## SUPLEMENTASI FUCOIDAN PADINA DARI PERAIRAN LAMPUNG UNTUK MENINGKATKAN RESPON IMUN UDANG VANNAMEI

## DIETARY PADINA FUCOIDAN FROM LAMPUNG WATERS TO ENHANCE IMMUNE RESPONSE OF PACIFIC WHITE SHRIMP
Agus Setyawan * , Kiki Indah Lestari, Yudha Trinoegraha Adiputra
Jurusan Perikanan dan Kelautan, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung Jl. Soemantri Brojonegoro No.1, Bandar Lampung 35145 Indonesia Email: agus.setyawan@fp.unila.ac.id

## ABSTRAK
Padina sp.,  salah  satu  alga  cokelat,  banyak  tumbuh  di  perairan  tropis  termasuk  di  Lampung. Padina mengandung  fucoidan,  polisakarida  bersulfat,  yang  terbukti  memiliki  berbagai  macam  bioaktivitas. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  efektivitas  fucoidan Padina sp.  dari  Perairan  Lampung  untuk meningkatkan respon imun non-spesifik pada udang vaname. Alga coklat Padina sp. dikoleksi dari Pantai Ketapang,  Pesawaran,  Lampung.  Ekstraksi  fucoidan  dari Padina sp.  dilakukan  dengan  metode  asam kemudian disuplementasikan ke 10 ekor udang vananmei (ukuran 10 g) yang dipelihara dalam kontainer ukuran 45 L selama 14 hari. Penelitian dilakukan dengan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas 3 perlakuan dan 4 ulangan meliputi suplementasi fucoidan dengan dosis 0 mg/kg (control); 750 mg/kg;  dan  1500  mg/kg  pakan.  Setiap  hari,  udang  diberi  pakan  sebanyak  3%  dari  biomassa  dengan frekuensi 4 kali. Pengambilan sampel hemolim (0,2 ml/ekor) untuk pengamatan parameter respon imun non-spesifik  udang  vannamei  dilakukan  pada  hari  ke-0;  7;  dan  14.  Empat  parameter  respon  imun nonspesifik  udang  vaname  meliputi total  hemocyte  count (THC),  aktivitas  fagositosis  (AF),  indeks fagositosis  (IF),  dan  total  protein  plasma  (TPP)  diamati  setiap  kali  pengambilan  hemolim  dari  masing- masing kontainer (4 udang/kontainer). Hasil penelitian menunjukkan pemberian ekstrak fucoidan Padina sp. memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap peningkatan THC dan TPP. Perlakuan suplementasi 750 mg/kg fucoidan Padina merupakan perlakuan terbaik untuk meningkatkan respon imun nonspesifik pada udang vaname.
Kata kunci : Alga coklat Padina sp., fucoidan, Litopenaeus vannamei, respon imun

## ABSTRACT
Padina,  one  of  the  brown  algae,  grows  in  many  tropical  waters  including  in  Lampung.  Padina  contains fucoidan, a sulfated polysaccharide, which has been shown to have a wide range of bioactivity. This study aims  to  determine  the  effectiveness  of  fucoidan  Padina  sp.  from  Lampung  waters  to  enhance  the  non- specific  immune  response  in  Pacific  white  shrimp.  Padina  sp.  was  collected  from  Ketapang  Beach, Pesawaran, Lampung then the Padina’s f ucoidan was acidly extracted by previously method. Fucoidan then supplemented  to  10  vananmei  shrimp  (size  10  g)  each  container  (45  L)  for  14  days.  The  study  was conducted with a complete randomized design trial (CRD) consisting of 3 treatments and 4 repeats including fucoidan supplementation at a dose of 0 mg/kg (control); 750 mg/kg; and 1500 mg/kg of feed. Every day, shrimp were fed as much as 3% of biomass with a frequency of 4 times. Four nonspecific immune response of shrimp including total hemocyte count (THC), phagocytosis activity (PA), phagocytosis index (PI), and total plasma protein (TPP) were mesured on day 0; 7; and 14 after fucoidan supplementation. The results showed the administration of fucoidan extract Padina sp. gives significantly different results to THC and TPP  enhancements.  Supplementation treatment  of 750  mg/kg  fucoidan  Padina  is  the  best  treatment to increase nonspecific immune response in Pacific white shrimp.
