Efektivitas Simplisia Bawang Hutan Eleutherine bulbosa untuk Pencegahan Infeksi Streptococcus agalactiae pada Ikan Nila Oreochromis sp.

Abstract

Kegiatan budidaya ikan nila masih terkendala dengan serangan penyakit, salah satunya yaitu streptococcosis yang disebabkan oleh bakteri Streptococcus agalactiae. Bakteri S. agalactiae merupakan bakteri Gram positif yang menginfeksi organ otak, mata, dan ginjal dengan tingkat mortalitas mencapai 70%. Gejala klinis dapat terlihat pasca 72 jam infeksi seperti perubahan pada warna tubuh, hemoragi pada kornea mata dan kulit, respons terhadap pakan lemah, tubuh membentuk huruf C, dan abnormalitas pada tingkah laku renang ikan (whirling). Secara umum pengendalian penyakit akibat infeksi bakteri S. agalactiae menggunakan antibiotik. Namun, berdasarkan regulasi pemerintah, penggunaan antibiotik dalam budidaya sangat dibatasi karena berkaitan dengan resistansi bakteri dan terdapat masalah keamanan pangan. Oleh karena itu, diperlukan alternatif dari antibiotik yaitu penggunaan bahan alami yang lebih aman, ramah lingkungan dan tidak menimbulkan residu. Salah satu bahan alami alternatif yang dapat menggantikan antibiotik yaitu bawang hutan. Bawang hutan (Eleutherine bulbosa) memiliki peran sebagai imunostimulan, antibakteri, efek prebiotik dan aktioksidan, antifungi, antiparasit, antiinflamantori, dan antikanker. Senyawa metabolit sekunder pada bawang hutan seperti flavonoid, tannin, saponin, steroid, triterpenoid, dan fenol berperan sebagai imunostimulan dan antibakteri. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa bawang hutan memberikan dampak positif dalam meningkatkan kinerja pertumbuhan dan respons imun, serta ekspresi gen terkait kekebalan dan resistansi terhadap infeksi patogen. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efektivitas simplisia bawang hutan terhadap kinerja pertumbuhan, respons imun dan resistansi ikan nila terhadap infeksi Streptococcus agalactiae. Penelitian terbagi menjadi dua tahap yaitu pengujian in vitro dan in vivo. Tahap pertama adalah uji in vitro, bertujuan untuk menentukan dosis ekstrak bawang hutan yang mampu menghambat pertumbuhan S. agalactiae. Uji in vitro dilakukan dengan delapan perlakuan dan tiga ulangan yaitu penambahan media dengan esktrak bawang hutan 0,625 mg/mL, 1,25 mg/mL, 2,5 mg/mL, 5 mg/mL, dan 10 mg/mL, kontrol PBS, kontrol S. agalactiae, dan kontrol antibiotik OTC. Tahap kedua adalah uji in vivo yang bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh pemberian simplisia bawang hutan melalui pakan terhadap kinerja pertumbuhan, hematologi dan respons imun, serta resistansi ikan nila terhadap infeksi S. agalactiae. Dosis yang digunakan pada uji in vivo berasal dari hasil uji in vitro dengan mengonversi ekstrak menjadi simplisia dengan rendemen 10%, sehingga dosis in vivo yang digunakan pada penelitian ini adalah 12,5 g/kg, 25 g/kg, dan 50 g/kg, kelompok kontrol positif dan kontrol negatif. Hewan uji yang digunakan adalah ikan nila berukuran 7,57 ± 0,26 g yang