Application of probiotic, prebiotic and synbiotic to enchance the immune response of shrimp Litopenaeus vannamei against Vibrio harveyi infection

PEMBERIAN PROBIOTIK, PREBIOTIK DAN SINBIOTIK
UNTUK MENINGKATKAN RESPON IMUN UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei TERHADAP INFEKSI Vibrio harveyi

IKO IMELDA ARISA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Pemberian
Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik untuk Meningkatkan Respon Imun Udang
Vaname Litopenaeus vannamei terhadap Infeksi Vibrio harveyi adalah karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian

akhir tesis ini.

Bogor, November 2011

Iko Imelda Arisa
NIM C151090191

ABSTRACT

IKO IMELDA ARISA. Application of probiotic, prebiotic and synbiotic to
enchance the immune response of shrimp Litopenaeus vannamei against Vibrio
harveyi infection. Under direction of WIDANARNI and MUNTI YUHANA.
Probiotic, prebiotic and synbiotic are now widely used in aquaculture and showed
their capability in controlling the bacterial disease. The aim of this study was to
the test the effectiveness of probiotic, prebiotic and synbiotic in enhancing the
immune response of shrimp againts Vibrio harveyi infection. This research
comprised of 5 treatments, namely: control P0(+), control P0(-), 1% probiotic
(P1), 2% prebiotic (P2) and synbiotic (1% probiotic+2% prebiotic: P3). Probiotic
SKT-b (dose 106 CFU/ml) was supplemented into bacterial feed. Prebiotic used in
this study was oligosaccharides derived from sweet potato varietie of Sukuh (2%

of the feed weight). Shrimp used in this study was Litopenaeus vannamei larvae
(±3.5 g in weight). Shrimp were cultured aquaria 60x35x30 cm3 filled with 40 L
seawater for 28 days. Immune response parameters observed including total
hemocyte, phagocytic activity and phenoloxidase activity (PO). Each parameter
was observed 9 times, i.e at 0, 7 and 14 day of culture and after a challenge test,
i.e at the 6, 12, 24, 72, 120 and 168 hours post infection. Post-test results showed
that the highest survival P3 treatment (100%), followed by P1(90%), P2(83%),
and P0(+)(60%) showed by respectively. The results of the immune response
observed during the study showed the highest in P3 (total hemocyte 3,36±0,059,32±0,05x106 cells/ml, phagocytic activity of 16,48±0,14-77,55±0,22% and PO
activity 0,128±0,03-0,591±0,01) and the lowest was P0(+) (total hemocyte
3,15±0,16-4,53±0,33x106 cell/ml; phagocytic activity 10,15±0,10-20,78±0,34%
and PO activity 0,128±0,03-0,181±0,03). From this study, we concluded that the
addition synbiotic into the feed can improve the immune response of shrimp better
than the other treatments.

Keywords: probiotic, prebiotic, synbiotic, Vibrio harveyi, Litopenaeus vannamei

RINGKASAN
IKO IMELDA ARISA. Pemberian Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik untuk
Meningkatkan Respon Imun Udang Vaname Litopenaeus vannamei terhadap

Infeksi Vibrio harveyi. Dibimbing oleh WIDANARNI dan MUNTI YUHANA
Litopenaeus vannamei merupakan udang introduksi yang saat ini banyak
dibudidayakan di Indonesia. Namun, kendala yang dihadapi dalam usaha
budidaya udang diantaranya adalah penyakit. Penyakit bakterial yang paling
sering ditemukan menyerang udang adalah penyakit vibriosis yang disebabkan
oleh infeksi bakteri Vibrio spp. Upaya pengendalian penyakit umumnya
menggunakan antibiotik dan bahan kimia. Namun, saat ini penggunaan antibiotik
sudah dibatasi dan dilarang karena dapat menimbulkan strain patogen yang
resisten terhadap antibiotik tersebut. Oleh karena itu, salah satu alternatif yang
dilakukan untuk menanggulangi penyakit vibriosis melalui pemberian probiotik,
prebiotik atau sinbiotik. Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas
pemberian probiotik, prebiotik dan sinbiotik dalam meningkatkan respon imun
udang vaname terhadap infeksi bakteri Vibrio harveyi.
Penelitian ini dilaksanakan selama 3 bulan, mulai dari bulan Maret-Mei
2011, di Laboratorium Kesehatan Ikan, Departemen Budidaya Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Tahapan penelitian
meliputi produksi prebiotik (ekstraksi oligosakarida) dan uji probiotik, prebiotik
dan sinbiotik pada udang. Penelitian ini terdiri dari 5 perlakuan dengan 3 ulangan,
yaitu: kontrol P0 (-); kontrol P0 (+); perlakuan P1 (probiotik 1%); perlakuan P2
(prebiotik 2%) dan perlakuan P3 (sinbiotik: probiotik 1% dan prebiotik 2%).

Hasil pengujian pemberian probiotik, prebiotik dan sinbiotik pada udang
menunjukkan penambahan probiotik (P1), prebiotik (P2) dan sinbiotik (P3) ke
dalam pakan memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan kontrol (P0)
untuk setiap parameter. Kelangsungan hidup udang tertinggi pasca infeksi bakteri
patogen V. harveyi diperoleh pada perlakuan sinbiotik yaitu sebesar 100%,
kemudian diikuti perlakuan probiotik sebesar 90%, prebiotik sebesar 83% dan
kontrol positif sebesar 60%. Pemberian probiotik, prebiotik dan sinbiotik
memberikan pengaruh terhadap jumlah total bakteri Vibrio di usus dan respon
imun udang baik sebelum maupun setelah infeksi bakteri patogen V. harveyi.
Hasil pengamatan akhir perlakuan pemberian probiotik, prebiotik dan
sinbiotik menunjukkan adanya peningkatan jumlah bakteri Vibrio kuning di dalam
usus. Total bakteri Vibrio kuning tertinggi selama perlakuan pemberian probiotik,
prebiotik dan sinbiotik terdapat pada perlakuan sinbiotik (P3) yaitu 140,0 x 103
CFU/ml dan terendah perlakuan kontrol P0 (-) sebesar 1,2 x 103 CFU/ml. Pasca
infeksi V. harveyi, total Vibrio kuning tertinggi juga terdapat pada perlakuan P3
sebesar 90,0 x 103 CFU/ml. Hal ini diduga karena pada perlakuan ini terdapat
penambahan probiotik Vibrio SKT-b koloni kuning dan prebiotik sehingga

kelangsungan hidup bakteri disini lebih baik. Vibrio hijau terbanyak terdapat
pada perlakuan P0 (+) sebanyak 32,0 x 103 CFU/ml diduga karena pada perlakuan

