http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati

## OPTIMALISASI KULTUR Daphnia YANG BERPERAN SEBAGAI HEWAN UJI DALAM EKOTOKSIKOLOGI
Hertien Koosbandiah Surtikanti 1 , Rahadian Juansah 2 , Diah Frisda 3

## Jurusan Pendidikan Biologi, FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia
Diterima 10 September 2017 Disetujui 22 November
2017 Publish 30 November 2017
Jl. Dr. Setiabudhi no 229 Bandung email : hertien_surtikanti@yahoo.com
e-ISSN : 2541-4208 p-ISSN : 2548-1606
Abstrak . Daphnia (udang-udangan) merupakan hewan standar Internasional yang layak dan sering digunakan dalam pengujian kualitas air. Salah satu persyaratan sebagai hewan uji diantaranya adalah, bahwa hewan tersebut dapat dikultur dalam kondisi laboratorium. Oleh sebab itu diperlukan  studi  awal  tentang  kultur  Daphnia  di  Laboratorium  Riset Lingkungan  di  FPMIPA,  UPI.  Studi  ini  bertujuan  untuk  (1)  menentukan jumlah neonate (umur < 24 jam) yang dihasilkan oleh satu gravid female Daphnia dalam 250 ml medium dan (2) menentukan tingkat kesintasan 10 neonate selama 3 hari dalam 3 medium (10 mL) yang berbeda (air tawar buatan,  air  sumur  dan  air  PDAM).  Experimen  ini  dilakukan  masing- masing  dengan  5  kali  ulangan.  Hasil  yang  diperoleh  bahwa  rata-rata jumlah neonate yang dihasilkan dari satu induk Daphnia pada hari ke  2 dalam medium air buatan, air sumur dan air PDAM berturut-turut adalah 14;  13;  dan  11.  Sedangkan  rata-rata  jumlah  neonate  yang  mampu bertahan dalam medium air buatan, air sumur dan air PDAM adalah 8.5- 10  ekor.  Hasil  studi  ini  menunjukkan  bahwa  Daphnia  dapat  dikultur  di laboratorium dan neonate yang dihasilkan mengalami tingkat kesintasan lebih  dari  80%  hingga  hari  ke  3  dengan  menggunakan  ketiga  medium yang  berbeda.  Sehingga  neonate  layak  digunakan  dalam  uji  hayati metode statis tanpa pakan dan oksigen.
Kata kunci : Neonate, Daphnia, Kultur, Medium
Abstract. Daphnnia (Crustacea) is an International standard organism test.  It  is  very  common  use  for  evaluate  the  water  quality.  One  of  the requirement as an organism test is availability in culture under laboratory condition.  Therefore,  study  about  Daphnia  culture  in  Laboratory  of Environmental Research FPMIPA UPI is needed. The aim of this study is (1)to  determine  the  number  of  neonate  offsprings  (<24  hours)  produced by one gravid female in 250mL medium and (2) to determine the survival level of 10 neonates in 3 medium (10 mL)  within 3 days and 3 replicates. The  results  showed  that  the  average  number  of  neonates  culturing  in freshwater,  well  and  PDAM  water  was  14;  13;  and  11.  Meanwhile  the average number of neonates survived within 3 days was 8,5-10 neonates. In  conclusion,  Daphnia  may  be  cultured  well  under  laboratory  and neonates may survive more than 80%  within 3 days.
Key words : Neonate, Daphnia, Culture, Medium

## Cara Sitasi
Surtikanti,  H.  K.,  Juansah,  R.  &  Frisda,  D.  (2017).  Optimalisasi  Kultur Daphnia yang  Berperan
http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati
Sebagai Hewan Uji dalam Ekotoksikologi. Jurnal Biodjati , 2 (2). Hal 83-88.

