Makalah vaksin aeromonas salmonicida oke

Imunogenisitas antigen O Aeromonas salmonicida sebagai material vaksinasi pada Ikan Mas (Cyprinus carpio) dengan suhu pemeliharaan yang berbeda Immunogenicity of antigens O Aeromonas salmonicida as vaccination materials in Carp (Cyprinus carpio) with different temperature maintenance 1 Dwi Sulistiyono1 , I Nyoman Suardana1 , Agus Sugiyanto1 , Afarni1 , Surya Amanu2 Quarantine Station Fish Quality Control and Safety of Fishery Class II Tanjungpinang Jl. Yos sudarso No.25A Batu Hitam Tanjungpinang.Telp.(0771)314172 E-mail: [email protected] 2 Gajahmada University Faculty of Veterinary Medicine Jogjakarta Abstrak Aeromonas Salmonicida adalah bakteri pathogen penyebab penyakit furunculosis pada ikan Mas budidaya di Indonesia. Uji coba ini bertujuan untuk melihat kemampuan antigen O Aeromonas Salmonicida dalam merangsang kerja sistem kekebalan spesifik ikan Mas dan melihat pengaruh suhu terhadap pembentukan antibodi yang dihasilkan. Antigen O diisolasi dengan metoda Garvey et al. (1977). Antigen O diberikan dengan metoda suntik intraperitoneal ke ikan Mas ukuran 17–23 cm (berat 140–160 g) dengan dosis 0 untuk (kontrol) dan 0,2 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml), untuk ketiga perlakuan. Ikan uji dan ikan kontrol dikembalikan ke tempat pemeliharaan dalam akuarium setelah disuntik sesuai perlakuan dan ulangan. Seminggu kemudian dilakukan suntikan kedua (booster) dengan dosis 0,4 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml), dengan cara yang sama seperti pada suntikan pertama. Seminggu kemudian dilakukan suntikan ketiga (booster) dengan dosis 0,6 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml) dengan cara yang sama seperti pada suntikan pertama dan kedua. Sampel darah diambil tiga hari setelah penyuntikan ke tiga dan dilakukan pengukuran titer antibodi dengan metoda Widal. Antigen O bakteri Aeromonas salmonicida mampu memunculkan respon imun pada ikan Mas dengan perlakuan suhu 28o C, 30o C dan 34o C, perlakuan pemeliharaan pada suhu 34o C pasca vaksinasi menghasilkan titer antibodi yang tertinggi dibanding ke dua perlakuan lainnya selama penelitian. Kata kunci: Antigen O, Ikan Mas, Suhu Abstract Aeromonas salmonicida is a pathogenic bacteria that cause disease in fish furunculosis Mas cultivation in Indonesia . The trial aims to see the ability of Aeromonas salmonicida O antigens stimulate the immune system in specific fish Mas and see the effect of temperature on the formation of antibodies produced . O antigen was isolated by the method of Garvey et al . ( 1977) . O antigen administered by intraperitoneal injection method to fish Mas size 1723 cm ( weight 140-160 g ) at a dose of 0 to ( control ) and 0.2 cc / fish with concentration ( 109 cfu / ml ) , for all three treatments . Test fish and fish control is returned to the maintenance of the aquarium after being injected according to treatment and replications . A week later conducted a second injection ( booster ) at a dose of 0.4 cc / fish with concentration ( 109 cfu / ml ) , in the same way as the first injection . A week later made a third injection ( booster ) at a dose of 0.6 cc / fish with concentration ( 10 9 cfu / ml ) in the same way as in the first and second injections . Blood samples were taken three