Stephane Frouel, Julie Castier dan Maxime Hugonin dari Mixscience, Perancis, melaporkan uji coba di Portugal untuk mengevaluasi potensi fitogenik komersial untuk meningkatkan ketahanan dan kinerja ikan rainbow trout Oncorhynchus mykiss yang ditantang oleh Yersinia ruckeri
Pengaruh larutan fitogenik komersial pada Rainbow Trout
Oncorhynchus mykiss) ditantang oleh Yersinia ruckeri
oleh Stephane Frouel, Manajer Proyek Budidaya, Julie Castier, Manajer Proyek RID dan Maxime Hugonin, Manajer Produk Akuakultur, ilmu campuran, Perancis
Akuakultur adalah sektor penghasil makanan dengan pertumbuhan tercepat di dunia, menyumbang sepertiga dari produksi ikan pangan dunia.
Manfaat gizi dari konsumsi ikan memiliki hubungan positif dengan ketersediaan protein, yang membantu mengurangi tingkat kemiskinan di negara berkembang.
Ikan trout pelangi Oncorhynchus mykiss adalah salah satu spesies air budidaya yang paling penting. Diasumsikan oleh para ahli bahwa konsumsi ikan trout pelangi dunia mencapai 950, 000 ton per tahun pada awal tahun ini.
Sebagian besar volume ini disediakan oleh akuakultur, dengan volume penjualan global ikan trout yang dibudidayakan mencapai sekitar 830, 000 ton. Harga salmon yang relatif tinggi terus membuat ikan rainbow trout memantapkan dirinya sebagai ikan alternatif yang lebih murah, menawarkan banyak manfaat kesehatan yang sama.
Para ahli memperkirakan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan untuk pasar trout pelangi di seluruh dunia sekitar lima persen selama 10 tahun ke depan.
Namun demikian, industri ikan trout ini menghadapi tantangan dan penyakit terus menerus yang secara signifikan mempengaruhi profitabilitas dan kualitas produksi peternakan.
Penyakit serius pada Salmonid
Di antara penyakit bakteri utama, Penyakit Mulut Merah Enterik (ERM) adalah penyakit bakteri septikemia yang serius pada spesies ikan Salmonid. Disebabkan oleh Yersinia ruckeri, Enterobacterium berbentuk batang gram negatif yang memiliki kisaran inang yang luas, distribusi geografis yang luas dan menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan.
Penyakit ini mendapatkan namanya dari perdarahan subkutan yang muncul di sudut mulut dan lidah, dengan tanda-tanda klinis lainnya termasuk exophthalmia, penggelapan kulit, splenomegali dan radang usus bagian bawah dengan akumulasi cairan kuning kental. Bakteri memasuki ikan melalui lamella insang sekunder dan dari sana, menyebar ke darah dan organ dalam. Hingga saat ini, solusi utama untuk masalah ini tetap penggunaan antibiotik berkat penggunaannya yang mudah dan efeknya yang cepat dalam pengobatan kuratif.
Sayangnya, penggunaan dan penyalahgunaan bahan kimia menimbulkan masalah kesehatan masyarakat seperti resistensi antibiotik dan efek buruk pada lingkungan. Hal ini pada gilirannya dalam beberapa kasus menyebabkan pengobatan ini menghasilkan produksi akuakultur dan produk terkaitnya citra publik yang negatif. Untuk mengeksplorasi alternatif penelitian aktif saat ini sedang berlangsung yang akan mengurangi penggunaannya.
Nutrisi dan aditif pakan dengan sifat antibakteri dan/atau modulator imun spesifik semakin penting untuk mendukung industri dengan banyak tantangan ini.
Di antara alternatif tersebut, yang meliputi larutan seperti fitogenik, manfaat menarik telah ditemukan seperti peningkatan kinerja pertumbuhan, optimalisasi efisiensi pakan dan ketahanan terhadap penyakit.
Salah satu diantara mereka, dikembangkan oleh Mixscience, Perancis, telah membuktikan efisiensinya dari skala laboratorium ke skala lapangan pada spesies akuatik yang berbeda (Hugonin et Frouel, 2019). Dalam studi ini, penulis berusaha untuk mengeksplorasi kemanjurannya pada ketahanan trout pelangi (Oncorhynchus mykiss) terhadap infeksi oleh Yersinia ruckeri.
Lebih-lebih lagi, untuk memperluas aplikasi ke rantai nilai penuh dari industri ikan trout dan untuk memastikan bahwa produk tersebut dapat diterapkan baik di peternakan atau di pabrik pakan melalui proses ekstrusi, produk diuji baik secara langsung dalam umpan yang diekstrusi atau dibalut atas umpan setelah proses. Bio-efikasi yang dihasilkan kemudian dibandingkan.
Percobaan ikan trout
Uji coba dilakukan di fasilitas dalam ruangan di Portugal, dengan rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) berasal dari peternakan komersial spesies eksperimental yang sedang diuji. Ikan dipindahkan ke fasilitas percobaan oleh pembawa resmi dan disimpan di karantina sanitasi selama tiga minggu.
