* ) Peneliti pada Pusat Riset Perikanan Budidaya, Jakarta * * ) Peneliti pada Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar, Bogor
PENINGKATAN KEKEBALAN SPESIFIK ANTI STREPTOCOCCUS
PADA BUDI DAYA IKAN NILA
Ham bali Supriyadi* ), Desy Sugiani* * ), dan Uni Purwaningsih* * )
ABST RAK
Uj i lapang vak sin Streptococcus t elah dilak uk an dengan t ujuan unt uk m enget ahui efekt ivit as vaksin dan respon kebal pada ikan nila (Oreochromis niloticus) t erhadap rangsangan yang diberikan. Penelit ian dilakukan pada keram ba jaring apung (KJA). Vaksin yang digunakan adalah vaksin S1N8 dan GM2.4 berupa vaksin yang diinakt ivasi dengan form alin 0,3%. Aplikasi vaksin dilakukan secara bert ahap yait u vaksin awal (priming) diberik an m elalui rendam an, sedangk an vak sin ulang diberik an m elalui sunt ik an. Dosis vak sin awal yait u 10 m L vak sin/ 100 L air unt uk 1.000 ek or ik an direndam selam a 15 m enit , sedangkan booster diberikan m elalui sunt ikan 0,2 m L/ ekor ikan. Hasil m enunjukkan bahwa kom binasi pem berian vaksin priming m elalui rendam an dan booster dengan sunt ikan unt uk vaksin S1N8 m enghasilkan sint asan paling t inggi (70,3%—72,5%), apabila dibandingkan dengan vaksin GM2.4 (59,3%— 62,5%) dan kont rol (35,5%—42,0%).
ABST RACT : T h e sp eci f i c i m m u n e r esp on se of n i l e t i l ap i a (Oreochromis niloticus) a g a i n st Streptococcus iniae v a cci n e . By : H a m b a l i Supr iyadi, D esy Sugiani, and Uni Pur w aningsih
Field study of vaccines S1N8 and GM2.4 with the aims to evaluate the effectiveness of vaccine and the immune response of nile tilapia (Oreochromis niloticus) against the vaccines. The research have been conducted in floating net cage. Vaccine tested were produced from Streptococcus iniae isolates S1N8 and GM2.4 which was prepared by formalin killed of 0.3%(v/v). Vaccine delivery were given in two steps i.e. priming with immersion, and booster through injection. The dose of vaccine for priming was 10 mL of vaccine/100 L water immersed for 1,000 fish for 15 minutes. Booster were delivered by injection as much as 0.2 mL/fish. The results indicated that combination of vaccine delivering of immersion (priming) and injection (booster) especially for S1N8 vaccine were the highest percent of survival rate (70.3%—72.5%) as compared with GM2.4 vaccine (59.3%—62.5%) and control (35.5%—42.0%).
KEYWORD S: im m une response, nile t ilapia, Streptococcus iniae, vaccine
yang dilakukan pada t ahun 1991/ 1992 t elah membuktikan bahwa ikan nila dapat terinfeksi o l eh b ak t er i Aeromonas hydrophila d an Enterobacter sp. (Supriyadi, 1992).
Penelit ian lain yang t elah dilak sanak an pada t ahun 2002 dan 2003 m enunj uk k an bahwa ikan nila sangat rentan terhadap infeksi penyakit bakt erial ant ara lain akibat inf eksi bakt eri Streptococcus iniae. St rept ococcosis adalah penyakit akibat infeksi bakteri Strepto-PENDAHULUAN
8 8
coccus sp. merupakan salah satu penyakit yang cukup m em bahayakan bagi beberapa spesies ikan budi daya baik air t awar m aupun laut di beberapa negara seperti Amerika Serikat pada hibrid ikan Tilapia nilotica x Tilapia aurera (Perera et al., 1994) dan pada ikan Oreochromis niloticus (Bowser et al., 1 9 9 8 ). Sel ai n i t u Jepang juga m elaporkan t elah t erjadi inf eksi st r ep t o co cco si s p ad a i k an Saroterodon niloticus (Miyazaki et al., 1984), sedangkan di Spanyol (Toranzo et al., 1994) m elaporkan bahwa penyakit streptococcosis t elah m eng-inf eksi ikan t urbot (Scophthalmus maximus). Pen yak i t i n i t el ah b an yak m en g ak i b at k an kerugian berupa kematian baik pada benih ikan n i l a m au p u n i k an n i l a u k u r an k on su m si . Kematian yang diakibatkannya dapat mencapai lebih dari 75% dari populasi (Perera et al., 1994). Penyakit ini selain sangat potensial merugikan karena menimbulkan kematian juga dilaporkan bahwa penyakit ini m erupakan penyakit yang bersifat zoonotic (Holden, 1996 dalam Bowser et al., 1998; Weinsst ein et al., 1997 dalam Bowser et al., 1998). Penyakit ini dikat akan lebih banyak terjadi dan m enim bulkan wabah pada ikan- ikan yang hidup di lingkungan yang kurang m endukung dan yang dalam keadaan stres.
