911
Eksplorasi bakteri probiotik sebagai antibakteri ... (Yani Aryati)
EKSPLORASI BAKTERI PROBIOTIK SEBAGAI ANTIBAKTERI UNTUK PENANGGULANGAN PENYAKIT Streptococcosis Yani Aryati dan Hambali Supriyadi Pusat Riset Perikanan Budidaya Jl. Ragunan 20 Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12540 E-mail:
[email protected]
ABSTRAK Isolasi bakteri probiotik dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan kandidat bakteri probiotik yang akan digunakan sebagai antibakteri untuk menanggulangi penyakit Streptococcosis pada ikan nila (Oreochromis niloticus). Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survai untuk mendapatkan berbagai jenis ikan nila untuk diisolasi pada organ pencernaan (usus). Survai dilakukan di beberapa daerah yaitu Cianjur, Klaten, dan Tasikmalaya. Isolasi bakteri pada organ pencernaan (usus) mendapatkan 97 isolat bakteri. Dari uji daya hambat didapatkan bahwa 3 bakteri merupakan bakteri yang bisa dijadikan kandidat bakteri probiotik, karena mampu menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus iniae.
KATA KUNCI:
antibakteri, bakteri probiotik, eksplorasi, penanggulangan, penyakit Streptococcosis
PENDAHULUAN Sektor perikanan, khususnya sub sektor perikanan budidaya, sangat berperan dalam perekonomian Indonesia. Namun kadang permasalahan penyakit pada ikan budidaya menyebabkan kerugian yang cukup besar. Penyakit tersebut disebabkan oleh parasit, virus, dan bakteri. Penyakit bakterial merupakan masalah yang cukup serius karena selain dapat menyebabkan kematian hingga 100% juga menyebabkan penurunan mutu daging. Beberapa penelitian terdahulu mendapatkan hasil bahwa penyakit bakterial seperti yang disebabkan bakteri Streptococcus iniae merupakan penyakit yang selalu terjadi pada budidaya ikan nila hingga menyebabkan kerugian besar juga zoonotik bagi manusia Holden (1996), Wesissten et al. (1997) dalam Bowser et al. (1998). Hingga saat ini solusi untuk mengatasi penyakit Streptococcosis terus dicari. Penelitian diarahkan untuk mencari alternatif penanggulangan penyakit Streptococcosis yang ramah lingkungan seiring dengan adanya peraturan larangan menggunakan antibiotika demi kesehatan, mutu, dan keamanan pangan. Pengendalian penyakit Streptococcosis akan lebih aman bila dilakukan secara biologis, misalnya dengan memanfaatkan mikroorganisme (bakteri) yang mampu menghambat perkembangan Streptococcus iniae, tapi tidak bersifat patogen bagi ikan. Dalam hal ini bakteri tersebut disebut bakteri probiotik. Namun hingga saat ini perkembangan probiotik dalam dunia perikanan masih sebatas mengisolasi, mengkarakterisasi, mempurifikasi, dan memperbanyak saja. Dengan alasan tersebut maka ke depan sangat perlu dikembangkan probiotik untuk akuakultur khususnya ikan, salah satunya adalah untuk pengembangan pakan.