Tidak ada kematian yang signifikan atau tanda-tanda patologis yang diamati dalam kaitannya dengan transportasi mereka. Selama masa karantina ini, ikan dipelihara dan diberi makan dengan diet trout komersial standar.
Percobaan memiliki tiga fase percobaan yang berbeda:periode adaptasi, periode makan dan periode tantangan seperti yang dijelaskan pada Gambar 1. Percobaan terdiri dari total empat perawatan diet, semua didasarkan pada formulasi basal tunggal.
Formulasi dasar ini mengandung 20 persen protein turunan laut (tepung ikan dan hidrolisat ikan) dan bahan nabati seperti konsentrat protein kedelai, gluten gandum, makanan gluten jagung, makanan dari kacang kedelai, kacang polong dan gandum utuh. Campuran minyak ikan dan minyak lobak digunakan sebagai sumber lipid utama. Diet basal ini dilengkapi dengan kristal asam amino esensial dan sumber fosfat anorganik untuk menghindari kekurangan nutrisi. Semua diet adalah isonitrogenous (44 persen protein kasar), isolipidic (22 persen lemak kasar) dan isoenergetik (22,5MJ/kg).
Diet ini berfungsi untuk memberi makan perawatan kontrol positif [PC] yang tidak ditantang dan kontrol negatif yang ditantang [NC]. Formula dasar ini juga dilengkapi lebih lanjut dengan aditif uji pada lima kg/ton [Phytogenic EX], dengan produk yang tergabung dalam mash (pra-ekstrusi).
Untuk membandingkan aplikasi ekstrusi dan top-dressing, satu diet yang mengandung formula basal juga diberi top dressing dengan aditif uji pada lima kg/ton [Phytogenic TD] setelah ekstrusi.
Diet diproduksi menggunakan ekstrusi dan semua bahan bubuk, termasuk fitogenik (Phytogenic EX), dicampur sesuai dengan formulasi target dalam mixer heliks ganda dan digiling (di bawah 400µm) dalam hammer mill mikropulveriser. Diet dibuat dengan menggunakan ekstruder sekrup kembar skala pilot dengan diameter sekrup 55,5 mm dan suhu berkisar antara 106- hingga 111ºC. Pakan dikeringkan di tempat tidur cairan bergetar kering.
Dalam kasus perawatan dengan fitogenik berpakaian atas (Phytogenic TD), setelah pengeringan, minyak dan produk diaplikasikan dengan pelapis vakum. Suspensi minyak dan aditif disemprotkan ke pelet di bawah vakum (800mbar) selama kurang lebih dua menit.
Fase I - Uji coba kinerja pertumbuhan
Stok ikan rainbow trout dengan berat badan awal rata-rata (IBW) 26,8 ± 1,6g diberi makan salah satu dari empat diet percobaan selama 35 hari. Ikan tumbuh di tangki PVC segi empat (volume:750L) yang disuplai dengan air tawar yang disirkulasikan kembali.
Sepanjang persidangan, suhu air rata-rata adalah 15 ± 0,3ºC dan tingkat oksigen terlarut rata-rata adalah 6,4 ± 0,5mg/L. Ikan menjadi sasaran rezim fotoperiode terkontrol 12:12 (terang:gelap). Ikan diberi makan dengan tangan sampai kenyang, dengan tiga kali makan per hari (09:00, 14:00 dan 17.00) selama hari kerja dan dua kali sehari (09:00 dan 14:00) selama akhir pekan. Sangat hati-hati diambil untuk menghindari pemborosan pakan dan memungkinkan kuantifikasi yang tepat dari asupan pakan dan ikan ditimbang kelompok di awal dan di akhir percobaan.
Fase II - Tantangan penyakit dengan Yersinia ruckeri
Setelah 35 hari menyusui, ikan dari setiap perlakuan diet menjadi sasaran tantangan penyakit yang kuat dengan Yersinia ruckeri, diisolasi dari ikan trout pelangi di Portugal. Bakteri secara rutin dikultur pada suhu 22˚C dalam kaldu kedelai triptik (TSB) atau agar kedelai triptik (TSA) yang dilengkapi dengan NaCl hingga konsentrasi akhir satu persen (b/v).
Kedua kultur disimpan pada -80˚C dalam TSB yang dilengkapi dengan 15 persen (v/v) gliserol. Ke
mempersiapkan inokulum untuk injeksi ke dalam rongga peritoneum ikan, 100µL bakteri yang ditebar dikultur semalaman pada suhu 22˚C di TSA. Bakteri dikumpulkan secara eksponensial dari TSA dan disuspensikan kembali dalam TSB steril. Berdasarkan data tantangan sebelumnya, konsentrasi bakteri yang dimaksudkan untuk membunuh 20-30 persen ikan (LD50) diperoleh dengan pembacaan absorbansi dan penyesuaian terhadap kurva pertumbuhannya menjadi 4 x 106 unit pembentuk koloni (CFU)/ml. Konsentrasi bakteri dikonfirmasi dengan melapisi kultur yang dihasilkan pada plat TSA dan menghitung unit pembentuk koloni (CFU/ml).
