Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam Perendaman Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan Gurami
PENGGUNAAN ALBUMIN SERUM SAPI DALAM
PERENDAMAN HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN
PADA BENIH IKAN GURAMI
STEVEN MICHAIL SUTIONO
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Penggunaan Albumin
Serum Sapi dalam Perendaman Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih
Ikan Gurami” 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 dan tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Steven Michail Sutiono
NIM C14100075
iv
ABSTRAK
STEVEN MICHAIL SUTIONO. Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam
Perendaman Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan Gurami.
Dibimbing oleh ALIMUDDIN dan DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Perendaman hormon pertumbuhan rekombinan dapat memacu pertumbuhan benih
ikan gurami. Penelitian ini dilakukan untuk menguji efektivitas hormon
pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (recombinant Epinephelus
lanceolatus growth hormone, rElGH) dosis 0,12 mg/L air dengan dan tanpa
albumin serum sapi (bovine serum albumin, BSA). Penelitian ini menggunakan
rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan dan perlakuan rElGH 0,12 mg/L dan
BSA 100 mg/L (P1) dibandingan dengan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA (P2)
dan kontrol tanpa rElGH dan tanpa BSA (K). Perendaman rElGH dilakukan
selama 1 jam kemudian ikan dipelihara hingga berumur 6 minggu dan diberi
pakan berupa cacing sutera secara ad libitum. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa perlakuan perendaman dengan rElGH tanpa BSA tidak berpengaruh nyata
terhadap bobot rerata, biomassa, dan laju pertumbuhan spesifik (P>0,05),
sedangkan perlakuan perendaman rElGH menggunakan BSA memiliki biomassa
113,12% lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan rElGH dan tanpa BSA.
Perendaman hormon pertumbuhan rekombinan tanpa BSA tidak efektif memacu
pertumbuhan benih ikan gurami.
Kata kunci: rElGH, hormon pertumbuhan rekombinan, BSA, perendaman, ikan
gurami.
ABSTRACT
STEVEN MICHAIL SUTIONO. The Use of Bovine Serum Albumin in
Immersion of Recombinant Growth Hormone on Giant Gourami Fry. Supervised
by ALIMUDDIN dan DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Immersion of recombinant growth hormone can improve the growth of giant
gourami juvenile. This research was conducted to examine the effectiveness of
0,12 mg/L recombinant Ephinepelus lanceolatus growth hormone (rElGH)
immersion with and without bovine serum albumin (BSA). This study used a
randomized complete design with 3 replicates and the treatment are 0,12 mg/L
rElGH and BSA 100 mg/L (P1) compare with 0,12 mg/L rElGH without BSA
(P2) and without rElGH without BSA (K) as control. Immersion was done for 1
hour, fish was then reared for 6 weeks and fed with tubifex with ad libitum. The
result showed that rElGH treatment without BSA was not significantly affected
body weight, biomass, and spesific growth rate (P>0,05) while the immersion of
rElGH with BSA could increased 113.12% biomass compared to the rElGH
immersion without BSA. Immersion of recombinant growth hormone to improve
growth of giant gourami juvenile without BSA is not effective.
Key words: rElGH, recombinant growth hormone, BSA, immersion, giant
gourami.
v
PENGGUNAAN ALBUMIN SERUM SAPI DALAM
PERENDAMAN HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN
PADA BENIH IKAN GURAMI
STEVEN MICHAIL SUTIONO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Budidaya Perairan
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
vi
vii
Judul Skripsi : Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam Perendaman
Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan
Gurami
Nama
: Steven Michail Sutiono
NIM
: C14100075
Program Studi : Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya
Disetujui oleh
Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc
Pembimbing I
Dr. Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
viii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas semua
anugerah-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian
adalah “Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam Perendaman Hormon
Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan Gurami”. Penelitian dilaksanakan di
Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik Lt. 2, Departemen
Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian
Bogor, sejak bulan Desember 2013 hingga Februari 2014.
Berbagai pihak telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua tercinta, Michail Sutiono dan Tju Tju yang selalu
memberikan semangat dan doa. Serta kakak dan adik tercinta David dan
Justine yang selalu memberikan motivasi.
2. Rangga Garnama S.Pi, Jasmadi S.Pi, Darmawan Setia Budi S.Pi, Denny
S.Pi, dan Fajar Maulana S.Pi yang telah banyak membantu pelaksanaan
penelitian.
3. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Reproduksi dan Genetika
Organisme Akuatik, Kurdianto, Zaky, Raditya, Habib, Imam, Riyan,
Maya, dan Linly.
4. Teman-teman dan sahabat seperjuangan BDP 47 atas semangat, motivasi,
kebersamaan, dan kenangan.
