RESPONS PERTUMBUHAN DAN REPRODUKSI IKAN NILA YANG DIBERI HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN IKAN KERAPU KERTANG MUHAMMAD

Transkripsi

1 RESPONS PERTUMBUHAN DAN REPRODUKSI IKAN NILA YANG DIBERI HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN IKAN KERAPU KERTANG MUHAMMAD SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Respons Pertumbuhan dan Reproduksi Ikan Nila yang Diberi Hormon Pertumbuhan Rekombinan Ikan Kerapu Kertang adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dan tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2014 Muhammad NIM C

4 RINGKASAN MUHAMMAD. Respons Pertumbuhan dan Reproduksi Ikan Nila yang Diberi Hormon Pertumbuhan Rekombinan Ikan Kerapu Kertang. Dibimbing oleh M. ZAIRIN JUNIOR, ALIMUDDIN, dan ODANG CARMAN. Hormon pertumbuhan (growth hormone/gh) berperan penting dalam pertumbuhan organisme vertebrata. Level GH alami relatif rendah dan metode isolasinya relatif rumit sehingga tidak ekonomis dan tidak praktis, maka digunakan teknologi DNA rekombinan untuk memproduksi GH rekombinan (rgh). rgh ikan dari berbagai spesies telah dapat diproduksi dalam jumlah banyak menggunakan bioreaktor berupa bakteri Escherichia coli. Saat ini penggunaan GH untuk meningkatkan pertumbuhan ikan budidaya mendapat perhatian yang cukup besar. Peningkatan pertumbuhan ikan memberi manfaat yang besar untuk memperpendek waktu produksi, meningkatkan efisiensi pakan, meningkatkan produksi, dan mengontrol ketersediaan produk. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji respons pertumbuhan dan reproduksi ikan nila yang diberi hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh). Penelitian terdiri atas empat tahap. Penelitian pertama bertujuan mengevaluasi respons petumbuhan ikan nila merah (Oreochromis niloticus) yang diberi pakan mengandung relgh pada dosis berbeda. Benih dengan bobot rata-rata 3.5 g dipelihara dalam akuarium berukuran 1.0x0.5x0.5 m 3, kedalaman air 40 cm (200 L) dengan kepadatan 25 ekor. Pakan mengandung relgh dengan dosis 0.03, 0.30, dan 3.00 mg/kg pakan, serta kontrol (tanpa relgh) diberikan tiga hari sekali selama empat minggu pemberian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertambahan biomassa ( B), pertumbuhan harian (LPH), dan konversi pakan (KP) berbeda nyata (p<0.05) antara perlakuan dibandingkan dengan kontrol, tetapi antara perlakuan tidak berbeda nyata (p>0.05). B, LPH, dan KP perlakuan pemberian relgh masing-masing berkisar g, %, dan lebih tinggi daripada kontrol yang berkisar g, %, dan Pemberian dosis relgh antara mg/kg pakan efektif dalam meningkatkan pertumbuhan ikan nila merah dengan pertambahan bobot % dan dosis efisien adalah 3.00 mg/kg pakan. Penelitian kedua bertujuan untuk menguji respons pertumbuhan empat strain ikan nila yang dibudidayakan di Indonesia, yaitu SULTANA (seleksi unggul Selabintana), NIRWANA (nila ras Wanayasa), SRIKANDI (salinity resistant improvement from Sukamandi), dan nila merah. Benih ikan dengan bobot 5.80±0.19 g dipelihara dalam hapa (2x1x1m 3 ) dengan kedalaman air 0.75 cm, dipasang dalam kolam beton (20x10x1.5 m 3 ) dengan kepadatan 50 ekor/hapa, dipelihara selama sepuluh minggu. Pakan mengandung relgh diberikan tiga hari sekali selama empat minggu pemberian dengan dosis 3.00 mg/kg pakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa LPH tertinggi (p<0.05) diperoleh pada ikan nila strain SULTANA, diikuti oleh NIRWANA (3.41%). SRIKANDI (3.36 %), dan nila merah (3.14%). KP terbaik (p<0.05) diperoleh pada ikan nila strain SULTANA (0.84), diikuti oleh NIRWANA (0.99), SRIKANDI (1.02), dan ikan nila merah (1.22). Tingkat kelangsungan hidup (TKH) keempat strain ikan nila adalah sama berkisar antara hingga 90.00% (p>0.05). Ikan nila strain

5 SULTANA menunjukkan respons pertumbuhan tertinggi terhadap pemberian relgh secara oral. Penelitian ketiga bertujuan untuk menguji respons pertumbuhan dan pemanfaatan pakan pada ikan nila strain SULTANA ukuran berbeda yang diberi pakan mengandung relgh. Ikan dengan ukuran bobot badan 3.5±0.25 g (perlakuan A), 12.5±0.40 g (perlakuan B), dan 40.0±2.50 g (perlakuan C) dipelihara dalam hapa ukuran 2x1x1 m 3, kedalaman air 0.75 m dengan padat tebar 50 ekor. Ikan dipelihara selama delapan minggu. Pakan mengandung relgh diberikan tiga hari sekali dengan dosis 3 mg/kg pakan, selama empat minggu pemberian, dan selanjutnya ikan diberi pakan yang tidak diperkaya relgh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata B ikan yang diberi relgh adalah lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan kontrol yang tidak diberi relgh, sedangkan perlakuan ukuran ikan tidak berpengaruh nyata (p>0.05). LPH ikan yang diberi relgh lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan kontrol. TKH ikan perlakuan dan kontrol adalah sama (p>0.05), berkisar %. KP pada ikan yang diberi relgh lebih baik (p<0.05) dibandingkan dengan tanpa relgh, kecuali ikan ukuran 40 g. Kadar glikogen hati dan otot, retensi protein dan lemak, indeks hepatosomatik, dan rasio RNA:DNA ikan yang diberi relgh lebih tinggi dibandingkan kontrol. Pemberian relgh meningkatkan pertumbuhan dan pemanfaatan pakan untuk pertumbuhan ikan nila pada ukuran awal 12.5 g. Penelitian terakhir bertujuan untuk menguji respons reproduksi ikan nila strain SULTANA. Ikan betina dengan bobot rata-rata 100 g dipelihara dalam hapa ukuran 2x1x1 m 3 kedalaman air 0.75 m dengan padat tebar 10 ekor. Pakan yang diperkaya relgh dengan dosis 3.00 mg/kg pakan diberikan tiga hari sekali dengan frekuensi tiga kali sehari (pagi, siang, dan sore) secara at satiation. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi protein darah ikan yang diberi relgh tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata (p>0.05) dibandingkan kontrol, berkisar mg/dl. Konsentrasi hormon estradiol-17β ikan yang diberi relgh berkisar dari ng/ml lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan ikan kontrol yang berkisar ng/ml. Konsentrasi glukosa plasma lebih tinggi (p<0.05) pada ikan yang diberi relgh dibandingkan kontrol. Nilai indeks gonadosomatik (IGS) ikan yang diberi relgh (3.98) dan diameter telur (2.61 mm) lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan kontrol (IGS:3.15, diameter telur: 2.31 mm ). Sementara itu, indek hepatosomatik ikan yang diberi relgh tidak berbeda nyata (p>0.05) dibandingkan dengan kontrol. Pemberian relgh pada ikan nila strain SULTANA memberikan pengaruh yang nyata lebih rendah (p<0.05) terhadap B, dan LPH masing-masing g, 1.39%, dibandingkan ikan kontrol yang masing-masing adalah g, 1.62%,, sementara KP ikan yang diberi relgh 1.87 lebih tinggi dibandingkan kontrol Dengan demikian, pakan yang mengandung relgh yang diberikan pada calon induk ikan nila strain SULTANA lebih banyak digunakan untuk perkembangan gonad. Sebagai kesimpulan, relgh efisien untuk meningkatkan pertumbuhan ikan nila pada dosis 3.00 mg/kg pakan. Strain ikan nila SULTANA memiliki respons pertumbuhan tertinggi pada penebaran awal ukuran 12.5 g, dan pemberian relgh pada calon induk mempercepat perkembangan gonad. Kata kunci: estradiol-17β, gonad, hormon pertumbuhan rekombinan, Oreochromis niloticus, rasio RNA:DNA, strain, ukuran berbeda.

