| dc.description.abstract | Streptococcosis mulai dilaporkan terjadi di Indonesia tahun 2009 dan hingga
tahun 2015 hasil identifikasi menunjukkan Streptococcus agalactiae non-hemolitik
menjadi penyebab utama. Penelitian streptococcosis selama ini banyak terpusat di
Pulau Jawa, sementara diluar Pulau Jawa sebagai produsen ikan nasional yang
menyumbang lebih 60% produksi nasional jarang dilakukan. Beberapa penelitian
menyebutkan bahwa faktor geografis memberikan pengaruh terhadap karakteristik
fenotip dan genotip S. agalactiae, sehingga sulit menyediakan satu sediaan bakteri
sebagai penyusun vaksin yang potensial untuk memproteksi serangan S. agalactiae
di seluruh Indonesia. Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukan penelitian untuk
pencegahan streptococcosis pada ikan nila, yang terdiri dari 4 tahap yaitu 1) analisis
karakteristik fenotip dan genotip S. agalactiae, 2) identifikasi gen virulen dan
korelasinya terhadap patogenesitas S. agalactiae, 3) toksisitas sel utuh dan
extracellular product (ECP) S. agalactiae β-hemolitik dan non-hemolitik pada ikan
nila, dan 4) penentuan komposisi formulasi vaksin dan efikasi vaksin polivalen
terhadap ikan nila.
Tahap pertama penelitian dilakukan untuk mengetahui karakteristik bakteri S.
agalactiae meliputi uji fenotip, identifikasi isolat dengan konvensional PCR serta
analisis pohon filogenetik. Karakterisasi dilakukan terhadap sepuluh isolat bakteri
terdiri dari lima isolat berasal dari Pulau Jawa (N14G, NK1, NB002O, NT01O,
N2O), dua asal Papua (NP104O dan NP105O), Kalimantan Selatan (S01-196-16),
Gorontalo (NMbO), dan Jambi (SG01-16). Hasil uji biokimia menunjukkan semua
isolat kokus Gram positif, non-motil, katalase dan oksidase negatif, fermentatif
positif, tidak tumbuh pada media sulphide indole motility (SIM), tumbuh pada
media NaCl 6.5% dan bile salt 40%, uji D-mannitol dan Aesculin diperoleh hasil
negatif. Hasil uji tumbuh dalam media blood agar, semua isolat asal Pulau Jawa
dan Gorontalo termasuk dalam tipe non-hemolitik (biotipe 2), sedangkan isolat dari
Papua, Kalimatan Selatan dan Jambi tergolong dalam tipe β-hemolitik (biotipe 1).
Semua strain S. agalactiae dominan resisten terhadap antibiotik yang diujikan.
Semua isolat dikonfirmasi berdasarkan hasil BLAST diperoleh identity 97-99%
bakteri S. agalactiae, dan hasil konstruksi pohon filogenetik sebanyak sepuluh S.
agalactiae lokal Indonesia terbagi dalam dua clade.
Perbedaan karakter fenotip S. agalactiae pada penelitian tahap pertama
dipengaruhi oleh genotip, sehingga pada penelitian tahap kedua dilakukan
identifikasi gen virulen. Munculnya serta jumlah gen virulen dikorelasikan dengan
patogenisitas bakteri pada ikan nila dengan mengamati gejala klinis, perubahan
patologi anatomi, hematologi, histopatologi dan kematian ikan. Hasil uji diperoleh,
kelompok bakteri tipe β-hemolitik (NP104O, NP105O, SG01-16 dan S01-196-16)
terdeteksi 7/10 gen virulen (cylE, hylB, bibA, PI-2b, fbs A, fbs B, dan gap),
sedangkan bakteri non-hemolitik (N14G, NK1, NT01O dan N2O) gen virulen yang
terdeteksi sebanyak 6/10 gen (hylB, bibA, fbs A, fbs B, gap, dan cfb). Bakteri SG01-
16 (β-hemolitik) terdeteksi 7/10 gen virulen namun berbeda dengan isolat β-
hemolitik yang lain karena tidak terdeteksi gen PI-2b, tetapi terdeteksi gen cfb.
