I. 1.1.
PENDAHULUAN
Latar belakang Ikan kerapu macan (Epinephelus fuscoguttatus), adalah salah satu komoditas
perikanan air laut yang digemari oleh masyarakat dan merupakan komoditas ekspor penting terutama untuk tujuan Singapura, Taiwan dan Hongkong (Taufik, 200 1). Di Indonesia, produk ikan kerapu berasal dari dua sumber yaitu dari penangkapan di laut dan dari hasil budidaya. Wilayah perairan yang terkenal sebagai penghasil ikan kerapu antara lain Sumatera Barat, Selat M alaka, laut Jawa, perairan di sekitar Sulawesi, Bali, NTT, M aluku dan Papua. Salah satu masalah yang dijum pai pada budidaya ikan kerapu di keramba jaring apung adalah terjadinya penyakit, baik pada masa pembenihan, pendederan maupun pembesaran. Penyakit vibriosis yang disebabkan oleh Vibrio sp. tergolong paling ganas dalam menyerang ikan kakap dan kerapu. Pada ikan yang sehat, bakteri ini sering ditemukan di bagian usus, dan dapat menyerang dan menginfeksi bagian tubuh ikan yang terluka/memar atau setelah ikan diserang ektoparasit, seperti Trichodina sp. dan Cryptocaryon sp. (G hufran, 2004). Tujuh spesies yang paling sering dilaporkan sebagai penyebab utama vibriosis pada ikan, yaitu: Vibrio anguillarum, V. ordalli, V. damsel, V. carchariae, V. vulnificus, V. alginolyticus dan V. salmonicida (Irianto, 2005). Vibriosis pada ikan kerapu telah banyak dilaporkan. Pada kerapu m alabar (E.malabaricus) vibriosis disebabkan oleh V. parahem olyticus, sementara pada 1
kerapu
lum pur
(E.
tauvina)
umumnya
disebabkan
oleh
V.
alginolyticus,
V.parahaeolyticus dan V. harveyi (Chinabut, 1996). Pada ikan kerapu tikus (Cromileptes altivelis) telah teridentifikasi V. alginolyticus, V. parahaemolyticus, V.anguillarum, V. vulnificus, V. fluvialis, V. fumisii dan V. metchnikovil (N itimulyo, et al., 2005). Vibrio alginolyticus merupakan bakteri pa togen utama pada budidaya ikan kerapu. Pada uji patogenisitas V. alginolyticus terhadap ikan Kerapu Tikus dengan 8
kepadatan 10 sel/ikan mengakibatkan mortalitas ikan 50% (Taslihan et al., 2000). 9
Pada uji patogenisitas terhadap ikan kerapu macan dengan kepadatan 10 sel/m l, mortalitas ikan mencapai 100% (Desrina et al., 2006). Pada umumnya ikan yang terserang vibriosis menunjukkan gejala yang sama seperti ikan yang terserang penyakit bakterial lainnya. Gejala awal ikan yang terserang vibriosis antara lain ikan terlihat lemah dan kehilangan nafsu makan. Seiring dengan meningkatnya penyebaran bakteri ini di dalam tubuh ikan, ikan akan menjadi pucat, tubuh berbercak kemerahan, nekrosis, dan terjadi eritema pada bagian sirip dan mulut (Reed dan Floyd, 1996). Vibriosis biasanya diatasi dengan antibiotik, tetapi antibiotik mempunyai dampak negatif pada lingkungan, meningkatnya bakteri yang resisten, dan terjadinya bioakum ulasi residu antibiotik pada daging hewan laut yang dibudidayakan (Isnansety o et al., 2009).
Residu antibitok dapat menimbulkan toksisitas, reaksi alergi dan perubahan pada mikroflora normal dari konsumen, dan memicu perkembangan resistensi dari bakteri
2
patogen (Cabello, 2006). Oleh karena itu diperlukan alternatif yang dipandang lebih aman untuk mengatasi penyakit dalam budidaya ikan kerapu macan, seperti penggunaan probiotik.