ini tidak diberi probiotik dan prebiotik, sehingga koloni bakteri Vibrio hijau disini
sebagian besar adalah bakteri V. harveyi yang diinfeksikan dan tumbuh baik di
dalam tubuh udang.
Hasil pengamatan respon imun selama penelitian juga menunjukkan
bahwa perlakuan P3 memberikan hasil terbaik (total hemosit 3,36±0,059,32±0,05x106 sel/ml, indeks fagositik 16,48±0,14-77,55±0,22% dan aktivitas PO
0,128±0,03-0,591±0,01) dan terendah pada perlakuan P0 (+) (total hemosit
3,15±0,16-4,53±0,33x106 sel/ml; indeks fagositik 10,15±0,10-20,78±0,34%; dan
aktivitas PO 0,128±0,03-0,181±0,03). Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan
bahwa penambahan sinbiotik ke dalam pakan mampu meningkatkan respon imun
udang lebih baik dibandingkan perlakuan lainnya sehingga menghasilkan
kelangsungan hidup tertinggi.
Kata kunci: probiotik, prebiotik, sinbiotik, Vibrio harveyi, Litopenaeus vannamei

© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan

yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PEMBERIAN PROBIOTIK, PREBIOTIK DAN SINBIOTIK
UNTUK MENINGKATKAN RESPON IMUN UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei TERHADAP INFEKSI Vibrio harveyi

IKO IMELDA ARISA

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Akuakultur

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

Penguji luar komisi pada ujian tesis: Dr. Sri Nuryati, S.Pi, M.Si

Judul Proposal

:

Nama
NIM

:
:

Pemberian Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik untuk
Meningkatkan Respon Imun Udang Vaname Litopenaeus
vanname terhadap Infeksi Vibrio harveyi
Iko Imelda Arisa
C151090191

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Widanarni, M.Si
Ketua

Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si
Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. Enang Harris, MS

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr

Tanggal Ujian: 28 November 2011

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis dengan judul ”Pemberian
Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik untuk Meningkatkan Respon Imun Udang
Vaname Litopenaeus vannamei terhadap Infeksi Vibrio harveyi dapat diselesaikan
dengan baik.
Ucapan terimakasih yang tak terhingga penulis sampaikan secara khusus
kepada Ibu Dr. Ir. Widanarni, M.Si dan Dr. Munti Yuhana, S.Pi, M.Si selaku
komisi pembimbing atas waktu, kebijaksanaan, tuntunan, kesabaran, serta
masukan hingga tesis ini dapat diselesaikan.
Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Ayahanda Ir. Arizal Munif dan Ibunda Habsah, SP;
adik-adikku Edo Edward Arizal dan Ayu Ariyuana Arisa serta nenekku
tercinta yang telah memberikan cinta dan kasih sayang, doa serta semangat
yang tiada henti kepada penulis.
2. Ibu Dr. Sri Nuryati, S.Pi, M.Si selaku penguji luar komisi atas segala masukan
dan arahan.

3. Teman-teman Akuakultur 2009 (Tanbiyaskur, Safrizal Putra, Dian Febriani,
Rahman, Zuraida, Erna Thalib, Wahyuni Fanggi Tasik, Riri Erzaneti, Muliani,
Jenny Abidin, Eulis Marlina, Anwar Hasan, Aras Syazili, Muznah Toatobun,
Dewi Purpaningsih, Novi Mayasari, Reza Samsudin, Alfabetian Condro
Haditomo, Jakomina Metungun, Mariana Beruatjaan, Jacqueline Sahetapy),
Muliari, Maria Ulfah, Suri Purnama Febri, Indah Rizki, Putri Mudhlika
Lestarina, Ghyta Rian Septiany, Damayanti dan Dwi Febrianti.
4. Staf dan pegawai di departemen Budidaya Perairan FPIK IPB.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, karena
keterbatasan pengetahuan dan wawasan penulis. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran, masukan dan kritikan untuk perbaikan serta kesempurnaan
penulisan selanjutnya. Semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor,

November 2011
Iko Imelda Arisa

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lubuk Gapuy Aceh Besar pada tanggal 24 Januari

1986, putri pertama dari tiga bersaudara pasangan Bapak Ir. Arizal Munif dan Ibu
Habsah, SP.
Pendidikan sekolah dasar diselesaikan oleh Penulis pada Tahun 1998 di
SD Negeri Teladan Lubuk, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama pada Tahun 2001
di SLTP Negeri 1 Ingin Jaya Aceh Besar dan Sekolah Menengah Umum pada
Tahun 2004 di SMU Negeri 3 Banda Aceh. Sejak Juli 2004 Penulis tercatat
sebagai mahasiswi di Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Syiah Kuala dan berhasil lulus Tahun 2009.
Penulis sempat menjadi asisten dosen di Universitas Abulyatama dan
Tenaga Kerja Lepas di Stasiun Karantina Ikan I Sultan Iskandar Muda Aceh. Pada
Tahun 2009 Penulis melanjutkan studi pada Program Magister (S2) di Sekolah
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Mayor Ilmu Akuakultur.

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL ..........................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

v

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................

vi

PENDAHULUAN .........................................................................................
Latar Belakang ........................................................................................
Rumusan Masalah.....................................................................................
Tujuan Penelitian ......................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................................
Hipotesis...................................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
Sistem Imun Tubuh Udang .......................................................................
Vibrio harveyi dan penyakit Udang Berpendar ..........................................
Probiotik dalam Akuakultur ......................................................................
Prebiotik dalam Akuakultur ......................................................................
Sinbiotik dalam Akuakultur ......................................................................

1
1
3
3
3
3
5
5
7
8
9
10

METODE PENELITIAN................................................................................
Waktu dan Tempat....................................................................................
Udang Uji dan Bakteri Probiotik ...............................................................
Produksi Prebiotik (Oligosakarida) ...........................................................
Pembuatan tepung ubi jalar ..................................................................
Ekstraksi oligosakarida (Muchtadi 1989)..............................................
Pengukuran konsentrasi oligosakarida (total padatan terlarut) ..............
Perlakuan dan Rancangan Penelitian .........................................................
Pelaksanaan Penelitian ..............................................................................
Uji probiotik, prebiotik dan sinbiotik pada udang..... ............................
Parameter Penelitian .................................................................................
Kelangsungan hidup (survival rate) ......................................................
Populasi bakteri dalam usus .................................................................
Respon Imun ........................................................................................
Total hemosit (Baxhall dan Daishley 1973) ..................................
Diferensial hemosit (Martin dan Graves 1995)..............................
Indeks fagositik (Anderson dan Siwicki 1993) ..............................
Aktivitas phenoloksidae (PO) (Liu dan Chan 2004) ......................
Laju pertumbuhan harian (Specific Growth Rate) ................................
Analisis Statistik .......................................................................................

