i. pendahuluan - IPB Repository

1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ikan gurame (Osphronemus goramy) merupakan salah satu spesies ikan
budidaya air tawar yang produksinya ditargetkan mencapai 48.900 ton pada tahun
2014 atau meningkat 127% dibandingkan dengan tahun 2009 yang hanya sebesar
46.452 ton (KKP 2010). Salah satu kendala untuk mencapai target tersebut adalah
laju pertumbuhan ikan gurame lambat. Untuk mencapai ukuran konsumsi sebesar
500 g/ekor dibutuhkan waktu sekitar 1,5 tahun (SNI 2006).
Upaya untuk meningkatkan laju pertumbuhan dapat dilakukan dengan
berbagai cara, seperti seleksi ikan, transfer gen, dan penggunaan protein
rekombinan. Metode seleksi merupakan salah satu metode yang terbukti dapat
meningkatkan pertumbuhan untuk beberapa ikan budidaya (Winarlin et al. 2007).
Akan tetapi, metode ini kurang aplikatif untuk diterapkan ke ikan gurame. Ikan
gurame membutuhkan waktu sekitar 3 tahun untuk setiap generasi sehingga
diperlukan waktu yang relatif lama untuk perbaikan laju pertumbuhan yang
signifikan. Rekayasa molekuler seperti transfer gen juga dapat dilakukan untuk
memperbaiki
laju
pertumbuhan.
Teknologi
ini
berhasil
meningkatkan
pertumbuhan sebesar 100 – 3.000x pada generasi ketiga (Beardmore & Porter
2003). Akan tetapi lambatnya ikan gurame mencapai ukuran induk, dan metode
pemijahan buatan yang belum dikuasai dengan baik menjadi kendala untuk
mengaplikasikan teknologi ini.
Teknologi protein rekombinan dimanfaatkan untuk menghasilkan protein
yang bermanfaat bagi ikan secara massal dengan menggunakan bakteri, ragi,
maupun sel sebagai media perbanyakan (Sekine et al. 1985; Demain & Vaishnav
2009). Aplikasi teknologi protein rekombinan dalam memperbaiki laju
pertumbuhan ikan dengan menggunakan hormon pertumbuhan rekombinan
(recombinant growth hormone, rGH) sudah dilaporkan oleh beberapa peneliti
pada berbagai spesies ikan dengan tingkat perbaikan pertumbuhan bervariasi.
Pemberian rGH pada ikan rainbow trout dapat meningkatkan pertumbuhan hingga
50% dibandingkan dengan yang tidak diberi rGH (Sekine et al. 1985). Pemberian
2
rGH ikan nila pada benih ikan mas koki dapat meningkatkan bobot tubuh hingga
3,5 kali dibandingkan kontrol (Acosta et al. 2009).
Hormon pertumbuhan merupakan polipeptida esensial yang dibutuhkan
oleh vertebrata untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme secara normal
(Anathy et al. 2001), metabolisme (Rousseau & Dufour 2007), osmoregulasi
(Sakamoto et al. 1997), kekebalan tubuh (Sakai et al. 1997; Yada et al. 1999)
serta peningkatan reproduksi (McLean et al. 1993). Mekanisme kerja GH pada
ikan dapat bersifat secara langsung dan tidak langsung. Mekanisme secara
langsung adalah langsung mempengaruhi pertumbuhan organ tanpa perantara
insulin–like growth factor-1 (IGF-1) dalam hati atau langsung ke organ target,
sedangkan secara tidak langsung adalah pertumbuhan dimediasi atau melibatkan
IGF-1 dalam hati. Pada mekanisme tersebut terdapat beberapa faktor yang
berperan di antaranya growth hormone receptor (GHR-1), yang memiliki fungsi
dalam menangkap sinyal GH yang disekresikan oleh pituitari (Bjornsson et al.
2004; Debnanth 2010). Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan analisis
ekspresi IGF-1 dan GHR-1 untuk melihat mekanisme kerja GH secara tidak
langsung.
