BAHAN DAN METODE Isolat Bakteri dan Ikan Uji
Jurnal Riset Akuakult ur, 13 (2), 2018, 159-167
Tersedia online di: ht t p://ej ournal-balit bang.kkp.go.id/index.php/j ra
VAKSIN KERING BEKU SEL UTUH BAKTERI UNTUK PENCEGAHAN
Aeromonas hydrophila
PENYAKIT M OTILE AEROM ONADS SEPTICEM IA PADA IKAN LELE, NILA, DAN GURAM I
#Desy Sugiani , Taukhid, Uni Purwaningsih, dan Angela M ariana Lusiast uti
Balai Penelitian dan Pen gemb angan Bud idaya Air Tawar
Jl. Sem pur No. 1, Bogor 16129
(Naskah dit erima: 11 Januari 2018; Revisi final: 8 M ei 2018; Diset ujui publikasi: 8 M ei 2018)
ABSTRAK
Vaksinasi merupakan salah satu cara yang efektif untuk pencegahan penyakit infeksius pada budidaya ikan.
Produk vaksin yan g t erse dia saat in i m asih berbasis p rod uk cair ( wat er based vaccines ), yang mem iliki
kekurangan dalam stabilitas produk yang tidak tahan lama jika disimpan dalam suhu ruang dan keterbatasan
dalam t ran po rtasi. Pene litian ini be rt uju an un tuk m engemb an gkan met ode p rep arasi se diaan prod uk
vaksin sel utuh Aeromonas hydrophila dalam bentuk kering beku ( freeze dried ) untuk pengendalian penyakit
pada ikan lele ( sp ), nila ( ), dan gurami ( ). Penelitian dilakukan
Clarias . Oreochromis nilot icus Osphronemus gouramy
dengan membuat produk vaksin kering beku pada suhu -100°C , uji mutu, uji keamanan, dan uji efikasi.
Penelitian ini telah menghasilkan produk vaksin kering beku yang aman diaplikasikan pada ikan lele, nila,
dan gurami, serta dapat menginduksi peningkatan level titer antibodi. Sediaan vaksin sel utuh A. hydrophiladengan metode kering beku dapat mereduksi berat produk vaksin cair 100 g menjadi serbuk sebesar 4,2
g. Efikasi vaksin menghasilkan tingkat sintasan relatif (RPS/ ) pada ikan nila (
relative percent survival Oreochromis
nilot icus ) 45,83%; ikan lele ( Clarias sp.) 70%; dan ikan gurami ( Osphronemus gouramy ) 31,67%. Vaksin kering
beku sel utuh bakteri Aeromonas hydrophila paling efektif diberikan pada ikan lele untuk mencegah penyakit
Motile Aeromonads Septicemia.Aeromonas hydrophila KATA KUNCI: vaksin kering beku; ; lele; nila; gurami; RPS ABSTRACT: The efficacy of freeze dried whole cell vaccine
Aeromonas hydrophila against motile aeromonads septicemia on catfish, tilapia, and gouramy. By: Desy Sugiani, Taukhid, Uni Purwaningsih, and Angela M ariana Lusiastuti
Vaccination is one of t he most effect ive methods t o prevent disease out breaks and distribution in aquacult ure. Commercial
fish vaccine products are mainly available in liquid-based products (water-based vaccines), which have several limitations
such as stability issues of the products (durability) when stored at room temperature, bulky packaging, and t ransportation
complexit y during dist ribut ion. This st udy aimed t o develop a met hod of vaccine preparat ion using t he freeze-dried
met hod as part of t he management cont rol of Aeromonads sept icemia disease in freshwat er aquacult ure. The st udy
consist ed of several st ages: t he first st age was t he product ion of freeze-dried Aeromonas hydrophila vaccine product
at -100°C. The second st age was vaccine qualit y t est followed by t he t hird st age which was vaccine efficacy t est . This
research produced frozen dried vaccine product s t hat were considered safe t o be applied t o cat fish, t ilapia, and
gourami, and could increase t he ant ibody t it er. The format ion of t he whole cell vaccine of A. hydrophila using t he
freeze-dried met hod could reduce t he weight of t he liquid form of t he vaccine product from 100 g t o a powder
weighing only 4.2 g. The result s of t he vaccine efficacy t est showed t he relat ive percent survivals (RPSs) of Clarias sp.,
Oreochromis niloticus and Osphronemus gouramy were 70%, 45.83%, and 31.67%, respect ively. Freeze driedvaccine of whole cells Aeromonas hydrophila are most effect ive in cat fish t o prevent M ot ile Aeromanads Sept icemia.
KEYW ORDS: freeze-dried vaccine; Aeromonas hydrophila; Oreochromis nilot icus; Clarias sp.; Osphronemus # gouramy; RPS
Ko re sp o n d e n si: Balai Rise t Per ikan an Bu d id aya Air Tawar d an Pe nyu lu h an Pe rikan an. Jl. Se m p u r No . 1 , Bo g o r 1 61 2 9 , In d o n e s ia. Te l. + 6 2 2 5 1 8 3 1 3 2 0 0 desysugi ani@ yahoo.co.i d
E-m ail: Co p yrigh t @ 201 8, Jurn al Riset Akuakult ur, p -ISSN 19 07-6754 ; e-ISSN 25 02-6 534
Vaksin kering beku seluruh bakt eri Aeromonas hydrophila untuk pencegahan ..... (Desy Sugiani) PENDAHULUAN
AHL0905-2 yang dikult ur pada media
., 2014). Sediaan vaksin saat ini lebih banyak dalam bent uk cair, hal ini t ent u saja menambah biaya kirim pro duk d an b e r im b as p a d a m e n in g k at n ya h ar ga va ks in . Penyimpanan vaksin dalam bentuk cair biasanya hanya b ert ah an se lam a sat u t ah un dalam suh u 4 °C. Jika disimpan dalam suhu ruang disinyalir pro duk vaksin akan cepat rusak. Sugiani
et al
. (2016) melakukan survai ke pembudidaya dan dipero leh info rmasi bahwa jenis sediaan vaksin kering ( powder ) diminat i pembudidaya untuk digunakan dalam aplikasi vaksinasi sama halnya dengan vaksin cair. Bakteri dapat dikeringkan pada suhu r e n d a h ( f r eeze dr ied ) d e n g a n d u a m e t o d e , yait u pengeringan sempro t (
spray drying
) dan pengeringan va k u m (
va cu u m d r yi n g
) d e n g a n t u ju a n u n t u k meningkat kan daya t ahan dalam pro ses lama wakt u penyimpanan (Chavez & Ledebo er, 2007). Penelit ian ini bert ujuan unt uk mengembangkan metode preparasi sediaan pro duk vaksin melalui met o de kering beku ( f r eeze dr ied ) d e n g an p e n g e r in g a n va k u m u n t u k pengendalian penyakit ikan lele, nila, dan gurami.