dipelihara pada akuarium berukuran 60cm×30cm×30cm sebanyak 15 unit dengan kepadatan 10 ekor/akuarium dan dipelihara selama 30 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian simplisia bawang hutan meningkatkan kinerja pertumbuhan ikan nila setelah 30 hari pemeliharaan. Penambahan simplisia bawang hutan dosis 12,5 g/kg menghasilkan kinerja pertumbuhan yang optimal yang lebih tinggi dan berbeda nyata (P<0,05) dengan perlakuan kontrol maupun perlakuan simplisia 25 g/kg dan 50 g/kg. Selain itu, pada dosis simplisia bawang hutan 12,5 g/kg didapatkan nilai FCR terendah sebesar 1,19±0,04 yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (P<0,05). Kinerja pertumbuhan berkorelasi positif dengan aktivitas enzim. Aktivitas enzim protease, amilase dan lipase pada perlakuan simplisia 12,5 g/kg menunjukkan nilai yang signifikan lebih tinggi (P<0,05) dibandingkan perlakuan kontrol, namun tidak berbeda nyata antara perlakuan simplisia bawang hutan. Selain itu, kelimpahan bakteri total dan bakteri asam laktat pada organ usus ikan nila menunjukkan hasil yang lebih tinggi (P<0,05) dari perlakuan kontrol. Kelimpahan bakteri total tertinggi pada perlakuan simplisia 12,5 g/kg yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (P<0,05), sedangkan bakteri asam laktat pada perlakuan simplisia 12,5 g/kg tidak berbeda nyata dengan simplisia 25 g/kg namun berbeda nyata dengan perlakuan kontrol dan simplisia 50 g/kg (P<0,05).Suplementasi bawang hutan selama 30 hari pemeliharaan dan pascauji tantang dengan S. agalactiae terbukti meningkatkan hematologi dan respons imun ikan nila yang signifikan lebih tinggi dibandingkan perlakuan kontrol. Eritrosit total (ET), hematokrit (Hc), hemoglobin (Hb), leukosit total (LT), aktivitas fagositik (AF), respiratory burst (RB), dan aktivitas lisozim (AL) menunjukkan nilai yang lebih tinggi dari perlakuan kontrol (P<0,05). Histopatologi organ ginjal, otak dan mata menunjukkan kerusakan ringan pada semua perlakuan simplisia bawang hutan, namun pada perlakuan kontrol positif menunjukkan kerusakan sedang. Hal ini diperkuat dengan hasil skoring yang menunjukkan bahwa kerusakan pada kelompok kontrol positif pada organ ginjal, otak dan mata berurut-turut sebesar 47,88 ± 2,19%; 44,24 ± 3,19%; 45,09 ± 0,70%. Resistansi ikan nila pascauji tantang menunjukkan tingkat kelangsungan hidup yang lebih lebih tinggi pada perlakuan suplementasi dibandingkan dengan perlakuan kontrol positif (P<0,05). Resistansi ikan nila terhadap S. agalactiae pada simplisia 12,5 g/kg sebesar 73,33±3,33%, kemudian simplisia 25 g/kg sebesar 76,66±6,66%, sedangkan simplisia 50 g/kg sebesar 83,33±3,33%. Adapun kontrol positif sebesar 46,66±3,33%.Secara keseluruhan, suplementasi simplisia bawang hutan mampu meningkatkan kinerja pertumbuhan serta respons imun ikan nila yang lebih baik terhadap infeksi S. agalactiae. Sehingga dapat disimpulkan bahwa simplisia bawang hutan dosis 12,5 g/kg dapat diaplikasikan melalui pakan untuk pencegahan penyakit streptococcosis pada budidaya ikan nila.

