Pengaruh Pemberian Imunostimulan Ekstrak Kasar - E

Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
Pengaruh Pemberian Imunostimulan Ekstrak Kasar Gracilaria verrucossa
Terhadap Respon Seluler Ikan Mas (Cyprinus carpio) Pasca diinfeksi Bakteri
Aeromonas hydrophila
Maftuch, Moh. Awaludin Adam, Veryl Hasan, Ellana Sanoesi, Sri Andayani dan
Marsoedi
[email protected]
Abstract
Maftuch, Moh. Awaludin Adam, Veryl Hasan, Ellana Sanoesi, Sri Andayani and Marsoedi.
2013. The Effect of Immunostimulant Crude Extracts Gracilaria verrucossa Towards Cellular Immune
Response of Carp (Cyprinus carpio) Post Infection of Aeromonas hydrophyla. Konferensi Akuakultur
Indonesia 2013. This research was conducted to enhance cellular immune response of fish with natural
product of phenol extract. Crude extract of phenol was isolated from the Gracilaria verrucossa and was
administered by deepping (two times of boosters for 4 days) to the carp (C. carpio) at concentration of the
extract used were 1 ppt; 1.5 ppt and 2 ppt, followed by a challenge with 107 bacterial density of Aeromonas
hydropilla by water exposure infection for 24 hours. The main parameters of research was to know cellular
immune responses of carp. The results showed that that G. verrucosa phenol extract at a dose of 1.5 ppt was
enhanced an immunomodulatory effect.
Keywords: A. hydropilla; Cellular immune responses; Crude extract phenol; Gracilaria verrucossa
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak kasar fenol Gracilaria
verrucossa untuk meningkatkan respon seluler pada ikan mas (C. carpio) pasca diinfeksi bakteri Aeromonas
hydrophila. Ekstrak kasar fenol G. verrucossa diberikan secara perendaman selama 10 jam sebanyak 2 kali
booster dengan konsentrasi ekstrak 1 ppt; 1,5 ppt dan 2 ppt, dilanjutkan dengan infeksi Aeromonas
hydrophila dengan kepadatan 107 selama 24 jam. Parameter utama dalam penelitian yaitu respon imun
seluler. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa ektrak kasar fenol Gracilaria verrucosa pada dosis
1,5 ppt memberikan pengaruh yang nyata terhadap peningkatan respon imun seluler.
Kata kunci: A. hydropilla; Respon imun seluler; Ekstrak kasar fenol; Gracilaria verrucossa
Pendahuluan
Dalam rangka meningkatkan produksi perikanan Indonesia, pemerintah menargetkan
peningkatan produksi budidaya sampai dengan 353% dalam kurun waktu lima tahun pada
2009-2015 (KKP, 2010). Peningkatan ini sudah dapat dipastikan diikuti dengan berbagai kegiatan
yang mendukungnya yaitu ekstensifikasi, revitalisasi dan intensifikasi. Kegiatan budidaya intensif
merupakan kegiatan budidaya bercirikan kepadatan tinggi dengan tambahan suplai pakan tinggi
pula kedalam perairan. Oleh karena itu dampak dari kegiatan budidaya intensif ini sangat beresiko
terhadap serangan penyakit infeksi yang disebabkan oleh pathogen.
Salah satu bakteri pathogen yang dapat menyebabkan kerugian besar bagi pembudidaya ikan
mas dan golongan ciprinidae lainnya adalah bakteri A. hydropilla. Dampak serangan penyakit ini
dengan gejala klinis pecahnya pembuluh darah (hemoragi) dan luka radang (septisemia).
Penggunaan antibiotic dan bahan kimia lainnya masih menjadi andalan dalam menanggulangi
kasus penyakit ini (Mariyono dan Sundana, 2002), maka diperlukan suatu upaya pemecahan
permasalahan menemukan bahan natural alternatif sebagai terapi penyakit tersebut.