Probiotik didefinisikan sebagai mikroorganisme hidup yang apabila diberikan dalam jumlah cukup memberi keuntungan kesehatan pada inang (Reid et al., 2003). Sebagian besar probiotik yang telah digunakan dalam akuakultur termasuk kedalam bakteri asam laktat (Lactobacillus, Carnobacterium, Enterococcus dan Lactococcus), dari genus Bacillus, Pseudomonas dan Roseobacter, baik yang ditambahkan pada pakan maupun ke dalam perairan budidaya (Balcazar et al., 2006a). Cara kerja kerja probiotik dalam menghambat bakteri patogen adalah melalui produksi senyawa antibakterial, kompe tisi terhadap ruang dan nutrien, dan memacu respon imun selluler ikan (Nikoskelainen et al., 2003; Panigrahi et al., 2004, 2005; Wang et al., 2008; Kesarkodi-Watson et al., 2008). Bakteri asam laktat (BA L) adalah bakteri yang paling banyak digunakan sebagai probiotik. Bakteri asam laktat mempunyai kemampuan untuk: menempel pada sel; menyingkirkan atau mereduksi penempelan patogen; berkompetisi terhadap nutrien esensial; menstimulasi imunitas inang; bertahan dan berkembangbiak; memproduksi asam, hidrogen peroksida, dan bakteriosin yang bersifat antagonistik terhadap pertumbuhan patogen; aman karena noninvasif, nonkarsinogenik dan patogenik; dan berk oloni dan membentuk flora normal yang seimbang (Reid, 1999; Vazquez et al., 2005). Bakteri asam laktat dan bakteri lain dari usus berperan pada sistem pertahanan per tama terhadap kolon isasi dan pelekatan bakteri patogen pada saluran pencernaan ikan (Ringo et al. 2005). 3
Keberadaan BAL pada ikan dan peranannya sebagai probiotik telah banyak diteliti. Carnobacterium piscicola yang diisolasi dari saluran pencernaan ikan Atlantic salm on dan Artic charr menghambat pertumbuhan Aeromonas salm onicida (Ringø et al., 2000, 2001). Kelangsungan hidup larva ikan Atlantic halibut meningkat setelah diinkubasi dengan Lactobacillus plantarum yang diisolasi dari Atlantic cod, dan terjadinya proliferasi sel mukosa menunjukkan adanya stimulasi pertahanan seluler (O ttesen dan O lafsen, 2000). Tiga BAL dari ikan turbot (Lactococcus lactis, Enterococcus faecium, dan E. mundtii) yang memproduksi bakterios in menghambat Listeria monocytogenes dan Staphylococcus aureus (Campos et al., 2006). Berdasarkan adanya penemuan-penemuan BA L pada saluran pencernaan pada ikan, dan kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan bakteri patogen dan meningkatkan respons imun pada ikan, maka perlu dilakukan penelitian tentang BAL yang dapat digunakan untuk pengendalian vibriosis pada budidaya
ikan kerapu
macan. Permasalahannya adalah: a.
Apakah BAL dapat diisolasi dari usus ikan kerapu m acan?
b.
Apakah isolat BAL yang dipilih dapat menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio alginolyticus secara in vitro dan in vivo?
c.
Apakah isolat BAL yang dipilih dapat meningkatkan respons imun nonspesifik ikan kerapu macan ?
d.
Bagaimana karakter fenotip dan genotip BAL tersebut?
4
1.2.
Keaslian dan Kedalam an Penelitian Penelitian tentang penggunaan BA L yang diisolasi dari berbagai jenis
organisme perairan untuk menekan pertumbuhan bakteri patogen telah banyak dilakukan. Lactococcus lactis yang diisolasi dari Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) menunjukkan aktifitas antimikrobial terhadap Aerom onas hydrophila, A. salm onicida, V. anguillarum
da n Yersinia ruckeri (Balcazar et al., 2008).