6 SUMMARY MUHAMMAD. Growth and Reproduction Responses of Nile Tilapia fed on Diet Containing Recombinant Giant Grouper Growth Hormone. Supervised by M. ZAIRIN JUNIOR, ALIMUDDIN and ODANG CARMAN. Growth hormone (GH) plays an important role in the growth of vertebrate organisms. Natural GH level is relatively low and isolation method is complicated making its application uneconomical and impractical. Therefore, the recombinant DNA technology has been applied to produce recombinant growth hormone (rgh). Fish rgh from a variety of species has been produced in large quantity using a bioreactor such as bacterium Escherichia coli. The current use of GH for promoting growth of fish culture gets considerable attention. Increased growth of fish provides great benefits to shorten production time, improve feed efficiency, and increase production, as well as to control the availability of the product. These studies aimed to examine the growth and reproduction responses of Nile tilapia fed on diet containing recombinant giant grouper (Epinephelus lanceolatus) growth hormone (relgh). The research was divided into four steps. The first study was conducted to examine the growth response of red tilapia (Oreochromis niloticus) fed on diet containing relgh at different dosages. Four level of relgh doses were tested, namely 0 (control diet; CD), 0.03 (test diet 1; TD1), 0.3 (TD2) and 3.0 mg/kg diet (TD3). Red tilapia juvenile (average body weight: 3.5±0.5 g) were obtained from Experimental Station of Aquaculture Department, IPB. Fish (n= 25) were reared in the 200 L glass aquaria for eight weeks. Fish were fed with TD at interval of two days three times daily at satiation for one month. The results showed that weight gain ( W), specific growth rate (SGR), and feed conversion ratio (FCR) were significantly different among treatments compared to the control (p<0.05), but were not significantly different among treatments (p>0.05). W (ranged from to g), SGR (3.35 to 3.46%), and FCR (1.07 to 1.14) of relgh treatments were higher than that of control ( W: g, SGR: %, FCR: ). Feeding with diet containing relgh mg/kg increased growth of red tilapia with weight gain of to 31.68% higher than control, and the efficient dose was 3 mg/kg diet. The second study was conducted to examine the growth response of four Nile tilapia (O. niloticus) strains, namely SULTANA (superior selected tilapia strain from Selabintana), NIRWANA (tilapia strain from Wanayasa), SRIKANDI (salinity resistant improvement from Sukamandi) and red tilapia fed on diet containing relgh. The fish (avarage body weight 5.80±0.19 g) were reared in the hapa (2x1x1 m 3 ) settled in a concrete pond (20x10x1.5 m 3 ) at density of 50 fish/hapa for ten weeks. Fed with diet containing 3 mg/kg relgh at satiation, at interval two days, three time daily for one month, than commercial diet was given at the rest days. The results of the second study showed that the highest (p<0.05) SGR was obtained in SULTANA (3.73%), followed by NIRWANA (3.41%), SRIKANDI (3.36 %) and red tilapia (3.14%) strain. Lowest FCR (p<0.05) was found in SULTANA (0.84), followed by NIRWANA (0.99), SRIKANDI (1.02) and red tilapia (1.22) strains. Survival of the four strains were similar, ranging

7 from to % (p>0.05). SULTANA tilapia strain showed the highest growth response on relgh oral administration. The third study was conducted to examine the growth response and feed utilization at different size of SULTANA tilapia strain on feeding relgh supplemented diet. The fish avarage body weight 3.5±0.25 g (treatment A), 12.5±0.40 g (treatment B), 40.0±2.50 g (treatment C)were reared in the hapa (2x1x1 m 3 ) settled in a concrete pond (20x10x1.5 m 3 ) at density of 50 fish/hapa for eight weeks. Each treatment was fed 3 mg/kg relgh-enriched diet, and without relgh supplementation as control at interval two days, three time daily for one month, than commercial diet was given at the rest days.. The results showed that weight gain of relgh-treated fish were significantly higher p<0.05) compared with control, whereas effect of different fish size was similar (p>0.05). SGR of relgh-treated fish were higher than without relgh. Survival of fish was similar (p>0.05), ranged at 90.7 to 96.7%. FCR of relgh-treated fish were higher than control, except for fish 40 g. Liver and muscle glycogen content, protein and lipid retention, hepatosomatic indexs and RNA:DNA ratio in relgh-treated fish were higher than without relgh treatment. Feeding with diet containing relgh increased growth and feed utilization of Nile tilapia at initial body weight 12.5 g. The last study was conducted to examine the reproduction response of Nile tilapia SULTANA strain on feeding relgh supplemented diet at a dose of 3 mg/kg. The fish (avarage body weight 100 g) were reared in the hapa (2x1x1 m 3 ) settled in a concrete pond (20x10x1.5 m 3 ) at density of 10 fish/hapa for eight weeks. The result of the study was not significanly different (p>0.05) to protein plasm (3.12 to 4.20 mg/dl). Estradiol-17β of relgh-treated fish (0.36 to 2.08 ng/ml) was higher than (p<0.05) control (0.46 to 0.53 ng/ml). Glucose of relgh-treated fish was also higher than control (p<0.05). Gonadosomatic index (GSI) of relgh-treated fish (3.98) and egg diameter (2,61mm) were significantly higher (p<0.05) compared control (GSI: 3.15 and egg diameter: 2.31). HSI was not significanly different (p>0.05). Weight gain and SGR in relgh-treated fish ( g, 1.39 %, respectively) were lower than (p<0.05) control ( g and 1.62 %, respectively). While FCR in relgh-treated fish (1.87) higher than contro (1.31). Thus feeding Nile tilapia broodstock on diet containing relgh is most likely spent more energy for gonad development rather than somatic growth. As conclusion, oral administration of recombinant giant grouper growth hormone at 3.00 mg/kg of feed was efficient dose in improving the growth of Nile tilapia. The relgh administration to SULTANA tilapia strain at initial body weight of 12.5 g had the best growth response, and administration of relgh at dose of 3 mg/kg diet stimulated gonad development of broodstock. Keywords: different fish size, different doses, estradiol-17β, gonad, Oreochromis niloticus, recombinant growth hormone, RNA:DNA ratio, strains.

