Potensi bakteri saluran pencernaan ikan nila (Oreochromis niloticus) sebagai kandidat probiotik berbasis enzim

(1)

POTENSI BAKTERI SALURAN PENCERNAAN IKAN NILA

(

Oreochromis niloticus

_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK}

BERBASIS ENZIM

TESIS

Oleh

UMMI MARDHIAH BATUBARA

117030019/BIO

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2 0 1 3

(2)

POTENSI BAKTERI SALURAN PENCERNAAN IKAN NILA

(

Oreochromis niloticus

_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK}

BERBASIS ENZIM

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi

pada Program Pascasarjana Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

UMMI MARDHIAH BATUBARA

117030019/BIO

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2 0 1 3

(3)

PENGESAHAN TESIS

Judul Tesis : POTENSI BAKTERI SALURAN

PENCERNAAN IKAN NILA (Oreochromis niloticus_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK} BERBASIS ENZIM

Nama Mahasiswa : UMMI MARDHIAH BATUBARA

Nomor Induk Mahasiswa : 117030019 Program Studi : Magister Biologi

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Menyetujui Komisi Pembimbing

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Dr. It Jamilah, M.Sc

NIP.19631012 199103 2 003 NIP.19651101 199103 1 002

Ketua program Studi , Dekan,

Prof. Dr. SyafruddinIlyas, M.Biomed Dr. Sutarman, M.Sc

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

POTENSI BAKTERI SALURAN PENCERNAAN IKAN NILA

(

Oreochromis niloticus

_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK}

BERBASIS ENZIM

TESIS

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah di jelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, 23 Agustus 2013

Ummi Mardhiah Batubara 117030019

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Ummi Mardhiah Batubara

NIM : 117030019

Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :

Potensi Bakteri Saluran Pencernaan Ikan Nila (Oreochromis niloticus₎ Sebagai Kandidat Probiotik Berbasis Enzim

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data, menformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, 23 Agustus 2013

(6)

Telah diuji pada

Tanggal : 23 Agustus 2013

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua

:

Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc

Anggota

:

1. Dr. It Jamilah, M.Sc

2. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc

3. Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap : Ummi Mardhiah Batubara, S.Si, M.Si Tempat dan Tanggal Lahir : Kisaran, 14 April 1988

Alamat Rumah : Jl. Tanjung 2 No. 149 Prumnas Helvetia Medan-20124

Telepon : +6282367924180 / +6285761455090

Email : ummi.mardhiah.bb@gmail.com

DATA PENDIDIKAN

SD : Negeri 013858 Kisaran Tamat : 1999

SMP : SMP Negeri 2 Kisaran Tamat : 2002

SMA : SMA Negeri 2 Kisaran Tamat : 2005

Strata-1 : Universitas Sumatera Utara Tamat : 2009 Strata-2 : Universitas Sumatera Utara Tamat : 2013

(8)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmad dan karunia-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Potensi bakteri saluran pencernaan ikan nila (Oreochromis niloticus₎ sebagai kandidat probiotik berbasis enzim”. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Dr. Sutarman, M.Sc. Ketua Program Pascasarjana Magister Biologi Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed. Sekretaris Program Studi Dr. Suci Rahayu, M.Si dan seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Erman Munir M.Sc dan Ibu Dr. It Jamilah M.Sc selaku dosen pembimbing serta Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc dan Ibu Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si selaku dosen penguji yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis selama proses penelitian dan penyusunan tesis ini.

Ucapan terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) yang telah memberikan beasiswa kepada penulis melalui program Beasiswa Unggulan 2011. Terima kasih juga disampaikan kepada Kepala Unit Pelayanan Teknis Daerah (UPTD) Budidaya Dinas Perikanan dan Kelautan Medan, Kepala Laboratorium dan Staf Laboratorium Mikrobiologi Universitas Sumatera Utara (USU), Direktur Balai Teknis Kesehatan Lingkungan Penanggulangan Penyakit Menular (BTKL-PPM) Kelas I Medan serta teknisi Laboratorium Biologi, Kimia dan Parasitologi pada instansi tersebut.

Terima kasih yang tak terhingga juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua yang sangat penulis cintai Ayahanda Drs. H. Hasyim Mahmud, MM dan Ibunda Rosdah, S.Pd, Abangda Awaluddin Batubara, SE dan M. Irfan Batubara, SH, Kakanda Zulfa Khairina Batubara, SE, M.Si, Adinda Hikmah Ramadhani Batubara, SE, Aulia Rahmi Batubara, M. Ihsan Batubara dan Rizki Fadhilah Batubara serta seluruh keluarga besar, sahabat-sahabat terbaik dan rekan-rekan penulis yang telah memberikan segala cinta dan kasih sayang, dukungan dan motivasi, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik. Dan untuk berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga Allah SWT memberikan balasan datas segala pengorbanan dan budi baik yang telah diberikan. Akhir kata, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat khususnya dalam pengembangan ilmu pengetahuan.

(9)

POTENSI BAKTERI SALURAN PENCERNAAN IKAN

NILA (

Oreochromis niloticus

_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK}

BERBASIS ENZIM

ABSTRAK

Indonesia merupakan negara yang memiliki kekayaan melimpah dengan potensi akuakultur terbesar di dunia. Potensi ini menjadikan sektor perikanan sebagai salah satu sumber devisa negara. Penurunan kualitas perikanan Indonesia mendorong penggunaan probiotik. Studi potensi bakteri saluran pencernaan ikan nila (Oreochromis niloticus) sebagai kandidat probiotik berbasis enzim bertujuan untuk memperoleh bakteri dari organ pencernaan ikan nila yang berpotensi sebagai kandidat bakteri probiotik. Penelitian ini dilakukan dengan mengisolasi bakteri dan mengkultur isolat pada media skim milk agar untuk enzim protease, media garam minimum kitin agar untuk enzim kitinase dan media starch agar untuk enzim amilase pada suhu 28 oC. Kandidat isolat potensial ditetapkan berdasarkan besarnya zona hidrolisis pada media. Dari 59 isolat yang diperoleh dari organ pencernaan 6 varietas ikan nila, diperoleh 12 isolat yang memiliki diameter zona hidrolisis proteolitik ≥ β,5 cm dan diameter zona amilolitik dan kitinolitik ≥ 1 cm dengan karakteristik morfologi dan sifat fisiologi isolat yang bervariasi. Uji in vitro menunjukkan bahwa isolat USp-5 memiliki persentasi penghambatan tertinggi 76 % terhadap Aeromonas hydrophilla, sedangkan isolat UJL-2 dan LSp-2 memiliki persentasi penghambatan tertinggi 91,1 % dan 77 % terhadap Saprolegnia sp. Dua isolat potensial dipilih berdasarkan aktivitas hidrolitik dan kemampuan dalam menghambat pertumbuhan jamur Saprolegnia sp. dan A.hydrophila. Selanjutnya, kedua isolat potensial USp-5 dan LSp-2 diukur aktivitas enzim amilase dan kitinasenya. Hasil yang diperoleh menunjukkan aktivitas enzim amilase isolat USp-5 dan LSp-2 tertinggi adalah 0,075 U/ml dan 0,100 U/ml, sedangkan aktivitas enzim kitinase tertinggi kedua isolat sama yaitu 0,0018 U/ml pada masa inkubasi jam ke-96. Hasil ini menunjukkan bahwa kedua isolat potensial dapat dikembangkan sebagai kandidat probiotik dan agen hayati di perairan.