days after the third injection and antibody titers measured by the method of Widal . Aeromonas salmonicida O antigen capable of eliciting an immune response in fish Mas with treatment temperature 28o C , 30o C and 34o C , maintenance treatment at a temperature of 34 o C antibody titer postvaccination resulted in the highest compared to the other two treatments during the study. Key words : Antigen O , Carp, Temperature Pendahuluan Latar Belakang Penyakit infeksi pada ikan sering kali menjadi faktor pembatas optimalisasi produksi pada budidaya perikanan, tidak hanya menyebabkan menurunnya produksi, terkadang bahkan bisa menyebabkan kegagalan produksi dan menurunkan daya saing produk perikanan. Hal ini sudah barang tentu akan mempengaruhi arah kebijakan pemerintah yang saat ini sedang gencar mencanangkan program peningkatan produkivitas dan daya saing produk perikanan melalui Minapolitan dan Industrialisasi Perikanan. Furunculosis merupakan salah satu penyakit ikan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Aeromonas salmonicida, kemampuannya dalam menginfeksi berbagai host, berkembang biak, dan beradaptasi, membuat bakteri virulen utama. A. salmonicida adalah agen etiologi untuk furunculosis, sebuah penyakit yang menyebabkan septikemia, perdarahan, lesi otot, radang usus, pembesaran limpa, dan kematian pada populasi ikan (Septiama et al. 2010). Sifat patogenitasnya sangat luas tidak hanya menyerang ikan air laut tetapi juga bisa menyerang ikan air tawar dan ikan hias seperti ikan Mas, Karper, Lele, Nila, Gurame, Mas Koki dan Koi, bahkan menurut Keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan Kepmen KP. No.26/Men/2013 furunculosis tergolong Penyakit Ikan Karantina golongan II yang dalam waktu relatif cepat dapat mewabah dan merugikan sosio ekonomi. Penyakit ini tersebar di hampir seluruh dunia, seperti di Amerika Serikat, Eropa, Jepang dan Australia. Jawa, Aceh Tengah dan Kalimantan Barat merupakan daerah yang pernah ditemukan penyakit ini (Kepmen KP.No.26/Men/2013). Antibiotik efektif dalam pengobatan penyakit bacterial, tetapi penggunaan antibiotik pada ikan menimbulkan masalah antara lain resistensi bakteri pada antibiotik tertentu, residu dalam tubuh ikan (untuk keamanan pangan) dan menyebabkan kerusakan lingkungan. Cara yang paling murah dan efisien dalam pengendalian penyakit adalah dengan pencegahan. Salah satu cara pencegahan yang sekarang sudah mulai diaplikasian adalah dengan menimbulkan kekebalan tubuh dengan vaksinasi. Tujuannya adalah untuk memperoleh ketahanan terhadap suatu infeksi tertentu, sehinga diperoleh sintasan hidup yang tinggi akibat proteksi imunologik tersebut. Akan tetapi ikan termasuk hewan berdarah dingin (ectothermic) yang tidak memiliki pengaturan internal suhu (temperate dependen) yang berbeda dengan burung dan mamalia yang berdarah panas, padahal menurut Fundenberg et.,al (1977) suhu berpengaruh pada ekspresi kekebalan pada beberapa spesies vertebrata. Antigen O Aeromonas salmonicida Struktur antigen O sangat beragam terdiri dari berbagai jenis lipopolisakarida (LPS). Rantai utama LPS mengandung lipid A, 3-deoxydmanno-octulosonic acid, L-glyceroD-mannoheptose, D-glukosa, Dgalaktosa, N-acetil glucosamin dan ethanolamine pyrophosphatase. Dari struktur rantai utama terdapat rantai bercabang menuju