Streptococcus phocae P180 dan E. faecium M C13 yang diisolasi masing-masing dari udang Penaeus indicus dan ikan M ugil cephalus menghambat pertum buhan V. anguillarum, V.fischeri, V. vulnificus, V. parahaemolyticus dan V. harveyi (Kanmani et al., 2010), tetapi penelitian BAL dari ikan kerapu belum banyak dilakukan. Beberapa genus bakteri yang berpotensi sebagai probiotik telah ditemukan pada saluran pencernaan ikan kerapu. Dari ikan kerapu m acan ditemukan genus Bacillus, Lactococcus, Lactobacillus dan Carnobacterium (Feliatra et al., 2004). Dari ikan kerapu lumpur (E.
coioides)
ditemukan
Bacillus
pum ilus,
B.
clausii
Lactobacillus casei, Lc. lactis dan E. faecium (Sun et al. 2009). Lactococcus lactis juga ditemukan dari saluran pencernaan Yellow grouper, E. awoara (Zhou et al., 2009), tetapi tidak diketahui kemampuan masing-masing bakteri tersebut dalam menghambat pertumbuhan bakteri patogen, khususnya V. alginolyticus. Probiotik pada ikan juga berperan dalam memodulasi berbagai parameter imunohaematologi (Nayak, 2010). Ikan kerapu lumpur (E. coioides) yang diberi pakan dengan L. plantarum selama empat minggu menunjukkan aktifitas komplemen,
5
aktifitas lisozim , aktifitas peroksidaseglutasi, aktifitas fagositik, indeks fagositik, dan respiratory burst lebih tinggi daripada kelompok ikan tanpa L. plantarum, dan ikan tersebut resisten terhadap Streptococcus sp. dan iridovirus (Son et al., 2009). Aktifitas fagositik makrofag ginjal, peroksidase, lisozim serum dan level protein total meningkat signifikan pada Kelp grouper (E. bruneus) yang diberi pakan dengan 8
suplementasi L. sakei BK19 (10 sel /g) selama empat m inggu dan diuji tantang dengan Streptococcus iniae dan S. parauberis (Harikhrisnan et al., 2010). Aktifitas fagositik, indeks fagositik, lisozim serum, level komplemen serum C3 dan Ig M serum lebih tinggi pada ikan kerapu E. coioides yang diberi pakan dengan B. pumilus dan B.clausii selama 60 hari daripada ikan yang diberi pakan kontrol (Sun et al., 2010). Berdasarkan penemuan-penemuan tersebut, maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan BAL dari usus ikan kerapu m acan yang bersifat antagonisme terhadap V. alginolyticus, toleran terhadap pH rendah dan garam empedu, mempunyai kemampuan adesi pada sel epitel usus ikan, dan meningkatkan respons imun non spesifik pada ikan kerapu m acan. Isolat BAL yang diuji selanjutnya dikarakterisasi secara fenotip dan genotip. Karakterisasi secara fenotip meliputi pengamatan morfologi, sifat fisiologi (pertumbuhan pada suhu dan NaCl berbeda, dan kebutuhan oksigen) dan uji biokimia (menggunakan API 50 CH Kit, bioM erieux); dan secara genotip berdasarkan sekuen 16S rRNA sel bakteri dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) dan analisis sekuen nukleotida isolat BA L dengan program Basic Local Alignment Search Tool (BLAST).
6
1.3.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menseleksi dan mengkarakterisasi bakteri asam
laktat yang diisolasi dari usus ikan kerapu m acan dari perairan laut Situbondo Jawa Timur untuk pengendalian penyakit vibriosis pada budidaya ikan kerapu. Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk: 1.
M engisolasi bakteri asam laktat (BAL) dari usus ikan kerapu m acan;
2.
M enseleksi isolat BA L yang didapat secara in vitro berdasarkan uji antagonisme terhadap Vibrio alginolyticus, uji toleransi terhadap pH dan garam empedu, kokultur, uji adesi; dan secara in vivo berdasarkan uji patogenisitas pada ikan kerapu m acan, dan uji tantang terhadap V. alginolyticus setelah ikan diberi pakan dengan suplementasi BAL ;
3.
M engamati respons imun nonspesifik ikan selama pemberian pakan dengan isolat BAL dan setelah diuji tantang terhadap V. alginolyticus;
4.
1.4.
M engkarakterisasi isolat BAL berdasarkan sifat fenotip dan genotip.
Manfaat Bakteri asam laktat yang ditemukan pada penelitian ini diharapkan dapat
dikembangkan sebagai probiotik untuk akuakultur, terutama untuk pengendalian penyakit vibriosis pada budidaya ikan kerapu m acan.
7