Streptococcosis Streptococcosis adalah penyakit yang disebabkan oleh bakteri genus Streptococcus, salah satunya adalah bakteri Streptococcosis iniae. Bakteri Streptococcosis iniae adalah bakteri gram positif yang berbentuk bulat dengan karakteristik membentuk pasangan atau rantai selama pertumbuhannya (Parera, 1994) Bakteri ini mengakibatkan meningoencephalitic otak, di bagian luar terdapat hemoragic dan luka congestive, petechia di bagian operkulum, congestion di bagian pektoral di bagian sirip ekor serta mulut, eksoptalmia, distensi bagian perut, nanah tumbuh di sekitar orbit dan operkulum. Di bagian dalam, Streptococcus menimbulkan luka antara lain ascites atau peritonitis, hemorrage sering terdapat di dalam usus, focal necrosios di dalam lemak atau hati berwarna pucat, congestion, dan hemorage di hati, spleen, ginjal, otak, dan usus dengan karakteristik hemorage enteris di dalam enterococcosis (Anonim, 2006). Streptococcus akan mengalami pertumbuhan yang cepat apabila ditanam dalam media padat yang diperkaya dengan cairan darah. Di dalam media padat, Streptococ-
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2010
912
cus nampak sebagai koloni discoid, biasanya berdiameter 1-2 mm. Secara visual apabila ikan terserang Streptococcus gejalanya adalah lesu, tampak tidak sehat, berenang tidak teratur, dan pendarahan pada kornea. Probiotik (Antibakteri Streptococcus) Bakteri probiotik adalah bakteri yang menguntungkan. Pemanfaatan bakteri probiotik sebagai salah satu penyeimbang kondisi lingkungan sudah mulai diperkenalkan dalam rangka pengendalian organisme penyebab penyakit secara biologis. Probiotik merupakan makanan tambahan berupa selsel mikroba hidup, yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi hewan inang yang mengkonsumsinya melalui penyeimbangan flora mikroba intestinalnya (Fuller, 1987). Selanjutnya Verschere et al. (2000) menyatakan bahwa probiotik sebagai penambah mikroba hidup yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi komunitas mikroba lingkungan hidupnya. Dikemukakan juga oleh Salminen et al. (1999) bahwa probiotik merupakan segala bentuk preparasi sel mikroba atau komponen sel mikroba yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi kesehatan dan kehidupan inangnya. Ada beberapa persyaratan yang harus diperhatikan pada saat melakukan pemilihan mikroorganisme yang akan dijadikan probiotik di antaranya: 1) tidak bersifat patogen atau mengganggu inang, tidak bersifat patogen bagi konsumen (manusia dan hewan lainnya), 2) tidak mengganggu keseimbangan ekosistem setempat, 3) mikroba tersebut hendaknya dapat dan mudah dipelihara dan diperbanyak, 4) dapat hidup dan berkembang di dalam air wadah pemeliharaan ikan (Feliatra, 2002). Prinsip kerja probiotik adalah pemanfaatan kemampuan mikroorganisme untuk memecah atau menguraikan rantai panjang karbohidrat, protein, dan lemak yang menyusun pakan yang diberikan. Probiotik antibakteri Streptococcus adalah bakteri probiotik karena kemampuannya dalam menghambat keberadaan bakteri Streptococcus. Menghambat yang dimaksud bisa diartikan kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan atau menghambat bakteri untuk memperbanyak diri. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menginventarisasi kandidat bakteri priobiotik yang menghambat bakteri Streptococcus iniae yang umumnya menyerang ikan nila budidaya. METODOLOGI Eksplorasi bakteri dari organ pencernaan (usus) ikan nila dilakukan untuk mengoleksi keanekaragaman bakteri yang akan digunakan sebagai kandidat bakteri probiotik sebagai antibakteri Streptococcus iniae. Sampel ikan nila berasal dari Cianjur, Klaten, dan Tasikmalaya. Teknik yang dilakukan adalah dengan mengisolasi bakteri dari pencernaan (usus). Untuk menemukan antibakteri Streptococcus iniae dilakukan dengan melakukan uji daya hambat. Metode yang dipakai adalah metode Pour plate (agar tuang). Teknik ini menggunakan agar yang belum padat untuk dituang dengan suspensi bakteri ke dalam cawan petri yang kemudian dihomogenkan dan ditunggu hingga memadat. Hal ini akan menyebarkan sel-sel bakteri tidak hanya pada permukaan saja tapi juga terendam di dalam agar sehingga terdapat sel yang tumbuh di dalam agar yang tidak banyak mengandung oksigen. Kemudian ditanam bakteri kandidat probiotik di atas media yang sudah mengandung suspensi bakteri. Setelah 24 jam diamati pertumbuhan dari kedua bakteri tersebut. Apabila ada pertumbuhan seperti zona hambat (clear zone) maka fenomena itu diamati lebih lanjut apakah bakteri tersebut layak disebut kandidat bakteri probiotik. Uji selanjutnya adalah uji patogenitas dari kandidat bakteri probiotik yang didapatkan. Uji patogenitas (Postulat koch) adalah uji untuk mengetahui apakah kandidat bakteri probiotik yang berhasil diisolasi dari pencernaan ikan nila mampu menginfeksi ikan nila yang sehat dan menyebabkan penyakit. Uji patogenitas dilakukan untuk mengetahui apakah bakteri yang dihasilkan bersifat patogen bagi ikan atau tidak. Apabila bakteri bersifat patogen maka bakteri tersebut tidak bisa dikatakan sebagai kandidat bakteri probiotik. Masing-masing kandidat tersebut diencerkan pada pengenceran 10-1, 10-4, dan 10-7 kemudian disuntikkan pada ikan uji (Gambar 1). Patogenitas dari bakteri diamati dari kondisi fisiologis ikan atau kematian ikan apabila infeksinya sudah sangat parah Uji ini dilakukan dengan skala laboratorium. Kandidat bakteri probiotik tersebut disuntikkan pada ikan nila yang sehat. Pengamatan dilakukan selama 48 jam. Apabila terdapat kematian, berarti bakteri tersebut
913
Eksplorasi bakteri probiotik sebagai antibakteri ... (Yani Aryati)
Gambar 1. Uji patogenitas kandidat bakteri probiotik (kiri); pengenceran kandidat bakteri probiotik (tengah); Penyuntikan bakteri pada ikan nila (kanan) bersifat patogen. Apabila tidak ada kematian berarti bakteri tersebut tidak bersifat patogen dan layak diteruskan menjadi kandidat bakteri probiotik. HASIL DAN BAHASAN Isolasi bakteri yang dilakukan pada ikan nila budidaya, khususnya pada organ pencernaan mendapatkan 97 isolat, dan setelah dilakukan uji daya hambat terhadap bakteri Streptococcus didapatkan hasil bahwa 3 bakteri merupakan kandidat bakteri probiotik. Bakteri yang diisolasi tampak pada Tabel 1. Tabel 1. Isolasi bakteri dari organ pencernaan Asal Isolat Cianjur Klaten Tasikmalaya
Jenis Isolat Asal bakteri Kandidat probiotik 43 33 21
Usus Usus Usus
3 -
Uji zona hambat yang dilakukan mendapatkan hasil bahwa beberapa bakteri mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus iniae dapat dilihat pada Gambar 2. Kandidat bakteri probiotik yang didapatkan berupa bakteri-bakteri yang mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus iniae yang sudah ditumbuhkan terlebih dahulu pada media. Kandidat bakteri yang ditemukan merupakan bakteri yang mempunyai pertumbuhan sangat baik (tumbuh dengan subur pada media yang sudah ditumbuhi Streptococcus iniae). Dari Gambar 2, zona hambat tidak tampak kentara, karena bakteri probiotik sangat tumbuh subur sehingga bakteri Streptococcus iniae tidak nampak lagi karena tertutup bakteri probiotik. Beberapa karakteristik bakteri yang bisa digolongkan dalam bakteri probiotik adalah sebagai berikut: 1. Bakteri probiotik, karena menghambat pertumbuhan bakteri patogen 2. Bakteri probiotik, karena bakteri tersebut mendominasi pertumbuhan bakteri patogen yang menjadi target.
