## EFFECT OF ADDITION OF DIFFERENT NITRATE
CONCENTRATION ON Spirulina platensis BIOMASS WITH SEMI OUTDOOR SYSTEM
Natalia 1* , Bintal Amin 2 , Irwan Effendi 2
1 Student of The Faculty of Fisheries And Marine Science University of Riau, Pekanbaru
2 Lecturer at the Faculty of Fisheries And Marine Science University Riau, Pekanbaru
* Nataliamaloy@gmail.com

## ABSTRACT
Spirulina platensis is one type of microalgae that has high nutrient and protein content and  can  live  in  fresh  and  marine  waters.  In  the  growth  of S.  platensis requires  several supporting factors in its growth period, one of which is nitrate (NO 3 ). Nitrate is needed in the formation  of  proteins  and  amino  acids  in  cells  and  also  helps  in  increasing  biomass.  This study was conducted with the aim to see the effect of adding different nitrate concentrations to S. platensis biomass with a semi-outdoor system. This research was conducted in March- April  2019  using  the  experimental  method.  Water  quality  parameters  during  the  study obtained in the form of temperatures ranging from 29  – 30 o C, pH 9 and salinity 25 ppt. The optimum nitrate concentration for the growth of S. platensis was at a concentration of 9 ppm with a total biomass of 0.669 grams.
Keywords : Spirulina platensis , Nitrate, Biomass, Semi-Outdoor

## 1. PENDAHULUAN
Mikroalga  sangat  potensial  untuk dikembangkan  sebagai bahan  baku biofuel jika dibandingkan dengan tanaman  pangan  karena  mempunyai beberapa keuntungan antara lain pertumbuhan  yang  cepat,  produktivitas tinggi,  memungkinkan  penggunaan  air tawar  dan  air  laut,  dan  biaya  produksi yang tidak terlalu tinggi. Menurut Amini et  al. (2010),  bahwa  mikroalga  juga memiliki  struktur  sel  yang  sederhana, kemampuan  fotosintesis  yang  tinggi, siklus hidup yang pendek, dapat mensintesis  lemak,  dapat  bertahan  pada kondisi  lingkungan  yang  ekstrim  serta tidak membutuhkan nutrisi yang banyak.
S.  platensis tidak  memiliki  alat reproduksi  seksual  sehingga  berkembang biak secara aseksual saja  melalui pembelahan  sel.  Pembelahan  sel  dimulai dengan pembentukan membran
transversal  di  dalam  sel  kemudian  putus  dan menghasilkan  filamen  yang  memanjang sampai tahap dewasa (Rahayu, 2007).
S.platensis dalam  hidupnya  memiliki beberapa fase yaitu: fase adaptasi terjadi pada hari  pertama  dan  ke-dua,  kemudian  fase eksponensial  dimana  tejadi  peningkatan jumlah kepadatan Spirulina sp. pada hari ke- tiga hingga hari ke-tujuh. Fase stationer yaitu fase saat jumlah populasi Spirulina sp.cenderung  tetap  terjadi  pada  hari  ke- delapan  hingga  ke-11.  Selanjutnya  pada  hari ke-12 hingga hari ke-15 terjadi fase deklinasi (kematian) (Ulya et al., 2018).
Protein  dari S.  platensis kering  dapat mencapai  lebih  dari  60%,  kandungan vitaminnya  tinggi  terutama  vitamin  B12, serta  mengandung  asam  amino  yang  cukup lengkap.  Alga  ini  juga  kaya  akan gamma- linolenic  acid (GLA),  dan  juga  menyediakan alpha-linolenic  acid (ALA), linolenic  acid (LA), stearidonic acid (SDA),
eicosapentaeonic (EPA), docosahexaenoic
acid (DHA), and arachidonic acid (AA). Vitamin  yang  terkandung  didalamnya adalah vitamin B1, B2, B3, B6, B9, B12, Vitamin  C,  Vitamin  D  dan  Vitamin  E. Selain  hal-hal  tersebut  ganggang  ini  juga mengandung  potasium,  kalsium,  krom, tembaga,  besi,  magnesium,  mangan, fosfor,  selenium,  sodium,  dan  seng. Sebuah  studi  2  menyebutkan  bahwa S. platensis memungkinkan membantu sistem  imun  dalam  melawan  infeksi (Susanna et al., 2007).
