oleh Alexandre Brame, Manajer Inovasi, Nolivade, Stephane Frouel, Manajer Proyek Akuakultur dan Maxime Hugonin, Manajer Produk Akuakultur, ilmu campuran, Perancis
Alexandre Bram, Stephane Frouel dan Maxime Hugonin melaporkan uji coba lapangan di Prancis untuk mengevaluasi potensi solusi mikroba untuk memodulasi mikrobioma secara menguntungkan dalam sistem budidaya ikan trout dan meningkatkan ketahanan dan kinerja dari penetasan telur hingga tahap remaja awal trout pelangi Oncorhynchus mykiss.
Di antara spesies air yang dibudidayakan, trout pelangi adalah salah satu yang paling penting. Beberapa ahli telah memproyeksikan bahwa konsumsi trout pelangi dunia akan mencapai 950, 000 metrik ton (mt) setiap tahun pada kuartal pertama tahun 2020 saja. Sebagian besar volume ini akan disediakan oleh akuakultur, dengan volume penjualan global ikan trout yang dibudidayakan diperkirakan akan mencapai sekitar 830, 000 ton (t).
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, penyakit adalah masalah utama dalam budidaya ikan trout dan dapat sangat berdampak pada kemajuan ekonomi di banyak negara. Perkembangan penyakit ikan adalah hasil interaksi antara patogen, tuan rumah dan lingkungan. Sejumlah penelitian telah melaporkan bahwa pengolahan air dapat menjadi pendorong tidak langsung dalam membentuk komunitas bakteri lingkungan, kulit, insang dan saluran pencernaan, sering disebut sebagai 'mikrobioma', dari hewan air.
Mikroba ini diyakini memainkan peran penting dalam perkembangan inang, kekebalan, pencernaan dan nutrisi. Di sisi lain, bakteri merugikan mungkin memainkan peran terbalik. Penyakit yang dijumpai pada ikan rainbow trout antara lain:yang disebabkan oleh bakteri (Aeromonas spp., Yersinia spp., penyakit ginjal bakteri, Flavobacterium sp., …), parasit (Gyrodactylus, Chilodonella, trikodina, Epistilis, Trichophrya, Ichthyopthirius, Ichtyobodo, penyakit ginjal proliferatif, infestasi insang amuba, Colep), jamur (Saprolegnia), dan virus (nekrosis pankreas menular, septikemia hemoragik virus, dan nekrosis hematopoietik menular).
Apabila terjadi gangguan yang menyebabkan ketidakseimbangan, atau disbiosis, dalam mikrobioma komensal, ikan mungkin lebih rentan terhadap infeksi patogen. Memang, saluran pencernaan, selain kulit, insang dan modifikasi air lingkungan, dikenal sebagai jalur utama masuknya mikroorganisme patogen pada ikan.
Praktek pengelolaan yang dirancang untuk mencegah terjadinya penyakit atau penurunan kualitas air sangat penting untuk sistem pertanian yang sukses. Biosekuriti/profilaksis yang kuat untuk menghindari terjadinya penyakit adalah wajib untuk keberhasilan produksi. Di antaranya, Infeksi dapat dicegah dengan melindungi telur tetas dan mengendalikan mikroflora air tahap awal ikan.
Dampak produk baru untuk melestarikan mikrobioma salmon yang stabil dan sehat, khususnya larutan mikroba, menerima lebih banyak perhatian karena praktik akuakultur berkembang sejalan dengan pembatasan antibiotik dan bahan kimia untuk merawat hewan dan air.
Spesies Bacillus sp. adalah bakteri pembentuk spora yang tahan terhadap kondisi fisik dan kimia yang agresif. Berbagai spesies menunjukkan fitur fisiologis yang tidak biasa yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup di berbagai kondisi lingkungan termasuk air tawar, sedimen laut, pasir gurun, air panas, tanah Arktik dan saluran pencernaan ikan bersirip dan kerang.
