ISSN 1907·6754
JURNAl. RlSET AKuAKULTUR Volume 5 Nomor 2, Agustus 2010
JURNAL RISET AKUAKULTUR Volume 5 Nomor 2, Agustus 2010
Jurnoll Ri se! Akua ku ltu r adalah wadah informasi bidang akuak ullllr ya ng berupa holS il·hilSil riset, te rbit tiga kal l selahun dibiayai o leh Pusat Pe n e lil ia" dan Pen gem bang an Pe ri kanan Budid aya, Badan Penelitian dan Pe ngem bangan Kelautan dan Peri kan a" Tahun Anggaran 2010
Penanggung Jawab: (,,001101 Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya
Dewan Redaksi : Prof. Riset Dr. Achmad Sudradjat {AkuakuJl urj Prof. Dr. Komar Sumantad inata (Pemutiaan) Dr. Zafril Imran Azwar (Pakan dan NUlri si)
Dr. Rachmansyah (Sumberdaya Ungkungan) Or. Ad i Hanafi (Akuakultur) Drs. Hambali Supriyadi, M.St. (Kesehatan Ikanl
Mitra Bestar;: Dr.lmron (Pemuliaan)
Redaks i Pe la ksana: Purnomo Indra Basuki Hatim Albasri Suprapti
Alamat Redaksi: Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya :,"'c"'-; Peneht ian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan JI. Ragunan 20, Pasar Minggu Jakarta Selatan 12540 Telp .: (021 ) 7805052 Faks .: (021) 7815 101 e·"""1ail :;ublikasi:l cria. indosaf. net.id ' <1(0 -;. ena. indosat.net.id
~
.:;' .::-: :""
.:, .... : F"or 137 /Ak red·UPI / P2MBI/03/2009
ISSN 1907·6754
JURNAl RISET AKUAKUlTUR Vo lu me 5 Nomar 2, Agustus 2010
DAFTAR lSI KATA PENGANTAR ............................ ................................... ,...... ....... ............. .... .. ..
iii
DAfTAR 151 ,............... ............ .... ................................................................... ...........
v
Diferensiasi kelam in Ilga genotipe ikan nila yang diberi bahan aromatase Inhibitor Oleh: Didik Ariyanto, Komar Sumantadinata, dan Agus Oman SudraJat ...................... .....
165.. 174
Karakteristik genetik enam populasi ikan nHem (Osteochilus hasse/til dijawa Barat Oleh: Mulyasari, Dinar Tri Saelistyowati, Anan g Hari Kristanto, dan Irin Iriana Kusmini .................. ".......................................................................................
175-·182
Karakter genelik induk (F·O) dan turunannya (F-l) pada ikan hias laut clown (Amphiprlon percula) menggunakan marker RAPD (Random Amplified POlymorfism ONA) Oleh: Sari Budi Moria Sembiring, Ketut Maha Setiawati, Haryanti, dan Ida KomangWardana ......................................................................................................
183 .. 1gO
Karakteristik genotipe hibrida huna biru (Cherax albertlsll) dengan huna capi tmerah (Cherax quadrlcarinatu s) Oleh: Irin Iriana Kusmini, Estu Nugroho, Alimuddin, dan Mulyasari ............................ ......
191--197
Pemeliharaan yuwana abalon (Haliotis squamata) turunan F-l secara terkontrol denganjenis pakan berbeda Oleh: Bambang Susanto, lbnu Rusdi, Suko Ismi, dan Riani Rahmawati ......... ...................
199··209
Kajian induksi kalus rumpul laut Kappaphycus alvarezil untuk produksi embrio somatik OIeh: Muh. Ali35l. Rajamuddin, Andi Asdar Java, Ridwan, dan Emma Suryati .................
211 -- 219
Kajian efektivitas kalsium untuk pengembangan teknolog i intensi f pada budidava lobster air tawar (Cherax quadricarinafUs) OIeh; Li es Emmawati Hadie, Wartono Hadie, dan Irin Iriana Kusmini ...........................
22 1--228
nunitas maternal terhadap Aeromonas hydrophi/a: pengaruhnya \erhadap fekunditas dan daya tetas ikan patin siam (Pangasionodon hypaphthalmus) Ql.eh: Wartono Hadie, Angela Mariana lusiastutl, 5ularto, dan Evi Tahapari __ ............ .....
229··235
lsoIasi bakteriofaga anti Streptococcus aBa/actiae dari ikan nila (Oreoch romis _ ricus) 0Ieh: Angela Mariana lusiastu ti, Uni Purwaningsih, dan Tuti 5umiati ... ..........................
237-243
Uj patogenisitas dan virulensi Aeromonas hydrophila Stainer pada ikan nila (Orreochromis nilor;cus Lin.) melalul postula! koch 0Ieh: Wibowo Mangunwardoyo, Ratih Ismavasari, dan Etty Riani .............................