8 Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

9

10

11 i RESPONS PERTUMBUHAN DAN REPRODUKSI IKAN NILA YANG DIBERI HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN IKAN KERAPU KERTANG MUHAMMAD Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Akuakultur SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

12 ii Penguji pada Ujian Tertutup: 1. Dr Ir Etty Riani, MS Staf Pengajar Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, FPIK IPB 2. Dr Ir Mia Setiawati, MSi. Staf Pengajar Departemen Budidaya Perairan, FPIK IPB Penguji pada Ujian Terbuka: 1. Dr Ir Wartono Hadie, MS. Peneliti Utama Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya ` 2. Dr Ir Muhammad Agus Suprayudi, MSi. Staf Pengajar Departemen Budidaya Perairan, FPIK IPB

13 iii Judul Disertasi : Respons Pertumbuhan dan Reproduksi Ikan Nila yang Diberi Pakan Mengandung Hormon Pertumbuhan Rekombinan Ikan Kerapu Kertang. Nama : Muhammad NIM : C Disetujui, Komisi Pembimbing Prof Dr M. Zairin Junior, MSc. Ketua Dr Alimuddin, MSc. Anggota Dr Odang Carman, M.Sc. Anggota Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur Mengetahui, Dekan Sekolah Pascasarjana Dr Ir Widanarni, MSi. Dr Ir Dahrul Syah, MSc Agr Tanggal Ujian : 20 Agustus 2014 Tanggal Lulus :...

14 iv

15 v PRAKATA Alhamdulillah, segala pujian hanya milik Allah subhanahu wa ta ala, yang maha memberi petunjuk melimpahkan hidayah-nya kepada penulis sehingga disertasi ini berhasil diselesaikan. Shalawat dan salam semoga selalu terlimpah kepada Rasulullah SAW. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2013 Desember 2014 ini adalah Respons Pertumbuhan dan Reproduksi Ikan Nila yang Diberi Hormon Pertumbuhan Rekombinan Ikan Kerapu Kertang. Disertasi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor di Program Studi Ilmu Akuakultur, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penulis sangat menyadari bahwa proses penyelesaian penelitian dan penulisan disertasi ini tidak akan dapat berjalan lancar tanpa dukungan banyak pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Ir Muhammad Zairin Junior, MSc., Dr Alimuddin, SPi, MSc., dan Dr Ir Odang Carman, MSc. selaku komisi pembimbing atas waktu dan bimbingannya mulai dari penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian hingga penulisan disertasi. Penulis juga sampaikan terimakasih kepada penguji luar komisi pada prilium lisan Dr Dedi Jusadi, MSc. dan Dr Sri Nuryati MSi, ujian tertutup Dr Mia Setiawati, MSi. dan Dr Etty Riani, MS, Ujian terbuka Dr Agus Suprayudi, MSi. dan Dr Wartono Hadie, MS. Atas saran dan masukan untuk perbaikan disertasi ini. Terima kasih penulis ucapkan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan Nasional yang telah memberikan beasiswa BPPS periode Agustus 2009 Juli 2012, Rektor Universitas Lambung Mangkurat (UNLAM) Banjarmasin, Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan UNLAM Banjarbaru, serta Ketua jurusan dan Ketua program studi Budidaya Perairan UNLAM Banjarbaru yang telah memberikan izin kepada saya untuk menempuh pendidikan S3 di Institut Pertanian Bogor. Terima kasih dan penghargaan yang tinggi penulis haturkan kepada orangtua tercinta ayahnda H. Asmuni (Alm) dan ibunda Hj. Zubaidah atas dukungan, bantuan, pengorbanan, kasih sayang, dan do a yang selalu dipanjatkan untuk keberhasilan dan kebahagiaan penulis. Terimakasih kepada istri tercinta Rini Marlida, dan anak-anakku tersayang Rafiqa Humaira, Annisa Amalia, Ahmad Shidqi Fadhilla, dan Ahmad Fadhil Azhim atas kesetiaan, kesabaran, pengorbanan, dan doa yang diberikan. Kepada saudara-saudaraku: H. Aziannoor dan keluarga, H. Azanuddin dan keluarga, Hj. Azinarrahmah dan keluarga, H. Azinal Mukhlis dan keluarga, Hj. Azmi Rahmiati dan keluarga, Hj. Azmiati dan keluarga, H. Aziani Yahya dan keluarga, dan Hj. Azrinayati dan keluarga, serta mertua ayahanda H. Badaruddin dan ibunda Hj. Marbani, adik-adik H. Fachri Ubadiyah SE MP dan isteri, Hj. Narima Zuraida SP, Ihklas Surianoor SHut dan isteri, serta seluruh keluarga atas dukungan, perhatian, menjaga anak-anak dan do a nya. Terima kasih untuk teman AKU S3 khusus angkatan 2009 kepada Siti Subaidah, Suci Antoro, Woro Hastuti, Rina, Siti Hidayah Triana, Rini Marlida, Muhaimin Hamzah dan Desy Sugiani, serta teman-teman S3 AKU Yulintine, Irmawati, Ahmad Taufik Mukti, Muhammad Amin, Muhammad Safir, serta La

16 vi Edi (FKH), kepada rekan-rekan mahasiswa Kalimantan Selatan Taufik Hidayat, Untung Bijaksana, Indira Fitriliyani, Fatmawati, Agussyarif Hanafi, Aidi Noor, Fachrul Razi, Kissinger, Indya, Lusita Wardani, Syahdan, M. Yusuf, Surya Noor, Hadi Hermansyah, Tintin Rostini, Hamdani, dan Jumena atas doa, dukungan dan kerjasama selama ini, serta keluarga Drs. Sunyoto dan keluarga Werry Desra atas perhatian dan bantuan selama tinggal di Bogor. Terima kasih kepada, Anna Octavera, Fajar Maulana, Darmawan, Jasmadi, Rangga, Epro Barades, Dedi Supriadi, Bapak Ranta, Wasjan, dan Retno M. atas segala bantuan yang telah diberikan selama penelitian. Terimakasih saya sampaikan kepada Ir H Sarifin, MS, dan Dian Hardiantho, SPi, MSi, Arief Eko Prasetyo SPi, Dwi Hany Yanti SPi, dan Nurlatifa Khairun Nisa, SPi. selaku kepala dan Staf Balai Besar Perikanan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) Sukabumi yang telah membantu dan memberikan ikan SULTANA. Balai Pengembagan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa Purwakarta, Balai Penelitian Pemuliaan Ikan (BPPI) Sukamandi Subang yang memberikan ikan nila masingmasing strain NIRWANA dan SRIKANDI. Terima kasih kepada seluruh sivitas akademika Fakultas Perikanan dan Kelautan UNLAM atas semua dukungan dan do anya. Ungkapan terima kasih juga saya sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dan tidak mungkin saya sebutkan satu per satu, semoga Allah SWT memberikan balasan dengan kebaikan yang berlimpah. Akhir kata, semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan berkontribusi terhadap pengembangan budidaya ikan nila di masa depan. Bogor, Agustus 2014 Muhammad

