Efektivitas Pemberian Probiotik Bacillus NP5 Segar dan Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan Mas (Cyprinus carpio) yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla
EFEKTIVITAS PEMBERIAN PROBIOTIK Bacillus NP5 SEGAR
DAN MIKROENKAPSULASI MELALUI PAKAN PADA
IKAN MAS Cyprinus carpio YANG DIINFEKSI Aeromonas hydrophilla
ALIT BRILLIANT
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Efektivitas Pemberian
Probiotik Bacillus NP5 Segar dan Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan
Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla” adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Alit Brilliant
C14100031
ABSTRAK
ALIT BRILLIANT. Efektivitas Pemberian Probiotik Bacillus NP5 Segar dan
Mikroenkapsulasi melalui Pakan pada Ikan Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi
Aeromonas hydrophilla. Dibimbing oleh WIDANARNI dan SUKENDA
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas pemberian probiotik
Bacillus NP5 segar dan mikroenkapsulasi melalui pakan terhadap kelangsungan
hidup, kinerja pertumbuhan dan respon imun ikan mas yang diinfeksi Aerominas
hydrophilla. Sebanyak 15 ekor ikan mas dengan bobot rata-rata 5.09±0.01 g
dipelihara di dalam akuarium dengan volume air 96 L selama 30 hari. Pemberian
probiotik pada pakan sebanyak 1%. Perlakuan terdiri dari kontrol positif dan
kontrol negatif (K+ dan K-; tanpa pemberian probiotik), probiotik segar (A), dan
probiotik mikroenkapsulasi (B). Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Pada
hari ke-31, perlakuan K+, A, dan B diinjeksi dengan A. hydrophilla sebanyak 0.1
ml (107 cfu/mL), sedangkan K- diinjeksi dengan larutan fisiologis. Pengamatan
pasca infeksi dilakukan selama 14 hari. Parameter yang diamati meliputi
kelangsungan hidup, laju pertumbuhan harian, konversi pakan, populasi bakteri di
usus dan respon imun. Ikan mas perlakuan B menunjukkan kelangsungan hidup
96%, laju pertumbuhan harian 2.66%, rasio konversi pakan 1.65, total bakteri di
usus yang lebih tinggi dan respon imun yang lebih baik dibanding kontrol.
Kata kunci: Probiotik, Bacillus NP5, mikroenkapsulasi, ikan mas, respon imun
ABSTRACT
ALIT BRILLIANT. Effectivity of Fresh and Microencapsulated Probiotic
Bacillus Np5 in Fish Feed of Common Carp Cyprinus carpio Against Aeromonas
hydrophilla Infection. Supervised by WIDANARNI and SUKENDA
This study aimed to evaluate the effectivity of probiotic Bacillus NP5
towards survival, growth performance and immune response of common carp
infected by Aeromonas hydrophilla. 15 common carps in the average body weight
of 5.09±0.01 g cultured in aquaria each containing of 96 L of freshwater for 30
days. The probiotic supplementation in feed was 1%. The treatments were
comprised by positive and negative control (K+ and K-; without probiotic
addition), fresh probiotic addition (A), and microencapsulated probiotic addition
(B). Each treatments were repeated in 3 replications. At day 31, treatments K+, A,
and B were injected by A. hydrophilla 0.1 ml (107 cfu/mL) while K- was injected
with physiological salt solution. Post infection observation was carried out 14
days. The observe parameters namely survival, specific growth rate, feed
conversion, total bacteria in the intestine and immune response. Fish treated by B
treatment showed, which can be observed of the following parameters: 96.% of
survival, 2.66% of specific growth rate, 1.65 of feed conversion ratio, total
bacteria in the intestine and immune response which better than control.
Keywords: probiotic, NP5, microencapsulated, common carp, immune response
EFEKTIVITAS PEMBERIAN PROBIOTIK Bacillus NP5 SEGAR
DAN MIKROENKAPSULASI MELALUI PAKAN PADA
IKAN MAS Cyprinus carpio YANG DIINFEKSI Aeromonas hydrophila
ALIT BRILLIANT
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Budidaya Perairan
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi :0Efektivitas Pemberian Probiotik Bacillus NP5 Segar dan
Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan Mas (Cyprinus carpio)
yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla
Nama
: Alit Brilliant
NIM
: C14100031
Disetujui oleh
Dr Ir Widanarni, MSi
Pembimbing I
Dr Ir Sukenda, MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sukenda, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul “Efektivitas Pemberian
Probiotik Bacillus NP5 Segar dan Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan
Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla” berhasil
diselesaikan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr Ir Widanarni, MSi
dan Bapak Dr Ir Sukenda, MSc selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda tercinta Syaiful
Azwar, ibunda tercinta Roni Herika, kakak tersayang Angelina Eka Sari dan
suami Fitriadi serta anak Ibrahim Alfari Ramadhan. Semoga jadi keponakan yang
semakin pintar, disayangi banyak orang, dan sukses. Kepada abang-abang terbaik
Rangga Syaiputra dan Randi Patti Wijaya semoga nanti kita bisa tetap bersama
semua untuk tetap bisa berbagi kebahagiaan sedari dahulu. Terima kasih atas
segala doa dan kasih sayang selama ini.