## PENDAHULUAN
Daphnia  magna (Gambar  1)  merupakan kelompok udang-udangan dan hidup di daerah akuatik. Daphnia  magna memiliki  ukuran tubuh  sekitar  2  mm  untuk  jantan  dan  3-5  mm untuk  betina  (Clare,  2009). Daphnia  magna disebut sebagai kutu air karena pergerakannya yang  naik  turun  seperti  melompat  dalam  air. Hewan  ini  banyak  ditemukan  dalam  jumlah melimpah  di    habitat  air  tawar  di  Asia,  Eropa dan  Amerika    (Hebert,    1978;  Poirier  et  al., 1988).  Hewan  ini  sudah  banyak  dikenal  sejak puluhan tahun dan pada saat ini makin banyak kebutuhan  hewan  ini  sebagai  objek  penelitian dan  juga  untuk  keperluan  beberapa  jenis penelitian.  Diantaranya  digunakan  dalam menguji  toksisitas  bahan  kimia  (Tonkopii  & Iofina, 2007; Hermawati et al., 2009;).
Gambar 1. Morfologi Daphnia magna (Ebert 2005)
Daphnia ini  merupakan  hewan  standar Internasional  yang  layak  digunakan  dalam pengujian  kualitas  air.  Beberapa  persyaratan
yang  dimiliki  oleh  hewan  untuk  dijadikan sebagai hewan percobaan di dalam ekotoksikologi  adalah:  memiliki  distribusi yang  luas,  hewan  lokal,  data  biologi  sudah dikenal,  memiliki  sensitifitas  yang  tinggi  dan mudah dikultur di dalam ruangan laboratorium (Surtikanti,  2014).  Kriteria  tersebut  sudah dimiliki  oleh Daphnia .  Beberapa  penelitian tentang kultur Daphnia sudah dilakukan untuk persediaan  pakan  ikan  (Rottman  et  al.,  2014; Vass & Raina, 1988) dalam jumlah yang besar. Faktor yang mempengaruhi terhadap pertumbuhan  kultur Daphnia dapat  berupa jenis pakan (Munirasu et al., 2016) , intensitas cahaya  (Buikema,  1973),  suhu  (Gross  & Bunting, 1983). Kondisi ruangan atau laboratorium  tidak  akan  sama,  maka  perlu dilakukan  penelitian  tentang  kultur Daphnia untuk  mendapatkan  jumlah neonate yang dibutuhkan untuk ekotoksikologi dalam kondisi lokal di Laboratorium Riset
Lingkungan  Departemen  Pendidikan  Biologi UPI. Neonate adalah  instar  pertama  yang dihasilkan dari induknya yang berumur kurang dari 24 jam (Poirier et al., 1988).

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  ini  didahului  dengan  proses aklimatisasi Daphnia dalam kondisi laboratorium    Riset  Lingkungan  Departemen Pendidikan  Biologi  FPMIPA  UPI  selama  2 minggu.  Pertama-tama, gravid Daphnia yang dewasa  diperoleh  dari  Laboratorium  Pusat Penelitian Air jalan Dago Bandung sebanyak 2 Liter. Daphnia tersebut  di  kultur  dengan menggunakan  media  air  sumur  yang  sudah didiamkan  selama  1  minggu  di  dalam  beker gelas bervolume 3 Liter di Laboratorium Riset Lingkungan  Departemen  Pendidikan  Biologi
http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati
FPMIPA  UPI.  Kultur  tersebut  dilengkapi dengan  aerator  untuk  penyediaan  oksigen terlarut  dan  makanan  berupa  fermipan. Digunakannya  fermipan  sebagai  pakan  dalam penelitian  ini  agar  memudahkan  dalam pelaksanaan  dan  mudah  diperoleh.  Pakan berupa  alga  lebih  baik  sebab  akan  terhindar dari penurunan kualitas air akibat dari sisa-sisa pakan  yang  terbuang.  Tetapi  persiapan  kultur alga  memerlukan  biaya  tinggi,  pemeliharaan yang  lebih  intensif  agar  steril  dan  ruangan yang  terkondisi  secara  stabil  (Surtikanti, 1990).