17 vii DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Ix X Xi PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 Kebaharuan (Novelty)... 4 Ruang Lingkup Penelitian... 4 RESPONS PERTUMBUHAN IKAN NILA MERAH YANG DIBERI PAKAN MENGANDUNG HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN PADA DOSIS BERBEDA Abstrak... 6 Pendahuluan... 8 Metode Penelitian... 8 Hasil dan Pembahasan Kesimpulan RESPONS PERTUMBUHAN EMPAT STRAIN IKAN NILA YANG DIBERI PAKAN MENGANDUNG HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN IKAN KERAPU KERTANG Abstrak Pendahuluan Metode Penelitian Hasil dan Pembahasan Kesimpulan RESPONS PERTUMBUHAN DAN PEMANFAATAN PAKAN PADA IKAN NILA UKURAN BERDEDA YANG DIBERI PAKAN MENGANDUNG HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN Abstrak Pendahuluan Metode Penelitian Hasil dan Pembahasan Kesimpulan... 29

18 viii RESPONS REPRODUKSI IKAN NILA YANG DIBERI PAKAN MENGANDUNG HORMON PERTUMBUHAN Abstrak Pendahuluan Metode Penelitian Hasil dan Pembahasan Kesimpulan PEMBAHASAN UMUM KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR RIWAYAT HIDUP... 57

19 ix DAFTAR TABEL 1 Proksimat pakan uji yang mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang Epinephelus lanceolatus (relgh) dan kontrol Biomassa, pertambahan bobot akhir ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), konversi pakan (KP), dan tingkat kelangsungan hidup (TKH) strain ikan nila merah yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) Proksimat pakan yang mengandung hormon pertumbuhan ikan kerapu kertang (relgh) dan pakan harian Biomassa, pertambahan bobot ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), dan tingkat kelangsungan hidup (TKH) empat strain ikan nila yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) Konversi pakan, glikogen hati, glikogen otot, retensi protein, retensi lemak, dan rasio RNA:DNA empat strain ikan nila yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) Tingkat kelangsungan hidup (TKH), pertambahan bobot akhir ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), dan konversi pakan (KP) ikan nila strain SULTANA yang dipelihara selama delapan minggu Kadar glikogen hati dan glikogen otot (mg/g), retensi protein dan retensi lemak (%), indek hapatosomatik (IHS), dan rasio RNA:DNA ikan nila strain SULTANA yang dipelihara selama delapan minggu Indeks gonadosomatik (IGS), indeks hepatosomatik (IHS), diameter telur, tingkat kelangsungan hidup (TKH), pertambahan biomassa ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), dan konversi pakan (KP) ikan nila strain SULTANA yang dipelihara selama delapan minggu... 37

20 x DAFTAR GAMBAR 1 Ruang lingkup dan alur penelitian Biomassa ikan nila merah (Oreochromis niloticus) yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) dan kontrol Biomassa empat strain ikan nila yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang Biomassa ikan nila (Oreochromis niloticus) strain SULTANA yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (+relgh) dan kontrol tanpa diberi relgh (+non-relgh) Konsentrasi protein darah ikan nila diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang ( ) dan kontrol ( )selama delapan minggu pemeliharaan Kadar hormon estradiol-17β ikan nila diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang ( ) dan kontrol ( )selama delapan minggu pemeliharaan Konsentrasi glukosa darah ikan nila diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang ( ) dan kontrol ( ) selama delapan minggu pemeliharaan... 37

21 xi DAFTAR LAMPIRAN 1 Prosedur kerja produksi dan ekstraksi rgh Prosedur kerja analisis proksimat Prosedur kerja pengukuran glikogen hati dan otot Prosedur kerja Analisis RNA dan DNA Analisis ekonomi pakan mengandung rgh ikan kerapu kertang.. 54

22 PENDAHULUAN Latar Belakang Pengembangan dan penerapan teknologi untuk meningkatkan efisiensi produksi ikan nila berkaitan dengan upaya peningkatan pertumbuhan telah banyak dilakukan. Berbagai penelitian yang telah dilakukan terkait rekayasa genetika seperti seleksi, hibridisasi, triploidisasi, dan transgenesis. Aplikasi metode seleksi membutuhkan waktu yang relatif lama untuk mencapai hasil yang signifikan karena peningkatan kecepatan tumbuh yang dihasilkan per generasi relatif rendah, seperti yang dilaporkan oleh Bolivar et al. (2002) bahwa membutuhkan waktu selama 10 tahun untuk menghasilkan 12 generasi dengan kecepatan tumbuh 12.4% per generasi pada ikan nila. Penerapan teknologi hibridisasi dan triploidisasi terbatas pada ikan-ikan budidaya yang sudah diketahui teknik pemijahan buatannya secara baik. Begitu pula dengan metode transgenesis masih menimbulkan kontroversi dan kekhawatiran akan keamanan (foodsafety) dalam mengkonsumsi organisme transgenik tersebut, meskipun laju pertumbuhan 30 kali lebih cepat (Nam et al. 2001). Oleh karena itu diperlukan cara lain untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu alternatif yang bisa dilakukan adalah penggunaan protein hormon pertumbuhan rekombinan (rgh) ikan. Acosta et al. (2007) menjelaskan bahwa penggunaan rgh ikan dalam meningkatkan pertumbuhan ikan budidaya dilakukan dengan prosedur yang aman, bukan merupakan genetically modified organism (GMO) karena yang dimodifikasi adalah bakteri yang memproduksi rgh saja dan rgh tidak ditransmisikan ke keturunannya. Secara alami GH terlibat di dalam pengaturan pertumbuhan somatik dan metabolisme protein, lipid, karbohidrat dan mineral (Bolander 2004). GH juga mempunyai peranan penting dalam proses-proses reproduksi (Nader et al. 1999; Reinecke 2010), osmoregulasi (Mancera & Mc Cormick 1998; Inoue et al. 2003), nafsu makan (Canosa et al. 2005) dan perilaku (Johansson 2004). Di samping itu GH merupakan salah satu modulator penting bagi sistem imun ikan (Harris & Bird 2000). Namun demikian, keberadaan GH secara alami (ngh) sangat terbatas, sehingga untuk menambah ngh perlu diberikan dari luar, yaitu dengan rgh. Kandungan GH dalam tubuh ikan berkisar antara ng/ml plasma darah (Björnsson et al. 2000; Arnesen et al. 2003; Drennon et al. 2003; Nordgarden et al. 2005). Hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa penggunaan rgh mampu neningkatkan laju pertumbuhan ikan. Pemberian rgh ikan mas 0.1 μg/g bobot tubuh pada benih ikan nila dapat meningkatkan bobot tubuh sebesar 53.1% dibandingkan dengan kontrol (Li et al. 2003). Sekine et al. (1985) menjelaskan bahwa pemberian rgh pada ikan rainbow trout dapat meningkatkan pertumbuhan sebesar 50% dibandingkan dengan kontrol, sedangkan pada benih ikan beronang pemberian rgh dosis 0.5 μg/g bobot tubuh sebanyak 1 kali per minggu selama empat minggu dapat meningkatkan bobot tubuh sebesar 20% dari kontrol (Funkenstein et al. 2005). Alimuddin et al. (2010) menemukan bahwa pemberian hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik dalam meningkatkan bobot (20.94%) dibandingkan rgh ikan mas (18.09%), dan rgh ikan gurami (16.99%) pada benih

