PENGGUNAAN EKSTRAK Gracilaria verrucosa UNTUK MENINGKATKAN SISTEM KETAHANAN UDANG VANAME Litopenaeus vannamei
YUDIANA JASMANINDAR
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Penggunaan Ekstrak Gracilaria verrucosa untuk Meningkatkan Sistem Ketahanan Udang Vaname Litopenaeus vannamei adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini
Bogor, Pebruari 2009 Yudiana Jasmanindar NIM C151060031
ABSTRACT YUDIANA JASMANINDAR. Used of Gracilaria verrucosa extract to increase white shrimp Litopenaeus vannamei defenses system. Under direction of SUKENDA and MUNTI YUHANA We studied the immunostimulation effect of seaweeds extract, Gracilaria verrucosa on white shrimp, Litopenaeus vannamei. The extract concentrations used were 10, 20, and 50 µg/each g of shrimp body weight and applied by intramuscularly injection. The effect of different extract concentrations and frequency of application on survival rate and growth was observed. The important parameters of immune system such as total haemocyte count (THC), differential haemocyte count (DHC), phagocytic index, phenoloxidase activity and clearance efficiency, were also included in the observation. Extract injection resulted a remarkably different on the survival rate of the shrimp, i.e ranging from 70.0±0.0% and 73.3±3.3% comparing to control and physiological saline treatments, i.e 46.67±3.3% and 50±5.8%, respectively. THC and DHC parameters were significantly different among the groups injected with physiological saline and those injected with G. verrucosa extract at 10, 20, 50 µg/g shrimp body weight. Injection treatment of 50 µg extract/g shrimp body weight resulted the best in immune parameters. On day 2nd and 4th L. vannamei injected with G. verrucosa extract at 50 µg/g shrimp body weight showed higher values on its phagocytic index i.e 44.3±3.5% and 43.5±5.0%, respectively, whereas phenoloxidase activities were 0.34±0.12 units and 0.42±0.07 units, respectively, and clearance efficiency values were 68.6±2.7% and 74.0±3.3%, respectively. The application of 2, 4, and 6 times injection G. verrucosa extract as immunostimulant were statistically (p<0.05) different comparing to a single application (within 30 days observation). No significant (p>0.05)differences in growth were observed among the groups that were injected with seaweed at different periods of application. Keywords: G. verrucosa extract, defenses system, shrimp
RINGKASAN YUDIANA JASMANINDAR. Penggunaan Ekstrak Gracilaria verrucosa untuk Meningkatkan Sistem Ketahanan Udang Vaname Litopenaeus vannamei. Dibimbing oleh SUKENDA dan MUNTI YUHANA. Pengendalian penyakit dapat dilakukan dengan menggunakan antibiotik dan bahan kimia. Namun penggunaan antibiotik dan bahan kimia dapat menyebabkan berkembangnya strain bakteri yang resisten terhadap antibiotik, berdampak negatif pada lingkungan akuatik dan residunya dapat membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsinya. Pendekatan untuk mengatasi penyakit pada budidaya udang menggunakan imunostimulan yang dapat menstimulasi sistem non spesifik. Beberapa imunostimulan dari alga dapat meningkatkan sistem imun organisme salah satunya adalah Gracilaria verrucosa (alga merah). Pemberian imunostimulan harus memperhatikan dosis optimal yang digunakan. Disamping itu juga durasi periode pemberian imunostimulan untuk mencapai proteksi yang optimal juga merupakan hal yang penting dalam pemberian imunostimulan. Penelitian bertujuan untuk menguji pengaruh penggunaan ekstrak G. verrucosa dalam meningkatkan respon imun pada udang vanamei (L. vannamei) dan menguji pengaruhnya terhadap daya tahan dari serangan V. harveyi. Serta mengetahui frekuensi pemberian yang efektif untuk daya tahan terhadap serangan V. harveyi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental di Laboratorium. Penelitian dilakukan di Laboratorium kesehatan