Penggunaan dan Teknik Produksi Pakan Alami:

Rotifera

Alih Jenjang D4 Bidang Studi Akuakultur 2009

AKUAKULTUR

Masalah :

Teknik kultur (managemen induk, grow-out)

Disease control

Ketersediaan dan strategi pemberian pakan

Larvikultur produksi larva ikan dengan kualitas dan kuantitas tinggi

masalah : tingkat kematian larva ikan tinggi

(sistem pencernaan ‘primitif’ dan ketersediaan pakan buatan )

Penggunaan pakan alami / ‘live food’ (Rotifera : Brachionus plicatilis)

Kandungan nutrisi yang tinggi dan sesuai bagi larva ikan

Toleransi hidup terhadap lingkungan yang tinggi

Laju reproduksi tinggi (0,7 – 1,4 kali / rotifera/ hari)

Dapat diproduksi masal (partenogenetik)

Ukuran tubuh sesuai dengan ukuran mulut larva ikan

Mobilitas rendah

Autolisis (mudah diserap oleh pencernaan larva ikan)

Tingkat pencemaran terhadap air kultur rendah

Klasifikasi Rotifera Strain -L

Kingdom : AnimaliaFilum : RotiferaKelas : EurotatoriaOrdo : PloimaFamili : BrachionidaeGenus : BrachionusSpesies : Brachionus plicatilis

Ukuran : 130 - 340 µm

(Fukusho, 1982)

CoronaMastax

Lorica

Lambung

Ovarium

Penis

Pedal

glandFoot

Telur

Vesica

urinaria

B. plicatilis betina dan jantan Rotifera dengan resting egg

Morfologis B. plicatilis

Reproduksi / Siklus Hidup B. plicatilis

Reproduksi B. plicatilis (Sorgeloos & Lavens, 1996)

GAMBARAN UMUM

Digunakan sebagai pakan alami untuk proses larvikultur

beberapa spesies ikan (kerapu,kakap) dan crustacea

Keuntungan penggunaan rotifera :

Laboratory of Aquaculture & Artemia Reference Center, Ghent University, Belgium

Mass production Reproduction

Size

Tolerance

Mobility

Bioencapsulation

Rotifer excellent first food for fish larvae

the success of larviculture...

but...

Perilaku Makan

- Omnivora

- Memakan semua partikel organik yang ukurannya sesuai

dengan ukuran mulutnya.

- Jenis makanan mikroalga, bakteri, ragi, protozoa, perifiton,

tannoplankton, detritus.

Tipe Ukuran Tubuh Rotifera

Large (L-type) rotifers (Brachionusplicatilis) panjang lorika berkisarantara 200-360 µm, dan berbentukobtuse angled spines

Small (S-type) rotifers (Brachionusrotundiformis), panjang lorikaberkisar 150-220 µm, danberbentuk pointed spines.

Super small (SS-type) rotifers

- panjang lorika 70-160µm,

- dipilih untuk dijadikan pakanpertama bagi larva ikan bermulutkecil (kerapu).

- spesiesnya tidak berbeda denganspesies S-type rotifers

(Brachionus rotundiformis), hanyaukurannya yang lebih kecil dari S-type rotifers SS-type rotifer

perbesaran 100x

Peningkatan produksi akuakultur dari sektor perikanan

- Eropa

- AsiaKerapu

Kakap

Pakan alami (Life Feed)

Rotifera (Brachionus plicatilis)

Permasalahan kultur :

- kesulitan dalam produksi rotifera dalam jumlah banyak

- rendahnya kualitas rotifera yang dihasilkan

- tingginya biaya operasional dalam produksi masal rotifera.