13
13
13
13
13
14
15
16
16
16
17
17
17
18
18
18
19
19
20
20

HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 21
Kelangsungan Hidup ................................................................................. 21
Populasi Bakteri dalam Usus ..................................................................... 22
Respon Imun Udang ................................................................................. 23
Total hemosit ...................................................................................... 23
Diferensial hemosit ............................................................................. 25
Indeks fagositik ................................................................................... 28
Aktivitas phenoloksidase ..................................................................... 29
Laju Petumbuhan Harian .......................................................................... 31
Kualitas Air .............................................................................................. 33
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................
Kesimpulan ...............................................................................................
Saran.........................................................................................................

35
35
35

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

37

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL
Halaman
1. Total bakteri Vibrio di usus ...................................................................

22

2. Kisaran kualitas air media pemeliharaan udang vaname selama
penelitian ...............................................................................................

33

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Mekanisme sistem pertahanan pada krustasea (Smith et al.2003) ..............

7

2. Tahapan pembuatan tepung ubi jalar .........................................................

14

3. Ekstraksi oligosakarida ubi jalar................................................................

15

4. Tingkat kelangsungan hidup udang vaname selama perlakuan
penambahan probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji
tantang dengan bakteri patogen V. harveyi (B) ..................................

21

5. Total hemosit udang vaname selama perlakuan penambahan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji tantang
dengan bakteri patogen V. harveyi (B).......................................................

24

6. Jumlah sel hialin udang vaname selama perlakuan penambahan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji tantang
dengan bakteri patogen V. harveyi (B) ...................................................

26

7. Jumlah sel granular udang vaname selama perlakuan penambahan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji tantang
dengan bakteri patogen V. harveyi (B) ..................................................

27

8. Indeks fagositik udang vaname selama perlakuan penambahan
probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji tantang
dengan bakteri patogen V. harveyi (B) ..................................................

28

9. Aktivitas phenoloksidase (PO) udang vaname selama perlakuan
penambahan probiotik, prebiotik dan sinbiotik (A) dan pasca uji
tantang dengan bakteri patogen V. harveyi (B).................................

30

10. Laju pertumbuhan harian (SGR) udang vaname selama 2 minggu
perlakuan penambahan probiotik, prebiotik dan sinbiotik dan 2
minggu setelah infeksi V. harveyi (minggu ke- 0, 2 dan 4)....................

31

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1. Analisis statistik kelangsungan hidup udang .............................................

43

2. Analisis statistik total hemosit ...................................................................

44

3. Analisis statistik sel hialin dan sel granular ...............................................

48

4. Analisis statistik indeks fagositik ..............................................................

56

5. Analisis statistik aktivitas phenoloksidase (PO).........................................

60

6. Analisis statistik laju pertumbuhan harian ................................................

64

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Udang vaname Litopenaeus vannamei merupakan udang introduksi yang
saat ini banyak dibudidayakan di Indonesia. Udang ini memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan udang windu (Penaeus monodon) yaitu responsif
terhadap pakan yang diberikan, dapat dibudidayakan dengan padat tebar tinggi
dan relatif lebih tahan terhadap serangan penyakit. Berbagai keunggulan yang
dimiliki udang vaname tersebut menyebabkan permintaan akan udang ini
semakin tinggi. Untuk memenuhi permintaan ini, maka sistem budidaya intensif
tidak dapat dihindarkan. Namun, dampak intensifikasi kegiatan budidaya tersebut
menyebabkan daya dukung lingkungan budidaya buruk dan berpeluang
terjadinya penyakit.
Penyakit yang menyerang udang vaname umumnya disebabkan oleh
infeksi bakteri dan virus (Sharma et al. 2010). Salah satu penyakit infeksi bakteri
adalah penyakit vibriosis yang disebabkan oleh Vibrio spp. Upaya pengendalian
umum yang telah dilakukan yaitu penggunaan antibiotik dan bahan kimia, namun
cara ini tidak selalu efektif untuk mengatasi masalah tersebut bahkan dapat
menimbulkan masalah baru yang lebih berbahaya. Menurut Moriarty (1999)
penggunaan antibiotik untuk membunuh bakteri menimbulkan strain patogen
yang resisten terhadap antibiotik. Oleh karena itu, salah satu alternatif yang dapat
dilakukan untuk menanggulangi penyakit vibriosis adalah melalui aplikasi
probiotik, prebiotik dan sinbiotik.
Probiotik adalah agen mikroba hidup yang mampu memberikan
keuntungan bagi inang, dengan memperbaiki nilai nutrisi dan pemanfaatan
pakan, meningkatkan respon inang terhadap penyakit dan memperbaiki kualitas
lingkungan ambangnya (Verschuere et al. 2000). Probiotik digunakan untuk
mengganti dan membatasi penggunaan antibiotik atau obat kimia dalam kegiatan
akuakultur dengan tujuan meningkatkan pertumbuhan dan resistensi penyakit
(Dohail et al. 2009). Penggunaan probiotik secara luas untuk meningkatkan
produksi telah memberikan hasil yang lebih baik, murah dan efektif dalam
meningkatkan kesehatan udang dibandingkan penggunaan antibiotik atau bahan
kimia lainnya (Rengpipat et al. 1998). Beberapa isolat bakteri dari tambak dan

2

air laut mampu menekan serangan bakteri V. harveyi penyebab penyakit vibriosis
pada udang, sehingga kelangsungan hidup udang meningkat (Widanarni et al.
2003).
Aplikasi probiotik memiliki beberapa kelemahan diantaranya kompetisi
nutrien, kemampuan hidup dan kolonisasi. Jika bakteri probiotik tidak mendapat
jumlah nutrien yang cukup untuk kehidupannya, ditambah terjadinya perubahan
lingkungan yang ekstrim dalam saluran pencernaan, maka bakteri probiotik akan
cepat mengalami pencucian (wash out) (Lisal 2005). Oleh karena itu, diperlukan
pendekatan lain untuk mengatasi keterbatasan tersebut seperti aplikasi prebiotik.
Prebiotik merupakan bahan pangan yang tidak dapat dicerna dan secara
langsung memberikan efek menguntungkan bagi inangnya dengan cara
merangsang pertumbuhan dan aktivitas dari satu atau beberapa aktivitas bakteri di
dalam kolon (Schrezenmeir & Vrese 2001). Jadi, aplikasi prebiotik berfungsi
sebagai nutrien yang dibutuhkan bakteri probiotik untuk mempertahankan
hidupnya dalam saluran pencernaan, sehingga dapat mengatasi keterbatasanketerbatasan dalam aplikasi probiotik. Pencampuran prebiotik dengan bakteri
probiotik disebut sinbiotik.
Schrezenmeir & Vrese (2001), menyatakan sinbiotik merupakan
kombinasi seimbang dari probiotik dan prebiotik dalam mendukung kelangsungan
dan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan dalam saluran pencernaan
makhluk hidup. Aplikasi

probiotik dan prebiotik akan meningkatkan status

kesehatan, resistensi terhadap penyakit, perbaikan pertumbuhan, memperbaiki
morfologi usus dan keseimbangan mikroba (Merrifield et al. 2010). Penelitian Li
et al. (2009), menunjukkan bahwa penambahan probiotik Bacillus OJ (PB)
dengan konsentrasi 108 CFU/g pakan dan 0,2% isomaltooligosaccharides (IMO)
dapat meningkatkan resistensi udang terhadap penyakit WSSV dengan
meningkatkan respon imun udang dan menyeimbangkan mikroflora usus sehingga
mampu meningkatkan penyerapan nutrisi. Penelitian ini diharapkan dapat
memberikan informasi mengenai peranan probiotik, prebiotik dan sinbiotik dalam
meningkatkan sistem imun udang terhadap infeksi bakteri Vibrio harveyi.