BAHAN DAN M ETODE Isolat Bakteri dan Ikan Uji
Ba k t e r i ya n g d ig u n a k a n s e b a g a i s u m b e r pembuat an vaksin (
mast er seed
) adalah iso lat bakt eri
Aeromonas hydrophila
Tr ypt ic Soy Agar
Beberapa vaksin bakt eri t elah dikembangkan dan d iu ji co b a s e ca ra e ksp e rim e n t al. Se b ag ian b e s ar vaksin bakt eri memberikan t anggap kebal pada inang t erhadap u ji t an t an g pat o gen . Meskipu n seb agian besar vaksin bakt eri t erbukt i efisien, upaya penelit ian masih diperlukan unt uk membuat vaksin yang benar- b e n a r e fe k t if u n t u k ik a n . Pe m a h a m a n t e n t a n g m ekan ism e keke balan ikan se lam a vaksin asi akan menghasilkan desain dan met o de vaksinasi yang lebih b a ik , ya n g p a d a a k h ir n ya d a p a t m e n g h a s ilk a n ke mampu an pro t eksi yan g leb ih t inggi bila t erjadi infeksi bakt eri di fasilit as akuakult ur (Caipang
(TSA). Ikan uji menggunakan ikan air t awar yait u ikan nila (
Oreochromis nilot icus
) berukuran 35 ± 0,5 g; ikan lele ( Clarias sp.) berukuran 1 5 ± 0 ,5 g ; d a n ikan g u r a m i (
O. g our am y
Lac.) berukuran 25 ± 1,5 g. Semua ikan yang digunakan sudah melewat i masa aklimat isasi selama 14 hari.
Preparasi Vaksin Kering Beku
Preparasi vaksin st o k
A. hydrophila
dengan met o de t anam kering di media agar. Bakt eri
A. hydrophila
hasil
post ulat koch
et al
., 20 14), namun pe nge mbangan ap likasi vaksin pada pembudidaya ikan di Indo nesia kurang efektif sehingga memengaruhi t ingkat keberhasilan kegiat an vaksinasi ikan.
Aeromonas hydrophila
., 2016). Meskipun
adalah bakt eri gram negat if yang menyebabkan hemorrhagic sept icemia at au mot ile
aeromonads sept icemia
(MAS) dengan mo rt alit as t inggi pada spesies ikan air t awar dan st adia pert umbuhan yang b erbed a (Liu
et al
., 2 01 5; Wan g
et al
., 20 15 ; Su g ia n i
et al
. , 2 0 1 2 ). Ge ja la MAS t e r m a s u k p e m b e n g k a k a n ja r in g a n , lu k a m e r a h , n e k r o s is , ulserasi, dan sept ikemia hemo ragik. Spesies ikan yang paling sering t erkena dampak MAS meliput i ikan nila, ikan lele, ikan mas (Salah
et al
., 2015), dan ikan gurami (Sugiani
et al
A. hydrophila
et al
biasanya dianggap sebagai pat o gen sekunder t erkait dengan wabah penyakit , bisa juga muncul sebagai pat o gen ut ama yang menyebabkan wabah pada budidaya ikan dengan tingkat kematian tinggi dan kerugian eko nomi yang serius t erhadap akuakult ur.
Unt uk mengendalikan MAS, ikan yang t erinfeksi dapat dio bati dengan antibiot ik melalui pakan maupun perendaman. Namun, prakt ek ini mahal dan biasanya t idak efekt if karena ikan sakit cenderung t idak mau m akan . Se lain it u , MAS yan g d ise b ab kan o le h A.
hydrophila
t ermasuk infeksi akut yang menyebabkan mo rt alit as dalam 24 jam (Pridgeo n & Klesius, 2011). Selanjut nya, hanya ada t iga ant ibio t ik saat ini yang d is e t u ju i p e n g g u n a a n n ya s e ca r a t e r b a t a s o le h pemerint ah Indo nesia berdasarkan Permen KP No . 52 Tahun 2014 di antaranya golo ngan t et rasiklina dengan n a m a z at a kt if k lo rt e t ra siklin a, o ks it e t ra siklin a, t et rasiklina. Selain it u, ada juga go lo ngan makro lida dengan zat akt if erit ro misina, dan go lo ngan kuino lo n d en gan n am a zat akt if en ro flo ksasin a. Me lu asnya p en ggu n aan an t ib io t ik u n t u k m e ngo bat i p e nyakit b a k t e r i d a la m a k u a k u lt u r t e la h m e n ye b a b k a n b e r k e m b a n g n ya r e s is t e n s i a n t ib io t ik t e r h a d a p berbagai jenis pat o gen ikan di seluru h dunia. Oleh kare na it u, me t o de pe ngend alian alt ern at if sangat dibut uhkan dalam indust ri akuakult ur.