Setelah  aklimatisasi,  dilakukan  2  jenis experimen  yaitu  untuk  mengetahui  rata-rata jumlah neonate yang  dihasilkan  dari gravid Daphnia dan  mengetahui  kesintasan neonate dalam  metode  uji  statis  selama  3  hari.  Jadi untuk  terlaksananya  experimen  ini  dibutuhkan gravid Daphnia dan neonate yang  berumur kurang  dari  24  jam.  Eksperimen  yang dilakukan  berupa  uji  hayati  cara  statis  ( static bioassay ) menurut standar APHA (2005).
Sebagai  perbandingan  medium  air, dalam penelitian ini digunakan 3 jenis medium yaitu air sumur, PDAM dan freshwater buatan. Freshwater merupakan larutan yang mengandung 0,096  g  NaHCO 3 -0,06  g CaCl 2 2H 2 O  -0,06  g  MgSO 4 7H 2 0  -  0,004  g KCL    dalam  1  L  aquadest  (medium  EPA).
Medium ini memiliki kriteria 80-100
CaCO 3 /L,  alkalinitas  60-70  mg/L  dan  pH 7,6+/-0,2.
Untuk  experimen  yang  pertama: gravid Daphnia yang  besar  yang  mengandung  telur dipindahkan dengan menggunakan pipet kedalam  vial  (volume  10  mL)  yang  sudah berisi  medium  air  sumur  (5),  medium  air PDAM (5) dan medium freshwater buatan (5). Masing-masing  vial  berisi  10  ekor gravid Daphnia. Pengulangan  dilakukan  5  kali. Lakukan  pengamatan  jumlah neonate yang dihasilkan  setelah  24,  48  dan  72  jam.    Setiap
hari, neonate yang sudah dihitung di  pisahkan kedalam beker lain.
Sedangkan untuk experimen yang kedua: gravid Daphnia yang besar yang mengandung telur  dipindahkan  kedalam  gelas  beaker  (250 mL)  yang  mengandung  air  sumur.  Diamkan selama kurang dari 24 jam dengan memberikan aerasi ringan dan pakan fermipan. Pada  saat  kurang  dari  24  jam,  dihasilkan neonate (umur  <24  jam). Neonate tersebut dipindahkan  dengan  menggunakan  pipet  ke dalam vial (10 mL)  yang telah berisi air sumur (5),  air  PDAM  (5)  dan freshwater buatan  (5) Masing-masing vial tersebut berisi 10 neonate . Pengulangan  dilakukan  5  kali.  Pengamatan jumlah neonate yang  sintas  dihitung  setelah 24,  48  dan  72  jam  dengan  metode  uji  hayati statis-akut.
Experimen  ini  dilakukan  mulai  hari Senin  hingga  Jumat  (hari  kerja),  karena keterbatasan akses di Laboratorium. Selain itu, rancangan  5  hari  kerja  dalam  penelitian  untuk mengurangi  upah  lembur  diluar  hari  kerja. Hari  Senin  mulai  dilakukan  persiapan  bahan dan lain-lain yang dibutuhkan untuk experimen.  Hari  Selasa  jam  10  pagi  mulai dilakukan seleksi hewan dari kultur, kemudian langsung  dipindahkan  ke  dalam  vial  yang sudah  dipersiapkan.  Kemudian  hari  Rabu, Kamis  dan  Jumat  dilakukan  pengamatan sebelum  jam  10.  Agar  terhindar  pengamatan lebih dari 24 jam. Pada saat experimen selesai pada  saat  itu  juga  bahan  dan  alat-alat  di bersihkan dan dirapikan kembali di laboratorium.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Masa aklimatisasi sangat diperlukan bagi kultur Daphnia , untuk  memperoleh hasil  yang maksimal. Aerasi ringan tanpa adanya gelembung udara pada saat kultur berlangsung, dapat  mempertahankan  partikel  makanan
http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati
berada  dalam  suspensi,  sehingga  kehidupan Daphnia dapat terus berjalan (Rottmann et al., 2014).  Sedangkan  aerasi  yang  menimbulkan gelembung  udara  dapat  merusak  karapax Daphnia yang menyebabkan kematian.
