ISSN 1907·6754

JURNAl. RlSET AKuAKULTUR Volume 5 Nomor 2, Agustus 2010

JURNAL RISET AKUAKULTUR

Volume 5 Nomor 2, Agustus 2010

Jurnoll Rise! Akuaku ltu r adalah wadah informasi bidang akuakullllr yang berupa holS il·hilSil riset, te rbit tiga kal l selahun dibiayai o leh Pusat Pe nelil ia" dan

Pen gem bang an Peri kanan Budid aya, Badan Penelitian dan Pe ngembangan Kelautan dan Peri kana" Tahun Anggaran 2010

Penanggung Jawab: (,,001101 Pusat Penelit ian 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. Adi Hanafi (Akuakultur)

Drs. Hambali Supriyadi, M.St. (Kesehatan Ikanl

Mitra Bestar;: Dr.lmron (Pemuliaan)

Redaks i Pelaksana: 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 /Akred·UPI/ P2MBI/03/2009

ISSN 1907·6754

JURNAl RISET AKUAKUlTUR

Volu me 5 Nomar 2, Agustus 2010

DAFTAR lSI

KAT A PENGANT AR ............................ ................................... , ...... ....... ............. .... .. .. 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, Anang 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 .. 1 gO

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 teknologi intensi f pada budidava lobster air tawar (Cherax quadricarinafUs) OIeh; Lies 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 lusiastuti, Uni Purwaningsih, dan Tut i 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 Mangunwardoyo" , Rati h Ismayasa r r " , dan Etty Rianj" '"

" Oepartemen Biologi, Fakultas Matematika dan IImu Alam Universitas Indonesi a, Depok 16424

E-mail: w_mangunwordoyo@hormail.com

., Stasiun Karantina Ikan Klas I Tanjung Priok JI. Enggano Raya 16, Pelabuhan Tanjung Priok, Jakarta Utara

"', Fakultas Perikanan dan IImu Kelaulan, Insti tut Pertanian Bogar JI. Rasamala, Kampus IPB, Darmaga, 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. Penelit ian 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 KUNCI: Aeromonas hydrophila, L(-SO, Postula! Koch, tubuh kemerah· merahan, perdarahan dan luka borok

ABSTRACT: Pathogenicity and virulency of Aerornonas hydrophila stainer on nila fish (Oreochrom!s niloticus Lin.) using koch postulate. By: Wibowo Mangunwardoyo, Ralih Ismayasari, and Etty RiDni

Aeromonas hydrophila is a highly pDthogen!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 peralran dan berperan sebagai microbial flora bagl hewan·newan air pada kondisi lingkungan slabi!. adalah Aeromonas hydrophila. Baklerilersebul dapal menjadi palogen pada ikan nila pada kualitas air yang buruk. Selaln Itu. A. hydrophilajuga memiliki kemampuan osmoregulasl cukup linggl, karena dapal nldup di lingkungan perai ran 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 dapat menglnfeksi banyak jenis Ikan air tawar seperti Catfish, Cyprlnidol., Cichlidae, Rainbow /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. hydropn ilo l ermasuk ke dalam kelompok bakter l patogen den9an virulensi yang I inggi. 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 yang d ihasilkan olen A. hydrophila, bekerja dengan mendeg radasi Jaringan dan menimbulkan luka serla pendarahan pada ikan inang (Del Coral 1.1 al., 1990),

Ikan·ikan yang lerlnfeksi oleh bakleri A. hydrophila pada umumnya mengalami pendarahan ya~ meluas pada permukaan kuli l (Haemorrhag lc septicemia), yang d ll kul i dengan timbulnya luka terbuka (ulcl.r) pada permukaan 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 ronlok, serta pembengkakan pada perul dan berlsl cairan (dropsy), yang diikuti dengan kemal lan (Popma & Masser, 1999; Vuasa 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

vi rulensi bakteri, menurut Lallier et al. ( 1981 ): Komlsi Peslisida (1983), dapat dlketahul dengan meneari Lerhal Concentration (LCW>, seba9ai uji pendahu luan untuk mengetahui kepadalan bakleri l erl inggi y ang dapal mematikan SO% ikan uji dalam waktu 96 jam. Hasil uji LCso . selanjutnya digunakan dalam penguj ian Ulama yaitu uj! virulensl A , hydrophila pada ikan nila meng9unakan I lga 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 di takukan bertujuan untuk mengelahui patogenisi tas dan virulensl baklerllersebut pada ikan nita dan penentuan Lethal Concentration (LCW>.

