Prelium Juni09

ANALISIS KETERKAITAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK DI WILAYAH PESISIR TERHADAP KELIMPAHAN BAKTERI Vibrio spp. DI KAWASAN TAMBAK UDANG

Oleh : Nurul Istiqomah

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

Pendahuluan

Kerangka Pemikiran

Permasalahan Umum

Tujuan

Hipotesis

PENDAHULUAN

Indonesia sebagai negara kepulauan terbesar di dunia yang memiliki 17.508 pulau dengan panjang garis pantai 81.000 km, memiliki potensi sumber daya pesisir dan lautan yang sangat besar (Bengen, 2001). Dalam 25 tahun terakhir, penurunan stok ikan di kawasan AsiaPasifik sekitar 6-33% (FAO, 2004) penurunan hasil produksi udang nasional dan kualitas produk seafood yang ditandai dengan adanya pengembalian produk dari importir. (DKP 2008). Penyakit karena bakteri Vibrio spp. telah terdeteksi di Indonesia L. vannamae and P. monodon di Sulawesi Selatan. Jenis bakteri ini akan berkembang melimpa Bakteri ini akan berkembang dan menjadi pathogen jika terjadi pe Madeali et al., 1998)

Kerangka Pemikiran

Perumusan Masalah

Tujuan Penelitian Mengetahui perubahan konsentrasi bahan organik (yang terkandung dalam bahan tersuspensi total, TSS) diwilayah pesisir akibat adanya limbah buangan dari kegiatan tambak udang. Mengetahui kelimpahan total bakteri Vibrio spp. di kawasan tambak udang. Mengetahui hubungan keberadaan Vibrio harveyi dan Vibrio parahaemolyticus dengan perubahan kandungan bahan organik dalam TSS.

Hipotesis ”Jika kandungan bahan organik (dalam TSS) di wilayah pesisir meningkat, maka adanya kecenderungan peningkatan kelimpahan bakteri Vibrio spp. pada kawasan tambak udang.”

Tinjauan Pustaka

Dinamika Bahan organik dalam perairan

Mikrobiologi Pengganggu Budidaya Udang

Pengelolaan Tambak Udang yang Sehat

TINJAUAN PUSTAKA Dinamika Bahan organik dalam perairan Padatan tersuspensi total (total suspended solid/TSS) adalah bahan-bahan tersuspensi yang tertahan pada kertas saring ukuran pori-pori 0,45 μm. TSS terdiri atas lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air (Effendi 2003). Kandungan padatan tersuspensi maksimal adalah 400 mg/l. (Hamsiah, 2000)

Mikroorganisme pengganggu budidaya udang Pencemaran yang disebabkan oleh bakteri dapat menyebabkan menurunnya kualitas perairan. Kontaminan di laut yang prinsipal pada negara-negara berkembang adalah limbah yang tidak diolah (Ginting 1995). Beberapa jenis Vibrio spp. bersifat patogen karena mengeluarkan toksin ganas dan seringkali mengakibatkan kematian pada manusia dan ikan (Austin 1988). Vibriosis adalah penyakit pada ikan atau hewan akuatik yang disebabkan oleh serangan bakteri Vibrio spp. Penyakit vibriosis adalah penyakit bakterial yang paling utama dalam budidaya udang, yang disebabkan oleh bakteri Vibrio spp. khususnya bakteri Vibrio harveyi (Rukyani 1999). Vibrio parahaemolyticus merupakan bakteri yang mengakibatkan acute gastroenteritis (pada manusia) dan bersifat pathogen bagi organisme yang hidup di lingkungan pesisir (Bacteriol 1998).

Pengelolaan Tambak Udang Intensif yang Sehat Melakukan kajian terhadap faktor-faktor yang berpengaruh terhadap penyebab menurunnya kesehatan udang, yaitu diantaranya mencegah peningkatan bahan organik dan mencegah munculnya bakteri Vibrio spp. ditambak. Melaksanakan strategi pengelolaan dalam mencegah penyebaran penyakit udang selama proses budidaya. Melakukan praktek pengelolaan dengan cara menurunkan stress pada udang dan lingkungan. Menerapkan biosecurity dan meminimumkan penyakit pada stok induk, system hatchery dan pembesaran udang. Meminimumkan penggunaan obat dan antibiotik. Meyakinkan pengamanan dan kualitas produk udang dengan mengurangi resiko penggunaan bahan-bahan kimia yang membahayakan kesehatan manusia. Peningkatan produk yang aman untuk dikonsumsi manusia sesuai tuntutan pasar internasional (Poernomo 1979).