Masalah :

Penggunaan (dari segi nutrisi, tingkat higienis kultur)

Teknik Kultur :

Produksi rotifera Brachionus plicatilis umumnya masih dilakukan

dengan sistem kultur statis / konvensional (sistem Batch)

- Produktivitas relatif rendah

- Tidak ada perlakuan dalam menjaga kualitas air

- Sistem kultur belum baku

Penggunaan sistem resirkulasi

Sistem Resirkulasi

Sistem kultur dimana secara kontinu terjadipengambilan sejumlah air dari sistem untuk kemudiandimasukkan kembali ke dalam sistem setelah diberisuatu perlakuan tertentu (secara fisik, kimiawi ataubiologis), umumnya untuk menghilangkan limbah dalamkultur sehingga kualitas air kultur dapat terjaga / tetapstabil bagi organisme kultur.

(Midlen & Redding, 2000)

Biofilter :- Filter hidup yang terdiri dari media tempat bakteri dapat

hidup (Helfrich dan Libey, 2003).

- Tempat kolonisasi bakteri nitrifikasi dan tempatterjadinya detoksifikasi amonia

(Tetzlaff dan Heidinger, 1990).

NITRIFIKASI :

• Proses oksidasi amonia menjadi nitrat

• 2 grup bakteri yang berbeda :1. bakteri pengoksidasi amonium (Nitrosomonas)2. bakteri pengoksidasi nitrit (Nitrobacter)

Perubahan Nitrogen selama Proses Nitrifikasi (Sawyer dan McCarty, 1978 dalam Effendi, 2003).

NH4+

NO3-

NO2-

NO2-

NH4+

1. SISTEM STATIK (BATCH)

selang aerasi

Tampak atasTampak depan

2. SISTEM RESIRKULASI

Tangki kultur rotifera (triplo) ‘Settlement Tank’ ‘Protein BiofilterSkimmer‘

: Pompa : Aliran air sebelum treatment : Aliran air setelah treatment

Flow rate = 0,12 mL/s (~ 100% per hari)

Skema sistem resirkulasi

Sistem kultur resirkulasi (modifikasi dari Suantika et.al., 2000)

P

P

Keterangan :a = tangki kultur rotiferab = settlement tankc = biofilter bakteri nitrifikasid = protein skimmere = tangki pakan

e

ab

c

d

Sistem kultur resirkulasi

Keterangan :a = pompab = selang outlet

Keterangan :a = filter screen (30µm)b = selang pakanc = selang aerasid = selang inlet

a

b

c

d

a

b

a

b

c

Keterangan :a = filter screen (30µm)b = batu aerasic = pipa outlet

Keterangan :a = saluran inlet biofilterb = selang aerasic = substrat bakteri nitrifikasi (35 kg CaCO3)

(ukuran 3-18 mm; berat 0,01-2,5 g)

c

b

a

Tampak Atas

Biofilter Protein Skimmer

Protein Skimmer

Alat filtrasi (tabung) yang berfungsi untuk

memisahkan materi organik terlarut dalam air

dengan cara pengapungan melalui jasa

gelembung-gelembung udara yang ditiupkan

kedalam suatu kolom air.

Prinsip kerja :

Air kultur masuk ke dalam tabung protein

skimmer lalu diberikan aerasi dengan kekuatan

tinggi sampai ke dasar tabung, sehingga tercipta

gelembung-gelembung udara. Pada gelembung-

gelembung udara yang dihasilkan inilah terjadi

penempelan materi organik terlarut yang

kemudian naik ke permukaan air dalam tabung,

kemudian saling bersatu membentuk buih/busa

dan dapat dipisahkan dari kolom air untuk

kemudian dibuang keluar dari tabung.

Parameter kualitas air :

- Fisika :

1. Salinitas

2. Oksigen terlarut (DO)

3. Suhu

4. pH

- Kimia :

1. Kadar amonium

2. Kadar nitrit

3. Kadar nitrat

diukur setiap hari

- Biologi : Total Bacteria Count

diukur pada awal, tengah

dan akhir periode kultur

B. plicatilis dikultur dalam air laut

dengan volume total 10 L dan

kepadatan awal 20 ind /mL

Diberi aerasi (200 mL/ menit)

Suhu : 25 ± 1oC

Salinitas : 30 ± 1 ppt

Diberi pakan (ragi) 0,45 g /106 ind/ hari

Dihitung kepadatan (ind/mL)

