Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya MIkan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok Bdengan Penambahan Bakteri L1k
RESPONS IMUN DAN DINAMIKA MIKROBA DALAM
BUDIDAYA IKAN LELE Clarias sp. SUPER INTENSIF
BERBASIS BIOFLOK DENGAN PENAMBAHAN
BAKTERI L1k
SEPTI NOVIA ALFIANI
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Respons Imun dan Dinamika
Mikroba dalam Budidaya Ikan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan
Penambahan Bakteri L1k” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun pada 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, Agustus 2014
Septi Novia Alfiani
NIM C14100097
ABSTRAK
SEPTI NOVIA ALFIANI. Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
Ikan Lele Clarias Sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan Penambahan
Bakteri L1k. Dibimbing oleh MUNTI YUHANA dan WIDANARNI
Kegiatan budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif memicu tingginya
limbah buangan senyawa nitrogen di dalam perairan. Penelitian ini menggunakan
teknologi bioflok dengan penambahan bakteri heterotrofik (Staphylococcus
lentus/L1k). Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek dosis
bakteri heterotrofik yang diberikan dan kaitannya dengan gambaran hematologi
ikan uji serta menganalisis dinamika mikroba dalam budidaya super intensif.
Perlakuan yang diberikan yaitu kontrol (positif dan negatif), teknologi bioflok
dengan penambahan bakteri L1k 102 CFU ml-1 (perlakuan A), 104 CFU ml-1
(perlakuan B), 106 CFU ml-1 (perlakuan C). Hasil penelitian menunjukkan bahwa
tidak adanya korelasi langsung terhadap gambaran hematologi dan dinamika
mikroba dari semua perlakuan. Dosis 104 CFU ml-1 memberikan kelangsungan
hidup dan laju pertumbuhan harian terbaik dari semua perlakuan, masing-masing
yaitu 92,00% dan 6,07%.
Kata kunci : bioflok, hematologi, heterotrofik, ikan lele, super-intensif
ABSTRACT
SEPTI NOVIA ALFIANI. Immune Response and Microbial Dynamics of
Biofloc-based Super Intensive Catfish (Clarias sp.) Culture by Addition of L1k
Bacterial. Supervised by MUNTI YUHANA and WIDANARNI.
Super intensive catfish (Clarias sp.) culture may result in toxic nitrogen
wastes into their environment. In this study, biofloc-based catfish culture was
applied by addition of heterotrophic bacterial cells (Staphylococcus lentus/L1k).
The main purpose of this research was to evaluated the effects of addition of
heterotrophic bacterial at different dosages and its correlations with hematological
profiles and to analyze the microbial dynamics of biofloc-based super intensive
culture. The treatments applied in this research consisted of positive and negative
controls, biofloc-based system by addition of L1k heterotrophic cells of 102 CFU
ml-1 (A treatment), 104 CFU ml-1 (B treatment), and 106 CFU ml-1 (C treatment).
The results showed that there were no direct correlations on fish hematological
profiles and microbial dynamics of all treatments. Dosage of 104 CFU ml-1
showed the best survival rate and daily growth rate among the treatments i.e
92.00% and 6.07%, respectively.
Keywords: biofloc, hematology, heterotrophic, catfish, super-intensive
RESPONS IMUN DAN DINAMIKA MIKROBA DALAM
BUDIDAYA IKAN LELE Clarias sp. SUPER INTENSIF
BERBASIS BIOFLOK DENGAN PENAMBAHAN
BAKTERI L1k
SEPTI NOVIA ALFIANI
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
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
MIkan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok
Bdengan Penambahan Bakteri L1k
: Septi Novia Alfiani
: C14100097
: Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya
Disetujui oleh
Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si
Pembimbing I
Dr. Ir. Widanarni, M.Si
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat dan
karuniaNYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan
skripsi dengan judul “Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
Ikan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan Penambahan Bakteri
L1k”. Penelitian dilaksankan pada bulan Desember 2013 sampai Januari 2014,
bertempat di Laboratorium Kesehatan Ikan, Departemen Budidaya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Ungkapan terimakasih penulis ucapkan kepada:
1. Ibu Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si dan ibu Dr. Ir. Widanarni, M.Si selaku dosen
pembimbing skripsi yang telah memberikan banyak arahan serta bimbingan
selama ini.
2. Bapak Dr. Ir. Muhammad Agus Suprayudi, M.Si selaku dosen penguji tamu
dan bapak Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc. selaku dosen perwakilan dari komisi
pendidikan departemen BDP atas kritik dan saran untuk perbaikan skripsi.
3. Bapak Prof. Dr. D. Djokosetiyanto, DEA selaku dosen pembimbing akademik
yang memberikan banyak nasehat dan motivasi.
4. Keluarga tercinta, Ayahanda Rifai dan Ibunda Siti Qomariah, adik-adikku
(Arindina dan Aditya) serta semua keluarga yang selama ini telah memberikan
kasih sayang, do’a dan dukungannya.
5. Kak Salamah dan kak Yusuf sebagai satu tim penelitian yang senantiasa
membantu dan memberikan semangat dalam penyelesaian penelitian.
6. Bapak Ranta di Laboratorium Kesehatan Ikan yang mendukung selama
penelitian, serta semua laboran Pak Wasjan, Mbak Retno, Pak Jajang, Kang
Abe.
7. Teman-teman LKI 47 khususnya Ike Dewi, Sita Panca Rini, Enrika Lidiawati,
Nadia Aulia, dan Euis Rakhmawati yang membantu serta mendukung selama
penelitian.
8. Semua teman-teman BDP 47 yang telah memberikan pengalaman pertemanan,
persahabatan sekaligus persaudaraan yang tidak akan pernah bisa dilupakan.
Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Agustus 2014
Septi Novia Alfiani
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... vi
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
METODOLOGI .......................................................................................................2
Rancangan penelitian ..........................................................................................2
Persiapan wadah dan hewan uji...........................................................................2
Persiapan bakteri heterotrofik .............................................................................3
Prosedur penambahan molase .............................................................................3
Parameter pengamatan ........................................................................................3
Analisis data ........................................................................................................5
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................6
Hasil.....................................................................................................................6
Pembahasan .......................................................................................................11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................................14
Kesimpulan ........................................................................................................14
Saran ..................................................................................................................15
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................15
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................21
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kadar hematokrit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Kadar hemoglobin ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Total eritrosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ...............................
Total leukosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ...............................
Dinamika populasi bakteri total pada media pemeliharaan ikan lele
(Clarias sp.) dalam budidaya super intensif berbasis bioflok dengan
penambahan bakteri L1k ......................................................................
Dinamika populasi bakteri heterotrofik L1k (Staphylococcus lentus)
pada media pemeliharaan ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya
super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ........
Kelangsungan hidup ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Laju pertumbuhan harian ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya
super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ........
6
7
7
8
9
9
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
Perhitungan penambahan molase dalam budidaya ikan lele (Clarias
sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..