Keywords : Brown algae Padina sp., fucoidan, Litopenaeus vannamei, immune response

## PENDAHULUAN
Udang  vaname  merupakan  salah  satu produk  ekspor  perikanan  yang  memiliki
banyak  peminat  dan  juga  permintaan.  Di tingkat  nasional,  volume  ekspor  udang  kita juga  menunjukkan  pola  peningkatan  yang cukup signifikan dari 162,256 ton di tahun
2015  menjadi  239,227  ton  di  tahun  2020. Peningkatan  volume  ekspor  ini  juga  diikuti dengan peningkatan nilai pendapatan ekonomi dari  sekitar  USD  1,45  miliar  di  tahun  2015 menjadi lebih dari USD 2 miliar di tahun 2020 (Novriadi et  al .,  2021).  Bahkan  pemerintah Indonesia  mentargetkan  produksi  udang nasional  bisa  mencapai  2  juta  ton  per  tahun pada tahun 2024 (DJPB KKP, 2020). Namun, berbagai  kendala  saat  ini  masih  dihadapi dalam budidaya udang vannamei dan saat ini masuk dalam daftar penyakit pada krustasea antara  lain  Acute  hepatopancreatic  necrosis disease  (AHPND),  white  spot  syndrome  virus (WSSV), infectious myonecrosis virus (IMNV), Taura syndrome virus (TSV), dan Hepatobacter penaei (WOAH, 2023). Salah satu upaya untuk menanggulangi penyakit pada udang adalah dengan memberikan  imunostimulan.  Salah  satu senyawa yang potensial sebagai imunostimulan  adalah  fucoidan.  Fucoidan merupakan polisakarida bersulfat yang kebanyakan  berasal  dari  alga  cokelat  yang potensial  sebagai  berbagai  macam  terapi (Luthuli et  al .,  2019).  Fucoidan  dari Sargassum terbukti  mampu  meningkatkan respon imun tilapia (Isnansetyo et al ., 2016) dan udang (Immanuel et al ., 2012; Kitikiew et al ., 2013; Setyawan et al ., 2018).
Salah  satu  alga  cokelat  tropis  yang banyak  ditemukan  di  Perairan  Indonesia, termasuk di Perairan Lampung, adalah Padina . Padina merupakan salah satu alga coklat yang dapat hidup pada kondisi perairan yang cukup berarus  karena  memiliki holdfast  rhizoid seperti  cakram  yang  digunakan  untuk menempel  pada  substrat  baik  pada  substrat berpasir maupun pada pecahan karang (Sinyo dan Somadayo, 2013). Habitat tumbuh Padina sp. tumbuh di zona intertidal perairan pantai. Padina sp . dapat ditemukan pada kedalaman 1 m hingga 60 m (Guiry et al ., 2014). Padina sp.  dapat  berkembang  biak  dengan  cepat karena dilakukan secara aseksual dan seksual (Garreta et al ., 2007).
Penelitian sebelumnya telah membuktikan  beberapa  bioaktivitas  fucoidan dari  alga  cokelat Padina dari  Perairan  di Indonesia  antara  lain  sebagai  anti  kanker (Isnansetyo et  al .,  2017),  meningkatkan respon  imun  ikan  lele  (Purbomartono et  al ., 2019) dan udang vannamei (Setyawan et al ., 2018), dan sebagai antioksidan (Kurnialahi et al ., 2020). Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis bioaktivitas fucoidan Padina dari Perairan  Lampung  terhadap  respon  imun udang vannamei.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan Januari – Maret  2020  di  Laboratorium Budidaya  Perikanan,  Fakultas  Pertanian, Universitas  Lampung  dan  area  percobaan tambak  udang  Pak  Mulyono,  Tarahan, Lampung Selatan.