Tilapia farming activities are still constrained by disease attacks, one of which is streptococcosis caused by Streptococcus agalactiae bacteria. S. agalactiae bacteria are Gram-positive bacteria that infect the organ targets such as brain, eye, and kidney with a mortality rate of up to 70% of the population. Clinical symptoms can be seen after 72 hours of S. agalactiae infection such as changes in body color, hemorrhage in the cornea of the eye and skin, weak response to feed, body forming the letter C, and abnormalities in fish swimming behavior (whirling). In general, disease control due to S. agalactiae bacterial infection uses antibiotics. However, according to the regulation government the use of antibiotics in aquaculture is highly restricted due to bacterial resistance and food safety concerns due to antibiotic residues in fish carcasses. Therefore, an alternative to antibiotics is needed, namely the use of natural ingredients that are safer, environmentally friendly and do not cause residues. One of the alternative natural ingredients that can replace antibiotics is forest onion. Forest onion (Eleutherine bulbosa) has a role as an immunostimulant, antibacterial, prebiotic effect and antioxidant, antifungal, anti-parasitic, and anticancer. Secondary metabolite compounds in forest onions such as flavonoids, tannins, saponins, steroids, triterpenoids, and phenols found in forest onions can act as immunostimulants and antibacterials. The results of previous studies showed that forest onions provide positive performance in improving growth performance and immune responses, as well as gene expression related to immunity and resistance of shrimp and fish to pathogenic infections. This study aims to evaluate the effectiveness of forest onion simplisia on growth performance, immune response and resistance of tilapia to S. agalactiae infection. The study was divided into two stages, namely in vitro and in vivo testing. The first stage is the in vitro test conducted to determine the dose of forest onion extract that can inhibit the growth of S. agalactiae. The in vitro test was conducted with eight treatments and three replicates, namely the addition of media with forest onion extract 0,625 mg/mL, 1,25 mg/mL, 2,5 mg/mL, 5 mg/mL, and 10 mg/mL, control PBS, control S. agalactiae, and control antibiotic OTC. The second stage was an in vivo test aimed at evaluating the effect of feeding forest onion simplisia through feed on growth performance, hematology and immune response, as well as tilapia resistance to S. agalactiae infection. The dose used in the in vivo test was derived from the results of the in vitro test by converting the extract into simplisia with a yield of 10%, so that the in vivo dose used in this study was 12,5 g/kg, 25 g/kg, and 50 g/kg, positive control group and negative control. The test animals used were tilapia fish measuring 7,57 ± 0,26 g which were kept in an aquarium measuring 60cm×30cm×30 cm as many as 15 units with a density of 10 fish/aquarium and reared for 30 days. The results showed that the provision of forest onion simplisia improved the growth performance of tilapia after 30 days of maintenance. The addition of forest onion simplisia at a dose of 12,5 g/kg provides optimal growth performance values, which are higher and significantly different (P < 0,05) from the control treatment as well as the 25 g/kg and 50 g/kg simplisia treatments. In addition, at a dose of 12,5 g/kg forest onion simplisia, the lowest FCR value was obtained at 1,19 ± 0,04 which was significantly different from the other treatments (P < 0,05). Growth performance is positively correlated with enzyme activity. The enzyme activities of protease, amylase and lipase in the 12,5 g/kg simplisia treatment showed significantly higher values (P<0,05) than of control treatment, but did not differ significantly between treatments of onion forest simplisia. In addition, the abundance of total bacteria and lactic acid bacteria in tilapia intestinal organs showed higher results (P<0,05) than the control treatment. The abundance of total bacteria was highest in the 12,5 g/kg simplisia treatment which was significantly different from the other treatments (P<0,05), while lactic acid bacteria in the 12,5 g/kg simplisia treatment was not significantly different from the 25 g/kg simplisia but significantly different from the control treatment and 50 g/kg simplisia (P<0,05). The forest onion supplementation during 30 days of rearing and post challenge with S. agalactiae simplisia resulted in improvement of the hematology and immune response of tilapia higher than the control treatment. Total erythrocytes (TE), hematocrit (Hc), hemoglobin (Hb), total leukocytes (TL), phagocytic activity (AF), respiratory burst (RB), and lysozyme activity (AL) showed higher values than the control treatment (P<0,05). Histopathology of kidney, brain and eye organs showed mild damage in supplemented treatments, but in the positive control treatment showed moderate damage. This was reinforced by the results of scoring the calculation of organ damage which showed that organ damage in the positive control group in the kidney, brain and eye organs were 47,88 ± 2,19%; 44,24 ± 3,19%; 45,09 ± 0,70% respectively. Tilapia resistance after the challenge test showed a higher survival rate in the supplemented treatment compared to the positive control treatment (P < 0,05). Tilapia resistance S. agalactiae at simplisia 12,5 g/kg amounted to 73,33 ± 3,33%, then simplisia 25 g/kg amounted to 76,66 ± 6,66%, while simplisia 50 g/kg amounted to 83,33 ± 3,33%. The positive control was 46,66 ± 3,33%. Overall, forest onion simplisia was able to improve the growth performance and immune response of tilapia fish so that it was more efficient against S. agalactiae infection. So it can be concluded that forest onion simplisia at a dose of 12,5 g/kg can be applied through feed for the prevention of streptococcosis in tilapia fish farming.