laporan pkl ali 2015

64
TEKNIK ANALISIS KADAR KARBOHIDRAT PADA Spirulina platensis DI LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI) DEPARTEMEN BIOTEKNOLOGI CIBINONG, BOGOR, JAWA BARAT PRAKTEK KERJA LAPANG PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN Oleh : MUHAMMAD ALI ROHMAN MASOHI MALUKU TENGAH FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2015

Upload: muhammad-ali-rohman

Post on 21-Jan-2018

292 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan PKL ALI 2015

TEKNIK ANALISIS KADAR KARBOHIDRAT PADA Spirulina platensis

DI LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI)

DEPARTEMEN BIOTEKNOLOGI CIBINONG,

BOGOR, JAWA BARAT

PRAKTEK KERJA LAPANG

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN

Oleh :

MUHAMMAD ALI ROHMAN

MASOHI – MALUKU TENGAH

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2015

Page 2: Laporan PKL ALI 2015

TEKNIK ANALISIS KADAR KARBOHIDRAT PADA Spirulina platensis

DI LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI)

DEPARTEMEN BIOTEKNOLOGI CIBINONG,

BOGOR, JAWA BARAT

Praktek Kerja Lapang sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Perikanan pada Program Studi Budidaya Perairan

Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga

Oleh :

MUHAMMAD ALI ROHMAN

NIM. 141211132123

Mengetahui,

Dekan,

Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga

Menyetujui,

Dosen Pembimbing,

Page 3: Laporan PKL ALI 2015

TEKNIK ANALISIS KADAR KARBOHIDRAT PADA Spirulina platensis

DI LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI)

DEPARTEMEN BIOTEKNOLOGI CIBINONG,

BOGOR, JAWA BARAT

Oleh :

MUHAMMAD ALI ROHMAN

NIM. 141211132123

Setelah mempelajari dan menguji dengan sungguh-sungguh, kami

berpendapat bahwa Praktek Kerja Lapang (PKL) ini, baik ruang lingkup

maupun kualitasnya dapat diajukan sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Perikanan

Telah diujikan pada

Tanggal : 06 Juli 2015

KOMISI PENGUJI

Ketua : Prof. Dr. Hj. Sri Subekti, drh.,DEA

Anggota : Prof. Moch. Amin Alamsjah, Ir., M.Si., Ph.D

Dr. Kismiyati, Ir., M.Si.

Surabaya, 14 September 2015

Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga

Dekan,

Page 4: Laporan PKL ALI 2015

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

N a m a : MUHAMMAD ALI ROHMAN

N I M : 141211132123

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa laporan PKL yang berjudul

TEKNIK ANALISIS KADAR KARBOHIDRAT PADA Spirulina platensis DI

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI) DEPARTEMEN

BIOTEKNOLOGI CIBINONG, BOGOR, JAWA BARAT adalah benar hasil

karya saya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam laporan PKL tersebut

diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya

bersedia menerima sanksi akademik yang berlaku di Universitas Airlangga,

termasuk berupa pembatalan nilai yang telah saya peroleh pada saat ujian dan

mengulang pelaksanaan PKL.

Demikian surat pernyataan yang saya buat ini tanpa ada unsur paksaan dari

siapapun dan dipergunakan sebagaimana mestinya.

Surabaya, 14 September 2015

Yang membuat pernyataan,

Muhammad Ali Rohman

NIM. 141211132123

Page 5: Laporan PKL ALI 2015

v

RINGKASAN

MUHAMMAD ALI ROHMAN. Teknik Analisis Kadar Karbohidrat Pada

Spirulina platensis Di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)

Departemen Bioteknologi Cibinong, Bogor, Jawa Barat. Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Hj. Sri Subekti, Drh.,DEA

Spirulina merupakan salah satu mikroorganisme yang berpotensi dalam

menghasilkan beberapa senyawa yang bermanfaat seperti karbohidrat, protein dan

lipid. Karbohidrat memegang peranan penting dalam bidang pangan, oleh karena

itu analisis karbohidrat yang akurat, cepat dan dapat dipercaya diperlukan untuk

mengetahui kandungan total karbohidrat. Analisis total karbohidrat telah

dilakukan pada berbagai produk farmasi maupun produk pangan. Peran

karbohidrat yang signifikan terutama dalam produk pangan menjadikan analisis

total karbohidrat penting. Penelitian ini bertujuan untuk melihat profil

pertumbuhan serta menganalisis kadar karbohidrat dari mikroalga Spirulina

platensis pada media kultur berbeda. Metode yang digunakan adalah Phenol

Sulfuric Acid Method. Media kultur yang digunakan adalah media Zarrouk dan

media Johnson dengan komposisi bahan yang berbeda. Berdasarkan hasil

penelitian didapatkan bahwa nilai OD kultur Spirulina platensis pada media

Zarrouk lebih tinggi dibandingkan pada media Johnson. Namun hal ini

berbanding terbalik dengan hasil analisis kadar karbohidrat. Kultur Spirulina

platensis media Johnson fase log-1 didapatkan kadar karbohidratnya adalah 7,03

ppm sedangkan pada media Zarrouk 2,7 ppm. Begitupula pada fase pertumbuhan

stasioner-1 dimana pada kultur Spirulina platensis media Johnson didapatkan

kadar karbohidratnya adalah 32,44 ppm sedangkan pada media Zarrouk adalah

22,85 ppm.

Page 6: Laporan PKL ALI 2015

vi

SUMMARY

MUHAMMAD ALI ROHMAN. Analysis Technique of Total Carbohydrate

Spirulina platensis at Biotechnology Department of Indonesian Institute of

Science (LIPI) Cibinong, Bogor, West Java. Prof. Dr. Hj. Sri Subekti,

Drh.,DEA as Academic Advisor.

Spirulina is one of microorganism that have potention to produce several

useful compound such as carbohydrate, protein and lipid. Carbohydrate have an

important role in food sector, so that the precise method of carbohydrate analysis

is needed to know total amount of carbohydrate. Total analysis of carbohydrate

has been done in many pharmacy products and also food products. Significant

role of carbohydrate in food products make total analysis of carbohydrate become

necessary. The purpose of the research is to measure growth profile and analyzed

carbohydrate from microalgae Spirulina platensis in different culture medium.

Method used in this research is Phenol Sulfuric Acid Method. Culture medium

used is Zarrouk and Johnson medium with different composition. According to

research’s result OD value in Spirulina platensis culture from Zarrouk medium is

higher than Johnson medium. However, carbohydrate value shows opposite result

after carbohydrate total analysis. Carbohydrate value of Spirulina platensis log-1

phase in Johnson medium is 7,03 ppm and in Zarrouk medium is 2,94 ppm. In

stationery phase carbohydrate value of Spirulina platensis in Johnson medium is

32,44 ppm while Zarrouk medium 22,85 ppm.

Page 7: Laporan PKL ALI 2015

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufiq,

serta hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Praktek Kerja

Lapang tentang Teknik Analisis Kadar Karbohidrat Pada Spirulina platensis Di

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Departemen Bioteknologi Cibinong,

Bogor, Jawa Barat. Penulis haturkan terima kasih yang tak terhingga pada orang

tua dan keluarga yang telah mendoa’akan, mendidik dan memberikan motivasi

serta semangat hingga terselesaikannya Praktek Kerja Lapang ini. Karya Ilmiah

Praktek Kerja Lapang (PKL) ini disusun sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Budidaya Perairan,

Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya.

Penulis menyadari bahwa Karya Ilmiah Praktek Kerja Lapang (PKL) ini

masih belum sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat

penulis harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan Karya Ilmiah ini. Akhirnya

penulis berharap semoga Karya Ilmiah ini bermanfaat dan dapat memberikan

informasi kepada semua pihak, khususnya bagi Mahasiswa Program Studi

Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga

Surabaya guna kemajuan serta perkembangan ilmu dan teknologi dalam bidang

perikanan, terutama budidaya perairan.

Surabaya, Maret 2015

Penulis

Page 8: Laporan PKL ALI 2015

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Praktek Kerja Lapang ini

banyak melibatkan orang - orang yang sangat berarti bagi penulis, oleh karena itu

pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat serta ucapan terima kasih

kepada :

1. Prof. Dr. Hj. Sri Subekti, drh., DEA selaku Dosen Pembimbing yang telah

memberikan bimbingan sejak penyusunan usulan hingga penyelesaian

Laporan Praktek Kerja Lapang ini dengan penuh kesabaran.

2. Kustiawan Tri Pursetyo, S.Pi., M.Vet selaku Dosen Wali yang telah

memberikan saran dan nasehat dan menjadi orang tua kedua saya.

3. Seluruh staf pengajar dan staf kependidikan Fakultas Perikanan dan

Kelautan.

4. Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang selalu mendoakan terbaiknya

dari awal hingga akhir penyusunan.

5. Prof. I Nyoman K. Kabinawa, Bu Ni Wayan S. Agustini, Bu Dede dan Aa

Didi selaku pembimbing lapang yang telah membimbing dengan penuh

kesabaran.

6. Winarti, Fitrotin Chasanah, Kak Laras, Kak Bibah, Kak Maria, Kak Rian

dan Mega Yusvita yang memberikan semangat dan kebahagiaan selama

Praktek Kerja Lapang.

7. Ihda Thoyyibah, Ined Rery, Dwi Astuti, Nanik Setyorini, Imardha Rona,

Christian Donovan, Lukman Kurniawan dan teman-teman angkatan 2012

Page 9: Laporan PKL ALI 2015

ix

yang senantiasa memberikan semangat dan dukungan penulis untuk

menyelesaikan penyusunan Laporan Praktek Kerja Lapang ini

8. Semua pihak yang telah membantu kelancaran dan doa selama penyusunan

Laporan Praktek Kerja Lapang.

