JIPK. Volume 10 No 2. November 2018

## JIPK JURNAL ILMIAH PERIKANAN DAN KELAUTAN

## Research Article
Pertumbuhan dan Biomasa Spirulina sp. dalam Media Pupuk sebagai Bahan Pangan Fungsional
Growth  and  Biomass  of Spirulina sp.  in  Fertilizer  Ingredients  as  Functional  Food Ingredients
Oto Prasadi 1*
1 Teknik Mesin Perikanan, Politeknik Negeri Cilacap, Cilacap

## ARTICLE INFO
Received: September 03, 2018 Accepted: November 20, 2018
*) Corresponding author: E-mail: oto.prasadi@gmail.com
Kata Kunci : Pertumbuhan, Biomasa, Spirulina , Pangan Fungsional
Keywords : Growth, Biomass, Spirulina , Functional food.
Abstrak Spirulina sp. merupakan mikro organisme mikro alga  yang memiliki kandungan nutrisi  lengkap,  sehingga Spirulina sp.  memiliki  potensi  yang  besar  untuk dimanfaatkan  sebagai  bahan  pangan  fungsional.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  kepadatan  atau  kelimpahan,  berat  basah  dan  berat  kering  dari Spirulina sp.  dalam  media  pupuk  hasil  campuran  pupuk  urea,  pupuk  zwavelzure amoniak  (ZA),  dan  pupuk  triple  super  phosphate  (TSP)  dengan  membandingkan pada  pupuk  kontrol  dengan  standar  pada  media  conwy sebagai  langkah  alternatif dalam  meminimalkan  biaya  kulturisasi Spirulina sp.  sebagai  bahan  pangan fungsional  dalam  skala  laboratoris.  Berdasarkan  hasil  penelitian,  kepadatan Spirulina sp. mengalami fase lambat ( lagfase ) dengan kenaikkan populasi rata-rata 781,5  unit/ml  pada  hari  pertama  sampai  hari  ketiga.  Fase  percepatan ( eksponensial fase ) dengan  kenaikkan populasi rata-rata 3576,5 unit/ml  pada hari keempat  sampai  hari  kelima.  Fase  perlambatan  dengan  kenaikkan  populasi  rata- rata 595,25 unit/ml pada hari keenam sampai hari ketujuh. Dan fluktuatif pada hari kedelapan  sampai  hari  kesembilan,  sedangkan  berat  basah  dan  berat  kering  dari Spirulina sp.  di  hari  ketiga  sampai  dengan  hari  kelima  mengalami  peningkatan yang  signifikan,  sedangkan  berat  basah  dan  berat  kering  di  hari-hari  berikutnya mengalami fluktuatif peningkatan dan penurunan.Adanya penurunan pertumbuhan dan biomassa dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantarannya, berkurangnya nutrien  dalam  media,  berkurangnya  intensitas  cahaya  karena  penanguan  sendiri, kompetisi  yang  semakin  besar  dalam  mendapatkan  nutrient,  ruang  hidup  dan cahaya.Makanan  fungsional  yang  mengandung  protein  tinggi  salah  satunnya adalah  yang  terbuat  dari  microalgae Spirulina sp.  microalgae  ini  tidak  hanya bertindak sebagai sumber protein tunggal, tetapi juga sumber karotenoid, klorofil, serta sumber mikronutrien.
Abstract
Spirulina sp.  is  a  micro  algae  microorganism  that  has  complete  nutritional contents, Spirulina sp.  has  a  great  potential  to  be  used  as  a  functional  food ingredients. This study aimed to determine the density or abundance, wet and dry weight  of Spirulina sp.  in  fertilizer  ingredients  resulting  from  a  mixture  of  urea fertilizer, zwavelzure ammonia (ZA) fertilizer, and triple super phosphate fertilizer (TSP) by  comparing  the  control  fertilizers  with  standards  on  conwey  media as  an alternative  step  in  minimizing  the  cost  of  culturing Spirulina sp.  as  a  functional food ingredient in a laboratory scale. Based on the results of the study, the density of Spirulina sp.  experienced  a  lag  phase  with  an  average  population  increase  of 781.5 units/ml on the first day until the third day. Acceleration phase (exponential phase) with an average population increased of 3576.5 units/ml on the fourth day until the fifth day.
