Peningkatan Durasi Proteksi, Respons Imun, dan Kelangsungan Hidup Ikan Mas (Cyprinus carpio) Melalui Vaksinasi Booster Aeromonas hydrophila

Abstract

Penyakit bakterial yang disebabkan oleh Aeromonas hydrophila masih menjadi permasalahan utama dalam kegiatan budidaya ikan mas (Cyprinus carpio). Infeksi bakteri ini sering dikaitkan dengan tingginya tingkat mortalitas, penurunan respons fisiologis, serta terganggunya performa pertumbuhan ikan, yang pada akhirnya berdampak pada kerugian ekonomi. Berbagai upaya pengendalian penyakit telah dilakukan, salah satunya melalui vaksinasi. Namun, efektivitas vaksin tunggal umumnya bersifat sementara dan menunjukkan kecenderungan menurun seiring berjalannya waktu, sehingga perlindungan jangka panjang terhadap infeksi bakteri belum dapat tercapai secara optimal. Oleh karena itu, strategi pemberian vaksin booster dipandang sebagai pendekatan yang lebih efektif untuk mempertahankan dan memperpanjang durasi proteksi imun pada ikan mas. Penelitian ini bertujuan menganalisis efikasi pemberian vaksin booster A. hydrophila dalam memperpanjang durasi proteksi imun serta pengaruhnya terhadap kelangsungan hidup, respons imun, dan kondisi fisiologis ikan mas. Penelitian dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap dengan lima perlakuan, yaitu kontrol negatif (K?), kontrol positif (K?), vaksin tunggal (V1), vaksin dengan satu kali booster (V1+B1), dan vaksin dengan dua kali booster (V1+B1+B2), masing-masing dengan tiga ulangan. Vaksin dan booster diberikan melalui injeksi intramuskular. Uji tantang dilakukan secara periodik selama tiga bulan menggunakan bakteri A. hydrophila berdasarkan nilai lethal dose 50 (LD50). Parameter yang diamati meliputi kelangsungan hidup, kelangsungan hidup relatif, pola kematian, parameter hematologis, aktivitas fagositosis, kadar antibodi, ekspresi gen imun IL-1ß dan IgM, laju pertumbuhan spesifik, serta kualitas air media pemeliharaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa vaksinasi dan pemberian booster memberikan pengaruh nyata terhadap kelangsungan hidup ikan mas terhadap infeksi A. hydrophila (P<0.05). Pada periode awal pascavaksinasi, vaksin tunggal masih mampu memberikan tingkat perlindungan yang cukup baik. Namun, seiring dengan bertambahnya waktu pengamatan, perlindungan yang dihasilkan oleh vaksin tunggal menunjukkan penurunan yang konsisten. Sebaliknya, perlakuan dengan vaksin booster mampu mempertahankan tingkat proteksi yang lebih tinggi dan stabil hingga akhir periode penelitian. Pada hasil akhir uji tantang bulan ketiga, perlakuan dengan dua kali booster (V1+B1+B2) menunjukkan tingkat kelangsungan hidup tertinggi sebesar 96,67±5,77%, dengan nilai kelangsungan hidup relatif mencapai 94,12±10,19%, dan berbeda nyata dibandingkan seluruh perlakuan lainnya (P<0.05). Pola kematian pada perlakuan ini menunjukkan kematian yang terjadi lebih lambat dengan akumulasi mortalitas paling rendah selama periode pengamatan. Sebaliknya, perlakuan tanpa booster menunjukkan kematian yang muncul lebih awal dan bersifat kumulatif, mengindikasikan menurunnya efektivitas perlindungan imun seiring waktu. Tingginya tingkat kelangsungan hidup dan perbedaan pola kematian pada perlakuan V1+B1+B2 sejalan dengan respons imun yang lebih stabil dan berkelanjutan hingga akhir penelitian. Perlakuan ini ditandai oleh peningkatan nilai hematologis, aktivitas fagositosis, kadar antibodi, serta ekspresi gen imun IL-1ß dan IgM yang lebih tinggi dan konsisten dibandingkan perlakuan vaksin tunggal dan satu kali booster. Kondisi tersebut menunjukkan bahwa pemberian dua kali booster mampu mempertahankan kesiapsiagaan sistem imun ikan mas dalam merespons paparan patogen secara berulang. Selain peningkatan respons imun, perlakuan V1+B1+B2 juga menunjukkan kondisi fisiologis yang lebih baik, yang tercermin dari performa pertumbuhan ikan. Perlakuan ini menghasilkan laju pertumbuhan spesifik tertinggi sebesar 1,23±0,04% per hari, lebih tinggi dibandingkan vaksin tunggal (1,04±0,05% per hari) dan satu kali booster (1,16±0,03% per hari). Peningkatan performa pertumbuhan ini mengindikasikan bahwa energi metabolik ikan dapat dialokasikan secara lebih efisien untuk pertumbuhan, seiring dengan menurunnya tekanan infeksi dan stabilnya respons imun. Selama penelitian, parameter kualitas air berada dalam kisaran optimal dan tidak memberikan pengaruh terhadap hasil pengamatan. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa pemberian vaksin booster A. hydrophila, khususnya dua kali booster, efektif dalam memperpanjang durasi proteksi imun, menekan pola dan tingkat kematian, serta meningkatkan respons imun dan performa pertumbuhan ikan mas. Strategi vaksinasi ini berpotensi diterapkan sebagai pendekatan pengendalian penyakit yang lebih efektif dan berkelanjutan dalam sistem budidaya ikan mas.

