oleh Mathieu Calmont, Area Business Manager EMEA (Eropa – Timur Tengah – Afrika), Perancis, dan Kristin Sandersen Gretland, Manajer Penjualan Teknis, Borregarard, Skandinavia, Norway
Di banyak negara, produksi budidaya udang tertekan oleh penyakit, terutama disebabkan oleh bakteri vibrio. Antibiotik, yang telah digunakan dalam jumlah besar, dalam banyak kasus tidak efektif, atau mengakibatkan peningkatan virulensi patogen. Produk formaldehida telah banyak digunakan, dan perilaku resistensi sudah mulai terlihat pada budidaya udang.
Vibrio parahaemolyticus dan Vibrio harveyi telah dideskripsikan sebagai patogen utama pada spesies udang. Patogen ini menyebabkan infeksi serius dan penurunan produktivitas baik di pembenihan maupun tambak. Tambahan, ini mengarah pada pengurangan konversi pakan dan penurunan tingkat pertumbuhan pada individu yang bertahan hidup.
Sebagian besar penyakit akuatik bakteri terkait dengan bakteri vibrio. Bakteri ini biasanya mendominasi mikroflora normal udang penaeoidean budidaya dan liar. Bakteri akan berkoloni di saluran pencernaan, melepaskan racun, dan akhirnya menghancurkan organ pencernaan yang dikenal sebagai hepatopankreas. Hal ini menyebabkan kematian yang tinggi - hingga 90 persen.
Sebuah produk baru, SoftAcid Aqua Deca, telah dikembangkan dan dioptimalkan untuk digunakan di semua fase produksi udang (dari ganggang hingga fase tumbuh). Produk menghambat pertumbuhan dan pembentukan biofilm vibrio, tidak membiarkan spesies vibrio menjajah saluran pencernaan udang. Studi pemberian makan udang telah menunjukkan hasil positif – dengan tingkat kelangsungan hidup yang lebih tinggi, peningkatan biomassa dan pengurangan biaya konversi pakan.
Pengenalan pekerjaan yang dilakukan
Tujuan dari proyek ini adalah untuk mengembangkan produk unik yang dapat digunakan dalam beberapa tahap produksi udang, selain memiliki dampak positif pada pengurangan biofilm- dan pembentukan bakteri. Pekerjaan dimulai dengan uji laboratorium di mana efek bakterisida terhadap strain vibrio yang berbeda dipelajari. Sebagai langkah kedua, efek bakteriostatik dipelajari sehubungan dengan penginderaan kuorum dan pembentukan biofilm.
Quorum sensing (QS) adalah mekanisme di mana bakteri mengoordinasikan ekspresi gen tertentu sebagai respons terhadap ada atau tidak adanya molekul sinyal kecil. Tampaknya beberapa faktor virulensi Vibrio harveyi diatur oleh QS dan produksi toksin ekstraseluler diketahui sebagai salah satu penyebab terbesar toksisitas vibrio. Udang yang dibudidayakan dapat dilindungi dari vibriosis dengan terganggunya quorum sensing.
Temuan sebelumnya telah menyatakan bahwa unit pyrogallol mengganggu QS di Vibrio [1-2]. Asam lignosulfonat yang ada dalam SoftAcid Aqua Deca memiliki struktur polifenol, mirip dengan unit pyrogallol terlihat pada polifenol lainnya.
Pengalaman sebelumnya telah menunjukkan efek positif terhadap penghilangan biofilm saat menggunakan SoftAcid. Dalam industri udang, diyakini bahwa bakteri vibrio menempel pada saluran pencernaan udang dengan membuat biofilm. Uji laboratorium dengan adhesi biofilm dilakukan untuk melihat pengaruh SoftAcid Aqua Deca khususnya pada biofilm vibrio.
Berdasarkan studi awal, uji coba pakan udang di Ekuador didirikan.