Penyebaran penyakit ini menurut Supriyadi (2006), telah ditem ukan pada beberapa pusat budi daya t erut am a budi daya ikan nila di Bant en, Jawa Barat , Jawa Tengah, dan Daerah Ist im ewa Yogyak ar t a. Pr evalensi r at a- r at a t er t inggi t er d ap at d i Jawa Bar at d an Jawa Tengah. Hal ini dapat dimaklumi karena kedua wilayah t ersebut m erupakan t em pat dengan aktivitas budi daya ikan nila yang cukup tinggi.
Men g i n g at ak an b ah ayan ya p en yak i t t ersebut m ak a perlu adanya cara pengen-dalian, berupa pencegahan dengan cara yang ef ekt if dan ef isien. Oleh karena it u, dalam laporan ini akan dikemukakan hasil penelitian t ent ang uj i lap ang p enggunaan d ua j enis vaksin ant i streptococcosis yang dibuat dari koleksi bakt eri Streptococcus iniae lokal, asal Bant en (S1N8) dan Jawa Tengah (GM2.4).
BAHAN DAN METODE
Vak sin yang digunak an dibuat dengan menggunakan koleksi bakteri yang dihasilkan dari penelit ian t ahun 2002 yait u S1N8 yang berasal dari Serang Banten, dan GM2.4 berasal dari Waduk Gadjah Mungkur. Sediaan vaksin berupa vaksin yang dim atikan (killed) dengan bahan inaktivasi form alin dengan kadar 0,3%.
Kepadat an ant igen dit et apkan pada 1011 cfu/ mL.
St er i l i t as vak si n d i u j i seb el u m vak si n t er seb u t d i ap l i k asi k an k ep ad a i k an n i l a, dengan cara m enginokulasikan vaksin t er-sebut di at as m edia Brain Heart Infusion Agar (BHIA) dan diam at i set elah diinkubasi 24 jam . Uji keam anan vaksin dilakukan dengan cara m enyunt ikkan vaksin secara int raperit oneal pada 10 ekor ikan nila GIFT, dengan dosis 0,2 mL/ ekor ikan. Pengamatan dilakukan terhadap sintasan ikan uji yang diam ati selam a 6 hari.
Pen el i t i an u j i l ap an g d i l ak u k an p ad a Keram ba Jaring Apung (KJA) m ilik Balai Besar Pengem bangan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) dengan m enggunakan jaring yang berukuran 3 x 3 x 3 m dengan kedalam an air 2,5 m . Ikan uji m enggunakan ikan nila GIFT ukuran bobot ant ar a 2 4 ,4 2 —3 6 ,4 1 g/ ek or , at au uk ur an panj ang t ot al ant ar a 1 1 ,0 —1 3 ,5 cm . Tiap keram ba diisi dengan ikan sebanyak 1.000 ekor dengan ulangan unt uk t iap perlakuan 2 (d ua) k ali. Seb elum ik an d ib er i p er lak uan terlebih dahulu diaklim atisasi selam a 10 hari. Ikan yang mati selama proses adaptasi diganti dengan ikan baru supaya jum lah ikan t iap keram ba tetap sam a. Setelah tidak terjadi lagi kematian selama proses aklimatisasi maka ikan diperlakukan dengan vaksin. Vaksinasi awal (priming) dilakukan dengan cara perendam an dengan dosis vaksin 10 m L vaksin dilarut kan dalam 100 liter air untuk kepadatan ikan 1.000 ek or dengan lam a per endam an 1 5 m enit . Pem berian vaksin ulang (booster) dilakukan 1 (sat u) bulan set elah priming, dengan cara inj ek si dengan dosis 0,2 m L vak sin unt uk setiap ekor ikan. Penyuntikan dilakukan secara i n t r ap er i t on i al (IP) d en g an m en g g u n ak an penyunt ik ot om at is. Pengam at an dilakukan t erhadap sint asan ikan uji dan kont rol baik sebelum , m aupun setelah uji tantang.