Kondisi Umum Lokasi Penelitian

Denah Lokasi Penelitian

Kawasan Lokasi Penelitian

Kondisi Umum Lokasi Penelitian Luas lahan sekitar 450 Ha, telah diintegrasikan sebanyak 300 Ha atau 66,3% ke dalam pengelolaan pemerintah melalui Satuan Kerja Tambak Pandu Karawang, sementara 33,4% atau 151 Ha lainnya masih dalam proses pemulihan di bawah pengelolaan plasma TIR. Kegiatan pengembangan budidaya dilakukan sejak tahun 2007, yaitu budidaya udang vannamae intensif, vannamae semi intensif, vannamae tradisional plus, windu organik, bandeng gelondongan dan bandeng air tawar.

Bahan dan Metode

Tempat dan Waktu

Metode Pengumpulan Data

Pengambilan Sampel

Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Perairan

Pengamatan Bakteri Vibrio spp

Penyiapan Media Menumbuhkan Bakteri

Uji Biokimia

Tempat dan Waktu Penelitian ini rencananya akan dilaksanakan di Kawasan Tambak Pandu Karawang. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli sampai dengan Desember 2009.

Metode Pengumpulan Data Penelitian ini bersifat deskriptif korelasional yaitu berusaha menggambarkan atau mendeskripsikan secara sistematis mengenai fakta-fakta serta hubungan antar fenomena yang diteliti. Melalui pendekatan ini diharapkan dapat memperoleh gambaran yang komprehensif dan mendalam mengenai obyek yang diteliti (Nazir 1983).

Pengambilan sampel Sampel diambil (masing-masing 3 kali untuk ulangan, dengan menggunakan botol sampel steril dan cool box) dari lokasi: Laut lepas Kawasan pesisir Muara sungai Saluran pemasukan air (inlet) Kolam treatment Kolam tandon air Petak tambak budidaya intensif (di daerah pinggiran tambak (1-2 meter dari tanggul), daerah 5 -10 mater dari pinggir tanggul dan daerah central drainage) Saluran pengeluaran air (outlet)

Prosedur pengukuran TSS

Perhitungan TSS (ppm) = (A-B) X 1.000.000 Vol. Sampel A = bobot padatan + GF/C + aluminium foil cup B = bobot GF/C + Aluminium foil cup

Chlorophyl dan Phaeopytin

Klorofil a

Jumlah klorofil a dalam sampel = mg klorofil m3 = Ca x v V Ca = Chlorophyl a v = Volume aseton akhir V= Volume sampel

Pengukuran parameter kualitas air lainnya

No Sumber: APHA (2005)

Pengamatan Bakteri Vibrio spp (Penyiapan Media)

4.2.3

Menumbuhkan Bakteri

Uji Vibrio secara Biokimia Uji oxidase, dengan prossedur kerja: kertas filter dibasahi dengan reagan oksidase (1% tetramethyl-pphenylenediamine dihydro-chlorideaquose), kemudian bakteri yang diambil dengan lidi steril dioleskan pada kertas filter tersebut. Apabila pada kertas filter timbul warna biru pada daerah yang diolesi biakan bakteri menunjukkan bahwa bakteri tersebut dapat mengkonsumsi oksigen, berarti hasil test positif (+). Uji katalase, dengan prosedur kerja: bakteri dioleskan pada obyek gelas (slide) dengan menggunakan ose (loop), kemudian diteteskan larutan Hydrogen Peroxide 30% pada daerah yang telah diolesi bakteri. Apabila setelah tetesan Hydrogen Peroxide timbul gelembung gas menunjukkan terjadi pelepasan oksigen (+).