Hasil penelitian di bawah ini menampilkan  rata-rata  jumlah neonate dari
gravid  Daphnia dari  3  jenis  media  air  yang berbeda  (Tabel  1,  2,  dan  3)  dan  rata-rata jumlah neonate yang  sintas  selama  3  hari dalam  3 jenis media air yang berbeda  (Tabel 4, 5 dan 6) tanpa aerasi dan pemberian pakan.
Tabel 1.Hasil Pengamatan  jumlah neonate per 10 gravid  Daphnia pada masing-masing 5 medium air sumur (100 mL) sebagai replikasi, selama 4 hari
Hari/replikasi Jumlah indukan yang hidup/jumlah neonate yang dihasilkan 1 2 3 4 5 Rata-rata Selasa 10/0 10/0 10/0 10/0 10/0 0/50 Rabu 10/19 10/20 8/33 10/26 9/40 138/49 = 3 Kamis 7/100 8/87 8/96 9/109 6/93 485/37 = 13 Jumat 7/3 5/9 4/18 2/23 3/11 52/20 = 3
Tabel 2. Hasil Pengamatan  jumlah neonate per 10 gravid  Daphnia pada masing-masing 5 medium air pdam (100 mL) sebagai replikasi, selama 4 hari
Hari/replikasi Jumlah indukan yang hidup/jumlah neonate yang dihasilkan 1 2 3 4 5 Rata-rata Selasa 10/0 10/0 10/0 10/0 10/0 0/50 Rabu 10/9 10/34 9/23 10/16 9/30 112/48 = 2 Kamis 9/87 7/92 8/86 9/99 8/113 477/41 = 11 Jumat 4/13 4/12 3/28 5/13 1/3 69/19 = 4
Tabel 3.Hasil Pengamatan  jumlah neonate per  10 gravid  Daphnia pada masing-masing 5 medium freshwater (100 mL) sebagai replikasi, selama 4 hari
Hari/replikasi Jumlah indukan yang hidup/jumlah neonate yang dihasilkan 1 2 3 4 5 Rata-rata Selasa 10/0 10/0 10/0 10/0 10/0 0/50 Rabu 10/17 10/28 10/43 10/32 9/86 206/49 = 4 Kamis 9/98 7/101 8/108 9/127 4/53 487/37 = 14 Jumat 9/15 3/3 7/21 7/5 0//8 52/20 = 3
Pada    Tabel  1,  2  dan  3  terlihat  bahwa neonate yang  paling  banyak  dihasilkan  adalah kultur setelah 48 jam  pada  semua jenis media air.  Berturut-turut  dihasilkan  13,  11,  dan  14 neonate dengan  menggunakan  media  air sumur,  PDAM  dan freshwater buatan.  Hasil ini  menunjukkan  bahwa  ketiga  medium  air tersebut  tidak  berpengaruh  terhadap  jumlah neonate yang dihasilkan pada hari ke 2 kultur. Pakan  berupa  fermipan  yang  berada  dalam
kultur sangat berpengaruh terhadap kematangan Daphnia untuk  bereproduksi sebelum dipindahkan ke dalam vial yang berisi 3  jenis  media  air.  Menurut  Herbert  (1978), jumlah  dan  keberadaan  pakan  di  alam  sangat berperan  terhadap  kematangan Daphnia untuk bereproduksi.  Jika  jumlah  pakan  terbatas, maka Daphnia akan  memanfaatkan  energi tersebut hanya untuk mempertahankan hidupnya dan tidak bereproduksi.
http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati
Untuk  hasil  penelitian  ini,    diperoleh informasi  bahwa  untuk  kebutuhan  jumlah neonate dalam uji hayati, dapat memperkirakan  jumlah gravid  Daphnia yang akan  dikultur  untuk  memperoleh  jumlah neonate yang diperlukan. Jumlah neonate yang diperlukan harus lebih banyak yang dibutuhkan dalam experimen.