BAHAN DAN METODE

lkan Sam pel

Ikan sampe! adalah lkan nila (Oreochromls nJ/oticus lin) berasal dari kolam pembesaran ikan Sekolan Tinggl Penyuluh Perikanan Cikaret, Bogor sebanyak 250 ekor dengan panjang 7-10 em dan bobol badan 20-30 g.

Persiapan peralalan uji

Peralatan instalasi yang akan digunakan pada pengujian vi rulensi: 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 diakllmatisasi dalam akuarium beraerasi selama 7 nari.

Peningkalan virule nsi A. hydro"h ila dengan t ujuan menl ngkatkan 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 koloni A. hydrophila ke dalam Tripton Soya Broth (TS8) 10 mL, kemudlan diaduk dengan men9gunakan minimikser sampai homogen. Suspensi sebanyak 0,1 mL disunt 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 ni la 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 kepadatan konsentrasi bakteri yang dapa! mematikan 50% ikan uji. lima kepadatan bakteri A. hydrophila digunakan untuk meneari LC," yaitu : 11,5 x 10', 10' , 10' , 106 ,

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 bakteri 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 Koch

Hasil perhitungan LCI(I digunakan untuk uji utama yaitu uji virulensi A. hydrophilo pada ikan nila. Pada uji virulensi setiap ekor ikan nila uji disuntikkan A. hydrophifa sebanyak 0,1 mL melalui intraperitoneal menggunakan tiga kepadatan bakteri bertingkat yaitu 106 , 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 tingkat kematian diamati setiap 12 jam selama 4 hari.

HASll DAN BAHASAN

Hasi l

Peningkatan virulensi, i solas; dan identifikasi Aeromonas hydrophila

Peningkata n virulensi A. hydrophila di lakukan dengan lUjuan mengembali kan palogenitas bakteri tersebut, se h ingga memiliki tingkat virulensi yan9 tinggi. Sebelum penyuntikan dilakuk<ln ik<ln nila tidak menunjukk<ln gej <ll<l hiperaemia, tetapi setelah Infeks i bakteri 48 j am, timbul gej<ll<l kli nis p<ld<l permukaan tubuh seperti W<lrn<l bagi<ln perut menj<ldi putih, hemoragi k meluas pada permuka<ln tubuh, p<lngkal sirip ekor dan operkulum (Gambar 1), serta peru bah an patologi intern al seperti pembengkakkan org<ln hati, limpa, dan pendar<lh<ln pad a lambung (Gambar 2). Id entifikasi b<lkteri y<lng diisol<lsi d<lri organ ginjal dan luka menunjukkan bakteri tersebu t <ld<llah A. hydrophilo .

Penguj ian Lethal Concentration (lCl so

Perhitungan hasil LC," menunjukkan bahwa persenl<lse kematian ikan nil<l setel<lh penyuntikan deng<ln kepadatan bakteri yang berbed<l mengal<lmi pening katan kem<ltian sejalan dengan meningk<ltny<l kepad<lt<ln bakteri (Tabel 1). Hasil an<llisis data deng<ln metod e Dragsted Behrens mengh aSilkan 4,9 x 105 cfu/ml sebagai kepad<ltan bakteri A. hydrophila y<lng dap<lt mematikan SO% ik<ln uji.

Tabe l 1 memperlihat k<ln persent<lse kem<ltian i kan nila meningkat dengan bertambahnY<l kepadat<ln bakteri. M<lkin tinggi

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 lokal 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 yang timbul pada perlakuan pening katkan virulensi A. hVdl'ophi/o

Figure I. Clinical sign appearea on Ihe Irealment increasing virulency of A. hydrophila

I

Ke'erangan a. pembtngkakan h,lI;' b. pembengkakan limpa. c. pendarahan pada lambung

Legends: ° & b heM! and lymph swu /ing. c. bleeding on the gonrlc

Gambar2. Kelainan palologl organ hali.limpa. dan lam bung pada perlakuan peningkatkan vi r ulensi A. hyc/rophilo

Figure 2. 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

Kepadatan bakteri Ulangan (Repeaud ) Re rata perse ntase kemal ian Bacteria density

(cfu/mL) II

ro' I

ro' 0 3 ro' 4 4

ro' 4 4

ro' 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 06 cfu / mL sebagai LCw

Uj i vi rulensi 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 LCw 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).

Averag e of m ortalit y II I preu ntage (%)

2 16.67 2 20.83 2 41.67

3 45.83 6 66.67

Oata pada Tabel2, menunjukkan terdapat perbedaan persentase kematian yang cukup tinggi an tar setiap perlakuan. Persenlase kemalian tert inggi 91,66% terj adi pad a perlakuan infeksi dengan kepadatan bakteri 101 cfu/ml. Persentase kematian terendah sebesar 54,16% terjadi pada perlakuan infeksi dengan kepadatan 1 O~ 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).

