Pathogenicity of Edwardsiella tarda to Anguilla marmorata

Syafitrianto & Rusaini / J. Agrisains 20 (1) 2019: 1-5 1

/AGRISAINS

PATOGENESITAS BAKTERI Edwardsiella tarda

PADA IKAN SIDAT Anguilla marmorata

Pathogenicity of Edwardsiella tarda to Anguilla marmorata

Irmawan Syafitrianto1, dan Rusaini2

1_{Stasiun Karantina Ikan, Pengendalian Mutu dan Keamanan Hasil Perikanan, Palu.} 2_{Akuakultur, Fakultas Peternakan dan Perikanan, Universitas Tadulako, Palu.}

E-mail: wawancrab@gmail.com ABSTRAK

Penelitian bertujuan mengetahui patogenisitas bakteri Edwardsiella tarda pada ikan sidat (Anguilla marmorata). Penelitian ini bersifat eksperimental menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan tiga perlakuan konsentrasi E. tarda (2,52 × 107, 105, 103 cfu/mL) dan tiga ulangan. Analisis regresi menunjukkan bahwa konsentrasi letal (LC50) bakteri E. tarda terhadap

ikan sidat (A. marmorata) adalah 2,56 × 104 cfu/mL. Mortalitas ikan sidat pada semua perlakuan mulai terjadi 24 jam setelah penyuntikan. Gejala klinis A. marmorata yang terinfeksi E. tarda adalah melanisasi, inflamasi, nekrosis, hati pucat, exopthalmus, ascites, dan petechial hemorrhage. Kata kunci: Anguilla marmorata, Edwarsiella tarda, patogenisitas, konsentrasi letal.

ABSTRACT

The pathogenicity of warm-water fish bacteria, Edwardsiella tarda in eel (Anguilla marmorata) was investigated. This study was designed using a completely randomized design (CRD) with three treatments of E. tarda concentration (2.52 × 107, 105, 103 cfu/mL) and three replicates. Regression analysis showed that the lethal concentration fifty (LC50) of E. tarda in eel

was 2.56 × 104 cfu/mL. The mortality of eel in all treatments occurred 24 hours after injection. Clinical signs of disease in infected eel were melanization, inflammation, necrosis, pale liver, exopthalmus, ascites, and petechial haemorrhage.

Keyword: Anguilla marmorata, Edwarsiella tarda, pathogenicity, lethal concentration. PENDAHULUAN

Provinsi Sulawesi Tengah merupakan salah satu provinsi penghasil ikan sidat terbesar di Indonesia. Frekuensi pengiriman ikan sidat Anguilla spp. asal Provinsi Sulawesi Tengah yang dilalulintaskan melalui Bandar Udara Mutiara Palu terus mengalami peningkatan sejak tahun 2010 hingga 2012. Tahun 2010 terdapat 748 kali pengiriman ikan sidat dan meningkat menjadi 1.158 kali pengiriman pada tahun 2012 (SKIPM Palu, data tidak dipublikasikan). Data tersebut menunjukkan bahwa terjadi peningkatan produksi ikan sidat yang cukup signifikan di Provinsi ini.

Produksi ikan sidat dapat menurun akibat infeksi penyakit. Agen penyebab penyakit pada ikan sidat antara lain parasit, jamur, virus dan bakteri. Jenis bakteri yang menginfeksi ikan sidat antara lain Aeromonas hydrophila, A. salmonicida, Vibrio spp., Pseudomonas anguilliseptica (Davis dan Hayasaka, 1983), dan Edwardsiella tarda (Park dkk., 2009).

Syafitrianto & Rusaini / J. Agrisains 20, 1 (2019): 1-5 2 Edwardsiella tarda dalam Bergey’s Manual of Systematic Bacteria diklasifikasikan dalam phylum Proteobacteria, class Gamma Proteobacteria, order Enterobacteriales, family Enterobacteriaceae, genus Edwardsiella, species E. tarda (Sakazaki, 2005). Bakteri E. tarda merupakan bakteri Gram negatif yang berbentuk batang bengkok, dengan ukuran 1 × 2-3 μm, bergerak dengan bantuan flagella, tidak membentuk spora atau kapsul dan bersifat fakultatif anaerob. Bakteri ini dapat dijumpai di lingkungan air tawar dan air laut, dengan suhu optimal bagi pertumbuhannya sekitar 35oC, sedangkan pada suhu di bawah 10oC atau di atas 45oC tidak dapat tumbuh (Park dkk., 2012).