ikan, Departemen Budidaya Perairan, FPIK IPB selama 5 bulan. Bahan yang akan digunakan sebagai imunostimulan adalah ekstrak rumput laut G. verrucosa. Bakteri untuk uji tantang merupakan V. harveyi strain patogenik (MR 3559Rf). Hewan uji yang digunakan adalah Litopenaeus vannamei hasil budidaya di Lampung (berat 9,1±0,1 g). Selama perlakuan, pakan yang diberikan berupa pakan buatan dengan feeding rate 3% dari bobot biomassa. Wadah penelitian berupa akuarium kaca dengan kapasitas air 60 liter yang bersalinitas 28-30 ppt. Perlakuan ekstrak pada udang dengan metode injeksi (penyuntikan), menggunakan 6 (enam) perlakuan dan 3 ulangan untuk eksperimen 1; lima (5) perlakuan dan 4 ulangan untuk eksperimen 2; serta 5 (lima) perlakuan dan 3 ulangan untuk eksperimen 3. Rancangan berupa rancangan Acak Lengkap (RAL). Perlakuan eksperimen pertama yaitu: dosis ekstrak 10, 20 dan 50 µg/g bobot udang; kontrol (tanpa pemberian ekstrak) yang diuji tantang (K+), kontrol tanpa uji tantang (K-); dan physiological saline (PS). Eksperimen kedua terdiri dari perlakuan: PS, dosis ekstrak 10; 20; dan 50 µg/g bobot udang serta kontrol. Sedangkan perlakuan eksperimen ketiga yaitu: yaitu pemberian 0 kali (kontrol), pemberian 1 kali (hanya pada awal pemeliharaan), 2 kali (interval 14 hari), 4 kali (interval 7 hari), 6 kali (interval 4 hari) selama 30 hari pemeliharaan. Dosis ekstrak 50 µg/g bobot udang. Waktu evaluasi eksperimen 1 dan 2 selama 6 hari, sedangkan eksperimen 3 selama 30 hari. Evaluasi kelangsungan hidup eksperimen 1 dilakukan setiap hari, evaluasi total hemosit (THC), diferensial hemosit (DHC), aktifitas fagositosis, aktifitas phenoloxidase (PO), dan clearance efficiency dilakukan pada hari ke- 0, 1, 2, 4 dan 6 setelah pemberian ekstrak. Evaluasi kelangsungan hidup dan pertumbuhan udang selama masa pemeliharaan (eksperimen 3) dilakukan diakhir penelitian. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perbedaan kelangsungan hidup udang vaname yang diberi ekstrak Gracilaria pada dosis 20 dan 50 µg/g bobot udang, memberikan hasil (70±0,0% dan 73,3±3,3%) lebih tinggi (p<0,05) bila dibandingkan dengan perlakuan perlakuan lainnya pada hari keenam pengamatan. Pemberian ekstrak G. verrucosa pada udang mampu meningkatkan sistem ketahanan udang vaname, yang antara lain dapat diamati dari parameter kelangsungan hidupnya setelah dilakukan uji tantang terhadap V. harveyi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak G. verrucosa dapat meningkatkan kelangsungan hidup udang vaname hingga 73,3±3,3% pada dosis yang diberikan 50 µg/g bobot udang. Total haemocyte count (THC) meningkat maka akan meningkatkan kemampuan untuk memfagositosis karena diproduksi banyak sel hemosit untuk melakukan fungsi tersebut, misalnya sel hialin dan sel semi granular. Peningkatan THC juga menjadikan daya peningkatan sel granular untuk melakukan aktifitas phenoloxidase sehingga udang dapat bertahan terhadap serangan bakteri. Peningkatan indeks fagositik mengindikasikan bahwa ekstrak G. verrucosa mampu
meningkatkan aktifitas fagositik sel-sel fagosit. Sel yang berperan besar dalam proses fagositik ini adalah sel hialin. Pemberian ekstrak meningkatkan daya tahan terhadap penyakit infeksi, bukan karena meningkatnya respon imun spesifik tapi oleh meningkatnya mekanisme pertahanan non spesifik atau dengan kata lain ekstrak G. verrucosa dapat menstimulasi sistem ketahanan udang vaname. Phenoloxidase merupakan enzim yang berperan dalam proses melanisasi. Enzim ini dihasilkan melalui sistem proPO yang dapat diaktifkan oleh adanya imunostimulan. Peningkatan aktifitas phenoloxidase dari hasil pengamatan mengindikasikan bahwa ekstrak G, verrucosa mampu menstimulasi aktifitas proPO pada hemosit udang hingga terbentuknya aktifitas phenoloxidase. Meningkatnya aktifitas phenoloxidase akan meningkatkan kemampuan udang untuk lebih mengenal partikel