Aplikasi rGH dapat dilakukan menggunakan metode injeksi, perendaman,
dan melalui pakan. Aplikasi rGH dengan cara injeksi meningkatkan pertumbuhan
ikan rainbow trout (Agellon et al. 1988), ikan mujair (Tsai et al. 1994), ikan mas
(Promdonkoy et al. 2004), ikan salmon coho (Oncorhynchus kisutch) (Shimizu et
al. 2007), ikan nila (Lesmana 2010) dan ikan gurame (Irmawati, belum
dipublikasikan). Cara perendaman/imersi telah dilakukan pada ikan salmon
(Oncorhynchus kisutch dan O. keta) (Moriyama & Kawauchi 1990), ikan nila
(Acosta et al. 2009), ikan lele Afrika (Clarias gariepinus) (Yilmaz et al. 2009),
ikan gurame (Putra 2010; Syazili et al. 2011), dan melalui pakan seperti pada ikan
giant catfish (Pangasionodon gigas) (Piyaviriyakul et al. 2002), ikan mas
(Promdonkoy et al. 2004), ikan red seabrem (Xu et al. 2001), benih ikan nila
(Hardiantho et al. 2011) serta pada benih ikan sidat (Handoyo 2012).
Pemberian rGH melalui injeksi kurang aplikatif digunakan karena
memerlukan waktu yang relatif lama, dan sumberdaya yang banyak serta dibatasi
oleh ukuran ikan. Selanjutnya, metode imersi hanya efektif dilakukan pada fase
3
larva/benih ikan. Oleh karena itu, pada penelitian ini aplikasi rGH diarahkan
secara oral melalui pakan. Beberapa rGH ikan seperti rGH ikan mas (rCcGH),
ikan gurame (rOgGH), dan ikan kerapu kertang (rElGH) telah diproduksi, dan
diuji bioaktivitasnya dalam memacu laju pertumbuhan ikan (Alimuddin et al.
2010). Berdasarkan analisis SDS-PAGE, rGH ikan kerapu kertang terekspresi
pada level lebih tinggi dibandingkan kedua jenis rGH lainnya (Irmawati, belum
dipublikasikan). Selain itu, aplikasi rElGH pada ikan sidat dengan dosis
pemberian 30 mg/kg pakan dengan frekuensi pemberian 2 kali dalam seminggu
telah dilakukan dan memberikan pertumbuhan yang signifikan lebih tinggi
dibandingkan dengan kontrol (Handoyo 2012). Oleh karena itu pada penelitian ini
digunakan rElGH untuk memacu pertumbuhan benih ikan gurame.
1.2 Rumusan Masalah
Ikan gurame merupakan ikan yang memiliki pertumbuhan yang lambat
untuk mencapai ukuran konsumsi (~500 g) dibutuhkan waktu sekitar 1,5 tahun
dari ukuran 2-3 cm. Aplikasi rGH melalui injeksi, dan imersi telah dilakukan dan
hasilnya efektif untuk meningkatkan pertumbuhan, tetapi kurang efisien dari segi
waktu, dan kurang praktis. Sementara itu, beberapa penelitian mengenai
pemberian rGH melalui pakan di antaranya yang telah dilakukan oleh Tsai et al.
(1997) pada juvenil ikan black seabream (Acantlmpagrus schlegeli), ikan giant
catfish (Piyaviriyakul et al. 2002), ikan mas (Promdonkoy et al. 2004) dan ikan
sidat (Handoyo 2012), dan berhasil meningkatkan pertumbuhan secara signifikan.
Oleh sebab itu, aplikasi rGH melalui pakan diharapkan dapat meningkatkan
pertumbuhan ikan gurame, dengan mencari dosis yang optimum. Selain itu, untuk
mengetahui mekanisme tidak langsung dari aplikasi rGH tersebut dilakukan
analisis ekspresi IGF-1 dan GHR-1 yang terjadi di hati dan otak ikan perlakuan
terbaik, dan kontrol.
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan dosis pemberian
pakan yang diperkaya rGH yang memberikan pertumbuhan tertinggi dalam
pendederan ikan gurame. Selain itu, penelitian ini juga dilakukan untuk
mengevaluasi ekspresi gen IGF-1 dan GHR-1 yang terkait dengan mekanisme
4
kerja hormon pertumbuhan secara tidak langsung, serta menganalisis respons
benih ikan gurame dalam memakan pakan, histologi hati dan hepatosomatic
index. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai salah satu solusi
untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan gurame dalam upaya peningkatan
produksi perikanan budidaya Indonesia.