Salah satu alternative adalah dengan pemberian senyawa bioaktif berbahan alami melalui
pendekatan untuk meningkatkan sistem imun ikan (imunostimulan) sehingga tidak menyebabkan
residu di perairan dan resiko resistensi bakteri patogen. Salah satu bahan alami yang dapat
digunakan sebagai imunostimulan adalah Gracilaria verrucosa atau alga merah (Eahamban dan
367
Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
Marimuthu, 2012), yang dari hasil eksplorasi ekstrak bahan tersebut mengandung senyawa bioaktif
fenol yang dapat digunakan sebagai imunostimulan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak kasar G. verrucosa dalam
meningkatan sistem kekebalan tubuh ikan mas melalui paramter respon imun seluler (total leukosit,
total eritrosit dan diferensial leukosit) sesudah diinfeksi bakteri A. hydrophila.
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental, Rancangan Acak
Lengkap (RAL), 4 perlakuan dan 3 kali ulangan diwadah aquarium 40 cm3 dengan variabel bebas
perendaman ekstrak kasar G. verrucosa dosis A=1 ppt, B=1,5 ppt, C=2 ppt dan kontrol K=0 ppt.
Hewan uji ikan mas sebanyak 120 ekor dengan berat 30-35 g dan panjang 10-12 cm.
Parameter utama total leukosit, total eritrosit dan diferensial leukosit. Parameter penumjang
gejala klinis dan kualitas air.
Prosedur penelitian
Ekstraksi G. verrucosa berdasarkan Himaya et al. (2010). G. verrucosa direndam dalam
etanol 96% selama 2 hari dengan perbandingan 1:3. Disaring dengan kartas saring, dievaporasi
dengan rotary evaporator, diuapakan dengan water bath suhu 50ºC untuk mendapatkan ekstrak
kasar semi solid.
Pemberian imunostimulan pada ikan dilakukan secara perendaman pada ekstrak kasar
G. verrucosa dengan dosis sesuai perlakuan selama 10 jam dan dibooster pada hari ke-4.
Pelaksanaan penginfeksian bakteri A. hydrophila sebagai uji tantang pada ikan mas dengan
kepadatan 107 sel/mL selama 24 jam.
Sampel darah diambil dengan jarum suntik 1 mL yang telah berisi Na sitat 3,8% di bagian
ventral caudal. Dilanjutkan pemeriksaan respon seluler. Perhitungan jumlah leukosit, eritrosit dan
perhitungan persentase diferensial leukosit (monosit, limfosit dan neutrofil) dilakukan berdasarkan
berdasarkan Bijanti (2005).
Analisis data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis keragaman (ANOVA) dengan SPSS 16.
Hasil dan Pembahasan
Perhitungan statistik hematologi ikan mas pada setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hematologi ikan mas pada setiap perlakuan.
No
Parameter
Perlakuan
1
Leukosit (x103)
A
B
C
K
2
Eritrosit (x105)
A
B
C
K
3
Monosit (%)
A
B
C
K
4
Limfosit (%)
A
B
C
K
5
Neutrofil (%)
A
368
Pra infeksi
24,56 ± 3,77c
34,50 ± 1,50b
21,52 ± 1,22b
14,00 ± 3,03a
25,67 ± 3,77b
28,00 ± 1,00b
32,67 ± 1,24c
21,00 ± 1,52a
9,67 ± 1,52bc
12,33 ± 2,51c
7,33 ± 1,69b
2,00 ± 0,57a
74,33 ± 4,16a
71,67 ± 3,78a
79,00 ± 1,41a
91,00 ±1,15b
16,00 ± 2,64b
Post infeksi
34,84± 1,19b
36,56 ± 1,16b
31,55± 1,87a
17,75 ± 4,67b
17,33 ±1,52ab
20,67 ± 1,52b
27,67 ± 2,51c
13,66 ± 3,05a
12,33 ± 0,57b
15,33 ± 1,15b
10,67 ± 0,57b
3,66 ± 1,15a
69,00 ± 6,24a
63,00 ± 6,00a
71,67 ± 3,05a
87.0 ± 6,24b
19,00 ± 1,00c
Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
B
C
K
18,00 ± 2,00ab
13,67 ± 1,24b
7,00 ± 15,11b
21,67± 3,51bc
17,67 ± 1,52b
12,33 ± 8,02a
Pengamatan diferensial leukosit bertujuan mengetahui perbedaan prosentase komponen sel
leukosit. yang dapat diamati melalui preparat apusan darah. Preparat apusan darah dapat diamati
pada Gambar 1.