3
Perumusan Masalah
Kecenderungan umum dalam penanggulangan penyakit saat ini adalah
mulai ditinggalkannya pemakaian antibiotik dan bahan kimia, bahkan dilarang
pemakaiannya untuk alasan isu resistensi bakteri dan keamanan pangan. Oleh
karena itu, perlu sebuah kajian lain yang diharapkan mampu mengatasi hal
tersebut yaitu dengan meningkatkan respon imun udang terhadap penyakit melalui
aplikasi probiotik, prebiotik dan sinbiotik.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas pemberian probiotik,
prebiotik dan sinbiotik dalam meningkatkan respon imun udang vaname terhadap
infeksi bakteri V. harveyi.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini diharapkan pemberian probiotik, prebiotik dan
sinbiotik sebagai alternatif dalam penanggulangan penyakit vibriosis melalui
peningkatan respon imun.
Hipotesis
Pemberian probiotik, prebiotik dan sinbiotik dapat meningkatkan respon
imun dan kelangsungan hidup udang vaname yang diinfeksi bakteri V. harveyi .

TINJAUAN PUSTAKA
Sistem Imun Tubuh Udang
Sistem pertahanan tubuh utama pada udang terdiri dari dua bagian yaitu
sistem pertahanan tubuh seluler dan

sistem pertahanan

humoral. Sistem

pertahanan seluler meliputi fagositosis sel-sel hemosit, nodulasi dan encapsulasi.
Sistem pertahanan humoral mencakup phenoloksidase (PO), propenoloksidase
(ProPO), lektin dan aglutinin. Kedua sistem pertahanan ini bekerja sama
memberikan perlindungan tubuh terhadap infeksi organisme patogen dari
lingkungan. ProPO diaktifkan oleh prophenoloxidase activating enzyme (PPA).
Sedangkan PPA ini bisa diaktifkan oleh lipopolisakarida. ProPO dan PPA ini
merupakan protein yang berlokasi di granular hemosit. Akibat dari pengaktifan
proPO menjadi PO dihasilkan protein faktor opsonin yang merangsang fagositosis
hialosit (Johansson dan Soderhall 1989).
Meningkatnya ketahanan tubuh udang dapat diketahui dari meningkatnya
aktivitas fagositosis sel-sel hemosit.

Fagositosis merupakan mekanisme

pertahanan non spesifik yang secara umum dapat melindungi adanya serangan
patogen. Hemosit merupakan faktor yang sangat penting dalam sistem pertahanan
seluler yang bersifat non spesifik. Kemampuan hemosit dalam aktivitas
fagositosis yang dapat meningkat pada kejadian infeksi, menunjukkan pertahanan
tubuh yang bersifat seluler. Dengan adanya infeksi tersebut akan merangsang
sistem pertahanan non spesifik seluler untuk menangkal serangan penyakit.
Mekanisme aktivitas hemosit pada udang terdiri dari mekanisme penjeratan
(encapsulasi) terhadap suatu materi asing, mekanisme fagositosis gabungan
terbentuk dari beberapa hemosit yang membentuk kumpulan lebih besar dan
kumpulan hemosit membentuk suatu lapisan terpigmentasi (Fontaine dan
Lightner 1974).
Pada krustasea dekapoda ada tiga tipe sirkulasi hemosit. Tipe ini
didasarkan pada keberadaan sitoplasma granula yaitu hialin, semi granular dan sel
granular yang masing-masing memiliki morfologi dan fisiologi tertentu. Hialin
berukuran 6-13

m merupakan sel dengan perbandingan inti lebih besar dari

sitoplasma dan memiliki sedikit granul sub-mikron. Semi granular berukuran 10-

6

20 m merupakan sel dengan perbandingan inti lebih sedikit dari sitoplasma dan
memiliki granul sub mikron dan mikron serta adanya granul refractile. Semi
granular memperlihatkan kapasitas mengenali dan merespons partikel unsur atau
molekul asing atau dikenal sebagai sel aktif dalam enkapsulasi. Granul berukuran
12-25 m merupakan sel dengan perbandingan inti lebih rendah dari sitoplasma
berisi

butiran

halus

dan

bertanggung

jawab

mengaktifkan

sistem

prophenoloksidase (sistem proPO) (Ramu and Zakaria 2000). Sel semi granular
dan granular melakukan fungsi sistem proPO sedangkan sel hialin melakukan
fagositosis dalam imunitas krustasea (Wang and Chen 2006).
Faktor-faktor yang berperan penting dalam respon terhadap partikel asing
pada mekanisme sistem pertahanan tubuh udang dapat dilihat pada Gambar 1.
Pada mekanisme pertahanan udang terlihat bahwa hemosit yang bersirkulasi
berperan penting tidak hanya secara langsung dalam menghambat dan membunuh
agen infeksi tetapi juga secara tidak langsung melalui sintesis dan eksositosis
sejumlah molekul bioaktif (Smith et al. 2003 ).

7

Gambar 1 Mekanisme sistem pertahanan pada krustasea (Smith et al. 2003)

Vibrio harveyi dan Penyakit Udang Berpendar
Vibrio harveyi adalah bakteri yang hidup di lingkungan perairan laut, dan
termasuk bakteri yang dapat berpendar (Baumann et al. 1994). Pada umumnya
bakteri V. harveyi bersifat oportunistik yaitu organisme yang dalam keadaan
normal ada dalam lingkungan pemeliharaan dan berkembang dari sifat saprofitik
menjadi patogenik apabila kondisi lingkungan dan inang memburuk (LavillaPitogo et al. 1990). Tahap pelekatan bakteri patogen pada inang merupakan
prasyarat yang akan menentukan keberhasilan bakteri tersebut dalam kolonisasi
dan mensekresikan faktor-faktor virulensi (Bloemberg et al. 1993). Haris dan
Owens (1999) mengatakan bahwa virulensi V. harveyi berkaitan dengan protein
yang diatur secara bersama oleh mekanisme quorum sensing interseluler.