Hendaknya tersampaikan pula meski tak sempat diucap. Terima kasih
teman-teman GM_Bell IPMM 47, Aa, Nizaf, Yoga, Yogi, Ayu, Ayuk, Dilla,
Resti, Tia, Wilda dan Yudha. Semakin peduli dan sukses. Terima kasih kepada
teman-teman terdekat Ditha, Nita, Shella, Abang Astrid dan Bowie. Tetap ingat
semasa kuliah. Teman-teman MAD Echa, Denny, Dicky, Frans, Hae, Nelson, Pre,
Somad, Betrix, Elva, Limau, Mirant, Putri, Ria, Susi, dan Usi jangan sampai
terlupakan dan tidak akan terlupakan saat kita bersama latihan dan semacamnya.
Keluarga FKMPS, Da Hen, Kak Michel, Mikhen, dan lainnya. Sanggar Sarumpun
IPMM, IPMM 48, 49, dan 50. Adik-adikku Widya Zikrillah dan Yugo Askobar.
Adik-adik Irma, Ghina, Tiara, Tika, Fajar, Rafki, Rizqo, dan Widi. Teman-teman
BDP 47 semoga kita semua sukses dan tetap saling berbagi. Selain itu, teruntuk
teman-teman di Laboratorium Kesehatan Ikan 47 dan program magister Nadia,
Evy, Dede, Akbar, Netty, Dian, Kak Yanti, Novi, Bu Osa, Mba Diah, Kak dendy,
dan Pak Ranta yang membantu dengan sabar selam penelitian. Terima kasih untuk
canda tawa dan berbagi suka duka selama kuliah di IPB serta pihak lainnya yang
tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2014
Alit Brilliant
C14100031
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Materi Uji
Persiapan Bakteri Probiotik Bacillus Np5
Mikroenkapsulasi Probiotik
Viabilitas Probiotik setelah Proses Mikroenkapsulasi
Viabilitas Probiotik selama Penyimpanan
Persiapan Wadah
Persiapan Hewan Uji
Persiapan Pakan Uji
Pemeliharaan Hewan Uji
Kualitas Air
Analisis Data
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
4
Rancangan Percobaan
4
Parameter Uji
Kelangsungan Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Konversi Pakan
Total Eritrosit
Total Leukosit
Total Bakteri dan Bacillus NP5 di Usus
4
4
5
5
5
5
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Hasil
Kelangsungan Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Konversi Pakan
Total Eritrosit
Total Leukosit
Total Bakteri dan Bacillus NP5 di Usus
6
6
7
7
8
9
9
Pembahasan
9
KESIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
14
RIWAYAT HIDUP
17
DAFTAR TABEL
1 Kualitas air media pemeliharaan
2 Rancangan percobaan pemberian probiotik melalui pakan pada ikan
mas
3 Total bakteri dan Bacillus NP5 di usus
4
4
9
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
Kelangsungan hidup ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
Laju pertumbuhan harian ikan mas setelah pemeliharaan
Konversi pakan ikan mas setelah pemeliharaan
Total eritrosit ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
Total leukosit ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
7
7
8
8
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
ANOVA dan hasil uji Duncan kelangsungan hidup ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan laju pertumbuhan harian ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan konversi pakan ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan total eritrosit ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan total leukosit ikan mas
14
14
15
15
16
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ikan mas Cyprinus carpio merupakan salah satu komoditas unggulan
sektor perikanan budidaya di Indonesia. Berdasarkan data Kementerian Kelautan
dan Perikanan (2013), capaian produksi ikan mas meningkat dari 375.200 ton
pada tahun 2012 menjadi 399.078 ton pada tahun 2013. Namun, sejalan dengan
peningkatan produksi tersebut terdapat kendala dalam budidaya ikan mas seperti
penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri, parasit, jamur dan virus. Salah satu
penyakit yang sering menyerang ikan mas adalah Motile Aeromonad Septicemia
(MAS) yang disebabkan infeksi bakteri Aeromonas hydrophilla. Ikan yang
terserang A. hydrophilla biasanya mengalami tukak di tubuhnya yang bersifat akut
dan dapat menyebabkan kematian 80-90% (Cipriano 2001).
Upaya yang biasa dilakukan untuk pengobatan ikan yang terserang penyakit
adalah dengan penggunaan antibiotik. Namun penggunaan antibiotik dapat
menimbulkan dampak negatif seperti bakteri yang menjadi resisten terhadap
antibiotik yang diberikan dan transmisi bakteri resisten dari lingkungan
akuakultur apabila terkonsumsi manusia (Lewis 2001). Sehingga perlu suatu
upaya alternatif yang dapat dilakukan dan aman untuk menanggulangi penyakit
tersebut. Salah satunya adalah dengan penggunaan probiotik.
