Dokumen ini membahas penelitian dampak penambahan poly-β-hydroxybutirate (PHB) pada pemeliharaan larva udang galah Macrobrachium rosenbergii. Penelitian menunjukkan bahwa pemberian pakan yang mengandung PHB pada larva udang meningkatkan kelangsungan hidup dan pertumbuhan larva. Selain itu, jumlah bakteri total dan bakteri Vibrio spp pada larva yang diberi pakan PHB lebih rendah dibandingkan kontrol,
Immunostimulation effects of herbal bio conditioners on tiger grouper against...
Dampak PHB pada Larva Udang Galah
1. Dampak poly-β-hydroxybutirate pada pemeliharaan larva
udang galah Macrobrachium rosenbergii
TERJEMAHAN
Disadur dari makalah :
The effect of poly-β-hydroxybutirate on larviculture of
the giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii
Oleh :
Dinh The Nhana,b, Mathieu Willea, Peter De Schryver c, Tom Defoirdt a, Peter
Bossiera and Patrick Sorgeloosa
Diterjemahkan Oleh :
ROMI NOVRIADI
KEMENTERIAN KELAUTAN DAN PERIKANAN
DIREKTORAT JENDERAL PERIKANAN BUDIDAYA
BALAI BUDIDAYA LAUT BATAM
2013
3. I.
Pendahuluan
Udang galah, Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879), adalah sebuah komoditas
budidaya ekonomis penting. Budidayanya telah berkembang dengan cepat tidak hanya di
Asia tetapi juga di wilayah lain yang jauh dari distribusi alamiah udang ini (FAO, 2000).
Bagaimanapun, ketersediaan benih yang sehat dan berkualitas tinggi selalu menjadi
penghambat utama dalam pengembangan budidaya M. Rosenbergii. Satu faktor utama yang
menjadi penghambat kualitas benih yang dipelihara di panti benih, pemeliharaan dengan
kepadatan rendah karena kematian massal, adalah penyakit. Timbulnya wabah penyakit
pada udang seringkali ditujukan kepada infeksi bakteri (Sung et al., 2000; Phatarpekar et al.,
2002; Al-Harbi, 2003). Kematian massal pada larva di panti benih membatasi produksi rutin
benih berkualitas tinggi. Kematian tersebut seringkali dikaitkan dengan bakteri patogen
oportunis (Skjermo dan Vadstein, 1999). Vibrio telah dilaporkan sebagai penyebab untuk
sejumlah wabah penyakit (Alavandi et al., 2004; Kennedy et al., 2006) dan seringkali
dilaporkan sebagai masalah utama dalam panti benih udang (Nayak dan Mukherjee, 1997;
Jayaprakash et al., 2006). Antibiotika dan bahan desinfeksi, pendekatan konvensional untuk
pengendalian populasi bakteri dalam panti benih udang, cukup populer. Namun, mereka
mulai ditarik peredarannya dari pasar di banyak negara karena kekhawatiran tentang
kesehatan masyarakat dan keamanan lingkungan (Schneider et al., 2003). Bagaimanapun,
penggunaan antibiotika dengan dosis rendah sebagai tindakan pencegahan telah
menghasilkan perkembangan resistensi terhadap antibiotika (Teo et al, 2000, 2002),
menyebabkan pengobatan antibiotika tidak efektif dalam pengendalian penyakit
(Karunasagar et al., 1994). Oleh karena itu, merupakan sebuah kebutuhan mendesak untuk
mencari teknik pengendalian alternatif ramah lingkungan yang membantu untuk
mempertahankan kesehatan hewan.
Mempertimbangkan bahwa antibiotika sebaiknya tidak digunakan kembali sebagai
pendukung pertumbuhan hewan, saat ini terdapat ketertarikan yang nyata pada asam
lemak rantai pendek (SCFAs) sebagai biokontrol dalam produksi hewan (Defoirdt et al.,
2006). Beberapa kajian telah menunjukkan bahwa SCFAs menghambat pertumbuhan ragi
dan enterobakter seperti Salmonella typhimurium, Escherichia coli dan Shigella flexneri
(Cherrington et al., 1991; Bearson et al., 1997; Sun et al., 1998; Van Immerseel et al., 2003).
SCFAs sebelumnya telah terbukti dapat menghambat atau menurunkan pertumbuhan
Salmonella di ayam (Waldroup et al., 1995; Van Der Wielen et al., 2000; Van Immerseel et
al., 2005) dan menurunkan bakteri patogen luminiscent Vibrio pada uji secara in vitro
(Defoirdt et al., 2006). Selain itu, SCFAs terbukti dapat secara nyata meningkatkan
kelulushidupan naupli Artemia yang diuji tantang. Sebagai tambahan, SCFAs mungkin juga
menyediakan energi untuk udang (Defoirdt et al., 2006). Konsentrasi efektif asam lemak
cukup tinggi dan akibatnya, hal ini secara ekonomi tidak memungkinkan untuk memberikan
asam lemak pada air kultur sistem budidaya perikanan dalam rangka melindungi hewan.