Prosedur parameter gambaran hematologi dalam budidaya ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Hasil uji ANOVA terhadap kelangsungan hidup ikan lele (Clarias
sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..
Hasil uji lanjut Duncan terhadap kelangsungan hidup ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Hasil uji ANOVA terhadap laju pertumbuhan harian ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
17
17
18
18
19
6.
7.
8.
Hasil uji lanjut Duncan terhadap laju pertumbuhan harian ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Persentase diferensial leukosit dalam budidaya ikan lele dumbo
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Populasi bakteri L1k pada media pemeliharaan sebelum perlakuan
dalam budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok
dengan penambahan bakteri L1k .........................................................
19
19
20
1
PENDAHULUAN
Ikan lele (Clarias sp.) merupakan komoditas perikanan air tawar yang
banyak dibudidayakan di Indonesia. Teknologi budidaya ikan ini sudah banyak
dikuasai oleh masyarakat. Lele termasuk ikan yang tahan terhadap perubahan
lingkungan, selain itu memiliki pertumbuhan yang relatif lebih cepat. Menurut
Data Statistik Perikanan Indonesia, jumlah produksi ikan lele pada setiap
tahunnya selalu meningkat yaitu dari 75 ribu ton tahun 2006 hingga mencapai 200
ribu ton pada tahun 2010. Data terakhir menunjukkan bahwa jumlah produksi ikan
lele di Indonesia mencapai 330 ribu ton pada tahun 2011 (Sidatik 2014).
Permintaan ikan lele yang semakin tinggi telah mendorong peningkatan usaha
budidaya. Dalam hal ini, dapat menggunakan sistem super intensif dengan
menerapkan teknologi bioflok.
Budidaya super intensif merupakan sistem budidaya dengan padat tebar
tinggi. Menurut Ebeling et al. (2006), sistem intensif berarti melakukan budidaya
dengan kepadatan tinggi, pemberian pakan berprotein tinggi, dan mengelola
kualitas air dengan baik. Padat tebar untuk sistem budidaya super intensif yaitu
lebih dari 500 ekor m-2, sistem intensif 80-125 ekor m-2, sistem semi intensif 3080 ekor m-2, dan sistem tradisional kurang dari 10 ekor m-2 (Banun et al. 2007).
Peningkatan jumlah pakan protein tinggi bisa menurunkan kualitas air. Menurut
Avnimelech (1999), ikan hanya mampu memanfaatkan sekitar 25% dari pakan
yang diberikan sedangkan sisanya diekskresikan dalam bentuk amonia dan
dibuang dalam bentuk feses. Apabila pakan yang diberikan semakin banyak
karena padat tebar juga tinggi, maka dapat menyebabkan limbah amonia semakin
tinggi pula. Salah satu usaha untuk mengatasi limbah budidaya yang tinggi dapat
menggunakan teknologi bioflok.
Prinsip dari teknologi bioflok adalah mengelola kualitas air yang didasarkan
pada kemampuan bakteri heterotrof untuk memanfaatkan N organik dan
anorganik yang terdapat di dalam air (Ekasari 2009). Penerapan teknologi ini
dilakukan dengan penambahan C organik sebagai sumber karbon yang akan
dikonversi menjadi biomassa mikroba heterotrofik sebesar 40-60% (Avnimelech
1999). Bakteri heterotrofik tersebut memanfaatkan C organik yang ditambahkan
serta N yang ada di dalam perairan untuk membentuk biomassa bakteri berupa
flok yang selanjutnya dapat dimanfaatkan kembali oleh organisme budidaya.
Peningkatan absorbsi nitrogen oleh bakteri heterotrofik yang dapat menurunkan
jumlah amonia di air lebih cepat dibandingkan bakteri nitrifikasi. Hal tersebut
disebabkan laju pertumbuhan dan hasil biomassa mikroba per unit substrat dari
bakteri heterotrofik 10 kali lebih tinggi daripada bakteri nitrifikasi (Hargreaves
2006).
Penambahan sumber karbon harus mempertimbangkan keseimbangan rasio
C/N yang ada dalam perairan. Menurut Schneider et al. (2006), rasio C/N yang
optimal untuk produksi bakteri heterotrofik adalah 12-15g : 1g. Adanya
keseimbangan rasio C/N dapat mencegah proses nitrifikasi. Sumber karbon yang
sering digunakan adalah molase (Crab et al. 2012). Molase merupakan bahan
sumber karbon yang telah dimanfaatkan secara luas untuk proses denitrifikasi,
fermentasi anaerob, konversi limbah hingga kegiatan akuakultur (Schneider et al.
2006).
2
Padat tebar tinggi yang diiringi limbah nitrogen yang semakin meningkat
dapat menyebabkan timbulnya penyakit. Hal tersebut diperlukan adanya metode
alternatif untuk menjaga lingkungan mikroba dalam sistem akuakultur agar tetap
stabil, salah satunya dengan penambahan inokulan heterotrofik. Salah satu jenis
bakteri heterotrofik yang dapat dimanfaatkan adalah Staphylococcus lentus.
Bakteri ini bersifat non-patogenik dan proteolitik yang artinya memiliki enzim
protease ekstraseluler sehingga akan dapat memecah protein menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana (Firdaus 2012).
Proliferasi sel mikroba yang sifatnya heterotrofik akibat penambahan
karbon organik secara simultan dapat mengurangi senyawa nitrogen anorganik
berbahaya dalam air. Bakteri heterotrofik berperan sebagai bakteri
menguntungkan dalam mendegradasi bahan organik, meningkatkan kualitas air,
mengurangi pencemaran, mengurangi nitrogen anorganik, meningkatkan
kekebalan tubuh sehingga akan dapat meningkatkan produksi akuakultur (Sahu et
al. 2008). Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek dosis dan
kaitannya dengan respons imun (status kesehatan) ikan lele serta menganalisis
dinamika mikroba dalam sistem budidaya super intensif berbasis bioflok, dan
kelangsungan hidup serta pertumbuhan harian sebagai parameter penunjang.
METODE
Rancangan Penelitian
Penelitian ini terdiri atas 5 (lima) perlakuan dengan masing-masing 3 (tiga)
kali ulangan. Perlakuan tersebut meliputi :
1. Budidaya ikan lele super intensif tanpa bioflok dan tanpa inokulan
heterotrofik (K-)
2. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok, tanpa inokulan heterotrofik (K+)
3. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 102 CFU ml-1 (A)
4. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 104 CFU ml-1 (B)
5. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 106 CFU ml-1 (C)
Persiapan Wadah dan Hewan Uji
Wadah yang digunakan dalam penelitian adalah akuarium berukuran 90
cm x 40 cm x 50 cm sebanyak 15 buah, yang dilengkapi dengan aerasi dan heater.