Uj i t an t an g d i l ak u k an d i l ab or at or i u m d en g an car a m en yu n t i k i k an p er l ak u an sebanyak m asing- m asing 10 ekor unt uk t iap p er l ak u an d en g an m en g g u n ak an b ak t er i Streptococcus iniae diinjeksikan secara int ra-perit oneal dengan dosis 0,2 m L/ ekor, at au i d ent i k d eng an 1 08 cf u/ m L. Ul ang an t i ap perlakuan dilakukan sebanyak 2 kali. Penga-m at an dilakukan t erhadap sint asan ikan uji selama masa pengamatan 7 hari. Analisis data dilakukan secara deskripif.
ek-t i vi ek-t as d ar i vak si n asi , d i an al i si s d en g an m enghit ung persent ase t ingk at k ehidupan relat if (Relatif per cent survival/RPS) m eng-gunakan m et ode Ellis (1988) selam a m asa pengam at an 7 hari, dengan rum us sebagai berikut:
p en an g an an i k an sel am a p en g an g k u t an sehingga banyak m enim bulk an st res yang d i i n d i k asi k an d en g an r en d ah n ya r esp o n terhadap pakan, luka pada tubuh ikan, dan ini m em beri peluang unt uk t erinf ek si dengan jasad pat ogen lainya yait u jam ur, dan hal ini t erjadi pada hari 1—4 yang diikut i dengan j u m l ah k em at i an yan g cen d er u n g t i n g g i . Namun pada hari 6 sampai dengan hari ke-11 jumlah ikan yang mati cenderung menurun. Untuk m engatasi m asalah tersebut dan untuk m enjam in bahwa ikan yang digunakan layak unt uk penelit ian m aka dilakukan aklim at isasi yang cukup lama. Hanya ikan yang benar- benar sehat yang kem udian digunakan unt uk uji ef ekt ivit as vaksin.
Pengujian St erilisasi dan Keam anan Vaksin
Hasi l p en g am at an t er h ad ap st er i l i t as vaksin t ernyat a t idak m enunjukkan adanya b ak t er i Streptococcus iniae d an b ak t er i kont am inan lain yang t um buh pada m edia kult ur.Keadaan t ersebut m enandakan bahwa vaksin tersebut steril, tidak mengandung baik bak t er i yang ber asal dar i m at er i pem buat vaksin m aupun bakt eri kont am inan lainnya. Sedangkan dat a hasil pengam at an t erhadap k eam an an vak si n t er n yat a m en u n j u k k an bahwa k edua vak sin t er sebut (GM2 .4 dan S1N8) tidak mengandung bahan beracun yang b er asal d ar i p r o ses p em b u at an vak si n t ersebut baik yang berupa produk luaran sel
Gambar 1. Persentase jumlah kematian harian ikan nila untuk tiap jaring selama masa adaptasi Figure 1. Daily percentage of mortality of fish for each cage during acclimatization
Uj i t i t er an t i b o d i d i l ak u k an set el ah v ak s i n as i k ed u a (booster). I k an y an g digunakan telah m elewati m asa pem eliharaan selam a sat u bulan set elah booster. Dar ah diam bil sebanyak 0,5—1 m L dari m asing-m asing perlak uan, dan diaasing-m bil seruasing-m nya. Kem udian serum tersebut diencerkan dengan pengenceran berganda (double dillution) dan dit it rasi dengan m enggunakan ant igen pada mikrotitre plate. Pen g am at an d i l ak u k an t erhadap ada at au t idak t erjadinya aglut inasi pada t iap lubang mikrotiter plate.
