Pemberian Mikrokapsul Probiotik Bacillus Sp. Np5 Dan Prebiotik Mannanoligosakarida Untuk Pencegahan Infeksi Aeromonas Hydrophila Pada Ikan Patin (Pangasianodon Hypophthalmus).
PEMBERIAN MIKROKAPSUL PROBIOTIK Bacillus sp. NP5
DAN PREBIOTIK MANNANOLIGOSAKARIDA UNTUK
PENCEGAHAN INFEKSI Aeromonas hydrophila
PADA IKAN PATIN (Pangasianodon hypophthalmus)
RIFQI TAMAMDUSTURI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Pemberian Mikrokapsul
Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan
Infeksi Aeromonas hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)”
adalah benar 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Rifqi Tamamdusturi
NIM C151130371
RINGKASAN
RIFQI TAMAMDUSTURI. Pemberian Mikrokapsul Probiotik Bacillus sp. NP5 dan
Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan Infeksi Aeromonas hydrophila pada
Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus). Dibimbing oleh WIDANARNI dan
MUNTI YUHANA.
Salah satu penyakit pada budidaya ikan patin adalah motile aeromonad
septicaemia (MAS) yang diakibatkan oleh infeksi bakteri Aeromonas hydrophila.
Penyakit bakterial ini paling umum menyerang ikan-ikan di perairan tawar baik pada
ikan budidaya maupun liar di seluruh dunia. Penggunaan antibiotik dalam kegiatan
budidaya sudah dibatasi, karena penggunaan jangka panjang dapat mengakibatkan
resistensi bakteri patogen, menjadi residu dalam lingkungan dan organisme budidaya.
Salah satu alternatif yang dapat dilakukan untuk pencegahan penyakit adalah dengan
aplikasi probiotik, prebiotik dan sinbiotik untuk meningkatkan sistem imun inang.
Aplikasi probiotik dan prebiotik secara tunggal dapat meningkatkan performa
pertumbuhan dan sistem imun inang, akan tetapi, gabungan probiotik dan prebiotik
(sinbiotik) memberikan hasil yang lebih baik dalam menstimulasi pertumbuhan
organisme akuatik dan sistem imun dibandingkan secara terpisah. Efektivitas aplikasi
probiotik sangat bergantung pada viabilitas sel probiotik selama penyimpanan hingga
mencapai target dan bekerja pada saluran pencernaan inang. Salah satu pendekatan yang
dapat digunakan dalam mempertahankan viabilitas bakteri probiotik yaitu dengan teknik
mikroenkapsulasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pemberian mikrokapsul
probiotik Bacillus NP5, prebiotik (MOS) serta gabungan keduanya untuk pencegahan
infeksi A. hydrophila pada ikan patin.
Probiotik yang digunakan pada penelitian ini adalah Bacillus sp. NP5 RfR yang
dienkapsulasi dengan metode spray drying. Prebiotik yang digunakan adalah MOS dan
sinbiotik merupakan gabungan dari probiotik dan prebiotik. Pada uji in vivo ikan patin
diberi mikrokapsul probiotik, prebiotik dan sinbiotik selama 30 hari dengan pakan
komersial kadar protein 31% secara at satiation. Percobaan meliputi K-, K+ (probiotik
0%, Prebiotik 0% dan sinbiotik 0%), Pro (mikrokapsul probiotik 1%), Pre (prebiotik
MOS 0,2%) dan Sin (mikrokapsul probiotik 1% + prebiotik MOS 0,2%). Pada hari ke
32, dilanjutkan dengan pengujian resistensi ikan patin terhadap infeksi A. hydrophila
melalui injeksi intramuskular dan pengamatan dilakukan selama 9 hari. Parameter yang
diamati meliputi total bakteri di usus (total bakteri dan Bacillus sp. NP5 RfR), performa
pertumbuhan (laju pertumbuhan spesifik dan rasio konversi pakan), kelangsungan hidup
dan respons imun (kadar hemoglobin, hematokrit, total eritrosit, total leukosit, aktivitas
fagosit dan ledakan respiratori) serta total A. hydrophila di organ target inang.