Terlebih lagi, penambahan karbon konsentrasi tinggi dalam air dapat memberikan
peningkatan kepada pertumbuhan yang berlebihan bakteri heterotropik yang mungkin
memiliki dampak negatif terhadap kesehatan hewan (karena penurunan oksigen dan/atau
karna pertumbuhan bakteri dapat menjadi patogen). Polyhydroxylalkanoates (PHAs)
merupakan polimer yang tidak larut dalam air dari asam lemak rantai pendek β-hydroxy
yang dihasilkan sebagai bahan cadangan oleh sejumlah bakteri (Anderson dan Dawes,
1990). Yang menarik, kajian berbeda menyajikan beberapa bukti bahwa PHAs dapat juga
5. 2.2
Disain Percobaan
Percobaan dilakukan di tabung gelas kerucut yang mengandung 1000 mL air payau
(salinitas 12 g L-1). Gelas kerucut ditempatkan di dalam bak akuarium yang berisikan air
dipertahankan pada suhu 29±10C menggunakan pemanas thermostatic. Sistem lampu
dipasang untuk menyediakan sekitar 900-1000lx pada permukaan air selama 12 jam per
hari. Gelas kerucut di suplai dengan aerasi lembut untuk memastikan konsentrasi oksigen
terlarut di dalam air pemeliharaan selalu diatas 5 mg L-1. Di dalam seluruh percobaan, sistem
air bersih terbuka digunakan dengan pergantian air harian sekitar 50% . Selama pergantian
air, Artemia sisa dan limbah dari hari sebelumnya dibuang melalui penyiponan. Kegiatan ini
dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah hilangnya larva. Pemberian pakan dilakukan
setelah pergantian air. Larva secara eksklusif diberi pakan naupli A. Fransiscana (strain Great
Salt Lake) secara ad libitum dua kali dalam sehari pada jam 09.00 dan 17.00 selama masa
percobaan. Tergantung kepada perlakuan, naupli Artemia instar II diperkaya dengan partikel
PHB (rata-rata diameter 30 µm, Lot : S68924-488, Sigma-Aldrich, Bornem, Belgia) pada
konsentrasi 5 g L-1 kultur Artemia dan/atau sebuah emulsi lemak (ICES 30/0.6/C,
mengandung 30% total Ω-3 HUFA dengan perbandingan DHA/EPA 0,6, Lot: 903003.01, Han
et al, 2001) pada konsentrasi 0,6 g L-1 air kultur Artemia selama 24 jam sebelum
memberikan mereka sebagai pakan ke larva Macrobrachium. Pada perlakuan kontrol, naupli
Artemia diberi perlakuan yang sama, tanpa pengkayaan baik dengan PHB atau emulsi lemak.
Percobaan 1 terdiri atas dua perlakuan dengan memberi pakan larva Macrobrachium
dengan naupli Artemia yang diperkaya dengan PHB atau kontrol naulii (tanpa pengkayaan).
Pada awal percobaan, larva berumur 10 hari ditempatkan dengan kepadatan awal 50 L -1.
Percobaan kedua terdiri atas 4 perlakuan dengan penambahan PHB dan/atau emulsi lemak
dan kontrol tanpa adanya pengkayaan (+P +L : PHB dan lemak ditambahkan; +P –L: Hanya
PHB yang ditambahkan, -P+L : hanya lemak yang ditambahkan, -P-L : tidak ada yang
ditambahkan). Pada percobaan ini, larva berumur 4 hari ditempatkan dengan kepadatan
awal 100 L-1. Durasi percobaan adalah selama 15 hari untuk percobaan 1, dan 28 hari untuk
percobaan dua. Pada kedua percobaan, perlakuan dilakukan dengan enam pengulangan.
2.3
Analisa
2.3.1 Deteksi PHB dalam naupli Artemia yang digunakan untuk memberi makan
Macrobrachium
Naupli Artemia instar II diperkaya dengan partikel PHB (rata-rata diameter 30 µm
Lot: S68924-488, Sigma-Aldrich, Bornem, Belgia), yang ditambahkan ke air kultur dengan
konsentrasi 5 g l-1. PHB dideteksi di dalam nauplii berdasarkan metodologi yang dijelaskan
dalam Defoirdt et al (2007). Secara singkat, setelah 15 menit inkubasi, sejumlah 10 naupli
dibunuh dengan etanol absolut dan diwarnai dengan fluoresen dye Nile Blue A (Ostle dan
Holt, 1982). Naupli dianalisa dengan menggunakan mikroskop Axioskop II (Carl Zeiss, Jena,
Jerman) dilengkapi dengan sebuah kamera digital peltier-cooled chip tunggal (Orca Illm;
Hamamatsu, Massay, Perancis) yang dihubungkan ke komputer
6. 2.3.2 Indeks stadium larva
Pada hari ke-10 dan 15, perkembangan larva di tiap perlakuan diperkirakan melalui
penentuan indeks stadium larva (LSI) menurut Maddox dan Manzi (1976). Rata-rata stadium
larva dari 60 larva pada setiap perlakuan dicatat berdasarkan penjelasan oleh Uno dan Kwon
(1969).
2.3.3 Kelulushidupan larva
Kelulushidupan larva dianalisa pada hari ke 5,10 dan 15 pada percobaan 1. Dalam
percobaan 2, kelulushidupan larva diperiksa pada hari ke 10, 15, 20 dan 28. Perhitungan
larva dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah stres pada larva.
2.3.4 Bakteri dalam pencernaan larva
Sampel larva udang diambil pada awal dan di akhir percobaan. Tiga sampel dari
sepuluh larva diambil secara acak dari seluruh pengulangan untuk analisa perhitungan
bakteri dalam pencernaan udang. Permukaan bakteri dihilangkan berdasarkan prosedur
yang digambarkan oleh Huys et al. (2001). Sampel udang pertama direndam dalam larutan
benzocaine (Sigma, 0.1%) selama 10 detik, dipindahkan ke larutan benzalkonium chloride
(Sigma, 0.1%) selama 10 detik lainnya, dan dicuci tiga kali dengan larutan sembilan garam
yang sudah diautoklaf (NSS) (Olsson et al.,1992) selama 5 detik setiap waktu. Larva
kemudian dipindahkan ke plastik steril yang berisikan 10 mL NSS, dan dihomogenisasi
dengan pengenceran bertingkat dalam NSS. Lima puluh µl dari tiap pengenceran di isolasi
pada Marine agar, dan pada Thiosulphate-Citrate-Bile salt-Sucrose (Biokar Diagnostics,
Perancis) untuk menghitung jumlah bakteri yang dapat dikultur, dan Vibrio spp, secara
berurutan. Jumlah koloni dihitung setelah inkubasi pada suhu 28 0C selama 48 jam.
