Perpustakaan Digital ITB

Udang putih (Litopenaeus vannamei) merupakan salah satu komoditas akuakultur dengan tingkat produksi tertinggi. Infeksi oleh Vibrio parahaemolyticus dan rendahnya kualitas air menjadi masalah utama dan menyebabkan kerugian besar dalam budidaya udang. Selain itu, penggunaan antibiotik dalam budidaya akuakultur menjadi masalah lingkungan lainnya. Strategi yang dilakukan pada penelitian ini untuk menangani masalah tersebut yaitu: (1) aplikasi sistem akuakultur tertutup hibrid ZWD-RAS (Zero Water Discharge – Recirculating Aquaculture System) dengan penambahan Halomonas alkaliphila dan Chaetoceros calcitrans untuk menjaga kestabilan parameter fisika, kimia dan biologis kualitas air kultur serta meningkatkan performa budidaya; (2) budidaya pada salinitas rendah supaya memudahkan pengontrolan penyakit; dan (3) pemberian pakan suplementasi sinbiotik yang mengandung probiotik H. alkaliphila serta prebiotik Kappaphycus alvarezii dan Spirulina sp. untuk meningkatkan kesehatan dan ketahanan penyakit pada udang tanpa penggunaan antibiotik. Pada penelitian ini, dilakukan evaluasi aplikasi sistem hibrid dan suplementasi pakan sinbiotik dalam uji tantang menggunakan V. parahaemolyticus. Terdapat lima kelompok perlakuan diantaranya penggunaan sistem semi-batch sebagai kontrol dengan pakan komersial (‘CK’), dengan suplementasi sinbiotik (‘CS’), atau dengan penambahan antibiotik (‘CA’), dibandingkan dengan penggunaan sistem hibrid dengan pakan komersial (‘HK’) atau dengan suplementasi sinbiotik (‘HS’). Analisis metabolomik dilakukan menggunakan sampel usus udang untuk mengetahui perbedaan respon metabolisme udang pada perlakuan yang berbeda. Hasil uji tantang menunjukkan secara umum perlakuan sistem hibrid memberikan kesintasan lebih tinggi dengan ataupun tanpa suplementasi sinbiotik. Perlakuan HS memberikan kesintasan tertinggi (77±6%) dibandingkan dengan perlakuan HK (70±0%; p>0,05), perlakuan CA (67±6%; p>0,05), perlakuan CS (65±7%; p>0,05) dan perlakuan CK (60±0%; p<0,05). Hasil Two-way ANOVA menunjukkan bahwa hanya faktor sistem yang memberikan pengaruh signifikan terhadap kesintasan udang (p<0,005) dalam uji tantang. Suplementasi pakan sinbiotik meningkatkan kesintasan pasca uji tantang, namun belum memberikan peningkatan signifikan pada sistem semi-batch maupun hibrid. Berdasarkan analisis metabolomik, perlakuan semi-batch memberikan variasi profil metabolit usus udang yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem hibrid. Beberapa metabolit penentu (nilai VIP ? 1,8) dalam diferensiansi kedua sistem adalah 2-aminoethanol, guanosine, dan phosphate. Keberadaan 2-aminoethanol yang lebih tinggi pada sistem semi-batch dapat mengindikasikan lebih tingginya keperluan produksi phospholipid dalam pembentukan sel membran pada saluran pencernaan udang yang berperan sebagai perlindungan penghalang dari mikroba patogen. Selain itu, 2-aminoethanol berperan dalam pembentukan phosphatidylethanolamine yang berperan dalam fleksibilitas sel membran untuk melakukan lipid raft dan perpindahan molekul sinyal ataupun protein terkait respon imun. Guanosine dan phosphate berperan dalam pembentukan Guanosine-5-phosphate yang berperan penting dalam respon imun, termasuk diantaranya aktivitas lysozyme. Penggunaan pakan yang berbeda juga memberikan perbedaan profil metabolit usus udang. Dalam penelitian ini, pemberian pakan sinbiotik diduga dapat meningkatkan kemampuan metabolisme gula dan lemak pada usus udang. Suplementasi sinbiotik kemungkinan dapat memodifikasi profil komunitas mikroba pada saluran pencernaan udang yang dapat berperan aktif dalam biosintesis metabolit taurine, glycolic acid, pyroglutamic acid, dan stearic acid. Selain itu, tingginya jumlah taurine pada udang dengan suplementasi sinbiotik juga dapat dipengaruhi oleh tingginya kandungan taurine dalam rumput laut merah sebagai salah satu komponen sinbiotik. Sedangkan, tingginya jumlah stearic acid dapat dipengaruhi oleh tingginya kandungan stearic acid dalam komponen sinbiotik lainnya yaitu mikroalga Spirulina sp. Suplementasi sinbiotik juga dihipotesiskan dapat meningkatkan penggunaan gula alkohol xylitol dan disakarida non-pereduksi trehalose yang keduanya dapat berperan dalam peningkatan sistem imun udang. Disisi lain, penambahan antibiotik pada pakan udang diduga dapat memodifikasi metabolisme karbohidrat yang diindikasikan dengan lebih tingginya jumlah metabolit inositol dan malic acid pada udang dengan penambahan antibiotik: dimana keduanya dapat berfungsi sebagai adjuvant dan/atau bekerja secara sinergis dengan antibiotik enrofloxacin yang diberikan. Secara keseluruhan, aplikasi sistem hibrid ZWD-RAS dan pemberian pakan sinbiotik dapat menjadi alternatif solusi penanggulangan penyakit oleh V. parahaemolyticus tanpa penggunaan antibiotik. Penggunaan sistem dan/atau pakan yang berbeda memberikan profil metabolit usus udang yang berbeda, mengindikasikan perbedaan respons metabolisme udang dalam melawan infeksi akibat V. parahaemolyticus.