8

Quorum sensing adalah suatu proses komunikasi sel-sel bakteri yang
melibatkan produksi dan deteksi dari sekresi molekul sinyal yang disebut
autoinducers. Tiga autoinducers V. harveyi adalah AI-1 (3-hydroxybutanoyl
homoserine lactone), AI-2 [(2S,4S)-2-methyl-2,3,3,4- etrahydroxytetrahydrofuran
-borate], dan CAI-1 [(S)-3-hydroxytridecan-4-satu] (Swem et al. 2008). Gullian et
al. (2004) menyatakan bahwa populasi V. harveyi di udang dapat ditekan dengan
cara mengintroduksikan bakteri tertentu yang diisolasi dari hepatopankreas udang
sehat.

Probiotik dalam Akuakultur
Menurut Fuller (1992), probiotik adalah mikroba hidup yang ditambahkan
ke dalam pakan yang dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi hewan
inang dengan memperbaiki keseimbangan mikroba ususnya. Pada hewan akuatik,
selain saluran pencernaan, air di sekeliling organisme tersebut juga memegang
peranan penting. Oleh karena itu, probiotik untuk hewan akuatik adalah agen
mikroba hidup yang memberikan pengaruh menguntungkan pada inang dengan
memodifikasikan komunitas mikroba atau berasosiasi dengan inang, menjamin
perbaikan dalam penggunaan pakan atau memperbaiki nilai nutrisinya dan
memperbaiki respon inang terhadap penyakit (Verschuere et al. 2000).
Probiotik dalam akuakultur sering digunakan karena kemampuannnya
memproduksi senyawa anti mikroba. Probiotik yang berada di saluran pencernaan
dapat menghambat kerja bakteri patogen yang merusak saluran pencernaan.
Interaksi antara mikroba dengan inang tidak terbatas pada saluran pencernaan,
bakteri probiotik juga dapat aktif pada insang, kulit tubuh inang atau lingkungan
sekitarnya. Interaksi yang intensif antara mikroba dan inang dalam akuakultur
menjadikan sejumlah probiotik tidak hanya berhasil diisolasi dari saluran
pencernaan tetapi dapat juga diisolasi dari lingkungan budidaya (Irianto, 2003).
Verschuere et al. (2000) mengatakan bahwa mekanisme kerja bakteri
probiotik di dalam tubuh inang dapat dibagi menjadi beberapa cara yaitu: (1)
produksi senyawa inhibitor; (2) kompetisi terhadap senyawa kimia atau sumber
energi (nutrisi); (3) kompetisi terhadap tempat pelekatan; (4) peningkatan respon

9
imun (kekebalan); (5) perbaikan kualitas air; dan (6) interaksi dengan
fitoplankton.
Gullian et al. (2004) menemukan bahwa bakteri probiotik Bacillus P64
dan Vibrio P62

yang berasal dari hepatopankreas udang sehat memiliki

kemampuan sebagai probiotik dan imunostimulasi pada udang vaname. Li et al.
(2008), bakteri probiotik Arthrobacter XE-7 mampu melindungi udang L.
vannamei melalui stimulasi respon imun maupun pembentukan mekanisme
competitive ecxlucion.
Probiotik yang digunakan dalam penelitian ini adalah bakteri Vibrio SKTb (Widanarni, 2003) yang telah teruji kemampuannya dalam menghambat
pertumbuhan bakteri V. harveyi dan meningkatkan kelangsungan hidup larva
udang windu pada berbagai stadia pada uji in vivo (Widanarni et al. 2009). Vibrio
SKT-b merupakan bakteri dari genus Vibrio bersifat Gram negatif, bentuk batang
pendek, koloninya berwarna kuning pada media TCBS dan menyebar pada media
SWC-agar, mampu memproduksi protease dan amilase, serta tidak memproduksi
khitinase. Probiotik Vibrio SKT-b dapat memanfaatkan glukosa dan sukrosa,
tetapi tidak dapat memanfaatkan laktosa. Hasil karakterisasi fisiologi dan
biokimia serta analisis sekuen sebagian gen 16S-rRNA menunjukkan bahwa isolat
ini termasuk spesies Vibrio alginolyticus dengan indeks kemiripan 88%
(Widanarni 2003).

Prebiotik dalam Akuakultur
Prebiotik adalah bahan pakan yang tidak dapat dicerna oleh inang di dalam
saluran pencernaannya, tetapi dapat dimanfaatkan oleh satu atau beberapa bakteri
yang menguntungkan inang untuk kelangsungan hidupnya sehingga mampu
memperbaiki keseimbangan usus inang (Li et al. 2004). Schrezenmeir dan Vrese
(2001) menyatakan bahwa prebiotik tidak dapat dipisahkan dengan probiotik
karena target prebiotik adalah memacu pertumbuhan bakteri probiotik.
Mekanisme kerja dari prebiotik adalah prebiotik (senyawa oligosakarida)
yang tidak dapat dicerna dalam saluran pencernaan akan didegradasi atau
difermentasi oleh bakteri usus. Fermentasi oligosakarida oleh bakteri akan
menghasilkan energi metabolisme dan asam lemak rantai pendek (Tomomatsu

10
1994). Prebiotik dalam usus besar akan difermentasi oleh bakteri probiotik dan
akan menghasilkan short chain fatty acid (SCFA) dalam bentuk asam asetat,
propionat, butirat, serta karbondioksida dan hidrogen (Cummings et al. 2001).
Bahan makanan dapat diklasifikasikan sebagai prebiotik jika memiliki
syarat yaitu : (1) tidak dihidrolisa dan tidak diserap dibagian atas traktus
gastrointestinal sehingga dapat mencapai kolon tanpa mengalami perubahan
struktur dan tidak diekskresikan dalam feses. (2) substrat yang selektif untuk satu
atau sejumlah mikroflora komensal yang menguntungkan dalam kolon sehingga
memacu pertumbuhan bakteri baik yang aktif melakukan metabolisme, (3)
mampu merubah mikroflora kolon menjadi komposisi yang menguntungkan
kesehatan (Collins dan Gibson 1999; Gibson dan Fuller 2000). Beberapa bahan
yang

berpotensi

sebagai

prebiotik

adalah

rafinosa,

oligosakarida,

galaktooligosakarida, galaktosa, laktosukrosa, isomalto-oligosakarida, glukooligosakarida, xylo-oligosakarida (Manning dan Gibson 2004).
Sang dan Fotedar (2010) menyatakan pemberian mannan oligosakarida
(MOS) dalam pakan untuk juvenil udang lobster (Panulirus ornatus, Fabricius
1798) meningkatkan pertumbuhan, kelangsungan hidup, kondisi fisiologis,
kesehatan usus dan respon imun.
Prebiotik yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak
oligosakarida yang berasal dari ubi jalar varietas sukuh. Hasil peneltian Marlis
(2008), menunjukkan bahwa konsentrasi gula pada tepung ubi jalar varietas sukuh
terdiri dari fruktosa 0,17%; glukosa 0,25%; sukrosa 1,42%; maltose 3,12%;
maltotriosa 0,12%. Tepung ubi jalar yang mengalami pengolahan memiliki
potensi prebiotik karena masih mengandung oligosakarida yaitu rafinosa dan
maltotriosa.