2.3.5 Statistik
Indek stadium larva, kelulushidupan larva, dan kepadatan bakteri yang dapat
dihitung dianalisa menggunakan analisa ragam (one way ANOVA) dan, jika perbedaan yang
nyata ditemukan (P<0,05), analisa perbedaan yang paling nyata (Duncan, Piranti lunak SPSS
versi 13.0) dilakukan. Seluruh persentase data di normalisasi dengan transformasi arcsine
untuk analisa statistik, tetapi hanya rata-rata yang tidak ditransformasi yang disajikan.
3.
3.1
Hasil
Percobaan 1
Pada percobaan pertama, dampak pemberian pakan PHB ke larva Macrobrachium
dengan memperkaya pakan didalam pakan hidup diamati. Naupli Artemia instar II
digunakan sebagai pakan hidup untuk larva Macrobrachium yng dikultur dengan atau tanpa
PHB (5 g l-1). Analisa mikroskopik menunjukkan bahwa usus naupli Artemia dalam perlakuan
tanpa PHB kosong (Gambar 1), Sedangkan pada perlakuan dengan PHB, bagian atas usus
hampir seluruhnya terisi. Gambar epifluorescen pewarnaan naupli Nile Blue A menunjukkan
bahwa kandungan usus naupli yang diberi perlakuan PHB secara fluorescen lebih terang dan
dapat dengan jelas dibedakan dari (auto) fluorescen naupli, yang mengindikasikan bahwa
7. naupli telah mencerna partikel PHB. Dampak penambahan PHB ke pakan hidup pada
performa larva Macrobrachium dipelajari dengan menentukan kelulushidupan larva dan
perkembangan selama masa kultur 15 hari. Evaluasi perkembangan larva berdasarkan pada
indeks stadium larva menunjukkan bahwa larva dengan perlakuan PHB telah tumbuh secara
nyata lebih baik dibandingkan dengan kontrol (tanpa penambahan PHB) setelah 10 hari
(P<0,05) (Gambar 2). Kelulushidupan larva ditentukan pada hari ke 5, 10, dan 15 (akhir
percobaan) dan selalu secara nyata lebih tinggi pada perlakuan PHB dibandingkan dengan
perlakuan kontrol (P<0,05). Perbedaan dalam kelulushidupan menjadi lebih dan lebih jelas
mendekati akhir percobaan (Gambar 3).
Gambar 1. Gambar perwakilan cahaya (baris atas) dan mikroskopi epifluoresen (baris
bawah) dari pewarnaan Nile Blue A naupli Artemia setelah 15 menit tanpa (panel A dan C)
dan dengan (Panel B dan D) PHB ditambahkan pada air kultur dengan konsentrasi 5 g L -1.
3.2
Percobaan 2
Pada percobaan ini, dampak kombinasi PHB dan emulsi lemak (keduanya diberikan
melalui pakan hidup) pada performa larva Macrobrachium dipelajari. Perlakuan dengan
pengkayaan lemak menunjukkan nilai tertinggi dari LSI, sementara perlakuan kontrol
memiliki perkembangan larva yang sangat rendah. LSI pada perlakuan dengan PHB secara
nyata lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan kontrol, tetapi lebih rendah bila
dibandingkan pada perlakuan dengan pengkayaan lemak (Gambar 4). Terdapat interaksi
yang nyata pada pemberian pakan PHB dan pengkayaan lemak terhadap Indeks stadium
larva pada hari ke-10 dan 15 (P<0,05). Kelulushidupan larva diperiksa di empat interval
8. waktu yang berbeda selama percobaan. Perbedaan diantara perlakuan memiliki kemiripan
di semua titik waktu. Perlakuan dengan PHB dan pengkayaan lemak menghasilkan
kelulushidupan tertinggi (56% pada akhir percobaan), sementara kelulushidupan pada
kontrol adalah yang terendah (12% pada akhir percobaan). Perlakuan baik dengan PHB atau
pengkayaan lemak secara terpisah berada di titik pertengahan dan secara nyata tidak
berbeda antara yang satu dengan yang lain (gambar 5). Setelah 28 hari percobaan (32 hari
setelah menetas), 90% larva pada perlakuan dengan pengkayaan lemak telah mencapai
stadium post larva, sementara pada perlakuan dengan PHB hanya berkisar 50% yang
bermetamorfosa, dan pada perlakuan kontrol hanya 10% dari hewan yang mencapai post
larva. Tidak terdapat interaksi antara PHB dan pengkayaan lemak terhadap kelulushidupan
larva.
Gambar 2. Indeks stadium larva pada hari ke-10 percobaan (20 hari setelah menetas) larva
Macrobrachium rosenbergii yang diberi pakan dengan atau tanpa pengkayaan PHB pada
percobaan 1. Nilai adalah rata-rata±SE, n=6, Perbedaan huruf subskrip menunjukkan
perbedaan yang nyata (P<0,05).