Gambar 1. Zona hambat kandidat bakteri probiotik
914
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2010
Dari penggolongan bakteri probiotik di atas, maka dapat disimpulkan bahwa bakteri probiotik yang ditemukan adalah bakteri yang mampu mendominasi pertumbuhan bakteri patogen yang menjadi target. Tampak pada Tabel 2, terdapat 3 jenis bakteri probiotik yang ditemukan. Tabel 2. Kandidat bakteri probiotik Kode
Asal
Warna koloni
3/Ci/09 11/Ci/09 42/Ci/09
Luka ekor Ginjal Air
Putih Kekuningan Putih
Kandidat bakteri probiotik yang ditemukan berasal dari Cianjur, Jawa Barat. Kandidat 3/Ci/09 merupakan bakteri yang diisolasi dari luka pada ekor ikan nila. Bakteri 11/Ci/09 merupakan bakteri yang diisolasi dari ginjal ikan nila sedangkan bakteri 42/Ci/09 merupakan bakteri yang diisolasi dari air Waduk Cirata. Untuk warna koloni 3/Ci/09 berwarna putih, 11/Ci/09 berwarna kekuningan dan 42/ Ci/09 berwarna putih. Di bawah ini adalah uji patogenitas yang dilakukan pada beberapa kandidat bakteri probiotik yaitu pengenceran bakteri probiotik, penyuntikan dan pengamatan yang dilakukan. Uji patogenitas dilakukan pada bakteri 3/Ci/09, 11/Ci/09, dan 42/Ci/09 mendapatkan hasil seperti pada Tabel 3. Tabel 3. Uji patogenitas kandidat probiotik Bakteri
Pengenceran
Pengamatan (Jam) 6
12
18
24
3/Ci/09
-1
10 10-3 10-7
-
30% -
30%
-
11/Ci/09
10-1 10-3 10-7
-
30% 30% -
30% -
-
42/Ci/09
10-1 10-3 10-7
-
30% 30%
-
-
Berdasarkan Tabel 3, pada 6 jam pertama, untuk semua pengenceran yang dilakukan pada semua bakteri probiotik tidak menimbulkan kematian. Pada 12 jam kematian terjadi pada bakteri 3/Ci/09 dengan pengenceran 10-3. Bakteri 11/Ci/09 terjadi kematian pada pengenceran 10-1 dan 10-3, sedangkan pada bakteri 42/Ci/09 terjadi kematian pada pengenceran 10-1 dan 10-7. Pada pengamatan 18 jam terjadi kematian ikan yang disuntikkan bakteri 3/Ci/09 pada konsentrasi 10-7 dan terjadi juga kematian pada ikan yang disuntikkan bakteri 11/Ci/09. Pada pengamatan selama 24 jam tidak terjadi kematian pada ikan yang disuntikkan kandidat probiotik dengan berbagai konsentrasi. Dari pengamatan patogenitas kandidat probiotik di atas, 3 isolat bakteri tersebut dapat dijadikan kandidat probiotik. Namun untuk memastikan, perlu uji ulang lebih lanjut, dalam hal ini uji identifikasi secara biokimia. KESIMPULAN Isolat bakteri 3/Ci/09, 11/Ci/09, dan 42/Ci/09 adalah kandidat probiotik yang diisolasi dari ikan nila yang dapat digunakan untuk mengendalikan penyakit bakterial Streptococcosis pada ikan nila.
915
Eksplorasi bakteri probiotik sebagai antibakteri ... (Yani Aryati)
Bakteri-bakteri tersebut dapat digunakan sebagai salah satu alternatif mengendalikan penyakit Streptococcosis yang diberikan dalam beberapa metode, salah satunya dengan metode penambahan dalam pakan. Saran Perlu penelitian lebih lanjut untuk menentukan konsentrasi probiotik dalam pakan yang sesuai untuk mengatasi permasalahan Streptococosis pada ikan nila (dosis yang optimal). DAFTAR ACUAN Bowser, P.R., Wooster, G.A., Gitchell, R.G., & Timmons, M.B. 1998. Streptococcus iniae Infection Orechromis niloticus in a Resirculation Production Facility. J. of The World Aquaculture, 29(3): 335-339. Cowan, S. 1974. Cowan and Stell’s Mammal for Identification of Medical Bacteria, 2nd edition. Cambridge University Press. Cambridge. Feliatra. 2002. Implementasi dan Pengembangan Bioteknologi Kelautan dalam upaya Optimalisasi Pemanfaatan Laut Indonesia. Makalah dalam Pengukuhan Guru Besar Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau, Pekanbaru, 5 November 2002. Fuller, R. 1987. A review, probiotics in man and animals. J. of Applied Bacteriology, 66: 365ˆ378. Perera, R.P., Johnson., S.K., Collins, M.P., & Lewis, P.H. 1994. Streptococcus iniae Associated with Mortality of Tilapia niloticus x T. aurea. J. Aquatic Health, 6: 335-340. Salminen, S., Ouwhand, A., Benno, Y., & Lee, Y.K. 1999. Probiotics: How Should be Defined Trend in Food Science and Tecnology, 10: 107-110. Verschere, L., Rombaut, G., Soegeloos, P., & Verstraete, W. 2000. Probiotic bacteria as bioligical control agents in aquaculture. Microbiology and Molecular Biology Review, 64: 655-671.