Dihitung jumlah telur

Kondisi Kultur

Pengukuran faktor fisika - kimia air

Salinitas

Oksigen Terlarut (DO)

dan Suhu

Kadar Amonium

Kadar Nitrit

Kadar Nitrat

pH

Diukur dengan menggunakan

DO-meter Extech model 407510

Diukur dengan pH-meter merk

Oakton

Diukur dengan (HACH-

spektrofotometer) metode Nessler-

spektrofotometri

Diukur dengan metode Diazotasi-

spektrofotometri

Diukur dengan metode Brusin-

spektrofotometri

Diukur dengan Refractometer

merk ATAGO tipe S/Mill-E

Penghitungan Total Bacteria Count (TBC)

‘ Serial Dilution ‘

1mL sampel air +

9mL NaCl 85% +9mL NaCl 85% +9mL NaCl 85% +9mL NaCl 85% +9mL NaCl 85%

Pengenceran 101 Pengenceran 102 Pengenceran 103 Pengenceran 104 Pengenceran 105

Pour Plate

Penghitungan Jumlah Bakteri

(antara 30-300 koloni)

1 mL

Back

2. SISTEM RESIRKULASI

Pengkondisian Biofilter Bakteri Nitrifikasi

Kultur Bakteri Nitrifikasi

(105 CFU/mL)

inokulasi

Biofilter

(substrat : kerikil CaCO3)

Penambahan NH4Cl

25 ppm 50 ppm 100 ppm

SISTEM KULTUR

Terdapat beberapa sistem yang digunakan dalam

produksi kultur Rotifera, antara lain :

Sistem Statis

Sistem semi kontinyu (Semi-continuous system)

Sistem Kultur Berkepadatan Sangat Tinggi

(Ultra-high density system)

Sistem Resirkulasi Akuakultur

Pengembangan dalam Sistem Kultur

Kultur Statis (Batch Culture)

- ragi + alga

- pasta alga

- penggunaan pakan buatan

Semi-continuous & Continuous culture

- ultra high density

- Yoshimura et al.

Resirkulasi

(ARC, UGent)

Sistem Statis (Batch)

Umumnya diinokulasikan pada kepadatan awal

50-200 ind/mL

Kelebihanmudah untuk dilakukan

Kekurangan

- Bersifat ekstensif

- Membutuhkan ruang yang luas

- Kualitas air tidak terjaga

-Kualitas dan kuantitas tidak stabil

Rotifer tank

Air line

Air lineFood line

Air-water-lift

Air stone

Heater

Peristaltic pump

Cold storage (4oC)

Skema Kultur Statis (Batch culture)

Kepadatan B. plicatilis

Hari

ke-

Kepadatan Brachionus plicatilis (ind/mL) pada sistem Batch, Resirkulasi Tahap I

dan Resirkulasi Tahap II

Sistem Batch

hari 0-5 hari 5-10

Sistem Resirkulasi

Pakan=0,45 g Pakan=0,60g

0 20 ± 0 a 20 ± 0 a 20 ± 0 a

1 24 ± 4 a 33 ± 11 b 30 ± 5 ab

2 32 ± 6 a 42 ± 13 a 62 ± 22 b

3 42 ± 7 a 62 ± 7 a 108 ± 35 b

4 52 ± 6 a 76 ± 10 a 153 ± 53 b

5 50 ± 6 a 20 ± 0 92 ± 22 b 206 ± 33 c

6 21 ± 5 98 ± 16 a 223 ± 41 b

7 29 ± 7 109 ± 19 a 236± 39 b

8 42 ± 7 118 ± 19 a 241 ± 39 b

9 55 ± 8 121 ± 17 a 213 ± 29 b

10 51 ± 6 116 ± 16 a

* Huruf yang sama pada satu baris menunjukkan nilai rata-rata yang tidak berbeda secara signifikan (P>0,05)

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hari ke-

Kep

ad

ata

n (

ind

/mL

)

Batch

Resirkulasi I

Resirkulasi II

Grafik Pertumbuhan Kultur B. plicatilis padasistem Batch, Resirkulasi Tahap I dan