Berdasarkan hasil penghitungan total bakteri dan probiotik Bacillus sp. NP5 RfR
di usus, nilai tertinggi terdapat pada perlakuan sinbiotik (9,27±0,13 log CFU g-1;
7,26±0,04 log CFU g-1). Selain itu, perlakuan sinbiotik menunjukkan performa
pertumbuhan terbaik dengan laju pertumbuhan spesifik tertinggi sebesar 2,51±0,16%
dan rasio konversi pakan terbaik 1,34±0,13. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap
respons imun, menunjukkan adanya peningkatan nilai respons imun pada perlakuan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik. Tingkat kelangsungan hidup ikan patin selama
pemeliharaan sebelum uji tantang, baik pada perlakuan pakan yang ditambah probiotik,
prebiotik dan sinbiotik maupun kontrol menunjukkan hasil yang sama yaitu 100±0,00%.
Tingkat kelangsungan hidup tertinggi pascauji tantang dengan A. hydrophila terdapat
pada perlakuan sinbiotik (76,66±0,58%) yang berbeda nyata (p0,05) dengan prebiotik.
Sebelum uji tantang kadar hematokrit, hemoglobin dan total eritrosit tertinggi terdapat
pada perlakuan sinbiotik. Pada hari ke-34 dan 37 (pascauji tantang), terjadi penurunan
kadar hematokrit, hemoglobin dan total eritrosit, kemudian meningkat kembali pada
hari ke-41 (pascauji tantang). Pengamatan total leukosit, aktivitas fagositik dan ledakan
respiratori pada semua perlakuan sebelum uji tantang tidak memberikan pengaruh yang
berbeda nyata. Pada hari ke-34 dan 37 terjadi peningkatan total leukosit, aktivitas
fagositik dan ledakan respiratori dan menurun kembali pada hari ke-41. Total bakteri
A. hydrophila terendah terdapat pada ginjal ikan patin yang diberi perlakuan sinbiotik.
Mikrokapsul probiotik Bacillus sp. NP5, prebiotik mannanoligosakarida dan
gabungannya pada ikan patin secara signifikan dapat meningkatkan kinerja
pertumbuhan, respons imun dan resistensi ikan patin yang diinfeksi A. hydrophila.
Kata kunci: A. hydrophila, ikan patin, probiotik, prebiotik, sinbiotik
SUMMARY
RIFQI TAMAMDUSTURI. Administration of Microencapsulated Probiotic Bacillus sp.
NP5 and Prebiotic Mannan Oligosaccharide for the Prevention of Aeromonas
hydrophila Infection on Pangasianodon hypophthalmus. Guided by WIDANARNI and
MUNTI YUHANA.
One of important diseases found in pangasius farming is Motile Aeromonad
Septicaemia (MAS) caused by the infection of Aeromonas hydrophila. This bacterial
disease most commonly affects freshwater fishes, both farmed fish and wild fish
worldwide. To overcome the MAS disease, antibiotics were commonly applied in the
fish farming activities, however their use have been restricted since the long-term use of
antibiotics may lead to resistance of pathogenic bacteria and becomes residues in the
environment as well as in the fish products. One of alternatives which is
environmentally friendly and can be used as disease prevention is application of
probiotics (pro), prebiotics (pre) and synbiotic (syn) to enhance the host immune
system. Applications singlely probiotics and prebiotics can improve the host growth
performance and immune system. The effectiveness of probiotics depend on the
viability of the probiotic cells during storage, one approach taken by the
microencapsulation technique. This study aimed to evaluate the application of probiotic
microcapsules Bacillus NP5, prebiotics (MOS) and their combination for the prevention
of A. hydrophila infection on pangasius.
Probiotic cells used in this study was Bacillus sp. NP5 RfR encapsulated by spray
drying method, MOS prebiotic and synbiotic combination. For in vivo test, the fish were
fed by pellet containing probiotic microcapsules, prebiotic and synbiotic for 30 days.