Probiotik merupakan makanan suplemen berupa mikroba hidup yang
memberikan keuntungan kepada inang khususnya dalam keseimbangan
mikroflora usus (Fuller 1989). Probiotik ketika diberikan dalam jumlah yang
cukup dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi kesehatan inang (Nayak
2010). Probiotik juga aman digunakan karena tidak menyebabkan resistensi
patogen seperti antibiotik (Guo 2009). Bakteri probiotik yang digunakan dalam
penelitian ini adalah Bacillus NP5. Bakteri tersebut berasal dari saluran
pencernaan ikan nila yang telah diuji mampu meningkatkan kinerja pertumbuhan
(Putra 2010) dan respon imun ikan nila terhadap infeksi Streptococcus agalactiae
(Tanbiyaskur 2011). Namun aplikasi probiotik masih memiliki beberapa
kelemahan seperti proses penyiapan probiotik yang rumit dan batas waktu
penyimpanan serta penggunaan yang relatif singkat. Selain itu, aplikasi probiotik
segar memungkinkan adanya kerusakan oleh enzim dalam saluran pencernaan.
Dengan adanya beberapa kekurangan tersebut penggunaan teknik
mikroenkapsulasi probiotik diharapkan mampu mengatasi permasalahan tersebut.
Mikroenkapsulasi probiotik merupakan proses penjeratan zat-zat sensitif
atau bahan inti (bakteri probiotik) oleh polimer pelindung sebagai agen
pengkapsulasi dengan hasil berbentuk serbuk. Probiotik disalut lapisan tipis atau
bahan penyalut (kriogenik) dengan metode tertentu yang diharapkan mampu
meningkatkan masa simpan dan mengubahnya menjadi bentuk yang lebih mudah
dalam penggunaan, penanganan, dan pengemasan. Salah satu teknik yang
digunakan adalah teknik spray drying (semprot kering) yang cukup luas
digunakan dalam menyalut bakteri probiotik. Mikroenkapsulasi bermanfaat untuk
mempertahankan viabilitas dan melindungi bakteri probiotik dari kerusakan akibat
kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan seperti suhu dan pH (Kailasapathy
2002). Hal inilah yang mendasari dilakukannya penelitian ini.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas pemberian probiotik
Bacillus NP5 bentuk segar dan mikroenkapsulasi terhadap kelangsungan hidup,
kinerja pertumbuhan dan respon imun ikan mas yang diinfeksi A. hydrophilla.
METODE
Materi Uji
Persiapan Bakteri Probiotik Bacillus NP5
Bakteri probiotik yang digunakan adalah Bacillus NP5 dengan penanda
molekuler resisten antibiotik rifampisin (Bacillus NP5 RfR). Bakteri diremajakan
sebagai kultur murni dengan digores dan diperbanyak pada media agar miring
TSA (Tripticase Soy Agar). Kultur stok dalam media TSA disimpan pada
refrigrator (suhu 4oC) dan diremajakan 2 minggu sekali untuk menjaga kualitas
bakteri. Probiotik yang telah ditumbuhkan pada media agar miring TSA dikultur
pada 50 mL media cair TSB (Tripticase Soy Broth) selama 24 jam dengan shaker
berkecepatan 140 rpm pada suhu 29oC yang selanjutnya digunakan sebagai kultur
antara. Dari kultur antara kemudian ditumbuhkan pada 500 mL TSB selama 18
jam (Putra 2010), dimana perbandingan volume yang digunakan adalah 1:10.
Kultur probiotik tersebut digunakan untuk produksi biomassa. Selanjutnya kultur
probiotik dipanen dengan cara sentrifugasi pada kecepatan 6000 rpm selama 30
menit.
Mikroenkapsulasi Probiotik
Biomassa probiotik yang diperoleh diresuspensikan ke dalam larutan
maltodekstrin 10% steril. Jumlah larutan yang diresuspensikan setelah
diperolehnya biomassa probiotik adalah 1:1 dari volume medium yang digunakan
pada produksi biomassa probiotik. Campuran dihomogenisasi, kemudian
dikeringkan dengan alat BUCHI mini spray dryer pada suhu inlet 120-130o C dan
suhu outlet 60 oC untuk perlakuan mikroenkapsulasi dengan spray drying.
Viabilitas Probiotik setelah Proses Mikroenkapsulasi
Uji ketahanan mikrokapsul probiotik selama spray drying dilakukan untuk
mengetahui pengaruh proses spray drying dan bahan enkapsulasi terhadap sel
probiotik yang dapat bertahan hidup. Ketahanan probiotik ditentukan dengan
membandingkan jumlah sel setelah spray drying dan sebelum spray drying.