Total bakteri dan jumlah Vibrio spp pada usus larva udang ditentukan pada awal dan
akhir percobaan dengan menghitung di Marine agar dan media TCBS, secara berurutan,
pada akhir percobaan, jumlah total bakteri pada usus larva secara nyata lebih tinggi pada
perlakuan dengan hanya pengkayaan lemak (mencapai 28 x 10 4 CFU larva-1) jika
dibandingkan dengan perlakuan lain. Jumlah Vibrio di usus larva pada akhir percobaan
secara nyata lebih tinggi pada perlakuan tanpa PHB ketika dibandingkan pada perlakuan
dengan penambahan PHB . Jumlah Vibrio spp, pada usus larva diawali dengan 21±6 CFU
larva-1, dan meningkat ke 1,3-2,2 x 103 CFU larva-1 pada akhir percobaan pada perlakuan
tanpa PHB (Tabel 1). Terdapat interaksi yang nyata antara pemberian pakan dengan PHB
dan emulsi lemak terhadap kepadatan populasi mikroflora didalam usus larva (P<0,05).
9. 4.
Diskusi
Pada kajian ini, kami menginvestigasi dampak PHB pada performa kultur larva udang
galah Macrobrachium rosenbergii dan pada tingkatan bakteri didalam usus larva. Naupli
Artemia umum digunakan sebagai pakan hidup untuk larva Macrobrachium (Lavens et al,
2000) dan karna Defoird, et al (2007) melaporkan bahwa PHB dapat diakumulasi oleh
Artemia ketika dimasukkan ke air kultur, kami memberikan PHB ke larva udang melalui
Artemia. Akumulasi partikel PHB didalam usus Artemia dikonfirmasi menggunakan
mikroskopi epifluoresen (gambar 1). Tidak memungkinkan untuk mendeteksi PHB dalam
usus larva Macrobrachium karna larva karna tidak cukup transparan untuk mikroskopi
fluoresen dan mungkin karena kandungan PHB sangat kecil untuk dideteksi menggunakan
kromatografi. Hasil yang disajikan dalam makalah ini menunjukkan bahwa pemberian pakan
larva Macrobrachium dengan naupli Artemia yang mengandung PHB secara nyata
meningkatkan kelulushidupan larva (Gambar 3,5)
Gambar 3. Kelulushidupan larva Macrobrachium rosenbergii yang diberi pakan naupli
Artemia dengan atau tanpa pengkayaan PHB setelah hari ke 5, 10, dan hari ke-15 analisa
pada percobaan 1. Nilai adalah rata-rata±SE, n=6, Perbedaan huruf menunjukkan perbedaan
yang nyata (P<0,05). Jenis berbeda dari superscipt menunjukkan perbandingan yang
berbeda.
Gambar 4. Indeks stadium larva Macrobrachium rosenbergii pada hari ke-10 dan 15 yang
diberi pakan naupli Artemia dengan atau tanpa PHB dan/atau pengkayaan lemak di
percobaan 2; +P+L : PHB dan lemak ditambahkan, +P-L : hanya PHB yang ditambahkan, -P+L
: hanya lemak yang ditambahkan, -P-L : Tidak ada yang ditambahkan. Nilai adalah ratarata±SE, n=6, Perbedaan huruf subskrip menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05). Huruf
besar dan kecil menunjukkan perbandingan yang berbeda.
10. Pada percobaan 2 dimana kombinasi PHB dan emulsi lemak kaya akan asam lemak
tidak jenuh tinggi telah dikaji, tingkat kelulushidupan yang tinggi dicatat pada perlakuan
dengan penambahan PHB dan emulsi (Gambar 3,5). Perlakuan dengan hanya menggunakan
PHB dan hanya emulsi lipid juga meningkatkan secara nyata kelulushidupan larva, meskipun
kurang nyata dibandingkan dengan perlakuan menggunakan kedua bahan tambahan
tersebut. Hasil ini berdasarkan laporan Defoirdt, et al (2007), yang menemukan bahwa PHB
secara nyata meningkatkan kelulushidupan larva Artemia yang diuji tantang dengan bakteri
patogen Vibrio spp. Kelulushidupan yang rendah pada larva udang di perlakuan kontrol pada
kajian ini mungkin disebabkan oleh keberadaan bakteri oportunistik yang berkaitan dengan
larva (seperti yang juga dilaporkan oleh Baruah et al. 2009). Pada kajian kami, kami
menemukan bahwa pemberian pakan larva Macrobrachium rosenbergii dengan naupli
Artemia yang mengandung PHB menghasilkan konsentrasi total bakteri dan Vibrio yang
secara nyata lebih rendah (Tabel 1), yang seringkali dikaitkan dengan penyakit organisme
akuatik (Lightner, 1996; Otta et al., 2001). Phatarpekar et al (2002) menginvestigasi flora
bakteri pada larva udang dan menemukan bahwa Vibrio spp dideteksi pada telur dan air
namun secara mencolok absen di larva. Bagaimanapun, jumlah total bakteri pada larva
bervariasi dari 2,5 x 104 ke 1,6 x 108 CFU g-1. Pada kajian terkini, jumlah bakteri dan Vibrio
yang dihitung pada perlakuan larva tanpa penambahan PHB bervariasi dari 15,9 ke 28,0 x
104 dan 0,4 ke 22,0 x 102 CFU larva-1, secara berurutan, sementara pada perlakuan PHB
jumlah bakteri hanya 1,7 hingga 5,6 x 104 dan 0,3 ke 1,6 x 102 CFU larva-1, secara berurutan.
Gambar 5. Kelulushidupan larva Macrobrachium rosenbergii yang diberi pakan naupli
Artemia dengan atau tanpa PHB dan/atau pengkayaan di percobaan 2. +P+L : PHB dan
lemak ditambahkan, +P-L : hanya PHB yang ditambahkan, -P+L : hanya lemak yang
ditambahkan, -P-L : Tidak ada yang ditambahkan. Nilai adalah rata-rata±SE, n=6, Perbedaan
huruf menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05). Jenis huruf yang berbeda menunjukkan
perbandingan yang berbeda.