Oto Prasadi / JIPK, 10(2): 119–123
And fluctuating on the eighth day to the ninth day, while the wet weight and dry weight of Spirulina sp. on the third day until the fifth day experienced a significant increase, while the wet weight and dry weight in the following days experienced a fluctuating  increase  and  decrease.  The  decrease  in  growth  and  biomass  could  be caused  by  several  factors,  i.e.,  reduction  of  nutrient  ingredients,  reduced  light intensity due to self-drying, greater competition in obtaining nutrients, living space and light. Functional foods that contained high protein one of them are those made from microalgae Spirulina sp. This microalgae did not only act as a single p rotein source, but also a source of carotenoids, chlorophyll and micronutrient sources.
Cite  this  as: Oto,  P.    (2018).  Pertumbuhan  dan  Biomasa Spirulina sp.  Dalam  Media  Pupuk  Sebagai  Bahan  Pangan  Fungsional. Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan, 10(2):119–123. http://doi.org/10.20473/jipk.v10i2.10497

## 1. Pendahuluan
Mikroalga  adalah  organisme  tumbuhan paling  primitif  berukuran  seluler  yang  umumnya dikenal dengan sebutan fitoplankton. Fitoplankton bagian  dari  plankton  yang  dapat  melakukan fotosintesis.  Berdasarkan  warna  pigmentasi,  alga yang  termasuk  ke  dalam  fitoplankton  terbagi  ke dalam  beberapa  jenis  yaitu Chlorophyta (alga hijau), Chrysophyta (ganggang keemasan), Pyrrhophyta (alga api), Euglenophyta ,
Cyanophyta / Cyanobacteria (alga hijau-biru). Spirulina sp.  merupakan Cyanobacteria yang biasanya  hidup  di  perairan  danau  atau  perairan dengan kandungan garam yang tinggi (Budiardi et al. ,  2010). Spirulina sp.  banyak  dimanfaatkan dalam bioteknologi nutrisional, industri, lingkungan  serta  banyak  dimanfaatkan  juga sebagai  bahan  tambahan  makanan  pada  ikan.  Hal ini dikarenakan Spirulina sp. mengandung protein 60–71%,  lemak  8%,  karbohirdrat  16%,  dan vitamin serta 1,6% Chlorophyll-  , 18%
Phycocyanin ,  17% β-Carotene, dan  20–30% γ- linoleaic acid dari total asam lemak (Robi, 2014). Spirulina sp.  juga  telah  digunakan  sebagai suplemen atau makanan pelengkap oleh penduduk Afrika  sebagai  sumber  makanan  tradisional (Christwardana et al ., 2013).
Spirulina sp.  merupakan  mikroorganisme mikroalga  yang  memiliki  kandungan  nutrisi lengkap,  terutama  kandungan  protein  yang  tinggi menyebabkan Spirulina sp. memiliki potensi yang besar  untuk  dimanfaatkan  sebagai  bahan  pangan fungsional.
Pemenuhan kebutuhan nutrien untuk Spirulina sp. sangat bergantung pada ketersediaannya dalam medium kultur. Komposisi nutrient  yang  lengkap  dan  konsentrasi  nutrien yang  tepat  menentukan  produksi  biomassa  dan kandungan  gizi  mikroalga.  Selama  ini  penelitian Spirulina sp . sebagian  besar  menggunakan  media Zarrouk maupun Walne yang relatif mahal. Hal ini tentunya  akan  sangat  berpengaruh  pada  prospek pengembangan  kultur  dan  produksi Spirulina sp.
Di  Indonesia  dengan  skala  yang  lebih  besar (Setyaningsih et al ., 2011).