Akuarium dicuci dan dikeringkan, kemudian diisi air sebanyak 100 liter. Setiap
akuarium ditebar ikan sebanyak 50 ekor. Ikan percobaan yang digunakan adalah
ikan lele (Clarias sp.) dengan rata-rata bobot awal 2,29±0,13 g ekor-1. Ikan
dipelihara dalam periode 42 hari dengan diberi pakan komersial. Frekuensi
pemberian pakan dua kali sehari yaitu pagi pukul 08.00 WIB dan sore pukul 16.00
WIB. Jumlah pakan yang diberikan 5% dari bobot biomassa ikan. Sampling
biomassa ikan diukur setiap 2 minggu sekali.
3
Persiapan Bakteri Heterotrofik
Bakteri heterotrofik yang digunakan adalah L1k (Staphylococcus lentus),
yang diisolasi dari usus ikan lele (Firdaus 2012) dan sudah dikarakterisasi
(Hasibuan 2013). Bakteri tersebut dibuat resisten terhadap antibiotik rifampisin
yang dijadikan sebagai penanda molekuler untuk membedakan bakteri yang telah
diinokulasi dengan bakteri lain yang ada pada wadah pemeliharaan.
Kultur bakteri L1k dilakukan pada media Triptic Soy Agar (TSA) yang
diinkubasi selama 24 jam pada suhu ruang. Selanjutnya bakteri diinokulasi pada
media Triptic Soy Broth (TSB) untuk kemudian diletakkan pada waterbath selama
24 jam dengan suhu 29-30oC. Hasil kultur cair L1k didapatkan kepadatan 108
CFU ml-1. Kultur cair tersebut digunakan sebagai bakteri heterotrofik yang akan
ditambahkan ke dalam media pemeliharaan sesuai dengan kepadatan yang
diinginkan yaitu 106 CFU ml-1, 104 CFU ml-1, dan 102 CFU ml-1. Pada setiap
akuarium ditambahkan 1 ml inokulan bakteri dalam 100 L air, dan dilakukan
setiap minggu sekali.
Prosedur Penambahan Karbon
Bahan yang digunakan sebagai sumber karbon adalah molase dengan
persentase kadar karbon sebesar 35%. Penambahan molase dilakukan setiap hari
dengan cara menuangkan molase yang sudah diencerkan ke dalam media
pemeliharaan. Perhitungan penambahan molase berdasarkan De Schryver et al.
(2008) (Lampiran 1).
Parameter Pengamatan
Parameter yang diamati selama penelitian meliputi analisis hematologi,
perhitungan populasi bakteri, kualitas air, tingkat kelangsungan hidup, dan laju
pertumbuhan harian.
Analisis Hematologi
Parameter gambaran hematologi yang diamati meliputi kadar hematokrit,
kadar hemoglobin, jumlah sel darah merah dan sel darah putih, serta diferensial
leukosit. Prosedur pengamatan tertera pada Lampiran 2.
Kadar Hematokrit (He)
Kadar hematokrit dihitung berdasarkan Anderson dan Siwicki (1993)
dengan rumus :
Hematokrit
Keterangan :
a = panjang bagian darah yang mengendap
b = panjang total volume darah
4
Kadar Hemoglobin (Hb)
Prosedur kadar hemoglobin digunakan metode Sahli (Wedemeyer dan
Yasutake 1997) dengan melihat pada skala jalur kuning (g%) yang menunjukkan
banyaknya hemoglobin dalam gram per 100 ml darah.
Total Sel Darah Merah (eritrosit)
Menurut Blaxhall dan Daisley (1973), total eritrosit dapat dihitung dengan
rumus :
∑ Eritrosit = ∑ sel terhitung x
x faktor pengencer
Total Sel Darah Putih (leukosit)
Menurut Blaxhall dan Daisley (1973), total leukosit dapat dihitung dengan
rumus :
x faktor pengencer
∑ Leukosit = ∑ sel terhitung x
Diferensial Leukosit
Differensial leukosit dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
(Amlacher 1970) :
∑
% Limfosit =
x 100%
% Monosit =
% Neutrofil =
∑
x 100%
∑
x 100%
Perhitungan Populasi Bakteri Total dan Bakteri L1k pada Media
Pemeliharaan
Penghitungan populasi bakteri total dan bakteri L1k pada media
pemeliharaan dilakukan setiap 3 hari sehari. Sampel air dari media pemeliharaan
(Perlakuan K+, perlakuan A, B, dan C) diambil 1 ml. Selanjutnya dilakukan
pengenceran berseri dari 10-1 sampai 10-9 dengan mengambil 0,1 ml dari media
pemeliharaan dan dimasukkan dalam media pengencer pertama yang berisi 0,9 ml
larutan PBS (Phosphate Buffered Saline), kemudian dari media pengencer
pertama diambil 0,1 ml dan dimasukkan ke dalam media pengencer kedua sampai
media pengencer terakhir. Setiap pengenceran diambil 0,1 ml untuk selanjutnya
disebar ke dalam media TSA (penghitungan populasi bakteri total) dan media
TSA+Rifampisin (penghitungan populasi bakteri L1k). Populasi bakteri yang
tumbuh ditentukan dalam colony forming unit (CFU) setelah diinkubasi selama 24
jam pada suhu ruang dan dapat dihitung dengan rumus :
x
Populasi bakteri = jumlah koloni x
5
Kualitas Air
Parameter kualitas air yang diamati selama penelitian meliputi pH dan DO
yang dilakukan setiap hari, sedangkan amonia, nitrit, dan nitrat dilakukan setiap 1
minggu sekali.
Kelangsungan Hidup
Kelangsungan hidup merupakan persentase ikan lele yang hidup selama
pemeliharaan, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Effendie 1997) :
KH =
x 100
Keterangan :
KH
= Ttingkat kelangsungan hidup (%)
Nt
= Jumlah lele pada akhir pemeliharaan (ekor)
No
= Jumlah lele pada awal pemeliharaan (ekor)
Laju Pertumbuhan Harian
Laju pertumbuhan harian dihitung dengan menggunakan rumus berdasarkan
Huissman (1987):
[√
]
Keterangan :
= Laju pertumbuhan harian (%)
Wt
= Bobot rata-rata lele pada akhir perlakuan (g)
Wo = Bobot rata-rata lele pada awal pemeliharaan (g)
t
= Periode pemeliharaan (hari)
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) dengan tiga kali ulangan. Parameter kelangsungan hidup dan laju
pertumbuhan harian dianalisis dengan program SPSS 18. Parameter total bakteri
(Total Plate Count) dan gambaran darah dianalisis secara diskriptif.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kadar Hematokrit
Hasil pengukuran kadar hematokrit yang dilakukan pada awal, tengah, dan
akhir selama pemeliharaan yang disajikan pada Gambar 1. Pada pengukuran awal
(H0) kadar hematokrit rata-rata mencapai 10,79%. Hari ke-20 nilai kadar
hematokrit cenderung turun kecuali perlakuan K- yang memiliki nilai tertinggi
yaitu 15,35%. Pada akhir pemeliharaan (H40) terjadi peningkatan kadar
hematokrit dengan nilai tertinggi terdapat pada perlakuan C sebesar 23,97% dan
nilai terendah terdapat pada perlakuan B yaitu 12,52%.