Kata kunci : Aeromonas hydrophilla, amilolitik, probiotik, proteolitik, kitinolitik, Saprolegnia sp.,

(10)

POTENTIAL OF DIGESTIVE TRACT BACTERIA OF TILAPIA

(

Oreochromis niloticus

_{) AS A PROBIOTIC CANDIDATE}

BASED ON ENZYMES

ABSTRACT

Indonesia is a country that has abundant wealth largest potential of aquaculture in the world. This potency makes the fisheries sector as a source of foreign exchange. The decrease in quality Indonesian fisheries encourage the use of probiotic. Study of potential digestive tract bacterial of tilapia (Oreochromis niloticus) as a probiotic candidate based on enzymes were aimed to obtain the digestive organs of tilapia as a potential probiotic candidate bacteria. This research has been conducted by culturing the isolates on skim milk agar for protease, chitin minimum salt medium for chitinase and starch agar for amylase at temperature 28 °C. The potential candidate was determined based on hydrolysis zone of enzyme in each medium. Fifty nine isolates were obtained from 6 varieties of the tilapia digestive organ and twelve of them have diameter of proteolytic zone ≥ β.5 cm and diameter of amylolytic and chitinolytic zone ≥ 1 cm with various morphology and physiology isolates characteristic. In vitro examination showed that USp-5 isolate has the highest inhibitory index 0,76 in inhibiting the growth of Aeromonas hydrophilla. Meanwhile, UJL-2 and LSp-2 isolates have the highest inhibition rate (91.1% and 77%, respectively) in inhibiting the growth of Saprolegnia sp. Two potential isolates were selected based on the ability to hydrolyze three types of substrate and inhibit the growth of fungus Saprolegnia sp. and A. hydrophila. Subsequently, amylase and chitinase activities of the two potential USp-5 and LSp-2 isolates were measured. The results showed that the highest amylase activity of the USp-5 and LSp-2 isolates were 0.075 U/ml and 0,100 U/ml, respectively while the highest chitinase activity of the two isolates were 0,0018 U/ml at the 96 hour of incubation. The results indicate that both of isolates could be potentially developed as a probiotic candidate and biological control agents in aquaculture.

Keywords : Aeromonas hydrophilla, amylolytic, chitinolytic, probiotics, proteolytic, Saprolegnia sp.,

(11)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR RIWAYAT HIDUP i

KATA PENGANTAR ii

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat 1 3 4 4 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komoditas Akuakultur 2.2 Budi daya Ikan Nila

2.3 Penanggulangan Penyakit Ikan 2.4 Saluran Pencernaan Ikan Nila 2.5 Probiotik

6 6 9 9 11 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan dan Alat

3.3 Pelaksanaan Penelitian

3.3.1 Isolasi dan Seleksi Bakteri Kandidat Probiotik 3.3.2 Karakterisasi Ciri Morfologi dan Sifat Fisiologi 3.3.3 Isolasi Bakteri Asam Laktat (BAL)

3.4 Uji Aktivitas Enzim Secara Kualitatif

3.4.1 Uji Aktivitas Kitinolitik, Proteolitik dan Amilolitik 3.5 Uji In Vitro

3.5.1 Uji Kandidat Bakteri Probiotik Terhadap Aeromonas hydrophila patogen

3.5.2 Uji Kandidat Bakteri Probiotik Terhadap Saprolegnia sp. Patogen

3.6 Uji Aktivitas Enzim Secara Kuantitatif 3.6.1 Produksi Enzim Kitinase 3.6.2 Uji Aktivitas Kitinase 3.6.3 Produksi Enzim Amilase 3.6.4 Uji Aktivitas Amilase

16 16 16 17 17 18 18 18 18 18 19 19 19 20 20 21

(12)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolat Bakteri Kandidat Probiotik Berdasarkan Aktivitas Enzim

4.1.1 Aktivitas Enzim Secara Kualitatif 4.1.2 Seleksi Isolat Potensial

4.2 Karakteristik Isolat Kandidat Probiotik

4.3 Uji In Vitro Daya Hambat Pertumbuhan Bakteri Isolat Kandidat Probiotik Terhadap Pertumbuhan Jamur Saprolegnia sp. dan Aeromonas hydrophila

4.4 Aktivitas Enzim Kitinase dan Amilase Secara Kuantitatif

22 22 27 28 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

40 40

DAFTAR PUSTAKA 41

(13)

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel

Judul Halaman

2.1 Beberapa Penyakit yang Umumnya Menginfeksi Nila 8 4.1 Rekapitulasi Jumlah Isolat dan Aktivitas Enzim yang

Dimiliki Setiap Sampel yang Diisolasi dari Saluran Pencernaan Ikan

4.2 Ciri Morfologi dan Sifat Fisiologi Beberapa Isolat Kandidat Probiotik dari Saluran Pencernaan Ikan Nila.

31 4.3 Daya Hambat dan Indeks Penghambatan Isolat-Isolat

Kandidat Probiotik Terhadap Saprolegnia sp. dan A. hydrophila Secara In Vitro

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar

Judul Halaman

2.1 Skema Pengaruh Pemberian Probiotik Pada Budidaya dan Dihubungkan Dengan Faktor yang Mempengaruhi Terjadinya Infeksi Inang

4.1 Zona Hidrolisis Enzim 25

4.2 Diameter Zona Hidrolisis Beberapa Isolat Bakteri Kandidat Probiotik Pada Media Uji

4.3 Pewarnaan Gram Bakteri Kandidat Probiotik 29

4.4 Uji In Vitro Bakteri Kandidat Probiotik Dengan Saprolegnia sp.

33 4.5 Uji In Vitro Bakteri Kandidat Probiotik Terhadap

Aeromonas hydrophila

35 4.6 Aktivitas Enzim Amilase Isolat LSp-2 dan USp-5 pada

Substrat Pati 1 %

36 4.7 Aktivitas Enzim Kitinase Isolat LSp-2 dan USp-5 pada

Substrat Koloidal Kitin 1 %

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran

Judul Halaman

A Alur Kerja Penelitian 49

B Komposisi Media Skim MilkAgar, Preparasi Koloidal

Kitin dan Komposisi Media Garam Minimum Kitin 50 C Pembuatan kurva standar N-asetilglukosamin, Maltosa

dan Pembuatan Larutan 51

D Data Penelitian 52

(15)