Alga cokelat Padina dikoleksi dari Pantai Ketapang  dan  Klara,  Pesawaran,  Lampung. Alga selanjutnya dicuci  dan dikeringanginkan kemudian dicacah menjadi ukuran kecil untuk diekstraksi.  Fucoidan Padina (FP)  diekstraksi secara asam mengacu pada metode sebelumnya  (Setyawan et  al .,  2018).  Untuk memastikan hasil ekstraksi fucoidan, dilakukan uji Fourier Transform Infra Red (FT- IR)  Spectroscopy  dan  dibandingkan  dengan referensi FTIR fucoidan sebelumnya. Selanjutnya fucoidan  serbuk dicampur dalam akuades  steril  dan  dicampur  dalam  pakan udang  dengan  menggunakan  perekat  Progol (Surabaya,  Indonesia)  sesuai  dengan  dosis perlakuan  yaitu  0,  750  mg/kg,  dan  1500 mg/kg pakan, masing-masing 4 ulangan.
Sebanyak  12  kontainer  (ukuran  45  L) masing-masing diisi dengan 7 ekor udang (10 g)  yang  diambil  dair  tambak  di  Tarahan, Lampung  Selatan.  Udang  diaklimatisasi selama  3  hari  sampai  nafsu  makan  normal. Setiap  hari  udang  dikasih  pakan  sesuai perlakuan sebanyak 3% dari biomassa dengan frekuensi  pemberian  4  kali  yaitu  pada  jam 06.00; 11.00; 16.00; dan 21.00.
Sampel hemolim udang diambil sebanyak  200  µl/udang  dari  masing-masing kontainer  (4  sampel  udang  per-kontainer) pada  hari  ke-0,  7,  dan  14  dari  waktu suplementasi  fucoidan.  Hemolim  selanjutnya digunakan untuk analisis hematologi meliputi total  hemocyte  count (THC),  aktivitas fagositosis  (AF),  indeks  fagositosis  (IF),  dan total  protein  plasma  (TPP)  dengan  metode mengacu pada penelitian sebelumnya (Yudiati et  al .,  2016).  Data  hematologi  udang selanjutnya  dianalisis  dengan  analisis  sidik ragam (ANOVA) dan uji lanjut dengan Uji BNT dengan selang kepercayaan 95%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  uji  FTIR  fucoidan  Padina  dair perairan Lampung dapat dilihat pada Gambar 1. Hasil analisis spektrum FTIR pada penelitian ini dengan rentang gelombang 4000-650 cm -1 yaitu  3339,7;  2124,6;  1617,7;  1423,8; 1230,0; dan 1021,3 cm -1 .
Pada  bilangan  gelombang  3339,7  cm -1 merupakan  peregangan  untuk  gugus  (O-H).
Menurut  Coates  (2000),  kisaran  bilangan gelombang  3600-3200  cm -1 merupakan  pita serapan  gugus  hidroksil  (O-H).  Pita  puncak bilangan gelombang 1617,7 cm -1 menandakan absorbansi dari asam uronat, menurut Ale et al . (2011), kisaran gelombang 1610-1620 cm - 1 merupakan  pita  serapan  dari  asam  uronat. Pita puncak bilangan gelombang 1423,8 cm -1 menunjukkan  peregangan  gugus  C-H  dari fucosa,  menurut  Ale et  al .  (2011),  kisaran gelombang  1400-1470  cm -1 mengindikasikan scissoring vibrasi  dari  CH 2 (galaktosa  dan mannosa).  Pita  puncak  bilangan  gelombang
1230,0 cm -1 menunjukkan adanya gugus ester sulfat  (S=O),  menurut  Pereira et  al .  (2009), bahwa puncak 1253-1220 cm -1 adalah primer dan  sekunder  dari  golongan  O-sulfat,  yang merupakan  karakteristik  komponen  fucoidan dan polisakarida sulfat pada rumput laut dan puncak  bilangan  gelombang  1021,3  cm -1 menunjukkan adanya gugus (C-O).