Aplikasi Bacillus spp. sebagai probiotik dalam pakan atau untuk bioremediasi air pertanian memiliki potensi besar untuk budidaya berkelanjutan. Spesies Bacillus spp. mungkin memainkan peran yang diinginkan dalam menjaga kualitas air yang optimal dan keseimbangan, yang berarti pengurangan stres, mengarah pada peningkatan keseimbangan imun-fisiologis, keseimbangan usus yang lebih tinggi, pertumbuhan yang lebih baik dan peningkatan kelangsungan hidup pada hewan air target.
Dalam penelitian kali ini, kami mendemonstrasikan potensi larutan mikroba berdasarkan Bacillus sp terpilih. strain (Nolivade, France) langsung diterapkan di air pertanian tahap awal trout pelangi.
Karena dihipotesiskan bahwa penambahan air pertanian dengan larutan mikroba akan memodulasi struktur mikrobiota usus, Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi mikrobiota usus ikan rainbow trout yang dibudidayakan dengan atau tanpa larutan mikroba dalam sistem produksi. Karena itu, tujuan sekunder dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kapasitas bakteri menguntungkan untuk mencegah kematian atau kerugian kinerja zootechnical selama tantangan sanitasi (bakteri patogen, jamur atau virus).
Uji coba balap trout
Uji coba rainbow trout dilakukan di arena balap indoor 1300 liter (l) di peternakan trout swasta di Prancis. Aliran air terus menerus (dengan debit rata-rata 0,6 l/s) diterapkan. Semua jalur eksperimental terhubung ke unit umum dekantasi yang dirancang untuk menyaring air secara mekanis. Suhu, salinitas, dan tingkat oksigen didasarkan pada kondisi sekitar sungai yang terhubung ke tambak. Empat balapan digunakan untuk kontrol (CTRL) dan empat lainnya untuk produk eksperimental Nolivade (EXP).
Sebelum menetas, 50, 000 telur ikan trout disimpan di rak khusus yang dikirim di setiap raceway. Mulanya, telur direndam selama satu hari dalam larutan yang mengandung larutan mikroba (2g produk diencerkan ke dalam 10l air), dan kemudian diterapkan di bawah bentuk bubuk aslinya, langsung dalam air dari hari pertama pasca penetasan hingga hari ke 60. Larutan mikroba ini diaplikasikan pada dosis yang setara dengan 1,10e5 CFU/l air raceway.
Pada hari ke 60, untuk analisis mikrobiota, 12 remaja muda dijadikan sampel per kelompok, dibilas dengan air steril kemudian digerus untuk mengekstrak DNA guna menunjukkan perubahan struktur mikrobiota rainbow trout.
Sampel disimpan dalam freezer -80º C sampai diproses. Untuk ekstraksi DNA total, kit QIAamp® DNA Stool Mini (QIAGEN) komersial digunakan sesuai dengan instruksi pabriknya. Kemudian, wilayah V4 dari gen subunit ribosom 16S diamplifikasi dengan primer yang mengandung wilayah yang tumpang tindih dengan primer platform Illumina.
Setelah verifikasi kualitas amplikon, sampel diurutkan menggunakan platform Illumina MiSeq (perpustakaan ujung berpasangan) dengan kit V2 250 siklus. Analisis bioinformatika dilakukan melalui software MOTHUR v.1.36.1. Klasifikasi taksonomi diperoleh dengan menggunakan SILVA Database.
Akhirnya, kematian kumulatif dan kinerja pertumbuhan diukur. Diagnosis veteriner dilakukan selama percobaan untuk mengidentifikasi penyakit yang terjadi di peternakan selama masa percobaan dan untuk mengamati bagaimana penyakit tersebut mempengaruhi ikan.
Dampak larutan mikroba pada mikrobiota usus, ketahanan penyakit dan kinerja ikan trout
Garis dasar taksonomi komprehensif taksa mikroba dapat memberikan gambaran yang baik tentang status sehat trout pelangi. Diasumsikan bahwa genus bakteri yang umum ditemukan di usus ikan, termasuk Vibrio, Aeromonas, Clostridium, Flavobakteri, Edwardsiella, Pseudomonas, fotobakteri, Renibacterium, serratia, Yersinia, adalah strain yang mampu menyebabkan penyakit.