11. Tabel 1.
Mikroflora didalam usus larva Macrobrachium rosenbergii yang diberi pakan naupli Artemia
dengan atau tanpa PHB dan/atau pengkayaan lemak di percobaan 2.
Nilai adalah rata-rata±SE, n=3, Huruf yang berbeda didalam kolom menunjukkan perbedaan
yang nyata (P<0,05).
Defoirdt et al. (2007) menemukan bahwa partikel PHB melindungi larva Artemia dari
bakteri patogen V.campbellii dan diduga bahwa partikel PHB (sebahagian) didegradasi
menjadi β-hydroxybutirate dalam usus udang dan keluarnya asam lemak ini melindungi
udang dari patogen dengan dua cara, seperti dengan menyediakan udang dengan energi
(dihasilkan dalam epitel usus yang lebih resisten terhadap infeksi) dan dengan menghambat
pertumbuhan bakteri patogen. Ini juga menjelaskan mengapa pemberian pakan pada larva
Macrobrachium rosenbergii dengan naupli Artemia meningkatkan kelulushidupan dan
pertumbuhan larva ketika dibandingkan dengan kontrol. Bagaimanapun, pemberian emulsi
lemak secara nyata meningkatkan perkembangan larva ketika dibandingkan dengan
penambahan hanya menggunakan PHB. Memang, larva dapat menggunakan produk
degradasi dari partikel PHB sebagai sumber energi, tetapi mereka akan kehilangan gizi
penting yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, yang terdapat pada emulsi lemak. Lemak
diketahui memainkan peranan penting pada perkembangan larva krustasea (Teshima 1972,
1997; Middleditch et al., 1980; Teshima dan Kanazawa, 1983; Harrison, 1990). Selain
menjadi sumber utama energi metabolisme dan bentuk utama dari penyimpanan energi,
lemak juga menyediakan asam lemak esensial yang dibutuhkan untuk pemeliharaan dan
keutuhan jaringan membran, dan berfungsi sebagai prekursor steroid dan moulting hormon
(Teshima, 1972; Harrison, 1990). Asam lemak yang dikeluarkan dari PHB adalah asam lemak
rantai pendek, yang menyediakan sumber energi tambahan, tetapi tidak menyediakan asam
lemak rantai panjang yang dibutuhkan untuk mengoptimalkan fungsi metabolisme.
Beberapa kajian telah menginvestigasi metabolisme lemak pada tahapan larva dan benih
udang galah (Devresse et al., 1990; Sheen dan D'Abramo, 1991; Teshima et al., 1992, 1997;
D'Abramo dan Sheen, 1993; Querijero et al., 1997; Roustaian et al., 1999). Pemberian pakan
ke larva dengan emulsi lemak kaya akan asam lemak tidak jenuh tinggi (HUFA) keduanya
menyediakan larva dengan sumber energi yang sangat baik (Tidwell, et al, 1998), dan
struktur komponen yang dibutuhkan untuk perkembangan jaringan dan pembuatan
hormon, menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik. Hasil ini sesuai dengan beberapa
kajian terdahulu, sebagai contoh Romdhane et al (1995) yang mendemonstrasikan bahwa
semakin panjang masa pemberian pakan nauplii Artemia yang diperkaya dengan (Ω-3)
HUFA, semakin baik hasilnya dalam hal pertumbuhan, tingkat metamorfosa, kelulushidupan
12. dan perlawanan terhadap stres pada larva udang. Demikian pula, Sorgeloos dan Leger
(1992) dan Alam et al (1995) melaporkan bahwa aplikasi pakan hidup yang dilengkapi
dengan minyak laut kaya akan asam lemak Ω-3 meningkatkan pertumbuhan larva
Macrobrachium rosenbergii.
Degradasi PHB dapat terjadi melalui beberapa mekanisme, termasuk dekomposisi
kimia atau hidrolisis dan hidrolisis enzim (Defoirdt et al., 2009). Bagaimanapun, mekanisme
pasti dimana polimer PHB dipecah dalam saluran pencernaan hewan, sebagai contoh
apakah ini utamanya didorong oleh sifat fisika-kimia lingkungan usus atau dengan keluarnya
enzim pencernaan oleh inang dan/atau oleh mikroorganisme yang ada di usus, masih belum
diketahui. Defoirdt et al. (2007) melaporkan bahwa degradasi PHB pada larva Artemia
kemungkinan utama disebabkan oleh sifat fisika-kimia atau dimediasi oleh aktivitas enzim
Artemia dan bukan oleh mikroba karna pemeliharaan larva dilakukan dalam kondisi axenic.
Larva Macrobrachium rosenbergii yang digunakan dalam kajian ini, bertolak belakang,
dilakukan tidak dalam kondisi axenic dan sebagai akibatnya, mikroorganisme yang berkaitan
dengan larva juga berkontribusi dalam pemecahan PHB. Memang, degradasi enzim PHB oleh
mikroorganisme yang menghasilkan depolimerisasi PHB didokumentasikan dengan baik (Doi
et al., 1990; Yoshie et al., 1999; Quinteros et al., 1999; Jendrossek dan Handrick, 2002; Choi
et al., 2004; Khanna dan Srivastava, 2004), meskipun sepanjang yang kami ketahui belum
ada mikroorganisme yang mendegradasi PHB di saluran pencernaan dilaporkan hingga saat
ini.