Sinbiotik dalam Akuakultur
Nayak (2010) menyatakan bahwa keberhasilan pemberian probiotik telah
didukung dengan konsep lain seperti prebiotik yang merupakan bahan yang tidak
dapat dicerna oleh inang yang selektif mendorong aktivitas pertumbuhan dari satu
atau lebih mikroorganisme tertentu dan kombinasi suplemen nutrisi probiotik dan
prebiotik ini dikenal dengan sinbiotik. Hal ini sama dengan definisi Gibson dan

11

Roberfroid (1995) bahwa sinbiotik merupakan aplikasi gabungan dari probiotik
dan prebiotik yang memberikan keunggulan kompetitif bagi probiotik terhadap
sumber energi fermentasi yang tinggi dibandingkan dengan kompetisi populasi
endogenous, sehingga secara efektif dapat meningkatkan kelangsungan hidup dan
pelekatan (implantasi) dari suplemen makanan mikroba hidup dalam saluran
pencernaan dari inang.
Pemberian imunostimulan baik prebiotik (Bio-Mos® dan -1,3-D-glucan)
atau probiotik dalam pakan meningkatkan pertumbuhan, kelangsungan hidup dan
respon imun dari udang (Ngo dan Fotedar 2009). Selanjutnya Li et al. (2009)
melaporkan bahwa aplikasi sinbiotik dari prebiotik dan probiotik pada udang telah
terbukti secara signifikan meningkatkan kelangsungan hidup udang yang
ditantang dengan virus WSSV, memodulasi mikrobiota gastro-intestinal dan
merangsang respon imun. Penelitian lainnya mengenai aplikasi sinbiotik
dilakukan oleh Daniels et al (2010) yaitu pemberian probiotik Bacillus spp
ditambahkan prebiotik oligosakarida (MOS) pada lobster (Homarus gammarus L)
meningkatkan perumbuhan dan kelangsungan hidup udang.

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret-Mei 2011 di Laboratorium
Kesehatan Ikan, Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Udang Uji dan Bakteri Probiotik
Udang uji yang digunakan pada penelitian ini adalah udang vaname L.
vannamei dengan berat

rata-rata + 3,5 g. Udang dipelihara pada akuarium

berukuran 60x35x30 cm3 yang diisi air sebanyak 40 liter dengan kepadatan 10
ekor/akuarium selama 28 hari. Sebelum digunakan dalam perlakuan, udang
diadaptasikan terlebih dahulu selama 7 hari dan diberikan pakan komersil dengan
kadar protein 40% sebanyak 5 kali sehari. Bakteri probiotik yang digunakan
dalam penelitian ini yaitu bakteri Vibrio alginolyticus SKT-b (Widanarni et al.
2003).

Produksi Prebiotik (Oligosakarida)
Pembuatan tepung ubi jalar
Ubi jalar segar dibersihkan dan dikupas, lalu diiris dengan menggunakan
pisau pada ketebalan ±1 mm. Setelah itu, ubi jalar tersebut dikeringkan dalam
oven pengering suhu 550C selama 5 jam atau hingga irisan ubi jalar dapat
dipatahkan dengan tangan. Irisan ubi jalar kemudian digiling dengan willey mill
dan diayak 60 mesh. Tahapan dalam pembuatan tepung segar ubi jalar dapat
dilihat pada Gambar 2.

14

Persiapan ubi jalar
Pengupasan
Pengirisan

Pengeringan pada 550C, 5 jam

Penggilingan dengan willey mill

Pengayakan dengan 60 mesh

Tepung segar ubi jalar
Gambar 2. Tahapan pembuatan tepung ubi jalar.
Ekstraksi oligosakarida (Muchtadi 1989)
Sebanyak 500 gram tepung ubi jalar ditambahkan air dengan perbandingan
1:1 (w/v) dan dikukus pada suhu 1000C selama 30 menit. Hasil pengukusan
tersebut dikeringkan dalam oven pada suhu 550C selama 18 jam. Tepung ubi jalar
digiling dan disaring dengan ayakan hingga tepung kukus ubi jalar dapat
terkumpul. Pada proses ekstraksi, sebanyak 100 gram tepung kukus ubi jalar
disuspensikan ke dalam 1 L etanol 70% dan diaduk selama 15 jam menggunakan
magnetic stirer pada suhu ruang. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan
kertas saring Whatman no.1 dan residu dibilas dengan menggunakan etanol 70%.
Filtrat yang diperoleh dipekatkan menggunakan evaporator vakum pada suhu
400C. Hasil pemekatan disentrifuse pada 5000 rpm selama 10 menit untuk
mengendapkan kotoran, sehingga ekstrak mudah disterilisasi dengan kertas saring.
Tahapan ekstraksi oligosakarida dapat dilihat pada Gambar 3.

15

Tepung ubi jalar, dikukus pada
suhu 1000C selama 30 menit
Tepung kukus ubi
Ekstraksi dengan etanol 70%
Pengadukan selama 15 jam
Penyaringan
Pemekatan dengan evaporator vakum
Sentrifuse
Penyaringan
Ekstrak oligosakarida
Gambar 3. Ekstraksi oligosakarida ubi jalar.
Pengukuran konsentrasi oligosakarida (total padatan terlarut)
Total padatan terlarut (TPT) diukur berdasarkan metode Apriyantono et al.
(1989). Pengukuran TPT bertujuan untuk mengetahui kepekatan padatan terlarut
prebiotik yang diperlukan pada pengujian in vivo. Cawan porselin dikeringkan
selama 2 jam dalam oven bersuhu 1000C, kemudian didinginkan dalam desikator
hingga diperoleh berat tetap. Cawan tersebut kemudian ditimbang (a gram).
Sebanyak 1 ml oligosakarida yang diekstraksi dari ubi jalar ditempatkan dalam
cawan porselen tersebut dan ditimbang (b gram). Kemudian dimasukan ke dalam
oven selama 24 jam dengan suhu 1000C. Setelah kering, cawan didinginkan dalam
desikator selama 10 menit atau hingga berat cawan stabil, kemudian cawan
tersebut ditimbang (c gram). Total padatan terlarut dihitung dari hasil
perbandingan berat ekstrak setelah dikeringkan dengan berat ekstrak sebelum
dikeringkan. Rumus yang digunakan untuk menghitung TPT yaitu sebagai
berikut:

16

TPT=

x 100%

Keterangan: a = berat cawan sebelum diisi ekstrak oligosakarida
b = berat cawan setelah diisi ekstrak oligosakarida
c = berat cawan sebelum diisi ekstrak oligosakarida dan dioven 24
jam
Perlakuan dan Rancangan Penelitian
Pengujian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas dari probiotik,
prebiotik dan sinbiotik terhadap

kelangsungan hidup, respon imun dan

pertumbuhan udang vaname. Pengujian ini terdiri dari 5 perlakuan dan 3 kali
ulangan sebagai berikut :
P0 (-) : Pemberian pakan tanpa penambahan probiotik dan prebiotik serta tidak
diinfeksi bakteri V. harveyi (kontrol (-))
P0 (+) : Pemberian pakan tanpa penambahan probiotik dan prebiotik namun
diinfeksi bakteri V. harveyi (kontrol (+))
P1

: Pemberian pakan dengan penambahan probiotik sebesar 1% (Wang 2007)
dan diinfeksi bakteri V. harveyi

P2

: Pemberian pakan dengan penambahan prebiotik sebesar 2% (Mahious et
al 2006) dan diinfeksi bakteri V. harveyi

P3

: Pemberian pakan dengan penambahan sinbiotik (1% probiotik + 2%
prebiotik) dan diinfeksi bakteri V. harveyi

Pelaksanaan Penelitian
Uji probiotik, prebiotik dan sinbiotik pada udang
Bakteri probiotik (SKT-b) dengan konsentrasi 106 CFU/ml sebanyak 1%
dan prebiotik dengan TPT 5% (Marlis 2008) sebanyak 2% (Mahious et al. 2006)
dicampurkan ke dalam pakan dengan menambahkan kuning telur sebesar 2%
sebagai perekat. Pencampuran dilakukan dengan cara disemprotkan secara merata
menggunakan spuit (Wang 2007), setelah itu pakan dikering-anginkan.
Pakan yang digunakan untuk pemeliharaan adalah pakan udang komersil
dengan protein 40%. Udang diberi pakan 5 kali sehari pada pukul 06.00, 10.00,
14.00, 18.00 dan 22.00 WIB dengan Feeding Rate (FR) 10 % dari bobot
biomassa. Pemberian pakan perlakuan dilakukan satu kali pada sore hari selama

17

14 hari masa pemeliharaan. Pada hari ke-15 udang dipuasakan dan selanjutnya
pada hari ke-16 udang diuji tantang dengan injeksi V. harveyi 0,1 ml/ekor dengan
konsentrasi 106 CFU/ml yang merupakan dosis LD50. Setelah di uji tantang, udang
dipelihara selama 14 hari dan dilakukan pengamatan mengenai kematian udang.
Parameter kualitas air yang diamati selama penelitian meliputi suhu, pH, DO dan
amoniak (NH3). Parameter suhu diamati setiap hari, sedangkan DO, pH dan
amoniak dilakukan 3 kali yaitu awal, tengah dan akhir penelitian. Untuk menjaga
kualitas air pada wadah pemeliharaan, maka dilakukan penyiponan setiap hari
sebanyak 10% dari total volume air tiap akuarium.
Parameter Pengamatan
Parameter yang diamati dalam penelitian meliputi tingkat kelangsungan
hidup udang, jumlah bakteri dalam usus, parameter respon imun dan
pertumbuhan.
Kelangsungan hidup (survival rate)
Kelangsungan hidup udang diamati 2 minggu selama pemberian probiotik,
prebiotik dan sinbiotik serta 2 minggu setelah uji tantang dengan bakteri patogen
V. harveyi. Tingkat kelangsungan hidup udang dihitung dengan menggunakan
rumus sebagai berikut:

Keterangan:
SR = Tingkat kelangsungan hidup
Nt = Jumlah udang yang hidup pada akhir pengamatan (ekor)
No = Jumlah udang pada awal pengamatan
Populasi bakteri di usus
Populasi bakteri yang dihitung adalah total bakteri Vibrio dalam usus.
Organ diambil dan ditimbang, lalu dimasukkan ke dalam larutan PBS dengan
perbandingan 1:9. Selanjutnya, organ digerus sampai homogen dengan larutan
PBS, lalu diambil sebanyak 0,1 ml dan dilakukan pengenceran bertingkat
kemudian dituang dalam cawan petri dengan metode agar tuang pada media
TCBS dengan 2 ulangan dan diinkubasi selama 24-48 jam. Pada media TCBS,
koloni Vibrio SKT-b berwarna kuning sedangkan koloni V. harveyi berwarna
hijau berpendar.

18

Respon Imun
Pengukuran parameter respon imun udang dilakukan sebanyak 9 kali yaitu
hari ke 0, 7 dan 14 setelah perlakuan probiotik, prebiotik dan sinbiotik, serta pada
jam ke-6, 12, 24, 72 dan 168 setelah uji tantang. Parameter respon imun yang
diukur adalah total hemosit, diferensial hemosit, indeks fagositik dan aktivitas
phenoloksidase.
Total hemosit (Blaxhall dan Daishley 1973)
Hemolim diambil sebanyak 0,1 ml dibagian pangkal kaki jalan ke 5
dengan syringe 1 ml yang sudah berisi antikoagulan Na-sitrat sebanyak 0,3 ml,
kemudian dihomogenkan selama 5 menit. Tetesan pertama hemolim pada syringe
dibuang, selanjutnya hemolim diteteskan ke haemositometer dan dihitung jumlah
selnya per ml dibawah mikroskop cahaya dengan perbesaran 40 kali. Total
hemosit dihitung dengan menggunakan rumus :

!
Keterangan:
FP = Faktor Pengenceran
Diferensial hemosit (Martin dan Graves 1995)
Hemolim yang telah diambil dari udang uji diteteskan pada gelas objek
dan dibuat ulasan, kemudian dikeringudarakan dan difiksasi dengan metanol
100% selama 5 menit. Setelah itu dikeringudarakan kembali dan diwarnai dengan
larutan giemsa 10% selama 10 menit, dicuci dalam air mengalir selama 30 detik
dan dibiarkan kering. Preparat diamati menggunakan mikroskop cahaya dengan
perbesaran 100 kali dan dibedakan menurut jenisnya yaitu sel hialin, semi
granular dan granular. Persentase jenis hemosit dihitung dengan menggunakan
rumus :

!