23 2 ikan nila yang diberikan melalui teknik injeksi. Selanjutnya, pemberian rgh pada benih ikan nila dengan dosis 30 mg/kg pakan (dosis basah) dengan frekuensi pemberian dua kali seminggu selama tiga minggu meningkatkan bobot tubuh sebesar 35% daripada kontrol (Hardiantho et al. 2012). Pemberian rgh melalui pakan merupakan metode yang praktis dan lebih efektif, tetapi perlu disalut (coating) untuk menghindari degradasi akibat enzim pencernaan dan ph rendah di lambung. Hasil penelitian Latar (2013) bahwa penggunaan penyalut HP55, PMC, dan kuning telur tidak berbeda terhadap pertumbuhan ikan nila. Efek rgh terhadap pertumbuhan, selain ditentukan oleh jenis rgh, juga ditentukan oleh dosis, dan umur ikan (Hertz et al. 1991). Kajian tentang dosis rgh dan umur (ukuran) ikan penting untuk dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan pada ikan nila yang merupakan salah satu jenis ikan penting dalam produksi akuakultur. Pemberian rgh dapat dilakukan dengan cara injeksi, perendaman, dan oral melalui pakan. Pemberian rgh melalui injeksi kurang aplikatif digunakan karena memerlukan waktu yang relatif lama, tenaga yang banyak, serta dibatasi oleh ukuran ikan. Metode perendaman hanya efektif dilakukan pada fase larva/benih ikan, sehingga pada penelitian ini pemberian rgh dilakukan secara oral melalui pakan. Beberapa rgh ikan seperti rgh ikan mas (Cyprinus carpio) (rccgh), ikan gurami (Osphronemus goramy) (roggh), dan ikan kerapu kertang (Epinephelus lanceolatus) (relgh) telah diproduksi, dan diuji bioaktivitasnya dalam memacu laju pertumbuhan ikan (Alimuddin et al. 2010). Berdasarkan analisis SDS-PAGE, relgh terekspresi pada level lebih tinggi dibandingkan rgh ikan mas dan rgh ikan gurami (Irmawati 2013). Ikan nila unggul yang ada di Indonesia yang telah dirilis dan beredar di masyarakat antara lain: nila merah Bangkok, nila NIRWANA (nila ras Wanayasa), nila SRIKANDI (salinity resistant from Sukamandi), nila SULTANA (seleksi unggul Selabintana), nila GIFT (genetic improvement of farmed tilapias), nila GESIT (genetically supermale Indonesian tilapia), nila JICA (Japan international cooperation agency), nila GET (genetically enhanced tilapias), nila BEST (Bogor enhanced strain tilapia), nila Jatimbulan (nila Jawa Timur Umbulan), dan nila Larasati (nila merah strain Janti). Untuk menguji apakah ada perbedaan respons pertumbuhan ikan nila yang telah dirilis dalam pemanfaatan rgh, dilakukan penelitian terhadap beberapa strain ikan nila. Pemakaian relgh pada penelitian ini selain ditujukan untuk pertumbuhan juga untuk melihat perannya dalam proses reproduksi ikan nila. Salah satu fase penting pada siklus reproduksi ikan adalah proses pematangan gonad. Proses pematangan gonad dimulai dari sintesis vitelogenin yang merupakan prekursor kuning telur (Wiegand 1982). Salah satu kondisi yang mengatur vitelogenesis adalah tersedianya hormon yang terkait dengan vitelogenesis dalam tubuh. Dari beberapa penelitian diketahui bahwa estradiol-17β dapat merangsang vitelogenesis. Barrero et al. (2007) melaporkan bahwa pemberian estradiol-17β pada ikan channel catfish (Ictalurus punctatus) menunjukkan kemampuannya dalam menginduksi produksi vitelogenin. Sintesis vitelogenin distimulir oleh estradiol-17β. Estradiol-17β masuk ke dalam sistem vaskuler dan merangsang hati menyintesis dan menyekresi vitelogenin (Nagahama 1987). Vitelogenin selanjutnya dilepas ke dalam darah dan kemudian secara selektif diambil dari

24 cairan darah untuk pengisian oosit. Konsentrasi estradiol-17β di dalam plasma yang meningkat selama periode perkembangan oosit dapat digunakan sebagai indikator vitelogenesis (Fostier et al. 1978). Singh et al. (1988) melaporkan bahwa perlakuan dengan rgh ikan salmon mampu menunjang perkembangan gonad dan menstimulasi produksi testosteron dan estradiol-17β pada ikan Fundulus heteroclitus. Selanjutnya Van Der Kraak & Wade (1994) menambahkan bahwa GH juga memberikan potensi pada GTH II menstimulasi produksi estradiol pada ovari ikan koki (Carassius auratus). Weber et al. (2007) menemukan bahwa IGF-1 pada ikan white perch (Morone americana) meningkatkan produksi testosteron dan estradiol-17β melalui fragmen ovari. Kajimura et al. (2004) melaporkan bahwa terdapat sejumlah besar reseptor GH pada oosit yang belum matang (immature) sebagaimana terdapat pada granulosa dan sel-sel teka yang mengelilingi oosit vitelogenik pada ikan mujair. GH alami memiliki kontribusi dalam proses pematangan gonad, sehingga penggunaan rgh melalui pakan diharapkan dapat meningkatkan produksi estradiol-17β dan mampu menstimulasi sintesis vitelogenin dalam proses rematurasi ikan nila. Namun demikian mengingat ikan nila yang mudah dan cepat memijah, pemberian rgh pada ukuran calon induk diharapkan dapat menghambat perkembangan gonad agar reproduksinya dapat dikontrol. Oleh karena itu diperlukan penelitian yang berkaitan dengan pemberian relgh sehingga bisa terlihat peran GH dalam mengontrol reproduksi, dan mengevaluasi apakah pemberian relgh dapat meningkatkan pertumbuhan dan menghambat proses pematangan gonad atau sebaliknya dapat mempercepat pematangan gonad. Tujuan Penelitian Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengevaluasi respons pertumbuhan dan reproduksi ikan nila yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk: 1. Menentukan dosis optimum relgh dalam pakan untuk pertumbuhan 2. Mengkaji respons pertumbuhan pada empat strain ikan nila yang diberi relgh 3. Mengkaji respons pertumbuhan ikan nila pada ukuran yang berbeda setelah pemberian relgh 4. Mengkaji peran relgh dalam proses perkembangan gonad ikan nila 3 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah menjadi salah satu alternatif untuk memacu pertumbuhan dan mengontrol reproduksi, serta menyediakan informasi terkait penggunaan relgh pada ikan nila.

