ArticleBakteri Vibrio di Tambak

January 17, 2022by Takeshu0

Vibrio

Vibrio, adalah bakteri Gram-negatif, motil, yang menghuni lingkungan laut dan muara seluruh dunia. Bakteri ini patogen yang ditularkan melalui makanan dan media air. Bakteri ini mampu beradaptasi pada lingkungan yang berbeda-beda karena memiliki dua jenis sistem flagell. Flagel atas (polar) berfungsi sebagai alat berenang, sedangkan flagela bawah (lateral) terkait erat dengan media tumbuh dan pembentukan koloni.

Infeksi vibrio disebarluaskan melalui makanan dan luka terbuka, dan sering menyebabkan sindrom nekrosis hepatopankreas akut yang menginfeksi udang. Seringkali penyakit yang disebabkan oleh bakteri vibrio biasanya terjadi pada musim panas dengan suhu diatas 30oC.

Bakteri ini dapat menyebar dari lingkungan yang tercemar dengan menempel pada beberapa binatang laut, termasuk kepiting, udang, kerang, lobster, ikan, tiram dan zooplankton. Golongan tiram/siput dianggap sebagai bagian berisiko tinggi karena penuh dengan populasi besar bakteri. Selain itu endapan lumpur bahan organik tinggi juga dapat membawa koloni bakteri ini.

Bakteri vibrio paling mudah menginfeksi udang apabila udang tersebut makan makanan yang tercemar oleh bakteri vibrio, misalnya zooplankton. Gejala klinis yang khas adalah gangguan pencernaan, kotoran lembek dan nafsu makan menurun. Pada kondisi infeksi lanjutan jelas akan tampak pada hepatopankreas.

 

Setelah masuk ke dalam sistem, Vibrio  akan berusaha menempelkan diri pada dinding sel pencernaan dan membentuk koloni. Selama menginfeksi, bakteri vibrio akan mengeluarkan protein adhesin yang berfungsi untuk mengikatkan diri pada lapisan mukosa dalam saluran pencernaan udang, sehingga menyebabkan penempelan bakteri yang lama dan menyebabkan penyakit pada udang.

 

Dalam perkembangan terbaru beberapa strain bakteri vibrio mampu mengeluarkan banyak adhesin, yaitu molekul protein yang berfungsi sebagai lem atau pengikat pada dinding saluran pencernaan udang. Protein adhesin ini mampu menyelubungi seluruh dinding usus udang, dan dalam kondisi yang parah akan tampak lapisan selaput putih pada kotoran udang.

 

Tahap penempelan ini adalah tahap paling penting dalam menentukan apakah bakteri akan menyebabkan penyakit atau tidak, dan tahap penting ini memberikan peluang untuk melakukan penyembuhan terhadap penyakit ini.

Membran mukosa adalah lapisan epitel jaringan yang melapisi area tubuh yang bersentuhan dengan lingkungan luar. Lapisan Ini mengelilingi lumen, ruang berongga di tengah saluran pencernaan, dimana makanan melalui lapisan tersebut. Mukosa mengeluarkan lapisan lendir yang melindungi sel-sel dan membantu makanan bergerak sepanjang saluran pencernaan.

Epitel usus hampir seluruhnya tertutupi oleh gel mukus yang komposisinya kebanyakan terdiri atas mucin, suatu glikoprotein. Selain berperan untuk melindungi mukosa usus dari mikroorganisme tertentu, mukus juga berfungsi sebagai tempat pengikatan awal bakteri pada saluran pencernaan dan menyediakan nutrisi bagi bakteri menguntungkan atau probiotik.

Salah satu syarat dari suatu bakteri probiotik yang baik 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. Usus merupakan organ dengan sitem imun terluas di tubuh udang, sel-sel yang menyusun usus dilindungi oleh lapisan pelindung mukus yang secara terus-menerus mengalami proses regenerasi. Dipermukaan mucus ini terjadi proses penyerapan nutrisi dan menjadi media melekatnya probiotik di dinding usus.

Melekatnya probiotik pada mukus ini ternyata diakibatkan oleh suatu zat protein yang dinamakan MBP/Mucus Binding Protein (Protein Pengikat Mukus), dengan adanya protein ini maka bakteri probiotik dapat menempel pada mukus saluran cerna dan melindungi saluran pencernaan udang. Selain itu Mucus Binding Protein ini juga mengikat protein imunoglobulin yang merupakan bagian dari sistem imun. Oleh karena itu peranan Mucus Binding Protein ini juga penting dalam meningkatkan system daya tahan tubuh terhadap serangan penyakit.

