Eksplorasi Protein Brachionus sp. terhadap Respon In- Vivo CD4 dan CD8 Pada Kerapu Cantang (Epinephelus sp.) dengan Infeksi Virus VNN (Viral Nervous Necrosis)

Martiningsih, Nur Fauziyah and Dr. Uun Yanuahar,, S.Pi., M.Si and Prof. Dr. Ir. Muhammad Musa,, MS (2021) Eksplorasi Protein Brachionus sp. terhadap Respon In- Vivo CD4 dan CD8 Pada Kerapu Cantang (Epinephelus sp.) dengan Infeksi Virus VNN (Viral Nervous Necrosis). Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Ikan kerapu (Epinephelus sp.) merupakan jenis ikan laut komersial yang paling umum dengan nilai konsumen yang kuat dan kandungan protein yang tinggi (Helmi et al., 2020). Ikan kerapu cantang memiliki kelebihan yaitu lebih tahan terhadap penyakit, pertumbuhan yang lebih cepat, dan toleransi terhadap lingkungan (Rusydi dkk., 2017). Ikan kerapu memiliki harga yang cukup tinggi dan merupakan salah satu komoditas ekspor Indonesia dari sektor perikanan dan memiliki segmen pasar yang menjanjikan, baik pada pasar domestik maupun luar negeri (Anita and Dewi, 2019). Viral Nervous Necrosis (VNN) merupakan penyakit yang disebabkan oleh virus genus Betanodavirus. VNN menyerang pada sistem saraf pusat, retina mata, serta organ reproduksi. Gejala umum VNN adalah nafsu makan ikan menurun, warna tubuh pucat, dan gejala spesifik berupa pergerakan yang tidak terkoordinasi, seperti berenang tidak terarah, berputar-putar, hiperaktif, terbalik, serta sering menghentakkan kepala ke atas permukaan air secara sporadik (Yuasa et al., 2001). Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kekebalan tubuh pada ikan kerapu adalah dengan pemberian ekstrak protein Brachionus sp. Brachionus sp. sendiri memiliki kandungan protein sebanyak 34-41% berat kering (Srivastava et al., 2006) dan menurut Eryalçın, (2019) kandungan protein Brachionus sp. sebesar 45,24 gr/100gr berat kering. Protein Brachionus sp. diharapkan mampu menginduksi system imun pada tubuh ikan untuk mencegah kerusakan parah akibat infeksi VNN. Dalam penelitian ini author menggunakan respon CD4 untuk mengetahui respon imun tubuh ikan yang ditreatment menggunakan protein Brachionus sp. yang diuji tantang dengan VNN. CD4 (Cluster Differentiation-4) adalah glikoprotein transmembran yang diekspresikan pada permukaan sel Th dan memainkan peran penting dalam respon imun (Maisey et al., 2016). Sel T CD4+ diperlukan sebagai penolong untuk mempromosikan produksi antibodi sel B dan diperlukan untuk generasi sel T CD8+ sitotoksik dan memori (Ashfaq et al., 2019). Penggunaan CD4 untuk mengetahui respon imun pada ikan pada penelitian ini dikarenakan fungsi dan karakterisasi populasi sel CD4+ telah diketahui dan umum digunakan. Hal ini dikarenakan telah tersedianya penanda (marker) yang cocok untuk limfosit T pada ikan, serta sel CD4+ Th sangat penting untuk memicu dan mempertahankan kekebalan alami dan yang diinduksi oleh vaksin (Yanuhar et al., 2021). Protein yang terkandung dalam Brachionus sp. terdiri dari beberapa asam amino. Peran asam amino dalam sistem imun adalah untuk aktivasi limfosit T dan B, sel makrofag, sel T natural killer, produksi antibodi, sitokin, dan zat sitotoksik (Li et al., 2007). Kandungan asam amino yang tinggi pada Brachionus sp., diharapkan mampu meningkatkan aktivitas sistem kekebalan tubuh melalui peningkatan aktivasi sel T (CD4 dan CD8) pada ikan kerapu yang terinfeksi VNN. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis ekspresi CD4 dan CD8 pada ikan kerapu cantang (Epinephelus sp.) yang sudah diinfeksi VNN, setelah ditreatment dengan isolat protein Brachionus sp. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, BIOSAINS Universitas Brawijaya Malang, Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya dan di SAS Hatchery. Penelitian akan dilaksanakan mulai bulan Januari sampai dengan Juni 2021. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Tahapan yang dilakukan untuk melaksanakanpenelitian meliputi aklimatisasi ikan kerapu cantang yang bertujuan agar pada saat penelitian ikan tidak mengalami stress sehingga tidak mengganggu hasil penelitian. Kultur Brachionus sp. untuk memperbanyak biomassa Brachionus sp. sehingga diperoleh isolat protein. Elektroforesis dan SDS-Page untuk mengetahui jenis-jenis protein yang dibaca melalui pita-pita yang muncul beserta ukurannya. Elektroelusi dan dialisa protein untuk mengetahui kuantitas protein yang didapat sehingga dapat dihitung konsentrasinya. Pembacaan ekspresi CD4 dan CD8 dilakukan dengan pewarnaan imunohistokimia pada organ otak ikan. Uji flowcytometry berfungsi untuk melihat sel yang hidup pada ikan uji. Hasil dari penelitian ini adalah pita-pita protein Brachionus sp. yang diperoleh dari uji SDS-page dengan berat molekul 122,73 kDa; 75,49 kDa; dan 13,77 kDa. Berdasarkan hasil analisa SDS-Page protein dengan berat molekul 122,73 kDa merupakan protein threonine, sedangkan 75,49 kDa adalah apyrase dan 13,77 kDa adalah asam aspartat Weiss et al. (2002). Protein berjenis apyrase (65-86 kDa), threonine (119-125 kDa) (Makridis et al., 1999) dan asam aspartate (30-35 kDa) (Srivastava et al., 2009). Pemberian protein Brachionus sp. pada ikan yang sehat mampu meningkatkan pertumbuhan pada ikan, hal ini disebabkan karena kandungan asam aspartat dan threonin yang dapat menunjang pertumbuhan pada ikan kerapu cantang (Tang et al., 2021 dan Silvera et al., 2018). Pemberian protein Brachionus sp. pada ikan VNN berpengaruh pada ketahanan ikan yang masih sehat sampai akhir penelitian, hal ini dilihat dari CD4 dan CD8 yang terekspresi turun dibandingkan pada ikan kontrol positif (VNN). Penurunan kadar CD4 dan CD8 pada ikan VNN yang ditreatment dengan protein Brachionus sp. diindikasikan bahwa protein Brachionus sp. yang diinjeksi pada ikan mampu menghambat perkembangan virus sehingga dapat meminimalisir kerusakan pada sel. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian protein Brachionus sp. pada ikan kerapu cantang mampu menunjang pertumbuhan ikan dilihat dari panjang dan berat badan yang cenderung meningkat daripada ikan kontrol (ikan VNN), nafsu makan yang tinggi, dan behavior yang responsif (normal), hal ini menunjukkan bahwa ikan dalam keadaan sehat (tidak muncul gejala VNN). Pemberian protein Brachionus sp. juga mempengaruhi respon imun ikan yang dilihat dari ekspresi CD4 dan CD8 yang mengalami penurunan dibanding ikan kontrol, penurunan ekspresi ini mengindikasikan bahwa terdapat perlawanan tubuh terhadap infeksi VNN sehingga kerusakan sel dan inflamasi berkurang.