5. Sahabat terdekat yang selalu memberikan semangat dan motivasi, Stella,
Kharen, Novalia, Josia, Richardson, Laurensius, Dian, Yane, dan Davit.
6. Keluarga besar Departemen Budidaya Perairan, BDP 46, BDP 47, BDP
48, dan BDP 49.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, ilmu pengetahuan, masyarakat,
dan seluruh pihak yang membutuhkan.
Bogor, Mei 2014
Steven Michail Sutiono
ix
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ x
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ................................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................................. 1
BAHAN DAN METODE .................................................................................... 2
Rancangan Percobaan....................................................................................... 2
Prosedur Kerja.................................................................................................. 2
Produksi rGH ................................................................................................ 2
Perendaman Ikan dalam Larutan rGH............................................................ 2
Pemeliharaan Ikan ......................................................................................... 3
Sampling Ikan ............................................................................................... 3
Pengukuran Kualitas Air ............................................................................... 3
Parameter Penelitian ......................................................................................... 3
Analisis Statistik............................................................................................... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 5
Hasil................................................................................................................. 5
Pembahasan ..................................................................................................... 7
KESIMPULAN ................................................................................................... 8
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 9
x
DAFTAR TABEL
1. Rancangan percobaan ................................................................................... 2
2. Laju pertumbuhan spesifik (LPS), pertumbuhan panjang (PP), bobot,
biomassa, dan kelangsungan hidup ikan gurami pada berbagai perlakuan
perendaman hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang
rElGH pada akhir percobaan. ........................................................................ 6
3. Suhu, oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO), pH, dan total amonia
nitrogen (TAN) pada awal dan akhir pemeliharaan benih ikan gurami. ......... 7
DAFTAR GAMBAR
1. Pertumbuhan bobot rerata ikan gurami yang dipelihara selama 6
minggu pascaperendaman. K: tanpa rElGH dan tanpa bovine serum
albumin (BSA); P1: menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan BSA 100
mg/L; P2: menggunakan menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa
BSA ........................................................................................................... 5
2. Kelangsungan hidup ikan gurami yang dipelihara selama 6 minggu
pascaperendaman. K: tanpa rElGH dan tanpa bovine serum albumin
(BSA); P1: menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan BSA 0,01 mg/L; P2:
menggunakan menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA .................. 7
DAFTAR LAMPIRAN
1. Analisis homogenitas dan normalitas data bobot rerata, biomassa, laju
pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup benih ikan gurami ............. 10
2. Analisis sidik ragam (ANOVA) dan uji lanjut Duncan terhadap bobot
rerata, biomassa, laju pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup
benih ikan gurami ...................................................................................... 10
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Waktu yang diperlukan dalam budidaya ikan gurami Osphronemus
goramy dari telur hingga mencapai ukuran konsumsi (500 gram/ekor) relatif lama,
yakni kurang lebih 1,5 tahun. Perbaikan laju pertumbuhan dapat menjadi solusi
dengan memanfaatkan bioteknologi termasuk seleksi, transgenesis, dan aplikasi
hormon pertumbuhan rekombinan. Metode seleksi telah terbukti dapat
meningkatkan pertumbuhan untuk beberapa ikan budidaya (Winarlin et al. 2007).
Akan tetapi, metode seleksi membutuhkan waktu yang cukup lama untuk
memperoleh efek yang signifikan. Aplikasi metode seleksi pada ikan nila
membutuhkan waktu 10 tahun dalam menghasilkan 12 generasi dengan kecepatan
tumbuh 12,4% per generasi (Bolivar et al. 2002). Satu generasi pada ikan gurami
adalah sekitar 3 tahun, sehingga untuk mencapai efek seperti pada ikan nila
diperlukan waktu sekitar 36 tahun.
Metode transgenesis dapat menghasilkan laju pertumbuhan 30 kali lebih
cepat pada ikan mud loach (Nam et al. 2001). Namun demikian, untuk
mendapatkan ikan gurami matang gonad pertama kali membutuhkan waktu 3
tahun, sehingga diperlukan lebih dari 6 tahun untuk memperoleh ikan gurami
transgenik yang tumbuh cepat. Selain itu, penerapan transgenesis juga memiliki
kesulitan karena pemijahan buatan ikan gurami sebagai persyaratan belum
dikuasai dengan baik (Alimuddin et al. 2010). Oleh karena itu, alternatif metode
yang lebih mudah diaplikasikan dengan cepat untuk memacu pertumbuhan ikan
gurami adalah dengan menggunakan hormon pertumbuhan rekombinan
(recombinant growth hormone/ rGH). Hormon pertumbuhan rekombinan adalah
hormon pertumbuhan yang diproduksi menggunakan bioreaktor seperti bakteri
Escherichia coli dan ragi.