POTENSI BAKTERI SALURAN PENCERNAAN IKAN

NILA (

Oreochromis niloticus

_{) SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK}

BERBASIS ENZIM

ABSTRAK

Kata kunci : Aeromonas hydrophilla, amilolitik, probiotik, proteolitik, kitinolitik, Saprolegnia sp.,

(16)

POTENTIAL OF DIGESTIVE TRACT BACTERIA OF TILAPIA

(

Oreochromis niloticus

_{) AS A PROBIOTIC CANDIDATE}

BASED ON ENZYMES

ABSTRACT

Keywords : Aeromonas hydrophilla, amylolytic, chitinolytic, probiotics, proteolytic, Saprolegnia sp.,

(17)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan akan ikan dunia mengalami peningkatan setiap tahunnya. Data FAO (2011) menunjukkan peningkatan produksi perikanan dunia mencapai 114,6 juta metrik ton per tahun dan 37 % hasil perdagangan dunia dikuasai oleh produk perikanan. Meningkatnya kebutuhan ikan dipengaruhi oleh kandungan nutrisi ikan yang menjadi sumber protein dan mikronutrien dalam tubuh. FAO menyatakan bahwa 16,6 % sumber protein penduduk dunia berasal dari protein hewani dan 6,5 % berasal dari sumber makanan lain.

Terbatasnya hasil tangkapan ikan di laut menjadi alasan utama berkembangnya usaha budi daya di dunia. Budi daya ikan merupakan cara cepat dalam memenuhi kebutuhan pangan masyarakat dunia. Tahun 1999 produksi perikanan dunia didominasi oleh ikan air tawar (58 %), diikuti oleh ikan air laut (36 %) dan ikan air payau (6 %) (Van West 2006). Salah satu jenis ikan air tawar yang berpotensi sebagai sumber protein bernilai ekonomis dan mudah dikembangkan sebagai ikan budi daya adalah ikan nila. Berdasarkan angka statistik Kementrian Kelautan dan Perikanan (KKP) produksi perikanan budi daya ikan nila meningkat dari 206.904 ton pada tahun 2007 menjadi 464.191 pada tahun 2010.

Ikan merupakan salah satu komoditas unggulan bagi sektor perikanan dan merupakan sumber devisa negara. Tercatat produksi perikanan mengalami peningkatan dari 4,78 juta ton pada tahun 2010 menjadi 7,92 juta ton pada tahun 2011, dengan nilai sekitar US$ 82 miliar per tahun (KKP 2011). Namun demikian, permasalahan yang

(18)

sering dihadapi dalam budi daya ikan ialah pertumbuhan ikan yang lambat dan tingkat kelangsungan hidup yang rendah yaitu hanya mencapai 50 % dari penebaran benih (Arlia 1994; Mokoginta et al. 1996). Selain itu, infeksi penyakit seperti Saprolegnia sp. (Bruno & Wood 1999) dan Aeromonas hydrophila (Gibson et al. 1998) di lingkungan perairan serta tidak tercernanya pakan buatan dalam organ pencernaan dan di lingkungan perairan juga menjadi faktor menurunnya produksi ikan budi daya.

Salah satu strategi peningkatan nilai gizi pakan dan pengendalian penyakit akuakultur yang diterapkan ialah penggunaan bakteri probiotik. Saat ini, probiotik bukan hanya digunakan sebagai agen pencegahan (prophylactic) namun juga sebagai agen pengobatan (therapeutic) (Cunningham 1994; Marteau et al. 2001; Lisai 2005). Pengendalian penyakit dan peningkatan produksi pakan dapat dilakukan dengan memanfaatkan produksi enzim ekstraseluler bakteri probiotik. Enzim ekstraseluler seperti amilase mampu mengkatalis proses hidrolisis pati menjadi komponen yang sederhana. Sehingga proses pencernaan karbohidrat akan lebih mudah. Enzim kitinolitik sangat berpotensi sebagai agen pengendalian hayati jamur patogen Aspergillus sp. dan Saprolegnia sp. (Malau 2012; Dewi 2011; Muharni & Widjajanti 2011). Komponen kitin yang terdapat pada dinding sel jamur dapat didegradasi oleh enzim kitinolitik dan hasilnya akan digunakan bakteri probiotik sebagai sumber karbon dan energi sedangkan enzim protease dapat meningkatkan nilai gizi pakan sehingga berpengaruh pada pertumbuhan ikan. Selain itu, enzim protease juga memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan mikroorganisme patogen. Rachmadi (2008) melaporkan bahwa Proteobakteria dari genus Aeromonas mampu menghambat pertumbuhan Microcystic aeruginosa melalui sekresi senyawa yang mampu menghancurkan dinding sel bakteri sehinggga menyebabkan kematian sel.

Enzim ekstraseluler juga memiliki peranan dalam meningkatkan kualitas pakan ikan. Balca’zar et al. (2006) & Vine et al. (2006) melaporkan bahwa enzim proteolitik mampu menghidrolisis senyawa-senyawa yang bersifat protein sehingga daya cerna pakan dan nilai Food Convertion Ratio (FCR) akan meningkat. Dharmaraj et al. (2009) menunjukkan bahwa penambahan bakteri probiotik Streptomyces sebagai makanan

(19)

tambahan pada ikan Xiphophorus helleri menunjukkan nilai yang signifikan dan efektif sebagai agen pengendalian patogen pada ikan. Hal ini menunjukkan bahwa penerapan probiotik dalam akuakultur terbukti mampu meningkatkan resistensi hewan akuatik terhadap serangan patogen (Rengpipat et al. 2000; Verschure 2000).

Probiotik merupakan salah satu alternatif yang dikembangkan dalam mengatasi permasalahan di akuakultur. Penggunaan probiotik di akuakultur dapat diaplikasikan dengan beberapa cara, salah satunya adalah sebagai pakan aditif (feed additives) (Aslamsyah 2011). Pakan aditif merupakan zat yang ditambahkan dalam jumlah tertentu yang berperan dalam peningkatan nutrisi pakan, peningkatan laju pertumbuhan dan melindungi ikan dari serangan patogen. Probiotik merupakan salah satu pakan aditif yang didefinisikan sebagai mikroba hidup yang berfungsi sebagai makanan suplemen untuk meningkatkan keseimbangan mikroba usus dan membantu pertumbuhan (Gatesoupe 1999).