Penghitungan kuantitatif sel probiotik mengacu pada metode Lian et al. (2002)
yaitu dengan metode Total Plate Count (TPC). Sebanyak 0.1 mg mikrokapsul
probiotik dihomogenisasi dalam 0.9 mL PBS steril (pengenceran10-1). Deretan
pengenceran disiapkan sampai 7 tabung (pengencern 10-7) untuk dilakukan
pengenceran berseri. Suspensi probiotik dari setiap tabung dipipet sebanyak 0.05
mL lalu disebar merata pada media TSA rifampisin. Kemudian diinkubasi selama
24 jam pada suhu 29oC di dalam inkubator. Jumlah koloni yang tumbuh (30-300)
dihitung dan dikalikan dengan faktor pengencernya. Jumlah sel probiotik sebelum
3
dan sesudah proses mikroenkapsulasi masing-masing adalah 5.77x1012 cfu.g-1 dan
5.08x1011 cfu.g-1. Kelimpahan bakteri dihitung menggunakan rumus yang
dikemukanan Madigan et al. (2003), yaitu sebagai berikut:
Keterangan:
Jumlah koloni = Jumlah koloni bakteri probiotik
Fp
= Faktor pengencer (10-n)
S
= Sampel (mL)
Viabilitas Probiotik selama Penyimpanan
Mikrokapsul probiotik dimasukkan ke dalam botol steril dan disimpan pada
suhu rendah (4oC). Penghitungan kuantitatif viabilitas probiotik dilakukan pada
hari ke-1, ke-3, ke-9, dan ke-15 dengan metode TPC. Viabilitas probiotik dihitung
berdasarkan metode Lian et al. (2002) yaitu rasio log jumlah bakteri per gram
sesudah dan sebelum penyimpanan. Jumlah sel probiotik setelah penyimpanan
selama 15 hari berkisar antara 7.44 x1010-5.11x1011 cfu.g-1.
Persiapan Wadah
Wadah yang digunakan adalah akuarium kaca berdimensi 60 cm x 40 cm x
40 cm sebanyak 12 unit. Sebelum digunakan, akuarium dicuci dengan air bersih
dan dikeringkan. Kemudian akuarium diisi air tawar dan didesinfeksi dengan
larutan klorin 30 ppm selama 24 jam. Akuarium kemudian dibilas dengan air
tawar dan dikeringkan. Lalu akuarium diisi dengan air sebanyak 96 L dan diaerasi.
Dinding akuarium dilapisi plastik hitam untuk mencegah ikan agar tidak stres.
Persiapan Hewan Uji
Hewan uji yang digunakan adalah ikan mas yang berasal dari petani ikan
di daerah Cihideung, Bogor. Sebelum pemeliharaan ikan mas diadaptasikan
dengan pakan komersil selama 14 hari dalam wadah yang telah disiapkan. Selama
adaptasi, ikan mas diberi pakan sebanyak 3 sampai 4 kali sehari, yaitu pukul 07.00,
11.00, 15.00, dan 19.00 WIB. Setelah 14 hari, ikan mas dipindahkan ke akuarium
uji sebanyak 15 ekor per akuarium dengan bobot rata-rata 5.09±0.01 g.
Persiapan Pakan Uji
Pakan yang digunakan pada penelitian ini adalah pakan komersil dalam
bentuk pellet dengan kadar protein 30%. Pencampuran probiotik dengan pakan
dilakukan setiap hari. Sebanyak 1mL/100g pakan (1%) kultur segar probiotik dan
1g/100g pakan (1%) mikroenkapsulasi probiotik masing-masing ditambah
2mL/100g pakan (2%) putih telur sebagai binder kemudian dicampurkan ke pakan.
Selanjutnya pakan diaduk hingga merata dan dikeringanginkan selama 15 menit.
Pemeliharaan Hewan Uji
Ikan mas dipelihara pada wadah yang sudah disiapkan. Pemeliharaan
dilakukan selama 30 hari dengan diberi pakan perlakuan, sedangkan 14 hari
pengamatan setelah diuji tantang dengan A. hydrophilla diberi pakan kontrol.
Pemberian pakan dilakukan 3 kali sehari dengan metode ad satiation atau
sekenyangnya pada pukul 08.00, 12.00, dan 16.00 WIB. Kualitas air dijaga
4
dengan dilakukan penyiponan media pemeliharaan setiap hari dan penggantian air
setiap dua hari sebanyak 50-60% dari total volume akuarium.
