Produksi dan Bioaktivitas Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan dari Tiga Jenis Ikan Budidaya

Abstract

This study was aim to produce the growth hormone recombinant protein (rGH) of giant grouper (Epinephelus lanceolatus), giant gouramy (Osphronemus gouramy), and common carp (Cyprinus carpio) and compare their bioactivity by using of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) injecting their product. Fragment DNA encoding mature GH protein of giant grouper (El-mGH), giant gouramy (Og-mGH) and common carp (Cc-mGH) was amplified by PCR method and PCR products were then ligated to pCold 1 to generate pCold/El-mGH, pCold/Og-mGH, and pCold/Cc-mGH protein expression vector, respectively. Each of those expression vectors was transformed into the Escherichia coli BL21. E. coli BL21 was cultured using LB medium and protein production was induced by cold shock at 15±1oC for overnight. The inclusion bodies of E. coli transformants containing protein expression vector were isolated by sonication method, and rGH production was analyzed by SDS-PAGE. Juvenile of Nile tilapia in average body weight of 11±1g was intramuscularly injected once a week for 4 weeks with rGH solution containing of 1 μg inclusion body of bacterial per gram fish body weight. The results showed that rGH in molecular weight of about 25 kDa was obtained. Fish injected with rGH of El-mGH, Cc-mGH and Og-mGH grew 20.94%, 18.09% and 16.99% faster, respectively, compared with control. This result indicated that all rGH produced in E. coli possessed biological activity when tested in Nile tilapia, and it may be useful to improve growth of other aquaculture fish species.

Pertumbuhan merupakan salah satu faktor penting dalam keberhasilan usaha budidaya perikanan. Pertumbuhan yang lambat akan menyebabkan lamanya waktu pemeliharaan dan besarnya biaya yang harus dikeluarkan, lamanya waktu pemeliharaan juga akan meningkatkan resiko-resiko dalam pemeliharaan, seperti terserang penyakit, kematian massal, dan sebagainya. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode pemberian protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) untuk meningkatkan laju pertumbuhan. Pada penelitian ini, protein rGH dari ikan kerapu kertang (Epinephelus lanceolatus), ikan gurame (Osphronemus gouramy) dan ikan mas (Cyprinus carpio) diproduksi dengan teknologi protein rekombinan melalui bakteri E. coli. Bioaktivitas rGH diuji dengan mengamati pertumbuhan ikan nila (Oreochromis niloticus) yang diinjeksi dengan rGH tersebut dibandingkan dengan ikan yang hanya diinjeksi dengan PBS atau protein dari pCold 1 tanpa fragmen DNA GH. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan-ikan budidaya. Tahapan dalam memproduksi rGH dari ikan kerapu kertang, ikan gurame, dan ikan mas adalah fragmen DNA penyandi protein GH mature (mGH) dari masing-masing ikan diamplifikasi dengan PCR dengan cetakan plasmid pGEM-T Easy yang mengandung cDNA yang telah diisolasi dari ikan kerapu kertang (Mulyadi et al. 2008), ikan gurame (Nugroho et al. 2007), dan ikan mas berdasarkan database Bank Gen no. akses M27000. Primer yang digunakan untuk amplifikasi mGH ikan kerapu kertang (El-mGH) adalah primer forward El-mGH-F 5’- ctcgag cag cca atc aca gac ggc cag - 3’ dan primer reverse El-mGH-R 5’- aagctt cta cag ggt aca gtt ggc ctc agg - 3’ yang masing-masing dilengkapi dengan situs restriksi XhoI dan HindIII (digaris bawahi dan dicetak tebal). Primer untuk amplifikasi fragmen DNA GH mature ikan gurame (Og-mGH) adalah primer forward Og-mGH-F 5’- ggatcc cag cca atc aca gac agc cag - 3’ dan reverse Og-mGH-R 5’- gaattc cta cag agt gca gtt agc ttc tgg - 3’ yang dilengkapi dengan situs restriksi BamHI dan EcoRI. Selanjutnya primer untuk amplifikasi fragmen DNA GH mature ikan mas (Cc-mGH) adalah primer forward Cc-mGH-F 5’- ggatcc tca gac aac cag cgg ctc ttc - 3’ dan reverse Cc-mGH-R 5’- gtcgac cta cag ggt gca gtt gga atc cag - 3’ yang dilengkapi dengan situs restriksi BamHI dan SalI.