Efektivitas Metabolit Penicillium sp. KTR58 terhadap Respons Imun dan Resistansi Udang Vaname yang Diinfeksi Vibrio parahaemolyticus

Abstract

Udang vaname (Litopenaeus vannamei) menjadi salah satu komoditas utama untuk ekspor dan Indonesia menjadi produsen utama urutan ke-5 di dunia pada tahun 2022. Upaya pengembangan produksi udang vaname terus dilakukan salah satunya melalui intensifikasi. Meski demikian, budidaya intensif masih menghadapi berbagai kendala seperti penyakit acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND). AHPND yang sebelumnya dikenal sebagai early mortality syndrome (EMS) adalah salah satu penyakit bakteri mematikan yang umumnya menyerang berbagai spesies udang. Vibrio parahaemolyticus menjadi penyebab penyakit tersebut telah menyebabkan kerugian sosial-ekonomi yang tinggi di beberapa negara sehingga berdampak buruk pada produksi akuakultur dan berisiko terhadap ketahanan pangan global. Strategi pencegahan dan pengobatan telah banyak dikembangkan, salah satunya adalah penggunaan bahan alami berupa metabolit sekunder fungi. Metabolit sekunder fungi adalah senyawa kimia yang dihasilkan oleh fungi yang tidak esensial untuk pertumbuhan fungi, tetapi memberikan keunggulan adaptif dalam lingkungan mereka tumbuh. Metabolit sekunder memiliki keragaman kimia yang luar biasa termasuk empat kelompok utama yaitu terpenoid, poliketida, peptida non-ribosom, atau kombinasinya. Contoh metabolit sekunder yang telah diteliti di bidang akuakultur adalah fungi Nodulisporium sp. KT29 yang diketahui mampu meningkatkan kinerja produksi udang vaname yang dibudidayakan di laut dan menghambat pertumbuhan bakteri V.harveyi. Pada penelitian ini eksplorasi pemanfaatan metabolit sekunder fungi dalam budidaya udang vaname kembali dilakukan menggunakan jenis fungi Penicillium sp. KTR58. Fungi ini merupakan jenis fungi endofit mangrove Rhizophora mucronata yang diisolasi dari bagian daun dan memiliki potensi yang cukup besar untuk menghasilkan senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi budidaya udang vaname. Tujuan dilakukannya penelitian ini yaitu untuk menganalisis efektivitas metabolit Penicillium sp. KTR58 terhadap respons imun dan resistansi udang vaname yang diinfeksi V. parahaemolyticus serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan udang vaname. Penelitian dilaksanakan pada rentang bulan Juni-Desember 2025. Udang vaname berukuran stadia post larvae 10 bersertifikat Specific Pathogen Free berasal dari Hatchery Suri Tani Pemuka, Anyer. Pemeliharaan hewan uji dilakukan di Laboratorium Marikultur, IPB University. Kultur fungi dan uji in vitro dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Teknologi Hasil Perairan, IPB University. Analisis kualitas air dilaksanakan di Laboratorium Lingkungan Akuakultur. Analisis status kesehatan dan histologi di Laboratorium Kesehatan Organisme Akuatik, IPB University. Penelitian ini terdiri dari uji in vitro dan uji in vivo (uji pada udang vaname). Uji in vitro terdiri dari kromatografi lapis tipis (KLT), uji bioautografi, uji aktivitas proteolitik, dan uji aktivitas antibakteri. Desain eksperimen uji in vivo yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari 2 yaitu RAL pemeliharaan udang dengan pakan uji (4 perlakuan dengan 3 ulangan) dan RAL uji tantang dengan V.parahaemolyticus (5 perlakuan dengan 3 ulangan). Pemeliharaan udang dengan pakan uji dilakukan selama 30 hari dengan feeding rate 6 - 8% dari biomas udang. Pakan uji terdiri dari pakan komersial tanpa penambahan metabolit atau kontrol (K), pakan yang mengandung metabolit Penicillium sp. KTR58 dosis 10 mL kg-1 pakan (P10), 20 mL kg-1 pakan (P20), dan 30 mL kg-1 pakan (P30). Kemudian uji tantang udang dengan V.parahaemolyticus 105 CFU mL-1 dilakukan selama tujuh hari dan dilengkapi dengan kontrol positif (KP) dan kontrol negatif (KN). Parameter pengamatan yaitu kinerja pertumbuhan (laju pertumbuhan spesifik (LPS), rasio konversi pakan (RKP), biomass akhir, dan tingkat kelangsungan hidup (TKH)), histologi usus, respons imun (respiratory burst (RB), phenoloxidase (PO), total hemosit, aktivitas fagositosis (AF)), kelimpahan bakteri di hepatopankreas, dan respons stres (kadar glukosa, gejala klinis, dan histopatologi hepatopankreas). Hasil penelitian ini menunjukkan diameter zona hambat tertinggi pada uji aktivitas antibakteri diperoleh dari perlakuan dengan dosis 30 µL disc-1 sebesar 26,50 ± 0,50 mm. Uji KLT menunjukkan dugaan kandungan senyawa steroid, flavonoid, terpenoid, saponin, kumarin dan alkaloid. Senyawa yang menunjukkan aktivitas antibakteri dari hasil uji bioautografi diduga sebagai kumarin, flavonoid, alkaloid, saponin dan steroid. Kinerja pertumbuhan udang vaname yang diberikan metabolit Penicillium sp. KTR58 selama 30 hari lebih tinggi dan berbeda nyata dibanding kontrol dengan hasil terbaik terdapat pada perlakuan P20 yaitu nilai bobot akhir, biomas akhir, LPS dan RKP berturut-turut adalah 8,87 ± 0,16 g; 123,79 ± 8,10 g; 3,96 ± 0,18% hari-1; 1,45 ± 0,05. Hasil parameter respons imun (total hemosit, RB, PO, dan AF) selama pemeliharaan dengan pakan uji dan pascauji tantang pada udang yang diberikan pakan metabolit Penicillium sp. KTR58 lebih tinggi dan berbeda nyata dibanding dengan kontrol. Nilai respons imun tertinggi selama uji tantang ditemukan pada perlakuan P30, dengan nilai total hemosit, AF, RB, dan PO masing-masing sebesar 15,60 x 106 ± 0,40 x 106 sel mL-1; 57,22 ± 0,78%; 0,388 ± 0,004; dan 0,392 ± 0,004. Penambahan metabolit fungi Penicillium sp. KTR58 secara efektif mengurangi kelimpahan bakteri total, total vibrio count (TVC), jumlah V.parahaemolyticus RfR (VpRf) hepatopankreas pada perlakuan P10, P20 dan P30 dibandingkan dengan kelompok kontrol. Kadar glukosa pascauji tantang pada udang perlakuan metabolit Penicillium sp. KTR58 menunjukkan penurunan jumlah dibanding perlakuan kontrol positif. TKH udang vaname yang diberikan metabolit Penicillium sp. KTR58 pascauji tantang lebih tinggi dibandingkan kontrol positif dengan hasil terbaik terdapat pada perlakuan P30 yaitu sebesar 76,7%. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa penambahan metabolit Penicillium sp. KTR58 dengan dosis 20 mL kg-1 pada pakan terbukti efektif dan berbeda nyata dengan kontrol dalam meningkatkan respons imun seperti total hemosit, AF, RB, PO dan resistansi udang vaname terhadap V. parahaemolyticus berupa peningkatan kelangsungan hidup, penurunan total V. parahaemolyticus, dan histopatologi hepatopankreas yang lebih sehat, sekaligus meningkatkan performa pertumbuhan.