Pemberian recombinant Epinephelus lanceolatus growth hormone
(rElGH) melalui perendaman dengan penambahan albumi serum sapi (bovine
serum albumin, BSA) pada ikan gurami terbukti dapat meningkatkan
pertumbuhan dan kelangsungan hidup larva hingga benih berumur 2 bulan.
Perendaman dilakukan pada larva ikan gurami berumur 2 hari setelah kuning telur
habis dalam air mengandung rElGH dan BSA dilakukan selama 1 jam, dengan
dosis 0,12 mg/L air. Peningkatan biomassa benih pada dosis tersebut sebesar
129,6% dan kelangsungan hidup sekitar 40,9% (Apriadi 2012).
Perendaman rElGH pada ikan air tawar umumnya menggunakan BSA
yang berfungsi sebagai bufer rElGH. Berdasarkan penelitian Apriadi (2012),
penggunaan BSA tanpa rElGH tidak meningkatkan pertumbuhan ikan. Selain
harga BSA yang relatif mahal, segi teknis perendaman BSA akan mengeluarkan
busa yang disebabkan oleh aerasi sehingga ikan yang direndam dapat mengalami
kematian. Penelitian ini dilakukan untuk menguji efektivitas pemberian rElGH
dengan menggunakan BSA terhadap peningkatan pertumbuhan benih ikan gurami.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh albumin serum sapi
dalam perendaman hormon pertumbuhan rekombinan dengan dosis 0,12 mg/L
terhadap pertumbuhan benih ikan gurami.
2
BAHAN DAN METODE
Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap yang terdiri dari 3
perlakuan dengan 3 ulangan (Tabel 1).
Tabel 1. Rancangan percobaan
Perlakuan
K
P1
P2
Perendaman dalam larutan NaCl 3 g/L
Tanpa rElGH dan tanpa albumin serum sapi (BSA) 100 mg/L
rElGH 0,12 mg/L dan BSA 100 mg/L
rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA
Prosedur Kerja
Produksi rGH
Produksi rGH dilakukan menggunakan bakteri Eschercia coli BL21. Klon
bakteri E. coli BL21 yang mengandung konstruksi pCold-I/ElGH (Alimuddin et
al. 2010) dikultur dalam 4 mL media 2xYT cair yang mengandung antibiotik
ampisilin, dan diinkubasi menggunakan shaker dengan kecepatan 200 rpm pada
suhu 37 oC selama 18 jam. Setelah itu dilakukan subkultur dengan mengambil
sebanyak 1 mL dari kultur awal dan dimasukkan ke dalam 100 ml media 2xYT
cair baru dan diinkubasi kembali pada suhu 37 oC, kecepatan shaker 200 rpm
selama 3 jam. Kemudian bakteri kultur diberi kejutan suhu 15 oC selama 30
menit, ditambahkan IPTG sebanyak 0,8 mL dan diinkubasi menggunakan shaker
pada suhu 15 oC, kecepatan 200 rpm selama 24 jam. Bakteri hasil kultur dipanen
dengan sentrifugasi pada 12.000 rpm selama 3 menit.
Lisis dinding sel bakteri dilakukan secara kimiawi menggunakan lisozim.
Pelet bakteri hasil sentrifugasi dicuci menggunakan 1 mL bufer tris-EDTA (TE)
per 200 mg bakteri dan diinkubasi pada suhu 37 ○C selama 20 menit,
disentrifugasi pada 12.000 rpm selama 1 menit dan kemudian supernatan dalam
tabung mikro dibuang. Pelet bakteri sebanyak 200 mg dalam tabung mikro
ditambahkan sebanak 500 µL larutan lisozim (10 mg dalam 1 mL bufer TE),
diinkubasi pada suhu 37 ○C selama 20 menit, lalu disentrifugasi pada 12.000 rpm
selama 1 menit. Supernatan dibuang dan pelet yang terbentuk merupakan rGH
dalam bentuk badan inklusi (inclusion body). Pelet rElGH dicuci dengan
phosphate buffer saline (PBS) sebanyak 2 kali dan disimpan pada suhu -80 ○C
hingga akan digunakan.