25 4 Kebaharuan (Novelty) Pertama kalinya dilakukan penelitian aplikasi pemberian hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang untuk membandingkan respons pertumbuhan antara varietas ikan nila yang ada di Indonesia dan terhadap respons reproduksi ikan nila. Ruang Lingkup Penelitian Secara umum ruang lingkup dan tahapan pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut : 1. Persiapan penelitian meliputi produksi dan penyiapan relgh, serta penyiapan ikan uji. 2. Penelitian penentuan dosis optimum aplikasi relgh secara oral pada ikan nila merah. Pada penelitian ini diukur parameter-parameter pertumbuhan yaitu bobot ikan, pertambahan bobot tumbuh ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), kelangsungan hidup (TKH) dan konversi pakan (KP). 3. Mengkaji efek pemberian relgh terhadap pertumbuhan empat strain ikan nila yaitu SULTANA, NIRWANA, SRIKANDI, dan nila merah. Pada penelitian ini diukur parameter-parameter pertumbuhan, komposi proksimat, glikogen hati, glikogen otot, dan rasio RNA:DNA. 4. Mengkaji efek pemberian relgh terhadap pertumbuhan ikan nila SULTANA pada ukuran yang berbeda. Pada penelitian ini diukur parameter-parameter pertumbuhan, komposi proksimat, glikogen hati, glikogen otot, indeks hepatosomatik (IHS), dan rasio RNA:DNA. 5. Mengkaji efek pemberian relgh terhadap reproduksi ikan nila SULTANA. Pada penelitian ini diukur parameter-parameter reproduksi dan pertumbuhan yaitu protein darah, glukosa darah, kandungan estradiol, indeks gonadosomatik (IGS), indeks hepatosomatik (IHS), ukuran oosit, bobot ikan, B, LPH, TKH, dan konversi pakan (KP) Secara ringkas ruang lingkup dan alur penelitian yang dilaksanakan disajikan pada Gambar 1.

26 5 Perbaikan pertumbuhan Seleksi, hibridisasi, poliploidisasi, dan transgenesis Aplikasi rgh Perendaman: Larva, massal Oral melalui pakan: massal, efektif Injeksi: Ikan besar, tidak efektif Optimasi dosis Efek strain Ukuran ikan Reproduksi Pertumbuhan tinggi Mengontrol Pematangan gonad Produksi budidaya meningkat Reproduksi bisa dikontrol Gambar 1 Ruang lingkup dan alur penelitian.

27 6 RESPONS PERTUMBUHAN IKAN NILA MERAH YANG DIBERI PAKAN MENGANDUNG HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN PADA DOSIS BERBEDA ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi respons petumbuhan ikan nila merah (Oreochromis niloticus) yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (Epinephelus lanceolatus) (relgh) pada dosis berbeda. Ikan nila merah dengan bobot rata-rata 3.5 g dipelihara dalam akuarium berukuran 1.0x0.5x0.5 m 3 (volume air 200 L) dan diberi pakan buatan dengan dosis relgh 3.00 mg/kg pakan (perlakuan A), 0.30 mg/kg pakan (perlakuan B), 0.03 mg/kg pakan (perlakuan C), dan 0 (kontrol). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertambahan biomassa ( B), pertumbuhan harian (LPH), dan konversi pakan (KP) tidak berbeda nyata (p>0.05) antara perlakuan, tetapi berbeda nyata jika dibandingkan dengan kontrol (p<0.05). B, LPH, dan KP perlakuan pemberian relgh masing-masing berkisar g, %, , lebih tinggi daripada kontrol yang masing-masing berkisar g, %, dan Sebagai kesimpulan pemberian dosis relgh antara mg/kg pakan efektif dalam meningkatkan pertumbuhan ikan nila merah dengan pertambahan bobot % dan dosis yang efisien adalah 3 mg/kg pakan. Kata kunci: dosis berbeda, hormon pertumbuhan rekombinan, nila merah, Oreochromis niloticus

28 7 GROWTH RESPONSE OF RED NILE TILAPIA FED ON DIFFERENT DOSES OF RECOMBINANT GROWTH HORMONE SUPPLEMENTED DIET ABSTRACT This study was conducted to examine the growth response of red tilapia (Oreochromis niloticus) fed on diet containing recombinant Epinephelus lanceolatus growth hormone (relgh). Red tilapia with initial body weight of 3.5 g were reared in 200-L glass aquaria and fed on artificial diet with different doses of crude relgh protein, namely 3.00 mg/kg diet (treatment A), 0.30 mg/kg diet (treatment B), 0.03 mg/kg (treatment C), 0 (control). The results showed that weight gain ( W), specific growth rate (SGR), and feed conversion ratio (FCR) were not significantly different among treatments (p>0.05), but significantly different compared to the control (p<0.05). W, SGR, and FCR of relghtreated fish were ranged to g, 3.35 to 3.46 % and 1.07 to1.14, and higher than that of control ( W: g, SGR: %, FCR: As conclusion, feeding with diet containing relgh mg/kg increased growth of red tilapia with weight gain of % and the efficient relgh dose was 3.00 mg/kg diet. Keywords: different doses, Oreochromis niloticus, recombinant growth hormone

29 8 PENDAHULUAN Hormon pertumbuhan (growth hormone/gh) berperan penting dalam pertumbuhan organisme vertebrata. Level GH alami relatif rendah dan metode isolasinya relatif rumit sehingga tidak ekonomis dan tidak praktis, maka digunakan teknologi DNA rekombinan untuk memproduksi GH rekombinan (Sekine et al. 1985). Hormon pertumbuhan rekombinan (rgh) dari berbagai spesies vertebrata, termasuk ikan telah dapat diproduksi dalam jumlah banyak menggunakan bioreaktor berupa bakteri Escherichia coli (Promdonkoy et al. 2004, Sørensen & Kim 2005, Alimuddin et al. 2010), dan ragi Pichia pastoris (Acosta et al. 2007, Weidner et al. 2010). Bioaktivitas rgh dalam memacu pertumbuhan telah diuji pada ikan, udang dan kekerangan (Moriyama & Kawauchi 2001, Acosta et al. 2007, Alimuddin et al. 2010, Santiesteban et al. 2010). Namun demikian efek rgh terhadap pertumbuhan selain ditentukan oleh jenis rgh yang diberikan, juga ditentukan oleh dosis dan ukuran ikan uji (Hertz et al. 1991). Dosis yang digunakan dalam pemberian rgh berbeda terhadap setiap spesies ikan seperti yang dilaporkan Li et al. (2003) bahwa pemberian rgh ikan mas 0.1 μg/g bobot tubuh pada benih ikan nila dapat meningkatkan bobot tubuh sebesar 53.1% dibandingkan dengan kontrol. Acosta et al. (2007), menyatakan bahwa rgh ikan nila yang diberikan pada benih ikan nila umur lima hari setelah menetas dengan cara perendaman selama 90 menit, dilakukan tiga kali/minggu selama enam minggu dengan dosis 0.1 mg/l air, mampu meningkatkan pertumbuhan 171% dibandingkan dengan kontrol setelah enam minggu. Selain itu, pemberian rgh ikan mas melalui pakan dengan dosis 30 mg/kg pakan dengan frekwensi pemberian dua kali seminggu selama tiga minggu pada benih ikan nila ukuran panjang tubuh sekitar 2 cm (bobot tubuh sekitar 0.7 g), diperoleh peningkatan pertumbuhan sekitar 35% dibandingkan dengan kontrol tanpa diberi rgh (Hardiantho et al. 2012). Dosis pemberian rgh harus tepat, karena jika tidak tepat maka terjadi umpan balik negatif pada kelenjar untuk tidak menyekresikan GH (Moriyama & Kawauchi 2001) sehingga kajian tentang dosis untuk meningkatkan pertumbuhan ikan perlu dilakukan. Waktu dan Tempat METODE PENELITIAN Pemeliharaan dilaksanakan pada bulan November 2012 sampai dengan Januari 2013 di Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik, Fakultas Perikanan dan Ilmu kelautan IPB (FPIK IPB), Bogor. Pembuatan pakan mengandung relgh dilakukan di Laboratorium Reproduksi & Genetika Organisme Akuatik FPIK IPB. Analisis proksimat pakan dan ikan dilakukan di Laboratorium Nutrisi FPIK IPB. Produksi relgh Produksi relgh dilakukan menggunakan bakteri Escherichia coli BL21 yang mengandung konstruksi pcold-1/relgh (Alimuddin et al. 2010). Bakteri