245--255
Uji porogenisiros don virIJlensi ..... (Wibowo Mongunwordoyo)
UJI PATOGENISITAS DAN VIRULENSI Aeromonas hydrophiiaStanier PADA IKAN NILA (Oreochromis niloticus Lin.) MELALUI POSTULAT KOCH Wlbowo Mangu nwardoyo" , Rati h I smayasa r r " , dan Etty Rianj" '" " Oepartemen Biologi, Fakultas Matematika dan IImu Alam Universitas Indo nesi a, Depok 16424 E-mail:
[email protected] ., Stasiun Karantina Ikan Klas I Tanjung Priok
JI. Enggano Raya 16, Pel abuhan Tanjung Priok, Jakarta Utara "', Fakultas Perikanan dan IImu Kelaulan, Insti tut Pertanian Bogar JI. Rasam ala, Kampu s IPB, Dar maga, Bogor, 16680
(Noskah dire rirno: 14 AgIJstus 2009: Disetujui publikosi: 26 April 201(fJ A8STRAK Sakteri Aeromonos hydrophilo bersi fat patogen mengakibatkan kemat ian sebanyak SO% pada ikan nila di keramba jaring apung. Penelitian ini bertujuan untuk meneliti patogenisitas dan virulensi dari dua enzim dan satu toksin haemolisin yang dihasilkan oleh A. hydrophila pada ikan nila yang sehat. Ana /isis LC·50 menggunakan metode Dragsted Sahrens menghasHkan nHai 4,9 x 10Gcfu/ ml. Virulensi A. hydrophilo diuji menggunakan metode Postulat Koch pada ikan nila sehat menyebabkan tubuh menjadi kemerah -merahan, perdarahan pada permukaan tubuh dan luka borok yang akhimya menyebabkan kemalian. KATA KUN CI: Aeromonas hydrophila, L(-SO, Postula! Koch, tubuh kemerah· m erahan, perdarahan d an luka borok
ABSTRACT:
Pathogenicity and virulency of Aerornonas hydrophila stainer on nila fish (Oreochrom !s niloticu s Lin.) using koch postulate. By: Wibowo Mangunwardoyo, Ralih Ismayasari, and Etty RiDni
Aeromonas hydrophila is a highly pDthoge n!c bacterium which caused more than SO.96 ni/a's mortality at the pond culture. The purpose of the research was study on the viru lence and pathological effect of two A. hydrophila 's enzymes and one toxin haemolycin on a healthy's nila (ish. Lethal Concentration 50 with injection of A. hydrophila on nila was used as preliminary test to determine bacterial density that caused 50.96 nila 's mortality. The LC~o was 4,9 X 1000cfu/mL determined by Dragned Bahrens methods. The A. hydrophilQ virulence test with The Postulat Koch had been effects on healthy's ni/a, with clinical sign were reddening, haemorrhogic allover the body surface, and ulcer which caused mortality. KEYWORDS:
Aeromonas hydrophila, LC·SO, Koch Posrula t e, reddening, haemorrhagic, ulcer
J. Ri$. Akuaku/rur Vo/.S NO.2 Tanun 20 10: 24S·2SS PENDAHULUAN Kebernasilan budidaya ikan nila l erkait dengan pemellnaraan kesehalan ilngkungan dan penyak it ikan yang d isebabkan olen bakleri. Salan salU bakleri yang umum dijumpai di dalam ekosiSlem pera lran dan berperan sebagai microbial flora bagl hewan·newan air pada kondisi lingkungan slabi!. adalah Aeromonas hydrophila. Baklerilersebul dapal menj adi palogen pada ikan nila pada kualitas air yang buruk. Selaln Itu. A. hydrophilajuga memiliki kemampuan osmoregulasl cukup linggl, karena dapal nldup d i lingkungan perai ra n tawar, peralran payau, dan lau l yang memiliki kadar garam Iinggi dengan penyebaran melalul air. kOloran burun9, saturan pencernaan hewan daral, amfibl, dan replilia (Swann & White, 1991 : Cipriano, 2001). Menurut Noga (2000), bakleri A.nydrophi/o d apat menglnfeksi banyak jenis Ikan air tawar seperti Catfish, Cyprlnidol., Cichlidae, Rainbo w /rout, Salmonideu;, kalak, SlpUI , dan udang air. Kemampuan A. hydrophilo dalam melakukan Infeksi pada ikan terkail dengan kemampuan bakteri dalam menghasilkan loksin . MenurUI Cnopra et 0 /. (2000), A. hyd ropn ilo l ermasuk ke dalam kelompok bakterl patogen den9an virulensi yang Iinggi. Tingkat virulensi baklerl tersebul dilentukan oleh kemampuan bakteri menghasilkan enzim dan toksin tertenl u yang berperan dalam proses invasi dan infeksi. Sebagai faklOr· faklor vilrulensl, kitinase, lesllinue, dan hemolisin yan g d ihasilkan olen A. hydrophila, bekerja dengan me ndeg r adasi Jaringan dan menimbulkan luka serla pendarahan pada ikan inang (Del Coral 1.1al., 1990), Ikan·ikan yang lerlnfeksi oleh bakleri A. hydroph ila pada umumnya mengalami pendarahan ya~ meluas pada permukaan kuli l ( Haemorrhag lc se pticemia), yang d ll kul i dengan timbulnya luka terbuka ( ulcl.r) pada perm ukaan tubuh al au hingga ke dalam jaringan. Selain itll, pada beberapa j enis ikan lain sering ditemukan tanda klinis seperti sirip pun9gun9 dan sirip ekor ron lo k, serta pembengkakan pada perul dan berl sl cairan (dropsy), yang diikuti dengan kemal lan (Popma & Masser, 1999 ; Vua sa et 01.,2003). Jawetz et al. (1996) menyalakan bahwa untllk mengetahul penyebab ulama suatu penyakit perlu dllakukan pengujian Pastu/or Koch. lkan uji harus menunjukkan gejala klinis yang sarna, dengan Ikan yang saki t. Tlngkat