asing yang masuk misalnya bakteri patogen kemudian dilakukannya fagositosis. Meningkatnya fagositosis akan meningkatkan daya tahan udang, sehingga menghambat atau mengurangi pertumbuhan sel bakteri patogen dalam tubuhnya. Hemolim krustasea mampu untuk menghambat pertumbuhan bakteri karena adanya protein antibakteri. Aktifitas antibakteri ini terdapat dalam sel granular dan semi granular. Pemberian ekstrak yang dilakukan dalam penelitian ini mengindikasikan bahwa ekstrak G. verrucosa dapat menstimulasi aktifitas antibakteri pada hemolim udang vaname. Kelangsungan hidup udang vaname pada 1 kali lebih rendah dari perlakuan lain, namun lebih tinggi (p<0,05) dari kelangsungan hidup udang vaname yang tanpa pemberian ekstrak. Pemberian berulang diharapkan dapat memberikan respon lebih atau lebih efisien dalam menstimulasi sistem ketahanan pada udang vaname, sehingga diperoleh perlindungan yang optimal. Pemberian imunostimulan yang terlalu sering bisa saja memberikan dampak pada penambahan bobot mutlak udang vaname. Penambahan bobot mutlak yang tinggi secara nyata dari pada udang kontrol (tanpa pemberian ekstrak) juga dikarenakan kelangsungan hidupnya yang rendah bila dibandingkan dengan kelangsungan hidup udang yang diinjeksi ekstrak dengan frekuensi 2, 4 dan 6 kali. Sehingga tidak terjadi persaingan dalam hal ruangan untuk penambahan bobot mutlak udang vaname. Kata kunci : ekstrak G. verrucosa, sistem ketahanan, udang
© Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PENGGUNAAN EKSTRAK Gracilaria verrucosa UNTUK MENINGKATKAN SISTEM KETAHANAN UDANG VANAME Litopenaeus vannamei
YUDIANA JASMANINDAR
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Tesis Nama NIM
: Penggunaan Ekstrak Gracilaria verrucosa untuk Meningkatkan Sistem Ketahanan Udang Vaname Litopenaeus vannamei : Yudiana Jasmanindar : C151060031
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc Ketua
Dr. Munti Yuhana, S.Pi., M.Si Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Perairan
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S
Tanggal Ujian: 20 Januari 2009
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S
Tanggal Lulus:
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Eddy Supriyono, M.Sc
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasilkan diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2008 ini ialah peningkatan sistim imun pada udang, dengan judul ”Penggunaan ekstrak Gracilaria verrucosa untuk meningkatkan sistem ketahanan udang vaname Litopenaeus vannamei”. Dari hasil penelitian ini diperoleh informasi tentang pemberian ekstrak alga dengan dosis dan interval pemberian tertentu yang dapat meningkatkan sistem ketahanan udang vaname, sehingga meningkatkan daya tahan terhadap infeksi pada penyakit bakterial yang pada penelitian ini digunakan infeksi buatan V. harveyi. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Sukenda dan Ibu Dr. Munti Yuhana, S.Pi selaku komisi pembimbing atas saran dan pengarahannya dalam penyusunan tesis ini, serta Bapak Dr. Ir. Eddy Supriyono yang telah banyak memberikan saran. Disamping itu ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Ranta dari Laboratorium Kesehatan Ikan Departemen Budidaya Perairan IPB, yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak, Mama, Dianthy, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Diana Y. Syahailatua, Catur A. P., Hidayat S. S., serta rekan-rekan mahasiswa program studi Ilmu Perairan, sekolah pascasarjana IPB angkatan 2006 atas kekompakan, kerjasama yang baik dan bantuannya dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis menyadari masih terdapat kekurangan yang perlu disempurnakan. Oleh karena itu segala segala saran untuk perbaikannya akan sangat dihargai demi kesempurnaan hasil penelitian ini di kemudian hari. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2009 Yudiana Jasmanindar