Resirkulasi Tahap II

6,5

7

7,5

8

8,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hari ke-

pH

BatchResirkulasi IResirkulasi II

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hari ke-

DO

(m

g/L

)

BatchResirkulasi IResirkulasi II

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hari ke-

[ N

H4

+ ]

(ppm

)

BatchResirkulasi IResirkulasi II

0

0,1

0,2

0,3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hari ke-

[ N

O2

- ] (p

pm

)

BatchResirkulasi IResirkulasi II

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Hari ke-

[ N

O3

- ] (p

pm

)

BatchResirkulasi IResirkulasi II

Hasil pengukuran a) DO b) pH c) NH4+ d) NO2- e) NO3- pada sistem Batch,

sistem resirkulasi tahap I dan sistem resirkulasi tahap II

Pakan optimum Nannochloropsis sp. dengan konsentrasi 107 sel/mL

Kepadatan B. plicatilis dengan pemberian pakan

Nannochloropsis sp. dengan konsentrasi yang berbeda

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Hari ke

Kep

ad

ata

n (

ind

.mL

- 1)

105

106

107

108

407 ind/ml

Rendahnya produktivitas sistem Batch Akumulasi Amonium

~ Cekaman yang tinggi pada kultur

Untuk mengatasi dengan memanipulasi nitrifikasi menambahkan

bakteri nitrifikasi dalam kultur rotifera ditambahkan 24 jam setelah

stocking rotifers

Pengatur aerasi

Selang aerasi

Plastik hitam

Rangkaian sistem Batch tanpa

penambahan bakteri nitrifikasi Rangkaian sitem Batch dengan penambahan bakteri nitrifikasi

(menggunakan bola polipropilen dan tekstil sebagai substrat)

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8

hari ke

jum

lah

(in

d/m

l)

kontrol

bola

kain

Kepadatan B. plicatilis dengan inokulasi bakteri nitrifikasi

dan penambahan substrat yang berbeda

515 ind/mL

HASIL

Parameter Fisika-KimiaParameter Fisika-Kimia

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8hari ke

DO

(m

g/L

)

kontrol

polipropilen

kain

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8hari ke

[NH

4+]

(pp

m)

kontrol

polipropilen

kain

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8hari ke

[NO

2- ]

(pp

m)

kontrol

polipropilen

kain

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8hari ke

[NO

3- ]

(pp

m)

kontrol

polipropilen

kain

Hasil pengukuran a) DO b) pH c) NH4+ d) NO2

- e) NO3- pada kultur B. plicatilis dengan inokulasi bakteri

nitrifikasi dan penambahan substrat yang berbeda

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8hari ke

pH

kontrol

polipropilen

kain

Sistem Kultur Berkepadatan Sangat Tinggi

(Ultra-high density system)

Rotifera dikultur dengan metode statis kepadatan awal 10.000ind/mL dalam tangki berukuran 1 m3

diberi pakan Chlorella airtawar berkepadatan tinggi (concentrated freshwater Chlorella).

Kepadatan akhir kultur B. plicatilis 20.000 - 40.000 ind/mL setelah2 hari periode kultur.

Kelebihan :

- jumlah tenaga kerja sedikit

- area kultur yang lebih kecil

- produktivitas tinggi dan konsisten sepanjang tahun

Kekurangan :

- sistem yang sangat rumit

- membutuhkan biaya investasi yang tinggi (Yoshimura et.al.,1995).

Sistem semi kontinyu

(Semi-continuous system)

Kepadatan B. plicatilis dijaga konstan denganpemanenan secara periodik.