virulensi bakteri, menurut Lallier et al. ( 1981 ): Kom lsi Peslisida (1983), dapat dlketahul dengan meneari Lerha l Concentration (LCW>, seba9ai uji pendahu luan untuk mengetahui kepadalan bakleri l e rl inggi y ang dapal mematikan SO% ikan uji dalam waktu 96 jam. Hasil uji LC so . selanjutnya digunakan dalam penguj ian Ulama yaitu uj! virulensl A , hydrophila pada ikan nila meng9unakan Ilga tingkat kepadatan bakteri yang berbeda. Patogensitas dan lingginya vl rulensi A . hydraphilo pada ikan nila d itentukan olen faktor·faktor virulens! yang dinasilkan oleh bakterl. Penelitian yang ditakukan bertujuan untuk mengelahui patogenisitas dan virulensl baklerllersebut pada ikan nita dan penentuan Letha l Concentration (LCW>. BAHAN DAN METODE lkan Sam pel Ikan sampe! adalah lka n nila (Oreochromls nJ/oticus lin) berasal dari ko lam pembesaran ikan Sekolan T inggl Penyuluh Perikanan Cikaret, Bogor sebanyak 250 ekor dengan panjang 7-10 em dan bobol badan 20-30 g. Persiapan peralalan uji Peralatan insta lasi yang akan digunakan pada pengujian virulensi: A. hydrophila pada ikan nila adalah akuarium 30 em x 20 em x 20 em dan aerator. Akuarium dan selang aerasi sebelum d ig unakan terlebln dahulu di· desinfeksi di dalam larutan Kalium pei'"manganat (KMnO.) 2,5 mg/ L selama 24 jam (Yuasa et 0/., 2003). Ikan sampel diakll matisasi dalam akuarium beraerasi selama 7 nari. Peni ngkalan virule nsi A. h ydro"h ila dengan t ujuan menl ng katkan kemball patogenisilas dan virulensi bakteri dilakukan dengan menginfekslkan A. hydrophila pada ikan uji dengan teknik penyuntikan. Pertakuan tersebut dilakukan berdasarkan asumsl bahwa bakte r i ak an mengalami penurunan kemampuan dan aktivitas metabolisme setelah melewati waklu 24 jam pada fase slasioner. sesu ai dengan perkembangan kurva pertumbuhan bakleri (Moat et 01., 2002). Suspensi bakteri dlslapkan den9an memindahkan ko loni A. hydrophila ke dalam Tripton Soya Broth (TS8) 10 mL, kemud lan diaduk dengan men9gunakan minimikser sampai homogen. Suspensi sebanyak 0,1 mL d isunt ikkan seura Intraperiloneal dengan
Uji patogenisitas dan virulenSi . ... (Wioowo Mangunwardoyo)
jarum suntik (1 mL) pada lima ekor ikan nita yang sebelumnya diinaktifkan dengan eara dieelupkan di dalam air suhu 25 · ( selama 30 detik.lkan nila yang telah disuntik selanjutnya dimasukkan ke dalam 10 lair di dalam akuarium 30 em x 20 em x 20 em, dan dibiarkan selama 48 jam atau sampai tampak gejala klinis pada ikan. Iso lasi bakteri kembali dilakukan dari organ ginjal dan daerah luka pad a ikan yang mengalami hemoragik menggunakan BHIA. Setelah 24 jam masa inkubasi di dalam suhu 30' (, satu ko loni bakteri dominan diinokulasikan kembali ke dalam media BHIA dan diinkubasi kembali pada suhu yang sama. Re-identifikasi bakteri dilakukan setelah bakteri dimurnikan dan meneapai fase eksponensial (24 jam), dengan pewarnaan Gram dan pengujian karakter biokimia. Untuk mengetahui kemampuan hemolisis, bakteri terse but diinokulasikan ke permukaan media agar darah, dan diamati zona lisis yang lerjadi. Lethal COflsentration (LCI,•.
Uj i LC," dilakukan untuk mengetahui kepada tan konsentrasi bakteri yang dapa! mematikan 50% ikan uji. lima kepadatan bakteri A. hydrophila digunakan untuk meneari LC," yaitu : 11,5 x 10', 10' , 10' , 10 6 , dan 10' cfu/mL. Perhitungan koloni bakteri dilakukan menggunakan Plate Count Agar (PCA), dengan teknik perhitungan Towl Plate Count(TPC) (Maturin & Peeler, 1998). Akuarium yang digunakan sebanyak 18 buah, dibagi 6 kelompok. Setiap kelompok terdir i alas liga akuarium yang masing-masing berisi 8 ekor ikan nila. Kelompok I diberikan per lakuan penyuntikan A. hydrophila melalui intraperitoneal dengan kepadatan bakteri 11 ,5 x 10' cfu/ml, kelompok II 11 , 5 x 10' cfu/mL, kelompok III: 11,5 x 10' cfu/ml, kelompok IV: 11,5 x 10' cfu/mL, dan kelompok V : 11,5 x 10' cfu/mL. Kelompok VI adalah ikan kontrol, juga diberikan perlakuan dengan penyunlikan larutan Phosphate Buffer Saline (PBS). Volume suspensi bak teri yang disuntikan pada setiap ikan adalah 0,1 mL. Raneangan pereobaan yang digunakan adalah rancangan aeak lengkap dengan tiga kali pengulangan perlakuan (Sudjana, 1988). Perubahan tingkah laku, gejala klinis dan kematian ikan diamati setiap 12 jam selama empat harL Pengukuran kuali tas air dilakukan dua kali sehari, ya itu pukul 07 . 00 dan 18.00 WIS. Nilai LC ,o ditentukan dengan metode Dragsted Behrens (Hubbert. 1980).
Uji v irulensi A. hydrophila pada ikan nila sec;ara in vivo dengan Postu l at Ko ch Hasil perhitungan LCI(I digunakan untuk uji utama yaitu uji virulensi A. hydrophilo pada ikan nila. Pada uji virulensi setiap ek or ikan nila uji disuntikkan A. hydrophifa sebanyak 0,1 mL melalui intraperitoneal menggunakan tiga kepadatan bakteri bertingkat yaitu 10 6 , 10', dan 10 ' efu/mL. Metode penguj i an dan pengukuran kualitas air dilakukan sama seperti pada uji LC, •. Perubahan tingkah laku, kelainan patologi. gejala klinis yang timbul dan tingka t kematian diamati setiap 12 jam sel ama 4 hari. HASll DAN BAHASAN Hasi l Peningkatan virulensi, i s olas; dan identifikasi Aeromonas hydrophila Peningka ta n v ir ulensi A. hydrophila di lakukan dengan lUjuan mengembali kan palogenitas bakteri tersebut, se h ingga memiliki tingkat virulensi yan9 tinggi. Sebelum penyuntikan dilakuk
J. Rls. Alcuolcu/tul' Vol.5 No.2 Tohun 2010: 245·255
I. Kf:tera,.,ga,., . a. hoemorrhogIC septICom/o. b. luka. c. hemorag,k lok al pada pangkal sirip dada. d. ikln sehal Legends' o. hormorrhogic seplicormio. b. u/crl'. c. hoemorrhog;( on the bose pu /oro/is fin. d. heollV
fish Gambar 1. Gejala klinis ya ng timbul pada perlakuan pening katkan virulensi A. hVdl'ophi/o
Figure I.