Treatments included both of controls K-, K+ (without supplementation) and the main
treatments of Pro (probiotic microcapsules 1%), Pre (prebiotic MOS 0,2%) and Syn
(probiotic microcapsules 1% + prebiotic MOS 0,2 %). Furthermore, on day 32, the
experiment fish were challenged intramuscularly with A. hydrophila cells
(107 CFU ml-1). The observation of parameters were conducted for 9 days after
injection. Parameters observed included the total bacterial count in the gut (total
bacteria and Bacillus sp. NP5 RfR), the growth performance (specific growth rate
(SGR), the feed conversion ratio (FCR), the survival rate and immune responses
(hemoglobin concentration, hematocrit, total erythrocytes, total leukocytes, phagocytic
activity and respiratory burst) also the total A. hydrophila cells in the target organs of
fish.
Based on the results of total bacterial cells count in the gut, the highest number of
total bacteria and Bacillus sp. NP5 RfR were found in syn treatment (9,27 ± 0,13 log
CFU g-1; 7,26 ± 0,04 log CFU g-1). In addition, syn treatment showed the best growth
performance with the highest specific growth rate was 2,51 ± 0,16% and the best feed
conversion ratio was 1,34 ± 0,13. Observations of the immune response parameters,
showed an increase on their values in pro, pre and syn treatments simultaneously.
However, the survival rate during the application of pro, pre and syn treatments did not
show significantly different results. The highest survival rate after challenge test with A.
hydrophila was found in syn treatment (76,66% ± 0,58%) which was significantly
different (p0,05)
with pre treatment. Before the challenge test, the highest hematocrit, hemoglobin and
total erythrocytes were found in syn treatment. Moreover, on day 34 and 37 after the
challenge test, levels of hematocrit, hemoglobin and total erythrocytes decreased and
further increased on day 41. The results also showed that total leukocytes (TL),
phagocytic activity (AF) and respiratory burst (RB) in all treatments, before the
challenge test, were not significantly different. Increase of total leukocytes, phagocytic
activity and respiratory burst occurred on day 34 and 37, but then they decreased on day
41. Based on the calculation after challenge test, the lowest number of total
A. hydrophila cells in the fish’s kidney was found in syn treatment. Dietary Bacillus sp.
NP5, MOS and combination had a significant interaction on enhancing growth
performances, immune responses and resistence of the fish to A. hydrophila infection.
Key words : A. hydrophila, pangasius, probiotic, prebiotic, synbiotic.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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 IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
PEMBERIAN MIKROKAPSUL PROBIOTIK Bacillus sp. NP5
DAN PREBIOTIK MANNANOLIGOSAKARIDA UNTUK
PENCEGAHAN INFEKSI Aeromonas hydrophila
PADA IKAN PATIN (Pangasianodon hypophthalmus)
RIFQI TAMAMDUSTURI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Alimuddin, SPi, MSc.
Judul Tesis : Pemberian Mikrokapsul Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik
Mannanoligosakarida untuk Pencegahan Infeksi Aeromonas
hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)
Nama
: Rifqi Tamamdusturi
NIM
: C151130371
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Widanarni, MSi
Ketua
Dr Munti Yuhana, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 16-10-2015
Tanggal Lulus: 28-10-2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Pemberian Mikrokapsul
Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan
Infeksi Aeromonas hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)”
ini berhasil diselesaikan. Tesis ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang
dilaksanakan pada bulan Agustus 2014-Mei 2015 bertempat di Institut Pertanian
Bogor.
Penulis menyadari bahwa terselesaikannya tesis ini tidak lepas dari segala
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik ide, tenaga, moril maupun
materiil. Penulis menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam pada
Dr Ir Widanarni, MSi dan Dr Munti Yuhana, SPi MSi sebagai komisi
pembimbing atas waktu dan bimbingannya mulai dari penyusunan proposal,
pelaksanaan penelitian hingga penulisan tesis. Penulis juga menyampaikan rasa
terima kasih pada Dr. Alimuddin, SPi, MSc sebagai penguji luar komisi dan
Dr. Dinamella Wahjuningrum, SSi, MSi sebagai perwakilan dari Program Studi
Ilmu Akuakultur yang memberikan saran dan semangat selama ujian tesis.