Aplikasi PHB dalam pemeliharaan larva akuakultur, atau lebih spesifik ke produksi
larva udang, mungkin terhambat harga produk komersil PHB yang tinggi saat ini. Namun,
PHB dapat dihasilkan dengan mudah menggunakan Bacillus dan Lctobacillus spp ( Anderson
and Dawes, 1990; Aslim et al., 1998; Yilmaz et al., 2005) dari substrat yang tidak mahal,
seperti molase, membuat teknik ini efektif dalam pembiayaan dan berkelanjutan (Kim,
2000). Lebih lanjut, Defoirdt et al. (2007) percaya bahwa akan dapat diproduksi PHB secara
in situ pada air kultur dengan menambahkan senyawa yang kaya akan karbon (C) atau
meningkatkan rasio C/N pada pakan. Seluruh konsep ini dapat membuka kesempatan baru
untuk memproduksi PHB dengan harga yang lebih rendah di masa mendatang, dengan
aplikasi yang memungkinkan pada produksi akuakultur dan benih akuatik.
Sebagai kesimpulan, hasil yang diperoleh dalam kajian ini menunjukkan bahwa
pemberian pakan larva Macrobrachium rosenbergii dengan naupi Artemia mengandung PHB
secara nyata meningkatkan kelulushidupan larva dan perkembangan. Selain itu, perhitungan
total bakteri dan perhitungan Vibrio ditemukan secara nyata lebih rendah pada larva yang
diberi pakan PHB ketika dibandingkan dengan larva kontrol, menunjukkan bahwa
penambahan PHB memiliki dampak daya hambat pertumbuhan terhadap mikrorganisme
yang secara potensial bersifat patogen. Akhirnya, sebuah kombinasi penambahan PHB dan
emulsi lemak menghasilkan secara keseluruhan performa yang terbaik karna secara nyata
dapat meningkatkan kelulushidupan larva dan juga perkembangan larva. Konsentrasi
optimal PHB dan formulasi untuk enkapsulasi kedalam Artemia sebaiknya dikaji lebih lanjut
untuk meningkatkan efisiensi ekonomi produksi larva.
13. Ucapan Penghargaan
Penelitian ini didukung oleh Belgian Technical Cooperation (BTC) melalui bantuan dana
sekolah doktor kepada Dinh The Nhan (Proc.05 VIE/2991).
Daftar Pustaka
Alam, M.J., Ang, K.J., Begum, M., 1995. Use of egg custard augmented with cod liver oil and
Moina micrura on production of freshwater prawn postlarvae. Aquaculture
International 3, 249–259.
Alavandi, S.V., Vijayan, K.K., Santiogo, T.C., Poornima, M., Jithendran, K.P., Ali, S.A., Rajan,
J.J.S., 2004. Evaluation of Pseudomonas sp. PM 11 and Vibrio fluvialis PM 17 on
immune indices of tiger shrimp, Penaeus monodon. Fish Shellfish Immunology 17,
115–120.
Al-Harbi,A.H., 2003. Bacterialflora of freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii
(deMan), cultured in concrete tanks in Saudi Arabia. Applied Aquaculture 14, 113–124.
Anderson, A.J., Dawes, E.A., 1990. Occurrence, metabolism, metabolic role, and industrial
uses of bacterial polyhydroxyalkanoates. Microbiology Reviews 54, 450–472.
Aslim, B., Caliskan, F., Beyatli, Y., Gündüz, U., 1998. Poly-β-hydroxybutyrate production by
lactic acid bacteria. FEMS Microbiology Letter 159, 293–297.
Baruah, K., Cam, D.T.V., Dierckens, K., Wille, M., Defoirdt, T., Sorgeloos, P., Bossier, P., 2009.
In vivo effects of single or combined N-acyl homoserine lactone quorum sensing
signals on the performance of Macrobrachium rosenbergii larvae. Aquaculture 288,
233–238.
Bearson, S., Bearson, B., Foster, J.W., 1997. Acid stress responses in enterobacteria. FEMS
Microbiology Letter 147, 173–180.
Cavalli, R.O., Lavens, P., Sorgeloos, P., 1999. Performance of Macrobrachium rosenbergii
broodstock fed diets with different fatty acid composition. Aquaculture 179, 387–402.
Cavalli, R.O., Berghe, E.V., Lavens, P., Thuy, N.T.T., Mathieu, W., Sorgeloos, P., 2000.
Ammonia toxicity as a criterion for the evaluation of larvae quality in the prawn
Macrobrachium rosenbergii. Comparative Biochemistry and Physiology 125, 333–343.
Cavalli, R.O., Lavens, P., Sorgeloos, P., 2001. Reproductive performance of Macrobrachium
rosenbergii female in captivity. Journal of theWorld Aquaculture Society 32 (1), 60–67.
Cherrington, C.A., Hinton, M., Pearson, G.R., Chopra, I., 1991. Short-chain organic acids at
pH 5.0 kill Escherichia coli and Salmonella spp. without causing membrane
perturbation. Journal of Applied Bacteriology 70, 161–165.
Choi, G.G., Kim, H.W., Rhee, Y.H., 2004. Enzymatic and non-enzymatic degradation of poly
(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolyesters produced by Alcaligenes sp
MT-16. Journal of Microbiology 42, 346–352.
D'Abramo, L.R., Sheen, S.S., 1993. Polyunsaturated fatty acid nutrition in juvenile freshwater
prawn Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 115, 63–86.
Defoirdt, T., Halet, D., Sorgeloos, P., Bossier, P., Verstraete, W., 2006. Short chain fatty acids
protect gnotobiotic Artemia franciscana from pathogenic Vibrio campbellii.
Aquaculture 261, 804–808.
14. Defoirdt, T., Halet, D., Vervaeren, H., Boon, N., Wiele, T.V., Sorgeloos, P., Bossier, P.,
Verstraete, W., 2007. The bacterial storage compound poly-β-hydroxybutyrate
protects Artemia franciscana from pathogenic Vibrio campbellii. Environmental
Microbiology 9, 445–452.