"

# "

$

%# "

Indeks fagositik (Anderson dan Siwicki 1993)
Hemolim 0,1 ml dimasukkan ke dalam mikroplate dan dicampur secara
merata dengan 25 l bakteri V. harveyi dan diinkubasi selama 20 menit. Hemolim
sebanyak 5

l diteteskan pada gelas objek dan dibuat preparat ulas lalu

19

dikeringkan. Fiksasi dengan metanol 100% selama 5 menit dan diwarnai dengan
giemsa selama 15 menit. Indeks fagositik diukur berdasarkan persentase sel-sel
fagosit

yang

melakukan

fagositosis.

Indeks fagositik

dihitung

dengan

menggunakan rumus :

&"'

( )

#

*

( )
#

*

( )

"( )

Aktivitas phenoloksidase (PO) (Liu dan Chen 2004)
Aktivitas phenoloksidase diukur berdasarkan formasi dopachrome yang
dihasilkan oleh L-DOPA. Pengukuran PO dikerjakan berdasarkan prosedur yang
dikemukakann oleh Liu dan Chen (2004). Pertama, 0,1 ml campuran hemolim
ditambah 0,9 ml antikoagulan disentrifuse pada 1000 rpm selama 20 menit pada
temperatur 4 0C. Kemudian supernatan dikeluarkan dan pellet disuspensikan
kembali secara perlahan-lahan ke dalam larutan cacodylate-citrate buffer (0,01 M
sodium cacodylate; 0,45 M sodium choride; 0,10 M trisodium citrate, pH 7) dan
disentrifuse kembali. Pellet kemudian diambil dan disuspensikan dalam 200 µl
cacodylate buffer (0,01 M sodium cacodylate; 0,45 M sodium choride; 0,01 M
calcium chloride; 0,26 M magnesium chloride; pH 7). Setelah itu, 100 µl aliquot
diinkubasi dengan 50 µl trypsin (1 mg/ml cacodylate buffer) sebagai aktifator
selama 10 menit pada temperatur 25-26 0C. Selanjutnya ditambahkan 50 µl LDOPA (3mg/ml cocadylate buffer), setelah 5 menit, ditambahkan 800 µl
cacodylate

buffer.

Optical density

(OD) diukur

dengan

menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 490 nm. Larutan standar mengandung
100 µl suspensi hemosit, 50 µl cacodylate buffer (pengganti trypsin) dan 50 µl LDOPA digunakan untuk mengukur background aktivitas PO pada semua larutan
uji. OD dari aktivitas PO pada semua kondisi uji dinyatakan sebagai formasi
dopacrome dalam 50 µl hemolim.

Laju pertumbuhan harian (Specific Growth Rate)
Laju pertumbuhan harian dihitung dengan menggunakan formula dibawah
ini (Huisman 1987):

20

+

1

,-

./
.0

23

Keterangan :

SGR
Wt
Wo
t

= Laju pertumbuhan harian (Specific Growth Rate) (%)
= Bobot rata-rata udang pada akhir perlakuan (g)
= Bobot rata-rata udang pada awal pemeliharaan (g)
= Periode pemeliharaan (hari)

Analisis Statistik
Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan berupa Rancangan Acak
Lengkap yang terdiri dari lima perlakuan dan tiga ulangan. Data yang diperoleh
dianalisis dengan menggunakan program SPSS 17. Untuk melihat perbedaan
perlakuan maka dilakukan uji lanjut dengan uji Duncan pada selang kepercayaan
95%.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kelangsungan Hidup
Selama penelitian, tingkat kelangsungan hidup udang vaname diamati
dalam dua tahap yaitu pada akhir perlakuan pemberian probiotik, prebiotik dan
sinbiotik serta pasca uji tantang dengan bakteri V. harveyi (Gambar 4)
100

90

Kelangsungan Hidup (%)

Kelangsungan Hidup (%)

100
80
70
60
50
40
30
20
10

90
80
70
60
50
40
30
20
10

0

0
P0 (-)

P0 (+)

P1

P2

P3

P0 (-)

P0 (+)

P1

Perlakuan

Perlakuan

A

B

P2

P3

Keterangan: P0 (-). kontrol negatif; P0 (+). kontrol positif; P1. probiotik;
P2. prebiotik; P3. sinbiotik. Huruf superskrip yang berbeda
menunjukkan hasil yang berbeda nyata (P0,05)
dengan perlakuan P0(-), P1, P2 dan P3

(Gambar 4 dan Lampiran 1).

Kelangsungan hidup tertinggi diperoleh pada perlakuan P0(-) dan P3 yaitu sebesar
100%, lalu diikuti perlakuan P1 (90%), P2 (83%) dan P0(+) (60%). Tingginya
kelangsungan hidup pada perlakuan P3, P1 dan P2 diduga karena sinbiotik,
probiotik dan prebiotik yang diberikan dapat meningkatkan respon imun udang
dalam menghadapi serangan V. harveyi.

22

Populasi Bakteri dalam Usus
Keberhasilan probiotik, prebiotik dan sinbiotik dalam meningkatkan
populasi bakteri di dalam saluran pencernaan udang vaname digambarkan dengan
jumlah total bakteri di usus. Hasil pengamatan akhir perlakuan pakan
menunjukkan adanya peningkatan jumlah bakteri Vibrio di dalam usus setelah
pemberian probiotik, prebiotik dan sinbiotik (Tabel 1). Hasil ini menunjukkan
bahwa penambahan probiotik, prebiotik dan sinbiotik dalam pakan mampu
menstimulir pertumbuhan, aktivitas dan dominansi bakteri. Nayak (2010)
menyatakan bahwa pemberian probiotik yang didukung dengan pemberian nutrien
lain (prebiotik) secara selektif mampu mendorong aktivitas pertumbuhan dari satu
atau lebih mikroorganisme tertentu pada inang.
Tabel 1 Total bakteri Vibrio di usus
Jumlah Bakteri di Usus ( x 103 CFU/ml)
P0 (-)

P0 (+)

P1

P2

P3

Vibrio hijau

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

Vibrio kuning

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Vibrio hijau

6,0

1,0

4,0

4,0

2,0

Vibrio kuning

1,2

2,2

14,0

50,0

140,0

Vibrio hijau

2,0

32,0

5,9

5,5

3,0

Vibrio kuning

1,6

8,0

13,5

30,0

190,0

Vibrio hijau

1,8

-

0,05

18,0

1,2

Vibrio kuning

1,8

-

10,9

32,0

38,0

Sebelum Infeksi
Minggu 0

Minggu 2

Pasca Infeksi V. harveyi
Jam ke-72

Jam ke-168

*- tidak ada udang sampel
Vibrio yang ditemukan dalam usus udang uji ini dapat berasal dari tubuh
udang itu sendiri, air pemeliharaan dan bakteri probiotik yang diberikan. Total
bakteri Vibrio kuning tertinggi selama perlakuan probotik, prebiotik dan sinbiotik
terdapat pada perlakuan P3 yaitu 140,0 x 103 CFU/ml dan terendah P0 (-) sebesar
1,2 x 103 CFU/ml.