Clinical sign appearea on Ihe Irealment increasing virulency of A. h ydrophila
I a. pembtngkakan h,lI;' b. pembengkakan limpa. c. pendarahan pada lambung & b heM! and lymph swu /ing. c. bleeding on the gonrlc
Ke'erangan
Legends:
°
Gambar2. Kelainan palologl organ hali.limpa. dan lam bung pada perlakuan peningkatkan vi r ulensi A.
Figure 2.
hyc/rophilo Pothological changes on heart. lymph. and gastriC on {he {reatmenl of increasing virulence of A. hydrophilQ
Uji patogenisiras dan virulensi ..... (Wibowo Mangunwardoyo)
Tabel I.
Persentase tingkat kematian ikan nila sete!ah infeksi A. hydrophila (96 jam) pada uji
lC. Table I.
Presentage of moY(ality nile rilapia after infected by A. hydrophi/Q (96 hours) on of LCso test
Kepadata n bakteri Ba cteria d ensity (cfu/mL)
Ulangan (Repeaud ) II
II I
Re rata perse ntase kemal ian Averag e of m ortalit y preu ntage (%)
ro' ro' ro' ro' ro'
I
2 2 2 3 6
16.67 20.83 41.67 45.83 66.67
0
3
4
4
4
4
S
S
kepadatan bakteri yang diinfeksikan pada ikan, makln tinggi pula tlngkat kematian ikan. Perh i tungan dengan metode Dra9sted Behrens menetapkan kepadatan A. hydrophile 4.9 xl 0 6 cfu / mL sebagai LC w
Oata pada Tabel2, menunjukkan terdapat perbedaan persentase kematian yang cukup tinggi an tar setiap perlakuan. Persenlase kemalian tertinggi 91,66% te rj adi pad a perlakuan infeksi dengan kepadatan bakteri 10 1 cfu/ml. Persentase kematia n terendah sebesar 54,16% terjadi pada perlakuan infeksi dengan kepadatan 1O~ cfu/ml, yaitu kematian yang terjadllebih dari 5cm populasl ikan. Hasil pengukuran parameter kualilas air melipul i Juhu, pH, DO, dan CO. serta NH) selama perlakuan memperlihatkan lima parameter tersebut masin dalam kisaran balas normal (Tabel 3).
Uj i vi rul ensi Aeromoltas hydrophila pada ikan nJla secara ;It vivo melalui POSlu iat Koch Has!! uj! virulensi (Ta~12), memperlihatkan terjadinya peningkatan terhadap persentase kematian ikan, seperli pada uji LC w Ikan uji mengalami perubahan palologi eksternal dan internal selama perlakuan. Ikan nila dengan perlakuan infeksl bakteri 10' cfu/ml sebagian besar memperlihatkan perubahan patologi seperti tubuh menjadi gelap, lemah, tidak responsif, dan l erdapat pendarahan lokai. Organ internal ikan nita memperlihatkan terjadi pembengkakkan pada organ hati dan limpa, serta pendarahan pada lam bung (Gam bar 3). . Tanda klinis Makin jelas pada infeksi bakteri 10' cfu/ml, sepe rt i adanya ulcer yang merupakan l uka borok terbuka d isertai pendarahan di sekeliling luka (Gam bar 4). Tabel 2. Table 2.
Pengamatan lerhadap perubahan patologi ek st ernal dan internal di!akukan terhadap setlap ekor ikan yan.9 mengalami kemalian. Gambar 3. memperlihatkan terjadinya pem· bengkakkan pada organ hati dan limpa serta pendaranan pada usus ikan nila yang telah diberi perlakuan infeksl dengan kepadatan bakleri 10' cfu / mL pada uji virul ens l. Perubahan patologi pada organ hati dan limpa telah terjadi pad a hari pertama setelah penyunlikan dan semakin nyata setelah hari keempat.
Persentase tingkat kemalian ikan nila setelah uji virulensi (96 jam) Presentage level of mortality nile rilapia afrer v;rllience resl (96 hOllrs)
Kepadaun bakleri Ba cteria de'lSity (du/mlj
Ulangan (Repeated)
rr
rr l
10'
4
4
ro'
6
s
S S
10'
7
7
8
Persentase kemal ian Martalir y presenrage
'%) 54.16 66.67 91.66
J. Ris. Akuakulrur Val.5 No.2 Tahun 2010: 245·255
~ & b hati dan limpa membengkak. c. peodarahan pada lambllng !.(gencls: a & b heDrt Dna lymph swee iing, c. bleeaing,,~ fhe gastric K~ t~ rangan :
Gambar 3. Perubahan parologi organ internal ikan nila hari ke 4 pada uji virul ensi A. hyarophile 106cfu/ml
Figure 3.
Patholof/ical changes of imernal organ of nile rilapia ar rhe 4 days afrer tre ared with A. hydrophila 10" cfu/mL
Keterangan: a. ulcer d l ~ertal pendarahan di 5~kitar luka l£!Jends. a. ulcer ana bI• • aing Qrou~d fflf SCM Gambar 4. Ulcer pada tubuh Ikan nlla pada uj i virulensi A. hydrophila 10' cfu/ml Figure 4. Ulcer on the body surface of nile rilapia on virulency test
of A. hydrophila I ()8 cfu/ mL Gambar 4 memperlihatkan ikan nila yang telah diinfeksi dengan kepadatafl bakteri 10' cfu/ml, mengalami lu ka terhuka atau ulcer di daerah lekasl penyuntikan yan g disertai pendarah an . Tubuh ikan semakin pucat, dan ikan menunjukkan tanda moribund pada hari keempa r sebelum ikan mati. Hasil ne kropsi memperlihatkiln tHjad inya iflfeksi pada hati dan limpa.