1.2. Permasalahan

Kebutuhan pangan asal laut khususnya ikan secara nasional maupun internasional mengalami peningkatan yang signifikan. Hal ini merupakan suatu fenomena yang menguntungkan bagi pemilik usaha budi daya ikan. Peningkatan pasar dunia terhadap pasokan perikanan diperkirakan akan terus meningkat seiring dengan laju kenaikan dan pendapatan penduduk. Namun demikian, permasalahan yang dihadapi dalam budi daya ikan sering kali menyebabkan pertumbuhan yang lambat dan tingkat kelangsungan hidup yang rendah, akibatnya produksi ikan yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Berbagai upaya telah dilakukan untuk menanggulangi permasalahan budi daya ikan seperti penggunaan antibiotik sintetik (Chlorine, Chloramphenicol dan Oxytetracycline) atau senyawa kimia lain. Akan tetapi, upaya tersebut tidak efektif digunakan karena berdampak negatif terhadap daya tahan dan pertumbuhan ikan akibatnya akan menyebabkan bakteri patogen menjadi lebih resisten (Mariyono &

(20)

Sundana 2002). Adapun cara lain yang digunakan dengan menggunakan bakteri probiotik. Selain dapat mengendalikan bakteri patogen, probiotik juga mampu meningkatkan pertumbuhan ikan.

Perkembangan usaha budi daya di bidang perikanan memacu penggunaan probiotik di akuakultur. Hasil penelitian melaporkan penggunaan bakteri probiotik mampu memberi kontribusi terhadap perbaikan lingkungan budi daya dan berpengaruh terhadap peningkatan kesehatan ikan sehingga tahan terhadap serangan penyakit (Balca’zar β006; Rahayu β00λ; Aslamsyah β011). Oleh karena itu, perlu dilakukan eksplorasi bakteri alam dari organ pencernaan ikan nila dan potensinya sebagai kandidat bakteri probiotik melalui uji aktivitas enzim ekstraseluler yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen Aeromonas hydrophila dan Saprolegnia sp. serta enzim yang membantu degradasi sisa pakan.

1.3. Tujuan

Tujuan penelitian ini ialah :

a. untuk memperoleh bakteri dari organ pencernaan ikan nila yang potensial dalam menghambat pertumbuhan bakteri Aeromonas hydrophila dan jamur Saprolegnia sp.

b. untuk memperoleh bakteri dari organ pencernaan ikan nila yang potensial dalam mendegradasi kitin, protein dan amilum.

c. untuk mengetahui aktivitas enzim kitinase, protease dan amilase dari isolat potensial kandidat probiotik.

1.4. Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini ialah :

a. bakteri dari organ pencernaan ikan nila potensial dalam menghambat pertumbuhan Aeromonas hydrophila dan Saprolegnia sp.

b. bakteri dari organ pencernaan ikan nila potensial dalam mendegradasi kitin, protein dan amilum.

(21)

1.5. Manfaat

Manfaat dari penelitian ini ialah :

a. mendapatkan bakteri potensial yang dapat digunakan sebagai kandidat bakteri probiotik.

b. memberikan informasi tentang pemanfaatan bakteri probiotik di akuakultur. c. sebagai bahan informasi untuk penelitian selanjutnya.

(22)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Komoditas Akuakultur

Indonesia merupakan negara kepulauan dengan wilayah perairan yang sangat luas mencakup lebih dari 70 % total wilayah. Kondisi ini menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara yang memiliki kekayaan melimpah dengan potensi produksi akuakultur terbesar di dunia. Data KKP (2010) menunjukkan bahwa produksi akuakultur yang dihasilkan hanya mencapai 4,78 juta ton atau sekitar 9,6 % dari total potensi produksi. Produksi akuakultur Indonesia bersumber dari hasil budi daya laut (potensi 42 juta ton/tahun), budi daya tambak (potensi 10 juta ton/tahun) dan budi daya air tawar (potensi 48 juta ton/tahun) (FAO 2011).

Perikanan budi daya di Indonesia merupakan salah satu sumber pemasukan devisa negara. Sektor perikanan dan kelautan memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan dan dijadikan sebagai prioritas utama dalam pembangunan Indonesia masa depan dalam rangka menggerakkan kembali roda perekonomian nasional yang terpuruk akibat krisis ekonomi tahun 1997. Selain itu 70 % hasil budi daya perikanan seperti ikan merupakan sumber protein hewani yang dikonsumsi rakyat Indonesia. Dengan demikian, kebutuhan gizi bangsa Indonesia dapat ditingkatkan seiring dengan tingginya produksi perikanan budi daya (KKP 2011).

2.2. Budi daya Ikan Nila

Ikan nila merupakan spesies yang berasal dari kawasan sungai Nil dan danau di Afrika. Nila merupakan ikan konsumsi air tawar yang tersebar luas diberbagai negara yang

(23)

beriklim tropis dan lebih suka hidup di perairan dangkal. Nila memiliki ciri tubuh yang berbentuk pipih memanjang ke samping, memiliki garis vertikal disepanjang tubuh dengan mata menonjol dan besar. Nila memiliki daging yang tebal dan tidak berduri. Jenis nila yang berkembang di Indonesia adalah nila hitam dan merah (Irianto 2003).

Nila merupakan ikan air tawar yang banyak dikembangkan sebagai ikan budi daya. Nila mempunyai pertumbuhan yang relatif cepat dengan rataan pertumbuhan harian (Average Daily Growth-ADG) mencapai 4,1 g/hari (Irianto 2003), memiliki resistensi yang relatif tinggi terhadap kualitas air dan penyakit, memiliki toleransi yang luas terhadap kondisi lingkungan, memiliki kandungan protein yang tinggi, mudah hidup pada budi daya intensif, serta dapat beradaptasi pada salinitas tinggi sehingga mudah beradaptasi pada lingkungan air payau dan air tawar (Aslamsyah 2011; Irianto 2003; KKP 2010).

Pertumbuhan ikan budi daya dipengaruh oleh beberapa faktor. Beberapa diantaranya ialah kualitas pakan dan infeksi patogen yang berasal dari lingkungan. Pakan merupakan faktor utama dalam budi daya ikan. Pakan berperan dalam proses metabolisme, pertumbuhan dan fisiologi ikan. Ikan dapat tumbuh optimal jika kandungan pakan bermutu baik dengan jumlah yang seimbang. Sumber utama pakan antara lain protein, lemak, karbohidrat, vitamin dan mineral (Watanabe 1988; NRC 1983). Kekurangan dalam pakan dapat menurunkan aktivitas pertumbuhan dan berpotensi meningkatkan serangan infeksi pada ikan. Lovell (1988) menyatakan bahwa protein merupakan nutrisi yang dibutuhkan untuk pemeliharaan tubuh, pengganti jaringan yang rusak, pertumbuhan jaringan, dan membentuk jaringan tubuh dalam proses pertumbuhan (Halver 1988). Apabila protein dalam pakan kurang maka protein di dalam jaringan tubuh akan dimanfaatkan untuk mempertahankan fungsi jaringan yang penting (Lovell 1988). Sebaliknya apabila protein pakan berlebih dan tidak digunakan dalam sintesis protein tubuh ikan, maka akan diekskresikan sebagai buangan nitrogen.

