BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Produksi perikanan dunia mengalami peningkatan hingga 11% selama 10 tahun terakhir (Van West 2006). Data FAO (2010) menyebutkan bahwa produksi perikanan di Indonesia meningkat dari 996.659 ton pada tahun 2003 menjadi 1.045.051 ton pada tahun 2004. Hal ini menunjukkan bahwa perikanan menjadi sektor yang berkembang pesat dalam perekonomian pangan. Kebutuhan protein hewani masyarakat yang semakin meningkat menyebabkan peningkatan produksi di bidang perikanan. Sejumlah lapangan kerja di sektor perikanan memberikan kontribusi dalam penyerapan tenaga kerja di Indonesia. Jumlah tenaga kerja di bidang perikanan meningkat dari 2.384 208 orang pada tahun 2003 menjadi 2.459.355 orang pada tahun 2004 (FAO 2010).
Produksi perikanan dunia tahun 1999 didominasi oleh ikan air tawar (58%), diikuti oleh ikan air laut (36%) dan air payau (6%) (Van West 2006). Di Indonesia, ikan air tawar mendominasi produksi ikan yaitu sebesar 46% (FAO 2010). Gurami (Osphronemus gouramy) merupakan satu diantara beberapa spesies asli Indonesia yang banyak dibudidayakan. Produksi gurami sebesar 7,68% dari total produksi ikan air tawar (FAO 2010). Teknik budidaya gurami merupakan hal penting dalam peningkatan produksinya. Petani dapat meningkatkan produktivitas dengan ekstensifikasi, yaitu memperluas daerah budidaya atau meningkatkan produktivitas dengan intensifikasi lahan budidaya. Penyakit merupakan salah satu kendala dalam budidaya ikan yang menyebabkan penurunan produksi ikan. Infeksi oleh Saprolegnia sp. merupakan satu diantara beberapa permasalahan yang dijumpai baik pada ikan maupun telurnya (Bruno & Wood 1999). Tingkat keberhasilan penetasan telur gurami akan menurun jika terinfeksi oleh Saprolegnia sp.
Infeksi Saprolegnia sp. menjadi permasalahan utama di pembenihan ikan. Penyakit ini ditandai dengan adanya lesi yaitu kerusakan sel-sel mukosa dan
peradangan yang disebabkan oleh Saprolegnia. Pada lesi terdapat miselium Saprolegnia dengan bentukan seperti kapas yang tumbuh pada permukaan tubuh, insang (Noga 2000) atau telur ikan ketika di dalam air (Khoo 2000). Warna lesi bervariasi yaitu kemerahan, cokelat atau kehijauan. Hal ini disebabkan partikel sedimen bahan organik ataupun alga yang menempel pada miselium Saprolegnia (Khoo 2000). Jumlah telur dalam satu meter kubik pada pembenihan mempengaruhi infeksi Saprolegnia pada telur (Celada et al. 2004). Inkubasi telur ikan dengan kepadatan tinggi menjadi faktor predisposisi terjadinya infeksi Saprolegnia pada telur (Rach et al. 1997). Apabila infeksi Saprolegnia sudah terdapat pada salah satu telur maka segera menyebar ke telur yang sehat. Infeksi Saprolegnia pada telur menyebabkan tingkat hidup (survival rate) telur ikan menjadi menurun. Telur ikan yang mati dan bahan organik pada sistem budidaya merupakan substrat yang sesuai bagi pertumbuhan Saprolegnia (Rach et al. 1998). Infeksi Saprolegnia pada telur merupakan kendala utama pada usaha budidaya perikanan sehingga diperlukan usaha untuk pengendaliannya dengan menggunakan bahan anti Saprolegnia yang efektif dalam pembenihan telur.