Gambar 1. Apusan darah ikan mas. E= Eritrosit; L=Limfosit; M=Monosit; N=Neutrofil
Hubungan antara perlakuan pemberian ekstrak kasar G. verrucosa terhadap hematologi ikan
mas pada setiap perlakuan didapat analisis regresi seperti yang terlihat pada gambar berikut:
Gambar 2. Total leukosit prainfeksi.
Gambar 4. Total eritro prainfeksi.
Gambar 3. Total leukosit postinfeksi.
Gambar 5. Total eritrosit postinfeksi.
369
Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
Gambar 6. Persentase monosit prainfeksi.
Gambar 8. Persentase limfosit prainfeksi.
Gambar 7. Persentase monosit postinfeksi.
Gambar 9. Persentase limfosit postinfeksi.
Gambar 10. Persentase neutrofil prainfeksi. Gambar 11. Persentase neutrofil postinfeksi.
Hasil analisis data total leukosit pra dan post infeksi berbeda nyata antar perlakuan dalam
taraf 5% (lihat Table 1). Peningkatan jumlah leukosit terjadi pada pra infeksi karena pengaruh
imunostimulan fenol yang dianggap sebagai bahan asing (non self). Peran imunostimulan sebagai
bahan nonspesifik meningkatkan respon cepat tanggap dalam merespon penyakit infeksi
(Anderson, 1974).
Peningkatan leukosit pada post infeksi karena masuknya bakteri patogen kedalam tubuh ikan
mas yang mengakibatkan kelenjar timus, linfa dan ginjal memproduksi leukosit lebih banyak untuk
melakukan mekanisme pertahanan tubuh untuk mengeliminasi patogen. Pada saat terjadi infeksi,
aktivitas pembelahan leukosit meningkat. Menurut Moyle dan Cech (2004) jumlah rata-rata
leukosit ikan meningkat seiring dengan meningkatnya infeksi bakteri patogen.
Analisis data didapatkan bahwa total eritrosit ikan mas pra infeksi berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%, sedangkan analisis data jumlah sel eritrosit ikan mas post infeksi
berbeda nyata antar perlakuan dalam taraf 5%.
Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan total eritrosit pada setiap perlakuan
post-infeksi. Hal ini terjadi karena serangan bakteri mengakibatkan pecahnya pembuluh darah ikan
370
Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
mas sehingga mengakibatkan penurunan total eritrosit post-infeski. Menurut Nabib dan Pasaribu,
(1989), rendahnya jumlah sel eritrosit disebabkan adanya kerusakan organ penghasil darah seperti
ginjal dan ikan menderita anemia.
Analisis data didapatkan bahwa persentase monosit pra infeksi bakteri berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%, sedangkan analisis data jumlah monosit post infeksi berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%.
Berdasarkan data tersebut dapat diamati bahwa persentase monosit post infeksi pada setiap
perlakuan mengalami peningkatan. Peningkatan jumlah monosit terjadi karena bakteri merupakan
agen asing yang harus dieleminasi sehingga monosit akan berkembang menjadi makrofag menuju
tempat terjadinya infeksi untuk melakukan proses fagositosis.
Proses inflamasi saat terjadi kerusakan jaringan oleh infeksi maupun reaksi antigen-antibodi,
akan meningkatkan produksi monosit menjadi dua kali lebih banyak. Peredaran monosit dalam
darah menjadi lebih singkat, pematangan monosit menjadi makrofag lebih cepat dan segera menuju
ke jaringan yang rusak (Maftuch, 2007).
Hasil analisis data didapatkan bahwa persentase limfosit pra infeksi berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%, sedangkan analisis data jumlah limfosit post infeksi berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%.
Berdasarkan data di atas dapat dilihat bahwa persentase total limfosit ikan mas post infeksi
pada setiap perlakuan mengalami penurunan. Tizard (1982) dalam penelitiannya menyatakan
bahwa penurunan presentase limfosit pada ikan paska terjadinya infeksi bakteri patogen disebabkan
karena darah perifer ditarik dari sirkulasi kedalam jaringan yang mengalami peradangan.