Serangan bakteri patogen juga menjadi ancaman utama keberhasilan budi daya ikan nila. Pemeliharaan ikan dalam jumlah besar dengan padat tebar yang tinggi pada

(24)

area terbatas menyebabkan kondisi lingkungan tersebut sangat mendukung perkembangan dan penyebaran penyakit. Kondisi dengan padat tebar tinggi akan menyebabkan ikan mudah stres sehingga menyebabkan ikan menjadi mudah terserang penyakit. selain itu, kualitas air dan alirannya berpengaruh terhadap berkembangnya suatu penyakit. Populasi yang tinggi akan mempermudah penularan karena meningkatnya kemungkinan kontak antara ikan yang sakit dengan ikan yang sehat (Irianto 2005) Beberapa penyakit yang umumnya menginfeksi ikan nila dapat dilihat pada Tabel 2.1 dibawah ini.

Tabel 2.1. Beberapa Penyakit Yang Umumnya Menginfeksi Ikan Nila

Jenis penyakit Agen Infeksi Jenis Gejala

Motile Aeromonas Septicaema (MAS)

Aeromonas hydrophila dan spesies lain

bakteri Kehilangan keseimbangan, radang sirip dan ekor, pergerakan lambat, mata menonjol, kornea buram dan perut mengeluarkan cairan keruh (darah)

Vibriosis Vibrio anguillarum dan spesies lain

bakteri Sama dengan MAS, stres disebabkan karena kualitas air yang buruk

Columnaris Flavobacterium columnare

bakteri Sirip tidak beraturan, kulit dan sirip pucat, terbentuk lesi nekrotik pada insang.

Edwardsiellosis Edwardsiella tarda bkteri Menyerang bagian dalam tubuh seperti limpa berwarna gelap, hari berbintik-bintik, ginjal lembut, rongga tubuh mengeluarkan cairan/darah

Streptococcosis Streptococcus iniae dan Enterococcus sp

bakteri Pergerakan lambat, kulit menjadi gelap, pendarahan di mata, perut, dan anus, limpa berwarna gelap Saprolegniasis Saprolegnia parasitica jamur Pergerakan lambat, terbentuk

koloni jamur seperti kapas yang berwarna putih, abu-abu dan coklat, terbentuk lesi dibagian otot

Ciliates Ichthyophthirius multifiliis, Trichodina dan spesies lain

protozoa/ parasit

Terjadi pada bagian insang dan kulit

Monogenetic Trematodes

Dactylogyrus spp. dan Gyrodactylus spp.

protozoa/ parasit

Terjadi pada bagian sirip, permukaan tubuh, dan insang (Sumber : FAO & NACA (2007)

(25)

2.3. Penanggulangan Penyakit Ikan

Budi daya ikan nila sering kali mengalami kendala, khususnya diakibatkan oleh serangan penyakit melalui lingkungan perairan atau pakan yang dikonsumsi. Pengendalian penyakit pada ikan telah banyak dilakukan. Penggunaan antibiotik sintetik seperti Chlorine, Chloramphenicol dan Oxytetracycline masih banyak digunakan dalam budi daya perikanan. Namun demikian, penggunaan antibiotik tidak selalu berdampak positif dalam budi daya. Penggunaan antibiotik yang tidak tepat akan menurunkan kualitas pangan dan kesehatan masyarakat yang mengkonsumsinya.

Selain antibiotik, penggunaan vaksin juga telah dilakukan. Vaksin merupakan suspensi sel utuh yang telah di-inaktivasi dengan formalin. Keberhasilan penggunaan vaksin telah dibuktikan mampu mencegah serangan A. salmonicida di akuakultur (Namikoshi et al. 2004). Penambahan vitamin C sebagai makanan tambahan juga dilaporkan dapat meningkatkan resistensi ikan terhadap penyakit, terutama infeksi yang disebabkan oleh golongan bakteri gram negatif. Namun aplikasi Vitamin C relatif bermasalah di lapangan karena sifat dari Vitamin C yang sangat mudah larut dalam air (highly water soluble) (Atmomarsono 2004).

Berbagai kendala yang dihadapi dalam pengendalian penyakit di akuakultur menarik minat para peneliti dalam menemukan alternatif lain yang bersifat biologis dan aman diaplikasikan di lingkungan maupun di usus ikan. Imunostimulan merupakan senyawa kemoterapik yang terbentuk dari ekstrak agar, β-glukan, lipopolisakarida (LPS), mikroalga dan lingkungan (Le Moullac & Haffner 2000). Imunostimulan terbukti mampu meningkatkan daya tahan ikan terhadap penyakit dan menstimulasi sistem imun terutama dengan meningkatkan aktivitas makrofag dan limfosit (Chang et al. 1999).

2.4. Saluran Pencernaan Ikan Nila

Secara alamiah tubuh makhluk hidup mengandung berbagai jenis mikrobiota. Mikrobiota adalah mikroorganisme yang secara alamiah menghuni bagian tubuh

(26)

mahluk hidup dalam jumlah yang besar dengan aktivitas metabolik beragam serta memberi pengaruh positif maupun negatif terhadap kondisi tubuh inang. Pada organ pencernaan keberadaan mikrobiota juga merupakan sumber nutrisi tambahan pada ikan. Pelczar & Chan (1988) menyatakan bahwa mikrobiota asli saluran pencernaan mempunyai hubungan mutualisme dengan inangnya. Mikrobiota memanfaatkan inang sebagai tempat hidupnya, sebaliknya inang mendapatkan keuntungan berupa degradasi sisa pakan dan bahan buangan, sintesis vitamin oleh mikrobiota, sekresi enzim dan berperan dalam proses pencernaan makanan. Mikrobiota juga mampu menekan pertumbuhan bakteri patogen dalam saluran pencernaan dengan meningkatkan produksi sistem imunitas tubuh inang.

Pada organ pencernaan ikan, proses produksi sari makanan dan hidrolisis nutrisi dalam pakan terjadi karena adanya enzim eksrtraseluler seperti protease, amilase, karbohidrase, lipase (Zonneveld et al. 1991). Enzim adalah protein yang mengkatalis reaksi-reaksi biokimia di dalam tubuh. Enzim ekstraseluler adalah protein yang disintesis dalam sel dan dikeluarkan dari sel yang membentuknya melalui proses eksositosis.

Enzim yang terdapat pada saluran pencernaan ikan sangat mempengaruhi daya cerna ikan terhadap pakan. Proses pencernaan pakan dalam saluran pencernaan ikan meliputi hidrolisis protein menjadi asam amino, lipid menjadi asam lemak (gliserol), dan karbohidrat menjadi gula sederhana (monosakarida). Kemampuan daya cerna ikan pada setiap kelompok ikan berbeda-beda. Helver (2002) menyatakan bahwa pada kelompok ikan herbivora aktivitas enzim amilase lebih tinggi dari pada enzim protease dan lipase. Sedangkan pada ikan omnivora dan karnivora aktivitas enzim protease dan lipase lebih tinggi dari enzim amilase. Perbedaan daya cerna ikan terhadap pakan dipengaruhi oleh kemampuan mikrobiota dalam saluran pencernaan dalam mendegradasi pakan. Gatesoupe (1999) menyatakan bahwa bakteri yang masuk melalui pakan memiliki kemampuan merombak nutrisi makro sehingga makanan akan mudah diserap ikan.