Defoirdt, T., Boon, N., Sorgeloos, P., Verstraete, W., Bossier, P., 2009. Short-chain fatty acids
and poly-β-hydroxyalkanoates: (new) biocontrol agents for a sustainable animal
production (review). Biotechnology Advances 27, 680–685.
De Man, J.G., 1879. On some species of the genus Palaemon Fabr. with descriptions of two
new forms. Notes from the Royal Zoological Museum of the Netherlands at Leiden, 1,
pp. 165–184.
Devresse, B., Romdhane, M., Buzzi, M., Rasowo, J., Léger, P., Brown, J., Sorgeloos, P., 1990.
Improved larviculture outputs in the giant freshwater prawn Macrobrachium
rosenbergii fed a diet of Artemia enriched with n−3 HUFA and phospholipids. World
Aquaculture 21, 123–125.
Doi, Y., Kanesawa, Y., Kunioka,M., Saito, T., 1990. Biodegradation ofmicrobial copolyesters:
poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) and poly (3-hydroxybutyrate-co-4hydroxybutyrate). Macromolecules 23, 26–31.
FAO, 2000. Aquaculture Production Statistics 1989–1998. FAO Fisheries Circular, vol. 815.
FAO, Rome. Rev. 12.
Han, K., Geurden, I., Sorgeloos, P., 2000. Enrichment strategies for Artemia using emulsions
providing different levels of n−3 highly unsaturated fatty acids. Aquaculture 183, 335–
347.
Harrison, K.E., 1990. The role of nutrition in maturation, reproduction and embryonic
development of decapod crustaceans: a review. Journal of Shellfish Research 9, 1–28.
Huys, L., Dhert, P., Robles, R., Ollevier, F., Sorgeloos, P., Swings, J., 2001. Search for
beneficial bacterial strains for turbot (Scophthalmus maximus L.) larviculture.
Aquaculture 193, 25–37.
Jayaprakash, N.S., Rejish, K.V.J., Philip, R., Bright, S.I.S., 2006. Vibrios associated with
Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879) larvae from three hatcheries on the Indian
southwest coast. Aquaculture Research 37, 351–358.
Jendrossek, D., Handrick, R., 2002. Microbial degradation of polyhydroxyalkanoates. Annual
Review of Microbiology 56, 403–432.
Karunasagar, I., Pai, R., Malathi, G.R., Karunasagar, I., 1994. Mass mortality of Penaeus
monodon larvae due to antibiotic resistant Vibrio harveyi infection. Aquaculture 128,
203–209.
Kennedy, B., Venugopal, M.N., Karunasagar, I., 2006. Bacterial flora associated with the
giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii in the hatchery system.
Aquaculture 216, 1156–1167.
Khanna, S., Srivastava, A.K., 2004. Recent advances in microbial polyhydroxyalkanoates.
Process Biochemistry 40, 607–619.
Kim, B.S., 2000. Production of poly(3-hydroxybutyrate) from inexpensive substrates. Enzyme
and Microbial Technology 27, 774–777.
Lavens, P., Thongrod, S., Sorgeloos, P., 2000. Larval prawn feeds and the dietary importance
of Artemia. In: New, M.B., Valenti, W.C. (Eds.), Freshwater Prawn Culture. Blackwell,
Oxford, pp. 91–111.
Lightner, D.V., 1996. Disease of culture penaeid shrimp, In: McVey, J.P. (Ed.), Handbook of
Mariculture: Crustacean Aquaculture, 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL.
15. Maddox, M.B., Manzi, J.J., 1976. The effects of algal supplements on static system culture of
Macrobrachium rosenbergii (de Man) larvae. Proceedings of the World Mariculture
Society 7, 677–698.
Middleditch, B.S., Missler, S.R., Hines, H.B., McVey, J.P., Brown, A., Ward, D.J., Lawrence,
A.L., 1980. Metabolic profiles of penaeid shrimp: dietary lipids and ovarian
maturation. Journal of Chromatography 195, 359–368.
Nayak, S.K., Mukherjee, S.C., 1997. Microbial pathogens involved in the coastal shrimp,
Penaeus monodon farming in Orissa. Fish Chimes 17, 37–39.
New, M.B., 2003. Farming freshwater prawns: a manual for the culture of the giant river
prawn, Macrobrachium rosenbergii. FAO Fisheries Technical Paper No. 428. FAO,
Rome, Italy, pp. 145–146.
Olsson, J.H., Allan,W., Conway, P.L., Kjelleberg, S., 1992. Intestinal colonization potential of
Turbot (Scophthalmus maximus) and Dab (Limanda limanda)-associated bacteriawith
inhibitory effects against Vibrio anguillarum. Applied Environmental Microbiological
58, 551–556.
Ostle, A.G., Holt, J.G., 1982. Nile Blue A as a fluorescent stain for poly-β-hydroxybutyrate.
Applied Environmental Microbiology 44, 238–241.
Otta, S.K., Karunasagar, I., Karunasagar, I., 2001. Bacteriological study of shrimp, Penaeus
monodon Fabricius, hatcheries in India. Journal of Applied Ichthyology 17, 59–63.
Phatarpekar, P.V., Kenkre, V.D., Sreepada, R.A., Desai, U.M., Achuthankutty, C.T., 2002.
Bacterial flora associated with larval rearing of the giant freshwater prawn,
Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 203, 279–291.
Querijero, B.V.L., Teshima, S., Koshio, S., Ishikawa, M., 1997. Utilization ofmonounsaturated
fatty acid (18:1n–9) by freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii (de Man)
juveniles. Aquaculture Nutrition 3, 127–139.
Quinteros, R., Goodwin, S., Lenz, R.W., Park, W.H., 1999. Extracellular degradation of
medium chain length poly (β-hydroxyalkanoates) by Comamonas sp. International
Journal of Biological Macromolecules 25, 135–143.
