Judul: Struktur Komunitas Mikrobiota Usus Udang Vaname Penaeus vannamei dan Media Pemeliharaan selama Wabah White Feces Disease
Abstrak: Mikrobiota usus diketahui berkontribusi untuk meningkatkan kesehatan inang. Mikroba pada usus dapat menimbulkan penyakit pada inang. White Feces Disease (WFD) merupakan penyakit yang akhir-akhir ini muncul pada produksi udang vaname (Penaeus vannamei). Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menganalisa perbedaan mikrobiota usus antara udang yang sehat dan yang sakit, terutama dalam kasus WFD. Namun, proses ekologi yang mendukung dan mengendalikan komunitas mikrobiota usus udang saat mereka terpapar WFD saat ini belum diketahui. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan keragaman dan kelimpahan relatif komunitas mikroba usus dan air pemeliharaan, histopatologi organ usus, serta kinerja produksi udang terhadap munculnya penyakit WFD. Penelitian dilakukan dengan memonitor penyakit WFD dalam kegiatan budidaya udang. Prosedur kegiatan budidaya udang mengikuti standard operational procedure (SOP) yang diterapkan di Tambak Pinang Gading. Lampung. Di awal pemeliharaan dilakukan pengamatan pada 6 petak tambak dengan luas 2,500 m2 petak-1 yang dijadikan sebagai petak pengamatan. Penentuan petak normal dan WFD dilakukan setelah adanya gejala WFD, yang ditandai dengan munculnya kotoran putih di permukaan air tambak dan penurunan nafsu makan udang yang dilihat melalui anco. Sampel udang dan sampel air dikoleksi dari petakan tambak udang. Sampel udang terdiri dari udang input sebelum terjadi outbreak WFD (iSI), udang normal (nSI), dan udang WFD (wiSI). Pengambilan sampel iSI dan nSI ditambak normal dilakukan secara random sampling sedangkan sampel wiSI dilakukan secara purposive sampling pada petak yang terindikasi WFD. Sampel udang diambil sebanyak 10‒15 ekor udang per petak. Mikrobiota usus dan air pemeliharaan udang vaname pada tahap sebelum dan saat outbreak WFD diselidiki menggunakan sekuensing high throughput / next generation sequencing (NGS). Preparasi sequencing meliputi : ekstraksi DNA genom usus dan sampel air; amplifikasi PCR; kuantifikasi produk PCR dan mixing; purifikasi produk PCR; serta library preparation. Variabel pengamatan meliputi analisis bioinformatik yang terdiri dari: anotasi dan analisis Operational Taxonomy Unit (OTU), analisis komposisi komunitas mikroba, indeks keragaman alfa dan beta, serta analisis cluster. Parameter lain yang diukur yaitu, total vibrio count (TVC), histopatologi usus, rasio konversi pakan (RKP), serta tingkat kelangsungan hidup (TKH). Mempelajari komposisi komunitas mikroba di setiap sampel, diawali dengan mengelompokkan Tag Efektif semua sampel ke dalam OTU dengan kemiripan 97%. Dari masing-masing sampel air dan usus udang diperoleh rata-rata jumlah total tag efektif dari seluruh sample adalah 123,022 sekuens, sehingga OTU yang dapat dibentuk dari semua sampel tersebut berkisar antara 781 hingga 1,189 OTU. Selanjutnya hasil anotasi taksonomi tersebut dianalisis untuk mendapatkan struktur komunitas mikroba yang diperoleh. Kelimpahan relatif terbesar di antara sepuluh sampel filum pada semua saluran usus udang (iSI, nSI dan wiSI) adalah filum Proteobakteria (34.5‒67.9%). Filum Verrucomicrobial pada sampel wiSI menunjukkan jumlah tertinggi kedua (34%) setelah filum Proteobakteria. Actinobacteria memiliki jumlah terbesar dan mendominasi di antara sepuluh filum teratas pada sampel air iW dan nW (74.9 dan 52.5%) sedangkan pada sampel wiW filum Actinobacteria tidak menunjukkan jumlah yang besar dan berada di posisi ke tiga dibawah filum Proteobakteria dan Firmicutes (45.4% dan 31.2%). Plot terner menunjukkan adanya dominasi dari genus Vibrio (34.4%) dan Rubritalae (32.9%) pada sampel wiSI sedangkan pada sampel wiW menunjukkan adanya dominasi genus Vibrio (22.3%), Escherichia-Shigella (11.6%), dan Staphylococcus (24.1%). Keragaman alfa diwakilkan oleh indeks keragaman dan estimator kekayaan bakteri.
Keyword: Histopathology, Intestinal bacteria, Next Generation Sequencing, Penaeus vannamei, White Feces Disease