(27)

2.5. Probiotik

Probiotik merupakan salah satu alternatif yang dikembangkan dalam mengatasi permasalahan di akuakultur. Beberapa penerapan probiotik dalam akuakultur terbukti mampu meningkatkan resistensi organisme akuatik seperti larva ikan dan udang, ikan dan udang dewasa, bivalvia, crustacea, artemia dan rotifera serta hewan akuatik lain terhadap serangan infeksi (Gatesoupe 1999; Rengpipat et al. 2000; Verschuere et al. 2000).

Istilah "probiotik" pertama kali diperkenalkan pada tahun 1965 oleh Lilley dan Stillwell. Berbeda dengan antibiotik, probiotik didefinisikan sebagai mikroorganisme hidup yang dalam jumlah cukup memberikan manfaat positif bagi kesehatan inang (Reid 1999). Fuller (1989) mendefenisikan probiotik sebagai produk yang tersusun oleh biakan mikroba atau pakan alami dengan bentuk mikroskopik yang menguntungkan dan memberikan dampak bagi keseimbangan mikroba saluran usus hewan inang. Verschuere et al. (2000) mendefenisikan bahwa probiotik sebagai penambahan mikroorganisme yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi inang melalui modifikasi bentuk asosiasi dengan inang atau komunitas mikroorganisme lingkungan hidupnya, mengoptimalkan penggunaan pakan atau meningkatkan nilai nutrisinya, berkompetisi dengan mikroorganisme yang patogen, memperbaiki kualitas air dan mampu berinteraksi dengan fitoplankton.

Banyak kelompok Bakteri Asam Laktat (BAL) yang digunakan sebagai probiotik. Namun demikian tidak semua bakteri probiotik merupakan kelompok BAL. Genus bakteri yang sering digunakan sebagai probiotik adalah Lactobacillus (Lactobacillus achidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri) (Gatesoupe 1994; Nikoskelainen et al. 2001), Bifidobacterium (Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium adolescentis, dan Bifidobacterium longum), Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus cereus) (Rengpipat et al. 1998; Gullian et al. 2004; Ghosh et al. 2004), Vibrio (Vibrio alginolyticus) (Austin et al. 1995), Micrococcus

(28)

(Irianto & Austin 2002; Feliatra et al. 2004), Leuconostoc dan Pseudomonas (Gram et al. 1999; Feliatra et al. 2004).

Penggunaan probiotik di akuakultur telah banyak dilakukan dan dilaporkan lebih aman dibandingkan penggunaan antibiotik sintetik yang dapat menimbulkan resistensi bakteri terhadap antibiotik yang digunakan. Probiotik dapat memproduksi bakteriosin yang bersifat selektif. Probiotik juga memproduksi senyawa penghambat seperti asam laktat, asam asetat, hidrogen peroksida, laktoperoksidase dan lipopolisakarida. Di dalam tubuh inang probiotik menghasilkan sejumlah nutrisi penting yang berfungsi dalam metabolisme inang seperti asam folat, kobalamin, biotin dan antioksidan (Balcazar et al. 2006).

Beberapa karakter penting yang digunakan dalam memilih jenis bakteri probiotik yang akan diaplikasikan dilapangan diantaranya adalah: (1) tidak bersifat patogen pada inang dan konsumen (jika diproduksi massal), (2) tidak mengganggu keseimbangan ekosistem usus, (3) bakteri yang digunakan dapat diproduksi dan memiliki potensi yang tinggi dalam membunuh bakteri patogen, (4) mudah diperbanyak dan dipelihara, (7) dapat hidup, bertahan dan berkembangbiak di dalam usus inang, (8) mampu hidup pada kisaran pH yang lebar, (9) dapat hidup dan berkembang didalam wadah pemeliharaan ikan, (10) dapat disiapkan sebagai produk sel hidup pada skala industri, (11) dapat bertahan pada waktu yang lama pada penyimpangan maupun dilapangan (Fuller 1989; Verschuere et al. 2000; Feliatra et al. 2004).

Di Akuakultur probiotik dapat diaplikasikan dalam beberapa cara yaitu: (1) ditambahkan ke dalam pakan buatan (pelet), (2) ditambahkan ke dalam pakan hidup (artemia, rotifera), (3) ditambahkan ke dalam air pemeliharaan, dan (4) melalui perendaman. Secara skematik mekanisme kerja probiotik (Gambar 2.1) menunjukkan bahwa probiotik dapat mempengaruhi tiga komponen penting dalam infeksi inang yaitu melalui produksi komponen penghambat dan kompetisi, memperbaiki kualitas air di lingkungan perairan dan meningkatkan sistem imunitas inang.

(29)

Gambar 2.1 Skema pengaruh pemberian probiotik pada budidaya ikan dihubungkan dengan faktor yang mempengaruhi terjadinya infeksi inang (Sumber: Rahayu 2009; Van de Braak 2002, yang telah dimodifikasi).

Mekanisme kerja (modes of action) dari probiotik bakteria menurut Fuller (1989); Verschuere et al.(β000) dan Balca’zar et al. (2006) sebagai berikut :

(1) Penghambatan Kompetitif

Kemampuan bakteri probiotik menghasilkan senyawa antimikroba berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri patogen di saluran pencernaan. Populasi probiotik di usus diduga mampu memproduksi antimikroba yang dapat menghambat (bakteriostatis) atau mematikan (bakteriosida) bakteri lain. Beberapa antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri probiotik adalah antibiotik (Fuller 1989), bakteriosin, lisozim, hidrogen peroksida dan enzim-enzim ekstraseluler (Gatesoupe 1999).

Enzim ekstraseluler yang berperan sebagai antimikroba diantaranya ialah kitinase. Pada kelompok bakteri, enzim kitinase digunakan sebagai sumber nutrisi dan parasitisme (Patil et al. 2000). Aktivitas enzim kitinolitik mampu mendegradasi kitin sehingga dihasilkan N-asetilglukosamin sebagai sumber karbon yang selanjutnya akan diuraikan kedalam bentuk yang sedehana yaitu energi, CO2 , H2O dan NH3 (Thompson

et al. 2001). Beberapa genus bakteri yang menghasilkan enzim kitinase adalah Bacillus, Enterobacter, Pseudomonas, Serratia, dan Aeromonas.