Hasil  uji  parameter  hematologi  udang menunjukkan  adanya  peningkatan  signifikan pada THC dan TPP khususnya pada perlakuan suplementasi  fucoidan  1500  mg/kg  pakan (Gambar 2-5).
Gambar 1 . Spektrum FTIR fucoidan Padina dari Perairan Lampung
a a a a a b a a c 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 H0 H7 H14 THC (1 0 6 s el /m l) Hari Pengamatan Perlakuan A
Perlakuan B
Perlakuan C
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa pemberian  fucoidan  mampu  meningkatkan total hemosit pada udang vaname. THC udang tertinggi  pada  penelitian  ini  yaitu  sebesar 11,40  x10 6 sel/ml  pada  pemberian  ekstrak fucoidan  Padina  sp.  selama  14  hari pemeliharaan. Hasil ini lebih tinggi dibandingkan  dengan  penelitian  sebelumnya diberi  makan  dengan  ekstrak  alga  coklat Padina sp. dengan dosis 10 g/kg yang mampu meningkatkan  THC  0,818 x  10 7 sel/ml  pada
hari  ke-12  (Ridlo,  2009).  Peningkatan  total hemosit  ini  menunjukkan  bahwa  pemberian ekstrak fucoidan Padina sp. dapat meningkatkan total hemosit udang. Aktivitas
fagositosis merupakan mekanisme  pertahanan  non  spesifik  yang ditunjukkan  dengan  adanya  sel  fagosit  yang dapat  memfagosit  benda  asing  yang  masuk kedalam  tubuh  udang.  Hasil  pengamatan aktivitas  fagositosis  sebelum  perlakuan  dan pada hari ke-7 setiap perlakuan menunjukkan
Gambar 3 . Aktivitas fagositosis udang vannamei
a a a a a a a a a 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 H0 H7 H14 AF (%) Hari Pengamatan Perlakuan A Perlakuan B Perlakuan C a a a a a a a a a 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 H0 H7 H14 In d eks F ag osi to si s Hari Pengamatan
Perlakuan A
Perlakuan B
Perlakuan C
Gambar 5 . Total protein plasma udang vananmei
peningkatan nilai aktivitas fagosistosis dengan rata 83,13-87,71%  menjadi  84,10-88,88%, namun  pada  hari  ke-14  aktivitas  fagositosis dengan  dosis  750  mg/kg  FP  mengalami peningkatan  dengan  rata-rata  89,17%, sedangkan  pada  perlakuan  kontrol  dan  dosis 1500 mg/kg FP mengalami penurunan dengan rata-rata  83,42  dan  86,78%.  Berdasarkan hasil  analisis  sidik  ragam  dan  uji  lanjut  BNT pemberian  ekstrak  fucoidan Padina sp.  pada pengamatan  hari  ke-7  dan  hari  ke-14 memberikan pengaruh nyata ( P ˂ 0,05) terhadap  aktivitas  fagositosis,  sedangkan pada  pengamatan  hari  ke-0  memberikan pengaruh  yang  sama  ( P ˃ 0,05)  terhadap aktivitas  fagositosis.  Pada  penelitian  lainnya, suplementasi  fucoidan Padina dari  perairan selatan  Jawa  mampu  meningkatkan  aktivitas fagositosis  udang  vannamei  hingga  5  kali dibandingkan  dengan  kontrol  (Setyawan et al ., 2018).
Berdasarkan  hasil  analisis  sidik  ragam pada  setiap  perlakuan  tidak  memberikan pengaruh yang nyata antara hari pengamatan dengan  nilai  indeks  fagositosis,  begitu  juga dengan  interaksi  antara  hari  pengamatan dengan  dosis  perlakuan  yang  diberikan terhadap nilai indeks fagositosis tidak berbeda nyata  ( P ˃ 0,05).  Pemberian  fucoidan  padina sampai  dosis  0,5  g/kg  hingga  8  g/kg  pakan juga  tidak  berpengaruh  signifikan  terhadap indeks  fagositosis  udang  (Setyawan et  al ., 2018) maupun ikan lele (Purbomartono et al ., 2019).
