Aplikasi Bioflok untuk Proteksi Udang Vaname (Litopenaeus vannamei) dari Infeksi Vibrio parahaemolyticus

Abstract

Kegiatan budidaya udang vaname masih terkendala dengan serangan penyakit, salah satunya yaitu vibriosis yang disebabkan oleh bakteri genus Vibrio termasuk di dalamnya Vibrio parahaemolyticus. Salah satu masalah vibriosis yang saat ini dialami industri budidaya udang adalah infeksi V. parahaemolyticus strain tertentu yang memproduksi toksin pirA dan pirB yang menyebabkan penyakit acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND). Patogenitas V. parahaemolyticus diatur melalui mekanisme quorum sensing (QS), yaitu komunikasi antar sel bakteri melalui molekul-molekul sinyal (autoinducer) yang selanjutnya mendorong bakteri untuk mengekspresikan gen (termasuk gen yang mengatur faktor virulensi dan juga patogenitas) tertentu secara bersamaan. Kepadatan bakteri V. parahaemolyticus di perairan mempengaruhi ekspresi dari regulator faktor virulensinya. Salah satu strategi untuk mengendalikan penyakit vibriosis adalah melalui penghambatan mekanisme QS dan dengan mengontrol populasi bakteri penyebabnya menggunakan teknologi bioflok. Bioflok adalah teknologi yang mengonversi nitrogen dari limbah pakan maupun sisa metabolisme organisme yang dibudidayakan, menjadi biomassa mikroorganisme heterotrof melalui penambahan sumber karbon organik sehingga membentuk flok yang terdiri atas biomassa bakteri, alga, fungi, dan mikroorganisme lain yang disebut dengan bioflok. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan performa positif bioflok dalam meningkatkan kualitas lingkungan budidaya, meningkatkan pertumbuhan dan respons imun udang, serta sebagai biokontrol bakteri patogen untuk mengurangi risiko infeksi penyakit. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi aplikasi teknologi bioflok pada budidaya udang vaname dalam menghambat infeksi bakteri V. parahaemolyticus pada kepadatan yang berbeda. Post-larva udang vaname berukuran 0.041 ± 0.019 g dipelihara pada akuarium kaca berukuran 60 × 30 × 30 cm3 (volume air 33.3 L) sebanyak 21 unit dengan kepadatan 3 ekor L-1. Udang dipelihara selama 21 hari dengan masing-masing perlakuan yang meliputi pemeliharaan pada sistem bioflok (rasio C:N 10) dan diuji tantang melalui perendaman menggunakan bakteri V. parahaemolyticus di awal pemeliharaan dengan kepadatan 103; 105; dan 107 CFU mL-1, perlakuan kontrol positif yaitu pemeliharaan tanpa bioflok dan diuji tantang dengan kepadatan bakteri V. parahaemolyticus 103; 105; dan 107 CFU mL-1, dan perlakuan kontrol negatif yaitu pemeliharaan tanpa bioflok dan tidak diuji tantang. Pemberian pakan dilakukan sebanyak empat kali sehari (07.00, 11.00, 15.00, dan 19.00 WIB) dengan feeding rate 10%. Parameter yang diukur yaitu parameter in vitro yang meliputi pengaruh bioflok terhadap kepadatan, aktivitas biofilm, dan aktivitas kitinase bakteri V. parahaemolyticus, serta parameter in vivo yang meliputi kinerja pertumbuhan (sintasan, laju pertumbuhan spesifik (LPS), dan pertambahan panjang mutlak (PPM)), respons imun (total haemocyte count (THC), aktivitas fagositosis (AF), aktivitas phenoloxidase (PO), dan respiratory burst (RB)), dan parameter kualitas air. Hasil penelitian menunjukkan penambahan suspensi bioflok pada kultur bakteri V. parahaemolyticus dapat menurunkan kepadatan bakteri tersebut secara signifikan (P<0.05) terutama pada perlakuan kepadatan V. parahaemolyticus 103 dan 105 CFU mL-1. Penambahan bioflok juga dapat menurunkan aktivitas biofilm bakteri V. parahaemolyticus pada perlakuan 103 dan 107 CFU mL-1. Parameter indeks kitinolitik baik perlakuan yang diberi bioflok maupun kontrol tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Hasil pengamatan kepadatan bakteri V. parahaemolyticus pada media pemeliharaan hari ke-3 di semua perlakuan berada di kisaran 104 – 105 CFU mL-1. Pada perlakuan 105 CFU mL-1 perlakuan bioflok menunjukkan kepadatan V. parahemolyticus yang lebih rendah (Log CFU bakteri 4.20) secara signifikan (P<0.05) dibandingkan dengan kontrol positifnya (Log CFU bakteri 5.04). Pada hari ke-6 pengamatan, pola yang sama masih terlihat dan berada pada kisaran kepadatan Log CFU bakteri 2.7 – 3.6. Hasil pengamatan presumtive vibrio count pada media pemeliharaan udang vaname tidak menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antar perlakuan dengan masing-masing kontrol positifnya kecuali dengan kontrol negatif pada hari ke-3 dan ke-6. Perlakuan bioflok juga mampu meningkatkan pertumbuhan udang vaname yang ditunjukkan oleh parameter LPS dan PPM terlepas dari kepadatan bakteri uji tantang. Selanjutnya, nilai PPM pada perlakuan bioflok dengan kepadatan uji tantang 103 dan 105 CFU mL-1 menunjukkan nilai yang lebih tinggi dibanding kontrol positifnya. Nilai THC dan AF secara keseluruhan menunjukkan bahwa perlakuan bioflok mampu meningkatkan nilai THC dan berbeda signifikan (P<0.05) dibandingkan kontrol positifnya. Nilai aktivitas PO menunjukkan mulai dari hari ke 7 hingga hari ke 21, pada kepadatan bakteri uji tantang 105 dan 107 CFU mL-1 memiliki nilai aktivitas PO yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol positifnya. Aplikasi bioflok secara signifikan (P<0.05) dapat meningkatkan nilai RB, pengaruh signifikan mulai terlihat pada hari ke 14. Hingga hari ke 21, perlakuan kepadatan bakteri uji tantang 103 dan 105 CFU mL-1 menunjukkan nilai aktivitas RB yang lebih tinggi pada perlakuan bioflok dan berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan kontrol positif. Udang vaname yang dipelihara pada perlakuan bioflok dan diuji tantang dengan V. parahaemolyticus menunjukkan hasil tingkat kelangsungan hidup yang lebih tinggi dan berbeda signifikan (P<0.05) dibandingkan dengan kontrol positif. Bahkan dengan kepadatan uji tantang yang paling tinggi yaitu 107 CFU mL-1, bioflok masih mampu menghambat V. parahaemolyticus untuk menginfeksi dan menyebabkan kematian pada udang, yang ditunjukkan dengan nilai tingkat kelangsungan hidup pada perlakuan bioflok yang lebih tinggi (84.0 ± 3.4%) dibandingkan dengan kontrol positifnya (72.3 ± 3.0%). Kesimpulan yang dapat diambil adalah aplikasi bioflok dapat menghambat pertumbuhan dan aktivitas biofilm bakteri V. parahaemolyticus, meningkatkan respons imun dan pertumbuhan udang vaname, serta meningkatkan sintasan udang vaname.