Surabaya, Maret 2015

Penulis

Page 10: Laporan PKL ALI 2015

x

DAFTAR ISI

Halaman

RINGKASAN ...................................................................................................... v

SUMMARY ........................................................................................................ vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................. viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv

I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Tujuan .......................................................................................................... 2

1.3 Manfaat ........................................................................................................ 3

II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 4

2.1 Spirulina platensis ....................................................................................... 4

2.1.1 Taksonomi dan Morfologi ................................................................... 4

2.1.2 Habitat .................................................................................................. 5

2.1.3 Pertumbuhan ........................................................................................ 5

A. Suhu ................................................................................................ 6

B. Salinitas ........................................................................................... 7

C. Cahaya ............................................................................................ 7

D. Derajat Keasaman (pH) .................................................................. 7

E. Nutrien ............................................................................................ 8

2.1.4 Reproduksi ........................................................................................... 8

2.1.5 Kandungan Gizi dan Manfaat .............................................................. 9

A. Spirulina Air Laut ......................................................................... 10

B. Spirulina Air Tawar ...................................................................... 10

2.2 Karbohidrat ................................................................................................ 11

2.2.1 Struktur Karbohidrat .......................................................................... 11

2.2.2 Analisis Karbohidrat .......................................................................... 11

Page 11: Laporan PKL ALI 2015

xi

III PELAKSANAAN KEGIATAN ................................................................... 13

3.1 Tempat dan Waktu ..................................................................................... 13

3.2 Metode Kerja ............................................................................................. 13

3.3 Metode Pengumpulan Data ....................................................................... 13

3.3.1 Data Primer ........................................................................................ 14

A. Wawancara ................................................................................... 14

B. Observasi ...................................................................................... 14

C. Partisipasi Aktif ............................................................................ 15

3.3.2 Data Sekunder ................................................................................... 15

IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 16

4.1 Keadaan Umum Lokasi Praktek Kerja Lapang ......................................... 16

4.1.1 Sejarah Berdirinya dan Perkembangan ............................................. 16

4.1.2 Lokasi dan Tata Letak ....................................................................... 17

4.1.3 Visi dan Misi ..................................................................................... 17

4.1.4 Struktur Organisasi dan Tata Kerja ................................................... 18

4.1.5 Tugas Pokok dan Fungsi ................................................................... 19

4.2 Kegiatan Kultivasi ..................................................................................... 22

4.2.1 Sterilisasi Alat dan Bahan ................................................................. 22

4.2.2 Pembuatan Media Kultur ................................................................... 23

4.2.3 Pembuatan Stok Kultur...................................................................... 25

4.2.4 Kultivasi ............................................................................................ 27

4.2.5 Pengamatan dan Pembuatan Kurva Pertumbuhan ............................. 29

4.2.6 Pemanenan ......................................................................................... 31

4.3 Analisis Kadar Karbohidrat ....................................................................... 34

4.3.1 Pembuatan Kurva Baku Standar Glukosa ......................................... 34

4.3.2 Pengukuran Kadar Karbohidrat Sampel ............................................ 35

4.4 Hambatan dan Upaya Penangulangan ....................................................... 38

V SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 39

5.1 Simpulan .................................................................................................... 39

5.2 Saran .......................................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 40

LAMPIRAN ....................................................................................................... 43

Page 12: Laporan PKL ALI 2015

xii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

4.1. Komposisi media Zarrouk dan Johnson dalam 1 Liter....................... 24

4.2. Perubahan Warna dan Tekstur………..……........................................ 32

4.3. Berat Biomassa……………………………………............................. 33

4.4. Serapan Baku Glukosa……………………………….......................... 35

4.5. Serapan Sampel……...……………………………….......................... 48

4.6. Perubahan warna kultur Spirulina platensis.……...….......................... 48

Page 13: Laporan PKL ALI 2015

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

4.1. Autoklaf ...................................................................................................... 23

4.2. Bahan penyusun media kultur , penimbangan bahan menggunakan timbangan

analitik dan pengadukan oleh vortex ............................................................. 23

4.3. Laminar Air Flow (LAF) ............................................................................. 25

4.4. Peletakan Miring Media Agar ...................................................................... 26

4.5. Penanaman Bibit Spirulina platensis ........................................................... 27

4.6. Kultivasi Spirulina platensis. ....................................................................... 28

4.7. Pengamatan mikroskop Spirulina platensis ................................................. 29

4.8. Grafik nilai Optical Density (OD) ............................................................... 30

4.9. Pemanenan Spirulina platensis .................................................................... 32

4.10. Biomassa Kering. ....................................................................................... 34

4.11. Grafik Serapan Baku Glukosa.................................................................... 35

4.12. Kurva Kadar Karbohidrat........................................................................... 36

Page 14: Laporan PKL ALI 2015

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Peta Lokasi PKL ............................................................................................. 43

2. Struktur Organisasi ......................................................................................... 44

3. Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar ........................................... 45

4. Kegiatan Praktek Kerja Lapang ...................................................................... 46

5. Skema Analisis Kadar Karbohidrat................................................................. 47

6. Data Lapangan ................................................................................................ 48

Page 15: Laporan PKL ALI 2015

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik yang termasuk

dalam kelas alga, diameternya antara 3-30 μm, baik sel tunggal maupun koloni

yang hidup di seluruh wilayah perairan tawar maupun laut, yang lazim disebut

fitoplankton. Di dunia mikroba, mikroalga termasuk eukariotik, umumnya bersifat

fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), coklat (fikosantin), biru

kehijauan (fikobilin), dan merah (fikoeritrin). Morfologi mikroalga berbentuk

uniseluler atau multiseluler tetapi belum ada pembagian tugas yang jelas pada sel-

sel komponennya. Hal itulah yang membedakan mikroalga dari tumbuhan tingkat

tinggi (Romimohtarto dan Juwana, 2001).

Spirulina adalah organisme yang termasuk kelompok alga hijau biru (blue

green algae). Alga ini berbentuk silinder, tidak bercabang, dan berwarna hijau di

dalam koloni yang besar. Warna hijau tua ini berasal dari klorofil dalam jumlah

besar. Secara alami, Spirulina mampu tumbuh di perairan danau yang bersifat

alkali dan suhu hangat, atau kolam dangkal di wilayah tropis. Spirulina

merupakan salah satu sumber protein terbaik diantara sumber protein lainnya.

Kandungan protein pada Spirulina 50-70% dari berat keringnya (Tietze, 2004).

Mikroalga Spirulina sp telah dimanfaatkan sebagai pakan alami pada

budidaya organisme laut seperti rotifer, larva oyster, kerang mutiara, abalone,

udang, kakap, kerapu dan lainnya (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995 ; Mitchell

dan Richmond, 2004) dan sebagai bahan makanan tambahan (supplemen) bagi

manusia. Menurut Tokusoglu dan Üunal (2006), S. platensis mengandung protein

Page 16: Laporan PKL ALI 2015

2

yang tinggi dengan kandungan Gamma Linolenic Acid (GLA) yang tinggi serta

kalium. Spirulina juga mengandung vitamin B1, B2, B12 dan C (Brown, et al.,

1997). Spirulina platensis yang dibudidayakan di media air laut memiliki

fikosianin dan karbohidrat yang tinggi, dan memiliki biaya produksi rendah

(Christwardana dkk., 2013)

Spirulina platensis mengandung karbohidrat sekitar 13.6%, antara lain:

glucose, rhamnose, mannose, xylose and galactose (Shekharam, et al., 1987).

Karbohidrat berkontribusi besar dalam menyusun produk pangan pada umumnya

(Fennema, 1996) dan merupakan salah satu makronutrien yang dibutuhkan oleh

tubuh. Sifat fungsional karbohidrat yang penting dalam proses pengolahan

pangan, menyebabkan keberadaan karbohidrat menjadi komponen yang perlu

diperhatikan dan dianalisis.

Analisis total karbohidrat telah dilakukan pada berbagai produk farmasi

(Leyva, et al., 2008) maupun produk pangan (Legowo dan Nurwantoro, 2004).

Jumlah karbohidrat dalam produk pangan perlu diketahui, antara lain untuk

standardisasi identitas pangan, label nutrisi, deteksi adanya adulterasi dan untuk

pengembangan suatu produk pangan. Peran karbohidrat yang signifikan terutama

dalam produk pangan menjadikan analisis total karbohidrat penting (Manikharda,

2011).

1.2 Tujuan

Tujuan pelaksanaan Praktek Kerja Lapang adalah untuk mengetahui teknik

analisis karbohidrat pada Spirulina platensis di Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (LIPI) Departemen Bioteknologi, Cibinong, Bogor, Jawa Barat.

Page 17: Laporan PKL ALI 2015

3

1.3 Manfaat

Praktek Kerja Lapang ini berguna untuk meningkatkan pengetahuan

mengenai teknik analisis karbohidrat pada Spirulina platensis.

Page 18: Laporan PKL ALI 2015

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Spirulina platensis

Spirulina adalah jenis cyanobacteria yang mengandung klorofil dan dapat

bertindak sebagai organisme yang bisa melakukan fotosintesis untuk membuat

makanan sendiri. Bentuknya spiral (Gambar 2.1), mengandung pigmen fikosianin

tinggi sehingga warna cenderung hijau biru.

Gambar 2.1. Bentuk dari Spirulina platensis pada pembesaran mikroskop

40x10 (Patimah, 2009)

2.1.1 Taksonomi dan Morfologi

Menurut Vonshak (1997), taksonomi Spirulina platensis adalah sebagai

berikut :

Divisi : Cyanophyta

Kelas : Cyanophyceae

Ordo : Nostocales

Sub ordo : Nostcaceae

Famili : Oscillatoriaceae

Genus : Spirulina

Spesies : Spirulina platensis

Spirulina platensis adalah salah satu jenis mikroalga yang berwarna hijau

kebiruan (Blue Green Algae). Di bawah mikroskop, Spirulina platensis tampak

Page 19: Laporan PKL ALI 2015

5

seperti benang tipis (filamen) yang berbentuk spiral. Filamen ini merupakan

koloni sel yang dapat bergerak. Benang filamen bersel banyak dengan ukuran

panjang 200-300 dan lebar 50-70 mikron. Satu filamen dengan tujuh spiral akan

mencapai ukuran 1000 mikron dan berisi 250-400 sel. Spirulina platensis tidak

memiliki inti sel. Spirulina platensis memiliki zat warna cyanophysin (hijau

kebiruan) sehingga dimasukkan ke dalam class Cyanophyceae (Phang, 2002).

Menurut Hasan (2008), Spirulina adalah mikroalga hijau-biru multiseluler

yang berserabut. Spirulina dapat berbentuk batang ataupun piringan. Pigmen

fotosintetis utama pada Spirulina adalah phycocyanin yang berwarna biru.

Spirulina juga mengandung klorofil-a dan karotenoid. Pigmen phycoerythrin

menjadikan Spirulina berwarna merah muda.

2.1.2 Habitat

Lingkungan yang optimal untuk pertumbuhan Spirulina platensis adalah

lingkungan dengan intensitas cahaya yang cukup dengan curah hujan sedang dan

pH berkisar antara 7 sampai 9. Suhu terendah untuk pertumbuhan Spirulina

platensis adalah 15 oC dengan suhu optimal antara 35 sampai 40 oC

(Christwardana dkk., 2013).

2.1.3 Pertumbuhan

Spirulina platensis merupakan salah satu fitoplankton yang

pertumbuhannya ditandai dengan pertambahan jumlah sel dan berpengaruh

terhadap kepadatan fitoplankton (Sari, 2012). Menurut Hidayah (2013) bahwa

pertumbuhan mikroalga dalam kultur ditandai dengan perubahan ukuran sel atau

Page 20: Laporan PKL ALI 2015

6

bertambah banyaknya jumlah sel. Ada empat fase pertumbuhan pada mikroalga,

yaitu : (1) fase istirahat yang ditandai dengan pertambahan ukuran sel tetapi

belum terjadi pembelahan sel sehingga kepadatan sel belum meningkat,

organisme aktif melakukan metabolisme dan terjadi sintesis protein, (2) fase

logaritmik ditandai dengan terjadinya pembelahan sel dan laju pertumbuhan tetap,

(3) fase stasioner dimana pertumbuhan mulai mengalami penurunan dibandingkan

fase logaritmik, laju reproduksi sama dengan laju kematian serta kepadatan tetap,

dan (4) fase kematian ditandai dengan laju kematian yang lebih cepat dari laju

reproduksi serta jumlah sel menurun. Penurunan kepadatan ditandai dengan

perubahan kondisi optimum dikarenakan suhu, cahaya, pH dan hara atau nutrient

pada media kultur.