English Abstract

Grouper (Epinephelus sp.) is the most common commercial marine fish species with strong consumer value and high protein content (Helmi et al., 2020). Cantang grouper has the advantages of being more resistant to disease, faster growth, and tolerance to the environment (Rusydi et al., 2017). Grouper has a fairly high price and is one of Indonesia's export commodities from the fisheries sector and has a promising market segment, both in the domestic and foreign markets (Anita and Dewi, 2019). Viral Nervous Necrosis (VNN) is a disease caused by a virus of the Betanodavirus genus. VNN attacks the central nervous system, retina of the eye, and reproductive organs. The general symptoms of VNN are decreased fish appetite, pale body color, and specific symptoms in the form of uncoordinated movements, such as undirected swimming, spinning, hyperactivity, upside down, and often pounding their heads on the water surface sporadically (Yuasa et al., 2001). One of the efforts that can be done to increase immunity in grouper is by giving Brachionus sp. Brachionus sp. itself has a protein content of 34-41% dry weight (Srivastava et al., 2006) and according to Eryalçın, (2019) the protein content of Brachionus sp. of 45.24 gr/100gr dry weight. Brachionus sp. proteins. expected to induce the immune system in the fish body to prevent severe damage due to VNN infection. In this study, the author used the CD4 response to determine the immune response of fish treated with Brachionus sp. which was challenged with VNN. CD4 (Cluster Differentiation-4) is a transmembrane glycoprotein that is expressed on the surface of Th cells and plays an important role in the immune response (Maisey et al., 2016). CD4+ T cells are required as helpers to promote the production of B cell antibodies and are required for cytotoxic CD8+ T cell generation and memory (Ashfaq et al., 2019). The use of CD4 to determine the immune response in fish in this study was because the function and characterization of the CD4+ cell population were known and commonly used. This is due to the availability of suitable markers for T lymphocytes in fish, and CD4+ Th cells are very important to trigger and maintain natural and vaccine-induced immunity (Yanuhar et al., 2021). The protein contained in Brachionus sp. consists of several amino acids. The role of amino acids in the immune system is to activate T and B lymphocytes, macrophage cells, natural killer T cells, production of antibodies, cytokines, and cytotoxic substances (Li et al., 2007). The high amino acid content in Brachionus sp. is expected to increase the activity of the immune system by increasing the activation of T cells (CD4) in grouper infected with VNN. The purpose of this study was to analyze the expression of CD4 in cantang grouper (Epinephelus sp.) that had been infected with VNN, after being treated with Brachionus sp protein extract. This research was conducted in the laboratory of the Faculty of Fisheries and Marine Sciences, BIOSAINS Universitas Brawijaya Malang, Microbiology Laboratory, Faculty of Medicine, Universitas Brawijaya and at SAS Hatchery. The research will be carried out from January to June 2021. The method used in this research is the experimental method. The steps taken to carry out the research include acclimatization of cantang grouper with the aim that during the research the fish do not experience stress so that it does not interfere with the research results. Culture of Brachionus sp. to increase the biomass of Brachionus sp. Electrophoresis and SDS-Page were carried out to determine the types of proteins that were read through the bands that appeared along with their sizes. Electroelution and protein dialysis to determine the quantity of protein obtained so that the concentration can be calculated. CD4 and CD8 expression readings were performed by immunohistochemical staining on fish brain organs. The flowcytometry test is used to see living cells in the test fish. The results of this study were the protein bands of Brachionus sp. obtained from the SDS-page test with a molecular weight of 122.73 kDa; 75.49 kDa; and 13.77 kDa. Based on SDS-Page analysis, a protein with a molecular weight of 122.73 kDa is a threonine protein, while 75.49 kDa is apyrase and 13.77 kDa is aspartic acid. Weiss et al. (2002). The proteins are apyrase (65-86 kDa), threonine (119-125 kDa) (Makridis et al., 1999) and aspartic acid (30-35 kDa) (Srivastava et al., 2009). The administration of Brachionus sp. healthy fish can increase growth in fish, this is due to the content of aspartic acid and threonine which can support growth in cantang grouper (Tang et al., 2021 and Silvera et al., 2018). The administration of Brachionus sp. in VNN fish it affects the resistance of fish that are still healthy until the end of the study, this can be seen from the decreased expression of CD4 and CD8 compared to positive control fish (VNN). Decreased levels of CD4 and CD8 in VNN fish treated with Brachionus sp protein. indicated that the protein Brachionus sp. which is injected into fish inhibits the development of the virus so as to minimize damage to cells. From this research it can be said that presenting Brachionus sp. The cantang grouper is able to support fish growth in terms of length and body weight which tends to increase compared to control fish (VNN fish), high appetite, and responsive behavior (normal), this indicates that the fish are in good health (no symptoms appear). VNN). The administration of Brachionus sp. also affects the immune response of fish, which can be seen from the decreased CD4 and CD8 expression compared to control fish, this decrease in expression indicates that there is a body resistance to VNN infection so that cell damage and inflammation are reduced.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0421080007
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 639 Hunting, fishing & conservation > 639.3 Culture of cold-blooded vertebrates
Divisions:	S2/S3 > Magister Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	12 Jan 2022 02:05
Last Modified:	23 Feb 2022 07:15
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/188191

Text (DALAM MASA EMBARGO) NUR FAUZIYAH MARTININGSIH.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item