Bacterial disease caused by Aeromonas hydrophila remains a major problem in common carp (Cyprinus carpio) aquaculture. This infection is frequently associated with high mortality rates, impaired physiological responses, and reduced growth performance, ultimately resulting in economic losses. Vaccination has been widely applied as a disease control strategy; however, immunity induced by a single vaccination is generally temporary and tends to decline over time, limiting long-term protection against bacterial infection. Therefore, booster vaccination is considered a more effective approach to maintain and extend the duration of immune protection in common carp. This study aimed to analyze the efficacy of booster vaccination against A. hydrophila in prolonging immune protective duration and its effects on survival, immune responses, and physiological condition of common carp. The experiment was conducted using a completely randomized design with five treatments: negative control (K?), positive control (K?), single vaccination (V1), vaccination followed by one booster (V1+B1), and vaccination followed by two boosters (V1+B1+B2), each with three replications. Vaccination and booster doses were administered via intramuscular injection. Challenge tests were performed periodically over three months using A. hydrophila at a dose based on the lethal dose 50 (LD50). Observed parameters included survival rate, relative survival, mortality pattern, hematological parameters, phagocytic activity, antibody levels, immune gene expression of IL-1ß and IgM, specific growth rate, and water quality. The results demonstrated that vaccination and booster administration significantly affected the survival of common carp against A. hydrophila infection (P<0.05). During the early post-vaccination period, single vaccination still provided a relatively good level of protection. However, as the observation period progressed, the protection conferred by single vaccination declined consistently. In contrast, booster vaccination maintained a higher and more stable level of protection until the end of the study. At the final challenge in the third month, fish receiving two booster doses (V1+B1+B2) exhibited the highest survival rate of 96,67±5,77%, with a relative survival value of 94,12±10,19%, which was significantly higher than all other treatments (P<0.05). The mortality pattern in this treatment showed delayed onset of mortality with the lowest cumulative mortality during the observation period. Conversely, treatments without booster vaccination exhibited earlier and more cumulative mortality, indicating a decline in immune protection over time. The high survival rate and distinct mortality pattern observed in the V1+B1+B2 treatment were consistent with more stable and sustained immune responses throughout the study. This treatment was characterized by increased hematological values, phagocytic activity, antibody levels, and higher and more consistent expression of immune-related genes IL-1ß and IgM compared with single vaccination and one-booster treatments. These findings indicate that two booster vaccinations effectively maintain immune readiness of common carp against repeated pathogen exposure. In addition to enhanced immune responses, the V1+B1+B2 treatment also showed better physiological condition, as reflected by growth performance. This treatment produced the highest specific growth rate of 1.23±0.04% per day, which was higher than that of single vaccination (1.04±0.05% per day) and one booster (1.16±0.03% per day). Improved growth performance suggests more efficient allocation of metabolic energy for growth due to reduced infection pressure and stabilized immune responses. Throughout the experiment, water quality parameters remained within optimal ranges and did not influence the observed results. In conclusion, booster vaccination against A. hydrophila, particularly with two booster doses, is effective in extending immune protective duration, suppressing mortality patterns and rates, and enhancing immune responses and growth performance of common carp. This vaccination strategy has strong potential to be applied as a more effective and sustainable disease control approach in common carp aquaculture systems.

Keywords: Aeromonas hydrophila, antibody, booster vaccine, Cyprinus carpio, gene expression.