A. Suhu

Suhu merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi laju

metabolisme mahluk hidup, selain itu suhu juga berpengaruh terhadap kadar

oksigen dalam air. Suhu hangat berpengaruh bagi pertumbuhan fitoplankton.

Peningkatan suhu pada batas tertentu dapat mempercepat proses metabolism,tetapi

pada suhu yang melewati batas maksimal akan mengakibatkan kerusakan enzim

sehingga dapat menyebabkan proses metabolisme sel terhenti. Suhu terendah

untuk Spirulina platensis adalah 15 oC dan pertumbuhan yang optimal adalah 35

sampai 40 oC (Christwardana dkk., 2013).

Page 21: Laporan PKL ALI 2015

7

B. Salinitas

Salinitas merupakan konsentrasi garam yang terlarut dalam satuan air.

Salinitas memiliki peranan penting dalam pertumbuhan karena secara langsung

berpengaruh terhadap tekanan osmose didalam sel fitoplankton sehingga fluktuasi

salinitas menyebabkan aktivitas sel terganggu. Fitoplankton tumbuh pada salinitas

antara 20 sampai 70 ppt. Salinitas pada media kultur dapat meningkatkan

pertumbuhan Spirulina. Pertumbuhan Spirulina tertinggi pada salinitas 20 ppt

(Ariyati, 1998).

C. Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Fitoplankton

merupakan organisme autotrof yang mampu membentuk senyawa melalui proses

fotosintesis. Sumber cahaya yang digunakan pada kultur skala laboratorium

adalah dari lampu TL. Cahaya yang optimal untuk pertumbuhan alga adalah 1500

sampai 3000 lux (Utomo dkk., 2005).

D. Derajat Keasaman (pH)

pH merupakan salah satu faktor yang sangat penting bagi kehidupan

organisme termasuk fitoplankton. Nilai pH merupakan faktor pembatas bagi

pertumbuhan . Nilai pH secara langsung berhubungan dengan kelarutan CO2 dan

mineral. Nilai pH optimal untuk pertumbuhan Spirulina platensis adalah 7,2

sampai 9,5 ( Hasan, 2008).

Page 22: Laporan PKL ALI 2015

8

E. Nutrien

Nutrien merupakan unsur atau senyawa kimia yang digunakan

fitoplankton untuk pertumbuhan. Menurut pendapat Kabinawa (2006), unsur hara

makronutrien didefinisikan sebagai unsur hara yang digunakan untuk

pertumbuhan dan perbanyakan sel. Makronutrien tersebut terdiri dari kalsium

(Ca), hidrogen (H), nitrogen (N), Sulfur (S), fosfor (P), kalium (K), dan

magnesium (Mg), sedangkan unsur nutrien yang diperlukan fitoplankton dalam

jumlah sedikit disebut mikronutrien. Makronutrien dan mikronutrien yang

berperan dalam sintesa klorofil antara lain nitrogen, magnesium dan besi.

Pada budidaya fitoplankton, media kultur digunakan sebagai tempat untuk

tumbuh dan berkembang biak, sehingga ketersediaan makronutrien dan

mikronutrien diperlukan dalam media kultur (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995).

2.1.4 Reproduksi

Spirulina platensis berkembang biak dengan cara membelah diri.

Pembelahan diawali dengan memutus filamen menjadi satuan-satuan sel yang

akan membentuk filamen baru. Pemutusan filamen yang telah masak merupakan

awal daur hidup Spirulina platensis. Pemutusan filamen akan membentuk bagian-

bagian yang disebut dengan necridia dan selanjutnya akan membelah membentuk

piringan yang terpisah, hasil pembelahan akan berkoloni membentuk hormoginia

yang dapat memisahkan diri dari filamen induk menjadi filamen baru (Isnansetyo

dan Kurniastuty, 1995).

Page 23: Laporan PKL ALI 2015

9

2.1.5 Kandungan Gizi dan Manfaat

Spirulina disebut juga sebagai superfood karena kandungan gizinya yang

lebih berpotensi dibandingkan dengan makanan lainnya seperti tanaman maupun

biji-bijian dan menjadikan Spirulina sebagai alternatif makanan sebagai suplemen

vitamin (Henrikson, 2009). Spirulina platensis yang dikultur dengan

menggunakan media Walne memiliki kandungan protein, karbohidrat dan lemak

berturut-turut adalah 50,50 %, 15,48 % dan 0,5 % (Widyaningsih dkk., 2008).

Kandungan DHA, EPA dan AA pada Spirulina platensis berturut-turut ialah

0,003, 0,915.10-3 dan 0,682 mg/g dry biomass (Hadi, 2012). Spirulina mempunyai

manfaat sebagai antioksidan, antiviral, imunomodulator, mampu mengobati

dislipidemia, meningkatkan hemoglobin, leukosit dan trombosit serta mampu

menstimulasi stemsel di sumsum tulang (Dewi, 2014).

Spirulina memiliki beberapa karakteristik serta kandungan nutrisi yang

cocok sebagai makanan fungsional. Protein, asam lemak esensial, vitamin,

mineral, dan klorofil serta fikosianin adalah komponen yang terkandung di dalam

Spirulina. Spirulina platensis merupakan mikroalga yang mengandung protein

tinggi sekitar 56 sampai 62% dan 17 sampai 25% kandungan karbohidrat

(Christwardana dkk., 2013).

Lokapirnasari dkk (2011) mengungkapkan bahwa penggunaan Spirulina

memberikan efek yang baik dengan pengaruh nyata terhadap protein efficiency

ratio, sedangkan terhadap feed convertion ratio tidak menunjukkan perbedaan

yang nyata. Pengunaan Spirulina sampai dengan dosis 1,5% pada total formula

pakan perlakuan menunjukkan adanya perbaikan kualitas nutrien dengan adanya

Page 24: Laporan PKL ALI 2015

10

peningkatan kandungan protein kasar serta penurunan kandungan serat kasar

sehingga meningkatkan proses pencernaan dalam tubuh ternak untuk digunakan

dalam proses metabolisme tubuh dengan menghasilkan performa produksi yang

lebih baik.

2.1.5.1.Spirulina Air Laut

Spirulina yang dibudidayakan pada media air laut mengandung mineral

lebih tinggi dibandingkan dengan Spirulina yang dibudidayakan pada media air

tawar atau payau. Air laut mengandung garam yang tinggi seperti NaCl, KCl dan

MgCl. Spirulina air laut memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih rendah dari

pada Spirulina air tawar. Spirulina air laut memiliki bau amis seperti rumput laut

atau cumi-cumi sehingga kurang disukai oleh konsumen. Bau amis pada

Spirulina air laut dihasilkan dari kandungan mineral di dalam Spirulina

(Christwardana dkk., 2013).

2.1.5.2.Spirulina Air Tawar

Spirulina yang dibudidayakan pada media air tawar biasanya

dimanfaatkan sebagai bahan pangan. Spirulina air tawar memiliki tingkat

pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan Spirulina yang

dibudidayakan pada media air laut, yakni peningkatan nilai optical density sekitar

0.16/hari dan menghasilkan 1,23 sampai 1,34 g/L biomassa kering. Kandungan

protein dari Spirulina air tawar berkisar antara 60 sampai 70%. Spirulina air tawar

tidak memiliki bau amis karena memiliki kandungan mineral yang lebih rendah

daripada Spirulina air laut (Christwardana dkk., 2013).

Page 25: Laporan PKL ALI 2015

11

2.2 Karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa polisakarida aldehid atau polihidroksi keton

yang mempunyai rumus empiris CnH2nOn (Legowo dan Nurwantoro, 2004).

Karbohidrat telah menjadi sumber energi utama untuk metabolisme pada manusia

dan sarana untuk memelihara kesehatan saluran pencernaaan manusia.

Karbohidrat adalah penyumbang utama dari komponen yang membentuk produk

pangan baik sebagai komponen alami maupun bahan yang ditambahkan

(Manikharda, 2011).

2.2.1 Struktur Karbohidrat

Menurut Legowo dan Nurwantoro (2004), karbohidrat dapat

dikelompokan menjadi monosakarida, oligosakarida dan polisakarida.

Monosakarida merupakan suatu molekul sakarida/gula yang mempunyai lima atau

enam atom C. Oligosakarida terdiri dari 2-10 unit monosakarida. Polisakarida

merupakan makromolekul yang tersusun oleh banyak unit monosakarida.

Golongan karbohidrat yang banyak dijumpai di alam adalah monosakarida seperti

glukosa dan fruktosa, oligosakarida yang terdiri dari 2 unit monosakarida seperti

laktosa dan sukrosa serta polisakarida seperti pati, dekstrin dan berbagai serat

pangan.

2.2.2 Analisis Karbohidrat

Senyawa karbohidrat dipecah menjadi gula sederhana (monosakarida)

dengan bantuan asam yaitu HCl dan panas. Monosakarida yang terbentuk

kemudian dianalisis dengan prinsip reduksi Cu2+ menjadi Cu1+. Monosakarida

bebas akan mereduksi larutan basa dari garam logam menjadi bentuk oksida atau

Page 26: Laporan PKL ALI 2015

12

bentuk bebasnya. Kelebihan Cu2+ yang tidak tereduksi kemudian dikuantifikasi

dengan titrasi iodometri (SNI 01-2891-1992).

Salah satu tujuan dari analisis total karbohidrat adalah aspek food

processing, yakni efisiensi dari proses pangan banyak tergantung pada jenis dan

kadar karbohidrat (Manikharda, 2011). Dalam analisis kadar karbohidrat

seringkali ditujukan untuk menentukan jumlah golongan karbohidrat tertentu,

misalnya kadar laktosa, kadar gula pereduksi, kadar dekstrin, dan atau kadar pati

(Legowo dan Nurwantoro, 2004).

Kadar karbohidrat dalam bahan pangan dapat diketahui dengan

menghitung persentase yang tersisa setelah semua komponen lain telah diukur (by

difference). Metode by difference masih digunakan oleh FDA, tetapi metode ini

dapat menghasilkan nilai yang salah karena ada kemungkinan komponen non-

karbohidrat yang terukur (Manikharda, 2011).