Va k s in a s i t e la h t e r b u k t i m e n ja d i s t r a t e g i pencegahan penyakit yang efektif dengan kemampuan unt uk mengurangi wabah penyakit (Pridgeo n et al ., 2012; Sugiani
et al
., 2013; 2015). Ada beberapa vaksin yan g t e lah d ike m ban gkan u n t uk m e lin d u n gi ikan t erhadap penyakit yang disebabkan o leh
A. hydrophila
yait u vaksin inakt if dari bakt eri yang dilemahkan dan vaksin sub-unit (Caipang et al ., 2014). Meskipun vaksin su nt ik d ap at men gem ban gkan kekebalan p ro t ekt if unt uk
A. hydrophila
(Dash
et al
., 2011; Sugiani
diino kulasi dalam media TSA, dikult ur se cara m e rat a d i se lu ru h p e rm u kaan m e d ia agar, diinkubasi dalam inkubat or selama ± 24 jam pada suhu 2 7 °C. Ko lo n i b a k t e r i ya n g t u m b u h d ik o le k s i menggunakan jarum o se dan dimasukkan ke dalam bo t o l vo lume 150 mL yang berisi 100 mL larut an salin st eril (NaCl 0 ,8 4 5 %). Se lanju t nya su sp en si b akt e ri Co p yrigh t @ 201 8, Jurn al Riset Akuakult ur, p -ISSN 19 07-6754 ; e-ISSN 25 02-6 534 Jurnal Riset Akuakult ur, 13 (2), 2018, 159-167
diinakt ifasi dengan menambahkan NBF ( neut ral buffer
) unt uk meningkat kan masa waktu penyimpanan. Bakt eri kering dapat bert ahan selama lebih dari t iga b u lan p ad a su h u 3 0 °C. Pe n am b ah an p r o t e in d an karbo hidrat sebagai pembawa (
± 42 jam t anpa hent i hingga dipero leh sediaan vaksin kerin g b e ku yan g se m p urn a. Hasil se d iaan vaksin kering beku
A. hydrophila dari yang semula berbent uk
cair dengan berat 100 g t erdehidrasi menjadi serbuk ber warna put ih kemerahan dengan berat 4,2 g. Vaksin dalam b en t uk serb uk t e rsebu t leb ih mu dah d alam pengemasan dan pro ses pengiriman. Menurut To ledo
et al
. (2 0 1 0 ), b a k t e r i ya n g d ik e r in g k a n d a p a t me nghasilkan pro du k yan g t erde hidrasi d an st ab il selama penyimpanan. Vaksin dalam bentuk kering yang t elah t erdehidrasi diharapkan akan lebih t ahan lama jika d ib an d in gkan d e n gan p ro d u k cair d an d ap at disimpan pada suhu ruang untuk jangka waktu tert entu.
Serbuk vaksin kering beku yang dihasilkan dalam penelit ian ini belum dapat t erlarut sempurna ket ika proses pengenceran kembali sebelum digunakan unt uk perlakuan vaksinasi, diduga karena sel bakt eri yang t e rlalu ke r in g d a n t id ak t e re n k ap su la si se h in gga menghambat pro ses kelarut an suspensi. Pembuat an s e d ia a n va k s in k e r in g b e k u s e la n ju t n ya d a p a t menggunakan
filler
unt uk membant u daya larut dalam air. Chavez & Ledebo er (2007) mengemukakan bahwa bakt eri dapat dikeringkan pada suhu rendah (
freeze dried
filler
hydrophila
) dapat menambah masa wakt u penyimp anan dan efekt ivit asnya dapat dipert ahankan o pt imal. Penggunaan pro t ein kedelai dan malt o d ekst rin at au su su skim dan gum acacia (
g u m m i ar a bi cu m
) d a p a t m e n g h a s ilk a n t in g k a t ketahanan bakt eri kering t erbaik selama penyimpanan.
St erilit as dan Keam anan Vaksin
Hasil uji st erilit as pada sediaan vaksin kering beku set elah dilakukan preparasi go res pada media
t ript one soya agar (TSA) dan plat t ing cair pada media t ript ic soy br ot h
(TSB) m e n u n ju kkan t id a k ad a b akt e ri yan g t u m b u h d ari je n is
A. hydr ophil a
m au p u n b a kt e r i ko nt aminan. Ha s il u ji k e a m a n a n va k s in (Ga m b a r 1 ) memperlihat kan bahwa ikan nila, lele, dan gurami yang t elah diinjeksi melalui int raperito neal dengan sediaan vaksin kerin g be ku t erseb ut m en un ju kkan t in gkat kemat ian ikan hanya 0,33%-0,67% selama t ujuh hari pascainjeksi. Hasil pengamat an gerakan renang no r- mal, nafsu makan stabil, dan t idak menunjukkan gejala peradangan ataupun t ukak di area bekas injeksi. Gejala perubahan t ingkah laku dan kerusakan di area bekas injeksi t ersebut biasanya akan muncul jika ada efek t o ksik dari sediaan vaksin t erhadap ikan (vaksin t idak aman). Selama masa uji keamanan vaksin t idak ada ikan yang menunjukkan gejala t erinfeksi
disimpan dalam wadah t abung kaca vo lume 15 mL dilengkapi dengan penut up dan diisi sediaan vaksin sebanyak 5 -7 mL. Lama wakt u pen geringan dengan kepadat an sel bakt eri 3 x 10 11 cfu mL -1 adalah
Has il p r o d u k vak sin k e r in g b e ku se l u t u h A.
formalin ) 3% (v/v), melalui pengadukan selama ± 6 jam.
