Selasa, 25 November 2014

PEMBUATAN MEDIA PAKAN ALAMI

BAB I
PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang
Hampir semua tindakan yang dilakukan dalam diagnosa mikrobilogi, sterilisasi sangat diutamakan baik alat-alat yang dipakai maupun medianya. Bila penanaman spesimen dalam media, petri, ose maupun media yang digunakan tidak steril, maka sangat tidak mungkin untuk membedakan apakah kuman yang berhasil diisolasi tersebut berasal dari penderita atau merupakan hasil kontaminasi dari alat-alat atau media yang digunakan.
Suatu alat atau bahan dikatakan steril bila alat/bahan tersebut bebas dari mikroba baik dalam bentuk vegetatif maupun sopra. Tindakan untuk membebaskan alat atau media dari jasad renik disebut sterilisasi. Ada beberapa cara sterilisasi, untuk pemilihannya tergantung dari bahan/alat yang akan disterilkan. Secara garis besar sterilisasi dapat dibagi sebagai berikut :
·         Pemanasan
·         Filtrasi
·         penyinaran dengan sinar gelombang pendek (radiasi)
·         kimia (khemis)


2.      Tujuan
Mahasiswa mampu mempersiapkan berbagai media untuk menumbuhkan fitoplankton.

















BAB II
METODOLOGI


Alat dan Bahan :

·         Alumunium foil
·         Autoclave
·         Beaker glass
·         Erlenmeyer
·         Gelas ukur
·         Hot plate + stirer
·         Refraktometer
·         pH meter
·         Pipet
·         Spatula
·         Timbangan
·         Air laut
·         Air tawar

Cara Kerja :
Semua alat-alat disterilisasikan dengan menggunakan oven dengan cara :
·         Mencuci semua alat dan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 120 0C.
·         Setelah mencapai suhu 120 0C, dikeluarkan dan didinginkan sebentar.
·         Tutup mulut Erlenmeyer dengan menggunakan aluminium foil.

Untuk penyiapan air laut :
·         Tempatkan kapas pada mulut corong.
·         Tuangkan sidikit demi sedikit air laut, usahakan agar air laut tidak keluar dari kapas yang sudah ditempatkan di corong.









BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN



Tujuan dari sterilisasi alat yaitu agar mengurangi kontaminan yang ada dengan maksud sampel kultur terbebas dari bakteri. Sterilisasi merupakan salah satu faktor utama dalam fermentasi. Kita tentu mengharapkan tidak terjadi kontaminasi di mana mikroorganisme yang tidak diinginkan tumbuh dan mengganggu proses fermentasi. Teknik sterilisasi berbeda-beda tergantung pada jenis material. Bagian pertama akan menjelaskan secara singkat dan sederhana bagaiman sterilisasi cairan dan padatan.
Sterilisasi cairan
Cairan yang disterilisasi umumnya adalah media fermentasi yang mengandung gula, garam fosfat, ammonium, trace metals, vitamin, dan lain-lain.  Secara umum ada dua cara sterilisasi cairan yaitu dengan panas dan disaring (filtrasi).  Sterilasi dengan panas dilakukan di dalam autoclave, di mana steam tekanan tinggi diinjeksikan ke dalam chamber untuk mencapai temperatur 121 derajat C dan tekanan tinggi (sekitar 15 psig). Durasinya bervariasi, namun umumnya diinginkan cairan dipertahankan pada 121 derajat C selama minimal 15 menit. Jika termasuk waktu untuk heating dan cooling steps, total waktu berkisar 1-2 jam tergantung volume cairan yang disterilisasi. Terkadang temperatur bisa diset pada 134 derajat C (untuk medis).

Sterilisasi medium di industri bioproses. Sumber: Doran, M.P (1995), Bioprocess Engineering Principles, chapter 13, Academic Press
Cairan dapat disterilisasi juga dengan disaring menggunakan membrane filter berpori 0.22 atau 0.45 micro meter. Metode ini cocok untuk volume cairan yang kecil (1-2 liter) dan bahan kimia yang bisa rusak karena panas misalnya gula dan protein.
Sterilisasi padatan
Padatan yang umum disterilkan adalah glassware, biosafety cabinet, dan beberapa jenis tabung dan kontainer. Pada glassware dan plastik tahan panas umumnya dilakukan dengan autoclave mirip seperti sterilisasi cairan namun ditambah proses pengeringan. Biosafety cabinet disterilkan dengan bantuan radiasi UV dan disemprot ethanol 70 %. Udara dalam cabinet disaring dengan filter.


Sterilisasi dengan Pemanasan

Dengan pemanasan kering

Pembakaran

Alat yang digunakan adalah lampu spiritus/bunsen. Pembakaran dapat dilakukan dengan cara :
-          Memijarkan
Pembakaran dengan cara ini hanya cocok untuk alat-alat logam (ose, pinset, dll), yang dibiarkan sampai memijar. Dengan cara ini seluruh mikroorganisme, termasuk spora, dapat dibasmi.
-          Menyalakan
Dapat diartikan suatu pelintasan alat gelas (ujung pinset, bibir tabung, mulut erlenmeyer, dll) melalui nyala api. Cara ini merupakan hal darurat dan tidak memberikan jaminan bahwa mikroorganisme yang melekat pada alat dengan pasti terbunuh.
Cara mensterilkan ose :
Ose disterilkan dengan cara dibakar pada nyala api lampu spiritus atau lampu gas. Pada waktu memanaskan ose, dimulai dari pangkal kawat dan setelah terlihat merah berpijar secara pelan-pelan pemansan dilanjutkan ke ujung ose. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terloncatnya kuman akibat pemanasan langsung dan terlalu cepat pada mata ose. Nyala api pada sterilisator mempunyai perbedaan dalam derajat panas.
ABCD (diarsir)        : merupakan ruang oksidasi
ABCD                      : merupakan ruang reduksi
AB                           : dasar api
a                               : ruang oksidasi atas
b                               : ruang oksidasi bawah
c                               : ruang reduksi atas
d                               : ruang reduksi bawah
e                               : bagian yang paling tidak panas
Tempat yang paling panas adalah ruang oksidasi bawah yang letaknya kira-kira sepertiga bawah dari tingginya nyala api. Yang perlu diperhatikan :
-          jangan memegang mata ose dengan tangan sebelum ose disterilkan
-          jangan meletakkan ose di atas meja, tetapi letakkan pada tempat yang disediakan setelah disterilkan.
Dengan udara panas (hot air oven)
Cara ini menggunakan udara yang dipanaskan dan kering, serta berlangsung dalam sterilisator udara panas (oven). Pemanasan dengan udara panas dugunakan untuk sterilisasi alat-alat laboratorium dari gelas misalnya : petri, tabung gelas, botol pipet dll, juga untuk bahan-bahan minyak dan powder misalnya talk. Bahan dari karet, kain, kapas dan kasa tidak dapat ditserilkan dengan cara ini.
Setelah dicuci alat-alat yang akan disterilkan dikeringkan dan dibungkus dengan kertas tahan panas, kemudian dimasukkan dalam oven dan dipanaskan pada temperatur antara 150 - 170ºC, selama kurang lebih 90 – 120 menit. Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa di antara bahan yang disterilisasi harus terdapat jarak yang cukup, untuk menjamin agar pergerakan udara tidak terhambat.
Dengan pemanasan basah