Uji Hugh-Leifson (O/F), dengan prosedur kerja: dipersiapkan medium Hugh-Leifson (O/F) dengan komposisi (Pepton 2 gr, NaCl 5 gr, Bromothymol Blue 2 ml dalam larutan stock 15%, agar 3 gr dilarutkan dalam aquades 1 l), kemudian dipersiapkan larutan glukose (10%) yang disterilkan dengan filter sterilization. Setelah semua bahan dilarutkan, ditambahkan 10 cc larutan glukose 10% sehingga konsentrasi akhir glukose menjadi 1%. Selanjutnya medium dituangkan ke dalam tabung reaksi setinggi 4 cm, kemudian diinokulasikan secara tusukan pada dua tabung reaksi untuk setiap jenis bakteri dan dua tabung lainnya untuk kontrol. Ditambahkan minyak paraffin steril pada satu tabung reaksi yang diinokulasi dan satu tabung kontrol dengan kedalaman 1 cm dan diinkubasikan selama 24 jam. Hasil uji fermentatif (F) apabila kedua tabung, baik yang terbuka (tanpa minyak paraffin) maupun tertutup (dengan minyak paraffin) berwarna kuning. Oksidatif, apabila tabung terbuka berwarna kuning dan tabung tertutup berwarna hijau atau biru. Alkaline (Alk), apabila tabung terbuka bagian atas berwarna biru dan tabung tertutup berwarna hijau. Tanpa reaksi (NR), apabila kedua tabung berwarna hijau dan perkembangan lambat. Tidak tumbuh (NG) apabila tidak terdapat pertumbuhan.

Uji sulfida, dengan prosedur kerja: suspensi bakteri diinokulasikan secara tusukan pada medium tegak yang mengandung Sulfide Indol Motility (SIM) atau Triple Sugar Iron Agar (TSIA) dengan komposisi (Pepton 20 gr, NaCl 5 gr, Lactose 10 gr, Sucrose 10 gr, Glucose 1 gr, Ferrous Ammonium Sulphate 0,2 gr, Sodium Thio Sulphate 0,2 gr, Phenol Red 0,025 gr dan agar 13 gr), bahan kemudian dilarutkan menjadi 1 l dengan penambahan aquades, kemudian secara goresan pada medium miring, diinkubasikan selama 24 jam pada suhu 27oC. Hasil uji positif jika terlihat warna kehitaman sepanjang goresan pada medium.

Uji indole, dengan prosedur kerja: suspensi bakteri diinokulasi dengan cara tusukan pada medium SIM atau dicelupkan menggunakan ose ke dalam larutan broth, diinkubasikan selama 1-2 hari pada suhu 27oC, kemudian ditambahkan reagan Kovacs (P-Dymethyle Aminobenzaldehyde 5 gr, Amyl Alkohol 75 gr, HCl pekat 25 ml) yang berwarna kuning cerah sampai coklat cerah sebanyak 0,4 ml. Hasil uji setelah 20 menit menunjukkan reaksi positif (+) jika terbentuk warna merah muda sampai tua pada lapisan reagan. Uji reduksi nitrat, dengan prosedur kerja: suspensi bakteri diinokulasikan pada medium Nitrat Broth (Nitrat Broth 8 gr dan KNO3 1 gr yang dilarutkan dalam aquades menjadi 1 ltr) dengan menggunakan ose, diinkubasikan selama 24 jam pada suhu 27oC, kemudian ditambahkan 5 tetes Sulphanilic Acid dan 5 tetes α-Naphtylamine. Dipersiapkan Reagan A dengan komposisi ( 0,8% Sulfanilic Acid dalam 5 N Acetic Acid, 0,6 % α-naphtylamine dalam 5 N Acetic Acid, serbuk zink). Hasil uji terjadi reaksi positif (+) jika terbentuk warna merah setelah 1-2 menit penambahan reagen A. Apabila tidak terbentuk warna merah, kemudian ditambahkan sedikit serbuk zink, terbentuknya warna merah menunjukkan bahwa reaksi negatif (nitrat tidak tereduksi).