Penelitian  ini  menggunakan Spirulina sp. dengan  media  pertumbuhannya  yaitu  media pupuk.  Material  organik  seperti  nitrogen  (N), fosfor  (P),  dan  Kalium  (K)  merupakan  substansi yang  baik  bagi  pertumbuhan Spirulina sp (Hariyati,  2008).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  kepadatan  atau  kelimpahan,  berat basah,  dan  berat  kering  dari Spirulina sp.  dalam media pupuk sebagai ketahanan pangan fungsional. Oleh karena itu, pentingnya penelitian ini  sebagai    salah  satu  sumber  referensi Spirulina sp. sebagai bahan pangan fungsional.

## 2. Bahan dan Metode

## 2.1 Pembuatan Media Pupuk
Media  pupuk  yang  digunakan  merupakan kombinasi dari urea, ZA, dan TSP. Selain fosfat, unsur  makro  lain  yang  mendukung  penyusun senyawa dalam sel, termasuk protein, dan klorofil untuk  fotosintesis Spirulina sp.  adalah  nitrogen. Urea  (CO(NH 2 ) 2 )  merupakan  pupuk  komersil yang ekonomis dan mudah didapat serta memiliki kandungan  nitrogen  yang  tinggi  mencapai  46%. Apabila ureater larut akan terbentuk ion amonium (NH4 + ) yang akan diasimilasi oleh mikroalga dan diubah  menjadi  glutamate  sebagai  salah  satu penyusun asam amino (Setyaningsih et al ., 2011).
Untuk  membuat  media  pupuk  dengan  skala  1  L dibutuhkan  0,030  gram  Urea,  0,030  gram  ZA, dan 0,010 gram TSP.
2.2 Starter Spirulina sp. Starter Spirulina sp. dibuat dengan menumbuhkan Spirulina sp.pada  media  air  laut hingga  mencapai  fase  pertumbuhan  eksponensial dengan  kepadatan  ±  1000unit/ml.  Setelah  itu Spirulina sp.  Diinokulasikan  ke  dalam  media perlakuan  sebanyak  10%  dari  volume  media kultur  dengan  pemberian  sumber  cahaya  dari lampu  TL  10-40  watt.  Pemanenan Spirulina sp. Dilakukan saat kultur mencapai fase eksponensial dan  fase  stasioner  melalui  metode  filtrasi
menggunakan planktonnet dengan meshsize 0,060 mm (Suminto, 2009).
2.3 Pengukuran Kepadatan Sel Pengamatan
pertumbuhan populasi dilakukan  setiap  hari  dibawah  mikroskop  selama 9  hari  menggunakan Sedgwick-rafterper besaran 10x.  Penghitungan kepadatan Spirulina sp. dalam satuan unit/ml, satu unit diukur sebagai satu sudut sinusoid pada filamen.

## 2.4 Pemanenan Mikroalga
Kultur mikro alga yang telah mencapai fase stasioner  dipanen  dengan  teknik  filtrasi.  Teknik ini  digunakan  karena  ukuran  sel Spirulina sp. relatif lebih besar dibandingkan dengan mikroalga jenis  lain.  Sehingga  dengan  menggunakan  kertas mesh  saja  mampu  memisahkan  antara  filtrate dengan  biomassa  dari Spirulina sp.  Biomassa basah  yang  diperoleh dikeringkan  menggunakana alat freeze-drier .  Biomasa  yang  telah  kering ditimbang dan disimpan di dalam desikator.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Tabel 1 . Data Pertumbuhan Populasi Spirulin sp. Hari ke Media 1 (unit/ml) Media 2 (unit/ml) Rata-rata (unit/ml) 0 1000 1000 1000 1 1527 1484 1505.5 2 2536 2506 2521 3 3156 3533 3344.5 4 7346 7530 7438 5 10794 10201 10497.5 6 10546 11201 10873.5 7 11675 11701 11688 8 11101 11891 11496 9 11109 11999 11554
Tabel 2. Data berat basah Spirulina sp. Hari ke Media 1 (gr/l) Media 2 (gr/l) Rata-rata (gr/l) 1 0.01 0.01 0.01 2 0.012 0.012 0.012 3 0.02 0.02 0.02 4 0.024 0.03 0.027 5 0.035 0.035 0.035 6 0.037 0.037 0.037 7 0.042 0.042 0.042 8 0.039 0.041 0.04 9 0.04 0.04 0.04
Gambar 2. Berat basah Spirulina sp.