Peningkatan imun udang juga ditunjukan  dengan  meningkatnya  nilai  total protein  plasma  dalam  hemolim  udang. Peningkatan nilai total plasma yang signifikan ditunjukan  pada  pengamatan  hari  ke-7  pada perlakuan C dengan dosis 1500 mg/kg ekstrak fucoidan Padina sp.  sebesar  356,89  mg/ml. Hasil  ini  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan penelitian sebelumnya yang direndam dengan ekstrak  alga  coklat Sargasum  glaucescens (Ghaednia,  2011).  Protein  plasma  pada hemolim  udang  berperan  penting  dalam sistem  imun  udang  diantaranya  untuk aglutinasi ( clotting ) dan menghasilkan protein-protien  pengenalan  terhadap  benda asing  yang  masuk  ke  dalam  tubuh  udang antara  lain  lektin  (Fredick  &  Ravichandran, 2012).

## KESIMPULAN
Suplementasi  fucoidan Padina dari Perairan Lampung efektif untuk meningkatkan respon  imun  non-spesifik  udang  vananmei khusunya  THC  dan  TPP  meskipun  belum terbukti  efektif  untuk  meningkatkan  aktifitas dan indeks fagositosis udang vannamei.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini sepenuhnya didukung oleh Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada Masyarakat  (LPPM)  Universitas  Lampung
a a b b c b 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 H0 H7 H14 TPP (mg /ml ) Hari Pengamatan Sebelum Perlakuan
Perlakuan A
Perlakuan B
Perlakuan C
melalui  Hibah  Penelitian  Unggulan  tahun 2020.

## REFERENSI
Ale, M.T., Mikkelsen, J.D., & Meyer, A.S. 2011. Important  determinants  for  fucoidan bioactivity: A critical review of structure- function relations and extraction methods  for  fucose-containing  sulfated polysaccharides  from  brown  seaweeds. Marine  Drugs ,  9(10):  2106-2130.  DOI: 10.3390/md9102106
Fredrick,  W.S.  &  Ravichandran,  S.  2012. Hemolymph proteins in marine crustaceans. Asian  Pacific  Journal  of Tropical  Biomedicine ,  2(6):496 – 502. DOI: 10.1016/S2221-1691(12)60084-7 Immanuel,  G.,  Sivagnanavelmurugan,  M., Marudhupandi, T., Radhakrishnan, S., & Palavesam,  A.  2012.  The  effect  of fucoidan from
brown
seaweed Sargassum  wightii  on  WSSV  resistance and immune activity in shrimp Penaeus monodon  (Fab). Fish  &  Shellfish
Immunology , 32(4):551 – 564. DOI: 10.1016/j.fsi.2012.01.003 Isnansetyo,  A.,  Fikriyah,  A.,  Kasanah,  N.,  & Murwantoko. 2016. Non-specific immune potentiating activity of fucoidan from a
tropical brown algae (Phaeophyceae), Sargassum  cristaefolium in tilapia ( Oreochromis  niloticus ). Aquaculture  International ,  24:465 – 477. DOI: 10.1007/s10499-015-9938-z Ghaednia,  B.,  Mehrabi,  M.R.,  Mirkbaksh,  M. Yeganeh, V., Hoseinkhezri, P., Garibi, G.,
& Ghaffar, J.A. 2011. Effect of hot water extract  of  brown  seaweed Sargassum glaucescens via  immersion  route  on immune  responses  of Fenneropenaeus indicus . Iranian  Journal  of  Fisheries Sciences , 10(4):616-630. Garreta,  A.G.,  Lluch,  J.R. ,  Martı ,  M.C.B.,  & Siguan, M.A.R. 2007. On the presence of fertile gametophytes of Padina pavonica (Dictyotales,  Phaeophycea)  from  the Iberian  coasts. Anales  del  Jardin Botanico de Madrid , 64(1):27 – 33. DOI: 10.3989/ajbm.2007.v64.i1.48