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 ni la yang telah diberi perlakuan infeksl dengan kepadatan bakleri 10' cfu / mL pada uji virul ens l. Perubahan patologi pada organ hati dan l impa telah terjadi pad a hari pertama setelah penyunlikan dan semakin nyata setelah hari keempat.

Tabel 2. Persentase tingkat kemalian ikan nila setelah uji virulensi (96 jam)

Table 2. Presentage level of mortality nile rilapia afrer v;rllience resl (96 hOllrs)

Kepadaun bakleri Ulangan (Repeated) Persentase kemal ian Bacteria de'lSity Martalir y presenrage

(du/mlj rr rr l '%) 10' 4 4 S 54.16 ro' 6 s S 66.67 10' 7 7 8 91.66

J. Ris. Akuakulrur Val.5 No.2 Tahun 2010: 245·255

K~ t~ rangan : ~ & b hati dan limpa membengkak. c. peodarahan pada lambllng

!.(gencls: a & b heDrt Dna lymph sweeiing, c. bleeaing,,~ fhe gastric

Gambar 3. Perubahan parologi organ internal ikan ni la hari ke 4 pada uji virulensi A. hyarophile 106cfu/ml

Figure 3. Patholof/ical changes of imernal organ of nile rilapia ar rhe 4 days afrer treared 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 memperl ihatkan 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 keempar sebelum ikan mati. Hasil ne kropsi memperlihatkiln tHjad inya iflfeksi pada hati dan limpa.

BAHASAN

Peningkatan Viru lensi, Isolasi, dan Identi f ikasi Aeromo/lQS hyd,ophila

Peningbtan viru lensi A. hydrophila di­lakukan dengan dua kali ulangan bertujuan meningkatkan ke mbal i patogellisitas dan viru lensi bakteri , sehingg<l infeksi A.

Uji pafogenisiras dan virulensi ..... (Wibowo Mangunwardoyo)

Tabel3. Rerata hasil pengukuran kualitas air pemeliharaan pada uji virulensi A. hydrophila (96 jam)

Table 3. The average of measurement water quality on virulence tesf A. hydraphila (96 hours)

Kontro l (Con trol)

Had 5uhu CO, DO NH, Day. Temperature ( ~C)

pH (mg/ l) (mg/ U (m9 / U

I 27 7.0·7.1 4.0·5.0 5.0-6.0 0.5 2 27 7.0·7.2 5.0·5.5 5.0-6.0 1.0 3 27 7.1 ·7.2 5.5-6.0 6.0·7.0 1.0 4 27 7.1 ·7.2 5.5 ·7.0 6.0·7.0 1.0

Perlakua n (Treatment)

I 26·27 7.0·7.2 4.0·5.0 5.0-6.0 0.5 2 27 7.1·7.2 5.0·5.5 5.0-6.0 1.0 3 27 7.1 ·7.3 5.5·6.0 5.5 ·7.0 1.0 4 27 7.1 ·7.3 5.0·6.0 6.0·7.0 1.0

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 bakt eri yang sarna dengan karakter A. hydrophilo. Identifikasi biokimia menunjukkan bakteri tersebut A. hydrophila.

Patogenisitas bakteri perlu ditingkatkan karena metabollsme bakteri dalam kultur in vi tro dapat menurun setelah periode waktu tertentu. Menurut Moat et 01. (2002), rerata bakter i 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 terkait dengan ketersediaan nutrisi dan lingkungan yang tepa! untuk kehidupan bakteri tersebut.

5elama masa pertumbuhan A. hydrophila yang dikultur di dalam media akan mengeluarkan metabolit pr imer maupun sekunder yang dapat menurunkan kualitas nulrisi di dalam media. Nutris i yang !ersedia di dalam media kultur sangat terbatas dan akan habis pada periode waktu tertentu. Kondis i terse but dapat memengaruhi aktivitas dan patogenisitas bakteri (Mawrin & Peller, 1998).

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 bakteri dapat kembali memproduksi senyawa yang berSifat toksin pada l ingkungan yang tepa!.

