Penggunaan Phaeodactylum tricornutum yang Dikultur dengan Pupuk Berbeda untuk Peningkatan Pertumbuhan dan Respons Imun Larva Udang Windu

Abstract

Udang windu (Penaeus monodon) merupakan salah satu komoditas unggulan budidaya di Indonesia yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Tantangan utama dalam pengembangan budidaya udang windu baik pada pembenihan maupun pembesaran di tambak adalah kematian massal yang disebabkan oleh penyakit bakterial yang disebabkan oleh genus Vibrio. Salah satu strategi pengendalian patogen vibrio yang lebih aman dan ramah lingkungan adalah dengan memanfaatkan senyawa bioaktif yang memiliki sifat antibakteri alami yang berasal dari produk alami seperti mikroalga. Salah satu mikroalga yang dapat dikembangkan untuk kegiatan budidaya adalah Phaeodactylum tricornutum. P. tricornutum merupakan mikroalga kelompok diatom yang dikenal memiliki kandungan asam lemak tak jenuh ganda asam eicosapentaenoat (EPA) dan senyawa bioaktif seperti fukosantin yang relatif tinggi. Fukosantin yang dihasilkan diatom dilaporkan dapat menghambat efek sel kanker dengan memengaruhi aktivitas proapoptosisnya. Selain itu fukosantin juga memiliki kemampuan sebagai anti- diabetes, anti-obesitas, anti-photoaging, anti-angiogenic, dan efek anti-metastasis. Untuk itu P. tricornutum memiliki potensi yang sangat besar untuk dikultur baik sebagai sumber berbagai senyawa bioaktif maupun sebagai pakan alami untuk larva berbagai organisme akuatik termasuk udang windu. Komposisi nutrien dan senyawa bioaktif dalam mikroalga sangat dipengaruhi oleh ketersediaan nutrien dari pupuk yang digunakan pada media pemeliharaan mikroalga. Penggunaan pupuk dalam kegiatan budidaya mikroalga dapat memengaruhi kuantitas dan kualitas mikroalga yang digunakan sebagai pakan alami untuk kegiatan pemeliharaan udang. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh pupuk komersil yang berbeda terhadap: 1) pertumbuhan dan kandungan beta karoten P. tricornutum, 2) aktivitas antibakteri dan antibiofilm ekstrak P. tricornutum, dan 3) dampaknya terhadap pertumbuhan dan respons imun post larva udang windu. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap yang meliputi uji pertumbuhan P. tricornutum, uji aktivitas antibakteri dan aktivitas antibiofilm vibrio patogen dan uji in vivo yaitu uji pertumbuhan dan respons imun udang windu pasca pemeliharaan dan uji tantang vibrio patogen. Uji pertumbuhan P. tricornutum menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas lima perlakuan dengan tiga ulangan yaitu Conway (CON), pupuk balai biosilika (PBB), pupuk balai rica (PBR), pupuk komersil paten (PKP), dan pupuk komersil asnita (PKA). Selanjutnya untuk uji in vitro pada kultur vibrio patogen menggunakan rancangan acak lengkap dengan 12 perlakuan dengan tiga ulangan. Pada tahap ini ekstrak P. tricornutum yang berasal dari kultur dengan pupuk yang berbeda ditambahkan pada beberapa isolat vibrio yang bersifat patogen yaitu V. parahaemolyticus, V. harveyi dan V. alginolyticus. Pada uji aktivitas pembentukan biofilm digunakan antibiotik streptomycin sebagai kontrol. Selanjutnya untuk uji in vivo pada post larva udang windu menggunakan rancangan acak lengkap dengan empat perlakuan dengan tiga ulangan yaitu K (tanpa pemberian P. tricornutum), CON (pemberian P. tricornutum dengan conway), PBB (pemberian P. tricornutum dengan pupuk balai biosilika) dan PKA (pemberian P. tricornutum dengan pupuk komersial asnita). Setelah masa pemeliharaan selesai, dilakukan uji tantang dengan menggunakan bakteri V. parahaemolyticus dan V. harveyi. P. tricornutum yang dikultur dengan pupuk CON, PBB dan PKA menunjukkan kepadatan, laju pertumbuhan, dan biomassa yang lebih tinggi daripada perlakuan lain (P<0.05). Sedangkan total karotenoid tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan PBB (0,41 g/L). Berbeda dengan hasil penelitian sebelumnya yang melaporkan kemampuan P. tricornutum dalam menghambat pertumbuhan vibrio patogen, seperti V. anguillarum, V. cholera, V. parahaemolyticus, V. vulnificus, dan V. natriegens, penelitian ini menunjukkan bahwa P. tricornutum yang digunakan dalam penelitian ini tidak memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan vibrio yang diujikan. Meskipun demikian, P. tricornutum memiliki kemampuan antibiofilm terhadap V. parahaemolyticus, V. harveyi, dan V. alginolyticus. Penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian mikroalga P. tricornutum dapat meningkatkan pertumbuhan udang windu selama 30 hari pemeliharaan secara signifikan dibandingkan dengan udang yang dipelihara tanpa penambahan mikroalga. Total haemocyte count, aktivitas phenoloxidase dan aktivitas respiratory burst menunjukkan bahwa pemberian mikroalga P. tricornutum terutama pada perlakuan PBB mampu meningkatkan respons imun post larva udang windu. Hasil uji tantang menunjukkan bahwa pemberian mikroalga P. tricornutum yang dikultur dengan pupuk PBB memiliki nilai kelangsungan hidup pasca uji tantang vibrio yang lebih tinggi (P<0,05) dibandingkan dengan perlakuan CON dan PKA. Berdasarkan hasil penelitian ini maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan pupuk komersil yang berbeda berpengaruh signifikan terhadap produktivitas, kandungan total karotenoid, aktivitas antibakteri dan antibiofilm P. tricornutum yang selanjutnya berdampak pada pertumbuhan dan respons imun larva udang windu, dengan hasil terbaik didapatkan pada pupuk biosilika (PBB).