Seleksi Bakteri Probiotik untuk Akuakultur

SELEKSI BAKTERI PROBIOTIK UNTUK AKUAKULTUR

 Ita Apriani

C14090019

 

Definisi probiotik pada akuakultur adalah mikrob hidup yang memiliki efek menguntungkan pada inang dengan cara memodifikasi asosiasi inang atau ambang batas komunitas mikrob dengan meningkatkan penggunaan pakan atau meningkatkan kualitas lingkungan.

Problema efisiensi pakan pada dunia perikanan sudah sejak lama dan sampai sekarang masih dirasakan. Harga bahan pembuat pakan yang semakin tinggi dan sukar diperoleh, karena sebagian terpaksa diimpor, menyebabkan gangguan ini semakin dominan. Makanan terbuang dan tidak sempat dikomsumsi ikan memang tidak akan pernah terelakkan, karena memang kondisi alam berupa air dan juga tingkah laku ikan itu sendiri. Akan tetapi makanan atau nilai nutrisi yang terbuang padahal sudah dimakan oleh ikan, tentu teramat disayangkan (Feliatra, 2004).

Prinsip dasar kerja probiotik adalah pemanfaatan kemampuan mikroorganisme dalam memecah atau menguraikan rantai panjang karbohidrat, protein dan lemak yang menyusun pakan yang diberikan. Kemampuan ini diperoleh karena adanya enzim-enzim khusus yang dimiliki oleh mikroba untuk memecah ikatan tersebut. Enzim tersebut biasanya tidak dimiliki oleh ikan dan makhluk air lainnya. Kalaupun ada kuantitas dan kualitasnya dalam jumlah terbatas. Pemecahan molekul-molekul kompleks ini menjadi molekul sederhana jelas akan mempermudah pencernaan lanjutan dan penyerapan oleh saluran pencernaan ikan. Di sisi lain, mikroorganisme pelaku pemecah ini mendapat keuntungan berupa energi yang diperoleh dari hasil perombakan molekul kompleks tersebut (Effendi, 2002 dalam Feliatra, 2004). Selanjutnya dinyatakan, hubungan simbiosis mutualisme tidak mustahil ada di ekosistem perairan.

Probiotik merupakan makanan tambahan berupa sel-sel mikroba hidup, yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi hewan inang yang mengkonsumsinya melalui penyeimbangan flora mikroba intestinalnya (Fuller, 1987 dalam Feliatra, 2004). Selanjutnya Verschere et al, (2000) dalam Feliatra (2004) menyatakan bahwa probiotik sebagai penambah mikroba hidup yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi komunitas mikroba lingkungan hidupnya. Pendapat lain oleh Salminen et al, (1999) dalam Feliatra (2004) bahwa probiotik merupakan segala bentuk preparasi sel mikroba atau komponen sel mikroba yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi kesehatan dan kehidupan inang. Menurut Felitra (2004) pada saat memilih mikroorganisme yang akan dijadikan probiotik, persyaratan yang harus dimiliki oleh mikroba probiotik antara lain adalah tidak bersifat patogen atau mengganggu inang, tidak bersifat patogen bagi konsumen (manusia dan hewan lainnya), tidak mengganggu keseimbangan ekosistem setempat, mikroba tersebut hendaklah dapat dan mudah dipelihara dan diperbanyak, dapat hidup dan bertahan serta berkembang biak di dalam usus ikan, dapat dipelihara dalam media yang memungkinkan untuk diintroduksikan ke dalam usus ikan, dan dapat hidup dan berkembang di dalam air wadah pemeliharaan ikan. Syarat probiotik lain menurut Shortt (1999) dalam Yulinery dkk (2006) adalah tidak patogen, toleran terhadap asam dan garam empedu, mempunyai kemampuan bertahan pada proses pengawetan dan dapat bertahan pada penyimpanannnya serta memiliki kemampuan memberi efek kesehatan yang sudah terbukti.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ikan kerapu macan memiliki 9 spesies bakteri yang berpotensi sebagai probiotik, yaitu Lactococcus sp., Carnoacterium sp., Staphylococcus sp., Bacillus sp., Eubacterium sp., Pseudomonas sp., Lactobacillus sp., Micrococcus sp., dan Bifidobacterium sp. Kesembilan bakteri ini berpotensi sebagai probiotik karena memilik ketahanan pada pH 2 yang merupakan indikator utama sebagai bakteri probiotik. Bakteri pada genus Bacillus, Bifidobacteri, Pseudomonas, Lactobacillus, dan Micrococcus telah terbukti sebagai bakteri yang menguntungkan dan dapat hidup berasosiasi sebagai flora normal pada organisme baik di dalam maupun di luar tubuh, sedangkan bakteri dari lainnya masih diduga sebagai bakteri probiotik yang menguntungkan.

