Pemanfaatan bakteri selulolitik untuk peningkatan kualitas nutrien dan kecernaan daun singkong (Manihot utilissima) serta kinerja pertumbuhan ikan nila (Oreochromis niloticus).

Abstract

Usaha peningkatan nilai tambah daun singkong (Manihot utilissima) sebagai sumber protein alternatif untuk pakan ikan nila (Oreochromis niloticus) terkendala oleh tingginya kandungan serat kasarnya, padahal kemampuan ikan untuk mencerna pakan berserat terbatas. Pendekatan penggunaan bakteri selulolitik untuk menghidrolisis daun singkong (predigest) diharapkan dapat menurunkan kadar seratnya. Selain itu, bakteri selulolitik juga dapat dimanfaatkan sebagai probiotik yang akan membantu ikan mencerna pakan yang mengandung daun singkong. Dengan demikian, potensi bakteri selulolitik sebagai predigest dan probiotik diharapkan dapat meningkatkan kualitas nutrien daun singkong sehingga kecernaannya meningkat dan pertumbuhan ikan optimal. Tujuan umum penelitian ini adalah mendapatkan bakteri selulolitik yang mampu berperan sebagai predigest dan probiotik untuk meningkatkan kualitas nutrien dan kecernaan daun singkong serta mengevaluasi pengaruhnya terhadap metabolisme dan performa pertumbuhan ikan nila. Secara garis besar penelitian dibagi menjadi empat tahap, yaitu : 1) Seleksi bakteri selulolitik dari saluran pencernaan ikan gurame sebagai kandidat probiotik, 2) Evaluasi pemanfaatan bakteri selulolitik untuk mendegradasi (predigest) daun singkong, 3) Evaluasi pemanfaatan bakteri selulolitik sebagai predigest dan probiotik untuk meningkatkan kecernaan daun singkong dan performa pertumbuhan ikan nila, 4) Evaluasi pengaruh level pemanfaatan daun singkong hasil predigest terhadap performa pertumbuhan ikan nila. Penelitian tahap pertama bertujuan untuk mendapatkan bakteri selulolitik dari saluran pencernaan ikan gurame sebagai kandidat probiotik. Bakteri diisolasi dan diseleksi berdasarkan aktivitas enzim selulolitik, proteolitik, dan amilolitik, sensitivitas bakteri terhadap antibiotik, ketahanan terhadap kondisi pH 2.5 dan 7.5, aktivitas antagonistik terhadap bakteri patogen, kemampuan adhesi, serta sifat patogenisitasnya terhadap ikan nila. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 10 isolat bakteri yang diuji, diperoleh tiga isolat yang memenuhi kriteria sebagai probiotik yaitu isolat UG3, UG7 dan UG8. Berdasarkan analisis sekuen gen 16SrRNA, bakteri UG3 memiliki indeks kemiripan sebesar 93% dengan Bacillus clausii, isolat UG7 memiliki indeks kemiripan sebesar 96% dengan Bacillus amyloliquefaciens dan isolat UG8 memiliki indeks kemiripan sebesar 88% dengan Bacillus subtilis. Penelitian tahap kedua bertujuan untuk mengevaluasi pemanfaatan bakteri selulolitik dari saluran pencernaan ikan gurame dalam meningkatkan kualitas nutrien daun singkong. Penelitian terdiri dari 3 tahap yaitu penentuan isolat, dosis, suhu dan waktu inkubasi yang berbeda untuk mendapatkan kondisi hidrolisis yang optimum. Parameter yang diamati meliputi glukosa terlarut, kadar Neutral Detergent Fiber (NDF) dan Acid Detergent Fiber (ADF), serta kadar protein, lemak, abu, bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN) dan serat (analisis proksimat). Selain itu, daun singkong yang telah dihidrolisis pada kondisi optimum juga dianalisis profil asam amino, asam sianida dan kandungan mineralnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat UG3 menghasilkan kadar glukosa terlarut tertinggi dan dapat menurunkan kadar fraksi serat kasar dengan nilai yang terbaik. Hasil optimasi kondisi pada dosis 5%, suhu 40o C dan waktu inkubasi 72 jam merupakan kombinasi terbaik untuk menurunkan kadar serat kasar daun singkong. Daun singkong hasil predigest secara umum mengalami kenaikan kuantitas asam amino dibanding daun singkong yang tidak mendapatkan perlakuan predigest. Sementara itu, kandungan asam sianida daun singkong hasil predigest mengalami penurunan yang signifikans dibanding dengan daun singkong tanpa perlakuan. Tahap penelitian ketiga bertujuan untuk mengevaluasi peran bakteri selulolitik sebagai predigest dan probiotik dalam meningkatkan kecernaan daun singkong serta performa pertumbuhan ikan nila. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu uji kecernaan dan uji pertumbuhan pada ikan nila. Perlakuan yang diberikan meliputi: A (pakan dengan penambahan daun singkong tanpa predigest dan probiotik, sebagai kontrol), B (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest), C (pakan dengan penambahan daun singkong dan probiotik), D (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest dan probiotik). Parameter kecernaan yang diukur meliputi kecernaan protein dan BETN. Parameter pertumbuhan yang diukur adalah laju pertumbuhan harian, efisiensi pakan, retensi nutrien, aktivitas enzim pencernaan, biokimia darah dan parameter hematologi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan predigest, probiotik dan kombinasi keduanya dapat meningkatkan kecernaan protein dan karbohidrat dari pakan yang mengandung daun singkong. Selain itu, perlakuan predigest, probiotik dan kombinasi keduanya juga menghasilkan laju pertumbuhan, efisiensi pakan dan retensi nutrien yang lebih baik dibanding kontrol. Penelitian tahap keempat bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh penggunaan level daun singkong hasil predigest pada pakan terhadap performa pertumbuhan ikan nila. Perlakuan yang digunakan meliputi: A (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest sebanyak 0%, sebagai kontrol), B (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest sebanyak 10%), C (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest sebanyak 20%), D (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest sebanyak 30%) dan E (pakan dengan penambahan daun singkong hasil predigest sebanyak 40%). Parameter yang diukur meliputi laju pertumbuhan harian, efisiensi pakan, retensi nutrien dan tingkat kelangsungan hidup. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan daun singkong hasil predigest hingga 30% menghasilkan laju pertumbuhan harian dan retensi nutrien yang sama dengan ikan nila yang diberi pakan tanpa penambahan daun singkong. Berdasarkan hasil dari seluruh tahap penelitian dapat disimpulkan bahwa bakteri B. clausii UG3 yang diisolasi dari saluran pencernaan ikan gurame dapat digunakan sebagai predigest dan probiotik untuk meningkatkan kualitas nutrien dan kecernaan daun singkong serta performa pertumbuhan ikan nila. Pemanfaatan daun singkong hasil predigest dapat dilakukan hingga level 30% tanpa mengurangi pertumbuhan dan status kesehatan ikan.