Uji Coba di Laboratorium:Minimal Inhibitory Concentration (MIC)
Efek antimikroba dari SoftAcid Aqua Deca diuji dengan menggunakan prosedur MIC. MIC ditentukan untuk tiga aditif:SoftAcid Aqua Deca, asam buffer komersial dan larutan formaldehida. Antibiotik Enrofloxacin digunakan sebagai referensi.
Tiga strain bakteri yang berbeda diuji:Vibrio parahaemolyticus (Vp), Vibrio harveyi (Vh) dan Pseudomonas sp.(Ps). Hasilnya disajikan sebagai persentase, dan OD (densitas optik) dari kontrol positif (+) diatur ke 100 persen.
Nilai MIC menunjukkan bahwa SoftAcid Aqua Deca menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio parahaemolyticus, Vibrio Harveyi dan Pseudomonas pada 2000 ppm (> 98% pengurangan kepadatan optik untuk semua strain yang diuji). Asam buffer komersial menunjukkan efek terbatas pada strain saat menggunakan konsentrasi uji maksimum 4000 ppm:pengurangan kerapatan optik sebesar 31 persen, 0 persen dan delapan persen ditemukan untuk tiga galur yang diuji
Larutan formaldehida menghambat pertumbuhan dengan pengurangan 80 persen pada 700ppm untuk semua strain dan memiliki pola penghambatan yang sama dengan pengurangan 80 persen pada konsentrasi maksimum 4000ppm. Perilaku resistensi umumnya terlihat dengan produk formaldehida.
QS:Penginderaan kuorum
Quorum sensing in vibrio dapat diamati dengan mengikuti pendarannya. Uji laboratorium telah dilakukan dengan SoftAcid Aqua Deca mempelajari spektrum luminescence Vibrio harveyi dan Vibrio campbellii.
Dari studi orang dapat melihat bahwa SoftAcid Deca mengganggu sistem penginderaan kuorum. Udang yang dibudidayakan dapat dilindungi dari vibriosis dengan gangguan semacam ini pada sistem penginderaan kuorum.
Biofilm
Dalam industri udang, diyakini bahwa bakteri vibrio menempel pada saluran pencernaan udang dengan membuat biofilm. Temuan sebelumnya telah menunjukkan efek positif terhadap penghapusan biofilm saat menggunakan SoftAcid.
Adhesi biofilm dipelajari untuk melihat pengaruh SoftAcid Aqua Deca terhadap biofilm vibrio termasuk Vibrio harveyi (Vh), Vibrio parahaemolyticus ATCC (Vp), Vibrio vulnificus (Vv), Vibrio campbelli (Vc) dan Pseudomonas sp (Ps). Sebuah asam organik buffer digunakan sebagai referensi.
Hasilnya disajikan dalam persentase, di mana pendaran kontrol positif (+) diatur ke 100 persen. Tidak ada adhesi biofilm dalam pengobatan dengan SoftAcid Aqua Deca, sedangkan semua galur yang diuji dengan buffer asam organik mampu menempelkan biofilm.
Percobaan tanaman
Beberapa percobaan tanaman telah dilakukan; salah satunya adalah uji coba tanaman yang dilakukan di tambak udang darat di Ekuador, untuk mempelajari efek SoftAcid Aqua Deca. Tambak memiliki pembaruan air yang terbatas dan tingkat kelangsungan hidup udang biasanya 30-40 persen.
Parameter yang berbeda dipelajari untuk fase tumbuh dan akhir udang:biomassa total, kepadatan udang, indeks konversi, tingkat kelangsungan hidup serta biaya pakan.
SoftAcid Aqua Deca - Efek positif pada pertumbuhan alga
Alga merupakan sumber makanan terpenting bagi udang penaeoidean, khususnya stadium larva. Spesies alga yang digunakan untuk pakan udang di tempat pembenihan umumnya dipilih berdasarkan ukuran dan kemampuan untuk tumbuh dalam budidaya. Komposisi nutrisi penting untuk mendukung pertumbuhan yang baik.
