Teknologi Pengelolaan Kualitas Air. KUALITAS BIOLOGIS dan MANIPULASI MIKROBA: Probiotik

(1)

Teknologi Pengelolaan

Kualitas Air

KUALITAS BIOLOGIS dan

MANIPULASI MIKROBA: Probiotik

Program Alih Jenjang D4 Bidang Akuakultur

SITH, ITB – VEDCA – SEAMOLEC, 2009

(2)

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

(3)

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

(4)

(5)

KOMP

OSIS

I MIKROBA

PAD

A

KED

ALA

MAN

TE

RTE

NTU

(6)

(7)

PATHOGEN



Aeromonas salmonicida



Flavobacterium psychrophilum



Vibrio anguillarum



Vibrio salmonicida



Saprolegnia parasiticus



Virus (White Spot Syndrome Virus / WSSV)

(8)

MANIPULASI KOMUNITAS

MIKROBA DALAM BUDIDAYA

TUJUAN



Penanggulangan penyakit



Peningkatan pertumbuhan



Peningkatan hasil panen



Kesinambungan sistem

(9)

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

(10)

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.

(11)

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

(12)



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

.

(13)

SPECIES PROBIONT



Comobacterium sp



Lactobacillus rhamnosus



Lactobacillus casei



_{Lactobacillus bulgaricus}



Lactobacillus johnsonii



Lactobacillus fructivorans



Bifidobacterium lactis



Enterococcus faecium



Pseudomonas fluorescens



Vibrio alginolyticus

(14)

(15)

(16)

(17)

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

(18)

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)

(19)

PREBIOTIK VS PERTUMBUHAN

IKAN TURBOT

(20)

(21)

PENYIAPAN AGEN

Awal

Akhir

Dosis aplikasi

Lapangan

1 L

10 L

1 – 10 ppm

(22)

FORMULA

Komponen

Komposisi

Jumlah

Air

100%

10 L

NPK

0,1%

10 g

Gula / Molase 5%

500 g

(23)

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

(24)

Penggunaan Probiotik pada Kultur

Ikan Patin

Berat Rata-rata Individu Larva Ikan Patin pada Penambahan Inokulum Campuran Bakteri

Probiotik dan Bakteri

Aeromonas hydrophila

(25)

Penggunaan Probiotik pada Kultur

Ikan Patin

Panjang Rata-rata Individu Larva Ikan Patin pada Penambahan Inokulum Campuran Bakteri

Probiotik dan Bakteri

Aeromonas hydrophila

(26)

Penggunaan Probiotik pada Kultur

Ikan Patin

(27)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Patin

(28)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

Rata-rata Kesintasan Larva Ikan Lele Selama Periode Kultur

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

(29)

Berat Rata-rata Larva Pada Akhir Periode Kultur

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

(30)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

Rata-rata Biomassa Larva Pada Akhir Periode Kultur (Hari-8)

A : Kultur sebagai kontrol

B : Kultur + A. hydrophila

(31)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

Rata-rata Panjang Larva Selama Periode Kultur

(32)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

(33)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

(34)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele

(35)

Penggunaan Probiotik pada

Kultur Ikan Lele