Berbagai produk probiotik untuk aplikasi perikanan telah bayak dipasarkan dengan berbagai variasi penggunanya, namun secara mendasar model kerja probiotik dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : menekan populasi mikroba melalui kompetisi dengan memproduksi senyawa-senyawa antimikroba atau melalui kompetisi nutrisi dan tempat pelekatan di dinding intestinum, merubah metabolisma mikrobial dengan meningkatkan atau menurunkan aktifitas enzim pengurai (selulase, protease, amilase, dll), menstimulasi imunitas melalui peningkatan kadar antibody organisme akuatik atau aktivitas makrofag (Irianto, 2003 dalam Akmalia, 2011).

Sementara itu, Thye (2005) dalam Akmalia (2011) menambahkan bahwa selain melalui mekanisme di atas probiotik dapat bekerja melalui mekanisme penguraian senyawa toksik yang berada di perairan seperti NH3, NO2, NO3, mengurai bahan organik, menekan populasi alga biru-hijau (blue-green algae) , memproduksi vitamin yang bermanfaat bagi inang, menetralisir senyawa toksik yang ada dalam makanan serta perlindungan secara fisik inang dari patogen. Sedangkan Fuller (1992) dalam Akmalia (2011) menyatakan bahwa probiotik dianggap menguntungkan karena menghambat kolonisasi intestinum oleh mikroba yang bersifat merugikan baik melalui mekanisme kompetisi nutrien maupun kompetisi ruang serta mampu memproduksi senyawa-senyawa yang bersifat antimikrobia. Probiotik bersifat menguntungkan bagi inangnya karena mampu memperbaiki nutrisi dengan memproduksi vitamin-vitamin, detoksikasi pangan maupun melalui aktivitas enzimatis.

Salah satu syarat dari suatu bakteri probiotik adalah bahwa bakteri tersebut harus memiliki kemampuan menempel pada dinding saluran cerna, sehingga bakteri tersebut dapat berkoloni dan melakukan fungsinya yang memiliki manfaat bagi host/ inang.  Akan tetapi bagaimana mekanisme pasti bakteri tersebut dapat menempel hingga saat ini belum diketahui secara pasti mekanismenya. Suatu penelitian yang dilakukan oleh Dr. Nathalie Juge dari Institute of Food Research berhasil mengungkapkan cara menempelnya suatu probiotik dalam saluran pencernaan, dari temuan ini juga dapat menjelaskan mengapa tidak semua bakteri dapat digunakan sebagai probiotik. Usus merupakan organ dengan sitem imun terluas di tubuh, sel-sel yang menyusun usus dilindungi oleh lapisan pelindung mukus yang secara terus-menerus mengalami proses regenerasi. Selain melindungi, ternyata mukus ini juga memberikan keuntungan bagi bakteri probiotik yaitu menjadi media melekatnya probiotik di dinding usus. Melekatnya probiotik pada mukus ini ternyata diakibatkan oleh suatu zat proteinyang dimiliki oleh probiotik tersebut, dari hasil penelitian diselidiki lebih jauh pada probiotik Lactobacillus reuteri. Zat tersebut dinamakan mucus-binding protein (protein pengikat mukus), yang ternyata dijumpai dalam jumlah yang lebih banyakpada bakteri penghasil asam laktat, dengan adanya protein ini maka bakteriprobiotik dapat menempel pada mukus saluran cerna dan melakukan interaksi dengan host. Peneliti juga menemukan bahwa ternyata mucus-binding protein ini juga mengenal protein imunoglobulin yang merupakan bagian dari sistem imun. Oleh karena itu peranan mucus binding protein ini tampaknya akan lebih luas lagi selain sebagai media perlekatan probiotik pada dinding saluran cerna. Dari fakta temuan yang telah dijabarkan di atas, jelaslah bahwa bakteri yang diplih sebagai probiotik sebaiknya bakteri yang mampu menghasilkan mucus-binding protein, agar bakteri dapat survive dan bertahan untuk meningkatkan populasi dalam saluran cerna, lactic acid bacteria seperti Lactobacillus reuteri merupakan salah satu jenis probiotik yang telah terbukti untuk menghasilkan komponen tersebut (Anonim, 2011).