Page 27: Laporan PKL ALI 2015

III PELAKSANAAN KEGIATAN

3.1 Tempat dan Waktu

Praktek kerja lapang ini akan dilaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (LIPI), Cibinong, Bogor, Jawa Barat pada tanggal 12 Januari - 20

Februari 2015.

3.2 Metode Kerja

Metode yang digunakan dalam Praktek Kerja Lapang ini adalah metode

deskriptif. Metode deskriptif adalah metode untuk membuat gambaran mengenai

situasi atau kejadian, sehingga metode ini hanya mengumpulkan data dasar saja

(Nazir, 2011). Penerapan metode ini dalam kegiatan Praktek Kerja Lapang yang

akan dilaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), antara lain:

mengamati metode kultur S. platensis pada skala laboratorium dan mengamati

teknik analisis kadar karbohidrat dari S. platensis, kemudian mencatat data–data

tersebut sebagai data untuk penyusunan laporan Praktek Kerja Lapang.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Data yang diambil dalam Praktek Kerja Lapangan ini yaitu berupa data

primer dan data sekunder yang diperoleh melalui beberapa metode atau cara

pengambilan.

Page 28: Laporan PKL ALI 2015

14

3.3.1 Data Primer

Data primer merupakan sumber data penelitian yang diperoleh secara

langsung dari sumber asli (tidak melalui perantara). Data primer dapat berupa

opini subyek (orang) secara individu maupun kelompok, hasil observasi terhadap

suatu benda (fisik), kejadian atau kegiatan, dan hasil pengujian. Data primer yang

diambil antara lain : teknik pembuatan stok kultur Spirulina platensis, media

yang digunakan untuk kultur S. platensis, teknik kultivasi S. platensis, teknik

analisis kadar karbohidrat, serta suhu, pH, dan salinitas yang dikontrol.

Ada dua metode yang dapat digunakan dalam pengumpulan data primer,

yaitu metode survei dan metode observasi (Sangadji dan Sopiah, 2010).

A. Wawancara

Wawancara merupakan suatu metode yang digunakan untuk

mengumpulkan data, dimana peneliti mendapatkan keterangan atau informasi

secara lisan dari seseorang (Notoatmodjo dan Soekidjo, 2010). Wawancara akan

dilakukan dengan cara tanya jawab dengan peneliti yang ada di Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI) mengenai struktur organisasi, tenaga kerja, sarana

dan prasarana, serta permasalahan apa saja yang dihadapi pada saat melaksanakan

kegiatan analisis kadar karbohidrat dari S. platensis.

B. Observasi

Observasi merupakan pengamatan langsung, yaitu pengambilan data

dengan menggunakan indra mata tanpa ada pertolongan alat lain untuk keperluan

tersebut (Nazir, 2011).

Page 29: Laporan PKL ALI 2015

15

C. Partisipasi Aktif

Partisipasi aktif adalah observasi dimana peneliti ikut melakukan apa yang

dilakukan oleh narasumber tetapi belum lengkap sepenuhnya (Sugiyono, 2006).

Kegiatan partisipasi aktif yang akan dilakukan antara lain: pembuatan kurva

pertumbuhan kepadatan sel S. platensis dan analisis kadar karbohidrat dengan

mengukur spektrum menggunakan alat berupa spektrofotometri UV. Kegiatan

tersebut diikuti secara langsung dan kegiatan lain yang berhubungan dengan

Praktek Kerja Lapang yang dilakukan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

(LIPI) Departemen Bioteknologi, Cibinong, Jawa Barat.

3.3.2 Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak lain atau data primer

yang telah diolah lebih lanjut dan disajikan oleh pengumpul data primer atau

pihak lain, yang umumnya berupa diagram (Sigian dan Sugiarto, 2002). Data

dapat diperoleh dari data dokumentasi, lembaga penelitian, dinas perikanan,

pustaka, laporan pihak swasta, masyarakat dan pihak lain yang berhubungan

dengan teknik analisis kadar karbohidrat dari S. platensis.

Page 30: Laporan PKL ALI 2015

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Keadaan Umum Lokasi Praktek Kerja Lapang

4.1.1 Sejarah Berdirinya dan Perkembangan

Pusat Penelitian dan pengembangan (Puslitbang) Bioteknologi Lembaga

Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) didirikan pada tanggal 13 Januari 1986

berdasarkan Kepres RI Nomor 1 Tahun 1986. Kemudian Bioteknologi LIPI

ditetapkan sebagai salah satu pusat bioteknologi. Pada bulan April 1993,

Puslitbang Bioteknologi LIPI bersama Puslitbang Biologi LIPI menempati

Gedung Kusnoto yang terletak pada di Jalan Ir.H. Djuanda No. 18 Bogor.

Kemudian sejak tanggal 1 Oktober 1993, semua kegiatan dipindahkan ke

Cibinong Science Center (CSC LIPI) yang terletak di Jalan Raya Bogor Km 46

Cibinong, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Pada tahun 2001, sesuai SK Kepala LIPI

No. 1151/Kep/2001 Puslitbang Bioteknologi LIPI berubah nama menjadi Puslit

Bioteknologi LIPI.

Puslit Bioteknologi LIPI bertugas melaksanakan penelitian, melayani dan

memasyarakatkan IPTEK di bidang bioteknologi. Puslit Bioteknologi LIPI

berfungsi dalam mempersiapkan program penelitian di bidang bioteknologi,

rekayasa genetika, bioproses, memberikan pelayanan di bidang bioteknologi,

memberikan masukan perumusan kebijakan IPTEK dibidang bioteknologi,

kerjasama penelitian dan penguasaan bioteknologi dengan instansi di dalam dan

luar negeri, mengevaluasi dan melaporkan semua kegiatannya.

Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

(Puslit Bioteknologi LIPI) adalah pusat penelitian yang bernaung di bawah

Page 31: Laporan PKL ALI 2015

17

lingkungan kerja dan bertanggung jawab kepada Kedeputian Bidang Ilmu

Pengetahuan Hayati Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (Kedeputian IPH

LIPI). Berdiri pada tanggal 13 Januari 1986, Puslit Bioteknologi-LIPI dibentuk

dalam rangka pengembangan dan pemanfaatan Bioteknologi di Indonesia. Hal ini

berdasarkan Keputusan Presiden Republik Indonesia No.1 Tahun 1986.

Pada awalnya, Puslit Bioteknologi LIPI bersama dengan Puslit Biologi-

LIPI dan Puslit Limnologi LIPI, tergabung di dalam Lembaga Biologi Nasional

(LBN). LBN yang berdiri pada tahun 1962, merupakan bagian dari Lembaga

Pusat Penyelidikan Alam (LPPA) yang berada di bawah bimbingan dan

koordinasi Majelis Ilmu Pengetahuan Indonesia (MIPI). Majelis ini dibentuk pada

era Presiden Soekarno berdasarkan UU no .6 tahun 1956. Seiring perjalanan

waktu, pada tanggal 23 Agustus 1967, MIPI berganti nama menjadi Lembaga

Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Perubahan ini ditetapkan berdasarkan

Keppres no 128 tahun 1967.

4.1.2 Lokasi dan Tata Letak

Puslit Bioteknologi LIPI terletak di Jalan Raya Bogor Km 46, Cibinong,

Kabupaten Bogor. Lokasinya satu kompleks dengan Puslit Biologi, Puslit

Limnologi, dan Badan Koordinasi Survei Tanah dan Lahan (BAKOSURTANAL).

Posisi Puslit Bioteknologi LIPI berada paling dekat dengan Jalan Raya Bogor

4.1.3 Visi dan Misi Pusat Penelitian (Puslit) Bioteknologi LIPI Cibinong

Visi Puslit Bioteknologi LIPI mengacu pada visi IPTEK 2025 yaitu

“Terwujudnya IPTEK sebagai kekuatan utama untuk kesejahteraan berkelanjutan

Page 32: Laporan PKL ALI 2015

18

dan peradaban bangsa” dan visi LIPI yang berbunyi “Terwujudnya kehidupan

bangsa yang adil, cerdas, kreatif, integratif dan dinamis yang didukung oleh ilmu

pengetahuan dan teknologi yang humanistik”. Berdasarkan dua visi tersebut

disusunlah visi Puslit Bioteknologi LIPI yaitu menjadi lembaga penelitian

bioteknologi terdepan yang didukung oleh sumber daya profesional. Adapun misi

Puslit Bioteknologi LIPI antara lain : (1) menguasai iptek di bidang bioteknologi

agar menjadi penggerak utama dan acuan dalam meningkatkan kemajuan bangsa

dan pembangunan berkelanjutan, (2) Pengungkapan, peningkatan nilai tambah

dan penyelamatan sumber daya alam hayati melalui penguasaan biologi

molekuler, sel dan jaringan serta bioproses, (3) Memberikan masukan kepada

pemerintah dalam menyusun kebijakan di bidang bioteknologi, (4) Ikut serta

dalam usaha mencerdaskan kehidupan bangsa melalui pemasyarakatan IPTEK

bidang bioteknologi, (5) Meningkatkan kinerja dan tata kelola lembaga riset yang

baik (good corporate governance), dan (6) Meningkatkan profesionalitas,

kesejahteraan pegawai dan karyawan.

4.1.4 Struktur Organisasi dan Tata Kerja

Struktur organisasi Pusat Penelitian (Puslit) Bioteknologi LIPI Cibinong

berdasarkan Lampiran Keputusan Kepala LIPI Nomor 3212/M/2004 tertanggal 28

Oktober 2004 terdiri dari Kepala Pusat, Kepala Bagian Tata Usaha, Kepala

Bidang Biologi Molekuler, Kepala Bidang Biologi Sel dan Jaringan, Kepala

Bidang Bioproses dan Kepala Bidang Sarana Penelitian.

Kepala Bagian Tata Usaha membawahi Kepala Subbagian Kepegawaian,

Kepala Subbagian Umum, dan Kepala Subbagian Kerjasama dan Jasa. Kepala

Page 33: Laporan PKL ALI 2015

19

Bidang Sarana Penelitian membawahi Kepala Subbidang Sarana Biologi

Molekuler, Kepala Subidang Sarana Biologi Sel dan Jaringan, Kepala Subbidang

Saran Kebun Plasma Nutfah Tumbuhan dan Hewan serta Kepala Subbidang

Sarana Bioproses.

LIPI dibagi kedalam lima kedeputian yang meliputi Deputi Bidang Ilmu

Kebumian, Deputi Bidang Ilmu Pengetahuan Hayati, Deputi Bidang Ilmu

Pengetahuan Teknik, Deputi Bidang Ilmu Pengetahuan Sosial dan Kemanusiaan

serta Deputi Bidang Jasa Ilmiah. Deputi Bidang Ilmu Pengetahuan Hayati

membawahi Pusat Penelitian Biologi, Pusat Penelitian Bioteknologi, dan Pusat

Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Bogor.