Dengan merebus

Digunakan untuk mensterilkan alat-alat seperti gunting, pinset, skalpel, jarum, spuit injeksi dan sebagainya dengan cara direbus dalam suasana mendidih selama 30-60 menit.

Dengan uap air panas

Digunakan terutama untuk mensterilkan media-media yang akan mengalami kerusakan bila dikerjakan dengan sterilisasi uap air panas dengan tekanan (autoklav) ataupun untuk alat-alat tertentu. Cara ini dijalankan dengan pemanasan 100ºC selama 1 jam. Perlu diingat bahwa dengan cara ini spora belum dimatikan, dan ada beberapa media yang tidak tahan pada panas tersebut (misalnya media Loewenstein, Urea Broth). Media tersebut disterilkan dengan cara sterilisasi bertingkat ataupun filtrasi. Alat yang digunakan adalah sterilisator, autoklav, dimana tekanan dalam autoklav dijaga tetap 1 atmosfer (klep pengatur tekanan dalam keadaan terbuka).
Dengan uap air bertekanan (Autoklav)
Dengan cara pengatur tekanan dalam autoklav, maka dapat dicapai panas yang diinginkan. Cara ini dipakai untuk sterilisasi media yang tahan terhadap pemanasan tinggi. Sterilisasi biasanya dijalankan dengan menggunakan panas 120ºC selama 10 – 70 menit tergantung kebutuhan. Hal yang perlu diperhatikan bila mengerjakan sterilisasi dengan menggunakan autoklav :
-          harus ditunggu selama bekerja
-          hati-hati bila mengurangi tekanan dalam autoklav (perubahann temperatur dan tekanan secara mendadak dapat menyebabkan cairan yang disterilkan meletus dan gelas-gelas dapat pecah).
Pada sterilisasi dengan pemanasan kering, bakteri akan mengalami proses oksidasi putih telur, sedang dengan sterilisasi panas basah, akan mengakibatkan terjadinya koagulasi putih telur bakteri. Dalam keadaan lembab jauh lebih cepat menerima panas daripada keadaan kering sehingga sterilisasi basah lebih cepat dibanding oksidasi).

Pasteurisasi

Digunakan untuk mensterilkan susu dan minuman beralkohol. Panas yang digunakan 61,7ºC selama 30 menit.

Sterilisasi dengan Filtrasi

Sterilisasi dengan cara ini dilakukan dengan mengalirkan cairan atau gas pada saringan berpori kecil sehingga dapat menahan mikroorganisme dengan ukuran tertentu. Kegunaan:
-          untuk sterilisasi media yang tidak tahan terhadap pemanasan, misalnya Urea Broth ataupun untuk sterilisasi vaksin, serum, enzim, vitamin.
-          Meminimalkan kuman udara masuk untuk ruangan kerja secara aseptis
Virus seperti mikroorganisme tanpa dinding sel (mikroplasma) umumnya tidak dapat ditahan oleh filter.

Sterilisasi dengan Penyinaran (radiasi)

Sterilisasi dengan cara ini diperlukan jika sterilisasi panas maupun dinding tidak dapat dilakukan. Beberapa macam radiasi mengakibatkan letal terhadap sel-sel jasad renik dan mikroorganisme lain. Jenis radiasi termasuk bagian dari spkterum elektromagnetik, misalnya : sinar ultraviolet, sinar gamma, sinar x dan juga sinar katoda elektro kecepatan tinggi. Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang 15-390 nm. Lampu sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 260 – 270 nm, dimana sinar dengan panjang gelombang sekitar 265 nm mempunyai daya bakterisid yang tinggi. Lampu ultraviolet digunakan untuk mensterilkan ruangan, misalnya di kamar bedah, ruang pengisian obat dalam ampul dan flakon di industri farmasi, juga bisa digunakan diperusahaan makanan untuk mencegah pencemaran permukaan.
Sinar x mempunyai daya penetrasi lebih besar dibanding dengan sinar ultraviolet. Sinar gamma mempunyai daya penetrasi lebih besar dibandingkan dengan sinar x dan digunakan untuk mensterilkan material yang tebal, misalnya bungkusan alat-alat kedokteran atau paket makanan. Sinar katoda biasa dipakai menghapus hama pada suhu kamar terhadap barang-barang yang telah dibungkus.

Cara Kimia (Khemis)

