Peran Kelompok Bakteri Bacillus Spp dalam Pengelolaan Lingkungan Tambak

Budidaya perikanan saat ini merupakan kegiatan produksi yang sangat diperlukan untuk memenuhi kebutuhan pangan manusia. Namun kegiatan ini menyebabkan penurunan kualitas air secara cepat akibat penggunaan pelet, pelepasan limbah (feses dan bangkai ikan dan udang) ke lingkungan selama proses budidaya.

Banyak cara untuk menjaga kualitas air tambak, dimana penggunaan probiotik terbukti lebih menguntungkan karena tidak hanya meningkatkan kualitas air, tetapi juga menawarkan banyak manfaat lainnya.

Bacillus merupakan probiotik yang memiliki sifat unggul dibandingkan probiotik lain termasuk kemampuannya membentuk spora dan metabolit yang efektif melawan berbagai macam bakteri patogen.  Peran Bacillus dalam meningkatkan beberapa faktor kualitas air antara lain;

Peningkatan Oksigen

Mikroorganisme akan menggunakan oksigen dalam mineralisasi bahan organik menjadi CO2, air dan nutrisi lainnya. CO2 dan nutrisi lainnya akan digunakan dalam fotosintesis fitoplankton. Akibatnya, oksigen dilepaskan dari fotosintesis. Di sisi lain, karena probiotik pengatur oksigen terlarut mengurangi stres pada ikan (seperti yang ditunjukkan dalam konsentrasi kortisol), lebih sedikit oksigen yang akan dikonsumsi.

Baca juga: Aplikasi Probiotik (Bacillus dan Pseudomonas) dalam Budidaya Udang Vanname (Litopenaeus vannamei)

Menyesuaikan pH dan Alkalinitas

Bacillus mempercepat mineralisasi bahan organik di kolam, menciptakan dasar bagi siklus fotosintesis tanaman. Alga yang menggunakan CO2 harus meningkatkan pH, selain itu alga dan beberapa tumbuhan memiliki kemampuan untuk menggabungkan Bikarbonat (HCO 3 -) untuk mendapatkan CO2 untuk fotosintesisnya dan melepaskan Karbonat dan pelepasan Karbonat ini meningkatkan pH.

Selain itu, proses nitrifikasi NH 4 + melepaskan ion hidrogen (H +) yang berkontribusi pada pengasaman air tambak. Penelitian telah menunjukkan bahwa Bacillus megaterium mempertahankan alkalinitas air tambak ikan mas utama atau mengubah pH air tambak ikan nila (dalam kondisi air tambak asam, Bacillus meningkatkan pH, sebaliknya, dalam kondisi air tambak) dalam basa, Bacillus menurunkan pH menjadi netral.

Mengubah dan Menghilangkan Senyawa Nitrogen

Total amonium (TAN) N-NO 3, N-NO 2 dan total nitrogen (TKN) adalah berbagai bentuk nitrogen yang digunakan oleh sejumlah mikroorganisme termasuk probiotik untuk metabolisme mereka, berkontribusi untuk menghilangkan nitrogen dari kolom air. Jenis amonisasi, nitrifikasi, dan nitrit adalah proses dalam siklus nitrogen. Dari bentuk aslinya nitrogen yang merupakan sisa-sisa tumbuhan dan hewan atau limbahnya berupa nitrogen organik, diubah menjadi amonium (NH 4 +) oleh jamur atau bakteri termasuk spesies Bacillus dan amonia (NH 3) dalam proses amonium.

Baca juga: Probiotik dalam Akuakultur

Amonium diubah menjadi nitrit (NO2 ) dan kemudian menjadi nitrat (NO3) terutama oleh Nitrosomonas dan Nitrobacter sesuai dengan proses yang disebut nitrifikasi. Ini diikuti dengan konversi gas nitrat menjadi nitrogen (N2) (denitrifikasi), dengan demikian menghilangkan nitrogen yang tersedia secara hayati dan kembali ke atmosfer. Studi juga telah menunjukkan bahwa Bacillus velezensis AP193 mengurangi nitrat sebesar 75% dan nitrogen total (nitrogen total) sebesar 75% di kolam lele.

 Tidak seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter (terutama terlibat dalam nitrifikasi dan terkadang denitrifikasi), spesies Bacillus memainkan peran penting dalam siklus nitrogen melalui semua proses dari amonisasi, nitrifikasi dan denitrifikasi juga. sebagai fiksasi nitrogen. Misalnya, Bacillus amyloliquefaciens DT mengubah nitrogen organik menjadi amonium dan Bacillus cereus PB8 menghilangkan nitrit dari air limbah. Oleh karena itu, spesies Bacillus mampu menghilangkan berbagai bentuk nitrogen dari air limbah budidaya.

Bacillus akan termineralisasi senyawa nitrogen melalui penghilangan nitrifikasi dan nitrit untuk menghilangkan senyawa nitrogen dari air. Studi fisiologis Bacillus juga menunjukkan bahwa Bacillus dapat menggunakan nitrat dan nitrit sebagai akseptor elektronik dan sumber nitrogen alternatif selama pengembangan, yang dapat mengurangi nitrogen dalam air.

Mengurangi Jumlah Fosfor yang Terbuang

Seperti nitrat, akumulasi fosfat menyebabkan pertumbuhan alga di kolam. Fosfor ada di air sebagai ion fosfat. Sumber utama fosfor pada air budidaya adalah pakan ikan dan pupuk yang terus menerus dilepas ke lingkungan tambak, sehingga tidak mungkin mencegah penumpukan fosfat, tetapi hanya dapat dikendalikan dan diatur.

Baca juga: Probiotik, Imunostimulan, dan Manajemen Kualitas Air

Spesies Bacillus telah menunjukkan kemampuannya untuk menggunakan fosfat yang kuat dalam metabolisme, sehingga mengurangi fosfat dalam air. Percobaan juga menunjukkan bahwa campuran B. subtilis, Bacillus mojavensis dan B. cereus menurunkan 81% ion fosfat di kolam.

Mengurangi Bahan Organik

Konsentrasi bahan organik yang tinggi merupakan masalah umum dalam kualitas air budidaya. Spesies Bacillus dapat meningkatkan kualitas air tambak melalui penguraian bahan organik menjadi unit-unit yang lebih kecil. Bacillus secara efisien mengubah bahan organik menjadi CO2 (CO2 masing-masing digunakan oleh bakteri β- dan γ-proteobacteria sebagai sumber karbon). Sedangkan bakteri lain mengubah sebagian besar bahan organik menjadi kental atau meningkatkan biomassa bakteri.

Bacillus terutama digunakan untuk menghilangkan bahan organik dalam budidaya sehingga mendaur ulang nutrisi di kolom air dan mengurangi akumulasi lumpur dasar tambak.

Baca juga: Peran Lactobacillus sp. Untuk Meningkatkan Imun Udang

Manajemen Patogen

Penelitian eksperimental telah menunjukkan bahwa spesies Bacillus dapat mengurangi atau mencegah perkembangbiakan patogen melalui produksi bakteriosin, produksi enzim yang menghancurkan membran sel, menghasilkan antibiotik, dan bersaing.

Mempertahankan komunitas mikroba di kolam juga merupakan atribut spesies Bacillus. Hal ini memastikan tidak ada spesies dominan, terutama mikroorganisme patogen. Oleh karena itu Bacillus menjamin keseimbangan populasi mikroba.

Sumber: Fenanza