Sebanyak dua gen virulen tidak terdeteksi pada kedua biotipe bakteri di atas yaitu
lmb dan PI-1. Banyaknya gen virulen pada S. agalactiae terhadap patogenisitas
bakteri pada ikan nila.
Selain gen virulen, pada bakteri Gram positif terdapat extracellular product
(ECP) sebagai faktor virulensi S. agalactiae. Penelitian tahap ketiga dilakukan
bertujuan untuk membandingkan toksisitas sel utuh dan extracellular product
(ECP) bakteri β-hemolitik dan non-hemolitik. Hasil uji diketahui berat molekul
(BM) protein sel utuh S. agalactiae berada pada kisaran 13.93-150 kDa, sedangkan
ECP bakteri tipe β-hemolitik berkisar antara 32.00-85.41 kDa dan 59.43-85.41 kDa
pada bakteri non-hemolitik. Ikan nila yang diinjeksi sel utuh dan ECP menunjukkan
mortalitas tertinggi pada perlakuan ECP bakteri β-hemolitik SG01-16, NP105O dan
non-hemolitik N14G sebesar 100%, 91% dan 20%, dengan mean time of death
(MTD) masing-masing 9.98, 11.44, dan 82.29 jam. Hingga masa pemeliharaan
selama 21 hari tidak ditemukan adanya kematian pada ikan nila yang dinjeksi
semua sel utuh bakteri S. agalactiae.
Hasil dari karakterisasi fenotip, genotip, gen virulen, patogenisitas,
keberadaan sel utuh dan ECP dijadikan dasar penentuan komposisi formulasi
vaksin. Penelitian terakhir membuat formulasi vaksin, dilakukan uji kualitas vaksin,
serta uji efikasi vaksin dengan parameter utama RPS dan antibodi, dan durasi waktu
proteksi vaksin S. agalactiae. Komposisi bakteri penyusun vaksin polivalen: N14G
30%, NP105O dan SG01-16 masing masing sebanyak 35%. Vaksinasi dilakukan
menggunakan vaksin monovalen (Va, Vb dan Vc) dan vaksin polivalen berbeda
konsentrasi (Vd, Ve, Vf) masing-masing 109, 108, 107 CFU ikan-1, diinjeksi secara
intraperitoneal (IP) sebanyak 0.1 mL. Proteksi vaksin monovalen mengalami
penurunan nilai RPS hingga 25% saat diuji tantang bakteri S. agalactiae heterolog.
Ikan nila yang divaksin dengan vaksin polivalen konsentrasi 109 CFU ikan-1
memiliki proteksi cenderung stabil dengan nilai RPS 80.00, 78.79, 77.78% pascauji
tantang dengan S. Agalactiae. Proteksi vaksin polivalen yang dibooster memiliki
nilai RPS 90.91, 81.82 dan 84.21% saat diuji tantang bakteri NP105O, N14G dan
SG01-16, sedangkan vaksin polivalen non-booster menghasilkan level proteksi
63.64% pascauji tantang bakteri N14G, dan mengalami penurunan nilai RPS 0.00
pascauji tantang bakteri NP105O dan SG01-16.
Simpulan akhir dari penelitian ialah infeksi streptococcosis pada ikan nila di
Indonesia disebabkan bakteri S. agalactiae tipe β-hemolitik dan non-hemolitik yang
berbeda karakteristik fenotip dan genotipnya. Faktor virulensi berupa gen virulen
ditemukan sebanyak 7/10 dan 6/10 gen S. agalactiae tipe β-hemolitik dan nonhemolitik
serta extracelluar product (ECP) yang berkorelasi positif terhadap
patogenisitas. Bakteri penyusun vaksin polivalen adalah: SG01-16:NP105O:N14G
dengan komposisi 35%:35%:30% dalam satu sediaan vaksin. Vaksin polivalen
dengan konsentrasi 109 CFU ikan-1 memberikan nilai RPS tertinggi pascauji tantang
selama pemeliharaan 35 hari dan perlakuan booster hingga pemeliharaan 77 hari. | id |