Uji citrate, dengan prosedur kerja: suspensi bakteri di inokulasikan secara goresan dengan menggunakan jarum steril pada medium Simmon’s Citrate Agar (Ammonium Dihydrogen Phosphate 1 gr, Dipottasium phosphate 1 gr, NaCl 5 gr, Sodium Citrate 2 gr, Magnesium Sulfat 2 gr, Agar 15 gr, Bromothymol Blue 0,007 gr), bahan kemudian dilarutkan menjadi 1 ltr dengan penambahan aquades, pH akhir adalah 6,9 kemudian diinkubasikan selama 1-4 hari. Hasil uji positif (+) jika terbentuk warna biru dan negatif (-) jika terbentuk warna kuning. Uji penggunaan gula, dengan prosedur kerja: dipersiapkan medium TSIA. Suspensi bakteri diinokulasikan secara tusukan pada medium tegak (SIM) dan goresan pada medium miring (TSIA), kemudian diinkubasikan selama 18-24 jam pada suhu 27oC. Hasil uji K/A apabila hanya glukose yang terfermentasi, A/A apabila glukose dan laktose atau sukrose terfermentasi, A/K apabila laktose atau sukrose terfermentasi, K/K apabila gula tidak terfermentasi, H2S apabila terbentuk wana kehitaman pada bekas goresan, terbentuk gas apabila terjadi retakan pada medium. Cara pembacaan K=basa (merah), A=asam (kuning) dibaca sebagai medium tegak/kuning.

Uji lipase, dengan prosedur kerja: dipersiapkan medium (pepton 1 gr, NaCl 1 gr, CaCl2 0,01 gr dan agar 2 gr), kemudian dilarutkan menjadi 100 ml aquades. Suspensi dipanaskan sambil diaduk sampai mendidih, disterilkan dengan autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit. Setelah suhu medium menjadi 50oC dilarutkan tween 40 (ester asam palmitat) atau tween 60 (ester asam stearat) atau tween 80 (ester asam oleat) sebanyak 1 ml. Selanjutnya kultur bakeri diinokulasikan secara spot inokulating, diinkubasi selama 24 – 48 jam sampai terlihat penumbuhan yang nyata. Hasil uji positif (+) jika terbentuk daerah yang kusam (seperti awan) di sekitar pertumbuhan bakteri. Uji sensitivitas 0/129 disk, untuk identifikasi jenis bakteri Vibrio spp. dengan prosedur: dipersiapkan Vibriostatic Agent yang mengandung senyawa (2,4 Diamino – 6,7 Diisopropyl pteridine (0/129) yang dimasukkan ke dalam 0/129 Sensitivity Disc, kemudian dengan menggunakan table identifikasi dapat ditentukan jenis bakteri yang diisolasi apakah termasuk jenis Vibrio spp. (sensitive) atau bakteri lainnya (resisten).

Uji swarming, untuk menguji apakah pertumbuhan bakteri memiliki sifat pertumbuhan melebar (swarming) pada permukaan media padat seperti NA. Uji pertumbuhan bakteri dengan media selektif Vibrio (TCBSA), maka dapat dilihat kenampakan koloni besar-kuning maka jenis bakteri V. alginolyticus, kenampakan koloni datar dengan diameter 2-3 mm dan berwarna kuning adalah jenis bakteri V. cholerae, kenampakan koloni berukuran lebih kecil dengan pusat berwarna hijau kebiruan, diameter 3- 5 mm, pusat koloni berwarna hijau tua adalah V. Parahaemolyticus, kenampakan koloni hijau berpendar adalah V. harveyi

Uji lipase, dengan prosedur kerja: dipersiapkan medium (pepton 1 gr, NaCl 1 gr, CaCl2 0,01 dan agar 2 gr), kemudian dilarutkan menjadi 100 ml dengan autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah suhu medium menjadi 50oC dilarutkan tween 40 (ester asam palmitat atau tween 60 (ester asam stearat atau tween 80 (ester asam oleat) sebanyak 1 ml. Selanjutnya kultur bakeri diinokulasikan secara spot inokulating, diinkubasi selama 24 – 48 jam sampai terlihat penumbuhan yang nyata. Hasil uji positif (+) jika terbentuk daerah yang kusam (seperti awan) di sekitar pertumbuhan bakteri. (Bacteriological Analytical Manual, 1998)