Kualitas Air
Kualitas air diukur pada awal dan akhir pemeliharaan. Kualitas air selama
pemeliharaan ikan mas dalam kondisi optimal sesuai Standar Nasional Indonesia
(SNI) 2013. Hasil pengamatan kualitas air disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kualitas air media pemeliharaan
Parameter kualitas air
Kualitas air selama pemeliharaan
Suhu (oC)
pH
DO (mg/L)
NH3 (mg/L)
27.00–30.00
7.73–7.57
6.73–6.92
0.0002–0.004
Kualitas air optimal untuk air
tawar (SNI)
26 – 30
6.5 – 8.5
> 5.0
DAN MIKROENKAPSULASI MELALUI PAKAN PADA
IKAN MAS Cyprinus carpio YANG DIINFEKSI Aeromonas hydrophilla
ALIT BRILLIANT
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Efektivitas Pemberian
Probiotik Bacillus NP5 Segar dan Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan
Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla” adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Alit Brilliant
C14100031
ABSTRAK
ALIT BRILLIANT. Efektivitas Pemberian Probiotik Bacillus NP5 Segar dan
Mikroenkapsulasi melalui Pakan pada Ikan Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi
Aeromonas hydrophilla. Dibimbing oleh WIDANARNI dan SUKENDA
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas pemberian probiotik
Bacillus NP5 segar dan mikroenkapsulasi melalui pakan terhadap kelangsungan
hidup, kinerja pertumbuhan dan respon imun ikan mas yang diinfeksi Aerominas
hydrophilla. Sebanyak 15 ekor ikan mas dengan bobot rata-rata 5.09±0.01 g
dipelihara di dalam akuarium dengan volume air 96 L selama 30 hari. Pemberian
probiotik pada pakan sebanyak 1%. Perlakuan terdiri dari kontrol positif dan
kontrol negatif (K+ dan K-; tanpa pemberian probiotik), probiotik segar (A), dan
probiotik mikroenkapsulasi (B). Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Pada
hari ke-31, perlakuan K+, A, dan B diinjeksi dengan A. hydrophilla sebanyak 0.1
ml (107 cfu/mL), sedangkan K- diinjeksi dengan larutan fisiologis. Pengamatan
pasca infeksi dilakukan selama 14 hari. Parameter yang diamati meliputi
kelangsungan hidup, laju pertumbuhan harian, konversi pakan, populasi bakteri di
usus dan respon imun. Ikan mas perlakuan B menunjukkan kelangsungan hidup
96%, laju pertumbuhan harian 2.66%, rasio konversi pakan 1.65, total bakteri di
usus yang lebih tinggi dan respon imun yang lebih baik dibanding kontrol.
Kata kunci: Probiotik, Bacillus NP5, mikroenkapsulasi, ikan mas, respon imun
ABSTRACT
ALIT BRILLIANT. Effectivity of Fresh and Microencapsulated Probiotic
Bacillus Np5 in Fish Feed of Common Carp Cyprinus carpio Against Aeromonas
hydrophilla Infection. Supervised by WIDANARNI and SUKENDA
This study aimed to evaluate the effectivity of probiotic Bacillus NP5
towards survival, growth performance and immune response of common carp
infected by Aeromonas hydrophilla. 15 common carps in the average body weight
of 5.09±0.01 g cultured in aquaria each containing of 96 L of freshwater for 30
days. The probiotic supplementation in feed was 1%. The treatments were
comprised by positive and negative control (K+ and K-; without probiotic
addition), fresh probiotic addition (A), and microencapsulated probiotic addition
(B). Each treatments were repeated in 3 replications. At day 31, treatments K+, A,
and B were injected by A. hydrophilla 0.1 ml (107 cfu/mL) while K- was injected
with physiological salt solution. Post infection observation was carried out 14
days. The observe parameters namely survival, specific growth rate, feed
conversion, total bacteria in the intestine and immune response. Fish treated by B
treatment showed, which can be observed of the following parameters: 96.% of
survival, 2.66% of specific growth rate, 1.65 of feed conversion ratio, total
bacteria in the intestine and immune response which better than control.
Keywords: probiotic, NP5, microencapsulated, common carp, immune response
EFEKTIVITAS PEMBERIAN PROBIOTIK Bacillus NP5 SEGAR
DAN MIKROENKAPSULASI MELALUI PAKAN PADA
IKAN MAS Cyprinus carpio YANG DIINFEKSI Aeromonas hydrophila
ALIT BRILLIANT
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Budidaya Perairan
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi :0Efektivitas Pemberian Probiotik Bacillus NP5 Segar dan
Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan Mas (Cyprinus carpio)
yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla
Nama
: Alit Brilliant
NIM
: C14100031
Disetujui oleh
Dr Ir Widanarni, MSi
Pembimbing I
Dr Ir Sukenda, MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sukenda, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul “Efektivitas Pemberian
Probiotik Bacillus NP5 Segar dan Mikroenkapsulasi Melalui Pakan pada Ikan
Mas Cyprinus carpio yang Diinfeksi Aeromonas hydrophilla” berhasil
diselesaikan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr Ir Widanarni, MSi
dan Bapak Dr Ir Sukenda, MSc selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda tercinta Syaiful
Azwar, ibunda tercinta Roni Herika, kakak tersayang Angelina Eka Sari dan
suami Fitriadi serta anak Ibrahim Alfari Ramadhan. Semoga jadi keponakan yang
semakin pintar, disayangi banyak orang, dan sukses. Kepada abang-abang terbaik
Rangga Syaiputra dan Randi Patti Wijaya semoga nanti kita bisa tetap bersama
semua untuk tetap bisa berbagi kebahagiaan sedari dahulu. Terima kasih atas
segala doa dan kasih sayang selama ini.
