Toxicity and Immunogenicity of Non-hemolytic Streptococcus agalactiae Extracellular Products to Tilapia Oreochromis niloticus.

Abstract

Toxicity and immunogenicity of extracellular products (ECP) of non-hemolytic Streptococcus agalactiae were studied in the tilapia Oreochromis niloticus. The aim of this research was to analyse the toxicity and immunogenicity of ECP of non-hemolytic S. agalactiae and to evaluate ECP as a material vaccine for prevention of S. agalactiae. Toxicity to tilapia was detected in the ECP. There was a chronic mortality pattern which was shown after post ECP injection. By intraperitoneal injection into young tilapia (± 20 g), the median lethal dose were calculated at 633,9 μg/kg bodyweight for isolate 3 and 685,4 μg/kg bodyweight for isolate 5. Cytopathic effects of ECP to tilapia’s lymphocytes were observed during 0, 30, 60 and 180 minutes. A mixture of ECP caused nuclear granulation and cytoplasmic streaming after 60 minutes. Using immunodiffusion analysis, precipitate line was demonstrated against tilapia anti-ECP sera, and there was bio-specific type anti sera against for each isolate. The ECP vaccine effective to protect tilapia from S. agalactiae was injected intraperitoneally (IP) at 2 x 105 CFU/ml. Tilapia vaccinated with ECP from isolat 3 which protein 283 μg/kg bodyweight had a RPS value 60%. Tilapia vaccinated with ECP from isolat 5 which protein 408 μg/kg had a RPS value 68%.

Streptococcus agalactiae merupakan bakteri Gram positif yang menjadi patogen utama pada budidaya ikan nila di Indonesia. Bakteri ini diklasifikasikan menjadi tiga kelompok berdasarkan kemampuannya melisis sel darah merah, yaitu tipe β-hemolitik, α-hemolitik dan non-hemolitik. Menurut Hardi (2011) tipe non-hemolitik lebih bersifat virulen dibandingkan tipe β-hemolitik. Sheehan (2009) menyatakan bahwa dari survei terhadap 500 isolat Streptococci yang berasal dari 13 negara termasuk Indonesia, 58% penyakit streptococcosis yang terjadi pada ikan nila disebabkan oleh S. agalactiae tipe non-hemolitik. Sebagai patogen, bakteri ini memiliki faktor virulensi untuk menginfeksi inang. Salah satu faktor virulensi S. agalactiae adalah kandungan eksotoksin yang terlarut pada extracellular product (ECP)-nya. Selama ini penyakit streptococcosis ditanggulangi dengan menggunakan antibiotika, akan tetapi penggunaan antibiotika potensial untuk mengobati penyakit bakterial pada ikan telah dilarang pemakaiannya karena membahayakan manusia dan lingkungan. Maka cara lain yang ditempuh untuk mengendalikan penyebaran penyakit streptococcosis adalah penggunaan vaksin. Untuk menentukan material vaksin diperlukan kajian terhadap faktor virulensi yang dimiliki bakteri terutama toksisitasnya. Oleh karena itu, maka penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kandidat vaksin yang mampu memproteksi ikan nila dari serangan penyakit streptococcosis dengan mengkaji toksisitas dan imunogenisitas dari ECP S. agalactiae tipe non-hemolitik. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kesehatan Ikan Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Mikrobiologik Terpadu, Fakultas Kedokteran Hewan IPB dan Laboratorium Kesehatan Ikan Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Sempur, Bogor. Bakteri S. agalactiae yang digunakan merupakan koleksi Laboratorium Kesehatan Ikan Balai Riset Perikanan Air Tawar Bogor yaitu isolat 3 dan isolat 5. Ikan uji yang digunakan adalah ikan nila dengan ukuran rataan bobot tubuh 20 g/ekor.