Tabel 3. Data berat kering Spirulina sp. Hari ke Media 1 (gr/l) Media 2 (gr/l) Rata-rata (gr/l) 1 0.008 0.008 0.008 2 0.01 0.01 0.01 3 0.018 0.018 0.018 4 0.022 0.025 0.0235 5 0.031 0.031 0.031 6 0.032 0.034 0.033 7 0.037 0.038 0.0375 8 0.037 0.038 0.0375 9 0.037 0.037 0.037
1000 3000 5000 7000 9000 11000 13000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Media 1 (unit/ml)
Media 2 (unit/ml) Rata-rata (unit/ml)
0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Media 1 (gr/l) Media 2 (gr/l) Rata-rata (gr/l)
Gambar 3. Berat kering Spirulina sp.
Tabel 4. Data kualitas air Spirulina sp.
No Parameter Kualitas Air Nilai 1 pH 7,5-8,5 2 Suhu 29 0 C 3 Salinitas 20 ‰ Tabel 5 . Kandungan Spirulina sp. No Parameter Kandungan 1 Protein 56-62 2 Lemak 4-6 3 Karbohidrat 17-25 4 Asalm linoleat (gamma) 0,8 5 Klorofil 0,8 6 Fikosianin 6,7-11,7 7 Karotein 0,43 8 Zeaxanthin 0,1 9 Air 3-6
Hasil  penelitian  ini  didapat  dari  kepadatan populasi  awal  kultur Spirulina sp.  Sebanyak 1000  unit/ml  dari  media  1  yaitu  pupuk  kontrol dengan  standar  pada  media  conwy  dan  media  2 yaitu  pupuk  hasil  campuran  pupuk  urea,  pupuk zwavelzure amoniak (ZA), dan pupuk triple super phosphate  (TSP).  Hari  pertama  sampai  dengan hari  ketiga  jumlahnya  meningkat,  dengan  rata- rata  781,5  unit/ml.  Selama  waktu  tersebut, Spirulina sp.  menunjukan  fase  lambat  (lag  fase), yaitu fase dimana sel-sel Spirulina sp. menyesuaikan dengan lingkungan barunya (aklimatisasi).  Hari  keempat  sampai  dengan  hari kelima  mengalami  kenaikan  yang  signifikan, dengan  rata-rata  3576,5  unit/ml.  Selama  waktu tersebut, Spirulina sp. menunjukan fase percepatan  (eksponensial  fase).  Pada  fase  ini,  sel
Spirulina sp.  mengalami  pembelahan.  Adanya pembelahan  sel  ini,  menyebabkan  pertumbuhan Spirulina sp.  berlangsung  dengan  sangat  cepat. Hari  keenam  sampai  dengan  hari  ketujuh pertumbuhan Spirulina sp.  mengalami  fase perlambatan  pada  fase  ini Spirulina sp.  masih dapat  membelah tetapi  jumlahnya  tidak  sebanyak pada  fase  percepatan,  dengan  rata-rata  595,25 unit/ml. Hal ini disebabkan karena jumlah nutrien dalam media sudah semakin berkurang.
Sedangkan hari kedelapan sampai hari kesembilan pertumbuhan Spirulina sp. mengalami fluktuatif  yaitu  hari  kedelapan  mengalami penurunan  sebanyak  -192  unit/ml  dan  hari kesembilan  meningkat  kembali  sebanyak  58 unit/ml.
Berat basah dan berat kering dari Spirulina sp.  di  hari  ketiga  sampai  dengan  hari  kelima mengalami  peningkatan  yang  signifikan,  hal  ini disebabkan  karena  media  tempat  pertumbuhan Spirulina sp.  kaya  akan  nutrient  yang  sangat diperlukan  untuk  pertumbuhannya,  sedangkan berat  basah  dan  berat  kering  di  hari-hari berikutnya  mengalami  fluktuatif  peningkatan  dan penurunan.