Nitrogen  dan  fosfor    merupakan sebagian dari faktor sumberdaya tersebut. Nutrien  utama  pada  media  kultur mikroalga  adalah  N,  namun  terkadang  N pada  media  dalam  bentuk  anorganik seperti nitrit (NO 2 ) dan nitrat (NO 3 ), akan tetapi mikroalga umumnya dapat menggunakan  NO 3 ,  NO 2 ,  atau  amonium (NH 4 )  sebagai  sumber  N  dengan  tingkat pertumbuhan yang sama terlepas bentuknya  organik  maupun  anorganik (Borowitzka, 1988).
Menurut  Viena  (2014),  peningkatan biomassa  mikroalga  bertambah  seiring dengan  penambahan  konsentrasi  nitrat. Penambahan  nitrat  yang  berbeda  pada kultur mikroalga  yang telah  dikondisikan akan  menunjukkan  peningkatan  jumlah biomassa yang signifikan.
Tujuan  penelitian  ini  yaitu  untuk mengetahui  konsentrasi  nitrat  yang  baik untuk pertumbuhan biomassa S. platensis yang  dilakukan  dengan  sistem  semi outdoor.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  metode  eksperimen dengan  menggunakan  RAL  (Rancangan Acak  Lengkap).  Penelitian  dilaksanakan pada  bulan  Maret  –  April  2019  yang bertempat  di  Laboratorium  Kimia  Laut dan Biologi Laut,Universitas Riau dengan peletakan wadah penelitian
dengan sistem semi outdoor. Media yang digunakan yaitu Media Guillard atau F/2.
Parameter  Kualitas  Air  yang  diukur  pada penelitian  ini  meliputi  Suhu    dan  pH, sedangkan pada Salinitas diukur dan ditetapkan 25 ppt selama penelitian. Konsentrasi  NO 3 yang  digunakan  pada  yaitu nitrat  dengan  konsentrasi  7  ppm,  9  ppm  dan 11  ppm.  Pengukuran  kadar  nitrat  dilakukan selama  3  kali  selama  penelitian  dan  diukur dengan menggunakan Spectofhotometer . Biomassa S.  platensis diukur  3  kali selama proses penelitian. Perhitungan biomassa  menggunakan  timbangan  analitik dimana  sampel S.  platensis yang  telah  di saring  kemudian  dimasukkan  kedalam  oven selama  4  jam  dengan  suhu  105 o C.  Setelah dioven  sampel  tersebut  di  timbang  dengan menggunakan timbangan analitik. Perhitungan  kultur  stok Spirulina  sp. yang digunakan untuk kultur mengacu pada BPPT (2013).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Parameter Kualitas Air
Parameter  kualitas  air  yang  didapatkan selama  proses  kultur S.  platensis pada  suhu dihasilkan  nilai  29 o C  –  30 o C,  nilai  pH  9  dan salinitas 25 ppt.
Pengukuran  Kadar  Nitrat  Pada  Kultur S. platensis dengan Sistem Semi Outdoor Hasil  dari  pengukuran  kadar  nitrat yang  dilakukan  selama  proses  kultur  dapat dilihat pada Gambar 1 :
Gambar  1. Kadar  Nitrat  pada  kultur S.platensis dengan  Sistem  Semi Outdoor.
Pengukuran  nitrat  hari  ke-0  pada Kontrol hasil pengukuran nitrat menunjukkan
0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 0 7 14 Nit rat ( m g/L ) Hari Ke- Perlakuan C Perlakuan B Perlakuan A Kontrol
hasil  0,193  mg/L,  pada  hari  ke-7 mengalami kenaikan menjadi 0,245 mg/L ,  dan  pada  hari  ke-14  mengalami kenaikan menjadi 0,255 mg/L.
Perlakuan A memiliki kadar nitrat pada  hari  ke-0  yaitu  0,279  mg/L,  pada hari ke-7 kadar nitrat mengalami kenaikan  menjadi  0,479  mg/L  dan  pada hari  ke-14  kadar  nitrat  mengalami penurunan  menjadi  0,352  mg/L.  Pada perlakuan  B  kadar  nitrat  pada  hari  ke-0 yaitu  0,625  mg/L,  pada  hari  ke-7  kadar nitrat mengalami kenaikan menjadi 0,662 mg/L  dan  pada  hari  ke-14  kadar  nitrat mengalami  penurunan  menjadi  0,280 mg/L. Pada perlakuan C kadar nitrat pada hari ke-0 yaitu 0,954 mg/L, pada hari ke- 7  kadar  nitrat  mengalami  kenaikan menjadi 1,296 mg/L  dan pada hari ke-14 kadar nitrat mengalami penurunan menjadi 0,648 mg/L. untuk pertumbuhannya hal ini sesuai dengan  pernyataan  Borowitzka  (1988) yang  menyatakan  bahwa    nutrien  utama pada  media  kultur  mikroalga  adalah  N, namun  terkadang  N  pada  media  dalam bentuk anorganik seperti nitrit (NO 2 ) dan nitrat  (NO 3 ),  akan  tetapi  mikroalga umumnya  dapat    menggunakan  NO 3 , NO 2 ,  atau  amonium  (NH 4 )  sebagai sumber  N  dengan  tingkat  pertumbuhan yang  sama  terlepas  bentuknya  organik maupun anorganik.
Penambahan  Konsentrasi  Nitrat  yang Berbeda  Terhadap  Biomassa Spirulina platensis dengan Sistem Semi Outdoor
Hasil penambahan kadar nitrat dengan konsentrasi yang berbeda terhadap  biomassa  dari S.  platensis dengan  sistem  semi  outdoor  memiliki pengaruh yang berbeda-beda, hal tersebut terlihat  dari  jumlah  biomassa  yang dihasilkan  pada  setiap  perlakuan  yang menunjukkan nilai yang berbeda.
Perlakuan  A  yang  diberi  tambahan  nitrat
dengan  konsentrasi  7  ppm  jumlah  biomassa pada  hari  ke-0  0,183  g  dan  bertambah  pada hari ke-14 menjadi 0,557 g. Pada perlakuan B yang diberi tambahan nitrat dengan konsentrasi 9 ppm jumlah biomassa pada hari ke-0  0,172  g  dan  bertambah  pada  hari  ke-14 menjadi  0,669  g.  Pada  perlakuan  C  yang diberi tambahan nitrat dengan konsentrasi 11 ppm  jumlah  biomassa S.  platensis pada  hari ke-0  0,163  g  dan  pada  hari  ke-14  jumlah biomassanya bertambah menjadi 0,485 g.
Gambar  2. Perubahan  Konsentrasi  Nitrat yang Berbeda Terhadap Biomassa S.  platensis dengan Sistem Semi Outdoor
Jumlah biomassa yang dihasilkan tersebut juga terlihat bahwa konsentrasi nitrat yang baik untuk peningkatan jumlah biomassa S.  platensis terjadi pada perlakuan B  yaitu  dengan  penambahan  konsentrasi nitrat  9  ppm,  hal  ini  terlihat  dari  jumlah biomassa  yang  tertinggi  terjadi  perlakuan  B yaitu  0,669  g,  hasil  penelitian  ini  berbeda dengan  penelitian  sebelumnya  dimana  pada penelitian sebelumnya jumlah biomassa yang paling  tinggi  berada  pada  konsentrasi  nitrat 7,5 ppm (Chrismadha et al , 2006).
ANOVA  yang  telah  dilakukan  diketahui bahwa  nilai  signifikan  yang  dihasilkan  yaitu p  <0,05  yang  berarti  memiliki  perbedaan yang  nyata.  Pada  uji  lanjut  LSD  yang
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 N it rat B io mas sa N it rat B io mas sa N it rat B io mas sa 0 7 14 K on sent ra si Ni tr at ( m g/ L) d an Bi om assa ( g) Hari Ke- Perlakuan C Perlakuan B
Perlakuan A
Kontrol
dilakukan  ditemukan  perlakuan  yang memiliki  perbedaan  yang  nyata  dengan nilai  signifikan  dimana  p  <  0,05  yaitu pada perlakuan Kontrol dengan perlakuan B  yang  menunjukkan  nilai  signifikan 0,001,  kemudian  pada  perlakuan  A dengan perlakuan B dengan nilai signifikan  0,016  dan  pada  perlakuan  B dengan  perlakuan  C  menunjukan  nilai signifikan 0,001.