Isola! A. hydrophllayang dlgunakan dalam uji l C ... dan uji virulensi adalah bakteri 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 tersebut 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 pada bakter l menurun bah kan hUang, sehingga mem o pengaruhi metabolisme dan patogenisi tas bakteri tersebul. Kondisi suhu di luar batas optimum menyebabkan lerjadinya lubang pada membran sel, diikuti dengan dikeluarkan· nya senyawa yang bersifat l ok sin , seper!i superoxida yang toksik bagi bakteri iw sendiri. Ikan digunakan sebagai media uji viru lensi. sebab ikan nila merupakan salah satu inang A. hydrophila dan di dalam tubuh ilc.an tersebu! bakteri mendapalkan lingkungan dengan suhu,

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 virulensi bakreri dibukrikan dengan ttrjadi hiptrotmlo 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 memperl ihatkan terjadinya zona 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 LCw 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), bakteri termasuk mikroorganisme palogen apabila memiliki kemampuan untuk melakukan t ran5misi , 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) yaito nllai LC~ untuk A hydrophiloyang be:rsifal virulen pada ikan Roinbow troutadalah 10' cfu/ ml. Menufut Lallier et 01. (198 I ), A. hydrophllo sangat virulensl 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 101 cfu / mL sebagal LCw 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 penelil ian 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 l ingkungan 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. hydrophilo mampu mematikan SO7&; papulasi ikan 11"11" pada I 01 cfu/ mL. Kepadatan bakter! tersebUI leblh rendah d ibandingkan dengan hasll uj i 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) virulensi bakleri berbeda.

Terjadinya hal tersebut lersebut d iduga akibal pertahanan tubuh ikan lele yang lemah. Untuk melindungi lubuh dari infeksi bakteri. 11"11" akan mengeluarkan lendlr terus-menerus sehingga mengaklbatkan metabollsme tubuh meningkal. dan pemakalan energi lebih banyak. Akibatnya 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 Vlrulensi Aeromonos hydrophilQ pada Ikan Nila Secafa In vivo melalu i Postulal Koch

Uj i v i ru lensi A. hydrophilo melalu i penyunt ikan intraperitoneal menunj ukkan bakleri lersebut ungat viru len pada ikan nita, sebab infeksl dengan kepadatan bakteri 106

cfu / mL. ikan ujl telah mengatami kematian sebesar SO%dafam waktu 96 jam Adapun gejala kl inis berupa perubahan tingkah laku ikan menj adi lemah. tidak akUf dan tidak respansif, hemoragik lokal d i pangkal slrip punggung, pangkal sirip ekor dan operkulum yang diikuli oleh kemal ian !hn. Kematian mulai lerjadi 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 lerjadinya ulcty pada bagi an perut dekat ~irip ekor. Bagian tersebut merupakan lokasi lempal infeksi buatan (penyuntikan).

Hemoragik yang lerjadi 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 baHeri pad a lokasi lersebut, sehlng ga volume dan Imensltas toksin yang di keluarkan pada proses infeksi juga lebih !ingg i pad a bilgian Icrscbut, sementara sebagian lainnya masuk ke dalam tubuh mengikut i all ran darah (Mims, 1987; Robert, 1993).

Daya kerja tobin pada bakteri berkaitan dengan sel reseptor spesifik. Ad;\nyOi inleraksi amara sel reseptor dalam tubuh dengan hemolisin, menimbulkan efek perlukaan pada tubuh. Hal tersebut didukung oleh Virella (199 7), bahwa toksin ekstraselular rnemiliki dua wilayah penentu virulensi yaitu daerah perlekatan yang merupakan daerah tempat toksin melekat pada sel reseptor spesifik dan daerah 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 tersebut 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<l.n toksin seperti hemolisin, sirotoksin, dan enterolOks in. Virulensi A. hydrophila melibatkan banyak faktor virulens; dan sangal kompleks. Hemolisin dan enzim bekerja sama dalam membukajaringan permukaan kunt dan sisik ikan.

Proses invasl bak!eri patogen ke dalam tubuh diawali dengan melekatnya bakteri pada permu kaan kuli! , dengan memanfaatkan pili, flagela dan kait llnwk bergerak, dan melekat kuat pada lapisan terluar !ubuh ikan yaitu slsik yang dilindungl oleh zat kitln. Selarna proses invasi tersebllt A. hydrophila memproduksi enzlm kitinase y;lng juga berfungs i

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).

Enzim kitinase dan lesltlnase memi likl pcran penling dalam proses infeksi, septrti disampaikan oleh Harini & Septanin9rum (2006), bahwa proses degradasi lapisan kilin adalah reaksi hidrolisis oleh katal isalOr kitinase dalam memecah dan pemutusan ikatan ~ ·1·4-glikosidik pada k itin yang melapi si bagian epi· dermis tubuh ikan. Hasil hidrohsis enzim berupa N-asetil-D-glukosamin yang merupakan oligomer pendek, dapat dimanfaatkan oleh bak!eri sebagai sumber karbon, sehingga bakteri dengan mudah dapat mencmbus lapisan kit in.