Adanya penurunan pertumbuhan dan biomassa  dapat  disebabkan  oleh  beberapa  faktor, diantarannya:
1. Berkurangnya nutrien dalam media;
2. Berkurangnya intensitas cahaya karena penanguan sendiri;
3. Kompetisi yang semakin besar dalam mendapatkan  nutrient,  ruang  hidup  dan cahaya.
Spirulina sp.  merupakan  salah  satu  bahan yang  mempunyai  fungsi  khusus  bagi  kesehatan yang  dapat  ditambahkan  dalam  proses  produksi makanan, karena makanan di era ini bukan hanya sebagai  sumber  energi  dan  gizi,  tetapi  dapat memberikan  sistem  kekebalan  bagi  tubuh  yang disebabkan  oleh  deplesi  nutrisi  dan  juga  dapat meningkatkan  sistem  antibodi  yang  biasa  disebut dengan  makanan  fungsional  (Christwardana et al .,2013). Makanan fungsional yang mengandung protein  tinggi  salah  satunnya  adalah  yang  terbuat dari microalgae Spirulina sp. microalgae ini tidak hanya  bertindak  sebagai  sumber  protein  tunggal, tetapi  juga  sumber  karotenoid,  klorofil,  serta sumber mikronutrien.
Kandungan nutrisi dari Spirulina sp. seperti protein,  asam  lemak  esensial,  vitamin,  mineral, klorofil,  dan  fikosianin.  Jumlah  mineral  yang terkandung  dalam Spirulina sp.  sekitar  3-7%. Mineral-mineral ini terakumulasi didalam microalgae  dari  mineral  yang  terkandung  dalam media  pertumbuhan  serta  faktor  lingkungan seperti suhu, salinitas, dan pH. Sedangkan protein
0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Media 1 (gr/l) Media 2 (gr/l) Rata-rata (gr/l)
sekitar 55-70%, metionin (1,3-2,75%), sistin (0,5- 0,7%),  triptofan  (1-1,95%)  dan  lisin  (2,6-4,63%). Kadar  asam  amino  yang  tinggi  baik  untuk kesehatan  karena  merupakan  salah  satu  bahan pembuat  protein. Poly  unsaturated  fatty  acid (PUFA) dalam Spirulina sp. sekitar 1,3- 15% dari lemak  total  (6-6,5%).  Jenis  kandungan  lemak tertinggi dari Spirulina sp. adalah Gamma Linoleic Acid (GLA)  sekitar  25-60%  dari  total  lemak. Senyawa-senyawa  lain  yang  terdapat  di  dalam lemak  adalah  asam  palmik  (44,6-54,1%),  asam oleat  (1-15,5%),  dan  asam  linoleat  (10,8-30,7%). Spirulina sp.  mengandung  kolestrol  sekitar  32,5 mg/100 g.
Dari  hasil  pengukuran  faktor  lingkungan diperoleh  nilai  pH  7,5-8,5.  Nilai  keasaman  pH merupakan faktor yang penting bagi pertumbuhan alga  hijau  biru.  Kebanyakan  alga  hijau  biru tumbuh  baik  pada  pH  netral  dan  lebih  mentolerir kondisi  basa  dari  pada  kondisi  asam,  karena  alga memanfaatkan  karbondioksida  dengan  efisien walau  tersedia  pada  konsentrasi  yang  sangat rendah Spirulina sp.  mampu  menggunakan  ion bikarbonat sebagai sumber karbon untuk fotosintesis.  pH  diatas  10,5  atau  kurang  dari  7 akan  menghambat  pertumbuhan Spirulina sp. Ketidaksesuaian pH akan mengakibatkan lisis dan dapat mengubah bentuk pertumbuhan pigmen.
Suhu  dan  salintas  adalah  faktor  yang penting  bagi  penyebaran  dan  tingkah  laku  suatu organisme  (Prasadi et  al .,  2016).  Kebanyakan alga  hijau  biru  bersifat eurythermal dan euryhaline ,  sehingga  pengaruh  kedua  faktor tersebut  pada  alga  hijau  biru  relatif  lebih  kecil dibanding pengaruhnya pada alga jenis lain.