Kadar hematokrit (%)
25
20
K-
15
K+
10
A
5
B
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 1 Kadar hematokrit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Kadar Hemoglobin
Pengukuran kadar hemoglobin dilakukan pada awal, tengah, dan akhir
pemeliharaan. Hasil pengukuran disajikan pada Gambar 2. Kadar hemoglobin
rata-rata ikan uji pada awal (H0) mencapai 3,20 g%. Hari ke-20 terjadi
peningkatan kadar hemoglobin kecuali pada perlakuan A yang mengalami
penurunan menjadi 2,20 g%. Kadar hemoglobin pada akhir pemeliharaan (H40)
mengalami peningkatan untuk semua perlakuan, dengan nilai tertinggi terdapat
pada perlakuan A yaitu 6,40 g% dan nilai terendah terdapat pada perlakuan Kyaitu sebesar 4,43 g%.
7
Kadar hemoglobin (g%)
7
6
5
K-
4
K+
3
A
2
B
1
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 2 Kadar hemoglobin ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Total Eritrosit
Hasil pengukuran total eritosit ditunjukkan pada Gambar 3. Pengukuran
tersebut dilakukan pada awal, tengah, dan akhir perlakuan. Nilai rata-rata total
eritrosit awal (H0) mencapai 4,97x105 sel mm-3. Total eritrosit pada hari ke-20
dari semua perlakuan cenderung meningkat dengan nilai tertinggi sebesar
8,37x105 sel mm-3 (perlakuan K-). Total eritrosit di akhir pemeliharaan (H40) dari
semua perlakuan memiliki nilai yang beragam, nilai tertinggi terdapat pada
perlakuan C sebesar 11,20x105 sel mm-3 dan nilai terendah terdapat pada
perlakuan B yaitu 6,53x105 sel mm-3.
Total eritrosit (x105 sel
mm-3)
14
12
10
K-
8
K+
6
A
4
B
2
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 3 Total eritrosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
8
Total Leukosit
Total leukosit (x104 sel
mm-3)
Pengukuran total leukosit dilakukan pada awal, tengah, dan akhir
perlakuan. Hasil pengukuran disajikan pada Gambar 4. Rata-rata total leukosit
awal (H0) mencapai 3,4x104 sel mm-3. Total leukosit rata-rata pada hari ke-20
untuk semua perlakuan terjadi peningkatan yaitu dengan nilai tertinggi sebesar
6,6x104 sel mm-3 (perlakuan K-). Pada akhir pemeliharaan (H40), nilai total
leukosit untuk semua perlakuan mengalami penurunan kecuali pada perlakuan B
yang mengalami peningkatan yaitu 5,0x104 sel mm-3.
8
7
6
5
K-
4
K+
3
A
2
B
1
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis106 CFU ml-1
Gambar 4 Total leukosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Penghitungan Populasi Bakteri Total
Penghitungan populasi bakteri total pada media pemeliharaan selama
penelitian menunjukkan hasil yang dinamis (Gambar 5). Penghitungan tersebut
dilakukan setiap 2 kali dalam seminggu. Populasi bakteri total terlihat tidak ada
perbedaan yang signifikan antara semua perlakuan. Pada awal perlakuan
kepadatan bakteri total mencapai 105-107 CFU ml-1, sedangkan pada akhir
perlakuan kepadatan bakteri total mencapai 106-107 CFU ml-1. Populasi bakteri
total dari semua perlakuan memiliki nilai yang tidak berbeda jauh.
9
Log CFU ml-1
8
6
K+
A
4
B
C
2
0
0
3
7
10
14
17
21
24
28
31
35
38
42
Hari keKeterangan :
(K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1; (B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1;
(C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 5 Dinamika populasi bakteri total pada media pemeliharaan ikan lele
(Clarias sp.) dalam budidaya super intensif berbasis bioflok dengan
penambahan bakteri L1k
Penghitungan Populasi Bakteri L1k (Staphylococcus lentus)
Penghitungan bakteri heterotrofil L1k (Staphylococcus lentus) dilakukan
setiap 2 kali dalam seminggu selama 42 hari. Hasil penghitungan bakteri L1k
ditunjukkan pada Gambar 6. Dinamika populasi bakteri L1k selama pemeliharaan
terlihat dinamis. Populasi bakteri awal mencapai 104 CFU ml-1 dan pada akhir
perlakuan populasi bakteri masih pada kisaran 104 CFU ml-1. Penambahan bakteri
heterotrofik setiap seminggu sekali (hari ke-0, 7, 14, 21, 28, dan 35). Setiap hari
ke-3 setelah penambahan bakteri terlihat adanya peningkatan populasi bakteri
(hari ke-3, 10, 17, 24, dan 31).
7
Log CFU ml-1
6
5
A
4
B
3
C
2
1
0
0
3
7
10
14
17
21
24
28
31
35
38
42
Hari keKeterangan :
(A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1; (B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan
dosis 106 CFU ml-1
Gambar 6 Dinamika populasi bakteri heterotrofik L1k (Staphylococcus lentus)
pada media pemeliharaan ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
10
Kualitas Air
Hasil pengukuran kualitas air pada semua perlakuan selama pemeliharaan
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kisaran kualitas air dalam budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Perlakuan
DO
(ppm)
pH
Suhu
(oC)
Amonia
(mg/L)
Nitrit (mg/L)
Nitrat
(mg/L)
KK+
A
B
C
4,47-7,67
4,80-7,87
5,65-7,50
5,71-7,23
5,79-7,73
6,46-7,98
6,82-7,87
6,29-8,11
6,37-8,10
6,47-8,14
30,8-32,1
30,5-32,2
30,9-31,7
30,9-32,2
31,0-32,5
0,001-0,016
0,001-0,023
0,002-0,080
0,001-0,046
0,002-0,056
0,144-1,102
0,044-1,458
0,048-1,053
0,085-0,774
0,052-1,062
0,187-1,187
0,423-1,030
0,361-0,989
0,362-1,161
0,317-1,081
Keterangan :
*(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Kelangsungan Hidup
Kelangsungan hidup ikan uji selama pemeliharaan dapat dilihat pada
Gambar 7. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kelangsungan hidup ikan uji
perlakuan berbeda nyata (P
BUDIDAYA IKAN LELE Clarias sp. SUPER INTENSIF
BERBASIS BIOFLOK DENGAN PENAMBAHAN
BAKTERI L1k
SEPTI NOVIA ALFIANI
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Respons Imun dan Dinamika
Mikroba dalam Budidaya Ikan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan
Penambahan Bakteri L1k” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun pada 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, Agustus 2014
Septi Novia Alfiani
NIM C14100097
ABSTRAK
SEPTI NOVIA ALFIANI. Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
Ikan Lele Clarias Sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan Penambahan
Bakteri L1k. Dibimbing oleh MUNTI YUHANA dan WIDANARNI
Kegiatan budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif memicu tingginya
limbah buangan senyawa nitrogen di dalam perairan. Penelitian ini menggunakan
teknologi bioflok dengan penambahan bakteri heterotrofik (Staphylococcus
lentus/L1k). Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek dosis
bakteri heterotrofik yang diberikan dan kaitannya dengan gambaran hematologi
ikan uji serta menganalisis dinamika mikroba dalam budidaya super intensif.