Sedangkan pada Tabel 4, 5, dan 6 terlihat bahwa  kesintasan neonate Daphnia dapat bertahan selama 2 hari tanpa aerasi dan pakan di  dalam  ke  tiga  jenis  medium  air.  Setelah  24 jam  jumlah neonate yang  sintas  mencapai  96- 100%.  Setelah  48  jam neonate yang  sintas mencapai 86-90%.
Tabel 4. Tingkat kesintasan 10 neonate Daphnia dalam medium  air ( sumur ) dengan 5 ulangan
Tabel 5.Tingkat kesintasan 10 neonate Daphnia dalam medium  air PDAM dengan 5 ulangan
Tabel  6. Tingkat kesintasan 10 neonate Daphnia dalam medium fresh water dengan 5 ulangan
Hasil penelitian berikutnya menunjukkan tentang  kesintasan  neonate  dalam  medium metode uji statis.  Hal  ini membuktikan bahwa neonate  Daphnia dapat  digunakan  sebagai hewan uji dalam ekotoksikologi. Jika kesintasan neonate hanya  mencapai  kurang dari  80%,  berarti neonate ini  dalam  kondisi tidak baik dan tidak layak digunakan dalam uji hayati. Kemungkinan lain ada kesalahan dalam teknik  pelaksanaan  (alat  media  tidak  steril). Bila  hal  ini  terjadi,  experimen  dalam  5  hari kerja gagal semua dan harus diulang dari awal. Hal  ini  juga  berlaku  jika  dilakukan  uji  hayati menggunakan neonate ,  maka  kontrol  harus memiliki  tingkat  kesintasan  lebih  dari  80%.
Ketentuan  ini  sudah  mengikuti  standar internasional (Poirier et al., 1988)
Berdasarkan  hasil  penelitian, dalam kondisi lokal di Laboratorium Riset Lingkungan  Departemen  Pendidikan  Biologi, kultur Daphnia dengan  menggunakan  pakan fermipan  dapat  menghasilkan  antara  11-14 neonate dengan medium freshwate r buatan, air sumur  dan  PDAM.  Begitu  pula  dengan kesintasan neonate selama  2  hari  mencapai lebih  dari  80%,  mencirikan  bahwa  uji  hayati dapat  dilakukan.  Untuk  penelitian  lebih  lanjut diperlukan alternatif pakan non alami yang lain dalam  kultur Daphnia untuk  meningkatkan jumlah neonate yang dihasilkan.
Hari Vial 1 Vial2 Vial 3 Vial 4 Vial 5 Rata – rata Selasa 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 50/5= 10 Rabu 10/10 10/10 10/10 10/10 9/10 49/5= 9,8 Kamis 9/10 9/10 9/10 9/10 9/10 45/5= 9,0 Hari Vial 1 Vial2 Vial 3 Vial 4 Vial 5 Rata – rata Selasa 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 50/5=10 Rabu 10/10 9/10 9/10 9/10 9/10 48/5=9,6 Kamis 10/10 9/10 8/10 8/10 8/10 43/5=8,6 Hari Vial 1 Vial2 Vial 3 Vial 4 Vial 5 Rata – rata Selasa 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 50/5= 10 Rabu 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 50/5= 10 Kamis 9/10 8/10 9/10 9/10 9/10 44/5= 8,8
http://journal.uinsgd.ac.id/index.php/biodjati

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  terselenggara  atas  dana HIBAH PPKBK Nomor: 297 / UN40. D / PP / 2016.