Perendaman Ikan dalam Larutan rGH
Larva ikan gurami (varietas soang) dengan bobot 0,0161 ± 0,01 gram
diperoleh dari pembudidaya ikan gurami di Ciomas, Bogor. Benih ikan gurami
berumur 2 hari setelah makan, dipuasakan sekitar 12 jam sebelum diberi
perlakuan perendaman. Benih ikan gurami direndam dalam larutan NaCl 30 g/L
(kejut salinitas) selama 2 menit, lalu dimasukkan ke dalam air bersalinitas 3 g/L
sesuai perlakuan selama 1 jam. Pada setiap perlakuan direndam 50 ekor benih
ikan gurami dalam 500 mL media. Perendaman hormon dilakukan dalam plastik
kemas diisi oksigen murni dengan perbandingan air dan oksigen 1:2
3
Pemeliharaan Ikan
Ikan dipelihara di dalam akuarium berdimensi 30x20x30 cm3, dengan
volume air 15 L, dan diberi pakan cacing sutera secara ad libitum selama 42 hari
pemeliharaan. Pergantian air dilakukan sebanyak 50 % pada pagi hari dan 50 %
pada sore hari, dengan suhu air 29-30 oC.
Sampling Ikan
Pengukuran bobot ikan dilakukan satu kali dalam 2 minggu, yaitu pada hari
ke-14, 28, dan 42. Biomassa diukur dengan cara menimbang seluruh ikan
menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram. Kelangsungan hidup
ikan dihitung satu kali dalam 2 minggu. Pengukuran panjang ikan dilakukan pada
awal dan akhir pemeliharaan dengan menggunakan penggaris dengan ketelitian
0,1 cm.
Pengukuran Kualitas Air
Suhu air pemeliharaan diukur setiap hari (pagi dan sore), sedangkan
parameter lain yang diukur pada awal dan akhir pemeliharaan (sebelum dilakukan
pergantian air), yaitu: oksigen terlarut , pH, dan total amoniak. Parameter tersebut
diukur di Laboratorium Lingkungan, Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Parameter Penelitian
Laju pertumbuhan spesifik (LPS)
Laju pertumbuhan spesifik adalah laju pertumbuhan harian atau persentase
pertambahan bobot ikan setiap harinya, yang dihitung dengan rumus:
�
LPS = [√
��
��
− �] x 100 %
Keterangan :
LPS : Laju pertumbuhan spesifik (%)
t
: Periode pengamatan (hari)
Wi : Bobot rerata individu ikan waktu ke-i (gram/ekor)
Wo : Bobot rerata individu ikan waktu ke-0 (gram/ekor)
Pertumbuhan Panjang (PP)
Pertumbuhan panjang adalah rerata pertumbuhan panjang yang dihitung
dengan rumus berikut:
PP = Pt - Po
Keterangan :
PP : Pertumbuhan panjang (cm/ekor)
Pt
: Panjang rerata individu ikan waktu ke-t (cm/ekor)
Po : Panjang rerata individu ikan waktu ke-0 (cm/ekor)
Biomassa
Biomassa merupakan bobot total ikan yang diperoleh dari penimbangan
seluruh jumlah ikan yang hidup dalam satu ulangan.
4
Tingkat Kelangsungan Hidup
Tingkat kelangsungan hidup (KH) adalah persentase jumlah ikan yang
hidup setelah dipelihara (dalam waktu tertentu) dibandingkan dengan jumlah pada
awal pemeliharaan yang dapat dihitung dengan rumus berikut:
KH =
��
��
x 100 %
Keterangan :
KH
: Tingkat kelangsungan hidup (%)
Nt
: Jumlah ikan pada waktu t (ekor)
No
: Jumlah ikan awal pada saat ditebar (ekor)
Analisis Statistik
Data pertumbuhan panjang dianalisis secara deskriptif, sedangkan data
bobot rerata, biomassa, laju pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup
dianalisis menggunakan metode sidik ragam (ANOVA) dengan bantuan perangkat
lunak SPSS 16 (Lampiran 1) dan Microsoft Excel 2013. Uji lanjut dilakukan
menggunakan uji Duncan (Lampiran 2).
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup
Rerata bobot ikan gurami untuk semua perlakuan meningkat hingga akhir
pemeliharaan (Gambar 1). Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa
perumbuhan pada 4 minggu pertama lebih kecil dibandingkan dengan
pertumbuhan pada minggu keempat hingga minggu keenam. Selanjutnya,
perlakuan P1 menunjukan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan
perlakuan lainnya pada minggu keempat hingga minggu keenam.