Probiotik sebagai agen pengurai (bioremediation) merupakan kelompok mikroorganisme terpilih yang menguntungkan seperti Nitrosomonas, Cellumonas, Bacillus subtilis dan Nitrobacter. Dalam aplikasinya di dunia perikanan, probiotik sebagai agen pengurai dapat digunakan baik secara langsung dengan ditebarkan ke air atau melalui perantaraan makanan hidup (live food). Jadi melalui penambahan bakteri yang menguntungkan ke kolam atau bak pemeliharaan kualitas air dapat ditingkatkan.  Penggunaan probiotik jenis ini telah lama diterapkan pada tambak-tambak pemeliharaan udang windu seperti super NB yang merupakan koloni bakteri Bacillus yang mampu menguraikan senyawa nitrit dan super PS yang merupakan koloni bakteri sulfur khemoototrof seperti bakteri Thiobacillus yang mampu menguraikan senyawa H₂S yang bersifat toksik bagi udang. Moriarty (1998) dalam Akmalia (2011) menggunakan probiotik yang mengandung Bacillus spp. untuk tambak udang penaeid di Indonesia dengan tujuan untuk memperbaiki kualitas air melalui dekomposisi materi organik, menyeimbangkan komunitas mikroba serta menekan pertumbuhan patogen sehingga menyediakan lingkungan yang lebih baik bagi kehidupan udang.  Melalui penggunaan probiotik selama 160 hari pemeliharaan ternyata kehidupan udang lebih baik sehingga dapat diperoleh panen lebih tinggi, sedangkan tambak yang tanpa aplikasi probiotik Bacillus spp. mengalami kegagalan karena serangan Vibrio luminesence.

Banyak senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh mikroba memiliki aktivitas imunostimulan pada hewan akuatik, misalnya Lipo Poli Sakarida (LPS), peptidoglikan dan glukan. Penggunaan probiotik sebagai suplemen pakan ikan atau udang juga menunjukkan aktivitas imunostimulasi, paling tidak terlihat dari aktivitas lisozim yang mampu merusak dinding sel bakteri (Irianto, 2002 dalam Akmalia, 2011).

Hasil penelitian yang dilakukan oleh Widanarni (2004) menyatakan larva udang windu yang diberi pakan berupa artemia yang telah diperkaya dengan probiotik (bakteri Vibrio alginolyticus) pertumbuhannya mengalami peningkatan dibandingkan konrol yang tanpa pengkayaan. Dikatakan pula bahwa termasuk mekanisme kerja dari probiotik adalah melalui perlindungan tubuh larva sehingga bakteri V. harveyi tidak mampu melekatkan diri melekatkan diri ke tubuh udang. 

Di Negara-negara maju, penggunaan probiotik pada budidaya perikanan telah berkembang cukup lama. Produk-produk probiotik yang ditawarkan juga bermacam-macam baik merk dagang maupun spesifikasi kegunaannya, di antaranya Aqualact, Probe-la, Lacto-sacc Epicin, Biogreen, Environ, Wunopuo-15, dan Epizyme. Di Indonesia penggunaan probiotik pada komoditas komersial seperti udang windu juga telah dimulai belasan tahun yang lalu. Beberapa produk probiotik yang beredar di pasaran, seperti Actizyme yang mampu meningkatkan nilai nutrisi pakan, Aqua-10 Dry, Aqua Simba dan EM4 (Effective Microorganisme-4) yang berguna untuk memperbaiki kualitas air pemeliharaan, juga telah banyak digunakan oleh para petambak udang