Pengendalian infeksi Saprolegnia yang efektif hingga tahun 2002 adalah menggunakan malachite green (Van West 2006). Namun penggunaannya telah dilarang oleh Dewan Farmasi Jepang pada tahun 2003 (Khomvilai et al. 2006), Food and Drug Administration (FDA) pada tahun 1991 (Schereier et al. 1996) dan seluruh dunia (Van West 2006). Hal ini disebabkan karena malachite green bersifat karsinogenik dan toksik (Van West 2006), mutagenik dan teratogenik (Srivastava et al. 2004) bagi makhluk hidup. Nowak & de Guingand (1997) melaporkan bahwa malachite green dapat menyebabkan residu pada jaringan ikan salmon.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mencari kandidat anti Saprolegnia. Bahan kimia telah banyak dilaporkan sebagai pengganti malachite green antara lain formalin (Schreier et al. 1996), hidrogen peroksida (Rach 1998) dan natrium klorida (Rasowo et al. 2007). Kandidat ini memang efektif, namun memiliki beberapa pengaruh negatif. Formalin memiliki efek berbahaya bagi kesehatan manusia dan menjadi residu pada lingkungan (Khomvilai et al. 2006). Hidrogen peroksida bersifat
korosif dan dosis efektifnya tinggi yaitu 1000 ppm. Penggunaan hidrogen peroksida tidak diperbolehkan di Amerika (Schreier et al. 1996). Natrium klorida relatif aman dalam penggunaannya namun dalam aplikasinya membutuhkan biaya besar karena dosis efektifnya tinggi yaitu 30.000 ppm (Khomvilai et al. 2006).
Sejak tahun 1990, Eropa telah membatasi penggunaan produk yang mempengaruhi lingkungan dalam bidang akuakultur dengan membatasi penggunaan kemoterapi (Mousavi et al. 2009). Sehingga saat ini banyak penelitian yang mencari kandidat bahan anti Saprolegnia yang berasal dari alam atau bahan biologi. Pengendalian infeksi Saprolegnia dengan menggunakan bakteri Aeromonas telah dilaporkan oleh Lategan et al. (2004a). Pengendalian hayati patogen oleh beberapa mikroorganisme dari laut juga telah dilaporkan (El Kassas & Khairy 2009). Pengendalian hayati menjadi alternatif yang dipilih karena lebih ramah lingkungan dan tidak menimbulkan efek toksik (Gohel et al. 2006).
Enzim kitinase yang berasal dari organisme telah banyak dilaporkan memiliki kemampuan sebagai kontrol biologi Saprolegnia. Enzim kitinase telah dilaporkan mampu mengendalikan infeksi patogen pada tanaman (Gohel et al. 2006). Sistem kitinolitik terdiri atas endokitinase, kitobiase dan eksokitinase yang bekerja secara sinergis dalam mendegradasi kitin menjadi N asetilglukosamin bebas. Selain kemampuannya mendegradasi dinding sel Saprolegnia secara langsung, kitinase melepaskan oligo-N-asetil glukosamin yang berfungsi mengaktifkan mekanisme pertahanan tubuh tanaman (Gohel et al. 2006). Kitosan sebagai turunan kitin dilaporkan dapat menghambat infeksi Saprolegnia sp. (Muzareli et al. 2001) dan sebagai antibakterial pada patogen ikan (Li et al. 2008). Berdasarkan kemampuannya dalam mendegradasi kitin sebagai penyusun dinding sel Saprolegnia maka mikroba penghasil enzim kitinase seperti bakteri kitinolitik dapat menjadi kandidat pengendali Saprolegnia.
Mikroba yang berada di perairan tawar seperti danau telah banyak dilaporkan memiliki kemampuan kitinolitik (Donderski & Brzezinska 2001; Brzezinska & Donderski 2006 dan Chang et al. 2007). Bakteri kitinolitik yang berasal dari tanah telah dilaporkan dapat diaplikasikan sebagai pengendali patogen pada tanaman (Boer
et al. 2001; Kamil et al. 2007). Bakteri Aeromonas dan Pseudomonas fluorescens dilaporkan memiliki kemampuan sebagai pengendali Saprolegnia sp. (Lategan et al. 2004a; Hatai & Willoughby 1988). Aplikasi bakteri kitinolitik yang diisolasi dari perairan budidaya sebagai pengendali Saprolegnia sp. pada telur gurami belum banyak dilaporkan. Sehingga perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kemampuan isolat bakteri kitinolitik sebagai pengendali hayati Saprolegnia sp. yang menginfeksi telur gurami.