Metode yang digunakan metode perampingan(thinning method) 25% volume kultur dipanensetiap hari, kemudian kultur ditambah mediumyang baru dengan volume yang sama

(Girin & Devauchele (1974)

Rotifer culture 9.0 104 1.8 103 2.7 104 1.1 103

Protein skimmer 1.0 105 5.4 102 <30 <30

Jumlah Bakteri pada Air Kultur Rotifera

(CFU.mL-l)

Marine agar

Control Ozone

TCBS Marine agar TCBS

Day Sample

CFU/ml

MA TCBS

7

culture

after protein skimmer

after biofilter

3.4 106

1.8 105

1.4 105

1.6 105

2.2 104

3.5 103

15

culture

after protein skimmer

after biofilter

3.4 106

4.1 105

4.9 105

3.8 104

3.5 103

0

23

culture

after protein skimmer

after biofilter

2.3 105

2.8 104

3.5 104

3.0 104

5.5 103

0

Bacterial Counting

Batch (4 days culture period) 7.3 × 106

Week 1 Week 2 Week 3 Week 4

Changes in bacterial communities in rotifer cultures (DGGE)

recirculation technique

1stday harvest 55.6 0.9 2.5 4.8 0.52 10.1

6thday harvest 52.3 1.1 3.0 4.8 0.63 10.3

11thday harvest 56.8 2.2 3.5 5.4 0.64 10.4

Protein

(%)

DHA

(mg.g-1 DW)

EPA

(mg.g-1DW)

DHA/EPA (n-3) HUFA

(mg.g-1 DW)

16th day harvest 51.2 1.2 3.1 4.7 0.66 10.0

Nutritional content of harvested rotifers

Batch : (n-3) HUFA = 9.0 mg.g-1 DW (De wolf et al., 1998)

100 µm100 µm

ResirkulasiBatch

floccules& debris

floccules

lorica

SDM7%

27%

10%

others

4%

Biaya

Investasi

51%

SDM14%

Pakan21%

Depresiasi

10%

Lain24%

Sistem Batch Sistem Resirkulasi

Estimasi Biaya

Lain2

51%

Depresiasi

Biaya

Investasi

52%

Pakan27%

Gambaran Penggunaan Rotifera pada

Larvikultur Kerapu dan Kakap

Pakan pertama bagi larva kakap dan kerapu yang barumenetas Super small-strain (SS-type) rotifers (Brachionus sp.), atau S-type rotifers dengan ukuran<90µm

Small-strain (S-type) rotifers (Brachionus rotundiformis) are too large for newly hatched grouper larvae to ingest.

S-type rotifers diberikan pada larva D7

Penggunaan pakan alami pada setiap tingkatan benihkerapu macan dan kakap

Umur Jenis pakan Dosis

D1 Fitoplankton 200.000-300.000 sel/mL

D3-D20 Rotifera 5-10 ind/mL

D15-D30 Nauplii artemia 1-2 ekor/mL

D25-D35 Artemia muda 3-5 ekor/mL

D35-D40 Artemia dan jembret 10-20 ekor/mL

Penggunaan pakan alami

pada setiap tingkatan benih kakap

Umur Jenis pakan Dosis

D1-D12 Rotifera 15 - 20 ind/mL

D12-D15 Rotifera + Artemia 0.5 - 2 ind/mL

(cladocerans~Moina dan Diaphanosoma)

D15- D26 Artemia 5-10 ind/mL

(harvest)

Enrichment/Bioencapsulation

Enrichment Rotifera

Penambahan kandungan nutrisi pada rotifera

Teknik Enrichment n-3 HUFAs

1. mikroenkapsulasi minyak yang mengandung n-3 HUFAs dalam konsentrasi tinggi

2. emulsified marine oils rich in omega-3 HUFAs

3. mikroalga (Nannochloropsis occulata dan Isochrysis galbana)

Teknik Enrichment vitamin C

- pemberian pakan dengan baker’s yeast (150mg vit.C/g-1DW)

- pemberian pakan dengan Chlorella (2300mg vit.C/g-1 DW)

Teknik Enrichment protein

Pemberian Protein Selco® konsentrasi 125 mg.L-1 air lautsebanyak 2 kali dengan selang waktu 3-4 jam.

Scheme of rotifer production using artificial diet (Culture Selco)

Proses penambahan emulsi enrichment ke dalam tanki kultur rotifera

Kerapu

Kakap

TERIMA KASIH

Biofilter aeration

BACK

Nylon Filter

Air water lift

BACK