JURNAL ATANI TOKYO: Aeromonas hydrophila

Tinjauan tentang Patogenisitas Aeromonas hydrophila dan Upaya Mitigasinya Melalui Tanaman Obat dalam Akuakultur

(Bagian I)

ABSTRAK

Aeromonas hydrophila merupakan bakteri air tawar, anaerob fakultatif, dan bersifat kemo-organoheterotrof yang menyebabkan gangguan pada ikan berupa gastroenteritis dan septisemia, serta menimbulkan penyakit yang dikenal sebagai Motile Aeromonas Septicemia (MAS), yang berdampak pada lingkungan perairan. Hemolisin, aerolisin, sitosin, gelatinase, enterotoksin, dan peptida antimikroba telah diidentifikasi sebagai faktor virulensi pada A. hydrophila. Tanaman obat/herbal beserta pemanfaatannya merupakan pendekatan yang cepat, mudah diperoleh, hemat biaya, efisien, dan ramah lingkungan untuk mendukung pembangunan sosial-ekonomi yang berkelanjutan dalam praktik akuakultur modern. Fitoterapi, baik melalui perendaman maupun melalui penambahan dalam pakan, merupakan alternatif terhadap obat sintetis untuk mengurangi patogenisitas patogen di lingkungan perairan.

Keberadaan fitokonstituen penting seperti flavonoid, alkaloid, pigmen, terpenoid, steroid, dan minyak atsiri membuat tanaman obat memiliki aktivitas antimikroba, perangsang nafsu makan, anti-stres, pemacu pertumbuhan, dan imunostimulan. Industri akuakultur lebih memilih teknik atau senyawa berbasis fitoterapi untuk meningkatkan ketahanan terhadap berbagai patogen akuatik pada ikan budidaya karena sifatnya yang murah dan ramah lingkungan. Oleh karena itu, tinjauan ini menguraikan berbagai aplikasi fitoterapi sebagai alat yang menjanjikan dalam manajemen penyakit di akuakultur serta sebagai langkah penting menuju akuakultur organik.

Kata kunci: Aeromonas hydrophila, Motile Aeromonas Septicemia (MAS), imunostimulan, fitoterapi, herbal, patogenisitas, septisemia hemoragik

1. PENDAHULUAN

Aeromonas hydrophila merupakan bakteri air tawar, anaerob fakultatif, dan kemo-organoheterotrof yang menyebabkan penyakit pada ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia, dengan gastroenteritis, septisemia, dan fasciitis nekrotikan sebagai bentuk penyakit yang paling umum [[1], [2], [3], [4]]. Spesies Aeromonas dapat ditemukan di berbagai habitat perairan dan lingkungan, termasuk sedimen, estuari, rumput laut, lamun, air limbah, air minum, dan makanan [5,6].

Genus Aeromonas terdiri atas bakteri Gram-negatif berbentuk batang (basil) atau kokobasil, motil, tidak membentuk spora, dengan ujung membulat dan ukuran sekitar 1–3,5 μm, serta termasuk dalam famili Aeromonadaceae dari kelas Gammaproteobacteria. Bakteri ini bersifat anaerob fakultatif, katalase-, oksidase-, dan indol-positif, mampu mereduksi nitrat menjadi nitrit, dan umumnya resisten terhadap agen vibriostatik O/129. Dalam survei mikrobiologi, A. hydrophila ditemukan dominan di Teluk Chesapeake dan anak sungainya dengan konsentrasi berkisar sekitar 4,6 × 10²/g pada sedimen dan <0,3/l hingga 5 × 10³/ml di kolom air [7]. Kaper et al. [8] melaporkan bahwa A. hydrophila pada perairan budidaya kerang memiliki jumlah sel berkisar 3–2400 sel/100 ml dalam air dan 3–4600 sel/100 g pada tiram.

Ikan mas (carp) merupakan kelompok utama ikan air tawar yang penting sebagai sumber pangan dan model penelitian di seluruh dunia. Aeromonas sp. dan Pseudomonas sp. merupakan bakteri yang paling umum diisolasi dari sistem budidaya ikan mas [9]. A. hydrophila merupakan bakteri yang banyak diteliti karena keberadaannya di estuari [10], makanan [11], air [12], resistensi terhadap antibiotik, serta potensinya menyebabkan penyakit pada hewan dan manusia [13]. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa spesies Aeromonas yang motil, terutama A. hydrophila, merupakan penyebab utama berbagai infeksi [14].