Uji Sterilitas dan Keam anan Vaksin
Pe n g u k u r a n k e p e k a t a n s u s p e n s i s t o k va k s in m e n g g u n a k a n s p e k t r o fo t o m e t e r p a d a p a n ja n g ge lo m b an g 6 60 n m d an d ilaku kan
plat t ing
u n t u k menget ahui kepadat an sel (
cell forming unit
) (cfu). St o k vaksin yang t elah dipero leh kemudian disimpan dalam
fr eezer
d en gan suh u -6 0°C selama ± 2 4 jam . St o k vaksin beku dikeringkan dalam mesin pengering vakum pada suhu -100°C (
CoolSafe™ freeze dryer
) selama 36- 48 jam . Set e lah kering sem purna, vaksin disimp an dalam suhu 4°C, sedangkan unt uk penyimpanan jangka panjang vaksin disimpan dalam suhu -20°C.
Uji st e r ilis as i s t o k b a kt e ri d ila k u k a n d e n ga n m e ngku lt u r sed iaan vaksin dalam m e d ia TSA d an d iin ku b asi p ad a su h u 2 7 °C se lam a 2 4 jam u n t u k menget ahui ada t idaknya bakt eri yang t umbuh dari jenis
HASIL DAN BAHASAN Vaksin A. hydrophila Kering Beku
A. hydrophila
maupun bakt eri ko nt aminan. Uji ke am anan vaksin dilakukan pada se t iap pe rlaku an m asin g-m asin g m e n ggu n ak an ikan le le , n ila, d an gurami sebanyak 100 eko r dengan t iga kali ulangan. Set iap eko r ikan disunt ik int raperit o neal dengan 0,2 mL vaksin. Set elah t ujuh hari pemeliharaan dilakukan reiso lasi bakt eri unt uk mendet eksi
A. hydrophila dari
ikan perlakuan. Vaksin dikat akan aman jika hasil dari re iso lasi t id ak d ip e ro le h b akt e ri akt if yan g sam a dengan iso lat vaksin dan t idak t erjadi kemat ian ikan pasca vaksinasi.
Uji Efikasi Vaksin dan Uji Tant ang
Pe ngujian efikasi vaksin ke ring be ku d ilakukan pada tiga jenis ikan yang berbeda (nila, lele, dan gurami) dengan t iga ulangan dan ko nt ro l t anpa vaksin. Vaksin kering beku diencerkan menggunakan larut an salin steril (NaCl 0,845%) sebanyak 100 mL, hingga suspensi t erlarut sempurna. Set iap eko r ikan diinjeksi int rap- erit oneal dengan 0,2 mL suspensi vaksin. Pemeliharaan ikan set elah divaksin dilakukan selama 21 hari dan wakt u uji t ant ang salama 14 hari. Uji t ant ang dengan menggunakan bakt eri
A. hydrophila
virulen pada do sis LD 50 (1 x 10 7 cfu mL -1 ). Ikan diamat i set iap minggu unt uk gambaran hemat o lo gi dan diamat i set iap hari unt uk sint asan (SR), kemudian dihit ung menjadi nilai
r elat i ve per cent sur vi val (RPS) u n t u k m e n e n t u ka n efekt ivit as vaksinasi.
A. hydrophila .
Vaksin kering beku seluruh bakt eri Aeromonas hydrophila untuk pencegahan ..... (Desy Sugiani)
7 S
99.6
99.8 100
100.2
1
2
3
4
5
6
in ta sa n / S u rv iv a l ra te (% )
99.2
Hari ke - (
Days
) Nila (Tilapia) Lele (Cat fish) Gurami (Go uram y)
Nila (
Tilapia
) Lele (
Cat fish
) Guram i (
Gouramy
99.4
99
Hasil re-iso lasi t erhadap beberapa ikan pascavaksinasi juga t idak dit e mukan adanya pert umbuhan bakt eri yan g sama d engan
Hal ini menunjukkan adanya akt ivit as pert ahanan no n-spesifik dari ikan be rupa peningkat an mo no sit darah yang berfungsi sebagai sel fago sit (makro fag) yan g akan m e m fago sit o sis an t ige n b akt e ri d alam t ubuh ikan. Peningkat an jumlah limfo sit menunjukkan bahwa ada akt ivit as pert ahanan selular spesifik yang memungkinkan adanya pembent ukan ant ibo di at au memo ri pada ikan yang dapat bert ahan dari infeksi
A. hydrophila . Den gan dem ikian
vaksin kering beku yang dihasilkan pada pengujian ini dapat dinyat akan aman unt uk ikan uji dan bersifat st e ril.
Efikasi Vaksin
Hasil t it er ant ibo di menunjukkan bahwa perlakuan vaksin kering beku pada masa induksi vaksin sampai m inggu ke -2 u n t u k ke lo m p o k ikan le le , n ila, d an g u r a m i t e r n ya t a le b ih t in g gi d a lam m e m b e n t u k resp o ns im un den gan nilai 5-8 (lo g 2). Selanju t nya sem ua p erlakuan me ngalam i p en urun an nilai t it e r an t ib o d i p ad a m as a m in g gu k e -3 d an p ad a sa at dilakukan uji t ant ang. Pada masa pemulihan yait u dua m in gg u s e t e la h u ji t a n t a n g t e rlih a t b ah wa t it e r a n t ib o d i m e n g a la m i s e d ik it p e n in g k a t a n ya n g kemudian diikut i adanya penurunan kembali (Gambar 2).
