1. Apa yang dimaksud dengan bioteknologi?2. Sebutkan berbagai bakteri pathogen, bagaimana sifat-sifatnya dan bagaimana

cara diagnosa secara biologi?3. Bagaimana sistem imun ikan dan hewan crustacea dan bagaimana

pengembangan vaksin dan immunostimulan masing-masing?4. Sebutkan dan jelaskan pemanfaatan hasil metabolisme salah satu spesies

hewan atau tumbuhan perairan?5. Jelaskan bagaimana pemanfaatan anti bakteri pada kegiatan budidaya terhadap

lingkungan perairan?6. Jelaskan berbagai pemanfaatan GFP ubur-ubur?

JAWAB

1. Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan

'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan

dua kata tersebut European Federation of Biotechnology mendefinisikan

bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa

yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari

organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan

jasa.

2. Jenis-jenis bakteri pathogen :

Aeromonas hydrophila

Merupakan suatu bakteri berbentuk batang yang pada umumnya terdapat pada

perairan dengan bahan organik yang tinggi. Bakteri ini bersifat motil yang

bergerak dengan flagella polar. Aeromonas hydrophila tidak hanya mampu

menyerang ikan mas, melainkan dapat juga menyerang hampir semua jenis ikan

air tawar, termasuk juga didalamnya ikan lele. Aeromonas hydrophila

menghasilkan berbagai toksin ekstraseluler salah satunya aerolysin yang mungkin

merupakan faktor virulen. Aeromonas hydrophila dikenal sebagai bakteri yang

bersifat oportunis, yaitu jarang menyerang pada ikan yang sehat tetapi dapat

menginfeksi pada saat system pertahanan tubuh ikan sedang menurun akibat stess.

Streptococcus sp

Bakteri ini bersifat non motil karena tidak memiliki alat gerak, termasuk jenis

bakteri gram-positif. Selama hidupnya bakteri ini tidak membentuk spora

(endospora). Bakteri ini biasanya hidup tidak soliter akan tetapi berpasangan,

bergerombol seperti anggur atau bergerombol seperti rantai yang panjangnya

bervariasi. Bakteri ini memiliki karakteristik bulat atau bulat telur . Kebanyakan

bakteri ini bersifat anaerob fakultatif, meskipun beberapa spesies bersifat anaerob

obligat. Mereka biasanya membutuhkan medium kultur yang kompleks untuk

tumbuh. Bakteri ini biasanya menyerang belut, ikan belanak, mujair, mas, lele,

nila, dan ikan trout. Gejala ikan yang terinfeksi bakteri ini adalah : bagian perut

ikan bengkak, exophthalmia (penonjolan mata) , haemoragic pada mata, opercula,

dasar sirip, dan permukaan tubuh, kulit berwarna kehitaman, ikan kejang/berputar,

nafsu makan turun, lemah,pertumbuhan lambat, pergerakan tidak terarah,

sedangkan kerusakan internal biasanya terjadi pada bagian hati, ginjal, limpa, dan

usus, serta terdapat cairan pada rongga perut

Vibrio sp. 

Bakteri ini merupakan salah satu jenis bakteri yang tergolong dalam

kelompok marine bacteria, hal ini berkaitan dengan habitat alaminya yang hidup

di laut. Bakteri ini juga sering di jumpai hidup di perairan payau misalnya estuari.

Spesies bakteri ini termasuk ke dalam kelompok bakteri gram negatif dengan

bentuk tubuhnya batang pendek yang bengkok (koma) atau lurus, serta biasanya

bersifat motil karena dilengkapi oleh alat gerak berupa flagella polar. Biasanya

bakteri ini panjang tubuhnya berukuran (1,4 – 5,0) µm dan lebar (0,3 – 1,3) µm.

Karekateristik spesies ini yakni kemampuannya yang bisa berpendar di dalam air

Pseudomonas sp. 

          Bakteri ini termasuk kelompok bakteri gram negative, bersifat motil karena

adanya alat gerak berupa flagel, dan bersifat aerobic. Beberapa spesies

menghasilkan pigmen yang larut dalam air. Bentuk bakteri ini berbentuk batang

dengan ukuran sekitar 0,6 x 2 µm. Bakteri ini dapat terlihat sebagi bakteri tunggal,

berpasangan, atau bergerombol membentuk rantai pendek. Gejala ikan yang

terinfeksi bakteri ini adalah : terdapat benjolan merah pada pangkal sirip dada,

perutnya bengkak, tubuhnya penuh borok, pendarahan pada organ internal, sekitar

mulut, opercula dan daerah ventral, terjadi nekrosis pada jaringan limpa dan

ginjal, pertumbuhan menurun, nafsu makan berkurang, dan terlihat lemah.

