pengkayaan rotifera
TRANSCRIPT
Penggunaan dan Teknik Produksi Pakan Alami: Rotifera
Alih Jenjang D4 Bidang Studi Akuakultur 2009
AKUAKULTURMasalah : Teknik kultur (managemen induk, grow-out) Disease control Ketersediaan dan strategi pemberian pakan Larvikultur produksi larva ikan dengan kualitas dan kuantitas tinggi masalah : tingkat kematian larva ikan tinggi (sistem pencernaan primitif dan ketersediaan pakan buatan ) Penggunaan pakan alami / live food (Rotifera : Brachionus plicatilis) Kandungan nutrisi yang tinggi dan sesuai bagi larva ikan Toleransi hidup terhadap lingkungan yang tinggi Laju reproduksi tinggi (0,7 1,4 kali / rotifera/ hari) Dapat diproduksi masal (partenogenetik) Ukuran tubuh sesuai dengan ukuran mulut larva ikan Mobilitas rendah Autolisis (mudah diserap oleh pencernaan larva ikan) Tingkat pencemaran terhadap air kultur rendah
Klasifikasi Rotifera Strain -LKingdom Filum Kelas Ordo Famili Genus Spesies : : : : : : : Animalia Rotifera Eurotatoria Ploima Brachionidae Brachionus Brachionus plicatilis
Ukuran :
130 - 340 m(Fukusho, 1982)
Morfologis B. plicatilis
Corona MastaxLorica
Lambung Ovarium
Vesica urinariaTelur
Penis
Foot
Pedal gland
B. plicatilis betina dan jantan
Rotifera dengan resting egg
Reproduksi / Siklus Hidup B. plicatilis
Reproduksi B. plicatilis (Sorgeloos & Lavens, 1996)
GAMBARAN UMUM
Digunakan sebagai pakan alami untuk proses larvikultur beberapa spesies ikan (kerapu,kakap) dan crustacea
Rotifer excellent Keuntungan penggunaan rotifera : firstMass production
food for fish larvae
Reproduction Size
the su
Mobility Tolerance Bioencapsulation
Perilaku Makan
- Omnivora- Memakan semua partikel organik yang ukurannya sesuai dengan ukuran mulutnya. - Jenis makanan mikroalga, bakteri, ragi, protozoa, perifiton, tannoplankton, detritus.
Tipe Ukuran Tubuh Rotifera
Large (L-type) rotifers (Brachionus plicatilis) panjang lorika berkisar antara 200-360 m, dan berbentuk obtuse angled spines Small (S-type) rotifers (Brachionus rotundiformis), panjang lorika berkisar 150-220 m, dan berbentuk pointed spines. Super small (SS-type) rotifers - panjang lorika 70-160m, - dipilih untuk dijadikan pakan pertama bagi larva ikan bermulut kecil (kerapu). - spesiesnya tidak berbeda dengan spesies S-type rotifers (Brachionus rotundiformis), hanya ukurannya yang lebih kecil dari Stype rotifers
SS-type rotifer perbesaran 100x
Peningkatan produksi akuakultur dari sektor perikanan - Eropa - Asia Kerapu Kakap
Pakan alami (Life Feed)
Rotifera (Brachionus plicatilis)
-
Permasalahan kultur : kesulitan dalam produksi rotifera dalam jumlah banyak rendahnya kualitas rotifera yang dihasilkan tingginya biaya operasional dalam produksi masal rotifera.