Tit er ant ibo di mencerminkan kemampuan t ubuh ikan t erhadap infeksi bakt eri melalui respo ns imun sp e sifik. Se makin t inggi n ilai t it e r an t ib o d i m aka diharapkan kemampuan perlindungan terhadap infeksi juga me n jadi t inggi. Ant ib o di yan g b ered ar dalam s ir k u la s i d a r a h a k a n m e n e t r a lis a s i m o le k u l ant ifago sit ik dan ekso t o ksin lainnya yang dipro duksi bakt e ri. Hasil penelit ian t erhadap respo ns hu mo ral pada nila merah terhadap
A. hydrophila
yang diinaktivasi dengan fo rmalin dan diberikan dengan injeksi int rap- e rit o n e al d a p at m e n gin d u ks i t it e r a n t ib o d i p ad a 925,87 ± 467,92 dan 4.983,47 ± 1.832,74 masing- m asin g p ad a r e sp o n s im u n p rim e r d an se k u n d e r (Prasad & Areecho n, 2010).
Ikan d apat mem be nt uk pe rt ahanan d iri apabila t erjad i su at u se rangan pat o gen at au b e nd a asing. Re sp o n s im u n in i b e rsifat alam i yan g m elib at kan sirkulasi dan perbaikan jaringan melalui respons fagosit g ra n u lo sit (n e u t r o fil d an e o s in o fil s e l gr a n u lar ) mo no sit , dan sel makro fag. Respo ns imun alami ini hanya dapat bertahan dan berfungsi dengan baik pada beberapa hari atau minggu setelah adanya invasi bakt eri ke dalam t ubuh dan berfungsi sebagai respo ns imun a n t i-in fe k s i fa s e a w a l. Ca r u s o et al . (2 0 0 2 ) mengemukakan bahwa selama infeksi bakt eri sedang berlangsung, adanya respons pertahanan ikan dit andai dengan banyaknya leuko sit yang dit ransfer sehingga akan n am pak adanya p en in gkat an ju mlah le uko sit d alam darah yang b erfu ngsi u n t uk m en ge lim inasi serangan bakt eri.
Jumlah mo no sit , neut ro fil, dan limfo sit mengalami fluktuasi membent uk suat u ho meo st asi t o t al leuko sit dengan rat a-rat a t erlihat adanya peningkat an jumlah limfo sit dan mo no sit , sert a adanya penurunan jumlah neut ro fil jika dibandingkan dengan ko nt ro l (Gambar 3, 4, 5).
A. hydr ophila .
98.8
Bailo nea
et al
. (2 010 ) mem pe ro leh hasil b ah wa vaksinasi po livalen (
Aeromonas hydrophila
,
Pseudomo-
Gambar 1. Sint asan ikan nila, lele, dan gurami pada uji keamanan vaksin kering beku
A. hydrophila . Figure 1. Sur vival rat es of t ilapia, cat fish, and gour amy on freeze-dried vaccine safet y t est s
.
) Co p yrigh t @ 201 8, Jurn al Riset Akuakult ur, p -ISSN 19 07-6754 ; e-ISSN 25 02-6 534 Jurnal Riset Akuakult ur, 13 (2), 2018, 159-167
Gambar 2. Tit er ant ibo di ikan lele, nila, dan gurami pasca vaksinasi dengan vaksin kering beku dan set elah uji t ant ang dengan
6
Weeks of t he induct i on of vact ion after challenge
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1
2
3
4
8 Masa induksi vaksin m inggu ke- Wee ks o f t he ind uct ion of vaccine
Weeks of the induct ion of vaccine
Masa set e lah uji t ant ang m inggu ke- Wee ks o f t he induct io n of vaccine aft er challenge
D if fe re n si a l le u k o si t (L im fo si t % )
D if fe re n ti a l le u co cy te s (L ym p h o cy te s % )
Wakt u pe ngamat an (
Observat ion t ime
) Lele (Cat fish) Nila (Tilapia) Guram i (Gouramy) Lele (
Cat fish
) Nila (
Tilapia
) Gurami (
Gouramy
) Masa induksi vaksin minggu ke-
Weeks of t he induct ion of vaccine
Masa setelah uji tantang minggu ke-
Masa setelah uji tantang minggu ke-
Masa induksi vaksin minggu ke-
A . hydrophila .
1
Figure 2. Tit er ant ibodies of cat fish, t ilapia, and gouramy post vaccinat ion using freeze-dried vaccine and aft er
challenge t est wit h A . hydrophila.Gambar 3. Keragaan t o t al limfo sit pada ikan lele, nila, dan gurami selama vaksinasi dengan vaksin kering beku dan set elah uji t ant ang dengan
A . hydrophila .