4.1.5 Tugas Pokok dan Fungsi

Berdasarkan Peraturan Kepala LIPI No. 1 Tahun 2014 pasal 143, Pusat

Penelitian Bioteknologi LIPI mempunyai tugas melaksanakan penelitian di bidang

bioteknologi. Selanjutnya dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud

dalam pasal 143 tersebut, Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI menyelenggarakan

fungsi : (1) Penyiapan bahan perumusan kebijakan penelitian bidang kajian, (2)

Penyusunan pedoman, pembinaan, dan pemberian bimbingan teknis dalam bidang

bioteknologi, (3) Penyusunan rencana, program, dan pelaksanaan penelitian

bidang bioteknologi, (4) Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang

bioteknologi, (5) Pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang

bioteknologi, (6) Melakukan evaluasi dan penyusunan laporan penelitian

bioteknologi, dan (7) Pelaksanaan urusan tata usaha.

Page 34: Laporan PKL ALI 2015

20

Sasaran Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI antara lain : (1) Terciptanya

kompetensi inti (core competence) yang handal di bidang bioteknologi yang

didukung dengan kemampuan sumber daya IPTEK yang professional, (2)

Terfasilitasinya penegakan kebenaran ilmiah dalam pengelolaan sumber daya

alam untuk mengatasi permasalahan perbedaan kepentingan dan konflik yang

mungkin terjadi, (3) Terciptanya tata kelola yang profesional, efektif, efisien

dengan menerapkan prinsip-prinsip good corporate governance (GCG), (4)

Terjalinnya komunikasi antara pemegang kebijakan, swasta, masyarakat industri,

masyarakat umum dan peneliti sehingga memahami pentingnya sumber daya alam

hayati sebagai aset dan kunci penggerak pembangunan di bidang pangan,

kesehatan dan lingkungan, dan (5) Termanfaatkannya hasil-hasil penelitian,

pengembangan, dan aset-aset yang dimiliki untuk kemajuan ekonomi, mengurangi

kemiskinan, meningkatkan kesejahteraan dan meningkatkan daya saing dalam

kerangka pembangunan berkelanjutan yang adil berwajah kemanusiaan.

Pusat Penelitian Bioteknologi terdiri atas empat bidang, yaitu bidang

Biologi Molekuler, Bidang Biologi Sel dan Jaringan, Bidang Bioproses, dan

Bidang Sarana Penelitian dan satu bagian yaitu Bagian Tata Usaha. Bidang

Biologi Molekuler bertugas dalam mengembangkan kemampuan

dibidang genetika molekuler dan rekayasa protein, rekombinan DNA, regulasi dan

ekspresi gen, pertukaran sifat yang berguna untuk meningkatkan nilai ekonomi

produk atau proses yang diinginkan.

Bidang biologi sel dan jaringan mempunyai tugas mengembangkan

kemampuan di bidang biologi sel dan jaringan tumbuhan, hewan dan

Page 35: Laporan PKL ALI 2015

21

mikroorganisme untuk meningkatkan nilai ekonomi produk atau proses yang

diinginkan. Subbidang biologi sel dan jaringan mempunyai tugas mengelola dan

mengembangkan sarana penelitian dibidang biologi sel dan jaringan , melayani

permontaan kerjasama penelitian, pelatihan, pembimbingan, dan magang di

bidang biologi sel dan jaringan, melakukan konservasi in vitro tanaman, evaluasi,

mendokumentasikan dan menyebarluaskan sumber daya genetika bernilai

ekonomi tinggi, menjaga dan memelihara koleksi in vitro tanaman, hewan dan

mikroba untuk keperluan kegiatan penelitian ekstern dan intern, menyediakan

informasi yang berkaitan dengan kegiatan bidang biologi sel dan jaringan.

Bidang bioproses mempunyai tugas untuk mengembangkan kemampuan

dibidang bioproses dengan menggunakan hasil-hasil penelitian dari bidang biologi

molekuler dan biologi sel dan jaringan juga mengembangkan proses bioteknologi

baru serta membakukan metode pengembangan biproses dan pengolahan hasilnya.

Bidang sarana penelitian bertugas memelihara, mengembangkan,

mengatur dan mengawasi penggunaan dan pemanfaatan sarana-prasarana ilmiah

baik untuk keperluan Puslit Bioteknologi maupun pelayanan kerjasama dan jasa.

Bagian Tata Usaha (TU) bertugas untuk melaksanakan pelayanan administrasi

bagi seluruh satuan kerja di lingkungan Puslit Bioteknologi maupun pihak lain

yang berkaitan dengan kerjasama penelitian dan jasa informasi.

Page 36: Laporan PKL ALI 2015

22

4.2 Kegiatan Kultivasi

4.2.1 Sterilisasi Alat dan Bahan

Tujuan sterilisasi adalah untuk menghindari kontaminasi dari bakteri atau

kuman yang terdapat pada alat dan bahan, sehingga nantinya diharapkan alat dan

bahan yang digunakan bebas dari kuman atau bakteri. Hal ini sesuai dengan

pendapat Chusniati, dkk (2013), sterilisasi adalah suatu usaha untuk

membebaskan alat-alat atau bahan-bahan dari segala bentuk kehidupan, terutama

bakteri.

Alat dan bahan yang akan di sterilisasi sebelumnya dicuci dengan air

mengalir hingga bersih dan ditiriskan. Setelah kering, peralatan yang terbuat dari

gelas, seperti tabung reaksi, disumbat menggunakan kapas dan ditutup dengan

kertas. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari masuknya uap air ke dalam

tabung reaksi. Kemudian dimasukan ke dalam plastik tahan panas. Sterilisasi

menggunakan autoclave pada suhu 121°C selama 15 menit. Sterilisasi

menggunakan autoclave merupakan cara sterilisasi yang paling baik dibanding

sterilisasi dengan pemijaran, udara kering maupun uap air panas (Chusniati dkk,

2013).

Menurut Laily dkk (2014), komponen alat-alat berbahan kaca dapat

disterilisasi dengan menggunakan sterilisasi kering karena alat-alat tersebut tidak

akan rusak dengan pemanasan tinggi. Suhu yang dapat digunakan untuk sterilisasi

kering adalah suhu 125ºC selama 3 jam atau suhu 160ºC selama 1 jam, sedangkan

sterilisasi untuk alat non kaca dan bahan yang mudah rusak dengan pemanasan

Page 37: Laporan PKL ALI 2015

23

tinggi maka dapat dilakukan dengan menggunakan autoklaf 121 oC pada tekanan

1 atm selama 15 menit.

Gambar 4.1. Autoklaf

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

4.2.2 Pembuatan Media Kultur

Menurut Wijoseno (2011), media kultur adalah suatu bahan yang terdiri

dari campuran zat-zat makanan atau nutrisi yang diperlukan mikroorganisme

untuk pertumbuhannya. Pembuatan media kultur diawali dengan penimbangan

bahan. Komposisi bahan untuk pembuatan media kultur dapat dilihat pada Tabel

4.1.

Gambar 4.2. Bahan penyusun media kultur (a), penimbangan bahan menggunakan

timbangan analitik (b) dan pengadukan oleh vortex (c).

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015).

Page 38: Laporan PKL ALI 2015

24

Bahan yang telah ditimbang menggunakan timbangan analitik kemudian

dimasukan ke dalam tabung volume 1 L dan ditambahkan dengan aquades.

Selanjutnya dilakukan pengadukan menggunakan Vortex Thermolyne 37600.

Pengadukan bertujuan untuk menghomogenkan serta melarutkan bahan dalam

aquades. Apabila telah homogen, maka media kultur siap untuk digunakan.

Tabel 4.1. Komposisi media Zarrouk dan Johnson dalam 1 Liter.

Komponen Media Kultur

Zarrouk Johnson

MgSO4 0,2 g 0,5 g

CaCl2 0,2 g 0,2 g

MgCl2 - 1,5 g

EDTA 0,64 g -

Urea 0,31 g -

TSP 0,18 g -

KOH 0,5 g -

K2SO4 0,5 g -

Soda kue 16,8 g 0,045 g

FeSO4 0,01 g -

NaCl 2 g 27 g

Micronutrien 1 mL 1 mL

Fe EDTA - 1 mL

KH2PO4 (PA) - 0,035 g

KNO3 (PA) - 0,5 g

Page 39: Laporan PKL ALI 2015

25

4.2.3 Pembuatan Stok Kultur

Pembuatan stok kultur dimulai dengan menyiapkan bibit Spirulina

platensis yang didapatkan dari Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Payau

(BBPBAP) Jepara, media kultur serta alat-alat yang diperlukan seperti micropipet,

tabung reaksi, rak, kapas, ose, dan bunsen. Pembuatan stok kultur dilakukan di

dalam Laminar Air Flow (LAF), hal ini dimaksudkan untuk menghindari paparan

kontaminan. Penggunaan LAF dimulai 15 menit sebelum kegiatan berlangsung

yakni dengan menyalakan lampu UV dan kemudian dilakukan sterilisasi

menggunakan alkohol 70%. Penggunaan alkohol 70% sesuai dengan yang

tercantum dalam Direktorat Bina Farmasi Komunitas dan Klinik (2009) tentang

prosedur tetap penggunaan Laminar Air Flow (LAF), yakni menyalakan lampu

blower dan lampu UV minimal 15 menit sebelum digunakan serta membersihkan

permukaan LAF dengan Iso Propil Alkohol (IPA) atau alkohol 70% menggunakan

lap yang tidak berserat.

Gambar 4.3. Laminar Air Flow (LAF).

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Pembuatan stok kultur dapat dilakukan dengan menggunakan dua media

berbeda, yakni media cair serta media agar miring. Media pertama yang dapat

digunakan dalam pembuatan stok kultur adalah dengan media cair. Pembuatan

stok kultur dilakukan dengan mengambil media cair menggunakan micropipet

Page 40: Laporan PKL ALI 2015

26

sebanyak 5 mL dan ditampung dalam tabung reaksi yang telah di sterilisasi

sebelumnya, kemudian ditambahkan sebanyak 3 mL bibit Spirulina platensis.

Tabung yang telah berisi media kultur dan bibit Spirulina platensis diletakan pada

rak kultur dengan pencahayaan dari lampu TLD 36 watt hingga sekitar 2 minggu

dimana Spirulina platensis memasuki fase log hingga stasioner. Perbanyakan stok

kultur dilakukan secara bertingkat yaitu 50 mL, 500 mL hingga volume 5 L.

Media kedua yang dapat digunakan dalam pembuatan stok kultur adalah

media agar miring. Dengan terlebih dahulu menimbang 1,5 gram bacto agar

dalam 100 mL media teknis komersial (Tekom) yang terdiri dari 0,1 gram urea,

0,08 gram ZA, 0,03 gram TSP dan 0,02 gram gandasil, kemudian dipanaskan

pada air mendidih untuk melarutkan bacto agar dan didiamkan pada suhu kamar.