Masalah :
Penggunaan (dari segi nutrisi, tingkat higienis kultur) Teknik Kultur : Produksi rotifera Brachionus plicatilis umumnya masih dilakukan dengan sistem kultur statis / konvensional (sistem Batch) - Produktivitas relatif rendah - Tidak ada perlakuan dalam menjaga kualitas air - Sistem kultur belum baku
Penggunaan sistem resirkulasi
Sistem ResirkulasiSistem kultur dimana secara kontinu terjadi pengambilan sejumlah air dari sistem untuk kemudian dimasukkan kembali ke dalam sistem setelah diberi suatu perlakuan tertentu (secara fisik, kimiawi atau biologis), umumnya untuk menghilangkan limbah dalam kultur sehingga kualitas air kultur dapat terjaga / tetap stabil bagi organisme kultur. (Midlen & Redding, 2000)
Biofilter :-
Filter hidup yang terdiri dari media tempat bakteri dapat hidup (Helfrich dan Libey, 2003). Tempat kolonisasi bakteri nitrifikasi dan tempat terjadinya detoksifikasi amonia (Tetzlaff dan Heidinger, 1990).
NITRIFIKASI : Proses oksidasi amonia menjadi nitrat 2 grup bakteri yang berbeda : 1. bakteri pengoksidasi amonium (Nitrosomonas) 2. bakteri pengoksidasi nitrit (Nitrobacter)NH4+NH4+
NO3-
NO2-
NO2-
Perubahan Nitrogen selama Proses Nitrifikasi (Sawyer dan McCarty, 1978 dalam Effendi, 2003).
1.
SISTEM STATIK (BATCH)
Tampak depan
Tampak atas
selang aerasi
2.
SISTEM RESIRKULASISkema sistem resirkulasiFlow rate = 0,12 mL/s (~ 100% per hari)
P
Tangki kultur rotifera (triplo) : Pompa
Settlement Tank
Protein Skimmer
Biofilter
P
: Aliran air sebelum treatment
: Aliran air setelah treatment
Sistem kultur resirkulasi (modifikasi dari Suantika et.al., 2000)
Sistem kultur resirkulasie d
c
a
bKeterangan : a = tangki kultur rotifera b = settlement tank c = biofilter bakteri nitrifikasi d = protein skimmer e = tangki pakan
d a c b a
Keterangan : a = filter screen (30m) b = selang pakan c = selang aerasi d = selang inlet
b c
Keterangan : a = filter screen (30m) b = batu aerasi c = pipa outleta
Keterangan : a = pompa b = selang outlet
b
Tampak Atas
a b c
Biofiltera = saluran inlet biofilter b = selang aerasi c = substrat bakteri nitrifikasi (35 kg CaCO3) (ukuran 3-18 mm; berat 0,01-2,5 g)
Protein Skimmer
Keterangan :
Protein SkimmerAlat filtrasi (tabung) yang berfungsi untuk memisahkan materi organik terlarut dalam air dengan cara pengapungan melalui jasa gelembung-gelembung udara yang ditiupkan kedalam suatu kolom air.
Prinsip kerja :Air kultur masuk ke dalam tabung protein skimmer lalu diberikan aerasi dengan kekuatan tinggi sampai ke dasar tabung, sehingga tercipta gelembung-gelembung udara. Pada gelembunggelembung udara yang dihasilkan inilah terjadi penempelan materi organik terlarut yang kemudian naik ke permukaan air dalam tabung, kemudian saling bersatu membentuk buih/busa dan dapat dipisahkan dari kolom air untuk kemudian dibuang keluar dari tabung.
Kondisi Kultur
B. plicatilis dikultur dalam air laut dengan volume total 10 L dan kepadatan awal 20 ind /mL Diberi aerasi (200 mL/ menit) Suhu : 25 1oC Salinitas : 30 1 ppt Diberi pakan (ragi) 0,45 g /106 ind/ hari
Parameter kualitas air : - Fisika : 1. Salinitas 2. Oksigen terlarut (DO) 3. Suhu 4. pH - Kimia : 1. Kadar amonium 2. Kadar nitrit 3. Kadar nitrat diukur setiap hari Biologi : Total Bacteria Count diukur pada awal, tengah dan akhir periode kultur
Dihitung kepadatan (ind/mL)Dihitung jumlah telur
Pengukuran faktor fisika - kimia airSalinitasDiukur dengan Refractometer merk ATAGO tipe S/Mill-EDiukur dengan menggunakan DO-meter Extech model 407510 Diukur dengan pH-meter merk Oakton Diukur dengan (HACHspektrofotometer) metode Nesslerspektrofotometri Diukur dengan metode Diazotasispektrofotometri
Oksigen Terlarut (DO) dan SuhupH Kadar Amonium
Kadar Nitrit Kadar Nitrat
Diukur dengan metode Brusinspektrofotometri
Penghitungan Total Bacteria Count (TBC) Serial Dilution 1mL sampel air + 9mL NaCl 85%
+9mL NaCl 85%
+9mL NaCl 85%
+9mL NaCl 85%
+9mL NaCl 85%
Pengenceran 101
Pengenceran 102
Pengenceran 103
Pengenceran 104
Pengenceran 105
Pour Plate
1 mL
Penghitungan Jumlah Bakteri(antara 30-300 koloni)
Back
2.