## DAFTAR PUSTAKA
APHA.  (2005). Standard  Method  for  the Examination of Water and Wastewater 21 th  ed .  Washington  DC:  American  Public Health
Buikema,    A.  J.  (1973).  Some  effects  of  light on the growth, moulting, reproduction and survival  of  the  Cladoceran,  Daphnia pulex, Hydrobiologia . 41 391-418
Clare,  J.  (2009).  Daphnia: An  Aquarist;s Guide . Http//www.caudata.org/Daphnia/ Ebert,  D.  (2005). Ecology,  Epidemiology  and Evolution  of  Parasitism  in  Daphnia [Online].Tersedia:http://www.ncbi.nlm.ni h.gov/entrez /query. fcgi?db=Books Gross, L. B. & Bunting, D. L. (1983). Daphnia development  and  reproduction  responses to  temperature. J.  Thermal  Biol .  8,  375- 380
Hebert,  P.  D.  N.  (1978).  The  population Biology    of    Daphnia    (Crustacea, Daphnidae). Biol. Rev . 53. pp. 387-426
Hermawati, A. W. S., Kusdarwati, R., Sigit, S.
& Mubarak, S. (2009). Pengaruh konsentrasi  kadmium  terhadap  perubahan warna dan persentase jenis kelamin jantan anakan  Daphnia  magna. Jurnal  Ilmiah Perikanan dan Kelautan , Vol 1 No 1 Miner, B. E., Meester,  L. D., Pfrender, M.  E., Lampert, W. & Hairston, N. G. Jr. (2012) Linking  Genes  to  Communities  and Ecosystems:  Daphnia  as  an  Eccogenomic Model . Proc. R. Soc. B.
Munirasu,  S.,  Uthayakumar,  V.,  Arunkumar, P.,  &  Ramasubramaniam.    (2016).  The effect of different  feeds  such as Chlorella
vulgaris,  Azolla  pinnata  and  yeast  on  the population  growth    of  Daphnia  magna commonly  found  in  tha  freshwater systems.
International Journal of Fisheries and Aquatic Studies , 4(6):05-10
Poirier,  D.  G.,  Westlake,  G.  F.  &  Abernethy, S.G.  (1988). Daphnia  magna  Acute Lethality  Toxicity  Test  Protoco l.  Ontario Ministry of the Environment.
Rottman,  R.  W.,  Graves,  J.  S.,  Watson,  C.,  & Yanong,  R.  P.  E.  (2014). Culture Techniques  of  Moina:  The  Ideal  Daphnia for  Feeding  Freshwater  Fish  Fry .  IFAS Extension University of Florida.
Sitohang,  R.  V.,  Herawati,  T.  &  Lili,  W.
(2012).  Pengaruh  pemberian    dedak  padi hasil  fermentasi    ragi  (Saccharomyces cerevisae) Terhadap pertumbuhan
Biomassa  Daphnia  sp. Jurnal  Perikanan dan Kelautan . Vol.3, Vol 1
Surtikanti, H. K. (2012). Toksikologi Lingkungan  dan  Metode  Uji  Hayati. Penerbit Rizqi Press . Bandung
Surtikanti,  H.  K.  (1990.)  Study  of  the demographic parameters of the freshwater Rotifer Brachionus calyciflorus-
Development  of  a  cost  effective  chronic toxicity test. Thesis . Gent University. Surtikanti,  H.  K.  (2017). Panduan  Kegiatan Laboratorium  Toksikologi  Lingkungan : Pengujian  Kualitas  Air  dan  Uji  Hayati berbasis Penelitian dengan Model pembelajaran Cooperative Learning.
Terbatas. Tonkopii, V. & Iofina, I. (2007). The usage of
Daphnia  magna  as  alternative    bioobject in ecotoxicology . Proc. 6th World Congress  on  Alternatives  &  Animal    Use in  the Life Science. Tokyo.
Vass,  K.  K.  &  Raina,  H.  S.    (1988)  Biology and  Culture  of  Daphnia  pulex  (Leydig) under  Temperate  condoitions  in  Kashmir. J. Indian Inst . Sci. 68, pp 13-21