Perlakuan yang diberikan yaitu kontrol (positif dan negatif), teknologi bioflok
dengan penambahan bakteri L1k 102 CFU ml-1 (perlakuan A), 104 CFU ml-1
(perlakuan B), 106 CFU ml-1 (perlakuan C). Hasil penelitian menunjukkan bahwa
tidak adanya korelasi langsung terhadap gambaran hematologi dan dinamika
mikroba dari semua perlakuan. Dosis 104 CFU ml-1 memberikan kelangsungan
hidup dan laju pertumbuhan harian terbaik dari semua perlakuan, masing-masing
yaitu 92,00% dan 6,07%.
Kata kunci : bioflok, hematologi, heterotrofik, ikan lele, super-intensif
ABSTRACT
SEPTI NOVIA ALFIANI. Immune Response and Microbial Dynamics of
Biofloc-based Super Intensive Catfish (Clarias sp.) Culture by Addition of L1k
Bacterial. Supervised by MUNTI YUHANA and WIDANARNI.
Super intensive catfish (Clarias sp.) culture may result in toxic nitrogen
wastes into their environment. In this study, biofloc-based catfish culture was
applied by addition of heterotrophic bacterial cells (Staphylococcus lentus/L1k).
The main purpose of this research was to evaluated the effects of addition of
heterotrophic bacterial at different dosages and its correlations with hematological
profiles and to analyze the microbial dynamics of biofloc-based super intensive
culture. The treatments applied in this research consisted of positive and negative
controls, biofloc-based system by addition of L1k heterotrophic cells of 102 CFU
ml-1 (A treatment), 104 CFU ml-1 (B treatment), and 106 CFU ml-1 (C treatment).
The results showed that there were no direct correlations on fish hematological
profiles and microbial dynamics of all treatments. Dosage of 104 CFU ml-1
showed the best survival rate and daily growth rate among the treatments i.e
92.00% and 6.07%, respectively.
Keywords: biofloc, hematology, heterotrophic, catfish, super-intensive
RESPONS IMUN DAN DINAMIKA MIKROBA DALAM
BUDIDAYA IKAN LELE Clarias sp. SUPER INTENSIF
BERBASIS BIOFLOK DENGAN PENAMBAHAN
BAKTERI L1k
SEPTI NOVIA ALFIANI
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
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
MIkan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok
Bdengan Penambahan Bakteri L1k
: Septi Novia Alfiani
: C14100097
: Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya
Disetujui oleh
Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si
Pembimbing I
Dr. Ir. Widanarni, M.Si
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat dan
karuniaNYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan
skripsi dengan judul “Respons Imun dan Dinamika Mikroba dalam Budidaya
Ikan Lele Clarias sp. Super Intensif Berbasis Bioflok dengan Penambahan Bakteri
L1k”. Penelitian dilaksankan pada bulan Desember 2013 sampai Januari 2014,
bertempat di Laboratorium Kesehatan Ikan, Departemen Budidaya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Ungkapan terimakasih penulis ucapkan kepada:
1. Ibu Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si dan ibu Dr. Ir. Widanarni, M.Si selaku dosen
pembimbing skripsi yang telah memberikan banyak arahan serta bimbingan
selama ini.
2. Bapak Dr. Ir. Muhammad Agus Suprayudi, M.Si selaku dosen penguji tamu
dan bapak Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc. selaku dosen perwakilan dari komisi
pendidikan departemen BDP atas kritik dan saran untuk perbaikan skripsi.
3. Bapak Prof. Dr. D. Djokosetiyanto, DEA selaku dosen pembimbing akademik
yang memberikan banyak nasehat dan motivasi.
4. Keluarga tercinta, Ayahanda Rifai dan Ibunda Siti Qomariah, adik-adikku
(Arindina dan Aditya) serta semua keluarga yang selama ini telah memberikan
kasih sayang, do’a dan dukungannya.
5. Kak Salamah dan kak Yusuf sebagai satu tim penelitian yang senantiasa
membantu dan memberikan semangat dalam penyelesaian penelitian.
6. Bapak Ranta di Laboratorium Kesehatan Ikan yang mendukung selama
penelitian, serta semua laboran Pak Wasjan, Mbak Retno, Pak Jajang, Kang
Abe.
7. Teman-teman LKI 47 khususnya Ike Dewi, Sita Panca Rini, Enrika Lidiawati,
Nadia Aulia, dan Euis Rakhmawati yang membantu serta mendukung selama
penelitian.
8. Semua teman-teman BDP 47 yang telah memberikan pengalaman pertemanan,
persahabatan sekaligus persaudaraan yang tidak akan pernah bisa dilupakan.
Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Agustus 2014
Septi Novia Alfiani
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... vi
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
METODOLOGI .......................................................................................................2
Rancangan penelitian ..........................................................................................2
Persiapan wadah dan hewan uji...........................................................................2
Persiapan bakteri heterotrofik .............................................................................3
Prosedur penambahan molase .............................................................................3
Parameter pengamatan ........................................................................................3
Analisis data ........................................................................................................5
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................6
Hasil.....................................................................................................................6
Pembahasan .......................................................................................................11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................................14
Kesimpulan ........................................................................................................14
Saran ..................................................................................................................15
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................15
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................21
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kadar hematokrit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Kadar hemoglobin ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Total eritrosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ...............................
Total leukosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ...............................
Dinamika populasi bakteri total pada media pemeliharaan ikan lele
(Clarias sp.) dalam budidaya super intensif berbasis bioflok dengan
penambahan bakteri L1k ......................................................................
Dinamika populasi bakteri heterotrofik L1k (Staphylococcus lentus)
pada media pemeliharaan ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya
super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ........
Kelangsungan hidup ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..................
Laju pertumbuhan harian ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya
super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ........
6
7
7
8
9
9
10
11
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
Perhitungan penambahan molase dalam budidaya ikan lele (Clarias
sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..
Prosedur parameter gambaran hematologi dalam budidaya ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Hasil uji ANOVA terhadap kelangsungan hidup ikan lele (Clarias
sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k ..
Hasil uji lanjut Duncan terhadap kelangsungan hidup ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Hasil uji ANOVA terhadap laju pertumbuhan harian ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
17
17
18
18
19
6.