Aeromoniasis dilaporkan sebagai penyakit bakteri yang paling umum terjadi sepanjang tahun pada ikan mas utama India seperti Catla catla, Labeo rohita, Cirrhinus mrigala, serta ikan mas eksotik seperti Hypophthalmichthys molitrix, Ctenopharyngodon idella, dan Cyprinus carpio. Di antara enam spesies ikan yang diuji, H. molitrix paling sensitif terhadap Aeromonas [9]. A. hydrophila memiliki habitat alami di perairan dan dapat tumbuh pada suhu 0 hingga 45 °C, dengan suhu optimum 22–32 °C. Pada ikan, infeksi A. hydrophila merupakan penyakit zoonosis, yaitu dapat ditularkan antara hewan dan manusia [15]. Kondisi stres seperti kepadatan tinggi, rendahnya oksigen terlarut, tingginya kandungan bahan organik, luka fisik, fluktuasi suhu, dan pencemaran industri dapat memicu infeksi A. hydrophila [16,17].

A. hydrophila diklasifikasikan sebagai patogen primer atau sekunder [18,19]. Jika patogen menyebabkan penyakit secara langsung pada ikan yang mengalami stres, maka disebut patogen primer. Namun, secara umum A. hydrophila lebih sering ditemukan sebagai patogen sekunder [20]. Karena kemampuan invasifnya terbatas, patogen sekunder bergantung pada adanya infeksi primer. Oleh karena itu, A. hydrophila biasanya menginfeksi ikan yang telah terinfeksi sebelumnya oleh patogen lain [21]. Selain itu, A. hydrophila juga dapat bertindak sebagai patogen oportunistik yang menginfeksi ikan dalam kondisi stres atau bersama patogen lain [22]. Bakteri ini juga dianggap sebagai biomarker yang efektif untuk menunjukkan kondisi lingkungan perairan yang stres atau tercemar [23]. Istilah “patogen oportunistik” berarti bahwa jika ada kesempatan, A. hydrophila selalu berpotensi menyebabkan penyakit [20].

Di India, “Mrgayurveda”, sebagai subdisiplin Ayurveda, berfokus pada kehidupan hewan dan penggunaan obat herbal untuk mengobati penyakit hewan [24]. Fitoterapi merupakan praktik pengobatan yang lebih menekankan pendekatan tradisional dibandingkan obat modern, dengan keterlibatan kuat pada pengetahuan dan penggunaan herbal medis. Meskipun industri akuakultur baru mulai menerapkan fitoterapi, pendekatan ini semakin diakui sebagai alternatif pengobatan pengganti obat sintetis [25].

Aplikasi ini bersifat biodegradable dan ramah lingkungan, dikenal sebagai fitoterapi atau lebih umum disebut herbalism. Secara global, penggunaan tanaman obat dalam akuakultur telah menarik perhatian besar dan menjadi topik penelitian ilmiah yang aktif [24,26]. Tanaman obat diketahui mengandung berbagai senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai perangsang nafsu makan, pemacu pertumbuhan, antibakteri, imunostimulan, antiinflamasi, anti-stres, dan antikanker, serta telah digunakan dalam pengobatan tradisional selama ribuan tahun.

Tanaman obat yang umum digunakan dalam pakan ikan dalam bentuk bubuk atau ekstrak antara lain Azadirachta indica, Withania somnifera, Allium sativum, Zingiber officinale, Ocimum sanctum, Tinospora cordifolia, dan Aloe barbadensis [27]. Tanaman-tanaman ini dapat diberikan pada ikan tanpa menimbulkan efek samping yang merugikan, berbeda dengan kemoterapeutik. Selain itu, penggunaannya juga hemat biaya, mudah diperoleh, biokompatibel, serta berperan penting dalam pembangunan berkelanjutan dan masyarakat pedesaan [28] (Tabel 1).

Tabel 1. Daftar tanaman obat dan senyawa bioaktif potensialnya untuk penggunaan terapeutik dalam berbagai penyakit akuakultur.