1.2. Pembatasan dan Perumusan Masalah
Penelitian tentang pengendalian hayati Saprolegnia sp. menggunakan bakteri kitinolitik perairan dibatasi aplikasinya pada telur gurami didasarkan pada pertimbangan bahwa infeksi Saprolegnia sp. merupakan permasalahan utama di pembenihan gurami. Saprolegnia di pembenihan pada saat ini dikendalikan dengan menggunakan bahan kimia seperti malachite green dan formalin (Van West 2006).
Pengendalian hayati infeksi Saprolegnia sp. menjadi alternatif dalam meningkatkan tingkat keberhasilan pembenihan ikan gurami. Penggunaan bakteri Aeromonas strain A 199 dan P. fluorescens sebagai pengendali hayati Saprolegnia sp. telah dilaporkan oleh Lategan et al. (2004a) serta Hatai & Willoughby (1989). Bakteri kitinolitik memiliki kemampuan mendegradasi kitin sebagai salah satu komponen utama Saprolegnia.
Berdasarkan uraian di atas dapat dirumuskan beberapa permasalahan, yaitu 1. Apakah bakteri di perairan air tawar di kolam budidaya gurami memiliki
kemampuan kitinolitik ?
2. Apakah bakteri kitinolitik memiliki potensi sebagai pengendali hayati infeksi Saprolegnia sp. pada telur gurami ?
1.3. Kerangka Pemikiran
Infeksi Saprolegnia sp. pada telur gurami di pembenihan mempengaruhi tingkat daya tetas telur dan menyebabkan berkurangnya benih ikan yang dapat diproduksi. Aplikasi bahan kimia pada telur diketahui memiliki efek negatif bagi ikan
dan manusia. Sehingga diperlukan alternatif pengendalian infeksi Saprolegnia dengan menggunakan bahan alami. Bakteri yang memiliki kemampuan mendegradasi kitin seperti bakteri kitinolitik merupakan satu dari beberapa kandidat yang dapat digunakan untuk mengendalikan infeksi Saprolegnia. Bakteri kitinolitik tersebar di alam, beberapa spesies bakteri tersebut habitatnya di perairan. Kandidat bakteri yang memiliki kemampuan kitinolitik di perairan yang dapat digunakan sebagai pengendali Saprolegnia sp. belum banyak dilaporkan. Berdasarkan hal tersebut, telah dilakukan penelitian tentang kemampuan bakteri kitinolitik yang berasal perairan air tawar untuk mengendalikan infeksi Saprolegnia sp. pada telur gurami. Sehingga diperoleh alternatif pengendalian Saprolegnia di pembenihan gurami secara alami. Kerangka pemikiran penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian
= Hubungan antar faktor – faktor yang berperan dalam budidaya = Faktor – faktor yang diamati dalam penelitian
Peningkatan Kebutuhan Produksi Perikanan Indonesia
Budidaya gurami menjadi penting dalam peningkatan produksi perikanan
Pembenihan Faktor yang mempengaruhi Pembesaran produktivitas :
Penurunan daya tetas telur disebabkan infeksi Saprolegnia sp.
Pengendalian Saprolegnia secara kimia :
1. Malachite green 2. Formalin
3. Hidrogen peroksida Alternatif pengendalian hayati infeksi Saprolegnia menggunakan
isolat bakteri kitinolitik air tawar Teknik Budidaya
Lingkungan
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mendapatkan jenis bakteri air tawar yang berpotensi dan yang memiliki kemampuan kitinolitik
2. Mengevaluasi kemampuan bakteri kitinolitik air tawar sebagai pengendali infeksi Saprolegnia air Saprolegnia sp. secara in vitro
3. Mengevaluasi kemampuan bakteri kitinolitik dalam mengendalikan infeksi Saprolegnia air Saprolegnia sp. pada telur gurami secara in vivo
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi jenis bakteri air tawar yang memiliki kemampuan kitinolitik dan dapat digunakan sebagai pengendali hayati Saprolegnia sp. pada telur gurami baik secara in vitro maupun secara in vivo. Sehingga dapat memberikan kontribusi bagi pengendalian penyakit dalam budidaya gurami.
1.6. Hipotesis
Bakteri kitinolitik yang diisolasi dari kolam budidaya gurami memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan Saprolegnia sp.