LINGKUNGAN

Kontrol kualitas Air

rob

Probiotik

Imunostimulan & vaksin Antibiotik &

Obat-obatan INANG

PATOGEN

(30)

Protease merupakan kelompok enzim intraseluler yang membentuk kelompok peptida yang dapat berperan sebagai antibiotik dan antifungi seperti nisin, leusin, subtilin, serein, dan beberapa peptida lain. Adanya enzim protese diperlukan untuk mekanisme hidrolisis dinding sel mikroorganisme patogen. Nahar (2004) melaporkan bahwa enzim kitinolitik dan proteolitik mampu melisiskan hifa jamur patogen yang terdapat pada kutikula serangga.

Kelompok bakteri probiotik seperti Lactobacillus dan Streptococcus memproduksi senyawa acidhopilin, acidolin, rutrin dan nisin yang mampu menghambat pertumbuhan Vibrio parahaemolitycus dan Salmonella (Robetson et al. 2000). Imada et al. (1985) melaporkan bahwa monastasin yang diproduksi bakteri Alteromonas sp mampu menghambat bakteri Vibrio anguillarum dan Aeromonas hydrophila yang patogen pada ikan. Penghambatan lain terbentuk karena adanya kolonisasi bakteri probiotik dalam saluran pencernaan sehingga mengakibatkan terjadinya kompetisi nutrisi (glukosa) dan tempat adhesi (penempelan sel bakteri di sel epitel usus).

(2) Peningkatan Respon Imunitas

Imunostimulan merupakan komponen kimia yang mengaktifkan sistem imun pada organisme sehingga lebih resisten terhadap infeksi bakteri patogen (Rao 1998; Edelman et al. 2002). Sistem imun non spesifik yang dimiliki ikan dewasa lebih baik dari hewan invertebrata, crustaceae, artemia, rotifera dan larva ikan. Probiotik memiliki kemampuan meningkatkan sistem imunitas inang dengan cara meningkatkan aktivitas makrofag, modulasi profil sitokin pada sel imun sehingga mengaktifkan interferon- , menginduksi pembentukan IgA (Saulnier et al. 2007) dan hyporesponsif pada manusia (Gill & Guarner 2004). Bakteri probiotik umumnya terdiri dari komponen dinding sel seperti peptidoglikan (30-70 %), polisakarida, asam teikoik yang merangsang aktivitas adjuvant di permukaan mukosa dinding sel usus inang. Dengan demikian Penggunaan probiotik di akuakultur yang diberikan pada hewan akuatik diduga mampu meningkatkan sistem imunitas sehingga inang akan lebih resisten terhadap serangan patogen.

(31)

Rengpipat et al. (2003) melaporkan kemampuan bakteri Bacillus subtilis dan Bacillus sp yang diberikan pada hewan akuatik mampu meningkatkan pertumbuhan dan resisten terhadap infeksi bakteri patogen Vibrio. Hal ini mungkin dipengaruhi oleh keberadaan bakteri probiotik yang meningkatkan sistem imunitas tubuh inang tersebut. (3) Memperbaiki Kualitas Air

Aplikasi probiotik di air pemeliharaan telah dilaporkan mampu memperbaiki kualitas air. Bacillus spp. salah satu contoh bakteri probiotik yang efisien digunakan dalam budidaya perairan karena mampu mengkonversi bahan organik (sisa pakan) menjadi CO2 yang digunakan dalam metabolisme sel. Jamilah (2011) melaporkan bahwa

Bacillus cereus memiliki isoenzim yang mampu mendegradasi dan mendetoksifikasi sisa pakan yang terdapat dikolam budidaya.

Namun demikian, tidak semua bakteri probiotik memiliki kemampuan memperbaiki kualitas air. Rengpipat et al. (1998) melaporkan bahwa bakteri lain seperti Nitrobacter, Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas dan Rhodopseudomonas spp. hanya mampu melakukan proses nitrifikasi pada kolam pemeliharaan dengan kadar amoniak tinggi.

(4) Berinteraksi Dengan Fitoplankton

Dalam budi daya perairan fitoplankton memiliki manfaat besar dalam perkembangan hewan akuatik. Beberapa kelompok hewan akuatik bersifat omnivora yang memakan organisme kecil diperairan sebagai makanan tambahan, salah satunya adalah fitoplankton. Beberapa penelitian melaporkan bahwa banyak strain bakteri yang bersifat patogen terhadap mikroalga. Akibatnya proses rantai makanan antara mikroalga dan hewan akuatik tingkat tinggi akan terganggu.

Boyd (1998) menyatakan bahwa konsorsium beberapa kelompok bakteri seperti Bacillus, Nitrobacter, Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas dan Rhodopseudomonas spp. mampu menurunkan atau menekan populasi bekteri patogen Cyanobacteria pada kolam budi daya. Dengan demikian, probiotik mampu meningkatkan pertumbuhan mikroalga di dalam kolam budi daya.

(32)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini ialah :

a. Dari 59 isolat yang diisolasi dari saluran pencernaan beberapa varietas ikan nila didapat dua isolat potensial dalam menghambat pertumbuhan jamur Saprolegnia sp. dan Aeromonas hydrophila yaitu isolat USp-5 dan LSp-2.

b. Isolat USp-5 dan LSp-2 memiliki kemampuan tertinggi dalam menghidrolisis tiga jenis substrat yaitu protein, amilum dan kitin.

c. Bakteri potensial yang berasal dari saluran pencernaan ikan nila dapat dikembangkan sebagai kandidat probiotik dan berpotensi sebagai agen hayati yang mampu menghambat pertumbuhan mikroba patogen di perairan.

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai karakterisasi enzim seperti pH, suhu dan salinitas dari masing-masing isolat kandidat probiotik. Selain itu, karakterisasi jenis antimikroba yang dihasilkan isolat kandidat bakteri probiotik juga dapat memperkaya informasi untuk pemanfaatannya secara in vivo.

(33)

DAFTAR PUSTAKA

Anand, S & Reddy, J. 2009. Biocontrol Potential Of Against Plant Pathogens. Int J Agric Sci. 1: 30-39.

Arlia, L. 1994. Pengaruh Kadar Protein Pakan Buatan Terhadap Pertumbuhan Benih Ikan Gurami (Osphronemus gouramy). Tesis. Institut Pertanian Bogor.

Ashger, M., Asad M.J., Rahman S.U & Legge R.L. 2007. A Thermophilic bacillus subtilis Strain for Starch Processing. J Food Eng. 79: 950-955.

Aslamsyah, S. 2011. Penggunaan Mikroflora Saluran Pencernaan Sebagai Probiotik untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup Ikan Bandeng. Disertasi. Institut Pertanian Bogor.

Atmomarsono, U. 2004. Upaya Menghasilkan Daging Broiler Aman Dan Sehat. Pengukuhan Guru Besar. Diponegoro University Press. Semarang.