Dari hasil pengamatan diperoleh suhu pada air  media sebesar 29˚C. Suhu ini relatif stabil dan suhu  ini  masih  dalam  kisaran  suhu  yang  optimal bagi pertumbuhan Spirulina sp. yaitu antara 20˚C- 30˚C,  sedangkan  salinitas  yang  optimal  untuk pertumbuhan Spirulina sp.  adalah  berkisar  antara 15-20  ‰.  Pada  kultur  ini  media  yang  digunakan adalah  20  ‰.  Salinitas  berpengaruh  terhadap organisme  air  dalam  mempertahankan  tekanan osmotiknya  (Prasadi et  al .,  2017).  Kebanyakan alga  memperlihatkan  terjadinya  hambatan  proses fotosintesis  setelah  dipindahkan  pada  media dengan  salinitas  yang  lebih  tinggi  atau  tekanan osmotik  yang  lebih  tinggi.  Dengan  adanya salinitas air media yang sesuai dengan suhu yang optimal maka pertumbuhan Spirulina sp.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian,  kepadatan Spirulina sp.  mengalami  fase  lambat  ( lag  fase ) dengan kenaikkan populasi rata-rata 781,5 unit/ml pada  hari  pertama  sampai  hari  ketiga.  Fase
percepatan  ( eksponensial  fase )  dengan  kenaikkan populasi  rata-rata  3576,5  unit/ml  pada  hari keempat  sampai  hari  kelima.  Fase  perlambatan dengan  kenaikkan  populasi  rata-rata  595,25 unit/ml  pada  hari  keenam  sampai  hari  ketujuh. Fluktuatif  pertumbuhan Spirulina sp.  terjadi  pada hari  kedelapan  sampai  hari  kesembilan.  Berat basah  dan  berat  kering  dari Spirulina sp.  di  hari ketiga  sampai  dengan  hari  kelima  mengalami peningkatan  yang  signifikan,  sedangkan  berat basah  dan  berat  kering  dihari-hari  berikutnya mengalami fluktuatif peningkatan dan penurunan.

## Daftar Pustaka
Budiardi, T., Utomo, N. B. P., & Santosa, A. (2010).
Growth  performance  and  nutrition  value  of Spirulina sp. under different photoperiod. Jurnal Akuakultur Indonesia, 9(2):146-156.
Christwardana,  M.,  Nur,  M.  M.  A.,  &  Hadiyanto,  H. (2013). Spirulina platensis:  Potensinya  sebagai bahan  pangan  fungsional. Jurnal  Aplikasi Teknologi Pangan , 2 (1):1-4
Hariyati,  R.  (2008).  Pertumbuhan  dan  Biomassa
Spirulina sp  dalam  Skala  Laboratoris. Bioma , 10(1): 19–22.
Prasadi, O., Setyobudiandi, I., Butet, N. A., & Nuryati, S . (2016).  Karakteristik  Morfologi  Famili Arcidae di Perairan yang Berbeda (Karangantu dan  Labuan,  Banten  ), Jurnal  Teknologi Lingkungan , 17(1):29–36.
Prasadi, O., Sulistyo, I., Winanto, T., & Dewi, N.  N . (2017).  Bioekologi  Kepiting  Bakau  ( Scylla serrata dan Scylla oceanica ) Di Kawasan Desa Ambulu, Kecamatan Losari, Kabupaten Cirebon, Journal  of  Marine  and  Coastal Science , 6(2):56–68.
Robi, N. H. (2014). Pemanfaatan ekstrak tauge kacang hijau ( Phaseolus radiatus ) sebagai pupuk untuk meningkatkan  populasi Spirulina sp.  [Skripsi]. Universitas Airlangga.
Setyaningsih,  I.,  Saputra,  A.  T.,  &  Uju.  (2011). Komposisi  Kimia  dan  Kandungan  Pigmen Spirulina fusiformis  pada  Umur  Panen  yang
Berbeda dalam Media Pupuk. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia , 14(1):63–69.
Suminto, (2009). Using of Technical Culture Media on The  Production  and  Nutrition  Contents  of Spirulina platensis Cells. Jurnal  Saintek Perikanan , 4(2):53–61.