Romdhane, M.S., Devresse, B., Léger, Ph., Sorgeloos, P., 1995. Effects of feeding (ω−3)
HUFA-enriched Artemia during a progressively increasing period on the larviculture of
freshwater prawns. Aquaculture International 3, 236–242.
Roustaian, P., Kamarudin, M.S., Omar, H., Saad, C.R., Ahmad, M.H., 1999. Changes in fatty
acid profile during larval development of freshwater prawn Macrobrachium
rosenbergii (de Man). Aquaculture Research 30, 815–824.
Schneider, S.M., Rosskopf, E.N., Leesch, J.G., Chellemi, D.O., Bull, C.T., Mazzola, M., 2003.
Research on alternatives to methyl bromide: pre-plant and post-harvest. Pest
Management Science 59, 814–826.
Sheen, S.S., D'Abramo, L.R., 1991. Response of juvenile freshwater prawn, Macrobrachium
rosenbergii, to different feeding levels of a cod liver oil/corn oil mixture in a
semipurified diet. Aquaculture 93, 121–134.
Skjermo, J., Vadstein, O., 1999. Techniques for microbial control in the intensive rearing of
marine larvae. Aquaculture 177, 333–343.
Sorgeloos, P., Léger, P., 1992. Improved larviculture outputs of marine fish, shrimp and
prawn. Journal of World Aquaculture Society 23, 251–264.
16. Sun, C.Q., O'connor, C.J., Turner, S.J., Lewis, G.D., Stanley, R.A., Roberton, A.M., 1998. The
effect of pH on the inhibition of bacterial growth by physiological concentrations of
butyric acid: implications for neonates fed on suckled milk. Chemical–Biological
Interactions 113, 117–131.
Sung, H.H., Hwang, S.F., Tasi, F.M., 2000. Responses of Giant freshwater prawn
Macrobrachium rosenbergii to challenge by two strain of Aeremonas spp. Journal of
Invertebrate Pathology 76, 278–284.
Teo, J.W.P., Suwanto, A., Laa Poh, C., 2000. Novel β-macatmase genes from two
environmental isolates of Vibrio harveyi. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 44,
1309–1314.
Teo, J.W.P., Tan, T.M.C., Laa Poh, C., 2002. Genetic determinants of tetracycline resistance
in Vibrio harveyi. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 46, 1038–1045.
Teshima, S., 1972. Sterol metabolism. Memoirs of Faculty of Fisheries, Kagoshima University
21, 69–147.
Teshima, S., 1997. Phospholipids and sterols. In: D'Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama,
D.M. (Eds.), Crustacean Nutrition.World Aquaculture Society, Baton Rouge, LA, pp. 85–
107.
Teshima, S., Kanazawa, A., 1983. Variation in lipid composition during the ovarian
maturation of the prawn. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries. 49,
957–962.
Teshima, S., Kanazawa, A., Hitotsumatsu, K., Kim, K.S., Oshida, K., Koshio, S., 1992. Tissue
uptake and bioconversion of eicosapentaenoic acid and phosphatidylcholine in
prawns, Penaeus and Macrobrachium. Comparative Biochemistry Physiology 102B,
885–890.
Teshima, S., Ishikawa, M., Koshio, S., Kanazawa, A., 1997. Necessity of dietary cholesterol for
the freshwater prawn. Fisheries Sciences 63, 596–599.
Tidwell, J.H.,Webster, C.D., Coyle, S.D., Daniels,W.H., D'Abramo, L.R., 1998. Fatty acid and
amino acid composition of eggs, muscle and mid gut glands of freshwater prawns,
Macrobrachium rosenbergii (de Man), raised in fertilized ponds, unfertilized ponds or
fed prepared diets. Aquaculture Research 29, 37–45.
Uno, Y., Kwon, C.S., 1969. Larval development of Macrobrachium rosenbergii (de Man)
reared in the laboratory. Journal of the Tokyo University of Fisheries 55, 179–190.
Van Der Wielen, P., Biesterveld, S., Notermans, S., Hofstra, H., Urlings, B.A.P., Van Knapen,
F., 2000. Role of volatile fatty acids in development of the cecal microflora in broiler
chickens during growth. Applied and Environmental Microbiology 66, 2536–2540.
Van Immerseel, F., Boyen, F., Gantois, I., Timbermont, L., Bohez, L., Pasmans, F.,
Haesebrouck, F., Ducatelle, R., 2005. Supplementation of coated butyric acid in the
feed reduces colonization and shedding of Salmonella in poultry. Poultry Science 84,
1851–1856.
Van Immerseel, F., De Buck, J., Pasmans, F., Velge, P., Bottreau, E., Fievez, V., Haesebrouck,
F., Ducatelle, R., 2003. Invasion of Salmonella enteritidis in avian intestinal epithelial
cells in vitro is influenced by short-chain fatty acids. International Journal of Food
Microbiology 85, 237–248.
Waldroup, A., Kaniawati, S., Mauromoustakos, A., 1995. Performance characteristics and
microbiological aspects of broilers fed diets supplemented with organic acids. Journal
of Food Protection 58, 482–489.
17. Yilmaz, M., Soran, H., Beyatli, Y., 2005. Determination of poly-beta-hydroxybutyrate (PHB)
production by some Bacillus spp.World Journal of Microbiology and Biotechnology 21,
565–566.
Yoshie, N., Fujiwara, M., Kasuya, K.I., Abe, H.Y., Doi, Y., Inoue, Y., 1999. Effect of monomer
composition and composition distribution on enzymatic degradation of poly (βhydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate). Macromolecular Chemitry and Physics 200,
977–982.