Merupakan cara sterilisasi dengan bahan kimia. Beberapa istilah yang perlu difahami:
-          Desinfektan adalah suatu bahan kimia yang dapat membunuh sel-sel vegetatif dan jasad renik. Biasanya digunakan untuk obyek yang tidak hidup, karena akan merusak jaringan. Prosesnya disebut desinfeksi.
-          Antiseptik adalah suatu bahan atau zat yang dapat mencegah, melawan maupun membunuh pertumbuhan dan kegiatan jasat renik. Biasanya digunakan untuk tubuh. Prosesnya disebut antiseptis.
-          Biosidal adalah suatu zat yang aksinya dipakai unhtuk membunuh mikroorganisme, misal : bakterisid, virosid, sporosid.
-          Biostatik adalah zat yang aksinya untuk mencegah/menghambat pertumbuhan organisme, misal : bakteriostatik, fungistatik.
Ada beberapa zat yang bersifat anti mikroba.
1. Fenol dan derivatnya
Zat kimia ini bekerja dengan cara mempresipitasikan protein secara aktif atau merusak selaput sel dengan penurunan tegangan permukaan. Fenol cepat bekerja sebagai desinfektan maupun antiseptik tergantung konsentrasinya. Daya antimikroba fenol akan berkurang pada suasana alkali, suhu rendah, dan adanya sabun.
2. Alkohol
Alkohol beraksi dengan mendenaturasi protein dengan jalan dehidrasi dan melarutkan lemak sehingga membran sel rusak dan enzim-enzim akan diinaktifkan oleh alkohol. Etil alkohol (etanol) 50-70% mempunyai sifat bakterisid untuk bentuk vegetatif. Metanol daya bakterisidnya kurang dibandingkan etanol, dan beracun terhadap mata.
3. Halogen beserta gugusannya
Halogen beserta gugusannya ini mematikan mikroorganisme dengan cara mengoksidadi protein sehingga merusak membran dan menginaktifkan enzim-enzim. Misalnya :
-          Yodium dipakai untuk mendesinfeksi kulit sebelum dilakukan pembedahan
-          Hipoklorit digunakan untuk sanitasi alat-alat rumah tangga. Yang umum dipakai adalah kalsium dipoklorit dan sodium hipoklorit.

4. Logam berat dan gugusannya
Logam berat dapat memprestasikan enzim-enzim atau protein esensial lain dalam sel sehingga dapat berfungsi sebagai anti mikroba.
Contoh :
-          Merkurokrom, merthiolat sebagai antiseptik.
-          Perak nitrat sebagai tetes mata guna mencegah penyakit mata pada bayi (Neonatol gonococcal ophthalmitic).
5. Deterjen
Dengan gugus hipofilik dan hidrofilik, deterjen akan merusak membran sitoplasma.

  i.      Aldehid
Aldehid mendesinfeksi dengan cara mendenaturasi protein. Contoh : formalin (formaldehid)
ii.      Gas sterilisator
Digunakan untuk bahan/alat yang tidak dapat disterilkan dengan panas tinggi atau dengan zat kimia cair. Pada proses ini material disterilkan dengan gas pada suhu kamar. Gas yang dipakai adalah ethilen oksida.
Kebaikannya      : ethilen oksida mempunyai daya sterilisasi yang besar dan daya penetrasinya besar
Kejelekannya        : ethilen oksida bersifat toksis dan mudah meledak.

DAFTAR PUSTAKA


MATERI 3 BIOLOGI ORGANISME PAKAN ALAMI

Pendahuluan
Teknik budidaya pakan alami merupakan suatu rangkaian mekanisme operasional yang diterapkan untuk menghasilkan atau mengembangkan organisme pakan alami sebagai output. Teknik budidaya pakan alami harus didasarkan pada pengetahuan biologi dan kimiawi dari masing-masing jenis organisme pakan alami. 

Pokok bahasan pada bab ini menjelaskan tentang aspek biologi beberapa organisme pakan alami yang telah digunakan dalam budidaya perairan. Materi ini diharapkan bermanfaat untuk melengkapi pengetahuan mahasiswa dalam memilih organisme pakan alami yang tepat untuk budidaya organisme perairan tertentu.

Kompetensi Dasar
Setelah mempelajari materi pada bab ini, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan aspek biologi organisme pakan alami agar berhasil dibudidayakan.

Indikator
Mahasiswa mampu:
1.      Menjelaskan pertimbangan umum aspek biologi organisme pakan alami
2.      Mengidentifikasi beberapa jenis organisme pakan alami dari golongan fitoplankton.
3.      Mengidentifikasi beberapa jenis organisme pakan alami dari golongan zooplankton.



Aspek biologi beberapa species pakan alami
Teknik budidaya pakan alami harus didasarkan pada pengetahuan bologi dan kimiawi dari masing-masing jenis organisme pakan alami.  Aspek biologi dan kimiawi pakan alami erat kaitannya dengan kegiatan budidaya umumnya yang mencakup ukuran menurut tahapan stadia dalam pembiakannya, daur hidup, habitat pertumbuhan, kebiasaan dan cara makan serta unsur hara yang dibutuhkan untuk hidup dan pertumbuhan serta nilai nutrisinya. 

Pengetahuan morfologi dari setiap jenis organisme pakan alami yang dibudidayakan sangat diperlukan untuk menyesuaikan ukuran dan bentuk organisme pakan alami yang diproduksi terhadap ikan budidaya yang diberikan pakan menurut jenis, ukuran dan stadianya.

Daur hidup setiap jenis organisme pakan alami harus dipahami, terutama perilakunya dan waktu yang diperlukan setiap tahap dan siklus perlu diketahui untuk menentukan periode budidaya dan saat panen yang tepat sesuai dengan tuntutan penggunaan dalam kegiatan budidaya.  Pengetahuan reproduksi organisme pakan alami secara rinci perlu dipahami karena akan sangat membantu dalam menentukan teknik budidaya yang tepat dan produksi yang berkesinambungan.

Habitat lingkungan setiap organisme yang merupakan pakan alami yang dibudidayakan harus diketahui karena merupakan dasar untukmenciptakan kondisi lingkungan, habitat dan media yang cocok bagi kegiatan budidaya-nya, agar dapat mencapai produksi pakan alami yang maksimal.

Kecepatan dan tingkat pertumbuhan pakan alami merupakan dasar yang dapat menentukan tindak lanjut dalam meraih kualitas produk akhir pakan alami yang dibudidayakan.

Kebiasaan makan dan cara makan serta unsur hara yang dibutuhkan organisme pakan alami harus diketahui untuk menentukan pakan atau komponen pakan yang cocok serta teknik pemberian pakan yang tepat dalam kegiatan pembudidayaan organisme pakan alami tersebut. 

Nilai gizi setiap jenis organisme pakan alami yang dibudidayakan harus diketahui agar penentuan jenis pakan alami yang akan dihasilkan dari budidaya akan sesuai dengan kebutuhan gizi konsumennya.

Kriteria organoleptik, fisik dan kimia tertentu dari setiap jenis organisme pakan alami merupakan indikator untuk mendapatkan sifat biologi pakan alami yang normal dan diinginkan.