BAHASAN
Peningkatan Viru lensi, Isolasi, dan Identif ikasi Aeromo/lQS hyd,ophila Peningbtan viru lensi A. hydrophila dilakukan dengan dua ka li ulangan bertujuan meningkatkan ke mbal i patogellisitas dan viru lensi bakteri , sehingg
Uji pafogenisiras dan virulensi ..... (Wibowo Mangunwardoyo)
Tabel3. Table 3.
Rerata hasil pengukuran kualitas air pemeliharaan pada uji virulensi A. hydrophila (96 jam) The average of measurement water quality on virulence tesf A. hydraphila (96 hours) Kontro l (Con trol)
Had Day. I
2
3 4
5uhu Temperature
27 27 27 27
( ~C)
pH 7.0·7.1 7.0·7.2 7.1 ·7.2 7.1 ·7.2
CO,
DO
(mg / l)
(mg / U
NH , (m9 / U
4.0·5.0 5.0·5.5 5.5-6.0 5.5 ·7.0
5.0-6.0 5.0-6.0 6.0·7.0 6.0·7.0
0.5 1.0 1.0 1.0
5.0-6.0 5.0-6.0 5.5 ·7.0 6.0·7.0
0.5 1.0 1.0 1.0
Perlakua n (Treatment) I
2
3 4
26·27 27 27 27
7.0·7.2 7.1·7.2 7.1 ·7.3 7.1 ·7.3
4.0·5.0 5.0·5.5 5.5·6.0 5.0·6.0
hydrophila pada ikan uji nila menjadi optimal. Isolasi dan idenrifikasi bakteri yang diambil dari ginjal dan luka menghasUkan bakteri dengan warna dan bentuk koloni, serta morfologi b akt eri yang sarna dengan karakter A. hydrophilo. Identifikasi biokimia menunjukkan bakteri tersebut A. hydrophila.
Oleh karena itu , untuk meningkatkan kembali patogenisitas A. hydrophila yang telah 30 hari berada dalam kondisi inaktif, bakteri kembali disuntikkan ke dalam tubuh ikan nila, agar bak teri dapat kembali memproduksi senyawa yang berSifat toksin pada lingkungan yang tepa!.
Patogenisitas bakteri perlu ditingkatkan karena metabollsme bakteri dalam k ultur in vi tro dapat menurun setelah periode waktu tertentu. Menurut Moat et 01. (2002), rerata bakteri mencapai pertumbuhan optimal pada fase eksponensial, yaitu padajam ke·4- ke·12. 8akteri selanJutnya akan mengalaml fase stasioner pada masa inkubasi sampai dengan 48 jam. Pada fase terse but persentase antara bakteri yang hidup dan yang mati adalah sama. 8akteri akan mengalami fase kematian setelah melewati fase 24 jam. Kondisi tersebut terk ait dengan ketersediaan nutrisi dan lingkungan yang tepa! untuk kehidupan bakteri tersebut.
Isola! A. hydrophllayang d lgunakan dalam uji l C... dan uji virulensi adalah bakte ri yang telah berada di dalam media Brain Hearl In{usion Agar (8HIA) dan sebel umnya telah digunakan dalam pengujian in vitro(enzim dan toksin ekstraselularj. Isolat bakterl te rsebut telah disimpan di dalam lemari pendingin dalam kondis i inaktif pada suhu 4°C selama 30 hari. A. hydrophila termasuk ke dalam bakteri mesofilik, yaitu hidup pada su hu optimum 20· C- 40· C. Menu rut Moat et al. (2002), suhu rendah di dalam lem arl pendingin dapat menyebabkan akt ivitas enzim pad a bakterl menurun bah k an hUang, sehingga mem o pengaruhi metabolisme dan patogenisi ta s bak teri tersebul. Kondisi suhu di luar batas optimum menyebabkan lerjadinya lubang pada membran sel, diikuti dengan dikeluarka n· nya senyawa yang bersifat l ok sin , seper!i superoxida yang to ksik bagi bakteri iw sendiri. Ikan digunakan seb agai media uji viru lensi. sebab ikan nila merupaka n salah satu inang A. hydrophila dan di dalam tubuh ilc.an tersebu! bakteri mendapalkan lingkungan dengan suhu,
5elama masa pertumbuhan A. hydrophila yang dikultur di dalam media akan mengeluarkan metabolit pr imer maupun sekunder yang dapat menurunkan kualit as nulrisi di dalam media. Nutris i yang !ersedia di dalam media kultur sangat te rbatas dan akan habis pad a periode waktu tertentu. Kondis i terse but dapat memengaruhi ak tivitas dan patogenisitas bakteri (Mawrin & Peller, 1998).