Selama fase terakhir pertumbuhan alga, sebelum setiap jenis ditambahkan ke tangki larva, ganggang perlu diawetkan dari degradasi dan oksidasi. SoftAcid telah menunjukkan efek positif dalam aplikasi ini, baik sebagai pengawet maupun sebagai pemacu pertumbuhan.
Lignosulfonat adalah lignin yang larut dalam air. Ini tersedia sebagai garam asam lignosulfonat. SoftAcid Aqua Deca adalah kombinasi dari asam lignosulphonic dan asam lemak rantai pendek.
Zat humat dan fulvat telah menunjukkan efek positif pada pertumbuhan mikroalga. Diketahui bahwa lignin memainkan peran kunci dalam pembentukan zat humat dan fulvat alami – sama dengan apa yang akan ditemukan di tangki alga.
Saat ini pandangan yang paling diterima adalah bahwa bahan penyusun utama zat humat/fulvat berasal dari polifenol lignin. Salah satu jalur pembentukan zat humat/fulvat adalah melalui pemecahan biopolimer tanaman, termasuk lignin, ke dalam unit struktural mereka [3].
Karena itu, banyak gugus fungsi yang ditemukan dalam asam humat/fulvat juga dapat ditemukan dalam lignin. Tambahan, jumlah ekivalen asam fulvat dalam asam lignosulfonat yang digunakan dalam SoftAcid adalah 94 persen [4]. Efek positif SoftAcid terhadap pertumbuhan alga, karenanya dapat dikaitkan dengan adanya asam fulvat.
SoftAcid Aqua Deca – Perbaikan kondisi sanitasi
Tergantung pada tahapan/siklus hidup udang yang berbeda, pengolahan air dapat dilakukan dengan menggunakan SoftAcid Aqua Deca. Produk ini dapat digunakan selama semua fase perkembangan udang dari protozoa hingga fase larva.
- Fase Protozoa:2-4ppm per hari di dalam air (dioleskan 2 kali)
- Fase Mysis:4-6ppm per hari di dalam air (diterapkan 2 kali)
- Fase pasca larva (PL1 hingga PL9):10-20ppm per hari di dalam air (diaplikasikan 2 kali)
- Fase pasca larva (>PL10):20ppm/6h (total 80ppm) pH tangki tidak boleh di bawah 7,0.
Tambahan, SoftAcid Aqua Deca dapat digunakan sebagai sanitizer untuk semua elemen dalam pembibitan untuk menghindari kolonisasi patogen.
Keberlanjutan
Dunia menghadapi sejumlah tantangan penting terkait iklim dan lingkungan, produksi pangan dan pengelolaan sumber daya. Kilang bio canggih Borregaard dapat membantu mengatasi beberapa tantangan ini. Borregaard menggunakan bahan baku terbarukan dan alami dan mengubahnya menjadi produk berharga yang dapat menggantikan bahan kimia berbasis minyak.
Pemanfaatan bahan baku yang tinggi, emisi gas rumah kaca yang lebih rendah dan produk untuk menggantikan alternatif berbasis minyak, memberikan solusi yang berkelanjutan dan berorientasi masa depan [5]. Produk SoftAcid, dan lebih khusus lagi SoftAcid Aqua Deca, berkontribusi pada alternatif yang lebih berkelanjutan untuk industri udang.
Kesimpulan
SoftAcid Aqua Deca telah dikembangkan untuk bekerja sebagai unik, produk serbaguna dan berkelanjutan yang:
- Menghambat pertumbuhan dan pembentukan biofilm vibrio tidak memungkinkan vibrio menjajah saluran pencernaan udang
- Menunjukkan hasil positif dalam studi makan udang dengan tingkat kelangsungan hidup yang lebih tinggi, peningkatan biomassa dan pengurangan biaya konversi pakan
- Harus digunakan di semua fase produksi udang (dari ganggang hingga fase tumbuh)