Atrih, T., Klaenhammer T.R & Latellier L. 1994. Kinetic Studi On The of Lactacin F.A Bacteriocin Produced By Lactobacillus johnsonni That Forms Poration Complexes In The Cytoplasmic Membrane. Appl Environ Microbiol. 60: 1006-1013.

Austin, B., Stuckey L.F., Robertson P.A.W., Effendi I & Griffith D. R.W. 1995. A Probiotic Strain of Vibrio alginolyticus Effective In Reducing Diseases Caused by Aeromonas salmonicida, and Vibrio ordalii. J Fish Dis. 18: 93-96.

Bairagi, A., Ghosh K.S., Sen S.K & Ray A.K., 2002. Enzyme Producing Bacterial Flora Isolated From Fish Digestive Tracts. Aquaculture international. 10: 109-121. Balca´zar, J.L., I’de Blas., Zarzuela I.R, Cunningham D., Vendrell D & Muszquiz J.L.

2006. The Role of Probiotic in Aquaculture. Veterinary Microbiology.114: 173-186.

Bernfeld, P. 1955. Amylases, Alpha and Beta. In: Colowick S.p, Kaplan NO (Eds). Methods in Enzymology. Vol.1. New york: Academic press, pp149-158.

Bosah, O., Igeleke C.A & Omorusi V.I. 2010. In vitro Microbial Control Of Pathogenic Sclerotium rolfsii. Int J Agric Biol. 12: 474-476.

Boyd, C.E. 1998. Water Quality Management For Pond Fish Culture. Elsevier. Alabama.

(34)

Bruno, D.W & Wood B.P. 1999. Saprolegnia and Other Oomycetes. United Kingdom. CABI Publishing.

Cappuccino, J.G & Sherman N. 1996. Microbiology A Laboratory Manual. New York. Rockland Community College Suffern.

Chabot, D.J & Thune R.L., 1991. Protease of The Aeromonas hydrophila Complex : Identification, Characterization and Relation to Virulence In Channel Catfish, Ictalurus punctatus (Rafinesque). J. Fish Diseases. 14: 171-183.

Chang, C.F., Su M.S., Chen H.Y., Lo C.F., Kou G.H & Liao I.C.. 1999. Effect of Dietary Beta-1.3-Glucan on Resistance to White Spot Syndrome Virus (WSSV) in Post Larval and Juvenile Penaeus monodon. Dis Aquat Org. 36: 163-168. Crueger, W & Crueger A. 1984. Biotechnology-A Text Book of Industrial

Microbiology. Sinaeur Associates, Inc. Sunderland

Cunningham, J.G. 1994. Textbook Of Veterinary Physiology. 2nd Ed. Philelphia. Effendi M.I. 2002. Biologi Perikanan. Yogyakarta. Yayasan Pustaka Nusatama. Dajanta, K. 2010. Production Of High Nutritional Fermented Soybean (Thua nao) by

Bacillus subtilis. Ph. D. Tesis. Chiang Mai University. Chiang Mai. Thailand. Denkin, S.M & Nelson. D.R. 2004. Regulation of Vibrio anguilarum empA

metalloprotease expression and its role in virulence. Appl Environ Microbiol. 4193-4204.

Dewi, R.R. 2011. Pengendalian Saprolegnia sp. pada Telur Gurami (Osphronemus gouramii) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik. Tesis. Universitas Sumatera Utara.

Dharmaraj, S., Ashokkumar B & Dhevendaran K. 2009. Food-grade Pigments From

Streptomyces sp. Isolated From The Marine Sponge Callyspongia diffusa. Food

Res Int. 42: 487-492.

Djaafar, T.F. 1996. Bakteri Asam Laktat Dari Makanan Tradisional dan Potensi Bakteriosinnya. Tesis. Universitas Gadjah Mada.

Edelman, S., Westerlund-Wikström B., Le skela S., Kettunen H., Rautonen N., Apajalahti J & Korhonen T.K. 2002. In vitro A Dhesion Specifity Of Indigenous Lactobacilli Within The Avian Intestinal Tract. Appl. Environ. Microbiol. 68: 5155-5159.

FAO Fish Statistik plus. 2011. Food and Agriculture Organization of The United Nation. Fisheries Department Statistical Database and Software. Version 2.30.

(35)

FAO & NACA. 2007. Diagnosis of Fish disease, with emphasis on the Thilapia (Oreochromis niloticus). Multimedia Asia co ltd.

Feliatra, Efendi I & Suryadi E. 2004. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Probiotik dari Ikan Kerapu Macan (Ephinephelus fuscogutattus) dalam Upaya Efisiensi Pakan Ikan. Natur Indonesia. 6: 75-80.

Fuller, R. 1989. Probiotics in Man and Animal. J Appl Bacteriol. 66: 365-378.

Gatesoupe, F.J. 1994. Lactic Acid Bacteria Increase The Resistance Of Turbot Larvae, Scophthalmus maximus, Against Pathogenic Vibrio. Aquat. Living Resour. 7: 277–282.

.1999. The Use Of Probiotics In Aquaculture. A review. Aquaculture. 180: 147-165.

Ghosh, K., Sen S.K & Ray A.K. 2004. Growth and Survival Of Rohu, Labeo rohita (Hamilton) Spawn Fed Diets Fermented With Intestinal Bacterium, Bacillus circulans. Acta Ichthyologica et Piscatoria. 34: 155-165.

Gibson, L.F., Woodworth J & George A.M. 1998. Probiotic Activity of Aeromonas Media on the Pacific Oyster, Crassostrea Gigas, When Challenged with Vibrio tubiashii.Aquaculture. 169: 111–120.

Gill, H.S & Guarner F. 2004. Probiotics and Human Health: A Clinical Prespective. Postgrad Med J. 80: 516-526.

Gohel, V, Singh .A., Vimal.M., Ashwini P & Chhatpar H.S. 2006. Bioprospecting and Antifungal Potential Of Chitinolytic Microorganisms. Afr. J. Biotechnol. 5: 54-72.

Gram, L., Melchiorsen J., Spanggaard B., Huber I & Nielsen T. 1999. Inhibition of Vibrio anguillarum by Pseudomonas fluorescens strain AH2, A Possible Probiotic Treatment of Fish. Appl. Environ. Microbiol. 65: 969–973.

Gullian, M., Thompson F & Rodriguez J. 2004. Selection of Probiotic Bacteria and Study of Their Immunostimulatory Effect In Penaeus vannamei. Aquaculture 233: 1-14.

Halver, J. E. 1988. Fish Nutrition. London. Academic Press, INC.

. 2002. Fish Nutrition. School of Fisheries University Washington. Seattle. Academia Press, INC.

Haryati. 2002. Respon Larva Ikan Bandeng (Chanos chanos Forskal) terhadap Pakan Buatan Dalam Sistem Pembenihan. Disertasi. Institut pertanian Bogor.

(36)