Laju pertumbuhan spesifik dan biomassa benih ikan gurami yang diberi
perlakuan perendaman rElGH tanpa BSA tidak menunjukkan perbedaan yang
signifikan dibandingkan K (tanpa rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA 100 mg/L),
tetapi berbeda nyata (p
PERENDAMAN HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN
PADA BENIH IKAN GURAMI
STEVEN MICHAIL SUTIONO
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Penggunaan Albumin
Serum Sapi dalam Perendaman Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih
Ikan Gurami” 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 dan tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Steven Michail Sutiono
NIM C14100075
iv
ABSTRAK
STEVEN MICHAIL SUTIONO. Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam
Perendaman Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan Gurami.
Dibimbing oleh ALIMUDDIN dan DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Perendaman hormon pertumbuhan rekombinan dapat memacu pertumbuhan benih
ikan gurami. Penelitian ini dilakukan untuk menguji efektivitas hormon
pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (recombinant Epinephelus
lanceolatus growth hormone, rElGH) dosis 0,12 mg/L air dengan dan tanpa
albumin serum sapi (bovine serum albumin, BSA). Penelitian ini menggunakan
rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan dan perlakuan rElGH 0,12 mg/L dan
BSA 100 mg/L (P1) dibandingan dengan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA (P2)
dan kontrol tanpa rElGH dan tanpa BSA (K). Perendaman rElGH dilakukan
selama 1 jam kemudian ikan dipelihara hingga berumur 6 minggu dan diberi
pakan berupa cacing sutera secara ad libitum. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa perlakuan perendaman dengan rElGH tanpa BSA tidak berpengaruh nyata
terhadap bobot rerata, biomassa, dan laju pertumbuhan spesifik (P>0,05),
sedangkan perlakuan perendaman rElGH menggunakan BSA memiliki biomassa
113,12% lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan rElGH dan tanpa BSA.
Perendaman hormon pertumbuhan rekombinan tanpa BSA tidak efektif memacu
pertumbuhan benih ikan gurami.
Kata kunci: rElGH, hormon pertumbuhan rekombinan, BSA, perendaman, ikan
gurami.
ABSTRACT
STEVEN MICHAIL SUTIONO. The Use of Bovine Serum Albumin in
Immersion of Recombinant Growth Hormone on Giant Gourami Fry. Supervised
by ALIMUDDIN dan DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Immersion of recombinant growth hormone can improve the growth of giant
gourami juvenile. This research was conducted to examine the effectiveness of
0,12 mg/L recombinant Ephinepelus lanceolatus growth hormone (rElGH)
immersion with and without bovine serum albumin (BSA). This study used a
randomized complete design with 3 replicates and the treatment are 0,12 mg/L
rElGH and BSA 100 mg/L (P1) compare with 0,12 mg/L rElGH without BSA
(P2) and without rElGH without BSA (K) as control. Immersion was done for 1
hour, fish was then reared for 6 weeks and fed with tubifex with ad libitum. The
result showed that rElGH treatment without BSA was not significantly affected
body weight, biomass, and spesific growth rate (P>0,05) while the immersion of
rElGH with BSA could increased 113.12% biomass compared to the rElGH
immersion without BSA. Immersion of recombinant growth hormone to improve
growth of giant gourami juvenile without BSA is not effective.
Key words: rElGH, recombinant growth hormone, BSA, immersion, giant
gourami.
v
PENGGUNAAN ALBUMIN SERUM SAPI DALAM
PERENDAMAN HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN
PADA BENIH IKAN GURAMI
STEVEN MICHAIL SUTIONO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Budidaya Perairan
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
vi
vii
Judul Skripsi : Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam Perendaman
Hormon Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan
Gurami
Nama
: Steven Michail Sutiono
NIM
: C14100075
Program Studi : Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya
Disetujui oleh
Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc
Pembimbing I
Dr. Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
viii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas semua
anugerah-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian
adalah “Penggunaan Albumin Serum Sapi dalam Perendaman Hormon
Pertumbuhan Rekombinan pada Benih Ikan Gurami”. Penelitian dilaksanakan di
Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik Lt. 2, Departemen
Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian
Bogor, sejak bulan Desember 2013 hingga Februari 2014.
Berbagai pihak telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua tercinta, Michail Sutiono dan Tju Tju yang selalu
memberikan semangat dan doa. Serta kakak dan adik tercinta David dan
Justine yang selalu memberikan motivasi.
2. Rangga Garnama S.Pi, Jasmadi S.Pi, Darmawan Setia Budi S.Pi, Denny
S.Pi, dan Fajar Maulana S.Pi yang telah banyak membantu pelaksanaan
penelitian.
3. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Reproduksi dan Genetika
Organisme Akuatik, Kurdianto, Zaky, Raditya, Habib, Imam, Riyan,
Maya, dan Linly.
4. Teman-teman dan sahabat seperjuangan BDP 47 atas semangat, motivasi,
kebersamaan, dan kenangan.