permukaan sel. LPS merupakan komponen antigen imunogenik yang dominan dari kebanyakan dinding sel bakteri Gramnegatif yaitu berupa lipid A–Coreoligosakarida dan O-rantai samping oligosakarida. Aktivitas biologik sebagai komponen envelope atau kapsul sel, dapat menimbulkan terbentuknya respon antibodi pada hewan yang sensitif (Garvey et al. 1977). Tujuan Uji coba ini bertujuan untuk melihat kemampuan antigen O Aeromonas Salmonicida dalam merangsang kerja sistem kekebalan spesifik ikan Mas dan melihat pengaruh suhu terhadap pembentukan antibodi yang dihasilkan. Metode Ikan Uji dan Pemeliharaan Ikan uji yang digunakan berukuran 17-23 cm (berat 140-160 g) yang berasal dari pemijahan yang sama. Ikan dipelihara di dalam akuarium dengan tiga perlakuan suhu. Perlakuan I ikan dipelihara pada suhu 34o C, perlakuan II ikan dipelihara pada suhu 30o C dan perlakuan III ikan dipelihara pada suhu 28o C serta pada suhu pemiharaan normal (kontrol). Suhu pada setiap perlakuan dijaga tetap stabil dengan menggunakan heater/pemanas, sedangkan pada akuarium kontrol tanpa diberikan heater/pemanas (suhu normal). Masing-masing perlakuan dan kontrol menggunakan 5 ekor ikan. Selama penelitian ikan dipelihara dalam akuarium dengan pergantian air sebanyak 10 % tiga hari sekali dan disifon 2 kali sehari pada pagi dan sore hari untuk membersihkan sisa pakan. Ikan diberi pakan pellet dua kali sehari pagi dan sore hari sebanyak 3 % dari total berat. Pembuatan antigen O (Ag O) Pembuatan antigen O dilakukan dengan metode Garvey et al. (1977), Bakteri dikultur pada media Tryptone Soya Agar (TSA) (selama 18-24 jam, suhu 30OC), dipanen dan disentrifuse 3.000 rpm selama 15 menit. Supernatan dibuang, pellet dicuci dengan NaCl fisiologis (pH 7,2) tiga kali, disuspensikan dalam larutan NaCl fisiologis steril (pH 7,2) dan dihomogenkan perlahan agar tidak berbuih. Suspensi bakteri yang telah homogen di panaskan pada suhu 100o C selama 180 menit dalam waterbath. Suspensi bakteri yang sudah di panaskan kemudian di uji viabilitasnya dengan mengkulturnya pada media Tryptone Soya Agar (TSA) untuk memastikan tidak terjadi kontaminasi dan bakteri telah mati. Antigen disimpan dalam refrigerator sampai digunakan. Vaksinasi Vaksinasi dilakukan dengan menyuntikkan antigen O pada ikan uji secara intraperitonial dengan dosis 0 untuk (kontrol) dan 0,2 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml) untuk ketiga perlakuan. Ikan uji dan ikan kontrol dikembalikan ke tempat pemeliharaan dalam akuarium setelah disuntik sesuai perlakuan dan ulangan. Ikan kemudian dipelihara pada kondisi lingkungan yang memenuhi syarat. Seminggu kemudian dilakukan suntikan kedua (booster) dengan dosis 0,4 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml), dan cara yang sama seperti pada penyuntikan pertama. Seminggu kemudian dilakukan suntikan ketiga (booster) dengan dosis 0,6 cc/ikan dengan kosentrasi (109 cfu/ml), dangan cara yang sama seperti pada penyuntikan pertama dan kedua. Sampel darah diambil tiga hari setelah penyuntikan ke tiga dan dilakukan pengukuran titer antibodi dengan metoda widal. Kualitas air diamati dengan mengukur suhu, DO dan pH pada tiap aquarium pagi dan sore hari. Pengukuran titer antibodi Titer antibodi diukur di awal uji coba dan pada tiga hari setelah penyuntikan ketiga (minggu