Bakteri Vibrio merupakan genus yang dominan pada lingkungan air payau dan estuaria. Umumnya bakteri Vibrio menyebabkan penyakit pada hewan perairan laut dan payau. Sejumlah spesies Vibrio yang dikenal sebagai patogen seperti V. alginolyticus, V. anguillarum, V. carchariae, V. cholerae, V. harveyii, V. ordalii dan V. vulnificus (Irianto, 2003). Menurut Egidius (1987) Vibrio sp. menyerang lebih dari 40 spesies ikan di 16 negara. Vibrio sp. mempunyai sifat gram negatif, sel tunggal berbentuk batang pendek yang bengkok (koma) atau lurus, berukuran panjang (1,4 – 5,0) µm dan lebar (0,3 – 1,3) µm, motil, dan mempunyai flagella polar (Gambar 1). Menurut  Pitogo et al., (1990), karakteristik spesies Vibrio berpendar (Tabel 1). Sifat biokimia Vibrio adalah oksidase positif, fermentatif terhadap glukosa dan sensisif terhadap uji O/129 (Logan, 1994 cit. Gultom, 2003).

 

A. Vibrio harveyii (Anonim, 2000) B. Bioluminescens (Machalek, 2004)
Gambar 1. Bakteri Vibrio harveyii dan Bioluminescens

 

Bakteri Vibrio sp. adalah jenis bakteri yang dapat hidup pada salinitas yang relatif tinggi. Menurut Rheinheiner (1985) cit. Herawati (1996), sebagian besar bakteri berpendar bersifat halofil yang tumbuh optimal pada air laut bersalinitas 20-40‰. Bakteri Vibrio berpendar termasuk bakteri anaerobic fakultatif, yaitu dapat hidup baik dengan atau tanpa oksigen. Bakteri Vibrio tumbuh pada pH 4 – 9 dan tumbuh optimal pada pH 6,5 – 8,5 atau kondisi alkali dengan pH 9,0 (Baumann et al., 1984 cit. Herawati, 1996).

 

Penyakit Vibriosis Udang Vannamei

Genus Vibrio merupakan agen penyebab penyakit vibriosis yang menyerang hewan laut seperti ikan, udang, dan kerang-kerangan. Spesies Vibrio yang berpendar umumnya menyerang larva udang dan penyakitnya disebut penyakit udang berpendar. Bakteri Vibrio menyerang larva udang secara sekunder yaitu pada saat dalam keadaan stress dan lemah, oleh karena itu sering dikatakan bahwa bakteri ini termasuk jenis opportunistic patogen. Gambar vibriosis pada tahap postlarva dan koloni Vibrio sp. dapat dilihat pada Gambar 2. Pemberian pakan yang tidak terkontrol mengakibatkan akumulasi limbah organik di dasar tambak sehingga menyebabkan terbentuknya lapisan anaerob yang menghasilkan H2S (Anderson et al., 1988 cit. Muliani, 2002). Akibat akumulasi H2S tersebut maka bakteri patogen oportunistik, jamur, parasit, dan virus mudah berkembang dan memungkinkan timbulnya penyakit pada udang (Tompo et al., 1993 cit. Muliani, 2002).

A. Vibriosis postlarva udang vannamei B. Koloni Vibrio sp. pada esophagus
Gambar 2. Udang Vannamei yang Terserang Vibriosis (Breed et al., 1948)

 

Ciri-ciri udang yang terserang vibriosis antara lain kondisi tubuh lemah, berenang lambat, nafsu makan hilang, badan mempunyai bercak merah-merah (red discoloration) pada pleopod dan abdominal serta pada malam hari terlihat menyala (Sunaryoto et al., 1987). Udang yang terkena vibriosis akan menunjukkan gejala nekrosis. Gambar 2 menunjukkan bagian kaki renang (pleopoda) dan kaki jalan (pereiopoda) menunjukkan melanisasi. Bagian mulut yang kehitaman adalah kolonisasi bakteri pada esophagus dan mulut.

 

Patogenesis Bakteri Vibrio pada Udang

Tingkat kematian udang vannamei yang diinfeksi Vibrio harveyii dengan kepadatan 103 cfu/ml berbeda berdasarkan umur. Pada stadia zoea I tingkat kematian udang sebesar 74%, stadia mysis I 73%, dan postlarva 1 (PL1) 69%, postlarva 2 (PL2) 51,5% (Prayitno dan Latchford, 1995 cit. Muliani, 2002). Jiravanichpaisal et al., (1994) cit. Muliani (2002) melaporkan bahwa mortalitas udang vannamei dewasa yang diinjeksi Vibrio harveyii isolat B-2 dengan kepadatan 8,20 x 105 cfu/ekor sebesar 100%, dan udang yang diinfeksi dengan Vibrio harveyii isolat B-4 dengan kepadatan 1,55 x 106 cfu/ekor sebesar 80%.

