Pengobatan Penyakit AHPND pada Udang Vaname Litopenaeus vannamei dengan Serbuk Batang Pisang Peroral

Abstract

Industri budidaya udang vaname (Litopenaeus vannamei) memiliki nilai ekonomi tinggi, menyumbang 17% ekspor akuakultur global pada 2022 dengan produksi dunia mencapai 7,93 juta ton. Di Indonesia, produksi tahun 2022 sebesar 1,09 juta ton dengan nilai ekspor 2,16 miliar USD, dan pemerintah menargetkan 2 juta ton produksi pada 2024. Infeksi penyakit AHPND mampu mengakibatkan kematian masal pada semua tahap kehidupan udang. Penyakit ini dilaporkan menyebabkan kerugian hingga 11 miliar USD di Asia (2010–2016). Antibiotik digunakan dalam menekan infeksi penyakit, namun kini penggunaannya dibatasi karena dapat menyebabkan resistensi bakteri dan residu. Alternatif yang berkembang adalah fitofarmaka dari tanaman obat, seperti batang pisang yang mengandung flavonoid (golongan flavonol), saponin (triterpen), dan tanin. Senyawa ini berfungsi sebagai antibakteri, antivirus, antiparasit, serta immunostimulan, dan terbukti meningkatkan ketahanan ikan terhadap Vibrio sp. Penelitian ini bertujuan menguji efektivitas serbuk batang pisang peroral untuk pengobatan penyakit AHPND pada udang vaname. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan 5 perlakuan dan 6 ulangan. Perlakuan terdiri dari kontrol terdiri dari kontrol positif (K+), kontrol negatif (K-), serbuk batang pisang 1 gr kg-1 (BP1), serbuk batang pisang 1,5 gr kg-1 (BP1,5) dan serbuk batang pisang 2 gr kg-1 (BP2). Hewan uji yang digunakan yaitu udang vaname dengan bobot 3-3,5 g yang dipelihara dalam akuarium selama 30 hari. Udang diinfeksi dengan bakteri V. parahaemolyticus dengan kepadatan 106 CFU mL-1 yang merupakan hasil dati uji lethal dose 50 (LD50). Udang diberi pakan komersial dengan kadar protein 40% kemudian dicoating dengan serbuk batang pisang, udang diberi makan dengan frekuensi 5 kali sehari. Parameter yang diukur dan diamati yaitu ekspresi gen inflamasi udang vaname, respons imun (total hemocyte count (THC), aktivitas fagositosis (AF), aktivitas phenoloxidase (PO), dan aktivitas respiratory burst (RB)), kelangsungan hidup, histologi serta kelimpahan bakteri. Penggunaan serbuk batang pisang pada pakan secara efektif dapat menekan pertumbuhan bakteri V. parahaemolyticus melalui uji zona hambat dan kultur bersama secara signifikan (P<0,05). Respons imunitas juga menunjukkan hal yang serupa, penggunaan serbuk batang pisang 2 g kg-1 pada pakan mampu meningkatkan imunitas udang yang diinfeksi dengan bakteri Vibrio parahaemolyticus secara signifikan lebih tinggi dibandingkan kontrol positif (P<0,05). Tingkat kelangsungan hidup (TKH) pada udang yang diberi perlakuan serbuk batang pisang pada pakan menunjukkan nilai yang lebih tinggi dan signifikan dibandingkan dengan kontrol positif (P<0,05). Relative percent survival (RPS) juga menunjukkan nilai yang sama, perlakuan yang diberi serbuk batang pisang 2 g kg-1 menunjukkan nilai tertinggi dan signifikan (P<0,05). Gejala klinis udang yang diinfeksi dengan bakteri Vibrio parahaemolyticus menunjukkan gejala yang ringan pada perlakuan yang diberi serbuk batang pisang pada pakan. Kelimpahan bakteri pada organ hepatopankreas dan usus udang juga menunjukan tren penurunan kelimpahan bakteri vibrio dan Vibrio parahaemolyticus yang signifikan (P<0,05) pada perlakuan yang diberi serbuk batang pisang peroral dibandingkan dengan kontrol positif hingga akhir masa uji tantang. Ekspresi gen inflamasi juga menunjukkan hal yang sejalan, penambahan serbuk batang pisang peroral mampu menurunkan gen inflamasi pada udang yang diinfeksi dengan bakteri Vibrio parahaemolyticus secara signifikan dibandingkan dengan kontrol positif (P<0,05). Histologi pada organ hepatopankreas dan usus udang menunjukkan hasil yang linear dengan hasil kelimpahan bakteri dan ekspresi gen inflamasi, histologi hepatopankreas dan usus udang pada perlakuan terbaik 2 g kg1 menunjukkan kerusakan yang lebih ringan dibandingkan dengan perlakuan kontrol positif. Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan serbuk batang pisang pada pakan mampu meningkatkan respons imunitas udang dan menurunkan kelimpahan bakteri Vibrio parahaemolyticus dan ekspresi gen inflamasi. Selain itu penggunaan serbuk batang pisang juga membantu mempercepat proses penyembuhan akibat serangan patogen.

Whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) farming industry has high economic value, accounting for 17% of global aquaculture exports in 2022, with worldwide production reaching 7.93 million tons. In Indonesia, production in 2022 was 1.09 million tons with an export value of 2.16 billion USD, and the government is targeting 2 million tons of production by 2024. Infection with AHPND can cause mass mortality at all life stages of shrimp. This disease is reported to have caused losses of up to 11 billion USD in Asia (2010–2016). Antibiotics are used to control the infection, but their use is now restricted due to the risk of bacterial resistance and residues. An emerging alternative is phytopharmaceuticals derived from medicinal plants, such as banana stems, which contain flavonoids (flavonol group), saponins (triterpenes), and tannins. These compounds function as antibacterial, antiviral, antiparasitic, and immunostimulants, and have been shown to enhance fish resistance to Vibrio sp. This study aimed to evaluate the effectiveness of oral banana stem powder for the treatment of AHPND in vanamei shrimp. The study employed a completely randomized design with 5 treatments and 6 replicates. The treatments consisted of a positive control (K+), a negative control (K-), 1 g/kg banana stem powder (BP1), 1,5 g/kg banana stem powder (BP1,5), and 2 g/kg banana stem powder (BP2). The test animals used were vanamei shrimp weighing 3–3,5 g, reared in aquariums for 30 days. The shrimp were infected with V. parahaemolyticus at a density of 106 CFU mL?¹ a concentration derived from the lethal dose 50 (LD50) test. The shrimp were fed commercial feed containing 40% protein, which was then coated with banana stem powder; they were fed five times daily. The parameters measured and observed included the expression of vanamei shrimp inflammatory genes, immune response (total hemocyte count (THC), phagocytosis activity (AF), phenoloxidase activity (PO), and respiratory burst activity (RB)), survival, histology, and bacterial abundance. The use of banana stem powder in feed effectively suppressed the growth of V. parahaemolyticus bacteria, as demonstrated by significant results in both the inhibition zone test and co-culture assay (p<0,05). Immune responses also showed similar results, the use of 2 g kg-1 banana stem powder in feed significantly increased the immunity of shrimp infected with V.parahaemolyticus compared to the positive control (p<0,05). The survival rate (SR) in shrimp treated with banana stem powder in feed showed a higher and significantly different value compared to the positive control (p<0,05). Relative percent survival (RPS) also showed the same trend, the treatment with 2 g kg-1 banana stem powder exhibited the highest and significantly different value (p<0.05). Clinical symptoms in shrimp infected with the bacterium V. parahaemolyticus were milder in the treatment group fed with banana stem powder in their diet. Bacterial abundance in the hepatopancreas and intestines of shrimp also showed a significant (p<0,05) downward trend in the abundance of Vibrio and V. parahaemolyticus in the group treated with oral banana stem powder compared to the positive control until the end of the challenge period. Inflammatory gene expression also showed a consistent pattern, the addition of banana stem powder via oral administration was able to significantly reduce inflammatory genes in shrimp infected with V. parahaemolyticus compared to the positive control (p<0,05). Histology of the shrimp’s hepatopancreas and intestine showed results consistent with bacterial abundance and inflammatory gene expression; histology of the hepatopancreas and intestine in the best treatment group 2 g kg?¹ exhibited milder damage compared to the positive control. This study indicates that the inclusion of banana stem powder in the diet enhances the immune response in shrimp and reduces the abundance of V.parahaemolyticus and the expression of inflammatory genes. Additionally, the use of banana stem powder helps accelerate the healing process following pathogen infection.