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 med 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 leukosi t, 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 terjadlnya ulcudan hemoragik pada permukaan tubuh ikan nila. Hemoraglk dan nckrosis juga terjadi pada hati, limpa, dan 9injai yang tcrinfeksi bakteri 107 <:fu/ ml diikuti oleh kema!ian seluruh sel atau jaringan (Robert, 1993: Post. 1987). Pada saat bersamaan lisosom merupakan organel penghasil enzim hidrolitik di dalam sel hatl l impa 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 (LClso bakterl Ae.romonos hydrophlla adalah 4 ,9 x 10' cfu/mL. A. hydrophllo bers l fa t patogen. virulen dan menyebabkan kematian 50% popu'asl Ikan nila pada hpadatan bakttrl minimum 1 Qlcfu/mL.lnfeksi yang dit imbulkan 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 pendarahan 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 Imunnunity, 67(1): 466-467,

Bevelander, G. & Ramaley, J.A. 1979. Dasar· dasar hist%gl, Te.rj. darl Esse.nr iol of histology oleh Gunarso, W, 8,h ed. Tobin9, M.H. & Sitohang, MJ. (Eds.J.19 79. Gelora Aksara Pratama,jakarta, III + 460 him.

Cipriano, R.C. 200 1. Aeromonos hydrophilo and mori! Aeromonod se.pticemia of fish. Fish diseoses leafier 68. United States Department of the Inter ior fish and wild life service division of fisheries restarch Washington DC, 25 pp.

Chopra, A.K., Xu, X.I ., Ribardo, D., Gonzales, M" Kuhl, K., Peterson,j.W., & Huston, C.w. 2000. The cytOtoxic enterotoxin of Aeromonos hydrophllo induces proin flamantory cytokine prodUCIion and activates arachi· 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. Microblologyond 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., Moustafa, M., & Fetaih, H. 1994. Contribution to MOIlle AeromonQS In some cultured and wild fresh f ish. Vtf­erinory Medico/). Clzo, 42(1): 62-69.

Fi ller, G., Ehrich,j,H.H., Strauch, E., & Beutin, L. 2000. Acute renal fallure In an Infant asso·

elated with cytotoxic Aeromonos sobria isolated from 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: 996-998.

Genneser, F. 1994. Buku leks histolog l. Ttrj. dari Ttxtbook of hlsrology, oleh Arifin, G" Kartawiguna, E., & Arkeman, H. 1994, BinarupaAksara,jakarta, xiii + 354 him.

Harini , N. & Septariningrum, O. 2006. Karakterisasi enzim chit inase hasll Isolasl dan kulturmurni bakteri Vibrioalglno/yticus, Prosiding Seminar Nosionol Tohunon 11/ Hosil Penelition Perileonan Don Kelauron. Mu rwantoko, I., Yusuf, DJumanto, Inanselyo, A .. & Priyono, S.B. (Eds,). Univer· si tas Gadjah Mada, Yogyakarta, him . 557-565.

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 1901) Stanier 1943 (Approved list 1980). International J. of Syst ematic and Evolu t ionory Microbiology, 52: 705- 712.

Hubbert, J.j. 1980. Bioassay. Departement of Mathematics and Statistic University of Guelph. Kendal/Hont Publishin9 company, USA, i ii + 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 Pestisida Departemen Perlanian. 1983. Pedomon umum pengujion /obor otor is wksisi los lethal pestlsldo podo 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 Fish Health Research laboratory, Leetown USA, April 26- 30, 1981.USA,p,119-123.

Uji patogeni5ita5 rilln virulens/ ... .. (Wlbowo Mongunwarooyo)

Maturin . LJ. &, Peeler,JT. 1993. Aerobic plate count 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<robiology Guys Hospital Medical School. Academic Press, London, xi+ 342 pp.

Moat, A.G., Foster,J.w., &, Spector, M.P. 2002. Miuobia/ physiology. 4'" Ed. Willey & Liss, Inc, USA, xiv+ 15 pp.

Nasran, S., Ariyani, F., &, Indriyati, N. 2003. Produksl Kitinase dan kitin deaseli lase dari 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 Regional 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 blocks of life. Do/am: Biologi. Times m irror. 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!. Insti tut of Aquaculture. Blackwell Science Lid, USA, p. 143-156.

Santos,JA., Gonz:alez, CJ., Otero, A., & Lopez, M.L.G. 1999. Hemolyt ic 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, 1 988. 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. Universit i 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<an: Teknik diagnosa penyakir ikon budidaya air rawar di Indonesia. Balai budidaya air tawar Jambi & Jakarta. International Coope ra tion agency: iv+75 him.