Hingga kini terdapat lebih dari 40 species yang telah digunakan sebagai pakan alami yang secara luas telah digunakan dalam industri budidaya larva ikan dan non ikan, dapat digolongkan atas 3 kelompok yaitu:
1.      berbagai species mikroalgae dengan ukuran 2-20 mm yang digunakan untuk budidaya bivalvia, udang penaeid, rotifera, kopepoda, ikan.
2.      kelompok 50-200 mm seperti rotifera Brachionus plicatilis yang digunakan untuk budidaya berbagai jenis udang serta ikan laut.
3.      kelompok 400-800 mm seperti brine shrimp Artemia spp (meta-) nauplii untuk berbagai jenis udang serta ikan.

Selain ketiga kelompok utama di atas, terdapat pula berbagai jenis pakan alami lainnya yang digunakan pada skala yang terbatas untuk praktek budidaya larva tertentu, seperti Brachionus rubens, Moina spp, Daphnia dan dekapsulasi cysts brine shrimp untuk ikan air tawar dan larva udang air tawar, biomassa Artemia untuk larva lobster, post larva (PL) dan induk udang, serta berbagai juvenil ikan laut.  

Aspek biologi organisme pakan alami yang telah digunakan dalam kegiatan budidaya  disajikan sebagai berikut:

Chlorella sp


Gambar 3.1. Sel Chlorella sp

Divisi                           : Chlorophyta
   Kelas                        : Chlorophyceae
      Ordo                     : Chlorococcales
         Famili                 : Chlorellaceae
            Genus                        : Chlorella
               Species       : Chlorella sp


Chlorella merupakan salah satu jenis alga hijau, bersel tunggal, berbentuk bulat atau bulat telur, memiliki kloroplas seperti cawan, dindingnya keras, padat dan bergaris tengah 5 mm.  Perkembangbiakan Chlorella terjadi secara aseksual yaitu dengan pembelahan sel atau pemisahan autospora dari sel induknya. 

Isochrysis galbana


Gambar 3.2. Sel I.galbana

Divisi                           : Chrysophyta
   Kelas                        : Haptophyceace
       Ordo                    : Isochrysidales
            Family             : Isochrysidaceae
                 Genus       : Isochrysis
                    Species  : I. galbana





Isochrysis galbana berbentuk oval hingga elips dengan 2 flagela berukuran sama panjang dan sangat halus yang disebut haptonema (Chapman and Chapman, 1973). Ukuran sel berkisar antara 3,5-4 mm, terdiri dari 1 atau 2 kloroplast

Pavlova lutheri


Gambar 3.3. Sel P. lutheri




Phylum                       : Haptophyta
   Klas                          : Prymnesiophyceae
      Ordo                     : Pavlovales
         Family                : Pavlovaceae
            Genus                        : Pavlova
               Species       : P. calceolata,  
                                      P. gyrans,
  P. helicata,
  P. lutheri,
  P. pinguis
                                      P. salina,
  P. virescens



Skeletonema costatum
Phylum                       : Bacillariophyta
   Klas                          : Bacillariophyceae
      Ordo                     : Bacillariales
         Family                : Thalassiosiraceae
            Genus                        : Skeletonema
               Species       : Skeletonema costatum

Morfologi dan Ukuran
S. costatum merupakan algae bersel tunggal dengan ukuran antara 4-15 mm. Algae ini dapat membentuk rantai yang terdiri dari beberapa sel.  Sel berbentuk kotak terdiri atas epiteka pada bagian atas dan hipoteka pada bagian bawah. Bagian hipoteka memiliki lubang-lubang yang berpola khas dan indah yang terbuat dari silicon oksida.  Setiap sel dipenuhi oleh sitoplasma.  Sel berwarna coklat dan pada setiap sel memiliki frustula yang dapat menghasilkan skeletal eksternal. Karatenoid dan diatomin merupakan pigmen yang dominan pada fitoplankton ini.

Ekologi dan Fisiologi
S. costatum merupakan diatomae yang ersifat eurythermal yang mampu tumbuh pada kisaran suhu 3-30°C.  Untuk pertumbuhan optimal, algae ini membutuhkan kisaran suhu 25-27°C.  Pada kisaran suhu 15-34°C, algae ini masih dapat tumbuh dengan baik.  Algae ini bersifat euryhaline dan dapat hidup di laut, pantai dan muara sungai.  Salinitas optimal untuk pertumbuhannya adalah 25-29 ppt.  Pertumbuhan algae ini banyak dipengaruhi oleh intensitas cahaya.  Peningkatan intensitas cahaya dari 5000-12.000 lux dapat meningkatkan pertumbuhan algae ini dan akan menurun bila intensitas cahaya melebihi 12.000 lux.

Reproduksi dan Siklus Hidup
Secara normal algae ini bereproduksi secara aseksual yaitu melalui pembelahan sel.  Pembelahan sel yang terjadi berulang-ulang akan mengakibatkan ukuran sel menjadi lebih kecil secara berangsur-angsur hingga generasi tertentu.  Apabila ukuran sel sudah di bawah 7 mm maka fitoplankton ini akan bereproduksi secara seksual dengan pembentukan auxospora.

Mula-mula epiteka dan hipoteka ditanggalkan dan menghasilkan auxospora.  Auxospra ini akan membangun epiteka dan hipoteka baru dan tumbuh menjadi sel yang ukurannya lebih besar, kemudian melakukan pembelahan sel sehingga membentuk rantai.  Auxospora terbentuk pada salinitas 20-35 ppt dan suhu 20°C.  Intensitas cahaya 4.000-5.000 lux merupakan kisaran optimal untuk pembentukan auxospora. Auxospora jarang terbentuk pada intensitas cahaya kurang dari 500 lux.

Rotifer
Rotifer merupakan organisme kultur yang bersifat planktonik, memiliki kisaran toleransi kondisi lingkungan yang besar, laju reproduksi yang tinggi (0.7-1.4 anak per induk betina per hari).  Juga ukurannya yang kecil dan kecepatan renang yang lemah menjadikan mereka mangsa yang cocok bagi larva ikan yang baru selesai menyerap kuning telurnya namun belum dapat memangsa nauplius Artemia yang berukuran lebih besar.  Rotifer juga dapat dipelihara pada kepadatan sangat tinggi (dapat mencapai 2000 organisme per ml) dan bereproduksi secara cepat sehingga berkontribusi menghasilkan sejumlah besar pakan hidup dalam waktu sangat singkat.  Sifat filter-feeding rotifer memudahkan penyerapan berbagai nutrien penting ke dalam jaringan tubuhnya bagi kepentingan larva pemangsanya (bioenkapsulasi)

Morfologi
Rotifer terdiri dari sekitar 1500 species yang kebanyakan berenang bebas dan terutama mendiami perairan tawar, disamping beberapa species mendiami perairan payau dan laut. 