SISTEM RESIRKULASI Pengkondisian Biofilter Bakteri Nitrifikasi
Kultur Bakteri Nitrifikasi (105 CFU/mL)inokulasi
Biofilter (substrat : kerikil CaCO3) Penambahan NH4Cl
25 ppm
50 ppm
100 ppm
SISTEM KULTURTerdapat beberapa sistem yang digunakan dalam produksi kultur Rotifera, antara lain :
Sistem Statis Sistem semi kontinyu (Semi-continuous system) Sistem Kultur Berkepadatan Sangat Tinggi (Ultra-high density system) Sistem Resirkulasi Akuakultur
Pengembangan dalam Sistem Kultur
Kultur Statis (Batch Culture) - ragi + alga - pasta alga - penggunaan pakan buatan
Semi-continuous & Continuous culture - ultra high density - Yoshimura et al.Resirkulasi (ARC, UGent)
Sistem Statis (Batch)
Umumnya diinokulasikan pada kepadatan awal 50-200 ind/mL Kelebihan mudah untuk dilakukan Kekurangan - Bersifat ekstensif - Membutuhkan ruang yang luas - Kualitas air tidak terjaga -Kualitas dan kuantitas tidak stabil
Skema Kultur Statis (Batch culture)Peristaltic pump
Cold storage (4oC) Air line Food line Air line
Heater
Air-water-lift
Air stone
Rotifer tank
Kepadatan B. plicatilisHari keKepadatan Brachionus plicatilis (ind/mL) pada sistem Batch, Resirkulasi Tahap I dan Resirkulasi Tahap IISistem Batchhari 0-5 0 1 2 3 4 5 6 7 20 0a
Sistem Resirkulasi Pakan=0,45 g20 0a
300 250 200
hari 5-10
Pakan=0,60g20 0a
Batch Resirkulasi I Resirkulasi II
32 6 a 42 7 a 52 6 a 50 6 a 20 0 21 5 29 7
42 13 a 62 7 a 76 10 a 92 22 b 98 16 a 109 19 a
62 22 b 108 35 b 153 53 b 206 33 c 223 41 b 236 39 b
Kepadatan (ind/mL)
24 4 a
33 11 b
30 5 ab
150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 Hari ke6 7 8 9 10
89 10
42 755 8 51 6
118 19 a121 17 a 116 16a
241 39 b213 29 b
*
Huruf yang sama pada satu baris menunjukkan nilai rata-rata yang tidak berbeda secara signifikan (P>0,05)
Grafik Pertumbuhan Kultur B. plicatilis pada sistem Batch, Resirkulasi Tahap I dan Resirkulasi Tahap II
12 10
8,5
DO (mg/L)
8
8
pHBatch Resirkulasi I Resirkulasi II0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
6 4
7,5
7 6,5 0 1 2 3 4 5 6 7
2 0
Batch Resirkulasi I Resirkulasi II8 9 10
Hari ke4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hari ke-
[ NH4+ ] (ppm)
[ NO2- ] (ppm)
Batch Resirkulasi I Resirkulasi II
0,3
Batch Resirkulasi I Resirkulasi II
0,2
0,1
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hari ke7 6
Hari ke-
[ NO3- ] (ppm)
5 4 3 2 1 0 0
Batch Resirkulasi I Resirkulasi II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hari ke-
Hasil pengukuran a) DO b) pH c) NH4+ d) NO2- e) NO3- pada sistem Batch, sistem resirkulasi tahap I dan sistem resirkulasi tahap II
Pakan optimum Nannochloropsis sp. dengan konsentrasi 107 sel/mL
