Teknologi Pengelolaan. Kualitas Air. KUALITAS BIOLOGIS dan. MANIPULASI
MIKROBA: Probiotik. Program Alih Jenjang D4 Bidang Akuakultur. SITH, ITB ...
Teknologi Pengelolaan Kualitas Air KUALITAS BIOLOGIS dan MANIPULASI MIKROBA: Probiotik
Program Alih Jenjang D4 Bidang Akuakultur SITH, ITB – VEDCA – SEAMOLEC, 2009
LATAR BELAKANG • Akuakultur ikan, krustasea, molluska, dan alga merupakan sektor produksi makanan yang berkembang pesat saat ini. • Penjangkitan penyakit batasan penting dalam produksi akuakultur • Pendekatan secara konvensional untuk mengatasi masalah ini memiliki batasan dalam mencegah atau memulihkan penyakit akuatik, contohnya : - penggunaan disinfektan, dan - obat antimikrobial
• Penyalahgunaan obat antimikrobial di akuakultur meningkatnya tekanan terhadap bakteri dan memicu pertumbuhan bakteri resisten
LATAR BELAKANG
Manajemen penyakit diutamakan pada pencegahan lebih murah dibandingkan usaha penyembuhan penyakit tidak terlalu banyak menggunakan bahan kimia (antimikrobial, disinfektan, dan pestisida)
Strategi alternatif dalam penggunaan antimikrobial dalam pengontrolan penyakit : - pengembangan vaksin yang lebih efektif - Meningkatkan mekanisme pertajanan tubuh dari inang dengan menggunakan immunostimulan saja atau dengan dikombinasikan dengan vaksin - penambahan probiotik
INTERAKSI MIKROBA AKUATIK
KOMPOSISI MIKROBA PADA KEDALAMAN TERTENTU
INTERAKSI SIMBIOTIK
PATHOGEN
Aeromonas salmonicida Flavobacterium psychrophilum Vibrio anguillarum Vibrio salmonicida Saprolegnia parasiticus Virus (White Spot Syndrome Virus / WSSV) dll
MANIPULASI KOMUNITAS MIKROBA DALAM BUDIDAYA TUJUAN
Penanggulangan penyakit Peningkatan pertumbuhan Peningkatan hasil panen Kesinambungan sistem Penyelamatan ekosistem
PROBIOTIK AKUAKULTUR
Mikroba hidup yang memiliki efek positif pada inang, melalui modifikasi komunitas mikroba yang berasosiasi dengan inang,
dengan peningkatan pemanfaatan atau kualitas nutrien paka, perbaikan respon inang terhadap penyakit, atau perbaikan kualitas lingkungannya.
Probiotik
Probiotik (dalam akuakultur) penambahan mikroba hidup yang bersifat menguntungkan bagi inang dengan cara - memodifikasi hubungan mikroba dengan inang maupun lingkungan, - meningkatkan respon inang terhadap penyakit, atau - meningkatkan kualitas lingkungan.
Penambahan bakteri probiotik mencegah patogen agar tidak memperbanyak diri di saluran pencernaan, struktur luar, dan dalam media pertumbuhan spesies kultur mengoptimalkan penyerapan makanan dengan membantu dalam proses pencernaan, meningkatkan kulitas lingkungan, dan menstimulasi sistem imun inang.
Bakteri menghasilkan nutrisi essensial (protein sel tunggal) pada inang namun tidak berbahaya bagi inang serta tidak berinteraksi dengan bakteri lain dan lingkungan inang.
Manipulasi Komunitas Mikroba
Penambahan koloni bakteri probiotik ke dalam air kultur dapat melawan pemunculan koloni bakteri lain.
Satu kali penambahan kultur probiotik sudah cukup membentuk koloni dan tetap bertahan menempel pada inang dan/atau lingkungan
Lebih memungkinkan bahwa probiotik harus disuplai dengan regular basis untuk mencapai dan menjaga dominansi artifisialnya.
Manipulasi Komunitas Mikroba
Probiotik yang umum digunakan sebagai agen kontrol biologis dalam akuakultur adalah :
Bakteri Asam Laktat (Lactobacillus, Carnobacterium, dll.) Genus Vibrio (Vibrio alginolyticus,dll.) Genus Bacillus, or Genus Pseudomonas.
SPECIES PROBIONT
Comobacterium sp Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus casei Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus johnsonii Lactobacillus fructivorans Bifidobacterium lactis Enterococcus faecium Pseudomonas fluorescens Vibrio alginolyticus
Lactobacillus helveticus
Streptococcus thermophilus
Bifidobacterium longum
MEKANISME PROBIOTIK HASIL PENELITIAN
Penekanan patogen udang / patogen ikan
Peningkatan kesintasan larva
Peningkatan penyerapan pakan (protease)
Peningkatan laju pertumbuhan
Stimulasi sistim imun udang dan sistim imun ikan
Peningkatan kualitas air (ammonia) ikan, udang
Produksi pakan hidup
Pengaruh terhadap mikroflora pencernaan larva
PREBIOTIK Komponen pakan non-digestible yang merupakan suplemen makanan mikrobial dan menstimulasi pertumbuhan dan/atau aktivitas satu atau sejumlah spesies / jenis bakteri dalam sistem pencernaan hewan inang (ikan / udang) sehingga meningkatkan daya tahan tubuhnya terhadap mikroorganisme patogen.
PREBIOTIK VS SISTIM PENCERNAAN IKAN Laktosukrosa meningkatkan ketebalan otot saluran pencernaan pada ikan seabream merah (Kihara et al, 1995)
PREBIOTIK VS PERTUMBUHAN IKAN TURBOT
APLIKASI LAPANGAN
PENYIAPAN AGEN Awal
Akhir
Dosis aplikasi Lapangan
1L
10 L
1 – 10 ppm
1-10 L
10-100 L
1 Ha
FORMULA
Komponen
Komposisi
Jumlah
Air NPK
100% 0,1%
10 L 10 g
Gula / Molase 5% Pakan 0,1%
500 g 10 g
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Patin
Kesintasan Larva Ikan Patin Selama Enam Hari Periode Kultur pada Penambahan Inokulum Campuran Bakteri Probiotik dan Bakteri Aeromonas hydrophila
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Patin
Berat Rata-rata Individu Larva Ikan Patin pada Penambahan Inokulum Campuran Bakteri Probiotik dan Bakteri Aeromonas hydrophila
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Patin
Panjang Rata-rata Individu Larva Ikan Patin pada Penambahan Inokulum Campuran Bakteri Probiotik dan Bakteri Aeromonas hydrophila
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Patin
Suhu
pH
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Patin
DO
Ammonium
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Rata-rata Kesintasan Larva Ikan Lele Selama Periode Kultur
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Berat Rata-rata Larva Pada Akhir Periode Kultur
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Rata-rata Biomassa Larva Pada Akhir Periode Kultur (Hari-8)
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Rata-rata Panjang Larva Selama Periode Kultur
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele
Suhu
A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele
pH
A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele
DO
A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii
Penggunaan Probiotik pada Kultur Ikan Lele
Ammonium
A
: Kultur sebagai kontrol
B
: Kultur + A. hydrophila
C
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri
D
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky
E
: Kultur + A. hydrophila + P. rustigianii
F
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky
G
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + P. rustigianii
H
: Kultur + A. hydrophila + N. winogradsky + P. rustigianii
I
: Kultur + A. hydrophila + P. rettgeri + N. winogradsky + P. rustigianii