30 E.coli yang mengandung rgh tersebut diperoleh dari Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor (FPIK IPB). Klon bakteri E. coli dikultur awal dalam 4 ml media 2xYT cair yang mengandung ampisilin, dan diinkubasi menggunakan shaker pada suhu 37 C selama jam. Kemudian dilakukan subkultur dengan mengambil sebanyak 1 ml dari kultur awal, dimasukkan ke dalam 100 ml media 2xYT cair baru, dan diinkubasi pada suhu 37 C selama 2 jam. Kemudian kultur diberi kejutan suhu 15 C selama 30 menit, ditambahkan IPTG 1 mm sebanyak 1 ml, dan diinkubasi menggunakan shaker pada suhu 15 C selama 24 jam. Bakteri hasil kultur dikumpulkan dengan sentrifugasi pada rpm selama 2-10 menit. Lisis dinding sel bakteri dilakukan secara kimiawi menggunakan lisozim. Pelet bakteri hasil sentrifugasi dicuci menggunakan 1 ml bufer tris-edta (TE) per 200 mg bakteri, diinkubasi pada suhu 37 C selama 20 menit, dan selanjutnya disentrifugasi pada rpm selama 1 menit. Supernatan dalam tabung mikro dibuang, diganti dengan larutan lisozim (10 mg dalam 1 ml bufer TE) sebanyak 500 µl, diinkubasi pada suhu 37 C selama 20 menit, lalu disentrifugasi pada rpm selama 1 menit. Supernatan dibuang, dan pelet yang terbentuk merupakan protein rgh dalam bentuk badan inklusi (inclusion body). Pelet rgh dicuci dengan bufer fosfat salin (PBS) sebanyak 1 kali. dan rgh siap digunakan atau disimpan pada suhu -80 C. Verifikasi protein berdasarkan berat molekul dilakukan melalui elektroforesis badan inklusi menggunakan teknik SDS-PAGE menggunakan coomasie brilliant blue sebagai pewarna (CBB staining) berdasarkan Walker (2002). Pembuatan pakan mengandung relgh Pembuatan pakan mengandung relgh dilakukan dengan cara mencampurkan relgh ke dalam pakan komersial dengan dosis 0.03, 0.3, dan 3.00 mg/kg pakan dengan komposisi proksimat (isoenergi dan rasio C/P sama) seperti disajikan pada Tabel 1. Pencampuran pakan dilakukan berdasarkan metode Hardiantho et al. (2012) yaitu relgh dilarutkan dalam 15 ml PBS dicampur dengan 2 mg kuning telur lalu dihomogenkan dengan menggunakan vorteks. Campuran tersebut disemprotkan secara merata pada 100 g pakan buatan. Selanjutnya pakan dikering-udarakan sebelum diberikan ke ikan. Tabel 1 Proksimat pakan uji yang mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang Epinephelus lanceolatus (relgh) dan kontrol. Komposisi Pakan Uji 3.00 mg/kg 0.30 mg/kg 0.03 mg/kg Kontrol 1 Kontrol 2 Protein (%) Lemak (%) Serat kasar (%) Karbohidrat (%) Abu (%) Air (%) GE (kkal/kg pakan) Rasio C/P (kkal/g protein) Kontrol 1= pakan komersial ditambah dengan kuning telur. Kontrol 2= pakan komersial tidak ditambah dengan kuning telur. GE (gross energy) dihitung berdasarkan kandungan energi dalam protein 1 g = 5.4 kkal, lemak = 9.3 kkal, dan karbohidrat 1 g = 4.1 kkal (Cho dan Watanabe 1988). 9

31 10 Hewan Uji Hewan uji yang digunakan pada percobaan ini adalah ikan merah (Oreochromis niloticus) yang diperoleh dari pembenihan ikan di kolam Percobaan FPIK IPB Bogor. Sebelum digunakan, terlebih dahulu ikan uji diadaptasikan dengan kondisi pemeliharaan, kemudian diseleksi untuk mendapatkan ukuran yang seragam. Benih dengan bobot rata-rata 3.5 g dipelihara dalam akuarium berukuran 1.0x0.5x0.5 m 3, kedalaman air 40 cm dengan kepadatan 25 ekor. Adaptasi terhadap pakan buatan dilakukan selama satu minggu sebelum pemberian pakan mengandung relgh. Penelitian dilaksanakan selama delapan minggu. Pakan diberikan dengan frekuensi tiga kali sehari ( , , dan WIB) secara at satiation (sampai kenyang). Pakan mengandung relgh diberikan tiga hari sekali selama empat minggu pemberian, dengan dosis sesuai perlakuan. Aerasi diberikan pada setiap akuarium untuk menjaga suplai oksigen tetap terjamin dan sesuai kebutuhan ikan. Untuk menjaga kelayakan media budidaya, dilakukan penyifonan wadah setiap hari dan dua hari sekali air diganti 100 %. Rancangan Percobaan Desain percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan mengaplikasikan tiga perlakuan dan dua kontol, setiap perlakuan diulang tiga kali. Perlakuan yang diterapkan adalah: A = Pemberian pakan mengandung relgh 3 mg/kg pakan B = Pemberian pakan mengandung relgh 0.3 mg/kg pakan C = Pemberian pakan mengandung relgh 0.03 mg/kg pakan K1 = Pemberian pakan tanpa mengandung relgh + kuning telur K2 = Pemberian pakan tanpa mengandung relgh Efektivitas pemberian dosis relgh ditentukan berdasarkan pertambahan bobot rata-rata ( B), laju pertumbuhan harian (LPH), kelangsungan hidup (TKH) dan konversi pakan (KP). Bobot dan panjang tubuh semua ikan diukur setiap dua minggu. TKH dihitung pada akhir pemeliharaan. Perhitungan dan analisis data LPH dan KP dihitung mengikuti formula NRC (1977). LPH = (ln Wt - ln Wo) /t x 100 %. B= Wt-Wo. KP = F/(Wt+D)-Wo. Wt, Wo, F, D, dan t, masing masing adalah bobot akhir (g), Bobot awal (g), jumlah konsumsi pakan, bobot ikan mati (g), dan t waktu (hari). Semua data disajikan berdasarkan ratarata±standar deviasi (SD) dan dianalisis menggunakan one-way ANOVA, diikuti dengan uji Fisher menggunakan Minitab 16. Perbedaan dianggap nyata bila p<0.05. HASIL DAN PEMBAHASAN Pertumbuhan ikan nila merah yang diberi relgh mampu memacu pertumbuhan dibanding control (Gambar 2; Tabel 2). Bobot tubuh ikan nila yang diberi perlakuan relgh pada dosis mg/kg pakan mampu meningkatkan