450
Kepadatan (ind.mL -1)
400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8
407 ind/ml
105 106 107 108
Hari ke
Kepadatan B. plicatilis dengan pemberian pakan Nannochloropsis sp. dengan konsentrasi yang berbeda
Rendahnya produktivitas sistem Batch Akumulasi Amonium ~ Cekaman yang tinggi pada kultur
Untuk mengatasi dengan memanipulasi nitrifikasi menambahkan bakteri nitrifikasi dalam kultur rotifera ditambahkan 24 jam setelah stocking rotifers
Pengatur aerasi Selang aerasi
Plastik hitam
Rangkaian sistem Batch tanpa penambahan bakteri nitrifikasi
Rangkaian sitem Batch dengan penambahan bakteri nitrifikasi (menggunakan bola polipropilen dan tekstil sebagai substrat)
HASIL
600 500
515 ind/mLkontrol bola kain
jumlah (ind/ml)
400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 hari ke 5 6 7 8
Kepadatan B. plicatilis dengan inokulasi bakteri nitrifikasi dan penambahan substrat yang berbeda
Parameter Fisika-KimiaParameter Fisika-Kimia7 6 5
9 8,5 8 7,5
DO (mg/L)
4
pH
3 2 1 0 0 1 2 3 hari ke 4 5 6 7 8 kontrol polipropilen kain
7 6,5 6 5,5 5 0
kontrol polipropilen kain
1
2
3
hari ke 4
5
6
7
8
7 kontrol 6[NH4+] (ppm)
0,5
polipropilen
0,4
kontrol polipropilen kain
[NO2-] (ppm)
5 4 3 2
kain
0,3 0,2 0,1
1 0 0 1 2 3 hari ke 4 5 6 7 80
0
1
2
3 hari ke 4
5
6
7
8
300 250[NO3-] (ppm)kontrol polipropilen
200 150 100 50 0 0
kain
1
2
3
hari ke
4
5
6
7
8
Hasil pengukuran a) DO b) pH c) NH4+ d) NO2- e) NO3- pada kultur B. plicatilis dengan inokulasi bakteri nitrifikasi dan penambahan substrat yang berbeda
Sistem Kultur Berkepadatan Sangat Tinggi (Ultra-high density system)
Rotifera dikultur dengan metode statis kepadatan awal 10.000 ind/mL dalam tangki berukuran 1 m3 diberi pakan Chlorella air tawar berkepadatan tinggi (concentrated freshwater Chlorella).Kepadatan akhir kultur B. plicatilis 20.000 - 40.000 ind/mL setelah 2 hari periode kultur. Kelebihan : - jumlah tenaga kerja sedikit - area kultur yang lebih kecil - produktivitas tinggi dan konsisten sepanjang tahun Kekurangan : - sistem yang sangat rumit - membutuhkan biaya investasi yang tinggi (Yoshimura et.al.,1995).
Sistem semi kontinyu (Semi-continuous system)
Kepadatan B. plicatilis dijaga konstan dengan pemanenan secara periodik. Metode yang digunakan metode perampingan (thinning method) 25% volume kultur dipanen setiap hari, kemudian kultur ditambah medium yang baru dengan volume yang sama (Girin & Devauchele (1974)
Jumlah Bakteri pada Air Kultur Rotifera (CFU.mL-l)Control Marine agar TCBSRotifer culture Protein skimmer 9.0 104 1.0 105 1.8 103 5.4 102
Ozone Marine agar TCBS2.7 104