Hendaknya tersampaikan pula meski tak sempat diucap. Terima kasih
teman-teman GM_Bell IPMM 47, Aa, Nizaf, Yoga, Yogi, Ayu, Ayuk, Dilla,
Resti, Tia, Wilda dan Yudha. Semakin peduli dan sukses. Terima kasih kepada
teman-teman terdekat Ditha, Nita, Shella, Abang Astrid dan Bowie. Tetap ingat
semasa kuliah. Teman-teman MAD Echa, Denny, Dicky, Frans, Hae, Nelson, Pre,
Somad, Betrix, Elva, Limau, Mirant, Putri, Ria, Susi, dan Usi jangan sampai
terlupakan dan tidak akan terlupakan saat kita bersama latihan dan semacamnya.
Keluarga FKMPS, Da Hen, Kak Michel, Mikhen, dan lainnya. Sanggar Sarumpun
IPMM, IPMM 48, 49, dan 50. Adik-adikku Widya Zikrillah dan Yugo Askobar.
Adik-adik Irma, Ghina, Tiara, Tika, Fajar, Rafki, Rizqo, dan Widi. Teman-teman
BDP 47 semoga kita semua sukses dan tetap saling berbagi. Selain itu, teruntuk
teman-teman di Laboratorium Kesehatan Ikan 47 dan program magister Nadia,
Evy, Dede, Akbar, Netty, Dian, Kak Yanti, Novi, Bu Osa, Mba Diah, Kak dendy,
dan Pak Ranta yang membantu dengan sabar selam penelitian. Terima kasih untuk
canda tawa dan berbagi suka duka selama kuliah di IPB serta pihak lainnya yang
tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2014
Alit Brilliant
C14100031
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Materi Uji
Persiapan Bakteri Probiotik Bacillus Np5
Mikroenkapsulasi Probiotik
Viabilitas Probiotik setelah Proses Mikroenkapsulasi
Viabilitas Probiotik selama Penyimpanan
Persiapan Wadah
Persiapan Hewan Uji
Persiapan Pakan Uji
Pemeliharaan Hewan Uji
Kualitas Air
Analisis Data
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
4
Rancangan Percobaan
4
Parameter Uji
Kelangsungan Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Konversi Pakan
Total Eritrosit
Total Leukosit
Total Bakteri dan Bacillus NP5 di Usus
4
4
5
5
5
5
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Hasil
Kelangsungan Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Konversi Pakan
Total Eritrosit
Total Leukosit
Total Bakteri dan Bacillus NP5 di Usus
6
6
7
7
8
9
9
Pembahasan
9
KESIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
14
RIWAYAT HIDUP
17
DAFTAR TABEL
1 Kualitas air media pemeliharaan
2 Rancangan percobaan pemberian probiotik melalui pakan pada ikan
mas
3 Total bakteri dan Bacillus NP5 di usus
4
4
9
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
Kelangsungan hidup ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
Laju pertumbuhan harian ikan mas setelah pemeliharaan
Konversi pakan ikan mas setelah pemeliharaan
Total eritrosit ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
Total leukosit ikan mas setelah pemeliharaan dan uji tantang
7
7
8
8
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
ANOVA dan hasil uji Duncan kelangsungan hidup ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan laju pertumbuhan harian ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan konversi pakan ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan total eritrosit ikan mas
ANOVA dan hasil uji Duncan total leukosit ikan mas
14
14
15
15
16
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ikan mas Cyprinus carpio merupakan salah satu komoditas unggulan
sektor perikanan budidaya di Indonesia. Berdasarkan data Kementerian Kelautan
dan Perikanan (2013), capaian produksi ikan mas meningkat dari 375.200 ton
pada tahun 2012 menjadi 399.078 ton pada tahun 2013. Namun, sejalan dengan
peningkatan produksi tersebut terdapat kendala dalam budidaya ikan mas seperti
penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri, parasit, jamur dan virus. Salah satu
penyakit yang sering menyerang ikan mas adalah Motile Aeromonad Septicemia
(MAS) yang disebabkan infeksi bakteri Aeromonas hydrophilla. Ikan yang
terserang A. hydrophilla biasanya mengalami tukak di tubuhnya yang bersifat akut
dan dapat menyebabkan kematian 80-90% (Cipriano 2001).
Upaya yang biasa dilakukan untuk pengobatan ikan yang terserang penyakit
adalah dengan penggunaan antibiotik. Namun penggunaan antibiotik dapat
menimbulkan dampak negatif seperti bakteri yang menjadi resisten terhadap
antibiotik yang diberikan dan transmisi bakteri resisten dari lingkungan
akuakultur apabila terkonsumsi manusia (Lewis 2001). Sehingga perlu suatu
upaya alternatif yang dapat dilakukan dan aman untuk menanggulangi penyakit
tersebut. Salah satunya adalah dengan penggunaan probiotik.