Figure 3. Performance of t ot al lymphocyt es of cat fish, t ilapia, and gouramy during vaccinat ion
using freeze-dried vaccine and aft er challenge t est wit h A . hydrophila .1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
Weeks of t he induct ion of vaccine
A n ti b o d y t it re (l o g
Masa induksi vaksin minggu ke-
Lele ( Catfish ) Nila ( Tilapia ) Gurami ( Gouramy )
) Lele (Cat fish) Nila (Tilapia) Guram i (Gouramy)
Observat ion t ime
Wakt u p engam at an (
2 )
T it e r a n ti b o d i
3
Masa induksi vaksin m inggu ke- Wee ks of t he induct io n of vaccine
Masa set elah uji t ant ang m inggu ke- Wee ks o f t he ind uct ion o f vaccine aft e r challenge
12 Masa induksi vaksin m inggu ke- Wee ks o f t he ind uct io n of vaccine
8
6
4
Weeks of t he induct ion of vact ion aft er challenge
Weeks of t he induct ion of vact ion aft er challenge
Masa set elah uji t ant ang m inggu ke- Weeks of t he ind uct ionof vact ion aft e r challe nge
5
10
15
20
25
30
1
2
3
4
6
8 Masa induksi vaksin minggu ke - Wee ks o f t he ind uct ion of vaccine
D if fe re n si a l le u k o si t (M o n o si t % )
D if fe re n ti a l le u co cy te s (N eu tr o p h il s % )
D if fe re n ti a l le u co cy te s (M o n o cy te s % )
Wakt u pe ngamat an ( Observat ion t ime ) Lele (Cat fish) Nila (Tilapia) Guram i (Gouramy)
Masa induksi vaksin minggu ke-
Weeks of t he induct ion of vaccine
Masa setelah uji tantang minggu ke-
Weeks of t he induct ion of vact ion aft er challenge
Lele ( Cat fish ) Nila ( Tilapia ) Gurami ( Gouramy ) Lele ( Catfish ) Nila (
Tilapia
) Gurami ( Gouramy )
Masa induksi vaksin minggu ke-
Weeks of t he induct ion of vaccine
Masa setelah uji tantang minggu ke-
Wakt u pe ngamat an ( Observat ion ime ) Lele (Cat fish) Nila (Tilapia) Guram i (Gouramy)
D if fe re n si a l le u k o si t (N e u tr o fi l % )
Vaksin kering beku seluruh bakt eri Aeromonas hydrophila untuk pencegahan ..... (Desy Sugiani) na s aer ug i nosa
50
Masa set e lah uji t ant ang m inggu ke- Weeks of t he induct io n of vaccine aft er challenge
Gambar 4. Keragaan t ot al neut ro fil pada ikan lele, nila, dan gurami selama vaksinasi dengan vaksin kering beku dan set elah uji t ant ang dengan
10
20
30
40
60
.
1
2
3
4
6
8 Masa induksi vaksin m inggu ke- Weeks of t he induct io n of vaccine
A. hydrophila .
Figure 4. Performance of t ot al neut rophils of cat fish, t ilapia, and gouramy during vaccina-
t ion freeze-dried vaccine and aft er challenge t est wit h A. hydrophila
- 5
Gambar 5. Keragaan t o t al mo n o sit pada ikan lele, n ila, dan guram i selam a vaksinasi dengan vaksin kering beku dan set elah uji t ant ang dengan
.
Rat a-rat a kemat ian ikan set elah uji t ant ang unt uk ikan nila t er vaksin 14,44%; ikan nila ko nt ro l 26,67%; ikan lele t er vaksin 10%; ikan lele ko nt ro l 33,33%; ikan
LD 50 -96 jam (1 x 10 7 cfu mL -1 ). Sebelum dan sesudah uji t ant ang, jumlah t o t al leuko sit dan jumlah limfo sit m e n u n ju k k a n n ila i t e r t in g g i p a d a ik a n ya n g divaksin asi. Pen elit ian t erse bu t ju ga m en un ju kkan bahwa 10 hari set elah imunisasi t erjadi peningkat an erit ro sit , leuko sit , t ro mbo sit , dan pro duksi limfo sit dalam darah.
A. hydrophila
10 8 cfu mL -1 . Ikan diuji t ant ang sepuluh hari set elah vaksinasi secara int raperit o neal dengan
dengan dua do sis; 1 x 10 4 cfu mL -1 dan 1 x
hydrophila
) d a p a t memengaruhi respo ns aglut inasi hemat o lo gi dan se- rum pada ikan nila yang dit ant ang dengan Aeromonas
En t er ococcus du r an s
, d a n
A. hydrophila .
Figure 5. Performance of t ot al monocyt es of cat fish, t ilapia, and gouramy during vaccinat ion freeze-dried vaccine and aft er challenge t est wit h A. hydrophila Co p yrigh t @ 201 8, Jurn al Riset Akuakult ur, p -ISSN 19 07-6754 ; e-ISSN 25 02-6 534 Jurnal Riset Akuakult ur, 13 (2), 2018, 159-167
gu rami t e r vaksin 4 5,56%; dan ikan guram i ko n t ro l 6 6 ,6 7 %. Ha s il t e r s e b u t m e m p e r lih a t k a n a d a n ya p e rb e d aa n ke m a t ia n ik an s e b e sa r 1 2 ,2 3 % u n t u k kelo mpo k ikan nila; 23,33% unt uk kelo mpo k ikan lele; dan 21 ,11% unt uk kelo mpo k ikan gurami. Sint asan t e r t in g g i d ip e r o le h k e lo m p o k ik a n n ila d e n g a n vaksinasi dan yang t erendah adalah kelo mpo k ikan gurami t anpa vaksin. Gambar 6 memperlihatkan bahwa kelo mpo k perlakuan vaksin ikan nila, lele, dan gurami s e t e la h d iu ji t a n t a n g d e n g a n b a k t e r i h o m o lo g b e rd asarkan je n is vaksin yan g dib e rikan m e m iliki sint asan yang lebih t inggi jika dibandingkan dengan t anpa vaksinasi.
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
80
14 S
in ta sa n / S u rv iv a l ra te (% )
Uji t ant ang (Hari ke-) /
Days of challenge
Nila vaksinasi (Tilapia vaccine ) Lele vaksinasi (Cat fish vaccine) Gurami vaksinasi (Go uram y vaccine) Nila kont rol (Tilap ia cont rol) Lele kont rol (Cat fish co nt ro l) Gurami ko nt rol (Go uramy co nt ro l)
Nilai vaksinasi ( Tilapia vaccine ) Gurami vaksinasi (
Gouramy vaccine
) Lele ko ntrol ( Cat fish control )
Lele vaksinasi ( Catfish vaccine ) Nila ko ntrol (
Tilapia control
) Gurami kontrol (
Gouramy cont rol
90 100
70
Nilai RPS ikan n ila, le le , d an gu ram i p asca u ji t an t a n g m e n u n ju k ka n h as il ya n g b e r b e d a n yat a (Ta b e l 1 ). Nilai RPS t e r t in gg i (7 0 %) d id a p a t d ar i p e r laku an vaksin ke rin g b e k u
A. hydrophila
Table 1. Relat ive percent survival (RPS) value of t ilapia, cat fish, and gouramy post vaccina-
t ion wit h freeze dried vaccine A. hydrophilaA. hydr ophi la ya n g
diberikan pada ikan lele dan diuji t ant ang o leh bakt eri t unggal
A. hydrophila
ho molo g. Tingkat sintasan relatif (RPS) ikan nila yang divaksinasi menggunakan vaksin
A. hydrophila
yang diinakt ivasi dengan fo rmalin (0,3%) set elah u ji t ant ang adalah 49,99-66 ,66% p ada 6 -10 minggu pascavaksinasi (Salah
et al ., 2015).