A. Udang tampak normal B. Udang berpendar pada cahaya gelap
Gambar 3. Bioluminescens Udang Vannamei Vibriosis (Breed et al., 1948)

 

Tingkat patogenesis bakteri ditentukan oleh suatu mekanisme dalam proses pertumbuhan. Menurut Greenberg (1999) cit. Muliani (2002) suatu mekanisme yang umum untuk mengontrol kepadatan populasi bakteri gram negatif adalah dengan menghambat komunikasi antar sel. Kemampuan komunikasi satu sama lain terjadi setelah mencapai quorum sensing yang terjadi karena adanya suatu senyawa acylhomoserine lactone. Sifat virulensi Vibrio harveyii berkaitan erat dengan fenomena bioluminescense yang dikontrol oleh sistem quorum sensing.

Resistensi Bakteri Vibrio terhadap Antibiotik

Penyakit udang yang disebabkan oleh bakteri Vibrio sp. masih menjadi fokus perhatian utama dalam produksi budidaya udang. Penggunaan antibiotik dalam budidaya udang adalah mahal dan merugikaqn karena dapat memunculkan strain bakteri yang tahan terhadap antibiotik serta munculnya residu antibiotik dalam kultivan (Decamp dan Moriarty, 2006a). Antibiotik merupakan suatu senyawa kimia yang sebagian besar dihasilkan oleh mikroorganisme, karakteristiknya tidak seperti enzim, dan merupakan hasil dari metabolisme sekunder. Penggunaan antibiotik yang berlebih pada tubuh manusia dapat menyebabkan resistensi sel mikroba terhadap antibiotik yang digunakan. Resistensi sel mikroba adalah suatu sifat tidak terganggunya sel mikroba oleh antibiotik (Gan et.al., 1987 dalam Putraatmaja, 1997). Sejumlah isolat Vibrio berpendar yang diisolasi dari hatcheri udang vannamei di Jawa Timur ternyata resisten terhadap berbagai macam antibiotik seperti spektinomisin, amoksisilin, kloramfeni­kol, eritromisin, kanamisin, tetrasiklin, ampisilin, streptomisin, dan rifampisin. Sementara di lain pihak antibiotik bersifat persisten di alam dan bahkan menjadi bumerang terhadap ekspor udang Indonesia (Tompo et al., 2006).

Bakteri Antagonis

Salah satu pengendalian bakteri patogen adalah mempertemukan dengan bakteri antagonisnya. Vershere et al. (2000) cit. Isnansetyo (2005) mengemukakan bahwa bakteri antagonis dalam perannya sebagai agen pengendalian hayati melalui mekanisme menghasilkan senyawa penghambat pertumbuhan patogen, kompetisi pemanfaatan senyawa tertentu atau kompetisi tempat menempel, mempertinggi respon imun inang, meningkatkan kualitas air dan adanya interaksi dengan fitoplankton. Bakteri antagonis yang digunakan sebagai agen pengendalian hayati dimasukkan dalam istilah probiotik. Menurut Gatesoupe (1999), probiotik merupakan mikrobia yang diberikan dengan berbagai cara sehingga masuk dalam saluran pencernaan dengan tujuan mempertinggi derajat kesehatan inang.

Pengendalian vibrio dengan bakteri antagonis adalah penggunaan musuh alamiah untuk mengurangi kerusakan yang ditimbulkan oleh organisme yang berbahaya atau pengaturan populasi penyakit oleh musuh alamiahnya. Tjahjadi et al. (1994) menyatakan bahwa populasi bakteri Vibrio harveyii di lingkungan pemeliharaan udang dapat ditekan dengan cara mengintroduksikan bakteri tertentu yang diisolasi dari perairan laut di sekitar tambak atau pembenihan udang. Lactobacillus spp. dilaporkan efektif menghambat vibriosis (Jiravanichpaisal dan Chauychuwong, 1997), Bacillus spp., yang diaplikasikan ke tambak mampu menekan bakteri Vibrio (Suprapto, 2005).

Bakteri Vibrio sp.  Juga dapat dihambat dengan senyawa bacteriocin atau senyawa serupa bacteriocin (bacteriocin like substance) (Sugita et al., 1997 cit. Isnansetyo, 2005). Bacteriocin adalah senyawa yang banyak dihasilkan oleh bakteri asam laktat atau bakteri Lactobacillus.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *