Journal of Aquaculture and Fish Health Vol. 9(1) - February 2020 DOI : 10.20473/jafh.v9i1. 15769

## Pertumbuhan, Kandungan Pigmen, dan Protein Spirulina platensis
yang Dikultur Pada Ca(NO 3 ) 2 Dengan Dosis yang Berbeda
Growth, Pigment and Protein Production of Spirulina platensis Under Different Ca(NO 3 ) 2 Concentrations
Muhammad Fakhri 1,2 *, Prive Widya Antika 1 , Arning Wilujeng Ekawati 1 dan Nasrullah Bai Arifin 1,2
1 Program Studi Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang
2 Kelompok Riset Aquatic Biofloc, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang

## Abstrak
Spirulina  platensis merupakan  kelompok  sianobakteria berfilamen yang  telah dimanfaatkan  secara komersial untuk pakan  ikan  dan  suplemen  makanan  bagi  manusia.  Produksi Spirulina yang murah diperlukan ketika mempertimbangkan budidaya  skala  besar  terutama  untuk  keperluan  industri. Tujuan dari penelitian ini yaitu menjelaskan pengaruh kalsium nitrat  Ca(NO 3 ) 2 terhadap  pertumbuhan,  biomassa,  pigmen, dan  produksi  protein S.  platensis dan  untuk  menentukan konsentrasi kalsium nitrat Ca(NO 3 ) 2 terbaik untuk produksi S. platensis . Mikroalga dikultur pada empat konsentrasi kalsium nitrat (1, 1,5, 2,0, dan 2,5 g/l) dengan intensitas cahaya 4.000 lux,  fotoperiod  pencahayaan  24:0  siklus  terang:  gelap  dan salinitas 15 ppt selama 4 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi kalsium nitrat yang berbeda mempengaruhi  pertumbuhan,  produksi  biomassa,  pigmen, dan  kandungan  protein S.  platensis (p<0,05).  Laju pertumbuhan spesifik tertinggi 0,721/hari biomassa 1,512 g/l dihasilkan pada konsentrasi kalsium nitrat 2,5 g/l. Selain itu, alga  memiliki  kandungan  klorofil-a,  karotenoid  dan  protein tertinggi  pada  konsentrasi  2,5  g/l.  Peningkatan  konsentrasi kalsium  nitrat  dari  1  menjadi  2,5  g/l  menyebabkan peningkatan  produksi  biomassa,  pigmen  dan  protein S. platensis . Namun, tidak ada perbedaan yang signifikan antara konsentrasi kalsium nitrat 2 dan 2,5 g/l. Dapat disimpulkan bahwa konsentrasi 2-2,5 g/l Ca(NO 3 ) 2 dapat digunakan untuk produksi massal S. platensis .

## Abstract
Spirulina  platensis is  a  filamentous  cyanobacterium  that has  been  commercially  used  for  fish  feed  and  human  food supplement. Low-cost production of Spirulina is needed when considering  large-scale  culture,  especially  for  industrial purposes.  The  study  aimed  to  explain  the  influence  of Ca(NO 3 ) 2 on  growth,  biomass,  pigment,  and  protein
*Correspondence : mfakhri@ub.ac.id
Received : 2019-10-24 Accepted : 2019-11-20
Kata Kunci : Karotenoid, Biomassa, Klorofil-a, Kalsium nitrat, Sianobakteria berfilamen
Keywords : Carotenoid, Biomass, Chlorophyll- a, Calcium nitrate, Filamentous cyanobacterium
production of S. platensis and to determine the best calcium nitrate concentration for Spirulina production. The microalgae were cultured at four calcium nitrate concentrations (1, 1.5, 2.0,  and  2.5  g/l)  with  a  light  intensity  of  4,000  lux, photoperiod of 24:0 light: dark cycles, and salinity of 15 ppt for four days. The results showed that different calcium nitrate concentrations  remarkably  affected  the  growth,  biomass production,  pigment,  and  protein  production  of S.  platensis (p<0.05). The highest specific growth rate of 0.721/day and biomass yield  of  1.512  g/l  were  achieved  at  calcium nitrate concentration of 2.5 g/l. Moreover, the algae had the highest chlorophyll-a,  carotenoid,  and  protein  content  at  2.5  g/l. Increasing calcium nitrate concentration from 1 to 2.5 g/l led to an increase in biomass, pigment, and protein production of S.  platensis .  However,  there  was  no  significant  difference between  2  and  2.5  g/l  calcium  nitrate  concentrations.  In conclusion,  2-2.5  g/l  Ca(NO3)2  concentration  can  be  used profitably for S. platensis production.

## PENDAHULUAN
Spirulina platensis merupakan
mikroalga  sianobakteria  yang  telah diproduksi  secara  komersial  sebagai suplemen  makanan,  pakan  ikan  dan sebagai  bahan  baku  antioksidan  pada industri farmasi karena dapat
menghasilkan  produk  bernilai  tinggi seperti  fikosianin  (Estrada et  al .,  2001) dan asam lemak esensial omega 3 dan 6 (Cohen et  al ., 1993;  Alonso  dan  Maroto,
2000). Selain itu, S. platensis mengandung protein  60-71%,  lemak  8%,  karbohidrat 16%, klorofil-a 1,6%, fikosianin 18%, dan β -karotena 17% (Suminto, 2009).
Produksi  biomassa  dan  kandungan biokimia  mikroalga  dapat  dipengaruhi oleh  berbagai  macam  faktor  fisika-kimia seperti  salinitas  (Fakhri et  al .,  2015; Fakhri et al ., 2017), pH, intensitas cahaya, suhu  (Bartley et  al .,  2016)  dan  nutrien (Xin et al ., 2010; Kim et al ., 2016). Juneja et al. (2013) menjelaskan bahwa nutrien (karbon, nitrogen dan fosfor) merupakan faktor  utama  yang  dapat  mempengaruhi pertumbuhan  dan  kandungan  biokimia mikroalga.
Nitrogen  (N)  merupakan  unsur esensial  yang  berperan  penting  dalam pembentukan  protein  struktural  dan fungsional seperti peptida, enzim, klorofil, transfer energi dan materi genetik pada sel mikroalga  (Cai et  al .,  2013;  Hu,  2013).
Zhang  (2014)  menambahkan  bahwa nitrogen  memiliki  peranan  penting  pada mekanisme  seluler  mikroalga.  Sebagian besar  mikroalga  mampu  memanfaatkan berbagai  macam  bentuk  nitrogen  seperti nitrat,  nitrit,  amonia  dan  urea  (Becker, 1994). Nitrat merupakan sumber nitrogen yang  paling  banyak  dimanfaatkan  pada media sintetik untuk budidaya mikroalga (Grobbelaar, 2004).
Sumber nitrogen
untuk pertumbuhan  mikroalga  dapat  diperoleh dalam  bentuk  sodium  nitrat,  amonium nitrat,  kalsium  nitrat,  dan  urea. Pemanfaatan  nitrat  sebagai  sumber nitrogen mampu meningkatkan pertumbuhan maupun biomassa
mikroalga (Sharma et al ., 2017). Sumber nitrat  dimanfaatkan  oleh  setiap  spesies mikroalga  dengan  kemampuan  yang berbeda (Kim et al ., 2016).
Studi  tentang  pengaruh  sumber nitrat  dalam  bentuk  sodium  nitrat (NaNO 3 )  dan  amonium  nitrat  (NH 4 NO 3 ) terhadap laju pertumbuhan dan biomassa S.  platensis telah  dilakukan  (Costa et  al ., 2001). Akan
tetapi, informasi pemanfaatan  kalsium  nitrat  (Ca(NO 3 ) 2 ) sebagai  sumber  nitrat  pada  budidaya S. platensis masih  terbatas.  Fabregas et  al .
(1989),  menjelaskan  bahwa  sumber  dan konsentrasi nitrat yang berbeda
mempengaruhi
pertumbuhan dan komposisi biokimia mikroalga. Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan pengaruh dosis  kalsium  nitrat  yang  berbeda  dan menentukan  dosis  kalsium  nitrat terbaik terhadap
pertumbuhan, biomassa,
pigmen, dan protein S. platensis .

## METODOLOGI Waktu dan Tempat
Penelitian  ini  dilaksanakan  di Laboratorium  Budidaya  Ikan  Divisi Reproduksi  Ikan  dan  Laboratorium Budidaya  Ikan  Divisi  Penyakit  dan Kesehatan  Ikan,  Fakultas  Perikanan  dan Ilmu  Kelautan,  Universitas  Brawijaya, Malang  pada  bulan  Oktober-November 2018.

## Materi Penelitian
Alat  yang  digunakan  diantaranya lampu  TL, erlenmeyer (50  ml,  500  ml) Pyrex  Iwaki ,  mikropipet Eppendorf Research Plus , light meter Sunche HS1010, vakum pump VE115, dan
spektrofotometer  ( Spectroquant  Pharo 300 ,  Germany).  Bahan  yang  digunakan pada  penelitian  ini  meliputi  bibit S. platensis yang  berasal  dari  Balai  Besar Riset  Budidaya  Laut  dan  Penyuluhan Perikanan  (BRBLPP)  Gondol  Bali,  media Zarrouk,  kalsium  nitrat  (Ca(NO 3 ) 2 ),  dan kertas  saring Whatmann GF/C (diameter 90 mm dan pore size 1,2 μ m). Komposisi media  Zarrouk  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  NaHCO 3 16,8  g/l, K 2 HPO 4 0,2 g/l, K 2 SO 4 1 g/l, NaCl 1 g/l, MgSO 4 .7H 2 O  0,2  g/l,  CaCl 2 0,04  g/l, FeSO 4 .7H 2 O  0,01  g/l,  EDTA  1  g/l,  dan mikronutrien 1 ml/l.

## Rancangan Penelitian
Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL) dengan empat perlakuan digunakan pada penelitian ini. Perlakuan yang digunakan yaitu  pemberian  kalsium  nitrat  dengan dosis  yang  berbeda  yang  terdiri  dari perlakuan  A  (1,0  g/l),  perlakuan  B  (1,5 g/l), perlakuan C (2,0 g/l), dan perlakuan D  (2,5  g/l).  Masing-masing  perlakuan
dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Penentuan dosis didasarkan pada standar komposisi  sumber  nitrat  pada  media Zarrouk (2,5 g/l) dan kebutuhan nitrat S. platensis .

## Prosedur Kerja
Kultur stok S. platensis ditumbuhkan pada pupuk Zarrouk dengan konsentrasi 1 ml/l  media. S.  platensis yang  berumur  3 hari digunakan sebagai inokulan.
Inokulan  dikultivasi  ke  dalam  500  ml wadah  dengan  total  volume  media  dan inokulan 400 ml dengan biomassa awal sel 0,2  g/l  (Borges et  al .,  2013).  Kultur diinkubasi  pada  suhu  29±2 o C  dengan pencahayaan  24:0  siklus  terang/gelap, intensitas  cahaya  4.000  lux,  salinitas  15 ppt dan aerasi terus-menerus.
Penelitian  ini  menggunakan  sistem kultivasi batch (volume  400  ml)  dengan kalsium  nitrat  sebagai  sumber  N pengganti  sodium  nitrat  pada  media Zarrouk. Perlakuan 4 dosis kalsium nitrat (Ca(NO 3 ) 2 ) (1, 1,5, 2, dan 2,5 g/l) dengan tiga kali ulangan diaplikasikan pada studi ini. Strain dikultur  pada  suhu  29±2 o C dengan  pencahayaan  kontinu 24:0  siklus terang/gelap,  salinitas  15  ppt  dan  diberi aerasi secara kontinu. Dalam penelitian ini dilakukan  pengukuran  laju  pertumbuhan spesifik,  biomassa,  klorofil,  karotenoid, dan protein.

## Analisis Pertumbuhan
Laju  pertumbuhan  spesifik  (µ) dianalisis menggunakan persamaan berikut (Wahidin et al ., 2013):
µ = ln x2 − ln x1 t2 − t1 dimana  µ  merupakan  laju  pertumbuhan per unit biomassa, x1 dan x2 = biomassa pada waktu ke-1 (tl) dan waktu ke-2 (t2), berturut-turut.
Waktu  penggandaan  sel  (dt) merupakan  rata-rata  waktu  generasi  sel. Waktu  penggandaan  dapat  dihitung menggunakan  rumus  berikut  (Ak et  al ., 2008):
dt = ln 2 µ

## Analisis Biomassa
Konsentrasi biomassa sel S. platensis dianalisis  menggunakan  metode  Janssen (1999). Sampel mikroalga yang
digunakan  diambil  pada  saat  fase stasioner.  Kertas  saring  GF/C  ( mesh  size 1,2 μ m)  dikeringkan  pada  suhu  105 o C selama  2  jam  hingga  beratnya  konstan [A].  Sampel  mikroalga  25  ml  difilter melalui  kertas  saring  GF/C  dan  dicuci dengan  25  ml  air  tawar  untuk menghindari  kontaminasi  garam  yang tidak larut pada media. Kemudian kertas saring diletakkan di oven pada suhu 105 o C selama 2 jam hingga beratnya konstan. Setelah dingin, kertas saring diletakkan di desikator,  kemudian  beratnya  ditimbang kembali [B].
Biomassa (mg/l) = ["]$[%] ×()))
*+,-./ 01.2/,

## Analisis Pigmen
Metode ekstraksi metanol digunakan untuk menganalisis kandungan klorofil  a  dan  karotenoid S.  platensis (Ritchie,  2006).  10  ml  kultur  mikroalga disentrifugasi pada 6.000 rpm selama 10 menit.  Kemudian  10  ml  metanol  absolut ditambahkan  pada  pelet  hasil  dari sentrifugasi.  Selanjutnya  tabung  yang berisi pelet dan pelarut dibungkus dengan aluminium foil dan diletakkan pada water bath dengan suhu 70 o C selama 10 menit. Sampel divortex dan dilakukan sentrifugasi  6.000  rpm  selama  10  menit. Supernatan  jernih  diukur  pada  panjang gelombang  480  dan  665  nm  dengan menggunakan spektrofotometer.
Kandungan  klorofil  a  dihitung menggunakan metode Ritchie (2006) dan karotenoid dianalisis menggunakan metode Strickland dan Parsons (1972). Klorofil-a (µg/ml) = 12,9447  × 𝐴665 Karotenoid (µg/ml) = 4  × 𝐴480

## Analisis Protein
Kandungan protein dianalisis
menggunakan  metode  Lowry et  al. (1951). Analisis ini membutuhkan reagen A 5% Na 2 CO 3 , reagen B 1% CuSO 4 .5H 2 O, reagen  C  2%  NaKC 4 H 6 O 6 .4H 2 O  serta
reagen D yang terdiri atas campuran 50 ml dari  reagen  A  +  1  ml  reagen  B  +  1  ml reagen  C.  Selain  itu  juga  diperlukan pembuatan  reagen  Folin  ciocalteau,  1  N NaOH  dan  larutan  standar  BSA. Konsentrasi  larutan  BSA yang  digunakan dalam  uji  ini  sebanyak  2  mg/ml. Selanjutnya  ditambahkan  0,5  ml  1  N NaOH ke dalam 0,5 ml sampel mikroalga dan dipanaskan pada suhu 100˚C selama 10  menit  pada water  bath kemudian ditunggu  hingga  dingin.  Kemudian ditambahkan 2,5 ml reagen D ke masing- masing  tabung  yang  berisi  mikroalga, dihomogenkan  hingga  merata  dengan vortex mixer selama  10  detik.  Sampel didiamkan  selama  10  menit,  lalu ditambahkan  0,5  ml  reagen  Folin ciocalteau  dan  dihomogenkan  hingga merata  dengan  vortex mixer selama  10 detik,  lalu  ditunggu  hingga  30  menit. Pengukuran Optical Density menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 750 nm.

## Analisis Data
Analisa statistik
dilakukan menggunakan software SPSS  16.0.  Data dianalisis menggunakan one-way ANOVA untuk  mengevaluasi  adanya  perbedaan signifikan  dan  pengaruh  dosis  kalsium nitrat  yang  berbeda  terhadap  biomassa, pigmen  dan  protein S.  platensis .  Setelah dinyatakan  berbeda  dilanjutkan  dengan uji
BNT. Selang kepercayaan diekspresikan sebagai p<0,05.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh  Kalsium  Nitrat  Terhadap Pertumbuhan  dan  Biomassa S. platensis Pertumbuhan  sel S.  platensis pada media  Zarrouk  dengan  dosis  kalsium nitrat yang berbeda (1, 1,5, 2, dan 2,5 g/l) dapat  dilihat  pada  Gambar  1.  Hasil menunjukkan  bahwa  sel  yang  dikultur pada  dosis  kalsium  nitrat  yang  berbeda menunjukkan  pola  pertumbuhan  yang sama dan biomassa tertinggi dicapai pada hari ke-3. Selain itu, kurva pertumbuhan
memperlihatkan bahwa sel tidak mengalami fase lag pada semua perlakuan dan  mikroalga  masuk  ke  fase  logaritmik secara  cepat.  Hal  ini  mengindikasikan
bahwa S.  platensis mampu  beradaptasi dengan  cepat  pada  media  yang mengandung kalsium nitrat.
Gambar 1.  Pertumbuhan S. platensis pada dosis kalsium nitrat yang berbeda selama 4 hari periode kultur.
Laju  pertumbuhan  spesifik,  waktu penggandaan,  dan  biomassa S.  platensis disajikan pada Tabel 1. Hasil menunjukkan  bahwa  penambahan  dosis kalsium nitrat yang berbeda berpengaruh signifikan  terhadap  laju  pertumbuhan spesifik,  waktu  penggandaan,  dan biomassa S. platensis (p<0,05).
Peningkatan  dosis  kalsium  nitrat  dari  1 hingga 2,5 g/l menghasilkan peningkatan laju  pertumbuhan  sebesar  16%  dan biomassa S. platensis sebesar 29,2% serta mampu mempercepat proses penggandaan  sel.  Laju  pertumbuhan spesifik tertinggi dan konsentrasi biomassa  tertinggi  1,512  g/l  diperoleh pada dosis kalsium nitrat sebesar 2,5 g/l. Akan  tetapi,  hasil  ini  tidak  menunjukkan perbedaan  signifikan  jika  dibandingkan
dengan  dosis  kalsium  nitrat  2,0  g/l (p>0,05).
Hasil  ini  sesuai  dengan  studi  Costa et  al .  (2001)  yang  menemukan  bahwa peningkatan dosis sodium nitrat dari 0,01 M  ke  0,03  M  mampu  meningkatkan  laju pertumbuhan spesifik sebesar 23,8% dan biomassa S. platensis sebesar 21,7%. Hasil yang sama juga dijelaskan oleh Kumar et al .  (2012)  yang  mengungkapkan  bahwa peningkatan  dosis  kalium  nitrat  dari  0,2 mM  ke  3,2  mM  mampu  meningkatkan biomassa Spirulina sebesar  2  kali  lipat.
Çelekli dan Yavuzatmaca (2009) menambahkan bahwa pemberian sodium nitrat  pada  dosis  2,5  g/l  mampu meningkatkan  produksi  biomassa S. platensis sebesar 2,626 g/l.
Tabel 1.   Laju pertumbuhan spesifik, waktu penggandaan, dan biomassa S. platensis .
Kalsium nitrat (g/l) Laju pertumbuhan spesifik (/hari) Waktu penggandaan (/hari) Biomassa (g/l) 1,0 0,605±0,003 a 1,144±0,005 a 1,070±0,010 a 1,5 0,663±0,004 b 1,045±0,006 b 1,272±0,016 b 2,0 0,715±0,001 c 0,968±0,001 c 1,490±0,002 c 2,5 0,721±0,002 c 0,961±0,003 c 1,512±0,012 c
Keterangan:  Notasi berbeda menunjukkan adanya pengaruh di setiap perlakuan, selang kepercayaan 95% ( α = 0,05).
Nitrogen  berperan  penting  untuk pertumbuhan mikroalga dan unsur dasar pembentukan DNA, RNA, dan enzim serta
berperan  dalam  biosintesis  asam  nukleat dan  transfer  energi  yang  mempengaruhi pembentukan klorofil
dan laju
0,000 0,400 0,800 1,200 1,600 0 1 2 3 4 Bi om as sa (g/l ) Waktu kultur (hari) 1,0 g/L 1,5 g/L 2,0 g/L
2,5 g/L
fotosintesis.  Nitrogen  dalam  keadaan berlebih maupun  rendah  pada mikroalga dapat  menghambat  pertumbuhan  sel mikroalga.  Penambahan  nitrogen  yang sesuai  serta  faktor  lingkungan  yang mendukung menghasilkan proses
fotosintesis  yang  optimal  sehingga  dapat meningkatkan  laju  pertumbuhan  dan menghasilkan  konsentrasi  biomassa  yang tinggi  (Becker,  1994).  Nyabuto et  al . (2015)  menambahkan  bahwa  nitrogen merupakan  salah  satu  elemen  penting untuk  pertumbuhan,  perkembangan, reproduksi,  dan  kegiatan  fisiologis
Spirulina . Sumber nitrogen mempengaruhi kegiatan fotosintesis sehingga  peningkatan  proses  fotosintesis akan  berpengaruh  terhadap  peningkatan biomassa mikroalga.
Nitrat  adalah  sumber  nitrogen utama yang diasimilasi oleh Spirulina sp. untuk  mendukung  pertumbuhan  selnya (Suantika  dan  Hendrawandi,  2009). Nitrat  diubah  menjadi  nitrit  oleh  enzim nitrit reduktase yang kemudian dikonversi menjadi  ion  amonium  sehingga  dapat dimanfaatkan oleh Spirulina .
Pemanfaatan  nitrat  yang  optimal  akan meningkatkan  laju  pertumbuhan  spesifik S.  platensis (Widyantoro et  al .,  2018). Selain  itu,  Nyabuto et  al .  (2015) melaporkan  bahwa  pemanfaatan  sumber nitrogen  dalam  bentuk  nitrat  mampu meningkatkan biomassa Spirulina . Kalsium (Ca) merupakan salah satu nutrien  makro  yang  penting  untuk pertumbuhan  mikroalga  (Pratiwi et  al ., 2015). Selain itu, penambahan unsur hara kalsium  dapat  mempercepat  proses pembelahan sel, sehingga dapat meningkatkan  biomassa S.  platensis (Regista e t al ., 2017). Hal ini disebabkan oleh  pemanfaatan  ion  kalsium  dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi biomassa alga. Penambahan ion kalsium mampu meningkatkan
penyerapan  gliserol  oleh  sel  dan dimanfaatkan oleh sel mikroalga. Setelah gliserol berada di dalam sel akan diubah menjadi  gliseraldehid  3  fosfat  oleh gliseraldehid  3  fosfat  dehidrogenase sebelum masuk ke jalur glikolisis. Aktivitas
gliseraldehid  3  fosfat  dehidrogenase dipengaruhi  oleh  ion  kalsium.  Kemudian peningkatan  gliseraldehid  3  fosfat berlanjut asetil KoA melalui piruvat. Asetil KoA  bersama  ion  magnesium  berperan dalam  mempertahankan  pertumbuhan dan produksi lipid (Singh et al ., 2016).
Pengaruh  Kalsium  Nitrat  terhadap Klorofil-a dan karotenoid S. platensis Kandungan klorofil-a dan
karotenoid pada dosis kalsium nitrat yang berbeda  disajikan  pada  Tabel  2.  Hasil menunjukkan  bahwa  pemberian  dosis kalsium nitrat yang berbeda berpengaruh signifikan terhadap klorofil-a dan karotenoid
S. platensis (p<0,05).
Peningkatan  dosis  kalsium  nitrat  dari  1 hingga 2,5 g/l menghasilkan peningkatan klorofil-a  dan  karotenoid S.  platensis . Kandungan  klorofil-a  dan  karotenoid tertinggi  masing-masing  sebesar  10,123 mg/l  dan  5,346  mg/l  dihasilkan  pada dosis  kalsium  nitrat  2,5  g/l.  Akan  tetapi, hasil  ini  tidak  menunjukkan  perbedaan signifikan jika dibandingkan dengan dosis kalsium  nitrat  2,0  g/l  (p>0,05)  dimana menghasilkan klorofil-a 10,013 mg/l dan karotenoid 5,306 mg/l.
Çelekli  dan  Yavuzatmaca  (2009) melaporkan  bahwa  peningkatan  dosis sodium  nitrat  dari  2  g/l  ke  2,5  g/l meningkatkan  kandungan  klorofil-a S. platensis dimana  kandungan  klorofil-a tertinggi  diperoleh  sebesar  29,92  mg/l. Nyabuto et al. (2015) melaporkan bahwa Spirulina yang diberi dosis sodium nitrat sebesar  2,5  g/l  menghasilkan  klorofil-a sebesar 2,54 mg/l.
Swandewi et al . (2017) menjelaskan bahwa pembentukan klorofil oleh mikroalga  dipengaruhi  oleh  kandungan nitrogen  (N)  dalam  media  tumbuh  yang digunakan  selama  proses  kultur.  Jumlah nitrogen yang optimal pada media kultur meningkatkan proses metabolisme sel dan sintesis  klorofil.  Peningkatan  kandungan klorofil  menyebabkan  proses  fotosintesis berjalan optimal sehingga dapat meningkatkan  pertumbuhan  mikroalga.
Pemberian  sumber  N  dalam  bentuk  urea dengan dosis 2,5 g/l mampu meningkatkan klorofil sebesar 14,0 mg/g (Ajayan et al ., 2012). Tabel 2. Kandungan klorofil-a, karotenoid, dan protein S. platensis. Kalsium nitrat (g/l) Klorofil-a (mg/l) Karotenoid (mg/l) Protein (mg/l) 1,0 5,398±0,073 a 2,338±0,034 a 557,47±5,29 a 1,5 7,676±0,732 b 3,158±0,030 b 709,52±6,17 b 2,0 10,013±0,082 c 5,306±0,002 c 908,35±0,88 c 2,5 10,123±0,018 c 5,346±0,018 c 913,35±1,76 c
Keterangan:  Notasi berbeda menunjukkan adanya pengaruh di setiap perlakuan, selang kepercayaan 95% ( α = 0,05).
Kepadatan  sel  yang  semakin  tinggi akan  menghasilkan  klorofil-a  yang semakin  tinggi.  Adanya  cahaya  selama proses  fotosintesis  akan  melibatkan klorofil  untuk  membentuk  energi  berupa NADPH 2 ,  ATP,  dan  oksigen.  Klorofil  dan cahaya  bekerja  sama  dalam  reaksi  foto fosforilasi di dalam reaksi terang. Klorofil digunakan  sebagai  bagian dari  pusat  inti dan  digunakan  dalam  reaksi  bersama pigmen protein (Masojidek et al ., 2013). Pemberian  nitrogen  berupa  sodium nitrat sebesar 48 mg/l mampu meningkatkan karotena mikroalga hingga
2,46  mg/g  (Menegol et  al .,  2017). Menurut  Ponnuswamy et  al .  (2013),
tingginya laju fotosintesis mikroalga akan mempengaruhi tingkat produksi karotenoid S. platensis . Pigmen
fotosintesis  memiliki  hubungan  dengan kepadatan sel. Semakin tinggi konsentrasi sel  dalam  media  kultur  maka  semakin tinggi  pula  produksi  pigmen  fotosintesis yang  dihasilkan  sehingga  produksi karotenoid yang dihasilkan juga meningkat.
Pengaruh  Kalsium  Nitrat  terhadap Protein S. platensis Kandungan protein S. platensis pada dosis  kalsium  nitrat  yang  berbeda disajikan pada Tabel 2. Hasil menunjukkan  bahwa  pemberian  dosis kalsium nitrat yang berbeda berpengaruh signifikan terhadap kandungan protein S. platensis (p<0,05).  Peningkatan  dosis kalsium  nitrat  dari  1  hingga  2,5  g/l menghasilkan peningkatan produksi
protein.  Kandungan  protein  tertinggi sebesar 913,35 mg/l diperoleh pada dosis kalsium  nitrat  2,5  g/l.  Akan  tetapi,  hasil ini  tidak  menunjukkan  perbedaan signifikan jika dibandingkan dengan dosis kalsium  nitrat  2,0  g/l  (p>0,05)  dimana menghasilkan  908,35  mg/l  kandungan protein.
Peningkatan  kadar  protein  dapat dipengaruhi oleh unsur hara dalam media kultur seperti nitrogen. Nitrogen merupakan  komponen  utama  untuk pembentukan  protein  dan  perbanyakan sel.  Mikroalga mampu  melakukan  proses fotosintesis dan menghasilkan energi yang dapat dibentuk menjadi protein (Christiani et  al .,  2017).  Peningkatan kandungan  protein  mikroalga  sebesar 42%  dapat  terjadi  dengan  adanya penambahan nitrogen pada media kultur mikroalga dengan konsentrasi sebesar 0,5 g/l (Padmanabhan et al ., 2010).
Bagian klorofil pada mikroalga akan membentuk  energi  yang  akan  dibawa pada reaksi fotosistem 2 dan fotosistem 1 dimana  klorofil  berfungsi  sebagai  salah satu  bagian  dari  pusat  reaksi  bersama dengan pigmen protein dan menghasilkan ATP dan NADPH. Sehingga klorofil sangat berhubungan  dengan  protein  dimana klorofil dan pigmen aktif lainnya berperan pada  pengambilan  cahaya  dan  transfer elektron.  Tinggi  rendahnya  protein  juga dipengaruhi  oleh  kandungan  nutrien khususnya  nitrat  pada  lingkungan  hidup mikroalga (Masojidek et al ., 2013).

## KESIMPULAN
Pemberian  kalsium  nitrat  dengan dosis yang berbeda berpengaruh terhadap pertumbuhan,  pigmen,  dan  kandungan protein S. platensis . Selain itu, pemberian dosis  kalsium  nitrat  terbaik  untuk pertumbuhan,  pigmen,  dan  kandungan protein S. platensis yaitu 2 g/l-2,5 g/l.

## DAFTAR PUSTAKA
Ajayan,  K.V.,  Selvaraju,  M.  and
Thirugnanamoorthy, K., 2012. Enrichment  of  chlorophyll  and phycobiliproteins in Spirulina platensis by the use of reflector light and  nitrogen  sources:  An  in-vitro study. Biomass  and  Bioenergy , 47 , pp. 436-441.
Ak,  I.,  Cirik,  S.  and  Goksan,  T.,  2008.
Effect of light intensity, salinity, and temperature  on  growth  in  Camalt1 strain of Dunaliella viridis Teodoresco from Turkey. Journal of
Biological  Sciences , 8 (8),  pp.  1356-
1359.
Alonso, D. and Maroto, F., 2000. Plant as ‘chemical factories’ for the production of polyunsaturated fatty acids. Biotechnology Advances ,
18 (6), pp. 481-497.
Bartley,  M.L.,  Boeing,  W.J.,  Daniel,  D., Dungan, B.N. and Schaub, T., 2016. Optimization  of  environmental parameters  for Nannochloropsis salina growth  and  lipid  content using  the  response  surface  method and invading organisms. Journal of Applied Phycology , 28 (1), pp. 15-24.
Becker,  E.W.,  1994.  Biotechnology  and Microbiology. Cambridge University Press. New York.
Borges,  J.A.,  Rosa,  G.M.,  Meza,  L.H.R., Henrard, A.A., Souza, M.R.A.Z. and Costa,  J.A.V.,  2013. Spirulina sp.
LEB-18  culture  using  effluent  from the  anaerobic  digestion. Brazillian Journal  of  Chemical  Engineering ,
30 (2), pp. 277-287.
Cai,  T.,  Park,  S.Y.  and  Li,  Y.,  2013. Nutrient  recovery  from  wastewater streams  by  microalgae:  status  and
prospects. Renewable and Sustainable  Energy  Reviews , 19 ,  pp. 360–369.
Çelekli,  A.  and  Yavuzatmaca,  M.,  2009. Predictive  modeling  of  biomass production by Spirulina platensis as function  of  nitrate  and  NaCl concentrations.
Bioresource Technology , 100 (5), pp. 1847–1851.
Christiani,  C.,  Insan,  A.I.  dan  Hidayah, H.A., 2017. Pertumbuhan mikroalga hasil  budidaya  skala  laboratorium dengan  media  kultur  limbah  cair tapioka. Prosiding Seminar Nasional , 7 , pp. 17-18. Cohen,  Z.,  Reungjitchachawali,  M., Siangdung,  W.  and  Tanticharoen, M.,  1993.  Production  and  partial purification  of γ -linolenic  acid  and some  pigments  from Spirulina platensis . Journal of Applied
Phycology , 5 (1), pp. 109-115. Costa, J.A.V., Cozza, K.L., Oliveira, L. and Magagnin,  G.,  2001.  Different nitrogen  sources  and  growth responses  of Spirulina  platensis . World  Journal  of  Microbiology  and Biotechnology , 17 (5), pp. 439-442. Estrada, J.E.P., Bescos, P.B. and Villar del Fresno,  A.M.,  2001.  Antioxidant activity  of  different  fractions  of Spirulina platensis protean extract. Il Farmaco , 56 (5-7), pp. 497-500. Fabregas, J., Abalde, J., Cabezas, B., and Herrero,  C.,  1989.  Changes  in protein,  carbohydrates  and  gross energy  in  the  marine  microalga Dunaliella  tertiolecta (Butcher)  by nitrogen  concentrations  as  nitrate, nitrite  and  urea. Aquaculture Engineering , 8 (4), pp. 223-39. Fakhri,  M.,  Arifin,  N.B.,  Budianto,  B., Yuniarti, A. and Hariati, A.M., 2015.
Effect of salinity and photoperiod on growth of microalgae Nannochloropsis sp. and Tetraselmis sp. Nature Environment and
Pollution  Technology , 14 (3),  pp. 563- 566.
Fakhri,  M.,  Arifin,  N.B.,  Yuniarti,  A.  and Hariati, A.M., 2017. The influence of salinity  on  the  growth  and
chlorophyll content of Nannochloropsis sp.  BJ17. Nature Environment and Pollution Technology , 16 (1), pp. 209-212. Grobbelaar, J.U., 2004. Algal biotechnology:  real  opportunities for  Africa. South  African  Journal  of
Botany , 70 (1), pp. 140-144.
Hu,  Q.,  2013.  Environmental  effects  on cell  composition.  In  :  Richmond  A, Hu  Q,  editors  Handbook  of Microalgal Culture: Applied Phycology  and  Biotechnology.  2nd ed.  Wiley  Blackwell,  West  Sussex, pp. 114–122.
Janssen, M., Kuijpers, T.C., Veldhoen, B., Ternbach,  M.B.,  Tramper,  J.,  Mur, L.R.  and  Wijffels,  R.H.,  1999.
Specific growth rates of Chlamydomonas  reinhardtii and Chlorella sorokiniana under medium duration light/dark cycles: 13 -87s. Journal  Biotechnology .  35,  pp.  323- 333.
Juneja,  A.,  Ceballos,  R.M.  and  Murthy,
G.S., 2013. Effects of environmental factors  and  nutrient  availability  on the  biochemical  composition  of algae  for  biofuels  production:  A review, Energies, 6 , pp. 4607-4638. Kim,  G.,  Mujtaba,  G.  and  Lee,  K.,  2016.
Effects  of  nitrogen  sources  on  cell growth and biochemical composition  of  marine  chlorophyte
Tetraselmis sp. for lipid production.
Algae , 31 (3), pp. 257-266.
Kumar, P., Shahi, S.K. and Sharma, P.K.,
2012.  Effect  of  various  cultural factors  on  isolated  Spirulina  strain for lipid and biomass accumulation. Current Discovery , 1 (1), pp. 13-18.
Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L.
and  Randall,  R.J.,  1951.  Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal  of  biological chemistry , 193 , pp.265-275.
Masojidek,  J.,  Torzillo,  G.  and  Koblizek,
M., 2013. Photosynthesis in microalgae. Handbook of Microalgal Culture:  Applied  Phycology  and Biotechnology. Second Edition.
Blackwell  Publishing.  New  Jersey. 17 pp.
Menegol,  T.,  Diprat,  A.B.,  Rodrigues,  E. and  Rech,  R.,  2017.  Effect  of temperature and nitrogen concentration on biomass composition of Heterochlorella luteoviridis . Food  Science  and Technology , 37 , pp. 28-37.
Nyabuto,  D.K.,  Cao,  K.,  Mariga,  A.M., Kibue, G.W., He, M. and Wang, C., 2015.  Growth  performance  and biochemical  analysis  of  the  genus Spirulina under  different  physical and chemical environmental factors. African  Journal  of  Agricultural Research , 10 (36), pp. 3614-3624. Padmanabhan,  M.R.A.,  Renita,  A.  and Stanley, S.H., 2010. Studies on the effect  of  nitrogen  source  and  the growth of marine microalgae algae. Recent Advances in Space Technology Services  and  Climate  Change ,  pp. 350-352.
Ponnuswamy,  I.,  Madhavan,  S.  and Shabudeen, S.,  2013. Isolation  and characterization of green microalgae for  carbon  sequestration,  waste water  treatment  and  bio-fuel production. International Journal of Bio-Science  and  Bio-Technology , 5 (2), pp. 17-26.
Pratiwi,  N.T.M.,  Krisanti,  M.,  Ayu,  I.P., Iswantari, A. dan Apriadi, T., 2015. Serapan  kalsium  dan  nutrien  oleh alga  berfilamen Spirogyra sp.  pada lama penyinaran berbeda. Limnotek ,
22 (1), pp. 96-105.
Regista,  A.,  Litaay,  M.  dan  Umar,  M.R.,
2017. Pengaruh pemberian vermikompos cair Lumbricus rubellus Hoffmeister pada pertumbuhan Chlorella sp. BIOMA: Jurnal Biologi Makassar , 2 (1), pp. 1-
8.
Ritchie,  R.J.,  2006.  Consistent  sets  of spectrophotometric
chlorophyll equations for acetone, methanol and ethanol  solvents. Photosynthesis Research , 89 (1), pp. 27-41.
Sharma, J., Kumar, S., Sharma, P., Gupta, S.,  Manju,  T.,  Malyan,  S.  and
Bishnoi, N., 2017. Effect of different nitrogen sources on growth of algal consortia. Annals  of  Agri-bio Research , 22 (2), pp. 150-153. Singh, D., Barrow, C.J., Puri, M., Tuli, D.K. and Mathur, A.S., 2016. Combination  of  calcium  and magnesium  ions  prevents  substrate inhibition  and  promotes  biomass and lipid production in thraustochytrids under higher glycerol concentration. Algal Research , 15 , pp. 202-209. Strickland, J., and Parsons, T.R., 1972. A Practical  Handbook  of  Seawater Analysis, second ed. Fish Res Board
Can Bull. Suantika, G. dan Hendrawandi, D., 2009. Efektivitas teknik kultur menggunakan  sistem  kultur  statis, semi-kontinyu, dan kontinyu terhadap produktivitas dan kualitas kultur Spirulina sp. Jurnal Matematika  dan  Sains , 14 (2),  pp. 41-50.
Suminto,  S.,  2009.  Penggunaan  jenis media  kultur  teknis  terhadap produksi dan kandungan nutrisi sel Spirulina  platensis . Jurnal  Saintek Perikanan , 4 (2), pp. 53-61. Swandewi, I.G.A.P.A.P., Anggreni, A.A.M.D.  dan  Admadi,  B.,  2017. Pengaruh  penambahan  NaNO 3 dan K 2 HPO 4 pada media BG-11 terhadap konsentrasi  biomassa  dan  klorofil Tetraselmis  chuii . Jurnal  Rekayasa dan  Manajemen  Agroindustri,  5 (1), pp. 1-17. Wahidin, S., Idris, A. and Shaleh, S.R.M., 2013.  The  influence  of  light intensity  and  photoperiod  on  the growth  and  lipid  content  of microalgae  Nannochloropsis  sp. Bioresource  Technology , 129 ,  pp.  7- 11. Widyantoro,  H.,  Wijayanti,  M.  dan Dwinanti,  S.H.,  2018.  Modifikasi media Spirulina  platensis sebagai upaya  pemanfaatan  air  limbah budidaya ikan lele. Jurnal Akuakultur  Rawa  Indonesia, 6 (2),
pp. 153-164.
Xin,  L.,  Hong-ying,  H.,  Ke,  G.  and  Ying- xue,  S.,  2010.  Effects  of  different nitrogen and phosphorus concentrations  on  the  growth, nutrient uptake, and lipid accumulation  of  a  freshwater microalga Scenedesmus sp. Bioresource Technology , 101 (14), pp. 5494-5500.
Zhang,  C.,  2014.  Essential  functions  of iron-requiring  proteins  in  DNA replication,  repair  and  cell  cycle control. Protein Cell , 5 , pp. 750-760.