Media agar yang telah mencapai suhu kamar kemudian dipipet sebanyak 5 mL ke

dalam tabung reaksi. Tutup tabung reaksi menggunakan kapas dan sandarkan

tabung dalam keadaan miring untuk memperluas permukaan media. Tabung

reaksi berisi media agar didiamkan selama 24 jam tekstur seperti agar. Hal ini

didukung oleh pendapat Refdinal dkk (2014), bahwa tujuan memiringkan media

agar adalah untuk memperluas bidang tumbuh.

Gambar 4.4. Peletakan miring media agar.

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Page 41: Laporan PKL ALI 2015

27

Penanaman bibit mikroalga pada media agar dilakukan di dalam LAF

untuk menghidari paparan kontaminan. Ose dipanaskan di atas api bunsen hingga

berwarna merah dan didiamkan sebentar hingga suhu ose menurun. Pemanasan

ose bertujuan untuk membunuh bakteri yang terdapat pada ujung ose dan

membuat sedikit goresan pada media agar saat suhu ose menurun untuk

menghindari kerusakan pada media. Penanaman 200 µL bibit mikroalga pada

media agar menggunakan micropipet dengan pola zigzag. Pola zigzag

dimaksudkan agar bibit mikroalga tersebar pada permukaan media.

Gambar 4.5. Penanaman bibit Spirulina platensis.

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

4.2.4 Kultivasi Spirulina platensis

Persiapan alat dan kondisi yang mendukung kultur dipersiapkan terlebih

dahulu, salah satunya dengan menyiapkan penyumbat botol. Peyumbat botol

dibuat dari kapas yang dilapisi dengan tissue dan direkatkan melingkar

menggunakan selotip. Penyumbat botol dilengkapi dengan dua selang kecil atau

bisa menggunakan sedotan. Fungsi dari sedotan adalah sebagai jalan aerasi

sehingga air serta komponen nutrisi yang terdapat dalam media dapat

dihomogenkan. Hal ini didukung oleh pendapat Amini dan Syamdidi (2006),

bahwa aerasi bertujuan agar sel dapat memperoleh nutrisi dalam media kultivasi

secara merata karena adanya sirkulasi air dalam wadah tertutup.

Page 42: Laporan PKL ALI 2015

28

Proses kultivasi dilakukan selama 12 hari dalam tabung volume 1 L. Bibit

yang digunakan sebesar 20% dari total volume kultur yakni 200 mL. Media kultur

yang digunakan meliputi media Zarrouk dan media Johnson. Kultivasi dilakukan

pada rak kultur dilengkapi dengan pencahayaan dari lampu TLD 36 watt. Faktor-

faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga antara lain cahaya, pH,

salinitas dan suhu kultur. Intensitas cahaya yang digunakan dalam kultur Spirulina

platensis ini adalah 2000 lux dengan suhu 35 sampai 37°C dan salinitas 27 ppt.

Hal ini berbeda dengan yang dikemukakan oleh Redjeki dan Ismail (1994), bahwa

persyaratan kualitas air untuk pertumbuhan Spirulina adalah suhu 26 sampai 29°C

dengan salinitas 30 ppt.

Gambar 4.6. Kultivasi Spirulina platensis.

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Suhu merupakan parameter fisika yang mempengaruhi aktivitas

metabolisme organisme. Menurut Vonshak (1997), suhu optimal untuk kultivasi

Spirulina skala laboratorium adalah 35 sampai 38 °C. Peningkatan pH pada suatu

media kultur berbanding lurus dengan penambahan bikarbonat yang nantinya

dapat menghasilkan karbondioksida untuk digunakan dalam proses fotosintesis

(Borowitzka et al., 1988). Pengontrolan pH pada suatu media kultur sangat

penting dilakukan untuk menjaga keseimbangan pertumbuhan sel Spirulina

Page 43: Laporan PKL ALI 2015

29

platensis. Kim et al., (2007), menyatakan bahwa pada akhirnya pertumbuhan sel

meningkat seiring dengan meningkatnya pH. Cahaya merupakan salah satu faktor

yang berpengaruh dalam pertumbuhan mikroalga. Spirulina juga memerlukan

cahaya sebagai sumber energi (Vonshak, 1997)

4.2.5 Pengamatan dan Pembuatan Kurva Pertumbuhan

Pengamatan dan pemeriksaan kondisi kultur Spirulina platensis dilakukan

setiap hari. Pengamatan yang dilakukan meliputi perubahan warna yang terjadi

sedangkan pemeriksaan dilakukan dengan mengecek kondisi kultur yang meliputi

pencahayaan serta kondisi aerasi. Pengamatan mikroskop juga dilakukan untuk

mengetahui kondisi kultur Spirulina platensis dan pemeriksaan kontaminasi.

Menurut Winasis (2011), pertumbuhan plankton pada saat budidaya secara visual

ditandai dengan adanya perubahan warna air dari awalnya bening menjadi

berwarna (hijau muda/coklat muda dan kemudian menjadi hijau/coklat dan

seterusnya), perubahan ini disertai dengan menurunnya transparansi.

(a) (b)

Gambar 4.7. Pengamatan mikroskop Spirulina platensis hari ke-10 dengan

pembesaran 10 x 20 media kultur Johnson (a) dan Zarrouk (b).

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Pengukuran kepadatan sel (Optical Density) juga dilakukan untuk

mengetahui profil pertumbuhan Spirulina platensis. Menurut Hadi (2012),

kepadatan sel merupakan salah satu parameter pertumbuhan yang dapat digunakan

Page 44: Laporan PKL ALI 2015

30

sebagai acuan untuk mengetahui apakah mikroalga itu tumbuh atau tidak

disamping menggunakan konsentrasi biomassa. Pengukuran OD dilakukan setiap

hari menggunakan Spektrofotometer Hitachi U-3900H pada panjang gelombang

680 nm. Volume sampling yang diambil menyesuaikan dengan volume kuvet

pada spektrofotometer yakni ± 3 mL. Sebelum pengambilan sampel, terlebih

dahulu menggoyang tabung kultur, hal ini bertujuan untuk mendapatkan hasil

sampling yang homogen. Nilai Optical Density (OD) dapat dilihat pada Gambar

4.8.

Gambar 4.8. Grafik nilai Optical Density (OD) Spirulina platensis

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Berdasarkan grafik di atas didapatkan bahwa kultur Spirulina platensis

pada media Zarrouk memiliki kepadatan sel yang lebih tinggi dibandingkan

dengan kultur Spirulina platensis pada media Johnson. Hal ini dipengaruhi oleh

komponen yang terdapat dalam media kultur yang dapat menunjang pertumbuhan

mikroalga seperti makronutrien dan mikronutrien. Salah satunya adalah sumber

nitrogen. Pada media kultur Johnson sumber nitrogen didapatkan dalam bentuk

KNO3 sedangkan pada media kultur Zarrouk sumber nitrogen adalah urea. Urea

dan KNO3 sebagai sumber nitrogen berpengaruh terhadap pertumbuhan sel

0

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 8 9 10 11 12

OD

Hari ke-

Media Zarrouk

Media Johnson

Page 45: Laporan PKL ALI 2015

31

(Yagui et al., 2004) dan kandungan klorofil (Danesi et al., 2011) pada Spirulina

platensis. Pertumbuhan sel dan kandungan klorofil terbaik didapatkan pada

kultivasi dengan penambahan urea sebagai sumber nitrogen. Menurut Gosmawi

dan Chandra (2011) peningkatan pertumbuhan sel mikroalga dipengaruhi oleh

urea. Hal ini juga didukung oleh pendapat Laura dan Paolo (2006) bahwa urea

(CO(NH2)2) merupakan pupuk komersil yang ekonomis serta memiliki kandungan

nitrogen yang tinggi mencapai 46%.

Nitrogen merupakan komponen penting penyusun asam amino, amida,

nukleotida, dan nukleo protein, serta essensial untuk pembelahan sel sehingga

nitrogen penting untuk pertumbuhan (Gardner dkk, 1991). Namun apabila kadar

nitrogen dalam kultur terlalu tinggi, maka pertumbuhan sel mikroalga akan

menurun. Sesuai dengan pendapat Yonas dkk (2012), bahwa semakin banyak urea

yang ditambahkan maka pertumbuhan sel dari mikroalgae akan semakin lambat.

Penurunan pertumbuhan sel dikarenakan rasio karbon terhadap nitrogen yang

terlalu kecil akan terjadi kelebihan NH3 yang terbentuk, yang akhirnya dapat

menyebabkan proses pengasaman dan mempengaruhi kestabilan pH sehingga

mengakibatkan lebih banyak mikroalga yang mati daripada yang diproduksi.

4.2.6 Pemanenan

Pemanenan kultur Spirulina platensis dilakukan dengan penyaringan

secara langsung menggunakan kain saring. Volume pemanenan untuk kultur

Spirulina platensis media Johnson dan Zarrouk masing-masing adalah 350 mL

dan 200 mL.

Page 46: Laporan PKL ALI 2015

32

Gambar 4.9. Pemanenan Spirulina platensis dengan penyaringan.

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Biomassa yang telah didapatkan melalui penyaringan kemudian ditimbang

beratnya menggunakan timbangan analitik Precisa 40SM-200A. Berat biomasa

adalah jumlah berat dari suatu populasi pada periode waktu tertentu dan

dinyatakan dalam satuan berat (Sari, 2009). Biomassa basah di tempatkan pada

cawan petri yang telah dilapisi plastik dan diberi label. Pengeringan biomassa

dalam oven Heraeus T6200 pada suhu 50 sampai 70 °C selama 24 jam hingga

didapatkan biomassa kering dari Spirulina platensis dan siap untuk dimanfaatkan

menjadi produk lain seperti sebagai pakan ikan dan lain-lain. Perubahan warna

biomassa Spirulina platensis sebelum dan setelah pengeringan dapat dilihat pada

Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Perubahan warna dan tekstur biomassa Spirulina platensis sebelum dan

setelah pengeringan.

Kultur Warna Tekstur

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

JSP1 Hijau pucat Hijau pucat Sedikit kasar Kering

ZSP2 Hijau kebiruan Hijau pekat Halus Kering Keterangan : 1Johnson Spirulina platensis ; 2Zarrouk Spirulina platensis

Page 47: Laporan PKL ALI 2015

33

Setelah dilakukan pengeringan pada suhu 50 sampai 70 °C selama 24 jam,

terjadi penurunan berat biomassa sebelum dan sesudah pengeringan. Penurunan

berat biomassa dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Perbandingan berat biomassa Spirulina platensis sebelum dan sesudah

pengeringan

Kultur Sebelum (gram) Sesudah (gram) Kadar Air (%)

JSP(*) 24,99 4,55 18,2

ZSP(**) 25,58 5,36 20,95

Keterangan : Volume pemanenaan (*)350 mL dan (**)200 mL

Berdasarkan tabel di atas, didapatkan berat biomassa basah kultur

Spirulina platensis media Johnson adalah 24,99 gram dalam volume pemanenan

350 mL atau setara dengan 71 gram/L. Setelah dilakukan pengeringan pada suhu

50 sampai 70 °C selama 24 jam, terjadi penurunan berat biomassa kering menjadi

4,55 gram dalam volume pemanenan 350 mL atau setara dengan 13 gram/L.