j. RIS. Akua/(u/(ur Vol.5 No.2 Tahun 2010: 245·255
pH, dan nUlrisi yang cUkup unruk hldup dan mempe:rbanyak diri (Robert, 1993; Eissa tt a/., 1994). Kembalinya patogenisitas dan virul ensi bakreri dibukrikan dengan ttrjadi hiptrotm lo pada permukaan tubuh, hemoragik lokal pada pangkal sirip dan operkulum sesual dengan gejala klinis yang ditimbulkan oleh infeksi A. hydrophllo dan reaksi hemolisis pada a9ar darah (Santos, 1999: Filler ef 01., 2000). Luka dan hemoragik yan9 lerjadi pada wbuh ikan diduga disebabkan oleh toksin eksrraselular yang be:kerja bersinergi merusakjaringan pada tubuh ikan. Hemolisin yang dihasilkan oleh bakteri lersebut bekerj a memeuh dan mellslskan sel' sel darah merah. Hal tersebut terlihat dengan adanya luka dan pendarahan pada tubuh ikan nila. Pengujian pada media agar darah memperlihatkan terjadinya zo na bening yang merupakan aktivitas ~· hemolls l s dl sekeliling kolon i, yang menunjukkan terJadinya proses lisis secara sempurna oleh A. hydrophilo (Chopra ef 01.. 2000). Uj l Ltthal Conctntration
( LC ~)
Pengujian LC w dilakukan untuk men· dapatkan kepadatan bakteri (cfu/ mU yang mampu memalikan SO% popula5i ikan nila. Perh ltungan dengan melode Dragsted Bthrtins menghasllkan 4,9 )( 10' cfu/ mL sebagai LC ~. Terjadinya kematian pada Ikan nila yang rerinfeksi A hydrophilomembuktikan bahwa bakteri tersebut berSifat patogen dan sangat virulen pada ikan. Menurut Jawetz er 01. (1996), bak teri termasuk mikroorganisme palogen apabila memiliki kemampuan untuk melak uk an t r an5misi , perlekalan dengan sel inang, invasi sel dan jarlngan i nang , menyebabkan infeksl pada 51"1 Inang yang diikuti dengan kemalian. HasH pengujian tersebut berbeda dengan pengujian yang dilakukan oleh Lallier er 01. (1981) ya ito nllai LC~ untuk A hydrophiloyang be:rsifal virulen pada ikan Roinbow troutadalah 10' cfu/ ml. Menufut Lallier et 01. (198 I ), A. hydrophllo sangat virulens l apabila mampu mematikan 50% Ikan uji pada kepadatan baklerl 10' cfu/ mL, virulen sedang pada lOs cfu/ mL dan tldak virulen sama sekali pada 10' cful ml. Pengujlan yang telah dila kukan oleh Suprlyadl (1990), menghasilkan 10 1 cfu / mL sebagal LC w pada ikan 11"11" (Clorios botrochus). Perbedaan hasil pengujian dan perhi tungan LCso tersebut diduga akibal sumber asal bakteri dan ikan host yang digunakan sangat berbeda
dan perbedaan waktu penelilian yang cUkup lama. MenUrtll Swann & White (I 991 ). ikan nila secara morfologi mem iliki perbedaan dengan ikan lele.lkan nila memitlki sislk tubuh fapat dan memiliki kemampuan adapta5i lingkungan yang cukup l inggi. sedangkan ikan tell" t idak memiliki slsik sehingga lebih ren tan terhadap infeksi bakteri. Keberadaan A. hydrophi/a di alam yang dengan mudah dapal ditemukan pada per· mukaan lubuh maupun organ dalam lkan nHa sehal, sebab sifat baklerl yang oportunistik (Buckley &. Howard, 1999). Keadaan tersebut dan memberikan respons imun yang cUkup besar bagi ikan nita, sehingga pada kepadatan bakleri d i bawah 10' cfu/ mL. belum dapal memalikan SO7&; populasl ikan nila.
A. hydroph ilo mampu mematikan SO7&; papulasi ikan 11"11" pada I 0 1 cfu/ mL. Kepadatan bakter! tersebUI leblh rendah d ibandingkan dengan hasll uji pada ikan nlla yaitu 106 cful ml. Hal lersebul memperllhatkan adanya perbedaan tingkat vlrulensi bakteri pada ikan lele dan ikan nila. Ada 2 faktor yang berpengaruh yai l u: 1) kelahanan ikan yang berbeda dan 2) virul ensi bakleri berbeda. Terjadinya hal tersebut lersebut d iduga akibal pertahanan tubuh ikan lele yang lemah. Untuk melindungi lubuh dari infeks i bakteri. 11"11" akan mengeluarkan lendlr terus-menerus sehingga mengaklbatkan metabollsme tubuh meningkal. dan pemakalan energi lebih banyak. Ak ibatnya ikan menj adl cepat lemah dan mudah sIres. Keadaan lersebut mempermudah bakleri unluk rnasuk dan menginfeksl dengan mengeluarkan toksln melalul tempat terbuka seperti insang. ekor atau sirip (Mims. 1987: Supriyadi, 1990). Uji Vlrulen si Aeromonos hyd rophilQ pada Ikan Nila Seca fa In vivo melalu i Pos tulal Koch Uj i vi ru lensi A. hydrophilo melalu i penyunt ikan intraperiton eal menunj ukkan bakleri lersebut ungat viru len pada ikan nita, sebab infeks l dengan kepadatan bakteri 106 cfu / mL. ikan ujl telah mengatami kematian sebesar SO%dafam waktu 96 j am Adapun gejala klinis berupa perubahan tingkah laku ikan menj adi lemah. tidak akUf dan tidak respansif, hemoragik lokal d i pangkal slri p punggung, pangkal sirip ekor dan operkulum yang diikuli oleh kemal ian !hn. Kematian mulai lerj adi pada hari kedua hingga harl keempal. Virulensi
Uji porogcnisi tas dan vinliens; .....
(W;bowo Mongunwordoyo)
bakteri bertambah pada perlakuan dengan kepadalan bakterllebih linggi, dengan tanda· landa perlukaan yang I!:!bih rneluas hingga lerj adinya ulcty pada bagi an perut dekat ~irip ekor. Bagian tersebut merupakan lokasi lempal infeksi buat an (penyuntikan).
mendegradasi lapisan kitin sehingga mudah ditembus oleh bakteri. Selain memanfaalkan kltlnase A. hyQrophlla Juga mengeluarkan enzim lainnya seperti lesitinase dalam upaya ma.suk ke datam aliran darah (Wijayd, 2002; Nasran eral., 2003).
Hemoragik yang lerj adi pada pangkal sirip punggung, pangkal sirip ekor, dan operkulum, disebabkan oleh 10ksin hemolisin dengan target memecah sel·sel darah merah, sehingga sel keluar dilri pembuluh darah, menimbulkan warna kemerahan pada permukaan kulit (Huys et al., 2002). Terjadinya ulcer disebabkan oleh tingglnya kepadatan ba He ri pad a lokasi lersebut, sehlng ga volume dan Imensltas toksin yang di keluarka n pada proses infeksi juga lebih !ingg i pad a bilgian I crscbut, sementara sebagian lainnya masuk ke dalam tubuh mengikut i all ran darah (Mims, 1987; Robert, 1993).