Probiotik merupakan makanan suplemen berupa mikroba hidup yang
memberikan keuntungan kepada inang khususnya dalam keseimbangan
mikroflora usus (Fuller 1989). Probiotik ketika diberikan dalam jumlah yang
cukup dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi kesehatan inang (Nayak
2010). Probiotik juga aman digunakan karena tidak menyebabkan resistensi
patogen seperti antibiotik (Guo 2009). Bakteri probiotik yang digunakan dalam
penelitian ini adalah Bacillus NP5. Bakteri tersebut berasal dari saluran
pencernaan ikan nila yang telah diuji mampu meningkatkan kinerja pertumbuhan
(Putra 2010) dan respon imun ikan nila terhadap infeksi Streptococcus agalactiae
(Tanbiyaskur 2011). Namun aplikasi probiotik masih memiliki beberapa
kelemahan seperti proses penyiapan probiotik yang rumit dan batas waktu
penyimpanan serta penggunaan yang relatif singkat. Selain itu, aplikasi probiotik
segar memungkinkan adanya kerusakan oleh enzim dalam saluran pencernaan.
Dengan adanya beberapa kekurangan tersebut penggunaan teknik
mikroenkapsulasi probiotik diharapkan mampu mengatasi permasalahan tersebut.
Mikroenkapsulasi probiotik merupakan proses penjeratan zat-zat sensitif
atau bahan inti (bakteri probiotik) oleh polimer pelindung sebagai agen
pengkapsulasi dengan hasil berbentuk serbuk. Probiotik disalut lapisan tipis atau
bahan penyalut (kriogenik) dengan metode tertentu yang diharapkan mampu
meningkatkan masa simpan dan mengubahnya menjadi bentuk yang lebih mudah
dalam penggunaan, penanganan, dan pengemasan. Salah satu teknik yang
digunakan adalah teknik spray drying (semprot kering) yang cukup luas
digunakan dalam menyalut bakteri probiotik. Mikroenkapsulasi bermanfaat untuk
mempertahankan viabilitas dan melindungi bakteri probiotik dari kerusakan akibat
kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan seperti suhu dan pH (Kailasapathy
2002). Hal inilah yang mendasari dilakukannya penelitian ini.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas pemberian probiotik
Bacillus NP5 bentuk segar dan mikroenkapsulasi terhadap kelangsungan hidup,
kinerja pertumbuhan dan respon imun ikan mas yang diinfeksi A. hydrophilla.
METODE
Materi Uji
Persiapan Bakteri Probiotik Bacillus NP5
Bakteri probiotik yang digunakan adalah Bacillus NP5 dengan penanda
molekuler resisten antibiotik rifampisin (Bacillus NP5 RfR). Bakteri diremajakan
sebagai kultur murni dengan digores dan diperbanyak pada media agar miring
TSA (Tripticase Soy Agar). Kultur stok dalam media TSA disimpan pada
refrigrator (suhu 4oC) dan diremajakan 2 minggu sekali untuk menjaga kualitas
bakteri. Probiotik yang telah ditumbuhkan pada media agar miring TSA dikultur
pada 50 mL media cair TSB (Tripticase Soy Broth) selama 24 jam dengan shaker
berkecepatan 140 rpm pada suhu 29oC yang selanjutnya digunakan sebagai kultur
antara. Dari kultur antara kemudian ditumbuhkan pada 500 mL TSB selama 18
jam (Putra 2010), dimana perbandingan volume yang digunakan adalah 1:10.
Kultur probiotik tersebut digunakan untuk produksi biomassa. Selanjutnya kultur
probiotik dipanen dengan cara sentrifugasi pada kecepatan 6000 rpm selama 30
menit.
Mikroenkapsulasi Probiotik
Biomassa probiotik yang diperoleh diresuspensikan ke dalam larutan
maltodekstrin 10% steril. Jumlah larutan yang diresuspensikan setelah
diperolehnya biomassa probiotik adalah 1:1 dari volume medium yang digunakan
pada produksi biomassa probiotik. Campuran dihomogenisasi, kemudian
dikeringkan dengan alat BUCHI mini spray dryer pada suhu inlet 120-130o C dan
suhu outlet 60 oC untuk perlakuan mikroenkapsulasi dengan spray drying.
Viabilitas Probiotik setelah Proses Mikroenkapsulasi
Uji ketahanan mikrokapsul probiotik selama spray drying dilakukan untuk
mengetahui pengaruh proses spray drying dan bahan enkapsulasi terhadap sel
probiotik yang dapat bertahan hidup. Ketahanan probiotik ditentukan dengan
membandingkan jumlah sel setelah spray drying dan sebelum spray drying.