Sedangkan pada kultur Spirulina platensis media Zarrouk, didapatkan berat

biomassa basah adalah 25,58 gram dalam volume pemanenan 200 mL atau setara

dengan 127,9 gram/L. Setelah dilakukan pengeringan, terjadi penurunan berat

biomassa kering menjadi 5,36 gram dalam volume pemanenan 350 mL atau setara

dengan 15,31 gram/L. Hal ini dikarenakan terjadi penguapan kadar air dari

biomassa ke udara oleh suhu tinggi. Sehingga didapatkan prosentase kadar air

pada biomassa kultur Spirulina platensis media Johnson adalah 18,2 % dan

prosentase kadar air pada biomassa kultur Spirulina platensis media Zarrouk

adalah 20,95 %.

Berat biomassa kering Spirulina platensis media Zarrouk lebih tinggi

dibandingkan pada media Johnson. Hal ini menurut Choi et al. (2003) bahwa S.

platensis memiliki biomasa kering tertinggi pada kultur yang mengandung

Page 48: Laporan PKL ALI 2015

34

ammonium, sedangkan kandungan total asam amino tertinggi terdapat pada kultur

yang mengandung urea. Didukung oleh pendapat Laura dan Paolo (2006), bahwa

apabila urea terlarut akan terbentuk ion amonium (NH4+) yang akan diasimilasi

oleh mikroalga dan diubah menjadi glutamat sebagai salah satu penyusun asam

amino.

Gambar 4.10. Biomassa kering Spirulina platensis media kultur Johnson (a) dan

media kultur Zarrouk (b).

4.3 Analisis Kadar Karbohidrat

4.3.1 Pembuatan kurva baku standar glukosa

Larutan standar glukosa 100 ppm dibuat dengan menimbang 0,01 gram

glukosa dalam labu 10 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga 10 mL dan

dikocok hingga homogen. Deret baku glukosa yang dibuat adalah 0, 10, 20, 30,

40, dan 50 ppm. Sebanyak 0, 50, 100, 150, 200, dan 250 µL dipipet ke dalam

tabung reaksi kemudian diencerkan dengan aquades masing-masing 500, 450,

400, 350, 300, dan 250 µL, selanjutnya ditambahkan fenol 5% 500 µL serta

H2SO4 2,5 mL. Didiamkan 30 menit sebelum diukur absorbansinya menggunakan

Spektrofotometri UV-VIS pada panjang gelombang 485 nm.

a b

Page 49: Laporan PKL ALI 2015

35

Tabel 4.4. Serapan Baku Glukosa

No Konsentrasi (ppm) Serapan (485 nm)

1 0 0,104

2 10 0,826

3 20 1,604

4 30 2,459

5 40 3,029

6 50 3,514

Setelah diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometri UV-VIS

pada panjang gelombang 485 nm, didapatkan serapan baku glukosa sesuai pada

Tabel 4.4 yang kemudian didapatkan persamaan linier dengan membuat grafik

serapan baku glukosa pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11. Grafik serapan baku glukosa.

4.3.2 Pengukuran kadar karbohidrat sampel (Metode Fenol Sulfat)

Sampling kultur Spirulina platensis untuk analisis kadar karbohidrat

dilakukan ketika kultur telah memasuki fase pertumbuhan log dan stasioner. Fase

pertumbuhan log atau eksponensial ditandai dengan bertambahya nilai kepadatan

sel kultur hingga dua kali lipat dari nilai kepadatan sel (OD) awal. Hal ini

didukung oleh pendapat Andersen (2005), bahwa fase eksponensial ditandai

R² = 0,9918

y = 0,7004x - 0,5287

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 20 30 40 50

Sera

pan

(4

85

nm

)

Konsentrasi (ppm)

Page 50: Laporan PKL ALI 2015

36

dengan mulai meningkatnya kepadatan sel S. platensis. Sedangkan fase

pertumbuhan stasioner ditandai dengan penambahan nilai kepadatan sel yang

tidak terlalu signifikan dari nilai kepadatan sel (OD) sebelumnya. Pada fase ini

terjadi keseimbangan pertumbuhan sel dimana fase kematian sebanding dengan

pembelahan sel sehingga kepadatan sel relatif tetap (Andersen, 2005). Fase

stasioner merupakan akhir dari produksi biomasa sel. Pada fase ini, konsentrasi

maksimum biomasa tercapai (Setyaningsih dkk, 2011).

Volume sampling adalah ±10 mL dan dilakukan secara duplo sebagai

ulangan. Sampel di sentrifus menggunakan Hitachi Centrifuge CT6EL dengan

kecepatan 3500 rpm selama 10 menit, kemudian dipisahkan biomassa dengan

supernatan dan ditambahkan dengan fenol 5% 0,5 mL dan H2SO4 2,5 mL dan

didiamkan 30 menit sebelum diukur serapannya menggunakan Spektrofotometer

Hitachi U-3900H pada panjang gelombang 485 nm. Konsentrasi karbohidrat

diperoleh dari serapan biomassa yang dihitung menggunakan persamaan regresi

dari larutan baku induknya. Hasil analisis konsentrasi karbohidrat menggunakan

metode fenol sulfat dalam bentuk grafik dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Gambar 4.12. Kurva kadar karbohidrat Spirulina platensis.

0

10

20

30

40

log 1 log 2 stasioner 1 stasioner 2

2,7 2,94

22,85

37,5

7,3 5,36

32,44

38,9

Kad

ar K

arb

oh

idra

t (p

pm

)

Fase Pertumbuhan

ZSP

JSP

Page 51: Laporan PKL ALI 2015

37

Berdasarkan Gambar 4.12 didapatkan Spirulina platensis yang dikultur

pada media Johnson memiliki kandungan karbohidrat yang lebih tinggi jika

dibandingkan dengan media kultur Zarrouk. Goksan et al., (2006), menjelaskan

bahwa pada media yang kandungan nitrogennya tercukupi akan mendukung

produksi protein dan lemak, tetapi akan menurunkan sintesis karbohidrat.

Berdasarkan pendapat Andersen (2005), hal ini berkaitan dengan kebutuhan akan

makronutrien dan mikronutrien untuk menunjang kehidupannya. Spirulina

membutuhkan makronutrien (N, P, S, K, Si dan Ca) dan mikronutrien (Fe, Mo,

Cu, Ca, Mn, Zn, Co) serta kandungan nitrat optimum (0,9 – 3,5 mg/l) untuk

menunjang kehidupan dan pertumbuhannya Mikronutrien dibutuhkan dalam

jumlah kecil.

Selain itu jika dibandingkan kadar karbohidrat Spirulina platensis yang

diambil pada fase pertumbuhan yang berbeda, didapatkan bahwa kandungan

karbohidrat Spirulina platensis pada fase pertumbuhan stasioner jauh lebih tinggi

dibandingkan pada fase pertumbuhan logaritmik atau eksponensial. Hal ini

dijelaskan oleh Andersen (2005), bahwa kandungan protein tetap selama fase

eksponensial sedangkan akumulasi dari kandungan karbohidrat dan lemak terjadi

pada fase stasioner dari siklus hidup S.platensis. Brown et al. (1997) menjelaskan

bahwa pada saat kultur berada pada fase stasioner, komposisi mikroalga berubah

secara signifikan karena terbatasnya kandungan nitrat pada media kultur yang

mengakibatkan kandungan karbohidrat meningkat hingga dua kali lipat dari

kandungan protein.

Page 52: Laporan PKL ALI 2015

38

4.4 Hambatan dan Upaya Penanggulangan

Dalam analisis kadar karbohidrat pada mikroalga Spirulina platensis ini

tidak terdapat hambatan yang dapat mengganggu teknik analisis. Langkah yang

dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah ada.

Page 53: Laporan PKL ALI 2015

V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Teknik analisis kadar karbohidrat Spirulina platensis di Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI) Departemen Bioteknologi Cibinong Bogor

menggunakan metode fenol sulfat dengan penambahan reagen 500 µL fenol 5%

serta H2SO4 sebanyak 2,5 mL untuk sekali analisis dengan volume sampling 10

mL. Langkah analisis kadar kabohidrat adalah membuat kurva baku standar

glukosa dan mengukur nilai absorbansinya menggunakan Spektrofotometri UV-

VIS pada panjang gelombang 485 nm yang kemudian persamaan regresinya

digunakan dalam menganalisis kadar karbohidrat Spirulina platensis. Analisis

kadar karbohidrat dilakukan dengan pengambilan sampling ketika memasuki fase

pertumbuhan log dan stasioner.

5.2 Saran

Berdasarkan rangkaian kegiatan Praktek Kerja Lapang di Departemen

Bioteknologi LIPI Cibinong, maka disarankan bahwa sarana dan prasarana perlu

diperbaiki dan dioptimalkan pemanfaatannya.

Page 54: Laporan PKL ALI 2015

DAFTAR PUSTAKA

Amini, S dan Syamdidi. 2006. Konsentrasi Unsur Hara Pada Media dan

Pertumbuhan Chlorella vulgaris Dengan Pupuk Anorganik Teknis dan

Analis. J. Fish Sci. VIII (2):201-206.

Andersen, R.A. 2005. Algal Culturing Techniques. UK. Elsevier Academic Press.

Ariyati, S. 1998. Pengaruh Salinitas Dan Dosis Pupuk Urea Terhadap

Pertumbuhan Populasi Spirulina sp. Skripsi. Universitas Diponegoro.

Semarang.

Borowitzka, A.M. and J.L. Borowitzka. 1988. Microalgal Biotechnology.

Cambridge University Press. Australia, pp. 103-115.

Brown, M.R., S.W. Jeffrey, J.K. Volkman, and G.A. Dunstan. 1997. Nutritional

Properties of Microalgae for Mariculture. Aquaculture. 151:315-331.

Choi G.G., M.S. Bae, C.Y. Ahn and H.M. Oh. 2003. Induction of Axenic Culture

of Arthrospira (Spirulina platensis) based on Antibiotic Sensitivity of

Contaminating Bacteria. J. Biotech. Letter 30:87-92.

Christwardana, M., M.M.A. Nur, dan Hadiyanto. 2013. Gambaran Umum

Spirulina platensis Sebagai Bahan Pangan Fungsional. J. Ap. Tek. Pang.

2(1).

Chusniati, S., D. Handijanto, Sudarno dan R. Kusdarwati. 2013. Petunjuk

Praktikum Mikrobiologi. Fakultas Perikanan dan Kelautan. Universitas

Airlangga. Surabaya.