Enzim kitinase dan lesltlnase memi likl pcr an penling dalam proses infeksi, septrti disampaikan oleh Harini & Septanin9rum (2006), bahwa proses degradasi lapisan kilin adalah reaks i hidrolisis oleh katal i salOr kitinase dalam memecah dan pemutusan ikatan ~ ·1·4glikosidik pada k itin yang melapi si bagian epi· dermis tubuh ikan. Hasil hidrohsi s enzim berupa N-asetil-D-glukosamin yang merupakan oligomer pendek, dapat dimanfaatkan oleh bak!eri sebagai sumber ka rbon, sehingga bakteri dengan mudah dapat mencmbus lapisan kit in.
Daya kerja tobin pada bakteri berkaitan dengan sel reseptor spesifik. Ad;\nyOi inleraksi amara sel res ep tor dalam tubuh dengan hemolisin, menimbulkan efek perlukaan pada tubuh. Hal tersebut didukung oleh Virella (199 7), bahwa toksin ekstraselular rnemiliki dua wilaya h penentu virule nsi yaitu daerah perlekatan yang merupakan daerah tempat toksin melekat pada sel reseptor spesifik dan d aerah aktif sebagai penyebab utama infeksi pacla sel. Menurut Chopra et al. aOOO) , Figueras e/ al. (2007), A hydrophila merupakan bakteri akuatik bersi f at patogen pada ikan·ikan khususnya ikan air tawar. Selain men9lnfek~i ikan, bakteri te rsebut dapat menyebabkan penyakit pada pencernaan manu5ia yang bersifat ak ut terutama pada anak ·anak. Setiap strain bakter i Aeromonas yang berbeda memproduksi sejumlah enzim yang berbeda pula. Selain enzim, A. hyrJropl1ilajuga meng· hasilk
le5itinase menurut Raven & Johnson (1986); Dcl Bene & Schmidt (1997) metupakan enzim ekslraselular yan9 terdapat pada bakteri patogen dan bekerja menghidrolisi~ fosfolipid sebagai penyusun membran pla5ma sel. menjadi fosfokolin dan digliserida, sehingga dapal dimanfaatkan sebagai nutriSi oleh bakteri. Bakteri bergerak dengan sangat (epa! di dalam pembuluh darah, dan dengan mudah mencapai organ ·organ penting dari ikan seperti pada sinusoid hatl dan g injal. Lekasl tersebut akan dlmanfaatkan oleh bakteri 5~bagai m ed ia tempat hidu p dan mem· perbanyak diri, 5crta mcnggunakan nlltr;si yang ada di sekitarnya unl uk proses meta· bolisme (Seve lender & Ramah!:y , 1979). Masuknya bakteri dalam tubuh mengaktifkan res pons imun dengan mcmproduksi polimorfonuklear leukosit, scperti melano· makrofag, monosit . dan neutrofil ya ng berperan sebagai phagocytic se l. Kehadiran leukosit terseb u( menyebabkan bakteri menge l uarkan l oksin hemolisin yang mengaklbatkan terj adlnya ulcudan hemoragik pada permukaan tubuh ikan nila. Hemoraglk dan nckrosis juga terjadi pada hati, limpa, dan 9injai yang tcrinfeksi bakteri 10 7 <:fu/ ml diikuti oleh kema!ian seluruh sel atau j aringan (Robert, 1993: Post. 1987). Pada saat ber samaan lisosom merupakan organel penghasil enzim hidrolitik di dalam sel hatl limpa dan ginjal, melakukan t ugasnya dalam melisiskan dinding sel bakteri. 5el-5el bakte ri maupun neutrofil yang mati difagosllOsls oleh makrofag untuk dihidrolisis (Geneser, 1994).
). Rls, Aleualeulfur Vol.5 No .2 Tahun 2010: 245·255 KESIMPULAN
Le. tha l Conce.nrrtH/on (LCl so bakterl Ae.romonos hydroph lla adalah 4 ,9 x 10' cfu/mL. A. hydroph llo bers l fa t patogen. virulen dan menyebabkan kematian 50% popu'asl Ikan nila pada hpadatan bakttrl minimum 1Qlcfu/mL.lnfeksi yang ditimbulkan bersifat akut dengan tanda klinis warna kulit menjadi leblh gelap, hemoragik pada kulit, hemoragik 'okal pada pangkal slrip ekor, sirip punggu ng, dan operkulum, pembengkakan organ hatl dan limpa sena pendara han pada organ pencernaan. DAFTAR ACUAN Buckley, J.T. & Howard, S.P. 1999. The cyto· toxin tn th t rotoxin Ae.romonos hydrophila is aerolysln. Infecrlon and Imunnu nity, 67(1): 466- 467, Bevelander, G. & Ra maley, J.A. 1979. Dasar· dasar hist%gl, Te.rj. darl Esse. nr iol of histology oleh Gunar so, W, 8,h ed. Tobin9, M.H. & Sitohang, MJ. (Eds.J.19 79. Gelora Aks ara Pratama,jakarta, III + 460 him. Cipriano, R.C. 200 1. Aeromo nos hydrophilo and mori! Aeromon od se.pticemia of fish. Fish diseoses leafier 68. United States Department of the Inter ior fish and wild life servic e division of fisheries re starch Washington DC, 25 pp. Chopra, A.K., Xu, X.I., Ribardo, D., Gonzales, M" Kuhl, K., Peterson,j.W., & Huston, C.w. 2000. The cytOtoxi c enterotoxin of Aeromonos hydrophllo induces proin fl amantory cytokine prodUCIion and activates arac hi· donic acid mttabollsme In machrophages. Infeerion and Immunlry, 68(5) : 2,808 2,818. Del Bene,V. & Schmidt, M.G. 1997, Bacterial virulence factors. Dolom : Virella, G. (Ed .). 1997. Microblologyo nd infectious disease.. 3'" Ed . William &WHklns, Baltimore , p. 65-