HASIL DAN BAHASAN
Hasil pengamatan terhadap kematian ikan sel am a m asa ad ap t asi d ap at d i l i hat p ad a Gam bar 1. Selam a m asa pengam at an, secara visual nampak bahwa jaring III dan IV memiliki t i n g k at k em at i an yan g l eb i h t i n g g i b i l a dibandingkan dengan jaring yang lainnya.
9 0
(extracellular product) m aupun yang berasal dari f orm alin yang digunakan sebagai bahan inakt ivasi vaksin yang dapat m enyebabkan kem at ian pada ikan nila. Hal t ersebut ber-langsung sampai masa pengamatan 6 hari.
Sel ai n i t u t er b u k t i j u g a b ah wa p r oses p em b er i an vak si n m el al u i su n t i k an t i d ak menyebabkan timbulnya gangguan pada ikan uji. Dengan kata lain proses penyuntikan telah dilakukan dengan prosedur yang am an dan penanganan ikan selam a proses pengujian telah dilakukan dengan baik.
Hasi l u j i l ap an g t er h ad ap k ed u a j en i s vaksin m enunjukkan bahwa pot ensi vaksin dalam menimbulkan respon kekebalan terlihat dengan perbedaan ant ara ikan yang divaksin dengan yang t idak divaksin, baik sebelum uji tantang m aupun setelah uji tantang.
Tingginya sint asan ikan nila yang diberi p er l ak u an vak si n asi d en g an i k an k on t r ol sangat dipengaruhi oleh pem aparan ant igen pada proses vaksinasi. Proses pem berian an-tigen melalui injeksi intra peritoneal (IP), telah m erangsang respon im un spesif ik pada ikan uji terhadap bakteri S. iniae. Hal ini dibuktikan dengan t ingginya sint asan ikan yang divak-sinasi (60%—70%) bila dibandingkan dengan kontrol (30%). Perbandingan sintasan ikan yang divaksinasi dengan vaksin S1N8 dan GM2.4 serta kontrol dapat dilihat pada Gambar 2.
D ar i h asi l p en g am at an d i l ap an g an m en u n j u k k an i k an k on t r ol t er n yat a l eb i h m u d ah m en g al am i i n f ek si p en yak i t d an kem at ian. Adapun gejala klinis yang paling umum terjadi pada ikan adalah bola mata keruh dan m enonjol, warna t ubuh yang lebih gelap, sert a pergerakan yang lam ban dan respon r ef lek s yang r end ah. Gej ala t er seb ut m e-nunjukkan adanya infeksi bakt eri Streptococ-cus iniae.
Dari kisaran persent ase t ingkat sint asan i k an u j i , d ap at d i l i h at b ah w a i k an yan g diperlakukan dengan vaksin S1N8 m em iliki kekebalan yang lebih tinggi apabila dibanding-kan dengan idibanding-kan yang diperlakudibanding-kan dengan vaksin GM2.4. Vaksin S1N8 m am pu m erang-sang t im bulnya daya t ahan t ubuh lebih t inggi sehingga menimbulkan perbedaan persentase t ingkat sint asan 10,50% t erhadap vaksinasi GM2.4, dan 32,65% terhadap kontrol. Sedang-kan vaksin GM2.4 hanya mampu mempertahan-k an p er b ed aan t i n g mempertahan-k at si n t asan 2 2 ,1 5 % terhadap ikan kontrol.
Tinggi rendahnya daya t ahan t ubuh yang dihasilkan juga akan tergantung pada metode pem berian vaksin. Pem berian vaksin ulang (booster) m el al u i s u n t i k an (injection) kelihat annya m em iliki beberapa keunt ungan antara lain antigen dapat masuk ke dalam tubuh ikan sesuai dengan dosis yang dibut uhkan.