Danesi, E.D.G., C.O.R. Yagui, S. Sato and J.C.M. Carvalho. 2011. Growth and

Content of Spirulina platensis Chlorophyl Cultivated at Different Values

of Light Intensity and Temperature Using Different Nitrogent Source.

Braz. J. of Micro. 42:362 - 373.

Dewi, R.S. 2014. Spirulina platensis Mencegah Penurunan Komponen Darah

Perifer pada Tikus (Rattus norvegicus) yang diberikan Cyclophospamide.

Tesis. Universitas Udayana. Denpasar.

Direktorat Bina Farmasi Komunitas dan Klinik. 2009. Pedoman Dasar Dispensing

Sediaan Steril. Departemen Kesehatan Republik Indonesia.

Gardner F.P., R.B. Pierce dan R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya.

UI Press. Jakarta.

Page 55: Laporan PKL ALI 2015

41

Goksan, T., A. Zekeriyaoglu and A.K. Ilknur. 2006. The Growth of Spirulina

platensis in Different Culture Systems Under Greenhouse Condition.

Department of Aquaculture Faculty of Fisheries Canakkale Onsekiz Mart

University. Turkey. PP. 47 – 51.

Goswami and D. Chandra. 2011. Scenedesmus dimorphus and Scenedesmus

quadricauda : Two Potent Indigenous Microalgae Strains for Biomass

Production and CO2 Mitigation - A Study on their Growth Behavior and

Lipid Productivity under Different Concentration of Urea as Nitrogen

Source. J. of Algal Biomass Util. II (4):2-4.

Hadi, K. 2012. Kandungan DHA, EPA dan AA Dalam Mikroalga Laut dari

Spesies Spirulina platensis, Botryococcus braunii, Chlorella aureus dan

Porphyridium cruentum yang dikultivasi Secara Heterotrof. Skripsi.

Universitas Indonesia. Depok.

Hasan, M.R. 2008. A Review on Culture, Production and Use of Spirulina as

Food for Humans and Feeds for Animals and Fish. FAO Fisheries and

Aquaculture Curcular.

Henrikson, R. 2009. Earth Food Spirulina. Ronore Enterprises, Inc. Hawaii. USA.

Hidayah, H.A. 2013. Pertumbuhan dan Pasca Panen Mikroalga Hasil Kultur Skala

Semi Massal. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto. 11 hal. (tidak

diterbitkan).

Isnansetyo, A. dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan

Zooplankton : Pakan Alami Untuk Pembenihan Organisme Laut. Penerbit

Kanisius. Yogyakarta.

Kim, C.J., Y.H. Jung and H.M. Oh. 2007. Factor Indicating Culture Status During

Cultivation Of Spirulina (Arthrospira) platensis. Environmental

Biotechnology Research Center. Korea Research Institute if Bioscience

and Biotechnology. Republic of Korea. 45(2):122-127.

Laily, A.N., K. Holil, T.P. Griana dan N. Susanti. 2014. Petunjuk Praktikum

Teknik Instrumentasi. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.

Malang.

Laura, B and G. Paolo. 2006. Algae : Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology.

CRC Press, Boca Raton. New York.

Legowo, A.M dan Nurwantoro. 2004. Diktat Kuliah : Analisis Pangan.

Universitas Diponegoro. Semarang.

Page 56: Laporan PKL ALI 2015

42

Leyva, A., A. Quintana, M. Sanchez, E.N. Rodriguez, J. Cremata dan J.C.

Sanchez. 2008. Rapid and Sensitive Anthrone-Sulfuric Acid Assay In

Microplate Format To Quantity Carbohydrate In Biopharmaceutical

Product : Method Development and Validation. Biologicals. 36:134-141.

Lokapirnasari, W.P., Soewarno dan Y. Dhamayanti. 2011. Potensi Crude

Spirulina Terhadap Protein Effisiensi Rasiopada Ayam Petelur. J. Ilm.

Ked. Hew. 2(1).

Manikharda. 2011. Perbandingan Metode dan Verifikasi Analisis Total

Karbohidrat dengan Metode Luff-Schoorl dan Anthrone Sulfat. Institut

Pertanian Bogor.

Mitchell, S.A. dan A. Richmond. 2004. The Use of Rotifers for the Maintenance

of Monoalgal Mass Cultures of Spirulina. Biotech and Bioenginer.

30(2):164-168.

Nazir, M. 2011. Metode Penelitian. Penerbit Ghalia Indonesia. Bogor. hal 57.

Notoatmojdo dan Soekidjo. 2010. Metodologi Penelitian Kesehatan. Penerbit PT

Rineka Cipta. Jakarta. hal 139.

Patimah, S. 2009. Potensi Biomassa Spirulina platensis Sebagai Bioabsorben

Logam Cromium (Cr). Skripsi. Universitas Pendidikan Indonesia.

Phang. 2002. Spirulina Culturein Digested Sago Strach Factory Waste Water. J.

Appl. Phycol.

Redjeki, S dan A. Ismail. 1994. Mikroalga Sebagai Langkah Awal Budidaya Ikan

Laut. Seminar Nasional Biteknologi Mikroalga. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Bioteknologi LIPI.

Refdinal, N., M.M.P. Endah dan A.B. Meita. 2014. Pengaruh pH dan Temperatur

pada Pembentukan Biosurfaktan Oleh Bakteri Pseudomonas aeruginosa.

Prosiding Seminar Nasional Kimia. Universitas Negeri Surabaya. ISBN :

978-602-0951-00-3.

Romimohtarto, K dan S. Juwana. 2001. Biologi Laut. Ilmu Pengetahuan Tentang

Biota Laut. Penerbit Djambatan. Jakarta.

Sangadji, E.M. dan Sopiah. 2010. Metodologi Penelitian-Pendekatan Praktis

dalam Penelitian. Yogyakarta

Sari, L.A. 2009. Pengaruh Penambahan FeCl3 Terhadap Pertumbuhan Spirulina

platensis Yang Dikultur Pada Media Asal Blotong Kering. Artikel.

Universitas Airlangga. Surabaya.

Page 57: Laporan PKL ALI 2015

43

Setyaningsih, I.A.T. Saputra dan Uju. 2011. Komposisi Kimia dan Kandungan

Pigmen Spirulina fusiformis pada Umur Panen yang Berbeda Dalam

Media Pupuk. J. Peng. Hasil Perik. Ind. XIV (1):63–69.

Shekharam, K., L. Ventarakaraman dan P. Salimath. 1987. Carbohydrate

Composition and Characterization of Two Unusual Sugars From The

Blue-green Algae Spirulina platensis. Phytochem. 26:2267-2269.

Sigian dan Sugiarto. 2002. Metodologi Riset. Universitas Islam Indonesia Jakarta.

Sugiyono. 2006. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif,

Kualitatif, dan R & D. Alfabeta. Bandung.

Tokusoglu, Ö. dan M.K. Ûunal. 2006. Biomass Nutrient Profile of Three

Microalgae: Spirulina platensis, Chlorella vulgaris and Isochrisis

galbana. J. Food Sci. 86(4):1144-1148.

Utomo, N.B.P., Winarti dan A. Erlina. 2005. Pertumbuhan Spirulina platensis

Yang Dikultur Dengan Pupuk Inorganik (Urea, TSP dan ZA) dan Kotoran

Ayam. J. Akua. Ind. 4(1):41-48.

Vonshak, A. 1997. Spirulina platensis (Arthospira) Physiology, Cell Biology and

Biotechnology. Great Britain. Taylor and Francis Ltd.

Wijoseno, T. 2011. Uji Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap Tingkat

Pertumbuhan dan Kandungan Protein. Lipid, Klorofil, dan Karotenoid

pada Mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg. Skripsi. Universitas

Indonesia. Depok.

Widyaningsih, A. Ridho, R. Hartati dan Harmoko. 2008. Kandungan Nutrisi

Spirulina platensis yang dikultur pada Media Berbeda. Ilmu Kelautan.

(13)3:167-170

Yagui, C.O.R., E.D.G. Danesi, J.C.M. Carvalho and S. Sato. 2004. Chlorophyll

Production from Spirulina platensis : Cultivation With Urea Addition by

Fed-Batch Process. Bioresource Tech. 133–141.

Yonas, R., U. Irzandi dan H. Satriadi. 2012. Pengolahan Limbah POME (Palm Oil

Mill Effluent) dengan Menggunakan microalgae. J.Tek.Kim.Ind. I(1):7-13.

Page 58: Laporan PKL ALI 2015

Lampiran 1. Peta Lokasi PKL

(Sumber : https://www.google.com/maps/)

Page 59: Laporan PKL ALI 2015

44

Lampiran 2. Struktur Organisasi Departemen Bioteknologi Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI)

Page 60: Laporan PKL ALI 2015

45

Lampiran 3. Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar Depatemen

Bioteknologi LIPI

Timbangan Analitik

Centrifuge

Mikroskop Spektrofotometer UV-VIS

Page 61: Laporan PKL ALI 2015

46

Lampiran 4. Kegiatan Praktek Kerja Lapang

Pemanenan Kultur Spirulina platensis

Pengukuran Serapan Karbohidrat

Pengamatan Kultur Spirulina platensis

Pengamatan Mikroskop

Page 62: Laporan PKL ALI 2015

47

Lampiran 5. Skema Analisis Kadar Karbohidrat (Phenol Sulfuric Acid

Methode)

Page 63: Laporan PKL ALI 2015

48

Lampiran 6. Data Lapangan

Tabel 4.5. Serapan Sampel Kultur Spirulina platensis.

Fase

Pertumbuhan Kultur Ulangan Serapan (485 nm) Rata-rata

Log 1

JSP1 JSP.01 4,452

4,394 JSP.02 4,336

ZSP2 ZSP.01 1,236

1,366 ZSP.02 1,497

Log 2

JSP JSP.01 2,925

3,226 JSP.02 3,528

ZSP ZSP.01 1,174

1,537 ZSP.02 1,9

Stasioner 1

JSP JSP.01 20,984

22,196 JSP.02 23,696

ZSP ZSP.01 19,446

15,477 ZSP.02 11,508

Stasioner 2

JSP JSP.01 22,78

26,714 JSP.02 30,648

ZSP ZSP.01 25,927

25,734 ZSP.02 25,542

Keterangan : 1Johnson Spirulina platensis. 2 Zarrouk Spirulina platensis

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Tabel 4.6. Perubahan warna kultur Spirulina platensis.

Waktu

(hari)

Kultur

JSP ZSP

1 Hijau muda Hijau muda

2 Hijau muda Hijau sedikit pekat

3 Hijau muda Hijau sedikit pekat

4 Hijau sedikit pekat Hijau pekat

5 Hijau sedikit pekat Hijau pekat

8 Hijau sedikit pekat Hijau pekat

9 Hijau pekat Hijau pekat

10 Hijau pekat Hijau pekat

11 Hijau pekat Hijau pekat

12 Hijau pekat Hijau pekat

Page 64: Laporan PKL ALI 2015

49