70. Del Coral, F., Shotts, E.B., & Brown,). 1990. Adnl':ll':fltl': hal':magglu\\fla\\t>fl ami (,1':\\ SUI · face characteristics of motll aeromonads virulent for fish . j. ofFish Diseases. 13: 255 268. Eissa,I.M. , Badran, A,F., Mous tafa, M., & Fetaih, H. 1994. Contribution to MOIlle AeromonQS In some cu ltured and wild fresh f ish. Vtferinory Medico/). Clzo, 42(1): 62-69. Fi ller, G., Ehrich,j,H.H., Strauch, E., & Beu tin, L. 2000. Acute renal fallure In an Infant asso·
elated with cytotoxic Aeromonos sobria isolated fro m patient's stool and from aquarium water as suspected sou rce of Infectio.}. of Clinical Microbiology, 38(1 ): 469-470. Figureas, MJ., Horneman, AJ., MurCia, A.M., & Guarro, j. 2007. Controversial dala on the association of Aeromonos with diarrhoea in a recent Hongkong study. J. ofMtdlcol Microbiology, 56: 996 -9 98. Genneser, F. 1994. Buku leks histolog l. Ttrj. dari Ttxtbook of hlsrology, ol eh Arifin, G" Kartawiguna, E., & Arkeman, H. 1994 , BinarupaAksara,jakarta, xiii + 35 4 him. Harini , N. & Septariningrum, O. 2006. Karakterisasi enzim chitinase hasll Isolasl dan kulturmurni bakteri Vibrioalglno/yticus, Prosiding Seminar Nosionol Tohunon 11/ Hosil Penelition Perileonan Don Kelauron. Mu r wantok o, I., Yusuf, DJumanto, Inanselyo, A.. & Priyono, S.B. (Eds,). Univer· si tas Gadjah Mada, Yogyakarta, him . 557565. Huys, G., Kampfer, P., Albert, MJ., Kuhn, I., Denys, R., & Swings, j. 2002. Aeromonos hydrophilo subsp, dhokenSiS suops. nov., isolated from children with diarrhoea In Bangladesh, and extended description of Aeromonos hyrdophilo subsp. hydrophilo (Chester 190 1) Stanier 194 3 (Approved list 1980). Interna tional J. of Sys t ematic and Evolu t ionory Microbiology, 52: 705 - 712. Hubbert, J.j. 1980. Bioassay. Departement of Mathematics and Stati stic University of Guelph. Kendal/Hont Publishin9 company, USA, iii + 180 pp. jawetz, E., Melnick,j.l., Adelberg, EA , 8rooks, G.F. , Butel, J.S., & Ornston, l.N. 1996. Mikrobiologi Kedokreron. Terj. dad M£dicol Microbiology. 20" Eds. Setiawan, , (Ed.). 1996. ECC,Jakarta, xiii + 753 him. Komisi Pe stisida Departemen Perlanian. 1983. Pedomon umum pengujion /obor otor is wksisi los lethal pestlsldo p odo ikon untuk ke.perluon pendofloron , jakarta. '9 pp. Lallier, R., Mittal, K.R., leblance, 0 ,. Lalonde, G., & Olivier, C. 1981 , Rapid methods for dlf· ferentiation of virulent and non virulent Aeromonos hydrophilo stra ins. Dolom: Karger, S. (Ed.), 1981 . Serodio9nOslic$ ond VQccineS.lnternational Symposium on Fish Biologics. National Fi sh Health Research laboratory, Leetown USA, April 26- 30, 198 1.USA,p,119-123.
Uji patogeni5ita5 rilln virulens/ ... .. (Wlbowo Mongunwarooyo)
Maturin . LJ. &, Peeler,JT. 1993. Aerob ic plate co unt D%m: 8" Ed. FDA 8aaeriologiwl analytical manual. AOAC International, USA,p.I - IO. Mims, CA. 1987. The pathogenesis of infectious disease. 3'" Erl. Department of Mi
Vibrio harveyi.). Pen. Per/k. Indonesia, 9(5) 33- 33. Noga, J.E. 2000. Fish dis~ase diagnosis am.l treatment. Iowa State Press. USA. 366 p. Popma, T. & Masser, M. 1999. TIlapia live history and biology. Southern Reg i onal aqua· cu lture. Un ited Slales Department of agriculture. 283: 4 him. Post, G. 1987. Textbook o( (ish healrh. T.F.H Publication, Inc. USA, iv+287 pp. Raven, P.H . &, Johnson, G.B. 1986. The chemi· cal building bl ocks of life. Do/am: Biologi. Times m irro r. St.Louis. p. 55-79. Roberts, R.J . 1993. Motil Aeromonad Septice· mia. Da/am: Inglish,V., R.J. Roberts & N.R. Bmmage (Eds.). 1993. Baaerial diseases of fisl!. Institut of Aquaculture. Blackwell Science Lid, USA, p. 143-1 56.
Santos,JA., Gonz:alez, CJ., Otero, A., & Lopez, M.L.G. 1999. Hemolyt i c act ivity and sidephore production in different Aeromonasspecles isolated fro fish. Ameri· can society (or microbiology· Applied and environmental microbiol09Y, 65(12): 5.612- 5,614. Sudjana, 1988. Dias in dan analisis eksperimen. Transilo. Bandung, 283 him. Suprlyadl, H. 1990. Characterization and viru lence studies of MorHe Aeromol1ods isolated from C/arias batrachus and C. gariepil1us and their immunization potential. Thesis The Degree of Master of Science. Universiti Pertanian Malaysia, xvii + 112 pp. Swann, L.D. & White, M.R. 1991. Diagnosis and treatment of Aeromonas hydrophfla infec· tion of fish. Aqllaculture extention5, Sea Gram, 2 pp. Virella, G. 1997. Microbiology and infectious disease. 3"' Ed. Wilham & Wilkins, Baltimore, p.65-70. Wijay<\, S. 2002.lsola5i kitinase dan Scleroderma columnare. dan Trichoderma harzianum. ).
IImu Dasay Biologi, 3(1): 30- 3 S. Yuasa , K.N., Pani9oro, M.B., & Khol idin. 2003.
Panduan dlagl10sa p€rlyakit il
agency: iv+75 him.