ke 4 ). Sebelum dilakukan vaksinasi 5 ekor ikan uji deperiksa apakah terinfeksi Aeromonas salmonicida dengan mengambil isolat bakteri dari ginjal, kemudian dikultur pada media TSA. Disamping itu ikan juga diperiksa untuk memastikan tidak terinfeksi parasit maupun bakteri. Darah dari ikan yang sama diambil untuk mengetahui titer antibodi awal (T0) yang dimiliki oleh ikan uji. Pengukuran titer antibodi bertujuan untuk menentukan jumlah antibodi yang dihasilkan akibat vaksinasi dengan cara pengenceran bertingkat. Darah ikan Mas diambil dengan spuid dan didiamkan dalam spuid beberapa saat sehingga terpisah antara darah dan serum. Serum yang ada diambil dengan mikropipet secara hati-hati sehingga tidak tercampur lagi dengan sel darah, ditampung dalam tabung eppendorf dan disimpan di refrigerator. Tabung 1 disisi 1,8 ml NaCl fisiologis, tabung 2 - 12 diisi dengan 1 ml NaCl fisiologis. Serum yang akan diukur dimasukkan sebanyak 0,2 ml pada tabung 1, kemudian diaduk dengan mikropipet hingga homogen, selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat dengan memindahkan campuran 1 ml dari tabung 1 ke tabung 2 dan seterusnya sampai tabung 11, dari tabung 11 diambil 1 ml lalu dibuang. Tabung 12 sebagai kontrol. Pada sumur 1-12 dimasukkan 1 cc antigen o, kemudian dihomogenkan dengan mikropipet hingga tercampur sempurna. Tabung ditutup agar tidak terjadi penguapan dan didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. Titer antibodi dinyatakan positif apabila terjadi pengkabutan (aglutinasi) yang berarti terdapat antibodi pada tabung tersebut. Pengenceran tertinggi yang masih menimbulkan reaksi aglutinasi menunjukkan titer antibodi dalam serum. Hasil dan Pembahasan Titer antibodi ikan sebelum vaksinasi adalah 0 dan pasca vaksinasi tercantum pada (tabel 1). Tabel 1. Titer antibodi 1 0 Vaksinasi dengan suhu pemeliharaan Kontrol 28 O C 30O C 34O C 80 640 10240 0 2 0 640 1280 5120 0 3 0 640 640 1280 0 4 0 40 320 10240 0 350 720 6720 Prevaksinasi Rata-rata Respon kekebalan humoral ikan Mas yang disuntik antigen o A.salmonicida setelah minggu ke empat pasca vaksinasi terjadi peningkatan yang tajam, hal ini ditandai dengan hasil pengukuran titer antibodi pada serum ikan Mas yang divaksin secara signifikan meningkat lebih tinggi dari ikan Mas sebelum vaksinasi dan ikan Mas kontrol tanpa perlakuan vaksinasi. Berdasarkan pengukuran titer antibodi pada ikan Mas, terlihat bahwa antigen O A.salmonicida merupakan imunogen kuat dan mampu merangsang terbentuknya antibodi yang cukup tinggi walaupun tanpa bantuan adjuvant. Hal ini dikarenakan lipid A yang merupakan kandungan rantai utama lipopolisakarida (LPS) pembentuk struktur antigen O merupakan komponen antigen imunogenik yang dominan dari kebanyakan dinding sel bakteri Gramnegatif. Lipid A mempunyai aktivitas biologik sebagai komponen envelope atau kapsul sel, dapat menimbulkan terbentuknya respon antibodi pada hewan yang sensitif. Lipid A dapat menginduksi efek patofisiologik, seperti: endotoksin shock, pyrogenisitas, activation complement coagulase dan perubahan hemodinamik. Pengaruh imunologik meliputi mitogenisitas sel B limfosit dan aktivasi makrofag, berpengaruh melalui induksi dan terbentuknya sitokin dari monosit dan makrofag menghasilkan interferon, faktor nekrosis tumor, faktor colonystimulating