7.
8.
Hasil uji lanjut Duncan terhadap laju pertumbuhan harian ikan lele
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Persentase diferensial leukosit dalam budidaya ikan lele dumbo
(Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok dengan penambahan
bakteri L1k ............................................................................................
Populasi bakteri L1k pada media pemeliharaan sebelum perlakuan
dalam budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif berbasis bioflok
dengan penambahan bakteri L1k .........................................................
19
19
20
1
PENDAHULUAN
Ikan lele (Clarias sp.) merupakan komoditas perikanan air tawar yang
banyak dibudidayakan di Indonesia. Teknologi budidaya ikan ini sudah banyak
dikuasai oleh masyarakat. Lele termasuk ikan yang tahan terhadap perubahan
lingkungan, selain itu memiliki pertumbuhan yang relatif lebih cepat. Menurut
Data Statistik Perikanan Indonesia, jumlah produksi ikan lele pada setiap
tahunnya selalu meningkat yaitu dari 75 ribu ton tahun 2006 hingga mencapai 200
ribu ton pada tahun 2010. Data terakhir menunjukkan bahwa jumlah produksi ikan
lele di Indonesia mencapai 330 ribu ton pada tahun 2011 (Sidatik 2014).
Permintaan ikan lele yang semakin tinggi telah mendorong peningkatan usaha
budidaya. Dalam hal ini, dapat menggunakan sistem super intensif dengan
menerapkan teknologi bioflok.
Budidaya super intensif merupakan sistem budidaya dengan padat tebar
tinggi. Menurut Ebeling et al. (2006), sistem intensif berarti melakukan budidaya
dengan kepadatan tinggi, pemberian pakan berprotein tinggi, dan mengelola
kualitas air dengan baik. Padat tebar untuk sistem budidaya super intensif yaitu
lebih dari 500 ekor m-2, sistem intensif 80-125 ekor m-2, sistem semi intensif 3080 ekor m-2, dan sistem tradisional kurang dari 10 ekor m-2 (Banun et al. 2007).
Peningkatan jumlah pakan protein tinggi bisa menurunkan kualitas air. Menurut
Avnimelech (1999), ikan hanya mampu memanfaatkan sekitar 25% dari pakan
yang diberikan sedangkan sisanya diekskresikan dalam bentuk amonia dan
dibuang dalam bentuk feses. Apabila pakan yang diberikan semakin banyak
karena padat tebar juga tinggi, maka dapat menyebabkan limbah amonia semakin
tinggi pula. Salah satu usaha untuk mengatasi limbah budidaya yang tinggi dapat
menggunakan teknologi bioflok.
Prinsip dari teknologi bioflok adalah mengelola kualitas air yang didasarkan
pada kemampuan bakteri heterotrof untuk memanfaatkan N organik dan
anorganik yang terdapat di dalam air (Ekasari 2009). Penerapan teknologi ini
dilakukan dengan penambahan C organik sebagai sumber karbon yang akan
dikonversi menjadi biomassa mikroba heterotrofik sebesar 40-60% (Avnimelech
1999). Bakteri heterotrofik tersebut memanfaatkan C organik yang ditambahkan
serta N yang ada di dalam perairan untuk membentuk biomassa bakteri berupa
flok yang selanjutnya dapat dimanfaatkan kembali oleh organisme budidaya.
Peningkatan absorbsi nitrogen oleh bakteri heterotrofik yang dapat menurunkan
jumlah amonia di air lebih cepat dibandingkan bakteri nitrifikasi. Hal tersebut
disebabkan laju pertumbuhan dan hasil biomassa mikroba per unit substrat dari
bakteri heterotrofik 10 kali lebih tinggi daripada bakteri nitrifikasi (Hargreaves
2006).
Penambahan sumber karbon harus mempertimbangkan keseimbangan rasio
C/N yang ada dalam perairan. Menurut Schneider et al. (2006), rasio C/N yang
optimal untuk produksi bakteri heterotrofik adalah 12-15g : 1g. Adanya
keseimbangan rasio C/N dapat mencegah proses nitrifikasi. Sumber karbon yang
sering digunakan adalah molase (Crab et al. 2012). Molase merupakan bahan
sumber karbon yang telah dimanfaatkan secara luas untuk proses denitrifikasi,
fermentasi anaerob, konversi limbah hingga kegiatan akuakultur (Schneider et al.
2006).
2
Padat tebar tinggi yang diiringi limbah nitrogen yang semakin meningkat
dapat menyebabkan timbulnya penyakit. Hal tersebut diperlukan adanya metode
alternatif untuk menjaga lingkungan mikroba dalam sistem akuakultur agar tetap
stabil, salah satunya dengan penambahan inokulan heterotrofik. Salah satu jenis
bakteri heterotrofik yang dapat dimanfaatkan adalah Staphylococcus lentus.
Bakteri ini bersifat non-patogenik dan proteolitik yang artinya memiliki enzim
protease ekstraseluler sehingga akan dapat memecah protein menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana (Firdaus 2012).
Proliferasi sel mikroba yang sifatnya heterotrofik akibat penambahan
karbon organik secara simultan dapat mengurangi senyawa nitrogen anorganik
berbahaya dalam air. Bakteri heterotrofik berperan sebagai bakteri
menguntungkan dalam mendegradasi bahan organik, meningkatkan kualitas air,
mengurangi pencemaran, mengurangi nitrogen anorganik, meningkatkan
kekebalan tubuh sehingga akan dapat meningkatkan produksi akuakultur (Sahu et
al. 2008). Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek dosis dan
kaitannya dengan respons imun (status kesehatan) ikan lele serta menganalisis
dinamika mikroba dalam sistem budidaya super intensif berbasis bioflok, dan
kelangsungan hidup serta pertumbuhan harian sebagai parameter penunjang.
METODE
Rancangan Penelitian
Penelitian ini terdiri atas 5 (lima) perlakuan dengan masing-masing 3 (tiga)
kali ulangan. Perlakuan tersebut meliputi :
1. Budidaya ikan lele super intensif tanpa bioflok dan tanpa inokulan
heterotrofik (K-)
2. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok, tanpa inokulan heterotrofik (K+)
3. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 102 CFU ml-1 (A)
4. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 104 CFU ml-1 (B)
5. Budidaya ikan lele super intensif + bioflok + bakteri heterotrofik dengan
dosis 106 CFU ml-1 (C)
Persiapan Wadah dan Hewan Uji
Wadah yang digunakan dalam penelitian adalah akuarium berukuran 90
cm x 40 cm x 50 cm sebanyak 15 buah, yang dilengkapi dengan aerasi dan heater.
Akuarium dicuci dan dikeringkan, kemudian diisi air sebanyak 100 liter. Setiap
akuarium ditebar ikan sebanyak 50 ekor. Ikan percobaan yang digunakan adalah
ikan lele (Clarias sp.) dengan rata-rata bobot awal 2,29±0,13 g ekor-1. Ikan
dipelihara dalam periode 42 hari dengan diberi pakan komersial. Frekuensi
pemberian pakan dua kali sehari yaitu pagi pukul 08.00 WIB dan sore pukul 16.00
WIB. Jumlah pakan yang diberikan 5% dari bobot biomassa ikan. Sampling
biomassa ikan diukur setiap 2 minggu sekali.
3
Persiapan Bakteri Heterotrofik
Bakteri heterotrofik yang digunakan adalah L1k (Staphylococcus lentus),
yang diisolasi dari usus ikan lele (Firdaus 2012) dan sudah dikarakterisasi
(Hasibuan 2013). Bakteri tersebut dibuat resisten terhadap antibiotik rifampisin
yang dijadikan sebagai penanda molekuler untuk membedakan bakteri yang telah
diinokulasi dengan bakteri lain yang ada pada wadah pemeliharaan.
Kultur bakteri L1k dilakukan pada media Triptic Soy Agar (TSA) yang
diinkubasi selama 24 jam pada suhu ruang. Selanjutnya bakteri diinokulasi pada
media Triptic Soy Broth (TSB) untuk kemudian diletakkan pada waterbath selama
24 jam dengan suhu 29-30oC. Hasil kultur cair L1k didapatkan kepadatan 108
CFU ml-1. Kultur cair tersebut digunakan sebagai bakteri heterotrofik yang akan
ditambahkan ke dalam media pemeliharaan sesuai dengan kepadatan yang
diinginkan yaitu 106 CFU ml-1, 104 CFU ml-1, dan 102 CFU ml-1. Pada setiap
akuarium ditambahkan 1 ml inokulan bakteri dalam 100 L air, dan dilakukan
setiap minggu sekali.
Prosedur Penambahan Karbon
Bahan yang digunakan sebagai sumber karbon adalah molase dengan
persentase kadar karbon sebesar 35%. Penambahan molase dilakukan setiap hari
dengan cara menuangkan molase yang sudah diencerkan ke dalam media
pemeliharaan. Perhitungan penambahan molase berdasarkan De Schryver et al.
(2008) (Lampiran 1).
Parameter Pengamatan
Parameter yang diamati selama penelitian meliputi analisis hematologi,
perhitungan populasi bakteri, kualitas air, tingkat kelangsungan hidup, dan laju
pertumbuhan harian.
Analisis Hematologi
Parameter gambaran hematologi yang diamati meliputi kadar hematokrit,
kadar hemoglobin, jumlah sel darah merah dan sel darah putih, serta diferensial
leukosit. Prosedur pengamatan tertera pada Lampiran 2.
Kadar Hematokrit (He)
Kadar hematokrit dihitung berdasarkan Anderson dan Siwicki (1993)
dengan rumus :
Hematokrit
Keterangan :
a = panjang bagian darah yang mengendap
b = panjang total volume darah
4
Kadar Hemoglobin (Hb)
Prosedur kadar hemoglobin digunakan metode Sahli (Wedemeyer dan
Yasutake 1997) dengan melihat pada skala jalur kuning (g%) yang menunjukkan
banyaknya hemoglobin dalam gram per 100 ml darah.
Total Sel Darah Merah (eritrosit)
Menurut Blaxhall dan Daisley (1973), total eritrosit dapat dihitung dengan
rumus :
∑ Eritrosit = ∑ sel terhitung x
x faktor pengencer
Total Sel Darah Putih (leukosit)
Menurut Blaxhall dan Daisley (1973), total leukosit dapat dihitung dengan
rumus :
x faktor pengencer
∑ Leukosit = ∑ sel terhitung x
Diferensial Leukosit
Differensial leukosit dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
(Amlacher 1970) :
∑
% Limfosit =
x 100%
% Monosit =
% Neutrofil =
∑
x 100%
∑
x 100%
Perhitungan Populasi Bakteri Total dan Bakteri L1k pada Media
Pemeliharaan
Penghitungan populasi bakteri total dan bakteri L1k pada media
pemeliharaan dilakukan setiap 3 hari sehari. Sampel air dari media pemeliharaan
(Perlakuan K+, perlakuan A, B, dan C) diambil 1 ml. Selanjutnya dilakukan
pengenceran berseri dari 10-1 sampai 10-9 dengan mengambil 0,1 ml dari media
pemeliharaan dan dimasukkan dalam media pengencer pertama yang berisi 0,9 ml
larutan PBS (Phosphate Buffered Saline), kemudian dari media pengencer
pertama diambil 0,1 ml dan dimasukkan ke dalam media pengencer kedua sampai
media pengencer terakhir. Setiap pengenceran diambil 0,1 ml untuk selanjutnya
disebar ke dalam media TSA (penghitungan populasi bakteri total) dan media
TSA+Rifampisin (penghitungan populasi bakteri L1k). Populasi bakteri yang
tumbuh ditentukan dalam colony forming unit (CFU) setelah diinkubasi selama 24
jam pada suhu ruang dan dapat dihitung dengan rumus :
x
Populasi bakteri = jumlah koloni x
5
Kualitas Air
Parameter kualitas air yang diamati selama penelitian meliputi pH dan DO
yang dilakukan setiap hari, sedangkan amonia, nitrit, dan nitrat dilakukan setiap 1
minggu sekali.
Kelangsungan Hidup
Kelangsungan hidup merupakan persentase ikan lele yang hidup selama
pemeliharaan, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Effendie 1997) :
KH =
x 100
Keterangan :
KH
= Ttingkat kelangsungan hidup (%)
Nt
= Jumlah lele pada akhir pemeliharaan (ekor)
No
= Jumlah lele pada awal pemeliharaan (ekor)
Laju Pertumbuhan Harian
Laju pertumbuhan harian dihitung dengan menggunakan rumus berdasarkan
Huissman (1987):
[√
]
Keterangan :
= Laju pertumbuhan harian (%)
Wt
= Bobot rata-rata lele pada akhir perlakuan (g)
Wo = Bobot rata-rata lele pada awal pemeliharaan (g)
t
= Periode pemeliharaan (hari)
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) dengan tiga kali ulangan. Parameter kelangsungan hidup dan laju
pertumbuhan harian dianalisis dengan program SPSS 18. Parameter total bakteri
(Total Plate Count) dan gambaran darah dianalisis secara diskriptif.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kadar Hematokrit
Hasil pengukuran kadar hematokrit yang dilakukan pada awal, tengah, dan
akhir selama pemeliharaan yang disajikan pada Gambar 1. Pada pengukuran awal
(H0) kadar hematokrit rata-rata mencapai 10,79%. Hari ke-20 nilai kadar
hematokrit cenderung turun kecuali perlakuan K- yang memiliki nilai tertinggi
yaitu 15,35%. Pada akhir pemeliharaan (H40) terjadi peningkatan kadar
hematokrit dengan nilai tertinggi terdapat pada perlakuan C sebesar 23,97% dan
nilai terendah terdapat pada perlakuan B yaitu 12,52%.
Kadar hematokrit (%)
25
20
K-
15
K+
10
A
5
B
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 1 Kadar hematokrit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Kadar Hemoglobin
Pengukuran kadar hemoglobin dilakukan pada awal, tengah, dan akhir
pemeliharaan. Hasil pengukuran disajikan pada Gambar 2. Kadar hemoglobin
rata-rata ikan uji pada awal (H0) mencapai 3,20 g%. Hari ke-20 terjadi
peningkatan kadar hemoglobin kecuali pada perlakuan A yang mengalami
penurunan menjadi 2,20 g%. Kadar hemoglobin pada akhir pemeliharaan (H40)
mengalami peningkatan untuk semua perlakuan, dengan nilai tertinggi terdapat
pada perlakuan A yaitu 6,40 g% dan nilai terendah terdapat pada perlakuan Kyaitu sebesar 4,43 g%.
7
Kadar hemoglobin (g%)
7
6
5
K-
4
K+
3
A
2
B
1
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 2 Kadar hemoglobin ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Total Eritrosit
Hasil pengukuran total eritosit ditunjukkan pada Gambar 3. Pengukuran
tersebut dilakukan pada awal, tengah, dan akhir perlakuan. Nilai rata-rata total
eritrosit awal (H0) mencapai 4,97x105 sel mm-3. Total eritrosit pada hari ke-20
dari semua perlakuan cenderung meningkat dengan nilai tertinggi sebesar
8,37x105 sel mm-3 (perlakuan K-). Total eritrosit di akhir pemeliharaan (H40) dari
semua perlakuan memiliki nilai yang beragam, nilai tertinggi terdapat pada
perlakuan C sebesar 11,20x105 sel mm-3 dan nilai terendah terdapat pada
perlakuan B yaitu 6,53x105 sel mm-3.
Total eritrosit (x105 sel
mm-3)
14
12
10
K-
8
K+
6
A
4
B
2
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 3 Total eritrosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
8
Total Leukosit
Total leukosit (x104 sel
mm-3)
Pengukuran total leukosit dilakukan pada awal, tengah, dan akhir
perlakuan. Hasil pengukuran disajikan pada Gambar 4. Rata-rata total leukosit
awal (H0) mencapai 3,4x104 sel mm-3. Total leukosit rata-rata pada hari ke-20
untuk semua perlakuan terjadi peningkatan yaitu dengan nilai tertinggi sebesar
6,6x104 sel mm-3 (perlakuan K-). Pada akhir pemeliharaan (H40), nilai total
leukosit untuk semua perlakuan mengalami penurunan kecuali pada perlakuan B
yang mengalami peningkatan yaitu 5,0x104 sel mm-3.
8
7
6
5
K-
4
K+
3
A
2
B
1
C
0
H0
H20
H40
Hari keKeterangan :
(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis106 CFU ml-1
Gambar 4 Total leukosit ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Penghitungan Populasi Bakteri Total
Penghitungan populasi bakteri total pada media pemeliharaan selama
penelitian menunjukkan hasil yang dinamis (Gambar 5). Penghitungan tersebut
dilakukan setiap 2 kali dalam seminggu. Populasi bakteri total terlihat tidak ada
perbedaan yang signifikan antara semua perlakuan. Pada awal perlakuan
kepadatan bakteri total mencapai 105-107 CFU ml-1, sedangkan pada akhir
perlakuan kepadatan bakteri total mencapai 106-107 CFU ml-1. Populasi bakteri
total dari semua perlakuan memiliki nilai yang tidak berbeda jauh.
9
Log CFU ml-1
8
6
K+
A
4
B
C
2
0
0
3
7
10
14
17
21
24
28
31
35
38
42
Hari keKeterangan :
(K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1; (B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1;
(C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Gambar 5 Dinamika populasi bakteri total pada media pemeliharaan ikan lele
(Clarias sp.) dalam budidaya super intensif berbasis bioflok dengan
penambahan bakteri L1k
Penghitungan Populasi Bakteri L1k (Staphylococcus lentus)
Penghitungan bakteri heterotrofil L1k (Staphylococcus lentus) dilakukan
setiap 2 kali dalam seminggu selama 42 hari. Hasil penghitungan bakteri L1k
ditunjukkan pada Gambar 6. Dinamika populasi bakteri L1k selama pemeliharaan
terlihat dinamis. Populasi bakteri awal mencapai 104 CFU ml-1 dan pada akhir
perlakuan populasi bakteri masih pada kisaran 104 CFU ml-1. Penambahan bakteri
heterotrofik setiap seminggu sekali (hari ke-0, 7, 14, 21, 28, dan 35). Setiap hari
ke-3 setelah penambahan bakteri terlihat adanya peningkatan populasi bakteri
(hari ke-3, 10, 17, 24, dan 31).
7
Log CFU ml-1
6
5
A
4
B
3
C
2
1
0
0
3
7
10
14
17
21
24
28
31
35
38
42
Hari keKeterangan :
(A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1; (B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan
dosis 106 CFU ml-1
Gambar 6 Dinamika populasi bakteri heterotrofik L1k (Staphylococcus lentus)
pada media pemeliharaan ikan lele (Clarias sp.) dalam budidaya super
intensif berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
10
Kualitas Air
Hasil pengukuran kualitas air pada semua perlakuan selama pemeliharaan
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kisaran kualitas air dalam budidaya ikan lele (Clarias sp.) super intensif
berbasis bioflok dengan penambahan bakteri L1k
Perlakuan
DO
(ppm)
pH
Suhu
(oC)
Amonia
(mg/L)
Nitrit (mg/L)
Nitrat
(mg/L)
KK+
A
B
C
4,47-7,67
4,80-7,87
5,65-7,50
5,71-7,23
5,79-7,73
6,46-7,98
6,82-7,87
6,29-8,11
6,37-8,10
6,47-8,14
30,8-32,1
30,5-32,2
30,9-31,7
30,9-32,2
31,0-32,5
0,001-0,016
0,001-0,023
0,002-0,080
0,001-0,046
0,002-0,056
0,144-1,102
0,044-1,458
0,048-1,053
0,085-0,774
0,052-1,062
0,187-1,187
0,423-1,030
0,361-0,989
0,362-1,161
0,317-1,081
Keterangan :
*(K-) Kontrol negatif; (K+) Kontrol positif; (A) Perlakuan dosis 102 CFU ml-1;
(B) Perlakuan dosis 104 CFU ml-1; (C) Perlakuan dosis 106 CFU ml-1
Kelangsungan Hidup
Kelangsungan hidup ikan uji selama pemeliharaan dapat dilihat pada
Gambar 7. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kelangsungan hidup ikan uji
perlakuan berbeda nyata (P