Panjang tubuhnya jarang mencapai ukuran 2 mm.  Organisme jantan lebih kecil dan kurang berkembang dibandingkan organisme betina. Tubuh seluruh organisme ini memiliki jumlah sel yang konstan. Species Brachionus yang berbeda mengandung kira-kira 1000 sel yang harus dipertimbangkan sebagai area plasma.  Pertumbuhan organisme ini ditentukan oleh peningkatan plasma bukan oleh pembelahan sel.

Bagian epidermis mengandung paket lapisan seperti protein-keratin yang padat yang disebut lorica.  Bentuk lorica dan profil duri-durin serta ornamen-ornamen dipakai untuk menentukan species dan morfotipe.  Tubuh rotifer dapat dibagi atas 3 bagian yaitu kepala, badan dan kaki.  Pada bagian kepala terdapat organ raoary atau corona yang dengan mudah dikenali dari cilia annular yang merupakan asal mula pemberian nama Roraria (bearing wheels). The retractable corona menjamin pergerakan dan perputaran air yang memudahkan pengambilan partikel makanan yang kecil (terutama algae dan detritus). Tubuh terdiri dari sistem pencernaan, sistem pembuangan dan organ-organ genital.  Suatu ciri khusus rotifer adalah mastax (yaitu calcified apparatus pada bagian mulut), yang sangat efektif dalam menghancurkan partikel-partikel yang tertelan.  Kaki seperti cincin dengan struktur retractable tanpa segementasi dan berakhir pada satu atau empat toes.









Gambar 3.4  Rotifera

Biologi
Jangka waktu hidup rotifer diperkirakan antara 3.4-4.4. hari pada suhu 25°C.  Umumnya larva menjadi orgaisme dewasa setelah 0.5-1.5 hari dan organisme betina mulai bertelur kira-kira setiap empat jam.  Dipercaya bahwa organisme betina dapat menghasilkan sepuluh generasi sebelum mati. 

Siklus hidup Brachionus plicatilis can be closed by dua model reproduksi (Gambar 3.5). Pada reproduksi betina parthenogenetik, betina amictic menghasilkan telur-telur amictic (diploid, 2n kromosom) yang berkembang dan menetas menjadi betina amictic.  Pada kondisi lingkungan tertentu organisme betina beralih ke reproduksi seksual yang lebih rumit dan menghasilkan betina mictic dan amictic.  Meskipun keduanya tidak dapat dibedakan secara morfologi, betina mictic menghasilkan telur haploid (n kromosom).  Larva yang menetas dari telur mictic yang tidak dibuahi ini berkembang menjadi jantan haploid.  Jantan ini berukuran seperempat dari betina; mereka tidak memiliki sistim pencernaan dan tidak memiliki bladder tetapi memiliki testis tunggal yang berisi sperma.  Telur-telur mictic yang menetas menjadi jantan berukuran lebih kecil sedangkan telur-teur mictic yang dibuahi berukuran lebih besar dan  memiliki lapisan luar dengan granulasi yang memudar.
Gambar 3.5 Reproduksi partenogenetik dan reproduksi seksual Brachionus plicatilis (modified from Hoff and Snell, 1987 dalam Dhert, 1992).

Perbedaan Strain
Untuk penggunaan dalam kegiatan akuakultur, klasifikasi yang digunakan didasarkan pada dua morfotipe yang berbeda, yang disebut Brachionus rotundiformis or small rotifers (S-type; panjang lorica antara 100-210 mm, rata-rata 160 mm) dan Brachionus plicatilis or large (L-type) rotifers (panjang lorica  antara 130-340 mm (rata-rata 239 mm), dan S-type berkisar antara 100-210 mm (rata-rata 160 mm).

Pada budidaya tropis SS-type rotifers (Super small rotifers) lebih disukai untuk first feeding larva ikan dengan bukaan mulut yang kecil (rabbitfish/ikan samandar?, groupers/kerapu, dan ikan lain dengan bukaan mulut pada saat mulai makan kurang dari 100 mm). Rotifer ini secara genetik tidak diisolasi dari S-strains, tetapi lebih kecil dari S-strains yang umum. Morfotipe rotifer S- dan L- juga berbeda dalam suhu pertumbuhan optimum.  Tipe S memiliki suhu pertumbuhan optimum pada at 28-35°C, sedangkan tipe L mencapai pertumbuhan optimal pada suhu 18-25°C.

Artemia
Artemia salina merupakan bangsa udang-udangan yang diklasifikasikan sebagai berikut:



Gambar 3.6 Artemia
Phylum                       : Arthropoda
   Kelas                        : Crustacea
       Sub kelas                        : Branchiopoda
         Ordo                  : Anostraca
            Famili              : Artemidae
               Genus         : Artemia
                  Species    : Artemia salina





Artemia merupakan penghuni danau-danau air asin. Kemampuan Artemia untuk menghasilkan telur-tlur istirahat yang disebut Cyst membuatnya digunakan secara luas pada industri akuakultur.  Cyst dapat disimpan untuk jangka waktu panjang dan ditetaskan sewaktu-waktu sesuai kebutuhan.

Artemia makan dengan menyaring partikel berukuran 1-40 mm yang terdiri dari fitoplankton, bakteri, protozoa maupun detritus.  Artemia tumbuh pada kisaran suhu 6-35°C dan pada kisaran salinitas 5-340 ppt menjadikannya sebagai organisme dengan system osmoregulasi yang efisien.  Artemia dewasa rata-rata berukuran panjang 8 mm dan 1000 mg berat kering meskipun beberapa individu dapat tumbuh dengan panjang mencapai 20 mm.

Pada kondisi yang favorit (disukai) betina dewasa menghasilkan telur yang menetas menjadi nauplii yang berenang bebas.  Nauplii, pada kondisi yang optimum meliputi level pakan, salinitas dan suhu, dapat menjadi dewasa dalam 8 hari dan menghasilkan 300 nauplii setiap 4 hari. 