Setelah 35 hari masa menyusui, 80 ikan per perlakuan diet dengan berat badan rata-rata (100 ± 5g), dipindahkan ke ruang tantangan dan disuntikkan secara intraperitoneal dengan 100µl Yersinia ruckeri (3,6 x 106CFU/ml). Satu-satunya pengecualian adalah ikan dari perlakuan PC, yang disuntikkan secara intraperitoneal dengan volume yang sama dari Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS). Kemudian, kelompok 20 ikan yang disuntikkan secara intraperitoneal (Yersinia atau HBSS) didistribusikan secara acak di antara akuarium 60L.
Selama periode tantangan infeksi, setiap perlakuan diet diuji dalam rangkap empat. Kematian ikan dicatat selama 17 hari, dengan berat setiap ikan mati dicatat. Meski menunjukkan nafsu makan berkurang, ikan diberi makan dengan diet yang sesuai selama periode tantangan. Kondisi pemeliharaan air dijaga identik dengan yang dicatat selama fase kinerja pertumbuhan (suhu:15 ± 0,5°C; oksigen terlarut> 6,0mg/L).
Dampak fitogenik pada kinerja
Tidak ada kematian yang terjadi selama periode pemberian pakan sebelum pemberian tantangan yang menunjukkan bahwa fitogenik tidak memiliki efek merugikan dalam kondisi normal.
Pada akhir periode pemberian pakan percobaan 35 hari (Tahap I), trout pelangi menunjukkan peningkatan 3,9 kali lipat dari berat badan awal dalam perawatan berkinerja terbaik. Perlakuan diet tidak berpengaruh nyata terhadap berat badan akhir (FBW) dan laju pertumbuhan spesifik (SGR) (P<0,05).
Karena itu, baik suplementasi fitogenik maupun mode aplikasi pakan (sebelum atau sesudah ekstrusi) tampaknya mempengaruhi kriteria kinerja pada ikan trout pelangi [lihat Tabel 1].
tidak adanya signifikansi statistik dan dalam kisaran yang sangat dapat diterima, perlakuan dengan produk yang diaplikasikan dengan top-coating pada 5kg/ton (Phytogenic TD) cenderung menunjukkan sedikit peningkatan FCR, dan akibatnya PER yang lebih rendah, daripada Fitogenik EX, di mana dosis produk yang sama diterapkan dalam mash (pra-ekstrusi). Meski tidak dianggap bermasalah, aspek ini harus dinilai selama periode makan yang lebih lama.
Pengaruh fitogenik pada resistensi penyakit
Setelah tantangan, kematian total ikan dari perlakuan PC (tidak terinfeksi Yersinia ruckeri, tetapi disuntik dengan HBSS) rendah dan hanya mencapai 3,8 ± 2,5 persen.
Target awal tantangan ini adalah 20-30 persen kematian. Dalam sidang kali ini, tantangannya lebih kuat dari yang diperkirakan karena kematian total yang diamati pada ikan yang ditantang adalah 42,5 ± 6,5 persen [lihat Gambar 2].
Suplementasi makanan dengan fitogenik dengan dosis 5 kg/ton menunjukkan efek perlindungan yang kuat terhadap infeksi Yersinia ruckeri pada ikan rainbow trout. Dibandingkan dengan ikan yang diberi makan dengan diet NC, mereka yang diberi makan dengan Phytogenic TD dan Phytogenic EX menunjukkan penurunan kematian yang relatif signifikan (berkisar 41-47 persen masing-masing). Aditif dengan cepat menstabilkan dampak Yersinia sejak kematian tidak berkembang delapan hari pasca tantangan sedangkan terus meningkat dalam pengobatan NC.
Baik dalam mode aplikasi mash (pra-ekstrusi) dan lapisan atas (pasca-ekstrusi) ditemukan efektif menunjukkan bahwa fitogenik tidak kehilangan bio-efikasinya selama proses ekstrusi.
Kontrol yang efektif
Penelitian ini mengevaluasi efek perlindungan fitogenik komersial pada kinerja pertumbuhan dan ketahanan ikan rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) terhadap infeksi Yersinia ruckeri.
Tujuan sekunder juga untuk membandingkan dampak proses ekstrusi pada bio-efikasi zat aktif yang terkandung dalam produk dengan membandingkan aplikasi ekstrusi atau top-dressing.
Kami menyimpulkan bahwa aditif pakan ini memberikan kontrol yang efisien untuk ikan trout di bawah kondisi yang menantang, apapun mode aplikasinya. Hasil ini mengkonsolidasikan kemanjuran produk yang telah ditunjukkan pada spesies air yang berbeda dan mengkonfirmasi bahwa fitogenik ini dapat dianggap sebagai pendekatan holistik untuk mengontrol penggunaan antibiotik di semua sistem akuakultur.