5. Sahabat terdekat yang selalu memberikan semangat dan motivasi, Stella,
Kharen, Novalia, Josia, Richardson, Laurensius, Dian, Yane, dan Davit.
6. Keluarga besar Departemen Budidaya Perairan, BDP 46, BDP 47, BDP
48, dan BDP 49.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, ilmu pengetahuan, masyarakat,
dan seluruh pihak yang membutuhkan.
Bogor, Mei 2014
Steven Michail Sutiono
ix
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ x
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ................................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................................. 1
BAHAN DAN METODE .................................................................................... 2
Rancangan Percobaan....................................................................................... 2
Prosedur Kerja.................................................................................................. 2
Produksi rGH ................................................................................................ 2
Perendaman Ikan dalam Larutan rGH............................................................ 2
Pemeliharaan Ikan ......................................................................................... 3
Sampling Ikan ............................................................................................... 3
Pengukuran Kualitas Air ............................................................................... 3
Parameter Penelitian ......................................................................................... 3
Analisis Statistik............................................................................................... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 5
Hasil................................................................................................................. 5
Pembahasan ..................................................................................................... 7
KESIMPULAN ................................................................................................... 8
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 9
x
DAFTAR TABEL
1. Rancangan percobaan ................................................................................... 2
2. Laju pertumbuhan spesifik (LPS), pertumbuhan panjang (PP), bobot,
biomassa, dan kelangsungan hidup ikan gurami pada berbagai perlakuan
perendaman hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang
rElGH pada akhir percobaan. ........................................................................ 6
3. Suhu, oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO), pH, dan total amonia
nitrogen (TAN) pada awal dan akhir pemeliharaan benih ikan gurami. ......... 7
DAFTAR GAMBAR
1. Pertumbuhan bobot rerata ikan gurami yang dipelihara selama 6
minggu pascaperendaman. K: tanpa rElGH dan tanpa bovine serum
albumin (BSA); P1: menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan BSA 100
mg/L; P2: menggunakan menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa
BSA ........................................................................................................... 5
2. Kelangsungan hidup ikan gurami yang dipelihara selama 6 minggu
pascaperendaman. K: tanpa rElGH dan tanpa bovine serum albumin
(BSA); P1: menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan BSA 0,01 mg/L; P2:
menggunakan menggunakan rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA .................. 7
DAFTAR LAMPIRAN
1. Analisis homogenitas dan normalitas data bobot rerata, biomassa, laju
pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup benih ikan gurami ............. 10
2. Analisis sidik ragam (ANOVA) dan uji lanjut Duncan terhadap bobot
rerata, biomassa, laju pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup
benih ikan gurami ...................................................................................... 10
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Waktu yang diperlukan dalam budidaya ikan gurami Osphronemus
goramy dari telur hingga mencapai ukuran konsumsi (500 gram/ekor) relatif lama,
yakni kurang lebih 1,5 tahun. Perbaikan laju pertumbuhan dapat menjadi solusi
dengan memanfaatkan bioteknologi termasuk seleksi, transgenesis, dan aplikasi
hormon pertumbuhan rekombinan. Metode seleksi telah terbukti dapat
meningkatkan pertumbuhan untuk beberapa ikan budidaya (Winarlin et al. 2007).
Akan tetapi, metode seleksi membutuhkan waktu yang cukup lama untuk
memperoleh efek yang signifikan. Aplikasi metode seleksi pada ikan nila
membutuhkan waktu 10 tahun dalam menghasilkan 12 generasi dengan kecepatan
tumbuh 12,4% per generasi (Bolivar et al. 2002). Satu generasi pada ikan gurami
adalah sekitar 3 tahun, sehingga untuk mencapai efek seperti pada ikan nila
diperlukan waktu sekitar 36 tahun.
Metode transgenesis dapat menghasilkan laju pertumbuhan 30 kali lebih
cepat pada ikan mud loach (Nam et al. 2001). Namun demikian, untuk
mendapatkan ikan gurami matang gonad pertama kali membutuhkan waktu 3
tahun, sehingga diperlukan lebih dari 6 tahun untuk memperoleh ikan gurami
transgenik yang tumbuh cepat. Selain itu, penerapan transgenesis juga memiliki
kesulitan karena pemijahan buatan ikan gurami sebagai persyaratan belum
dikuasai dengan baik (Alimuddin et al. 2010). Oleh karena itu, alternatif metode
yang lebih mudah diaplikasikan dengan cepat untuk memacu pertumbuhan ikan
gurami adalah dengan menggunakan hormon pertumbuhan rekombinan
(recombinant growth hormone/ rGH). Hormon pertumbuhan rekombinan adalah
hormon pertumbuhan yang diproduksi menggunakan bioreaktor seperti bakteri
Escherichia coli dan ragi.
Pemberian recombinant Epinephelus lanceolatus growth hormone
(rElGH) melalui perendaman dengan penambahan albumi serum sapi (bovine
serum albumin, BSA) pada ikan gurami terbukti dapat meningkatkan
pertumbuhan dan kelangsungan hidup larva hingga benih berumur 2 bulan.
Perendaman dilakukan pada larva ikan gurami berumur 2 hari setelah kuning telur
habis dalam air mengandung rElGH dan BSA dilakukan selama 1 jam, dengan
dosis 0,12 mg/L air. Peningkatan biomassa benih pada dosis tersebut sebesar
129,6% dan kelangsungan hidup sekitar 40,9% (Apriadi 2012).
Perendaman rElGH pada ikan air tawar umumnya menggunakan BSA
yang berfungsi sebagai bufer rElGH. Berdasarkan penelitian Apriadi (2012),
penggunaan BSA tanpa rElGH tidak meningkatkan pertumbuhan ikan. Selain
harga BSA yang relatif mahal, segi teknis perendaman BSA akan mengeluarkan
busa yang disebabkan oleh aerasi sehingga ikan yang direndam dapat mengalami
kematian. Penelitian ini dilakukan untuk menguji efektivitas pemberian rElGH
dengan menggunakan BSA terhadap peningkatan pertumbuhan benih ikan gurami.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh albumin serum sapi
dalam perendaman hormon pertumbuhan rekombinan dengan dosis 0,12 mg/L
terhadap pertumbuhan benih ikan gurami.
2
BAHAN DAN METODE
Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap yang terdiri dari 3
perlakuan dengan 3 ulangan (Tabel 1).
Tabel 1. Rancangan percobaan
Perlakuan
K
P1
P2
Perendaman dalam larutan NaCl 3 g/L
Tanpa rElGH dan tanpa albumin serum sapi (BSA) 100 mg/L
rElGH 0,12 mg/L dan BSA 100 mg/L
rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA
Prosedur Kerja
Produksi rGH
Produksi rGH dilakukan menggunakan bakteri Eschercia coli BL21. Klon
bakteri E. coli BL21 yang mengandung konstruksi pCold-I/ElGH (Alimuddin et
al. 2010) dikultur dalam 4 mL media 2xYT cair yang mengandung antibiotik
ampisilin, dan diinkubasi menggunakan shaker dengan kecepatan 200 rpm pada
suhu 37 oC selama 18 jam. Setelah itu dilakukan subkultur dengan mengambil
sebanyak 1 mL dari kultur awal dan dimasukkan ke dalam 100 ml media 2xYT
cair baru dan diinkubasi kembali pada suhu 37 oC, kecepatan shaker 200 rpm
selama 3 jam. Kemudian bakteri kultur diberi kejutan suhu 15 oC selama 30
menit, ditambahkan IPTG sebanyak 0,8 mL dan diinkubasi menggunakan shaker
pada suhu 15 oC, kecepatan 200 rpm selama 24 jam. Bakteri hasil kultur dipanen
dengan sentrifugasi pada 12.000 rpm selama 3 menit.
Lisis dinding sel bakteri dilakukan secara kimiawi menggunakan lisozim.
Pelet bakteri hasil sentrifugasi dicuci menggunakan 1 mL bufer tris-EDTA (TE)
per 200 mg bakteri dan diinkubasi pada suhu 37 ○C selama 20 menit,
disentrifugasi pada 12.000 rpm selama 1 menit dan kemudian supernatan dalam
tabung mikro dibuang. Pelet bakteri sebanyak 200 mg dalam tabung mikro
ditambahkan sebanak 500 µL larutan lisozim (10 mg dalam 1 mL bufer TE),
diinkubasi pada suhu 37 ○C selama 20 menit, lalu disentrifugasi pada 12.000 rpm
selama 1 menit. Supernatan dibuang dan pelet yang terbentuk merupakan rGH
dalam bentuk badan inklusi (inclusion body). Pelet rElGH dicuci dengan
phosphate buffer saline (PBS) sebanyak 2 kali dan disimpan pada suhu -80 ○C
hingga akan digunakan.