Beberapa metode yang digunakan untuk mengisolasi biakan murni

mikroorganisme yaitu:

Metode cawan gores

Prinsip metode ini yaitu mendapatkan koloni yang benar-benar terpisah

dari koloni lain sehingga mempermudah proses isolasi. Inokulum digoreskan di

permukaan media agar nutrient dalam cawan Petri dengan jarum ose. Diantara

garis-garis goresan akan terdapat sel-sel yang cukup terpisah sehingga dapat

tumbuh menjadi koloni.

Metode cawan tuang

Metode cawan tuang diakukan dengan pengenceran dan prinsip melakukan

pengenceran adalah penurunan jumlah mikroorganisme sehingga pada suatu saat

hanya ditemukan satu sel di dalam tabung.

Metode tusuk

Dilakukan dengan cara meneteskan atau menusukkan ujung jarum ose

yang didalamnya terdapat inokulum, kemudian dimasukkan ke dalam media.

Metode cawan sebar

Pada metode cawan sebar, 0,1 ml suspense bakteri yang telah diencerkan

disebar pada media penyubur steril yang telah disiapkan.

3. System imun pada ikan :

ikan memiliki sistem kekebalan tubuh untuk melawan berbagai macam

penyakit yang terdiri dari sistem kekebalan non spesifik dan spesifik. sistem

kekebalan non spesifik merupakan sistem kekebalan yang berfungsi terlebih

dahulu pada awal kehidupan sedangkan kekebalan spesifik baru berkembang dan

dapat berfungsi dengan baik sekitar beberapa minggu setelah telur menetas.Selain

itu, sistem kekebalan non spesifik berfungsi untuk melawan segala patogen

yangmenyerang tubuh, bersifat permanen (selalu ada), dan tidak perlu dirangsang

terlebih dahulu.Hal ini berbeda dengan sistem kekebalan spesifik yang dalam

menjalankan fungsinyamemerlukan rangsangan terlebih dahulu. Mekanismekerja

kedua sistem kekebalan ini saling menunjang satu sama lain melalui mediator

dankomunikator seperti sitokin dan limfokin. Sistem kekebalan ini digunakan

untuk melindungitubuh terhadap serangan patogen seperti virus, bakteri,

cendawan, dan parasit.

System imun pada crustacea :

system pertahanan pada udang masih sangat primitf dan tidak memiliki sel

memori,tidak sama halnya dengan hewan vertebrata lainnya yang sudah

mempunyai antibodi spesifik dan komplemen. System kekebalan tubuh pada

udang tidak mempunyai immunoglobulin yang berperan dalam mekanisme

kekebalan, udang hanya mempunyai system kekebalan alami. System imun udang

ergnatung pada proses pertahanan nono spesifik sebagai pertahanan terhadap

infeksi. Pertahanan pertama pada penyakit udang dilakukan oleh hemosit melalui

fogositosis, enkapsulasi, dan nodule formation.

Pengembangan vaksin dan immunostimulan :

Probiotik merupakan salah satu strategi yang efektif bersama aplikasi

vaksin dan immunostimulant (masing-masing mempunyai fungsional tersendiri

dalam menyehatkan ikan dan memproteksi terhadap serangan penyakit) dalam

menyehatan ikan budidaya sehingga mampu memproteksi diri teradap serangan

penyakit. Probiotik memproteksi ikan budidaya melalui mekanisme menghasilkan

senyawa kimia yang mempunyai aktivitas bakterisidal atau bakteriostatik terhadap

populasi bakteri lain, khususnya bakteri yang bersifat merugikan (termasuk

pathogen). Keberadaan probiotik ini didalam usus inang (baik pada permukaan

usus maupun didalam lumen berperan sebagai pelindung (barier) terhadap

proliferasi (pertumbuhan) pathogen diantaranya melalui mekanisme produksi

senyawa yang mampu menghambat pertumbuhan pathogen. Beberapa penelitian

yang terkait dengan kerja probiotik menghambat pathogen ditunjukan pada. Selain

itu probiotik juga berperan sebagai sumber nutrient dan enzim pencernaan.