Penghitungan kuantitatif sel probiotik mengacu pada metode Lian et al. (2002)
yaitu dengan metode Total Plate Count (TPC). Sebanyak 0.1 mg mikrokapsul
probiotik dihomogenisasi dalam 0.9 mL PBS steril (pengenceran10-1). Deretan
pengenceran disiapkan sampai 7 tabung (pengencern 10-7) untuk dilakukan
pengenceran berseri. Suspensi probiotik dari setiap tabung dipipet sebanyak 0.05
mL lalu disebar merata pada media TSA rifampisin. Kemudian diinkubasi selama
24 jam pada suhu 29oC di dalam inkubator. Jumlah koloni yang tumbuh (30-300)
dihitung dan dikalikan dengan faktor pengencernya. Jumlah sel probiotik sebelum
3
dan sesudah proses mikroenkapsulasi masing-masing adalah 5.77x1012 cfu.g-1 dan
5.08x1011 cfu.g-1. Kelimpahan bakteri dihitung menggunakan rumus yang
dikemukanan Madigan et al. (2003), yaitu sebagai berikut:
Keterangan:
Jumlah koloni = Jumlah koloni bakteri probiotik
Fp
= Faktor pengencer (10-n)
S
= Sampel (mL)
Viabilitas Probiotik selama Penyimpanan
Mikrokapsul probiotik dimasukkan ke dalam botol steril dan disimpan pada
suhu rendah (4oC). Penghitungan kuantitatif viabilitas probiotik dilakukan pada
hari ke-1, ke-3, ke-9, dan ke-15 dengan metode TPC. Viabilitas probiotik dihitung
berdasarkan metode Lian et al. (2002) yaitu rasio log jumlah bakteri per gram
sesudah dan sebelum penyimpanan. Jumlah sel probiotik setelah penyimpanan
selama 15 hari berkisar antara 7.44 x1010-5.11x1011 cfu.g-1.
Persiapan Wadah
Wadah yang digunakan adalah akuarium kaca berdimensi 60 cm x 40 cm x
40 cm sebanyak 12 unit. Sebelum digunakan, akuarium dicuci dengan air bersih
dan dikeringkan. Kemudian akuarium diisi air tawar dan didesinfeksi dengan
larutan klorin 30 ppm selama 24 jam. Akuarium kemudian dibilas dengan air
tawar dan dikeringkan. Lalu akuarium diisi dengan air sebanyak 96 L dan diaerasi.
Dinding akuarium dilapisi plastik hitam untuk mencegah ikan agar tidak stres.
Persiapan Hewan Uji
Hewan uji yang digunakan adalah ikan mas yang berasal dari petani ikan
di daerah Cihideung, Bogor. Sebelum pemeliharaan ikan mas diadaptasikan
dengan pakan komersil selama 14 hari dalam wadah yang telah disiapkan. Selama
adaptasi, ikan mas diberi pakan sebanyak 3 sampai 4 kali sehari, yaitu pukul 07.00,
11.00, 15.00, dan 19.00 WIB. Setelah 14 hari, ikan mas dipindahkan ke akuarium
uji sebanyak 15 ekor per akuarium dengan bobot rata-rata 5.09±0.01 g.
Persiapan Pakan Uji
Pakan yang digunakan pada penelitian ini adalah pakan komersil dalam
bentuk pellet dengan kadar protein 30%. Pencampuran probiotik dengan pakan
dilakukan setiap hari. Sebanyak 1mL/100g pakan (1%) kultur segar probiotik dan
1g/100g pakan (1%) mikroenkapsulasi probiotik masing-masing ditambah
2mL/100g pakan (2%) putih telur sebagai binder kemudian dicampurkan ke pakan.
Selanjutnya pakan diaduk hingga merata dan dikeringanginkan selama 15 menit.
Pemeliharaan Hewan Uji
Ikan mas dipelihara pada wadah yang sudah disiapkan. Pemeliharaan
dilakukan selama 30 hari dengan diberi pakan perlakuan, sedangkan 14 hari
pengamatan setelah diuji tantang dengan A. hydrophilla diberi pakan kontrol.
Pemberian pakan dilakukan 3 kali sehari dengan metode ad satiation atau
sekenyangnya pada pukul 08.00, 12.00, dan 16.00 WIB. Kualitas air dijaga
4
dengan dilakukan penyiponan media pemeliharaan setiap hari dan penggantian air
setiap dua hari sebanyak 50-60% dari total volume akuarium.
Kualitas Air
Kualitas air diukur pada awal dan akhir pemeliharaan. Kualitas air selama
pemeliharaan ikan mas dalam kondisi optimal sesuai Standar Nasional Indonesia
(SNI) 2013. Hasil pengamatan kualitas air disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kualitas air media pemeliharaan
Parameter kualitas air
Kualitas air selama pemeliharaan
Suhu (oC)
pH
DO (mg/L)
NH3 (mg/L)
27.00–30.00
7.73–7.57
6.73–6.92
0.0002–0.004
Kualitas air optimal untuk air
tawar (SNI)
26 – 30
6.5 – 8.5
> 5.0