Pada kondisi-kondisi ekstrim seperti tingkat O2 yang rendah atau salinitas di atas 150 ppt, individu betina menghasilkan telur yang terbungkus “envelope” coklat keras (disebut chorion) yang didalamnya terdapat embrio yang berkembang hanya sampai tahap gastrula dan memasuki tahap istirahat atau diapause. Cyst bersifat mengapung dan terbawa ke pantai dan menjadi kering.  Individu betina dapat menghasilkan hingga 75 cyst per hari.

Strain-strain yang berbeda yang beradaptasi terhadap kondisi-kondisi yang berbeda seperti suhu dan komposisi ionik lingkungan menyebabkan adanya perbedaan dalam ukuran, metabolisme penetasan dan komposisi biokimia cyst.

Perkembangan cyst akan terjadi bila sedikitnya 2 persyaratan dipenuhi yaitu 1), fase diapause harus dihentikan.  Hal ini tergantung masing-masing strain dan dapat dilakukan dengan mekanisme dehidrasi, eksposure terhadap suhu yang rendah maupun mekanisme lainnya.  2). Setelah masa diapause dihentikan cyst harus direhidrasi.  Selanjutnya perkembangan akan dimulai dan nauplii akan menetas untuk melengkapi siklus hidupnya.

Cyst sangat resistan dan terdistribusi dengan bantuan angin dan burung seperti seagulls dan falminggo dengan cara melekat pada bagian tubuh atau masuk ke saluran pencernaan. 

Daphnia
Gambar 3.7  Daphnia (Delbare and Dhert, 1992)
Biologi dan Siklus Hidup
Daphnia merupakan sumber pakan yang digunakan pada kultur larva air tawar (seperti untuk berbagai species ikan mas) dan pada industri ikan hias (seperti guppies, sword tails, black mollies and plattys etc.) Daphnia termasuk suborder Cladocera, yang merupakan udang-udangan kecil yang hidup secara exclusif di air tawar.  Karapaks membungkus seluruh tubuh, kecuali kepala dan duri apical (bila ada). The head projects ventrally and somewhat posteriorly in a beak-like snout. The trunk appendages (lima atau enam pasang) are flattened, seperti struktur daun yang berfungsi untuk memakan suspensi (filter feeders) dan untuk pergerakan.  Bagian anterior trunk, postabdomen is turned ventrally and forward and memiliki penjepit khusus dan duri-duri ntuk membersihkan karapaks.

Species dari genus Daphnia ditemukan pada daerah tropis hingga ke daerah arctic, pada habitat-habitat yang bervariasi ukurannya dari kolam kecil hingga danau-danau air tawar yang besar.  Kini telah dilaporkan ada sekitar 50 species Daphnia, dan hanya 6 diantaranya terdapat di daerah dataran rendah tropis.

Ukuran Daphnia dewasa sangat bervariasi; bila makanan terdapat melimpah, Daphnia bertumbuh sepanjang hidupnya dan dewasa yang besar dapat memiliki panjang karapaks hingga dua kali individu yang baru mulai dewasa.  Selain perbedaan ukuran, ukuran relatif kepala dapat berubah dari berbentuk lingkaran hingga berbentuk seperti helem antara musim semi dan pertengahan musim panas.  Dari pertengahan musim panas ke musim gugur bentuk kepala kembali lagi ke bentuk lingkaran normal.   Perbedaan bentuk-bentuk ini disebut “cyclomorphs” dan dapat dirangsang, seperti pada rotifer, oleh faktor internal, atau dapat pula sebagai hasil dari interaksi antara genetik dan kondisi-kondisi lingkungan.

Secara normal ada 4-6 tahap Instar; Daphnia bertumbuh dari nauplius hingga dewasa melalui serangkaian 4-5 molting, dengan periode yang tergantung dari suhu (11 hari pada 10°C hingga 2 hari pada 25°C) dan ketersediaan makanan.  Daphnia bereproduksi melalui partenogenesis cyclical atau obligasi dan populasinya hampir semua betina.  Telur-telur dihasilkan dalam clutches yang terdiri dari 200 hingga beberapa ratus, dan satu betina dapat menghasilkan beberapa clutches, yang berhubungan dengan proses molting.  Telur-telur parthenogenesis dihasilkan secara ameiosis dan menghasilkan individu-individu betina,  namun dalam beberapa kasus ada terdapat pula individu jantan.  Pola reproduksi ini mirip dengan rotifer yang secara normal menghasilkan telur-telur diploid melalui parthenogenesis. Telur-telur parthenognesis (jumlahnya dapat bervariasi dari 100-300 dan sebagian besar tergantung dari ukuran induk dan asupan pakan) diletakkan dalam kantung segera setelah ecdysis dan menetas beberapa saat sebelum ecdysis berikutnya.  Perkembangan embrio pada cladocera terjadi dalam kanting dan larva yang menetas merupakan miniatur dari organisme dewasa.  Pada beberapa kasus periode embrionik tidak korespond dengan  periode pengeraman, dan ini berarti larva tetap berada dalam kantung bahkan ketika proses embrionik telah selesai, dikarenakan ecdysis yang tertunda (faktor-faktor lingkungan).  Species yang berbeda periode maturasi sangat seragam pada suhu tertentu yang berkisar dari 11 hari pada 10°C  dan hanya 2 hari pada 25°C.

Faktor-faktor seperti perubahan suhu air atau kekurangan pakan akibat meningkatnya populasi dapat merangsang dihasilkannya individu jantan.  Individu-individu jantan ini memiliki 1 atau 2 gonopores, yang membuka dekat anus dan dapat dimodifikasi menjadi organ copulatori. Individu jantan clasps betina dengan antennae pertama dan membuat proses kopulatori menjadi single, median gonopore betina.  Telur-telur yang telah dibuahi berukuran besar dan hanya 2 telur dalam 1 clutch tunggal (satu dari tiap ovary), dan memiliki cangkang yang keras: telur-telur istirahat (dormant/resting eggs) ditutupi oleh beberapa membran pelindung yang disebut ephippium.  Dalam bentuk ini, mereka tahan terhadap desikasi/kekeringan, freexing/pembekuan dan enzim-enzim pencernaan, dan memegang peranan penting dalam kolonisasi habitat baru atau pembentukan kembali populasi yang pernah ada setelah mengalami kondisi musiman yang tidak menguntungkan.
Nilai Nutrisi Daphnia
Nilai nutrisi Daphnia sangat tergantung dari komposisi kimia dari sumber pakannya.  Tetapi karena Daphnia merupakan species air tawar maka Daphnia bukan organisme mangsa yang sesuai bagi organisme laut, karena kandungan asam lemak esensial yang rendah, khususnya (n-3) HUFA.  Daphnia mengandung sejumlah enzym pencernaan yang berspektrum luas seperti proteinase, peptidase, amylase, lipase dan bahkan selulase, yang dapat bertindak sebagai exo-enzymes pada lambung larva ikan.