dan interleukin. Selanjutnya diduga bahwa aktivitas lipid A endotoksin berperan pada patogenitas atau toksisitas bakteri Gram negatif, yang pada tahap berikutnya LPS diduga mempunyai efek sebagai imunomodulator (HENDERSON et al., 1996 dalam Tati Ariyanti Dan Supar, 2008). Vaksinasi Antigen O A.salmonicida pada ikan Mas dengan tiga perlakuan suhu pemeliharaan yang berbeda tetap mampu merangsang terbentuknya antibodi, akan tetapi titer antibodi yang dihasilkan berbeda dari setiap perlakuan suhu pemeliharaan pasca vaksinasi, dari tabel 1 terlihat bahwa semakin tinggi suhu pemeliharaan pasca vaksinasi menunjukkan semakin tinggi juga titer antibodi yang dihasilkan, perlakuan pemeliharaan pada suhu 34o C pasca vaksinasi menghasilkan titer antibodi yang tertinggi dibanding ke dua perlakuan lainnya selama penelitian. Hal ini sesuai dengan Fundenberg et.,al (1977) bahwa suhu berpengaruh pada ekspresi kekebalan pada beberapa spesies vertebrata. Kualitas air selama uji vaksinasi berada dalam kisaran yang layak untuk pemeliharaan ikan Mas. Kisaran parameter kualitas air adalah sebagai berikut pH 7,3-7,8, DO 5.036.11ppm dan salinitas 0 permil. Kualitas air dijaga untuk selalu optimum sehingga system kekebalan tubuh ikan dapat bekerja dengan baik dan hasil vaksinasi optimum. Kesimpulan Pada uji coba ini, Antigen O (AgO) bakteri Aeromonas salmonicida merupakan imunogen kuat dan mampu merangsang terbentuknya antibodi yang cukup tinggi pada ikan Mas walaupun tanpa bantuan adjuvant. Vaksinasi Antigen O A.salmonicida pada ikan Mas dengan tiga perlakuan suhu pemeliharaan yang berbeda tetap mampu merangsang terbentuknya antibodi, perlakuan pemeliharaan pada suhu 34o C pasca vaksinasi menghasilkan titer antibodi yang tertinggi dibanding ke dua perlakuan lainnya selama penelitian. Ucapan Terima Kasih Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Bapak Surya Amanu dari Fakultas Kedokteran Hewan UGM yang telah membimbing pelaksanaan uji coba ini, Bapak I Nyoman Suardana yang senantiasa memberikan arahan dan dukungan. Daftar Pustaka Austin, B. and Austin, D.A. (1999) Bacterial Fish Pathogens: Diseases of Farmed and Wild Fish. Praxis Publishing, Chichester, UK. Buller, N.B, (2004) Bacteria from Fish and Other Aquatic Animals :A Practical Identification Manual. CABI Publishing, Wallingford Oxfordshire OX10 8DE UK Desrina, Arief Taslihan, Ambariyanto, Budhi Kuncoro Jati. Pengaruh Dosis Terhadap Efektifitas Vaksin POM Vibrio alginolitycus 74 kDa pada Ikan Kerapu Macan Epinephelus fuscoguttatus. Ilmu Kelautan Juni 2011. Vol. 16 (2) 95-102 Fudenberg,H.H.Stites,D.P. aldwell,J.L. Wells,J.V Basic & Clinical Immunology 3 edition. Section II. Immunobiology. Maruzen Asian Edition Garvey,J.S., Cremer, N.E., Sussdorf, D.H 1977. Methods in Immunology third Edition. A Laboratory Text for Intruction and Research. W.A Benjamin Inc. Masschasussetts. Septiama. Sugiarti,B. Aritonang,A. Novel,D. Astr,A. Noor,R. Wahyuni,I. Hapsari,I. Fakriza,I. David,P. Gunardi,A. Dan Aryati E. 2010. Metode Standar Pemeriksaan HPIK Golongan Bakteri Aeromonas salmonicida. Puskari. Jakarta, Indonesia. Triyanti, T. dan Supar. 2008. Antigenisitas dan imunogenisitas salmonella enteritidis: Implikasinya dalam diagnosis dan pengembangan Vaksin isolat lokal untuk unggas. WARTAZOA Vol. 18 No. 4 Th. 2008.