Bakteri ini menyerang spesies-spesies ikan di daerah tropis dan bisa menjadi patogen oportunistik pada manusia, menyebabkan meningitis dan diare. Penularan terjadi secara horizontal yaitu kontak antara inang satu dengan inang lainnya atau melalui air (Tan dkk., 2002). Bakteri E. tarda merupakan patogen utama pada budidaya catfish di bagian selatan Amerika Serikat (USA) dan menyerang beberapa budidaya sidat di Jepang (Park dkk., 2012). Di Indonesia, E. tarda telah diidentifikasi di Kalimantan Barat, DI Yogyakarta, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jambi, Bangka Belitung, Kalimantan Tengah, Sulawesi Tengah, DKI Jakarta, dan Sumatera Barat (Keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan Nomor 26, 2013).

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji patogenisitas bakteri E. tarda, terhadap ikan sidat A. marmorata. Parameter uji mencakup konsentrasi yang dapat mematikan 50 % populasi (LC50), waktu kematian, dan gejala klinis yang diakibatkan oleh infeksi E. tarda.

BAHAN DAN METODE

Bakteri uji yang digunakan adalah E. Tarda ATCC 15947 dalam bentuk cultiloops. Sebelum digunakan, bakteri dikarakterisasi secara biokimia. Organisme uji yang digunakan adalah ikan sidat A. marmorata berukuran panjang 31,00 + 1,88 cm dan berat 67,10 + 5,41 gram. Organisme uji diperoleh dari hasil penangkapan nelayan di Kabupaten Buol, Sulawesi Tengah yang didatangkan oleh pengumpul di Kota Palu. Bobot tubuh ditimbang dengan menggunakan timbangan elektrik ketelitian 0,01gram. Panjang total diukur dari ujung terdepan bagian kepala sampai ke ujung sirip ekor yang paling belakang dengan menggunakan mistar geser yang ketelitian 0,1 mm.

Ikan sidat dipelihara di akuarium berukuran 80×50×50 cm3. Penelitian ini menggunakan 12 akuarium berkapasitas 200 liter yang diisi air sebanyak 120 liter dan dilengkapi aerasi. Tiap unit percobaan ditebar empat ekor organisme uji yang telah diadaptasikan selama 3 hari. Selama proses adaptasi, organisme uji diberi pakan ikan rucah sebanyak 2 kali sehari secara at satiation.

Uji LC50 dilakukan untuk mengetahui konsentrasi bakteri E. Tarda yang mengakibatkan mortalitas 50% populasi sidat. Konsentrasi bakteri uji yang digunakan adalah 2,52 × 107, 105, dan 103 cfu/mL, tiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Sebanyak 0,1 mL dari tiap konsentrasi bakteri diinjeksi secara intraperitoneal pada organisme uji.

Pengamatan visual terhadap mortalitas dan gejala klinis dilakukan tiap 4 (empat) jam. Analisa regresi LC50 E. tarda terhadap ikan sidat dilakukan dengan menggunakan

Syafitrianto & Rusaini / J. Agrisains 20, 1 (2019): 1-5 3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Lethal Concentration 50 % (LC50)

Hubungan logaritma kepadatan bakteri E. tarda terhadap rata-rata mortalitas ikan A. marmorata dapat dilihat pada Gambar 1. Konsentrasi E. tarda yang dapat menyebabkan kematian sebesar 50% pada populasi ikan sidat (LC50) memenuhi persamaan regresi Y = -2,0832x2 + 26,671x - 24,95 dengan koefisien regresi r2 sebesar 1,0. Dengan demikian, nilai LC50 bakteri E. tarda terhadap A. marmorata adalah 2,56 × 104 cfu/mL.

Menurut Chopra dkk. (2000), bakteri E. tarda termasuk ke dalam kelompok patogen dengan virulensi yang tinggi. Pridgeon dkk. (2014) menemukan bahwa LC50E. tarda pada

channel catfish (Ictalurus punctatus) adalah 1,1 × 107 cfu/mL. Menurut Narwiyani (2010), LC50 E. tarda pada ikan nila adalah 1,8 × 105 cfu/mL, celebes rainbow 2,3 × 107 cfu/mL, ikan koki 2,2 × 108 cfu/mL, ikan patin 2,6 × l08 cfu/mL dan ikan mas 4,8 × l05 cfu/mL.

Waktu Kematian dan Gejala Klinis

Ikan A. marmorata yang diinfeksi bakteri E. tarda dengan dosis berbeda menunjukkan perbedaan waktu dan tingkat kematian. Semakin tinggi konsentrasi bakteri yang diinjeksikan maka semakin cepat dan tinggi tingkat mortalitas yang terjadi pada ikan sidat (Tabel 1). Kematian sidat mulai terjadi pada hari pertama (24 jam) pasca injeksi (jpi). Mortalitas tertinggi terjadi antara 48 hingga 96 jpi. Hasil penelitian Narwiyani (2011) menunjukkan bahwa infeksi secara intraperitonial 8,0 × 107 cfu/mL E. tarda menyebabkan 80% mortalitas populasi catfish ukuran 5-10 cm pada suhu 27oC dalam waktu 10 hari.

Perubahan perilaku dan fisik pada ikan dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai sifat dari suatu penyakit (Austin dan Austin, 2007). Gejala klinis ikan sidat yang terinfeksi E. tarda antara lain: eksoftalmus, melanisasi bagian tubuh, hati pucat dan asites, hemoragi, nekrosis, dan inflamasi. Austin dan Austin, (2007) menyatakan bahwa bakteri E. tarda menyebabkan beberapa kondisi patologis yang berbeda di antaranya pembusukan pada sirip ekor dan hemoragik septicemia yang ditandai dengan lesi kecil pada permukaan tubuh yang menyebabkan pengelupasan sisik, pendarahan lokal terutama pada insang, abses, eksoftalmia dan distensi abdomen.

Gambar 1. Hubungan logaritma kepadatan bakteri E. tarda terhadap rata-rata mortalitas ikan sidat A. marmorata.

Syafitrianto & Rusaini / J. Agrisains 20, 1 (2019): 1-5 4 Menurut Evans dkk. (2011), infeksi bakteri E. tarda mengakibatkan pendarahan pada bagian otot dan kepala, perubahan warna tubuh, hemoragik, asites pada rongga perut, dan perubahan warna pada hati. Nadirah (2012) menjelaskan bahwa ikan yang terjangkit edwardsiellosis akan memperlihatkan gejala klinis sebagai berikut: (1) Terjadi luka pada kulit yang kemudian akan meluas ke bagian otot sehingga dengan segera akan mengakibatkan perdarahan. Luka semacam ini sering dijumpai pula pada organ hati; (2) Luka-luka ini akan berkembang menjadi bisul dan mengeluarkan nanah (abses) jika tidak segera diobati; (3) Nekrosis sering terjadi pada jaringan otot, hati dan ginjal. Menurut Egusa (1976), infeksi bakteri E. tarda pada ikan sidat dapat mengakibatkan hemoragik (perdarahan pada permukaan tubuh). Parvez dan Mudarris (2014) menyatakan bahwa ikan yang terserang hemoragik septicemia menunjukkan perilaku abnormal, berenang lambat, lesu, berdiam di dasar akuarium dan menurunnya nafsu makan. Lebih lanjut dijelaskan bahwa tingkat virulensi bakteri tersebut ditentukan oleh kemampuan bakteri menghasilkan enzim dan toksin tertentu yang berperan dalam proses invasi dan infeksi. Faktor-faktor virulensi E. tarda antara lain kitinase, lesitinase, dan hemolisin. Perbedaan tingkat virulensi disebabkan oleh perbedaan imunitas inang, ukuran (umur), dan spesies (Esteve dkk., 1993).

PENUTUP

Edwarsiella tarda merupakan bakteri yang memiliki patogenisitas tinggi pada ikan sidat A. marmorata. LC50 bakteri E. tarda pada ikan sidat adalah 2,56 × 104 cfu/mL. Mortalitas dapat terjadi 24 jam pasca injeksi. Ikan sidat yang terinfeksi E. tarda menunjukkan gejala klinis seperti eksoftalmus, melanisasi bagian tubuh, hati pucat dan asites, hemoragik, nekrosis, dan inflamasi.

Tabel 1. Waktu dan persentase kematian ikan sidat Anguilla marmorata yang diinfeksi oleh bakteri Edwardsiella tarda dengan dosis berbeda.

Konsentrasi Bakteri Ulangan Persentase kematian hari ke-n

1 2 3 4 2,52 × 107 1 0 50 75 75 2 0 25 50 50 3 25 25 25 50 Rata-rata 8,333 33,333 50,000 58,333 2,52 × 105 1 0 25 25 50 2 25 25 50 75 3 0 25 50 50 Rata-rata 8,333 25,000 41,667 58,333 2,52 × 103 1 0 50 50 50 2 0 0 25 25 3 0 25 25 50 Rata-rata 0,000 25,000 33,33 41,667 Kontrol 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 25 25 Rata-rata 0 0 8,33 8,33

Syafitrianto & Rusaini / J. Agrisains 20, 1 (2019): 1-5 5 DAFTAR PUSTAKA

Austin, B., Austin, D.A. 2007. Bacterial Fish Pathogens, Disease of Farmed and Wild Fish. Fourth Edition. Springer and Praxis Publishing, Chicester.

Chopra, A.K., Xu, X., Ribardo, D., Gonzales, M., M., Kuhl, K., Peterson, J., and Houston, C.W. 2000. The xytotoxic enterotoxin of Aeromonas hydropohila induces proinflammatory cytokine production and activates arachidonic acid metabolism in macrophage. J. Infection and Immunity, 68 (5): 2808-2818

Egusa, S. 1976. Some bacterial diseases of freshwater fishes in Japan. Fish Pathology, 10: 103-114

Esteve, C., Biosca, E.G., Amaro, C. 1993. Virulence of Edwardsiella tarda and some other bacteria isolated from European Eels Anguilla Anguilla reared in Fresh Water. Journal Disease of Aquatic Organisms, 16: 15-20.

Evans, J.J., Klesius, P.H. Plumb, J.A., Shoemaker, C.A. 2011. Edwardsiella septicemia. Dalam Woo, P.T.K., Bruno, D.W. (Eds.). Fish Diseases & Disorders. Vol 3: Viral, Bacterial and Fungal Infections (2 edition). CAB International, Wallingford. Nadirah, M., Najiah, M.,Teng, S.Y. 2012. Characterization of Edwardsiella tarda isolated

from Asian Seabass, Lates calcarifer. International Food Research Journal, 19(3): 1247-1252.

Narwiyani, S. 2010. Lethal Concentration 50% (LC-50) Empat Isolat Edwardsiella tarda pada Ikan Air Tawar Di Indonesia. Jurnal Sains Veteriner, 28(2): 51-54.

Park, S.B., T. Aoki, dan Tae, S.J. 2012. Pathogenesis and strategies for preventing Edwardsiella tarda infection in fish. Vet Res, 43: 67.

Parvez, N., Mudarris, M.S.A. 2014. Investigation on the Bacterial Haemorrhagic Septicemia Disease of Cyprinus carpio and Channa striatus. Journal of Poultry, Fisheries & Wildlife Sciences, 2(2): 1-5.

Pridgeon, J.W., Klesius, P.H., Lewbart, G.A., Daniels, H.V., Jacob, M. 2014. Edwardsiella tarda and Aeromonas hydrophila isolated from diseased Southern flounder (Paralichthys lethostigma) are virulent to channel catfish and Nile tilapia. Journal of Coastal Life Medicine, 2 (5): 337-343.

Sakazaki R. 2005. Genus XI. Edwarsiella. Ewing and McWhorter 1965, 37AL. In: Brenner DJ, Krieg NR, Staley JT, Garrity GM (eds) Bergey’s Manual of 104 Systematic Bacteriology, 2nd ed, Vol 2. Springer, New York: 657–661

Tan, Y.P., Lin, Q., Wang, X.H., Joshi, S., Hew, C.L.,Leung, K.Y. 2002. Comparative Proteomic Analysis of Extracellular Proteins of Edwardsiella tarda. Journal of Infection and Immunity, 70(11): 6475–6480.