Terima kasih disampaikan pada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi
(DIKTI), Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (KEMENDIKBUD) atas
penyediaan Beasiswa Fresh Graduate Tahun 2013 sehingga penulis dapat
melanjutkan studi di Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih dan penghargaan yang tinggi penulis persembahkan pada
Ayah Anwar Sulaiman dan Ibu Rohana, Kakak Royhan Rozqie dan Kakak Rida
Cameli atas doa, bantuan, dukungan dan semangatnya.
Terima kasih kepada rekan-rekan S2 Ilmu Akuakultur angkatan 2013 atas
kebersamaannya dalam menempuh studi, rekan-rekan di Laboratorium Kesehatan
Ikan (Mbak Diah, Dendi, Windu, Kak Dwi, Kak Haezy, Ike, Yanti), kelompok
belajar Al-Hikmah (Maruli, Akmal, Kak Aty, Ayu, Kak Poernomo, Kang Hidayat,
Bu Setyorini, Kak Fitria, Destianingrum, Lukman, Pak Tirta, Lukmini) dan
rekan-rekan UNDIP yang melanjutkan studi di IPB. Mbak Yuli, Kang Asep,
Bapak Ranta, Bapak Nurwanto, Bapak Aam atas bantuannya selama penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat untuk kemajuan ilmu pengetahuan,
khususnya perikanan budidaya.
Bogor, Oktober 2015
Rifqi Tamamdusturi
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1
1
1
2
2
2
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penyiapan Mikrokapsul Probiotik dan Mannanoligosakarida
Penyiapan Bakteri A. hydrophila
Uji In vivo
Parameter Penelitian
Kinerja Pertumbuhan
Total Bakteri dan Bacillus sp. NP5 RfR di Usus Ikan Uji
Parameter Gambaran Darah
Total A. hydrophila di Organ Target Ikan Uji
Analisis Data
2
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kinerja Pertumbuhan
Respons Imun
7
7
8
4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
14
14
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
18
RIWAYAT HIDUP
23
DAFTAR GAMBAR
1.
Kadar hematokrit (a); kadar hemoglobin (b); total eritrosit (c) ikan uji
baik pasca pemeliharaan maupun selama uji tantang dengan
A. hydrophila. Huruf superscript yang berbeda ditiap bar pada hari yang
sama menunjukkan perbedaan secara statistik (Uji jarak berganda
Duncan; p
DAN PREBIOTIK MANNANOLIGOSAKARIDA UNTUK
PENCEGAHAN INFEKSI Aeromonas hydrophila
PADA IKAN PATIN (Pangasianodon hypophthalmus)
RIFQI TAMAMDUSTURI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Pemberian Mikrokapsul
Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan
Infeksi Aeromonas hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)”
adalah benar 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Rifqi Tamamdusturi
NIM C151130371
RINGKASAN
RIFQI TAMAMDUSTURI. Pemberian Mikrokapsul Probiotik Bacillus sp. NP5 dan
Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan Infeksi Aeromonas hydrophila pada
Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus). Dibimbing oleh WIDANARNI dan
MUNTI YUHANA.
Salah satu penyakit pada budidaya ikan patin adalah motile aeromonad
septicaemia (MAS) yang diakibatkan oleh infeksi bakteri Aeromonas hydrophila.
Penyakit bakterial ini paling umum menyerang ikan-ikan di perairan tawar baik pada
ikan budidaya maupun liar di seluruh dunia. Penggunaan antibiotik dalam kegiatan
budidaya sudah dibatasi, karena penggunaan jangka panjang dapat mengakibatkan
resistensi bakteri patogen, menjadi residu dalam lingkungan dan organisme budidaya.
Salah satu alternatif yang dapat dilakukan untuk pencegahan penyakit adalah dengan
aplikasi probiotik, prebiotik dan sinbiotik untuk meningkatkan sistem imun inang.
Aplikasi probiotik dan prebiotik secara tunggal dapat meningkatkan performa
pertumbuhan dan sistem imun inang, akan tetapi, gabungan probiotik dan prebiotik
(sinbiotik) memberikan hasil yang lebih baik dalam menstimulasi pertumbuhan
organisme akuatik dan sistem imun dibandingkan secara terpisah. Efektivitas aplikasi
probiotik sangat bergantung pada viabilitas sel probiotik selama penyimpanan hingga
mencapai target dan bekerja pada saluran pencernaan inang. Salah satu pendekatan yang
dapat digunakan dalam mempertahankan viabilitas bakteri probiotik yaitu dengan teknik
mikroenkapsulasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pemberian mikrokapsul
probiotik Bacillus NP5, prebiotik (MOS) serta gabungan keduanya untuk pencegahan
infeksi A. hydrophila pada ikan patin.