Pe r s ya r a t a n d a r i Ke m e n t e r ia n Ke la u t a n d a n Perikanan bahwa nilai RPS unt uk pro duk vaksin ikan yang d apat dikat akan baik dan dapat diedarkan ke pembudidaya adalah yang memiliki RPS > 50%, akan t et api nilai RPS pada ikan nila (45,83%) dan gurami (31,67%) m asih rendah, capaian nilai RPS ini m asih dapat ditingkat kan lagi dengan cara pembuatan produk vaksin menggunakan t ekno lo gi kering beku dengan memberikan t ambahan perlakuan enkapsulasi pada sel
Gambar 6. Sint asan ikan nila, lele, dan gurami pasca uji t ant ang dengan
A. hydrophila .
Figure 6. Survival rat e of t ilapia, cat fish, and gouramy aft er challenge t est wit h A. hydrophila .
Tabel 1. Nilai sint asan relat if (RPS) ikan nila, lele, dan gurami pascavaksinasi dengan vaksin kering beku
Ke terangan: Angka yang d iikuti o leh huruf yang berbed a p ad a ko lo m yang sama
men unju kkan berbe d a n yata p ad a taraf uji P> 0 ,05Remar ks: The numbers fol lowed by differ ent l et t er s i n t he same column show
si gni ficant ly differ ent at t he P> 0 .05 t est level60
Perlakuan jenis ikan Fish type per treatment
RPS Relative percent sur vival
(%) Nila (
Oreochromis niloticus ) 45 .83 a
Lele ( Clarias sp.) 70 .00 b
Gu r am i ( Osphronemus gouramy
) 31 .67 c
10
20
30
40
50
)
Vaksin kering beku seluruh bakt eri Aeromonas hydrophila untuk pencegahan ..... (Desy Sugiani)
in t est inal micro bio t a an d co rre lat io ns wit h im- muno lo gical respo nses.
Silurus glanis
L. su bje ct e d t o st ress an d e xperi- ment al infect io n wit h
Edwardsiella t arda .
Aquacul- t ure Research , 33, 999-1008.
Ch ave z, B.E., & Le d e b o e r, A.M. (2 0 0 7 ). Dr yin g o f pro bio t ics: Opt imizat io n o f fo rmulat io n and pro - cess t o enhance st o rage sur vival.
Journal Dr ying Technology , 25(7-8), 1193-1201.
Dash, S., Das, S.K., Samal, J., Ojha, P.K., Pat ra, J.K., & That o i, H. (2011). Do se dependence specific and no n-specific immune respo nses o f indian majo r carp ( L. rohit a ham) t o int raperit o n eal inje ct io n o f fo rmalin killed
Aeromonas hydrophila
who le cell vaccine .
Vet erinar y Research Communicat ions
, 35 , 541-552. Liu, L., Go ng, Y.-X., Zhu, B., Liu, G.-L., Wang, G.-X., &
Lin g , F. (2 0 1 5 ). Effe ct o f a n e w re co m b in a n t
Aer omonas hydrophila vaccine o n t he grass carp
Fish Shellfish Immunology
AACL Bioflux , 7(3), 184-193.
, 45, 175–183. Mar sd e n , M.J., Va u g h a n , L.M., Fit zp at rick , R.M.,
Fo st erm, T.J., & Seco m bes, C.J. (1998 ). Po t en cy t est ing o f a live, genet ically at t enuat ed vaccine fo r salmo nids.
Vaccine , 16(11-12), 1087-1094.
Prasad, S., & Areecho n, N. (2010). Efficacy o f fo rma- lin-killed
Aeromonas hydrophila
and
Streptococcus sp.
vaccine in red t ilapia. Our Nat ure , 8, 231-240. Pridgeo n, J.W., Klesius, P.H., Mu, X., & So ng, L. (2011).
An in vit ro screening met ho d t o evaluat e chemi- cals as po t ent ial chemo t herapeut ant s t o co nt ro l
Aeromonas hydrophila infect io n in channel cat fish. Journal of Applied M icrobiology , 111, 114-124.
Prid g e o n , J.W., Yild irim -Ak so y, M., Kle siu s, P.H., Srivast ava, K.K., & Red dy, P.G. (2 01 2). At t e nu a- t io n o f a virulent
Aeromonas hydrophila
wit h no - vo bio cin and pat ho genic charact erizat io n o f t he no vo bio cin-resist ant st rain. Journal of Applied M i-
crobiology , 113, 1319-1328.
Caruso , D., Schlumbe rge, O., Dahm , C., & Pro t e au, J.P. (2 002 ). Plasm a lyso zym e levels in sh eat fish
Lat es calcarifer .
bakt eri sebelum dilakukan pro ses pengeringan unt uk m e lin d u n gi se l b akt e ri d an u n t u k m e n in g kat k an t ingkat kelarut an pro duk, dan dibuat dalam sediaan mult ivalen. Sediaan vaksin dalam bent uk bivalen at au p o liva le n a k a n le b ih m e n in g k a t k a n RPS ik a n d ib a n d in g k a n d e n g a n va k s in m o n o va le n d a la m melindungi ikan dari serangan infeksi t unggal maupun ko -infeksi (Sugiani
et al ., 2013; 2015).