Hasil analisis data didapatkan bahwa persentase neutrofil pra infeksi berbeda nyata antar
perlakuan dalam taraf 5%, sedangkan neutrofil post infeksi berbeda nyata antar perlakuan dalam
taraf 5%.
Dari data diatas dapat dilihat bahwa persentase neutrofil post infeksi pada setiap perlakuan
mengalami peningkatan. Persentase peningkatan neutrofil terjadi karena neutrofil merupakan salah
satu jenis leukosit yang meningkat saat terjadi infeksi, waktu pengambilan sampel darah dan jenis
infeksi (Andayani, 2009)
Kesimpulan dan Saran
Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pemberian 1,5 ppt ekstrak kasar G. verrucosa
secara umum meningkatkan respon imun seluler ikan mas pra dan post infeksi bakteri A.
Hydrophila.
Disarankan penelitian lanjutan untuk memurnikan ekstrak G. verrucosa untuk mendapatkan
fenol murni dalam rangka menjawab peran senyawa fenol dalam meningkatkan respon imun ikan
mas.
Ucapan Terima Kasih
Terimakasih kepada Dirjen Dikti melalui Dana Riset Hibah Bersaing Dikti yang telah
memberikan kesempatan untuk menimba ilmu dalam satu rangkaian penelitian yang tercantum
dalam DIPA UB No. 0636/023-04.2.16/15/2012 tanggal 9 Desember 2011 dan SK REKTOR UB.
No. 366/SK/2012 tanggal 13 Agustus 2012.
Daftar Pustaka
Andayani, S. 2009. Respon Non Spesifik Ikan Kerapu Macan (Epinephelu fuscoguttatus) Terhadap
Imunostimulan Senyawa Aktif Alkaloid Ubur-Ubur (Bougainvillia sp) Melalui Pakan. Fakultas
Perikanan Universitas Brawijaya Malang. Hayati Edisi Khusus: 3B (67–73).
Anderson, D.P. 1974. Fish Immunology. In Desease of Fishes. Ed. S.F. Snieszko dan H.R. Axelrod
T.F.H. Publications Inc. Ltd. U.S.A. 218 p.
Bijanti, R. 2005. Hematologi Ikan Teknik Pengambilan Darah dan Pemeriksaan Hematologi Ikan. Bagian
Ilmu Kedokteran Dasar Veteriner. Fakultas Kedokteran Hewan. Universitas Airlangga. Surabaya.
371
Konferensi Akuakultur Indonesia 2013
Eahamban, K. and J. Marimuthu. 2012. Preliminary Phytochemical, UV-VIS, HPLC and Anti-bacterial
Studies on Gracilaria corticata J. Ag. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine (2012 )
S568-S574.
Himaya, S.W.A., B.M. Ryu, Z.J. Qian and S.K. Kim. 2010. Sea cucumber, Stichopus japonicus ethyl
acetate fraction modulates the lipopolysaccharide induced iNOS and COX-2 via MAPK signaling
pathway in murine macrophages. Environmental Toxicology and Pharmacology, 68-75
KKP. 2010. Perikanan dalam angka. Kementerian Kelautan dan Perikanan. Jakarta
Maftuch. 2007. Paparan Vibrio Alginolyticus Terhadap Histopatologi Usus Ikan Kerapu Tikus (Cromileptes
altivelis) dan Peningkatan Jumlah Serta Aktivitas Sel Makrofag. Jurnal Penelitian Perikanan
Vol. 10 no.1. Faperik Unibraw.
Mariyono dan A. Sundana. 2002. Teknik Pencegahan dan Pengobatan Penyakit Bercak Merah pada Ikan
Air Tawar yang Disebabkan oleh Bakteri Aeromonas hydrophila. Buletin Teknik Pertanian. 7 (1).
Moyle, P.B. and J.J. Cech. 2004. Fishes. An Introduction to Ichthyology. 5th ed. Prentice Hall. USA.
Nabib dan F.H. Pasaribu. 1989. Patologi dan Penyakit Ikan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Direktorat Jendral Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor.
Tizard, I.R. 1982. An Introduction of Veterinary Immunology. W.B. Saunders Company.
372