Gambar 2. Grafik perbandingan sint asan ikan yang divaksinasi dengan vaksin S1N8 dan vaksin GM2.4 serta kontrol sebelum uji tantang
Namun demikian metode tersebut juga memiliki kelemahan- kelemahan yaitu antara lain kurang t epat digunak an pada ik an yang m em ilik i ukuran kecil dan dalam jum lah yang sangat banyak, sehingga aplikasi di kalangan pembudi daya akan mendapat sedikit kesulitan. Namun dem ikian Sm it h (1988) m enjelaskan bahwa walaupun banyak hal yang t elah m em bat asi aplikasi vaksin dengan m et ode penyunt ikan, nam un k ek urangan t ersebut dapat diat asi dengan vaksinasi yang diberikan pada ikan yang memiliki keseragaman ukuran, diberikan pada ikan yang t idak dalam keadaan st res set el ah p en an g an an . Sel ai n i t u p r o ses penyuntikan bisa diperm udah dan dipercepat dengan menggunakan automatik injektor.
Hasi l p er h i t u n g an p er sen t ase t i n g k at kehidupan relat if dapat dilihat pada Tabel 1. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa ternyata penggunaan vaksin melalui suntikan terutama vak si n S1 N8 cu k u p ef ek t i f . El l i s (1 9 8 8 ) mengatakan bahwa uji vaksin baik di lapangan m aupun di laborat orium , suat u vaksin bisa dikatakan efektif apabila tingkat kematian pada kont rol paling sedikit 60%, sedangkan pada ikan yang divaksin harus di bawah 24%.
Tingkat kem at ian ikan yang divaksinasi GM2.4 (46,1%—37,5%), t ingkat kem at ian ini lebih t inggi bila dibandingkan dengan ikan yan g d i vak si n asi S1 N8 (2 7 , 5 %—2 9 , 8 %), sedangk an k ont rol 58,0%—64,5%. Tingk at k eh i d u p an r el at i f (RPS) u n t u k i k an yan g d i vak si n asi S1 N8 ad al ah 5 2 , 6 %—5 4 , 0 % sedangkan tingkat kehidupan relatif untuk ikan yang divaksin GM2.4 adalah 41,9%—42,0%, berart i vak sin S1N8 m enghasilk an t ingk at
k ehidupan r elat if 1 1 ,3 5 % lebih t inggi bila dibandingkan vaksin GM2.4. Dari dat a di at as walaup un t id ak t er cap ai sep er t i ap a yang disyarat kan oleh Ellis (1988), nam un angka yang t erdapat pada t abel ham pir m endekat i persyarat an t ersebut .
Dari uji t it er ant ibodi m enunjukkan ikan kontrol memiliki titer antibodi yang rendah bila dibandingakan dengan ikan yang divaksinasi (Tabel 2), sedangkan unt uk nilai t it er yang tertinggi terdapat pada ikan dengan vaksinasi m enggunakan vaksin S1N8, hal t ersebut juga dibukt ikan dengan t ingkat sint asan ikan uji yang t inggi.
KESIMPULAN DAN SARAN
Ikan nila m am pu m erespon rangsangan ant igen yang diberikan m elalui perendam an, dan vaksin ulang (booster) m elalui sunt ikan, sehingga dapat menimbulkan daya tahan yang cukup t inggi yang digam barkan dengan hasil si n t asan yan g l eb i h t i n g g i . Vak si n S1 N8 t ernyat a dapat m enghasilkan sint asan yang lebih t inggi apabila dibandingk an dengan vaksin GM2.4.
Per l u d i ci p t ak an ap l i k asi vak si n yan g m udah dilak uk an oleh pem budi daya ik an selain dengan cara penyunt ikan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Keberhasilan penelitian ini berkat bantuan d ar i b er b agai p ihak oleh k ar ena it u p ad a kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih k epada Kepala Balai Besar Pengem bangan Budidaya Air Tawar besert a st af yang t elah
Tabel 1. Perbandingan t ingkat sint asan relat if ant ara ikan uji yang di vaksinasi dengan vaksin S1N8 dengan GM2.4.
Table 1. Relatif per cent survival of fish vaccinated with S1N8 and GM2.4 vac-cine, and unvaccinated fish.