Probiotik yang digunakan pada penelitian ini adalah Bacillus sp. NP5 RfR yang
dienkapsulasi dengan metode spray drying. Prebiotik yang digunakan adalah MOS dan
sinbiotik merupakan gabungan dari probiotik dan prebiotik. Pada uji in vivo ikan patin
diberi mikrokapsul probiotik, prebiotik dan sinbiotik selama 30 hari dengan pakan
komersial kadar protein 31% secara at satiation. Percobaan meliputi K-, K+ (probiotik
0%, Prebiotik 0% dan sinbiotik 0%), Pro (mikrokapsul probiotik 1%), Pre (prebiotik
MOS 0,2%) dan Sin (mikrokapsul probiotik 1% + prebiotik MOS 0,2%). Pada hari ke
32, dilanjutkan dengan pengujian resistensi ikan patin terhadap infeksi A. hydrophila
melalui injeksi intramuskular dan pengamatan dilakukan selama 9 hari. Parameter yang
diamati meliputi total bakteri di usus (total bakteri dan Bacillus sp. NP5 RfR), performa
pertumbuhan (laju pertumbuhan spesifik dan rasio konversi pakan), kelangsungan hidup
dan respons imun (kadar hemoglobin, hematokrit, total eritrosit, total leukosit, aktivitas
fagosit dan ledakan respiratori) serta total A. hydrophila di organ target inang.
Berdasarkan hasil penghitungan total bakteri dan probiotik Bacillus sp. NP5 RfR
di usus, nilai tertinggi terdapat pada perlakuan sinbiotik (9,27±0,13 log CFU g-1;
7,26±0,04 log CFU g-1). Selain itu, perlakuan sinbiotik menunjukkan performa
pertumbuhan terbaik dengan laju pertumbuhan spesifik tertinggi sebesar 2,51±0,16%
dan rasio konversi pakan terbaik 1,34±0,13. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap
respons imun, menunjukkan adanya peningkatan nilai respons imun pada perlakuan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik. Tingkat kelangsungan hidup ikan patin selama
pemeliharaan sebelum uji tantang, baik pada perlakuan pakan yang ditambah probiotik,
prebiotik dan sinbiotik maupun kontrol menunjukkan hasil yang sama yaitu 100±0,00%.
Tingkat kelangsungan hidup tertinggi pascauji tantang dengan A. hydrophila terdapat
pada perlakuan sinbiotik (76,66±0,58%) yang berbeda nyata (p0,05) dengan prebiotik.
Sebelum uji tantang kadar hematokrit, hemoglobin dan total eritrosit tertinggi terdapat
pada perlakuan sinbiotik. Pada hari ke-34 dan 37 (pascauji tantang), terjadi penurunan
kadar hematokrit, hemoglobin dan total eritrosit, kemudian meningkat kembali pada
hari ke-41 (pascauji tantang). Pengamatan total leukosit, aktivitas fagositik dan ledakan
respiratori pada semua perlakuan sebelum uji tantang tidak memberikan pengaruh yang
berbeda nyata. Pada hari ke-34 dan 37 terjadi peningkatan total leukosit, aktivitas
fagositik dan ledakan respiratori dan menurun kembali pada hari ke-41. Total bakteri
A. hydrophila terendah terdapat pada ginjal ikan patin yang diberi perlakuan sinbiotik.
Mikrokapsul probiotik Bacillus sp. NP5, prebiotik mannanoligosakarida dan
gabungannya pada ikan patin secara signifikan dapat meningkatkan kinerja
pertumbuhan, respons imun dan resistensi ikan patin yang diinfeksi A. hydrophila.
Kata kunci: A. hydrophila, ikan patin, probiotik, prebiotik, sinbiotik
SUMMARY
RIFQI TAMAMDUSTURI. Administration of Microencapsulated Probiotic Bacillus sp.