Nama ilmiah	Nama umum	Bagian yang digunakan	Senyawa bioaktif	Sifat/aktivitas	Referensi
Scutellaria baicalensis	Skullcap Cina	Bagian aerial	Baicalin, baicalein, 7-O-glukuronida dan oroksilin A	Antimikroba, antioksidan, antikanker, dan antiinflamasi	[29]
Castanea sativa	Kastanye manis	Ekstrak fenolik kulit	Trigalloyl-HHDP-glukosa, asam galat dan quercetin	Antibakteri dan antioksidan	[30]
Pandanus tectorius	Pandan laut	Ekstrak bubuk daun	p-hidroksibenzaldehida, siringaldehida, E-ferulaldehida, E-sinapinaldehida, vanilin dan 5-hidroksimetilfurfural	Antibakteri dan antioksidan	[31]
Aloe vera	Lidah buaya	Daun	7-hidroksialoin A dan B, (8-O-metil-7-hidroksialoin A dan B)	Antibakteri, antijamur, dan antivirus	[32]
Elaeagnus angustifolia	Zaitun Rusia	Ekstrak daun	Sianidin-3-O-glukosida, asam galat dan antosianin	Antimikroba, antioksidan dan antimutagenik	[33]
Coffea arabica	Kopi Arab	Kulit perak kopi	Asam klorogenat, kafein, trigonelin, melanoidin dan diterpen	Antibakteri	[34]
Citrus limon	Lemon	Kulit lemon	Kafeoil N-triptofan, asam hidroksisinamoil-O-glukosida, vicenin 2, eriocitrin, kaempferol-3-O-rutinosida, dan quercetin-3-rutinosida	Antibakteri dan antijamur	[35]
Nigella sativa	Jintan hitam	Biji	Timoquinon, timohidrokuinon, ditimoquinon, p-simen, karvakrol, 4-terpineol, t-anetol, seskuiterpen, α-pinen, dan timol	Antibakteri	[36]
Arum maculatum	Cuckoo pint	Daun	Radikal bebas DPPH, β-karoten dan tokoferol	Aktivitas antimikroba, antioksidan, antibakteri, antimutagenik, antikarsinogenik dan kardioprotektif	[37]
Aloe barbadensis	Lidah buaya	Daun	Aloe-emodin, aloin, aloesin, emodin dan asamannan	Antijamur, antibakteri, antivirus dan anthelmintik	[38]
Thymus vulgaris	Timi	Minyak	Borneol, karvakrol, simol, linalool, timol, tanin, apigenin, luteolin, saponin dan asam triterpen	Antibakteri, antijamur dan antioksidan	[39]
Achillea cucullata	Gandrain	Minyak	Kamper, 1,8-sineol dan isoborneol	Antioksidan, antibakteri, antimikroba dan penghambat enzim	[40]
Anisomeles malabarica	Catmint Malabar	Daun	β-sitosterol, ovatodiolide, anisomelat, asam malabarat, anisomelol dan asam betulinat triterpen	Antioksidan dan antibakteri	[41]
Cynara cardunculus	Cardoon	Minyak	Asam 5-O-kafeoilkuinat, 3,5-O-dikafeoilkuinat, luteolin-7-O-glukosida, luteolin-7-O-malonilheksosida, asam palmitat, linoleat, stearat, kaproat dan oleat	Antioksidan, antiinflamasi, antijamur dan antibakteri	[42]
Melocanna baccifera	Bambu muli	Daun	β-sitosterol, E-fitol, β-amirin, asam siringat, blumenol B dan asam tianshik	Antijamur, antibakteri, antiprotozoa, antitusif dan imunomodulator	[43]
Thymus linearis	Timi Himalaya	Minyak	Timol, karvakrol, timil asetat dan β-kariofilen	Antimikroba, antibakteri, antioksidan dan antiseptik	[44]
Excoecaria agallocha	Mangrove	Daun	Skualena, tokoferol, terpenoid	Antimikroba, antibakteri dan imunomodulator	[45]
Mentha piperita	Peppermint	Minyak	Menton, iso-menton, mentol, germakren D, α-pinen, limonena, 1,8-sineol dan menton	Antimikroba, antibakteri dan imunostimulan	[46]
Ocimum sanctum	Tulsi	Daun	Asam ursolat, asam oleanolat dan salrigenin	Antioksidan, antimikroba, anti-stres, antibakteri, antidiabetes dan antivirus	[47]
Citrus medica	Jeruk jari	Buah	Limonena, geranial dan neral	Antijamur dan antibakteri	[48]
Zingiber officinale	Jahe	Akar	Zingiberen, β-bisabolen, α-farnesen, β-seskuifelandren, α-kurkumen, 6-gingerol dan 6-shogaol	Antioksidan, antibakteri, antiinflamasi dan antimikroba	[49]
Cinnamomum cassia	Kayu manis Cina	Kulit batang	Sinamaldehida, minyak kayu manis, eugenol, salisilaldehida dan asam trans-sinamat	Antioksidan, antiinflamasi dan antibakteri	[50]
Eriobotrya japonica	Loquat Jepang	Daun	Asam korosolat, 3-epikorosolat, asam euskafik, asam oleanolat, asam maslinat, metil arjunolat dan asam betulinat	Antioksidan, antiinflamasi dan antibakteri	[51]
Tinospora cordifolia	Guduchi	Daun	Berberin, kolin, tinosporin, tinokordisida, furanolakton dan β-sitosterol	Antibakteri	[52]
Withania somnifera	Ashwagandha	Akar	Withaniol, withasomnine, somnirol, somnitol, asam withanat, fitosterol dan ipuranol	Antibakteri	[53]
Toona sinensis	Cedar Cina	Daun	Asam ursolat, asam betulinat, cedrellin, fitol dan skopoletin	Antibakteri, antivirus, antioksidan, antikanker dan antiinflamasi	[54]
Punica granatum	Delima	Daun	Tanin elagat dan galat	Antivirus dan antibakteri	[55]
Thymus daenensis	Timi	Minyak	Timol, p-simen, 1,8-sineol, γ-terpinen dan karvakrol	Antiseptik, antimikroba, antispasmodik, antibakteri, antioksidan dan antitusif	[56]
Indigofera suffruticosa	Indigo India	Daun	Asam siringat, asam p-kumarat, vanilin, siringaldehida, asam salisilat, quercetin, isolikuiritigenin, dan formononetin	Antibakteri	[57]
Camellia sinensis	Tanaman teh	Daun dan pucuk	Katekin, epikatekin, teaflavin, glikosida flavonol, L-teanin, kafein dan teobromin	Antiparasit dan antibakteri	[58]
Allium sativum	Bawang putih	Umbi	Allicin, alliin, dialil sulfida, dialil disulfida, dialil trisulfida, ajoene, dan S-alil-sistein	Hipolipidemik, antibakteri, antimikroba, antihipertensi dan hepatoprotektif	[59]
Carica papaya	Pepaya	Biji	Tanin, papain, nikotin, glikosida sianogenik dan quercetin	Antioksidan, antibakteri dan antimikroba	[60]