Banyak dari mikroba ini sering terdiri dari komponen kecil mikrobioma usus dan hanya muncul sebagai oportunis ketika ikan stres atau ketika sistem kekebalannya terganggu. Sebagian besar literatur sering mengacu pada ketidakseimbangan atau gangguan pada mikroflora usus ikan dan potensi efek samping yang dapat timbul sebagai akibatnya.
Dalam studi ini, setelah 61 hari pengobatan, keanekaragaman hayati usus dan kelimpahan usus ikan trout jelas dimodulasi oleh larutan mikroba dan perbedaan muncul antara kelompok CTRL dan EXP.
Bakteri dari genus Aeromonas, Clostridium dan Serratia secara signifikan atau setidaknya secara numerik lebih banyak terdapat pada kelompok kontrol yang menunjukkan bahwa status kesehatan ikan trout kelompok kontrol berpotensi berubah dan ikan lebih rentan terhadap tekanan eksternal yang terjadi selama periode pertumbuhan.
Satu peristiwa sanitasi utama muncul antara hari ke 23 dan hari ke 30 percobaan ketika kejadian penting Saprolegnia spp yang terkait dengan tingginya kehadiran Aeromonas didiagnosis di usus kelompok kontrol. Patogen ini paling sering menjadi patogen bagi ikan hanya ketika ikan stres, terluka, dalam keadaan gizi buruk, suhu terkejut, atau sebaliknya lemah.
Sejumlah faktor predisposisi terlibat dalam perkembangan infeksi jamur pada ikan—faktor-faktor tersebut mempengaruhi baik ikan maupun jamur, dan kombinasi faktor daripada kondisi tunggal pada akhirnya menyebabkan infeksi. Sejak lama diyakini bahwa jamur yang menyebabkan Saprolegniasis adalah patogen sekunder, dan lesi biasanya terlihat setelah penanganan dan setelah kerusakan traumatis pada kulit yang dapat disebabkan oleh kondisi yang terlalu padat atau dalam hubungannya dengan polusi atau infeksi bakteri atau virus. Lesi kulit dan insang sejauh ini paling sering diamati tetapi ada laporan infeksi organ dalam.
Pemanfaatan larutan mikroba pada telur dan langsung di air selama tahap awal perkembangan ikan trout memiliki efek perlindungan terhadap infestasi juvenil oleh Saprolegnia dan Aeromonas karena ikan tidak terlalu terluka dan kelangsungan hidup secara signifikan lebih baik pada akhir masa pemeliharaan. uji coba. Dengan demikian, pada akhir masa pembibitan, kematian rata-rata adalah 14,3 persen untuk balapan eksperimental sedangkan mencapai 21,1 persen untuk balapan kontrol, berarti peningkatan relatif sebesar 33 persen.
Perlindungan ikan oleh larutan mikroba ini memiliki efek positif pada kinerja pertumbuhan akhir karena bobot akhir kelompok eksperimen sedikit lebih tinggi daripada kontrol. Rata-rata berat akhir individu kelompok kontrol adalah 1.58g versus 1.65g untuk kelompok eksperimen, berarti peningkatan relatif sebesar 4,2 persen.
Kesimpulan
Jika ikan ditantang oleh jamur yang terkait dengan bakteri oportunistik, berbagai disinfektan eksternal dapat digunakan. Mereka termasuk penggunaan perunggu hijau, tembaga sulfat, kalium permanganat, dan formalin. Semua produk ini kontroversial karena mungkin memiliki efek buruk pada lingkungan.
Produk mikroba yang dikembangkan oleh Nolivade ini tampaknya menjadi rute baru dan menjanjikan sebagai solusi pencegahan dalam sistem budidaya ikan trout. Studi ini telah menunjukkan efektivitas untuk mengurangi kerentanan ikan selama tahap awal hidupnya, ketika menghadapi perubahan lingkungan dan dalam kasus tekanan patogen tinggi.