NP5 and Prebiotic Mannan Oligosaccharide for the Prevention of Aeromonas
hydrophila Infection on Pangasianodon hypophthalmus. Guided by WIDANARNI and
MUNTI YUHANA.
One of important diseases found in pangasius farming is Motile Aeromonad
Septicaemia (MAS) caused by the infection of Aeromonas hydrophila. This bacterial
disease most commonly affects freshwater fishes, both farmed fish and wild fish
worldwide. To overcome the MAS disease, antibiotics were commonly applied in the
fish farming activities, however their use have been restricted since the long-term use of
antibiotics may lead to resistance of pathogenic bacteria and becomes residues in the
environment as well as in the fish products. One of alternatives which is
environmentally friendly and can be used as disease prevention is application of
probiotics (pro), prebiotics (pre) and synbiotic (syn) to enhance the host immune
system. Applications singlely probiotics and prebiotics can improve the host growth
performance and immune system. The effectiveness of probiotics depend on the
viability of the probiotic cells during storage, one approach taken by the
microencapsulation technique. This study aimed to evaluate the application of probiotic
microcapsules Bacillus NP5, prebiotics (MOS) and their combination for the prevention
of A. hydrophila infection on pangasius.
Probiotic cells used in this study was Bacillus sp. NP5 RfR encapsulated by spray
drying method, MOS prebiotic and synbiotic combination. For in vivo test, the fish were
fed by pellet containing probiotic microcapsules, prebiotic and synbiotic for 30 days.
Treatments included both of controls K-, K+ (without supplementation) and the main
treatments of Pro (probiotic microcapsules 1%), Pre (prebiotic MOS 0,2%) and Syn
(probiotic microcapsules 1% + prebiotic MOS 0,2 %). Furthermore, on day 32, the
experiment fish were challenged intramuscularly with A. hydrophila cells
(107 CFU ml-1). The observation of parameters were conducted for 9 days after
injection. Parameters observed included the total bacterial count in the gut (total
bacteria and Bacillus sp. NP5 RfR), the growth performance (specific growth rate
(SGR), the feed conversion ratio (FCR), the survival rate and immune responses
(hemoglobin concentration, hematocrit, total erythrocytes, total leukocytes, phagocytic
activity and respiratory burst) also the total A. hydrophila cells in the target organs of
fish.
Based on the results of total bacterial cells count in the gut, the highest number of
total bacteria and Bacillus sp. NP5 RfR were found in syn treatment (9,27 ± 0,13 log
CFU g-1; 7,26 ± 0,04 log CFU g-1). In addition, syn treatment showed the best growth
performance with the highest specific growth rate was 2,51 ± 0,16% and the best feed
conversion ratio was 1,34 ± 0,13. Observations of the immune response parameters,
showed an increase on their values in pro, pre and syn treatments simultaneously.
However, the survival rate during the application of pro, pre and syn treatments did not
show significantly different results. The highest survival rate after challenge test with A.
hydrophila was found in syn treatment (76,66% ± 0,58%) which was significantly
different (p0,05)
with pre treatment. Before the challenge test, the highest hematocrit, hemoglobin and
total erythrocytes were found in syn treatment. Moreover, on day 34 and 37 after the
challenge test, levels of hematocrit, hemoglobin and total erythrocytes decreased and
further increased on day 41. The results also showed that total leukocytes (TL),
phagocytic activity (AF) and respiratory burst (RB) in all treatments, before the
challenge test, were not significantly different. Increase of total leukocytes, phagocytic
activity and respiratory burst occurred on day 34 and 37, but then they decreased on day
41. Based on the calculation after challenge test, the lowest number of total
A. hydrophila cells in the fish’s kidney was found in syn treatment. Dietary Bacillus sp.
NP5, MOS and combination had a significant interaction on enhancing growth
performances, immune responses and resistence of the fish to A. hydrophila infection.
Key words : A. hydrophila, pangasius, probiotic, prebiotic, synbiotic.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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 IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
PEMBERIAN MIKROKAPSUL PROBIOTIK Bacillus sp. NP5
DAN PREBIOTIK MANNANOLIGOSAKARIDA UNTUK
PENCEGAHAN INFEKSI Aeromonas hydrophila
PADA IKAN PATIN (Pangasianodon hypophthalmus)
RIFQI TAMAMDUSTURI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Alimuddin, SPi, MSc.