Karakteristik Uji Biokimia pada bakteri Vibrio spp. V. harveyi: TCBSA: hijau, ukuran diameter 2-3 mm Tumbuh pada 3%, 6%, 8%, 10% NaCl Tumbuh pada suhu 35-37oC, 42oC selama 18-24 jam Uji oksidase: positif ONPG : positif Gelatinase : positif Urease : negatif Berpendar / tidak berpendar Motility : motile Acid from sucrose: positif Acid from lactose : positif (triple sugar ron agar) TSIA : positif Gram stain: negatif Bentuk: batang Sensitif pada 150 µg 0/129

V. Parahaemolyticus TCBSA: hijau kebiruan, ukuran diameter 2-3 mm Tumbuh pada 3%, 6%, 8%, NaCl Tumbuh pada suhu 35-37oC, 42oC selama 18-24 jam Uji oksidase: positif Uji Motility: motile Uji Urea hidrolysis: positif Acid from sucrose : negatif Acid from lactose : negatif ONPG : negatif Gelatinase : positif Urease : negatif Arginine glucose slant (AGS) medium: alkaline (K) acid (A) (triple sugar ron agar) TSIA: negatif Gram stain: negatif Bentuk: batang Sensitif pada 150 µg 0/129

Analisis Data

Analisis Deskriptif

Persentase Fase Tingkat Perubahan

Analisis PCA (Principal Component Analysis)

Cluster Analysis

Analisis Deskriptif Analisa deskriptif dilakukan untuk menggambarkan kondisi perairan secara umum, kandungan bahan organik (TSS) dan kelimpahan bakteri Vibrio sp. di perairan kawasan tambak udang.

Persentase Fase Tingkat Perubahan Perubahan konsentrasi bahan organik, parameter fisika kimia dan jumlah Vibrio spp. untuk mengetahui persentase perubahan yang terjadi terhadap beberapa parameter – parameter pada awal pengamatan dan akhir pengamatan. % perubahan = a-b/a X 100% Keterangan: a = nilai awal parameter, b= nilai akhir pengamatan

Analisa PCA (Principal Component Analysis) Untuk melihat hubungan faktor-faktor yang berpengaruh dalam perbedaan kelimpahan bakteri Vibrio spp. dengan kandungan bahan organik di kawasan tambak udang deilakukan dengan analisis komponen utama (Principal Component Analysis/PCA). Analisa komponen utama (PCA) merupakan metode statistic deskriptif yang bertujuan untuk menampilkan data dalam bentuk grafik dan informasi maksimum yang terdapat dalam suatu matriks data. Matriks data yang dimaksud terdiri dari variable sebagai kolom dan hasil observasi sebagai baris. Analisis ini digunakan untuk mereduksi dimensi dari segugus data peubah ganda yang besar.

Cluster Analysis Cluster analysis adalah merupakan metode matematika untuk menganalisa data yang jumlahnya ratusan dan dapat digunakan untuk mendapatkan kesamaan suatu obyek. Obyek yang sama akan dikelompokkan secara matematika sehingga menjadi 1 kelompok. Tujuan dari analysis ini adalah untuk mendapatkan kelompok-kelompok obyek yang sama maupun yang tidak sama, sehingga bisa diklasifikasikan. Jika kita memiliki segugus pengamatan (obyek) dan kita ingin membuat kelompok-kelompok (sehingga menjadi lebih sedikit kelompok) dari pengamatan-pengamatan yang mirip sehingga pada sebiah kelompok, obyek yang ada lebih mirip satu sama lain, dibandingkan dengan antar obyek di kelompok yang lain. Tahapan dalam analysis ini adalah: Mengumpulkan data matrik untuk kolomnya yaitu obyek yang akan dikelompokkan, sedangkan pada baris adalah atribut yang menggambarkan obyek. Menstandarisasikan data matriks Menggunakan data matriks yang telah distandarisasikan dalam bentuk nilai kesamaan kelompok obyek.

Terima kasih