Apparatus filtering Daphnia terdiri dari specialized thoracic appendages untuk mengumpulkan partikel-partikel makanan. Lima thoracic limbs bertindak sebagai pompa penghisap dan penekan. Pasangan appendages ketiga dan keempat membawa atau memiliki screen seperti saringan besar yang menyaring partikel-partikel dari air.  Efisiensi filter tersebut bahkan dapat menyarting bakteri (kira-kira 1µm). Dalam study tentang kualitas pakan fitoplankton air tawar terhadap produksi cladocerans, ditemukan bahwa dari algae biru-hijau, flagellates dan algae hijau, Daphnia tumbuh lebih baik bila diberi pakan cryptomonad, Rhodomonas minuta and Cryptomonas sp., yang mengandung level HUFA yang tinggi (lebih dari 50% asam lemak kedua algae ini terdiri dari EPA dan DHA, sedangkan algae hijau dicirikan dengan melimpahnya 18:3n-3). Ini menunjukkan bahwa PUFA rantai panjang penting untuk pertumbuhan normal dan reproduksi Daphnia.  Mikroflagellata heteritrofic dan ciliata yang seukuran Paramecium dapat juga digunakan sebagai pakan Daphnia. Bahkan detritus dan pakan benthic dapat merupakan sumbe pakan penting, terutama bila konsentrasi makanan berada jauh di bawah titik tertntu.  Dalam hal ini , arus air yang diakibatkan oleh pergerakan hewan pada bagian dasar mengangkat material yang akhirnya ditelan. Tampaknya Daphnia merupakan filter feeder yang on selektif (i.e., mereka tidak membedakan individu partikel makanan berdasarkan rasa), material terlarut dengan konsentrasi yang tinggi  dapat mengganggu pengambilan partikel makanan.

Moina
Moina termasuk Cladocera dan banyak karakteristik biologi Daphnia dapat diaplikasikan ke Moina. Moina thrives di kolam-kolam dan waduk-waduk tetapi terutama menempati kolam-kolam temporer atau saluran-saluran.  Periode untuk mencapai kematangan reproduksi sekitar 4-5 hari pada suhu 26°C.  Pada tahap matang, karakteristik seksual dimorphic dapat diobservasi melalui ukuan organisme dan morfologi antennule.  Jantan (0.6-0.9 mm) berukuran lebih kecil dari betina (1.0-1.5 mm) dan memiliki graspers yang panjang yang digunakan untuk menahan betina sewaktu kopulasi.  Betina yang matang secara seksual membawa 2 telur yang terbungkus dalam suatu ephippium yang merupakan bagian dari dorsal exoskeleton.                                                     



Penggunaan nematode Panagrellus redivivus sebagai pakan larvae dilaporkan sukses untuk beberapa species termasuk Crangon crangon, juvenile king shrimp (Penaeus blebejus), common carp (Cyprinus carpio) dan silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). P. redivivus merupakan pakan hidup larva karena ukurannya yang kecil (diameter 50 µm). Juga memiliki profil asam amino yang mirip dengan Artemia, sedangkan kandungan EPA dan DHA mendekati sepertiga dan bahkan sama atau sedikit lebih tinggi dibandingkan Artemia. P. redivivus dapat dikultur sangat sederhana dalam baki yang diisi 70 g terigu (10.8% protein) per 100 cm2, yang dijaga kelembabannya dengan menyemprotkan air.  Kutur medium ditambahi ragi roti 0.5 g/100 cm2 setiap minggu, yang diharapkan menghambat pertumbuhan jamur nematophage fungi. Kontainer harus diletakkan pada ruangan berventilasi pada suhu 20-23°C. Kontaminasi oleh insekta dapat dicegah dengan menutup kontainer dengan kain.  Nematode dapat dipanen  setiap hari selama sekitar 53 hari menggunakan medium kultur yang sama dengan cara dikeluarkan dari substrat dengan spatula. Produksi maksimum harian sekitar 75-100 mg per 100 cm2 dapat dicapai pada minggu ke 3. Untuk kultur yang lebih kecil nematode dapat dipanen dengan menambahkan sejumlah kecil air suling ke dalam baki dan decanting the suspended nematodes. Nematodes memiliki waktu generasi yang pendek berkisar dari 5-7 hari dan memiliki fekunditas yang tinggi.

Copepoda

Sejumlah studi elah melaporkan bahwa kopepoda memiliki nilai nutrisi yang lebih tinggi dibandingkan Artemia, karena profil nutrisi kopepoda tampaknya lebih match kebutuhan nutrisi larva ikan laut.  Kopepoda juga dapat diberikan dalam bentuk yang berbeda, sebagai nauplii atau copepodites pada permulaan saat makan dan sebagai ongrown copepods sampai saat weaning. Juga pergerakan zigzag yang unik diikuti fase gliding yang pendek, merupakan perangsang visual yang penting bagi kebanyakan ikan yang lebih menyukainya dibandingkan rotifers. Keuntungan lainnya dari penggunaan kopepoda khususnya species tipe bentik seperti Tisbe, adalah kopepoda non-predasi menjaga dinding tanki pemeliharaan larva ikan tetap bersih dengan memakan algae dan debris.

Beberapa species kandidat termasuk kelompok calanoida dan harpacticoida.  Calanoida dapat dikenali dengan mudah melalui antennae pertama yang sangat panjang (16-26 segment), sedangkan harpacticoida memiliki hanya satu antennae pertama yang pendek (kurang dari 10 segment).
· calanoids:                                                               · harpacticoids
- Acartia tonsa                                                                     - Tisbe holothuriae
- Eurytemora affinis                                                              - Tigriopus japonicus
- Calanus finmarchicus & C. Helgolandicus                   - Tisbenta elongata
- Pseudocalanus elongatus                                                           - Schizopera elatensis

Meskipun telah dilaporkan sukses sebagai pakan pada kultur larva ikan, namun kelayakan ekonomis kultur kopepoda perlu ditinjau.  Biaya infrastruktur dan tenaga kerja agar dapat memproduksi sejumlah kopepoda hidup untuk operasi hatchery secara komersial perlu prohibitive.