Peningkatan dan percepatan pertumbuhan sektor akuakultur memerlukan pengembangan serta produksi senyawa herbal yang efektif, aman, dan bebas pencemaran. Obat herbal relatif murah dan menunjukkan hasil yang sangat baik. Selain itu, obat herbal bersifat ramah lingkungan (eco-friendly) dan berkelanjutan (green) [61]. Kajian farmakologi dan toksikologi berbagai obat herbal serta preparat senyawa masih perlu diperkuat, khususnya terkait fungsi dalam pengobatan organisme akuatik, pencegahan penyakit, peningkatan pertumbuhan, dan perbaikan kualitas produk perairan. Kemampuan tersebut dipengaruhi oleh kandungan bahan aktif, komposisi, struktur kimia, metode ekstraksi, serta interaksi antar senyawa aktif.

Berbagai negara saat ini активно mengembangkan metode budidaya ramah lingkungan (green farming) dan meningkatkan investasi dalam penelitian ilmiah. Seiring dengan perkembangan masyarakat menuju arah yang lebih peduli terhadap perlindungan lingkungan dan kesehatan, sektor akuakultur juga mengikuti tren tersebut [62]. Dengan memanfaatkan kombinasi ekstrak kimia atau imunostimulan alami, tanaman obat dapat digunakan dalam bentuk utuh maupun bagian tertentu. Karena relatif lebih murah secara lingkungan, tanaman obat menunjukkan efek samping yang minimal, sehingga dapat digunakan sebagai alternatif pengganti antibiotik dalam industri perikanan. Relevansi tanaman sebagai bahan alami yang tidak merusak lingkungan menjadikannya berpotensi besar sebagai substitusi antibiotik dalam akuakultur [63].

Sektor akuakultur semakin bergantung pada fitoterapi karena telah terbukti memberikan berbagai keuntungan, seperti meningkatkan sistem penghantaran (delivery system), bioavailabilitas, serta pelepasan berkelanjutan senyawa bioaktif [64].

2. Karakteristik Aeromonas hydrophila

2.1. Karakter morfologi

Ciri-ciri seperti pembentukan kapsul dan sifat motil melalui pembentukan flagela telah diamati [65]. Isolat A. hydrophila menghasilkan flagela lateral untuk pergerakan di permukaan (swarming) dan flagela polar untuk pergerakan dalam medium cair (suspensi). Produksi flagela polar pada A. piscicola AH-3 telah diteliti, di mana mutasi pada gen flaAB, flaH, fliA, fliM, maf-1, dan flrC menghilangkan pembentukan flagela polar, sehingga menurunkan kemampuan adhesi dan pembentukan biofilm [66].