Guiry, M.D.,  Guiry,  G.M., Morrison, L., Rindi, F.,  Miranda,  S.V.,  Mathieson,  A.C., Parker, B.C., Langangen, A., John, D.M., Barbara,  I.,  Carter,  C.F.,  Kuipers,  P.,  & Garbary,  D.J.  2014.  AlgaeBase:  an  on- line  resource  for  algae. Cryptogamie Algol ,  35(2):105 – 115.  DOI:  10.7872/ crya.v35.iss2.2014.105
Isnansetyo,  A.,  Laili,  L.F.N.,  Nursid,  M.,  &
Asmah,  S.R.  2017.  Cytotoxicity  of fucoidan from three tropical brown algae against  breast  and  colon  cancer  cell lines. Pharmacognosy  Journal, 9(1):14- 20. DOI: 10.5530/pj.2017.1.3
Kitikiew, S., Chen, J.C., Putra, D.F., Lin, Y.C., Yeh,  S.T.,  &  Liou,  C.H.  2013.  Fucoidan effectively provokes the innate immunity of  white  shrimp  Litopenaeus  vannamei and  its  resistance  against  experimental Vibrio  alginolyticus  infection. Fish & Shellfish  Immunology, 34(1):280 – 290.
DOI: 10.1016/j.fsi.2012.11.016.
Kurnialahi,  I.D.,  Husni,  A.,  Sinurat,  E.,  & Isnansetyo, A. 2020. Antioxidant activity of tropical seaweed Sargassum muticum fucoidan. AACL Bioflux, 13(1):230-240. Luthuli, S., Wu, S., Cheng, Y., Zheng, X., Wu, M., Tong, H. 2019. Therapeutic effects of fucoidan:  a  review  on  recent  studies.
Marine Drugs, 17(9):1-15. DOI: 10.3390/md17090487
Pereira, L., Amado, A.M., Critchley, A.T., van de  Velde,  F.,  &  Ribeiro-Claro,  P.J.A.
2009. Identification of selected seaweed polysaccharides (phycocolloids) by vibrational  spectroscopy  (FTIR-ART  and FT-raman). Food  Hydrocolloids ,  23(7): 1903 – 1909 . DOI:  10.1016/j.foodhyd. 2008.11.014 Purbomartono, C., Isnansetyo, A.,
Murwantoko,  &  Triyanto.  2019.  Dietary fucoidan  from  Padina  boergesenii  to enhance non-specific immune of catfish ( Clarias sp.). Journal  of  Biological Sciences, 19(2):173-180. DOI:10.3923/jbs.2019.173.180.
Setyawan,  A.,  Isnansetyo,  A.,  Murwantoko, Indarjulianto,  S.,  &  Handayani,  C.R. 2018. Comparative immune response of dietary  fucoidan  from  three  Indonesian Brown Algae in
White Shrimp
Litopenaeus  vannamei . AACL  Bioflux , 11(6):1707-1723.
Sinyo,  Y.,  &  Somadayo,  N.  2013.  Studi keanekaragaman  jenis  makroalga  di Perairan Pantai Pulau Dofamuel Sidangoli  Kecamatan  Jailolo  Selatan Kabupaten Halmahera Barat. Bioedukasi , 1(2):120-130. DOI: 10.33387/bioedu.v1i2.4349
Suhana,  Sapanli,  K.,  &  Fauzi,  S.  2023.
Dampak target produksi udang dua juta ton terhadap ekonomi kelautan
Indonesia:  Pendekatan  input-output. Jurnal Kebijakan Sosial Ekonomi Kelautan dan Perikanan , 13(2):113-124.
DOI: 10.15578/jksekp.v13i2.12585
Wolrd Organization for Animal Health (WOAH). 2023. Disease list by WOAH: Crustacean disease. https://www.woah.org/filead
min/Home/eng/Health_standards/aahc/ current/chapitre_diseases_listed.pdf