Vaksin
Va ccin e
Ko nt ro l
Con t r ol
GM 2.4 1 46.1 58.0 41.9
2 37.5 64.5 42.0
Rataan (Average) 41.8 61.2 41.9
S1N8 1 27.5 58.0 52.6
2 29.7 64.5 54.0
Rataan (Average) 28.6 61.5 53.3
Jenis vaksin
Va ccin e t ype
Ulang an
Replica t ed
T ing kat kemat ian rat a-rat a ( %)
Aver a g e m or t a lit y (%)
9 2
m em bant u dan m enyediak an jaring apung unt uk kelancaran pelaksanaan penelit ian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Bowser, P.R., G.A. Woost er, R.G. Get chell, and M.B. Tim m ons. 1998. Streptococcus innae Infect ion of Tilapia Oreochromis niloticus i n a r eci r cu l at i o n p r o d u ct i o n f aci l i t y. Journal of The World Aquaculture. 29(3): 335—339.
Ellis, A.E. 1988. Fish Vaccination. Academ ic Press. Harcout Brace Jovanovich, Publisher. London. 255 pp.
Miyazaki, T., S.S. Kubot a., N. Kaige, and T. Miyashit a. 1984. A Hist opat hology St udy of St rept ococcal disease in Tilapia. Fish Pathology. 19(3): 167—172.
Perera, R.P., S.K. Johnson., M.D. Collins, and D.H. Lewis. 1994. Streptococcus iniae Associ-at ed wit h Mort alit y of Tilapia nilotica x T. aurea Hybrids. J. Aquatic Animal Health. 6: 335—340.
Smith, P.D. 1988. Vaccianation against Vibrio-sis. Acad em i c Pr ess Har aco u r t Br ace Jovanovich. London. p. 67—79.
Supriyadi, H. dan P. Taufik. 1981. Ident ifikasi d an car a p en an g g u l an g an p en y ak i t bakterial pada ikan lele (Clarias batrachus). Bull. Perik. Air Tawar. I(3): 447—454.
Su p r i y ad i , H. d an A . Ru k y an i . 1 9 9 0 . Immunopropilaksis dengan cara vaksinasi p ad a u sah a b u d i d aya i k an . Makalah Seminar Nasional Ke II, Penyakit Ikan dan Udang, Bogor. 16- 18 Januari 1990. 7 pp. Su p r i yad i , H. 1 9 9 2 . Id en t i f i k asi d an Car a
Penanggulangan Penyakit Bakt erial Pada Ikan Nila. Pros. Seminar Hasil Pen. Perik. Air Tawar 1991/ 1992 Cipayung 20- 22 Oktober 1992. Hambali Supriyadi et al. (eds.). Balai Penelitian Perikanan Air Tawar. Bogor. Pusat Penelit ian dan Pengem bangan Perikanan. Bad an Pen el i t i an d an Pen g em b an g an Pertanian. p. 59—63.
Supriyadi, H. 2006. Infeksi bakteri Streptococ-cus iniae pada ikan budi daya di Indonesia. Media Akuakultur. I(2): 71—73.
Taufik, P. 1992. Penyakit pada ikan guram e (Osphronemus gouramy Lac. ) d an p en an g g u l an g an n ya. Makalah pada Pertemuan Aplikasi Teknologi Budidaya Ikan Gurame, 24—26 Agust us 1992 di Yogyakarta. 6 pp.
Toranzo, A.E., S. Devesa, P. Heinen, A. Riaza, S. Nunez, and J.L. Barja. 1994. Streptococco-sis in cultured turbot caused by an Entero-coccus – like bacterium. Bull. Eyr. Ass. Fish. Pathol. 14(1): 19—23.
Tabel 2. Hasil uji titer antibodi dari serum ikan nila yang divaksin dengan vaksin S1N8 dan GM2.4 serta kontrol
Table 2. Result of antibody titer test of fish vaccinated with S1N8 and GM2.4 vac-cines and control
Not e: I = 2 m inggu set elah vaksin awal (2 weeks after priming) II = 2 m inggu set elah vaksin ulang (2 weeks after booster) (+) = t erjadi aglut inasi (agglutinated)
(-) = t idak t erjadi aglut inasi (non agglutinated)
1:1 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 1:512 1:1024
Kontrol + + + - - -
-S1N8 + + + + + - - -
-GM2.4 + + + + + - - -
-Kontrol + + + + + - - -
-S1N8 + + + + + + + + + +
GM2.4 + + + + + + + + + -
-Nilai t it er ant ibodi (The value of ant ibody t it er)
I
II Wakt u
Time
Perlakuan