Judul Tesis : Pemberian Mikrokapsul Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik
Mannanoligosakarida untuk Pencegahan Infeksi Aeromonas
hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)
Nama
: Rifqi Tamamdusturi
NIM
: C151130371
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Widanarni, MSi
Ketua
Dr Munti Yuhana, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 16-10-2015
Tanggal Lulus: 28-10-2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Pemberian Mikrokapsul
Probiotik Bacillus sp. NP5 dan Prebiotik Mannanoligosakarida untuk Pencegahan
Infeksi Aeromonas hydrophila pada Ikan Patin (Pangasianodon hypophthalmus)”
ini berhasil diselesaikan. Tesis ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang
dilaksanakan pada bulan Agustus 2014-Mei 2015 bertempat di Institut Pertanian
Bogor.
Penulis menyadari bahwa terselesaikannya tesis ini tidak lepas dari segala
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik ide, tenaga, moril maupun
materiil. Penulis menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam pada
Dr Ir Widanarni, MSi dan Dr Munti Yuhana, SPi MSi sebagai komisi
pembimbing atas waktu dan bimbingannya mulai dari penyusunan proposal,
pelaksanaan penelitian hingga penulisan tesis. Penulis juga menyampaikan rasa
terima kasih pada Dr. Alimuddin, SPi, MSc sebagai penguji luar komisi dan
Dr. Dinamella Wahjuningrum, SSi, MSi sebagai perwakilan dari Program Studi
Ilmu Akuakultur yang memberikan saran dan semangat selama ujian tesis.
Terima kasih disampaikan pada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi
(DIKTI), Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (KEMENDIKBUD) atas
penyediaan Beasiswa Fresh Graduate Tahun 2013 sehingga penulis dapat
melanjutkan studi di Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih dan penghargaan yang tinggi penulis persembahkan pada
Ayah Anwar Sulaiman dan Ibu Rohana, Kakak Royhan Rozqie dan Kakak Rida
Cameli atas doa, bantuan, dukungan dan semangatnya.
Terima kasih kepada rekan-rekan S2 Ilmu Akuakultur angkatan 2013 atas
kebersamaannya dalam menempuh studi, rekan-rekan di Laboratorium Kesehatan
Ikan (Mbak Diah, Dendi, Windu, Kak Dwi, Kak Haezy, Ike, Yanti), kelompok
belajar Al-Hikmah (Maruli, Akmal, Kak Aty, Ayu, Kak Poernomo, Kang Hidayat,
Bu Setyorini, Kak Fitria, Destianingrum, Lukman, Pak Tirta, Lukmini) dan
rekan-rekan UNDIP yang melanjutkan studi di IPB. Mbak Yuli, Kang Asep,
Bapak Ranta, Bapak Nurwanto, Bapak Aam atas bantuannya selama penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat untuk kemajuan ilmu pengetahuan,
khususnya perikanan budidaya.
Bogor, Oktober 2015
Rifqi Tamamdusturi
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1
1
1
2
2
2
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penyiapan Mikrokapsul Probiotik dan Mannanoligosakarida
Penyiapan Bakteri A. hydrophila
Uji In vivo
Parameter Penelitian
Kinerja Pertumbuhan
Total Bakteri dan Bacillus sp. NP5 RfR di Usus Ikan Uji
Parameter Gambaran Darah
Total A. hydrophila di Organ Target Ikan Uji
Analisis Data
2
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kinerja Pertumbuhan
Respons Imun
7
7
8
4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
14
14
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
18
RIWAYAT HIDUP
23
DAFTAR GAMBAR
1.
Kadar hematokrit (a); kadar hemoglobin (b); total eritrosit (c) ikan uji
baik pasca pemeliharaan maupun selama uji tantang dengan
A. hydrophila. Huruf superscript yang berbeda ditiap bar pada hari yang
sama menunjukkan perbedaan secara statistik (Uji jarak berganda
Duncan; p