32 pertumbuhan sebesar % dibanding kontrol (tanpa pemberian relgh dan tanpa kuning telur). 11 Pertumbuhan Biomassa (g) A B C K1 K Waktu (Minggu ke) Keterangan : A, B, C adalah perlakuan pemberian relgh masing-masing 3.00 mg/kg, 0.30 mg/kg, dan 0.03 mg/kg pakan. K1: pakan komersial ditambah dengan kuning telur. K2: pakan komersial tidak ditambah dengan kuning telur. Gambar 2 Biomassa ikan nila merah (Oreochromis niloticus) yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) dan kontrol (tanpa diberi relgh). Hasil percobaan menunjukkan bahwa biomassa akhir, LPH, dan KP semua perlakuan pemberian relgh lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan kontrol 1 dan 2, sedangkan TKH tidak berbeda nyata (p>0.05) (Tabel 2). Selanjutnya, biomassa, LPH, dan KP antar perlakuan relgh tidak berbeda (p>0.05). Tabel 2 Biomassa, Pertambahan bobot ( B) laju pertumbuhan harian (LPH), konversi pakan (KP), dan tingkat kelangsungan hidup (TKH) strain ikan nila merah yang diberi pakan mengandung hormon pertumbuhan rekombinan ikan kerapu kertang (relgh) Parameter Perlakuan Kontrol 3.00 mg/kg 0.30 mg/kg 0.03 mg/kg K1 K 2 Biomassa awal (g) ±1.34 a ±0.99 a ±1.01 a ±1.54 a ±0.92 a Biomassa akhir(g) ±21.80 a ±41.35 a ±19.15 a ±60.67 b ±60.56 b B (g) ±21.69 a ±42.01 a ±18.12 a ±60.67 b ±60.25 b LPH (%) 3.46±0.06 a 3.41±0.13 a 3.35±0.04 a 3.03±0.21 b 3.02±0.20 b KP 1.07±0.04 a 1.14±0.06 a 1.14±0.03 a 1.36±0.17 b 1.38±0.19 b TKH (%) 93.33±2.31 a 93.33±2.31 a 90.67±2.31 a 93.33±2.31 a 93.33±2.31 a B : K1 (%) B : K2 (%) Ikan dipelihara dalam 200 L akuarium selama delapan minggu. Kontrol 1: pakan komersial ditambah dengan kuning telur. Kontrol 2: pakan komersial tidak ditambah dengan kuning telur. B = pertambahan bobot biomassa, B:K (%) = persentase pertambahan bobot relatif terhadap kontrol. Huruf superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) GH berperan dalam meregulasi pertumbuhan baik secara langsung maupun tidak langsung. Mekanisme secara langsung adalah GH akan langsung mempengaruhi pertumbuhan organ tanpa perantara insulin growth factor-1 (IGF-

33 12 1) di dalam hati. Mekanisme tidak langsung adalah mekanisme GH dalam mempengaruhi pertumbuhan yang dimediasi oleh IGF-1 dalam hati ikan. Ada beberapa faktor lain yang berperan dalam mekanisme ini, yaitu: reseptor GH (GHr), GH binding proteins (GHBPs), IGF binding proteins (IGFBPs), dan reseptor IGF. GHr berfungsi dalam menangkap sinyal GH yang disekresikan oleh pituitari, GHBPs berfungsi dalam melindungi dan pengangkutan GH dari pituitari di dalam darah. IGFBPs berfungsi dalam melindungi dan mengangkut IGF-1 di dalam darah menuju ke organ target. Reseptor IGF-1 berfungsi untuk menangkap sinyal IGF-1 dalam organ-organ yang menjadi target (Wong et al. 2006; Debnanth 2010). Perbedaan respons pertumbuhan antara ikan yang diberi relgh dengan kontol terlihat mulai minggu kedua hingga minggu kedelapan pemeliharaan. Pada dosis 0.03, 0.30, dan 3.00 mg/kg pakan dapat meningkatkan pertumbuhan masingmasing sebesar %, 27.66%, dan % dibanding dengan ikan kontrol (tanpa ditambah kuning telur). Peningkatan pertumbuhan juga diikuti oleh peningkatan nilai konversi pakan ikan dengan peningkatan masing-masing %, %, dan %. Hasil percobaan ini mengindikasikan bahwa pemberian relgh secara oral pada dosis 0.03 sampai 3.00 mg/kg pakan memberikan respons pertumbuhan yang sama (p>0.05) dan dapat meningkatkan pertumbuhan sebesar sampai %. Berdasarkan nilai konversi pakan, pemberian relgh 3.00 mg/kg pakan dapat menghemat jumlah pakan sebanyak %, sementara dosis 0.03 dan 0.3 mg/kg hanya menghemat 21.05%. Berdasarkan analisis ekonomi (Lampiran 5) diketahui bahwa relgh pada dosis 3.00 mg/kg pakan merupakan dosis yang efisien. Biaya untuk pakan dapat mencapai lebih dari 50% biaya produksi perikanan budidaya. Dengan demikian, perbaikan KP tersebut sangat berpotensi menurunkan biaya produksi. Selanjutnya, peningkatan pertumbuhan akan mempercepat pencapaian ukuran panen, sehingga jumlah siklus produksi per satuan waktu menjadi meningkat. Oleh karena itu, peningkatan pertumbuhan dan perbaikan KP secara bersama-sama dapat meningkatkan pendapatan pembudidaya. Bila mengacu pada Hardiantho et al. (2012) yang melaporkan pemberian rgh ikan mas pada ikan nila maka percobaan ini menunjukkan bahwa pemberian rgh ikan kerapu kertang lebih efektif dan efisien dapat diturunkan 10 dan 100 kali lebih rendah dibanding dengan rgh ikan mas. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilaporkan Alimuddin et al. (2010) yang menyatakan bahwa rgh yang berasal dari ikan kerapu kertang lebih baik dibandingkan dengan rgh ikan gurami dan ikan mas. Ketiga level dosis relgh yaitu 0.03, 0.30, dan 3.00 mg/kg pakan dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan ikan nila. Dari tiga level dosis relgh tersebut dapat dikemukakan bahwa pemberian relgh untuk memacu pertumbuhan ikan nila pada dosis 3.00 mg/kg pakan menunjukkan efisiensi yang terbaik. KESIMPULAN Pemberian dosis relgh antara mg/kg pakan efektif dalam meningkatkan pertumbuhan ikan nila merah dengan pertambahan bobot % dan dosis yang efisien adalah 3.00 mg/kg pakan.