Beberapa penelitian membuktikan bahwa mikroorganisme mempunyai pengaruh

yang menguntungkan dalam proses pencernaan pada hewan-hewan perairan yaitu

memberikan kontribusi nutrisi, mikrobiota dapat berperan sebagai sumber

makanan suplemen dan aktvitas mikrobia dalam saluran pencernaan dapat

menjadi sumber vitamin dan asam amino essensial mempengaruhi aktivitas

pencernaan.

4. Pemanfaatan hasil metabolisme salah satu spesies hewan atau tumbuhan

perairan :

Di perairan alami mikroalgae dominan memberikan konstribusi untuk

memproduksi biomassa dalam sistim perairan laut, estuarin dan sungai. Di

dalam proses metabolisme perairan fitoplankton juga mempunyai peran

sebagai pendaur ulang nutrien. Sel mikroalgae mengabsorbsi nutrien-nutrien

primer seperti ; amoniak , urea, nitrat, phospat, potassium dan metal seperti Fe,

Cu, Mg, Zn, Mo, dan Fanadium. Selain itu beberapa vitamin seperti vitamin

B12, vitamin B6 dan vitamin B1 merupakan unsur esensial yang mendukung

pertumbuhan beberapa species atau kebanyakan species microalgae. Dilihat

dari sudut nutrisi mikroalgae merupakan suatu sumber mikro nutrien, vitamin,

minyak dan elemen mikro untuk komunitas perairan. Selain itu mikroalgae

kaya akan sumber makro nutrien seperti protein, karbohidrat dan khususnya

asam lemak esensial. Mikroalgae juga mempunyai kandungan pigmen esensial

seperti astaxanthin, zeaxanthin, chllorophil, phycocyanin dimana akan

memperkaya pewarnaan dan kesehatan didalam kehidupan ikan dan

invertebrata. Di dalam sistim budidaya perikanan, pemanfaatan mikroalgae ini

juga mempunyai efek terapi terhadap ikan dan organisme perairan lainnya

dimana beberapa mikroalgae bisa menghasilkan semacam antibiotik dan atau

didalam proses metabolismenya mengeluarkan zat anti bakterial

5. Pemanfaatan anti bakteri pada kegiatan budidaya terhadap lingkungan perairan:

Pencegahan terhadap serangan bakteri pada umumnya dilakukan dengan

pemberian antibiotik dan bahan kimia. Akan tetapi, penggunaan anti

Biotik ternyata dapat menimbulkan efek samping bagi patogen itu sendiri

maupun terhadap ikan yang dipelihara. Pemberian antibiotik secara terus

menerus dapat menyebabkan organisme patogen menjadi resisten, sehingga

penggunaan antimikroba menjadi tidak efektif. Selain itu, residu dari

antibiotik dapat mencemari lingkungan perairan yang mengakibatkan

kualitas air menjadi turun. Salah satu kendala yang sering dihadapi dalam

budidaya ikan adalah serangan penyakit. Serangan penyakit yang disebabkan

oleh bakteri merupakan kendala utama dalam budidaya perikanan. Jenis bakteri

yang menimbulkan penyakit pada budidaya ikan air payau dan air laut adalah

bakteri Vibrio, dimana penyakitnya disebut dengan vibriosis. Berkembangnya

bakteri vibrio di suatu perairan ditandai dengan kondisi perairan yang kurang

menguntungkan bagi ikan dengan kandungan nutrien yang tinggi yang berasal

dari penumpukkan sisa pakan.

6. Pemanfaatan GFP ubur-ubur dalam bidang kedokteran diantaranya yaitu untuk

tes DNA , serta pengobatan rematik dan asam urat. Dari hasil sebuah penelitian

ditemukan adanya ekstrak protein GFP dalam ubur-ubur. Sekarang ini para

dokter di dunia dapat memantau perjalanan penyakit hingga terjadi kerusakan

jaringan dengan jelas yaitu dengan menjalankan ekstrak GFP protein tersebut

dalam sebuah jaringan. Ekstrak protein GFP tersebut diekstraksi dari ubur-ubur

jenis Aequorea victoria. Dengan teknologi tersebut, zat protein yang terdapat

dari ubur-ubur tersebut bisa digunakan.

Prinsip pengolahan ubur-ubur pada prinsipnya sama dengan pengolahan

produk perikanan lainnya yaitu bertujuan menghilangkan kadar air yang

terkandung di dalamnya. Garam digunakan sebagai pengawet dan pengering,

selain itu tawas juga dugunakan untuk memperoleh penyusutan minimum agar

lapisan endoktrn menjadi pipih dan kenyal.