Siklus hidup

Kopepoda merupakan klas terbesar dari Krustasea yang membentuk link penting antara fitoplankton dan level trofic lainnya yang lebih tinggi pada kebanyakan ekosistem perairan.  Kebanyakan kopepoda dewasa memiliki panjang antara 1-5mm. Tubuh kebanyakan kopepoda berbentuk cylindriconical, dengan bagian anterior yang lebih lebar.  The trunk terdiri dari dua bagian, cephalothorax (kepala yang being fused dengan segmen pertama dari keenam segmen thoracic) dan abdomen, yang lebih sempit dibandingkan cephalothorax. Kepala memiliki satu pusat mata naupliar (central naupliar eye), dan unirameous antennae pertama, yang umumnya sangat panjang.

Kopepoda planktonik terutama merupakan pemakan suspensi (suspension feeders) pada fitoplankton dan/atau bakteri; partikel makanan dikumpulkan oleh maxillae kedua. Kopepoda merupakan selectif filter-feeders. Arus air dibuat oleh appendages melalui maxillae kedua yang aktif menangkap partikel-partikel makanan.

Kopepoda jantan umumnya lebih kecil dan kurang melimpah dibandingkan betina.  Sewaktu kopulasi jantan menahan betina dengan antennae pertama, dan melepaskan spermatophore kedalam bukaan penerima seminal,dimana mereka akan dilekatkan dengan cement khusus.  Telur-telur biasanya dibungkus oleh suatu ovisac, yang berfungsi sebagai kantung pengeram (brood chamber) dan tetap melekat pada segmen pertama abdominal betina. Calanoids melepaskan telur kedalam kolom air secara tunggal. Telur menetas menjadi nauplii dan setelah 5-6 tahap naupliar  (moltings), larvae menjadi copepodites. Tahap dewasa dicapai setelah 5 copepodite moltings, setelah itu molting is ceased. Perkembangan dapat memakan waktu kurang dari 1 minggu hingga 1 tahun, dan lama waktu hidup suatu kopepoda berkisar dari 6 bulan hingga 1 tahun.

Bila kondisi tidak menguntungkan beberapa species kopepoda dapat memproduksi telur-telur dormant dengan cangkang yang keras atau telur-telur istirahat.  Cyst ini dapat bertahan terhadap kekeringan dan juga merupakan alat untuk penyebaran ketika terbawa ke tempat lain oleh burung atau hewan lainnya.  Di bagian utara suatu terdapat tahap diapause pada perkembangan kopepoda sebagai upaya untuk bertahan hidup terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti kebekuan; diapause biasanya berlangsung antara copepodite tahap II hingga betina dewasa dan dikenali dari suatu tract alimentary yang kosong, keberadaan sejumlah orange oil globules dalam jaringan dan suatu pembungkus cyst organic. Habitat utama diapause adalah sediment, meskipun meskipun suatu bagian kecil individu-individu yang ber-diapause dapat berada pada fraksi planktonik yang disebut “active diapause”.

Biometrics

Ukuran kopepoda tergantung dari species maupun tahap ontogenetic. Berbagai ukuran kopepoda digunakan pada penerapan kultur larva, memastikan suatu pengambilan yang efisien oleh predator target pada setiap saat pada tahap pemeliharaan larva.  Harpacticoid Tisbe holothuriae bertumbuh dari nauplius ukuran 55 µm hingga ukuran dewasa yang lebih dari 180 µm, Schizopera elatensis dari 50-500 µm, dan Tisbentra elongata dari 150 hingga lebih dari 750 µm. Sizes for Eurytemora sp. (Calanoidea) rata-rata berukuran 220 µm (nauplii), 490 µm (copepodite), dan 790 µm (dewasa).

Kualitas Nutrisi

Kualitas nutrisi kopepoda umumnya diyakini sangat baik untuk larvae ikan laut, dan dipercaya memiliki kualitas yang lebih tinggi dibandingkan Artemia. Secara umum kopepoda memiliki kandungan protein yang tinggi (44-52%) dan profil asam amino yang baik, kecuali methionine dan histidine (Table 5.4.). Komposisi asam lemak kopepoda bervariasi, karena merefleksikan komposisi asam lemak diet yang digunakan untuk kultur. Sebagai contoh, kandungan (n-3)HUFA individu Tisbe dewasa yang diberi pakan Dunaliella (rendah kandungan (n-3)HUFA) atau algae Rhodomonas  (tinggi kandungan (n-3)HUFA) adalah 39 ng, dan 63 ng berturut-turut, dan sebanding dengan 0.8% dan 1.3% berat kering. Pada nauplii, level ini lebih tinggi; (i.e. sekitar  3.9% dan 3.4%, berturut-turut). Level EPA dan DHA berturut-turut adalah 6% dan 17% ipada individu dewasa yang diberi pakan Dunaliella, dan 18% dan 32% pada individu dewasa yan diberi Rhodomonas. Pada nauplii level EPA, DHA dan (n-3)HUFA culup tinggi, (berturut-turut sekitar 3.5%, 9.0% dan 15%).



Tugas!!!!
Carilah dan buatlah klasifikasi dan biologi beberapa jenis pakan alami lainnya.

 
 

EVALUASI
1.    Sebutkan dan jelaskan aspek biologi yang harus diketahui agar dapat berhasil membudidayakan pakan alami.
2.    Sebutkan beberapa species fitoplankton yang dikenal memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi.








 
 









DAFTAR PUSTAKA
Bougis,P., 1979.  Marine plankton ecology.  American Elsevier Publishing Company.  New York.
Harefa, F., 2000. Pembudidayaan Artemia untuk pakan udang dan ikan.  Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta. Hal
Isnansetyo, A. dan Kurniastuty, 1995.  Teknik kultur fitoplankton dan zooplankton; pakan alami untuk pembenihan organisme laut.  Penerbit Kanisius, Yogyakarta.  Hal