Perendaman Ikan dalam Larutan rGH
Larva ikan gurami (varietas soang) dengan bobot 0,0161 ± 0,01 gram
diperoleh dari pembudidaya ikan gurami di Ciomas, Bogor. Benih ikan gurami
berumur 2 hari setelah makan, dipuasakan sekitar 12 jam sebelum diberi
perlakuan perendaman. Benih ikan gurami direndam dalam larutan NaCl 30 g/L
(kejut salinitas) selama 2 menit, lalu dimasukkan ke dalam air bersalinitas 3 g/L
sesuai perlakuan selama 1 jam. Pada setiap perlakuan direndam 50 ekor benih
ikan gurami dalam 500 mL media. Perendaman hormon dilakukan dalam plastik
kemas diisi oksigen murni dengan perbandingan air dan oksigen 1:2
3
Pemeliharaan Ikan
Ikan dipelihara di dalam akuarium berdimensi 30x20x30 cm3, dengan
volume air 15 L, dan diberi pakan cacing sutera secara ad libitum selama 42 hari
pemeliharaan. Pergantian air dilakukan sebanyak 50 % pada pagi hari dan 50 %
pada sore hari, dengan suhu air 29-30 oC.
Sampling Ikan
Pengukuran bobot ikan dilakukan satu kali dalam 2 minggu, yaitu pada hari
ke-14, 28, dan 42. Biomassa diukur dengan cara menimbang seluruh ikan
menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram. Kelangsungan hidup
ikan dihitung satu kali dalam 2 minggu. Pengukuran panjang ikan dilakukan pada
awal dan akhir pemeliharaan dengan menggunakan penggaris dengan ketelitian
0,1 cm.
Pengukuran Kualitas Air
Suhu air pemeliharaan diukur setiap hari (pagi dan sore), sedangkan
parameter lain yang diukur pada awal dan akhir pemeliharaan (sebelum dilakukan
pergantian air), yaitu: oksigen terlarut , pH, dan total amoniak. Parameter tersebut
diukur di Laboratorium Lingkungan, Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Parameter Penelitian
Laju pertumbuhan spesifik (LPS)
Laju pertumbuhan spesifik adalah laju pertumbuhan harian atau persentase
pertambahan bobot ikan setiap harinya, yang dihitung dengan rumus:
�
LPS = [√
��
��
− �] x 100 %
Keterangan :
LPS : Laju pertumbuhan spesifik (%)
t
: Periode pengamatan (hari)
Wi : Bobot rerata individu ikan waktu ke-i (gram/ekor)
Wo : Bobot rerata individu ikan waktu ke-0 (gram/ekor)
Pertumbuhan Panjang (PP)
Pertumbuhan panjang adalah rerata pertumbuhan panjang yang dihitung
dengan rumus berikut:
PP = Pt - Po
Keterangan :
PP : Pertumbuhan panjang (cm/ekor)
Pt
: Panjang rerata individu ikan waktu ke-t (cm/ekor)
Po : Panjang rerata individu ikan waktu ke-0 (cm/ekor)
Biomassa
Biomassa merupakan bobot total ikan yang diperoleh dari penimbangan
seluruh jumlah ikan yang hidup dalam satu ulangan.
4
Tingkat Kelangsungan Hidup
Tingkat kelangsungan hidup (KH) adalah persentase jumlah ikan yang
hidup setelah dipelihara (dalam waktu tertentu) dibandingkan dengan jumlah pada
awal pemeliharaan yang dapat dihitung dengan rumus berikut:
KH =
��
��
x 100 %
Keterangan :
KH
: Tingkat kelangsungan hidup (%)
Nt
: Jumlah ikan pada waktu t (ekor)
No
: Jumlah ikan awal pada saat ditebar (ekor)
Analisis Statistik
Data pertumbuhan panjang dianalisis secara deskriptif, sedangkan data
bobot rerata, biomassa, laju pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup
dianalisis menggunakan metode sidik ragam (ANOVA) dengan bantuan perangkat
lunak SPSS 16 (Lampiran 1) dan Microsoft Excel 2013. Uji lanjut dilakukan
menggunakan uji Duncan (Lampiran 2).
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup
Rerata bobot ikan gurami untuk semua perlakuan meningkat hingga akhir
pemeliharaan (Gambar 1). Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa
perumbuhan pada 4 minggu pertama lebih kecil dibandingkan dengan
pertumbuhan pada minggu keempat hingga minggu keenam. Selanjutnya,
perlakuan P1 menunjukan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan
perlakuan lainnya pada minggu keempat hingga minggu keenam.
Laju pertumbuhan spesifik dan biomassa benih ikan gurami yang diberi
perlakuan perendaman rElGH tanpa BSA tidak menunjukkan perbedaan yang
signifikan dibandingkan K (tanpa rElGH 0,12 mg/L dan tanpa BSA 100 mg/L),
tetapi berbeda nyata (p