Updat es o n t he vaccinat io n against bact erial dis- eases in t ilapia, Oreochromis spp. and Asian seabass,
) menggunakan vaksin b akt e ri yan g d iin akt ivasi fo r m alin d e n gan perlakuan 1% vaksin kering beku yang dicampur pakan komersil yang diberikan secara o ral menunjukkan hasil t it er ant ibo di pada minggu ke-1 (0,70 ± 0,17) dan minggu ke-4 (0,4 0 ± 0,46). Kemat ian ikan selama masa in duksi vaksin 9,75% dengan nilai persent ase sintasan relat if (RPS) sebesar 41,46% (Suanyuk & It saro , 2011).
O. mossambicus
x
Oreochromis nilot icus
Hasil penelit ian pencegahan penyakit St rept o co c- co sis akibat infeksi St rept ococcus iniae pada nila merah (
DAFTAR ACUAN
et al ., 1998).
Bailo nea, R.L., Mart insa, M.L., Mo urino a, J.L.P., Vieiraa, F.N., Pedro t t ia, F.S., Nun esa, G.C., & Silvaa, B.C.
(2010). Hemat o lo gy and agglut inat io n t it er aft er po lyvalent immunizat ion and subsequent challenge w it h
Aer om on a s h yd r op h i l a
in Nile t ila p ia (
Or eoch r om i s n i l ot i cu s ).
Ar ch i vos d e M edi ci na Vet erinaria
, 42, 221-227. Caipang, M.A.C., Lucanas, J.B., & Lay-yag, C.M. (2014).
Penggunaan vaksin kering beku pada ikan salmo n u nt uk p en yakit furu nkulo sis m e mp erlihat kan nilai pe rsen t ase sint asan relat if (RPS) seb esar 70 %-10 0% pada aplikasi lapang, akan t et api nilai RPS t urun lebih r e n d a h 3 0 %-4 0 % s e t e la h d iu ji t a n t a n g s e ca r a eksperimen t al. Fo rmulasi vaksin kering beku t elah diuji kemampuannya dan dapat memberikan respo ns yan g baik u n t uk p ro life rasi lim fo sit dan pro d uksi ant ibo di. Vaksin kering beku memiliki masa simpan yang lebih panjang dengan po t ensi yang sama sepert i b a kt e ri yan g b aru t u m b u h , m e n u n ju kk an b ah wa po t ensi t ersebut ada unt uk vaksin hidup yang layak d ip r o d u k s i u n t u k d ig u n a k a n d a la m a k u a k u lt u r (Marsden
KESIM PULAN
rela- t ive percent survival
d e n g an met o de kering beku dapat mereduksi berat pro duk vaksin cair 100 g menjadi serbuk sebesar 4,2 g. Efikasi vaksin menghasilkan t ingkat sint asan relat if (RPS/
A. hydr ophil a
Se d iaa n vaksin s e l u t u h
) pada ikan nila (
Oreochromis nilot icus
Clarias
sp.) 70%; dan ikan gurami ( Osphronemus gouramy ) 31,67%.
UCAPAN TERIM A KASIH
Penelit ian ini t elah t erlaksana dengan sumber dana dari DIPA BPPBAT T.A. 20 16, Kem ent erian Kelaut an dan Perikanan dengan judul “Preparasi sediaan vaksin melalui enkapsulasi dan
freeze dried
untuk pengendalian penyakit ikan”. Penulis mengucapkan terima kasih atas ke rja sam a d alam pe laksanaan ke giat an p en elit ian ke p ad a Bap ak Se t ia d i, Ed y Far id Wad jd y, Ah m ad Wahyudi, dan Jo han Afandi.
) 45,83%; ikan lele ( Co p yrigh t @ 201 8, Jurn al Riset Akuakult ur, p -ISSN 19 07-6754 ; e-ISSN 25 02-6 534 Jurnal Riset Akuakult ur, 13 (2), 2018, 159-167
Salah, M.A, Aqel, S.A., Arshad, H.R., & Nashwa, M.A.A.
Jur nal Riset Akuakult ur
phat e-polyacrylamide gel elect rophoresis .
Jurnal Riset Akuakult ur
, 9(3), 449-461. Sugiani, D., Ar yat i, Y., Mufidah, T., & Pur waningsih,
U. (201 5). Efe kt ivit as vaksin bivalen
Aeromonas hydr ophila
d an
M ycobact er ium for t ui t um
u n t u k pe ncegah an infeksi p en yakit pada ikan gu rami (
Osphronemus gour amy ).
, 10(4), 567-577. Sugiani, D., Arifin, O.Z., Pur waningsih, U., & Wadjdy,
Streptococcus agalact iae
E.F. (2 0 1 6 ). Uji ap likas i lap an g vaksin b ivale n hydro fo rt yVac dan vaksin mo no valent (Hydro Vac d a n Myco fo r t yVa c) p a d a b e n ih ika n g u r a m i (
Osphronemus gouramy ).
M edia Akuakult ur
, 11 (2), 111-119. To led o , N., Ferrer, J., & Bó rqu ez, R. (2 010). Dr ying and st o rage st abilit y o f a pro bio t ic st rain inco r- po rat ed int o a fish feed fo rmulat io n.
Journal Dry- ing Technology
, 28(40), 508-516. Wang, N., Wu, Y., Pang, M., Liu, J., Lu, C., & Liu, Y.
(2015). Pro t ect ive efficacy o f reco mbinant hemo l- ys in co -re g u la t e d p ro t e in (h cp ) o f
Aer om onas hydrophila
in co mmo n carp (
Cyprinus carpio ).