Jumlah  biomassa S.  platensis semakin  hari  semakin  bertambah  seiring dengan  adanya  penambahan  konsentrasi nitrat  dengan  konsentrasi  yang  berbeda, hal ini  sesuai dengan Viena (2014) yang menyatakan peningkatan biomassa mikroalga  bertambah  seiring  dengan penambahan konsentrasi
nitrat.
Penambahan  nitrat  yang  berbeda  pada kultur mikroalga  yang telah  dikondisikan akan  menunjukkan  peningkatan  jumlah biomassa yang signifikan.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Penambahan kadar nitrat dengan konsentrasi berbeda akan membantu meningkatkan  jumlah  biomassa S.  platensis. Kadar  nitrat  selama  proses  kultur  14  hari mengalami kenaikan pada hari ke 7 dan pada hari  ke  14  kadar  nitrat  kembali  menurun, sedangkan  pada  biomassa S  platensis mengalami  peningkatan.  Konsentrasi  nitrat yang  baik  untuk  pertumbuhan  biomassa S. platensis berada  pada  perlakuan  dengan penambahan  konsentrasi  nitrat  9  ppm  (B) dengan biomassa tertinggi  yaitu 0,669 gr.
Uji  lanjut  LSD  menunjukkan  perbedaan yang  nyata  (p  <  0,05)  antara  perlakuan Kontrol dan perlakuan B, kemudian perlakuan  A  dengan  perlakuan  B  dan  antara perlakuan B dengan perlakuan C.
Penelitian  lanjutan  dapat  dilakukan terhadap faktor-faktor yang menjadi pembatas bagi pertumbuhan S. platensis yang dapat mempengaruhi biomassanya.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Amini,  S  dan  R.  Susilowati.  (2010).  Produksi  Biodiesel  dari  Mikroalga Botryococcus braunii . Squalen. Volume 5(1).
2. Borowitza,  M.A and  L.J.  (1988).  Algal Growth Media  And Sources Of  Algal Cultures. In  Borowitzka,  M.A  and  L.J  Borowitza  (Eds)  Microalga  Biotechnology  (P.  456-465).. Cambridge University Press: Cambridge.
3. BPPT. (2013). Development of Planning and Policy Support for  Improvig the Potential Production  of  Biogas  as  Renewable  Energy  in  Indonesia’s  Tofu  Industries,  Renewable Energy-Efficiency Energy Partnership (REEEP) Environmental Technology Centre, The agency for the Assessment and Aplication of Technology.
4. Chrismadha,  T.,  L.M.  Panggabean,  dan  Y.  Mardiati.  (2006).  Pengaruh  Konsentrasi Nitrogen  dan  Fosfor  terhadap  Pertumbuhan,  Kandungan  Protein,  Karbohidrat,  dan Fikosianin pada Kultur Spirulina fusiformis . Berita Biologi volume 8(3) Pages 163-169.
5. Rahayu  W.  (2007).  Isolasi  dan  Optimasi  Parameter  Lingkungan  Kultur Spirulina sp. dalam kondisi laboratorium. Thesis. Bandung : Institut Teknologi Bandung .
6. Susanna,  D.,  Zakianis,  E.  Hermawati,  dan  H.K.  Adi,  (2007).  Pemanfaatan Spirulina platensis sebagai  Suplemen  Protein  Sel  Tunggal  (PST)  Mencit Mus  musculus .  Makara Kesehatan volume 11(1) Pages 44-49.
7. Ulya,  S.  (2018).  Kandungan  Protein Spirulina  platensis Pada  Media  Kultur  Dengan Konsentrasi  Nitrat  (KNO 3 )  Yang  Berbeda.  Semarang:Buletin  Oseanografi  Marina. Volume 7(2) Pages 98-102.
8. Viena,  V.  (2014).  Kultivasi  Mikroalga  Hijau  pada  Sumber  Nitrogen  Berbeda  Untuk Ekstraksi Lipida. Jurnal Puriffikasi , Volume 14 (2) pages 99 – 105.