Profil Nutrisi dan Mikrobioma Biawak Kalimantan (Lanthanotus borneensis) menggunakan Next-Generation Sequencing

Abstract

Biawak Kalimantan (Lanthanotus borneensis) merupakan salah satu satwa yang dilindungi oleh pemerintah Republik Indonesia. Tahun 2019, International Union for Coservation of Nature (IUCN) menetapkan L. borneensis sebagai spesies “endangered’. Penurunan populasi pada Biawak Kalimantan menjadi perhatian utama dalam upaya konservasi. Konservasi merupakan salah satu upaya dalam meningkatkan jumlah populasi Biawak Kalimantan. Upaya konservasi ini tidak hanya melibatkan pelestarian habitat alami, namun penangkaran yang efektif dan pemenuhan nutrisi hewan juga menjadi penting juga untuk dilakukan. Pakan yang diberikan kepada hewan dengan nutrisi yang tepat dapat memengaruhi performa, kesehatan dan reproduksi. Pengaruh pakan dalam meningkatkan performa seperti pertambahan bobot badan, meningkatkan kesehatan dan perkembangan satwa dapat diketahui dengan cara mengetahui diversitas komposisi mikrobiota. Mikrobiota didefinisikan sebagai kumpulan organisme yang hidup dan berinteraksi dengan tubuh inang. Sementara itu, mikrobioma mengacu pada materi genetik dari mikrobiota yang berada di lokasi tertentu dalam tubuh, termasuk bakteri, virus, jamur, eukariotik, dan arkaebakteria, yang secara kolektif membentuk mikrobioma usus di saluran pencernaan. Diversitas DNA spesies pada saluran pencernaan biawak yang tinggi membutuhkan pendekatan untuk mengamplifikasi keragaman tersebut. Belum adanya penelitian mengenai profil mikrobioma Biawak Kalimantan dengan pemberian pakan yang berbeda mendasari untuk dilakukannya penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui profil mikrobioma dari pemberian berbagai macam pakan menggunakan NGS sehingga dapat ditemukan formulasi pakan yang sesuai sebagai upaya konservasi Biawak Kalimantan. Penelitian ini dilakukan dengan tiga jenis pakan yaitu cacing tanah, udang dan ikan. Komposisi kimia pakan dianalisis dengan metode proksimat yang meliputi kadar air, kadar abu, protein kasar, lemak kasar dan serat kasar. Periode perlakuan diawali penimbangan bobot badan awal biawak Kalimantan kemudian pakan diberikan selama 14 hari. Satu hari setelah perlakuan, dilakukan koleksi sampel feses dengan metode swab kloaka kemudian bobot badan akhir ditimbang lalu dianalisis secara statistika. Selanjutnya, DNA dari sampel feses diekstraksi, diamplifikasi PCR menggunakan primer 515F dan 806R lalu visualisasi dengan elektroforesis. gDNA disekuensing dengan menggunakan Next-Generation Sequencing (NGS) Illumina pada region V4 16S rRNA untuk melihat profil mikrobioma. Hasil menunjukkan bahwa pakan ikan dan udang memiliki komposisi protein serta lemak yang tinggi. Serat kasar dan bahan anorganik paling banyak ditemukan pada cacing. Performa pertambahan bobot badan yang signifikan ditunjukkan oleh perlakuan pakan udang dan ikan (p=0,05). Identifikasi 16S rRNA melalui (NGS) di region V4 pada tiga sampel menghasilkan taksonomi bakteri yang dibagi ke dalam 20 filum, 38 kelas, 80 ordo, 155 famili dan 225 genus. Biawak dengan perlakuan cacing dan ikan, pada tingkat filum didominasi oleh Proteobacteria dan Bakteriodota, filum Firmicutes lebih banyak ditemukan pada perlakuan udang. Komposisi paling melimpah pada tingkat famili paling banyak diisi oleh Alcaligenaceae dan Enterobacteriaceae namun pada perlakuan udang, Mycoplasmataceae lebih dominan. Proporsi jumlah bakteri dari berbagai jenis di tingkat famili pada perlakuan ikan terlihat relatif lebih seimbang dibandingkan cacing dan udang. Famili dari Weeksellaceae, Flavobacteriaceae, Synergistaceae, Pseudoamonacae, Commamonadeaceae, Vibrionaceae, Pseudoalteromonaceae, dan Bakteridaceae terdeteksi bahwa proporsi jumlahnya lebih seimbang dibandingkan pada cacing dan udang, perbandingan proporsi sekitar 2:7:2. Bakteri Weeksellaceae, Aeromonas, Pseudomonas dan Vibrio umum ditemukan pada saluran pencernaan hewan laut seperti ikan laut putih dan penyu (Burtseva et al. 2021). Pada tingkat genus, mikrobioma biawak dengan pakan cacing didominasi oleh genus Alcaligenes, sedangkan pada biawak dengan pakan udang lebih banyak kelimpahan Mycoplasma dan genus Achromobacter paling tinggi ditemukan pada mikrobioma biawak pakan ikan. Index Shanon, Simpson dan kurva rarefaction menunjukkan keragaman bakteri yang paling tinggi terdapat pada perlakuan ikan. Pakan ikan dan udang memiliki keragaman bakteri yang paling tinggi dibandingkan cacing. Hal ini juga memberikan hubungan positif dengan bertambahnya performa bobot badan. Selain itu, komunitas inti mikrobioma antar perlakuan yang ditunjukkan oleh diagram venn membentuk core system unik pada daerah tumpeng tindih sedangkan keunikan ragam bakteri pada masing-masing perlakuan ditunjukkan oleh daerah yang tidak bersinggungan. Diagram venn menunjukkan bahwa mikrobioma biawak pakan ikan dan udang memiliki komunitas inti (core community) lebih banyak dilihat dari jumlah ASV. ASV pada mikrobioma kadal pakan ikan dan udang sebanyak 60, jumlah ini lebih banyak dibandingkan ASV mikrobioma biawak pakan cacing dan udang yaitu sekitar 35. Sementara itu, ketiga sampel hanya membentuk komunitas inti 29 ASV.