Pengaruh Limbah Cair Tempe terhadap Laju Pertumbuhan dan Produksi Metabolit Euglena sp.

Rianhe Binthariningrum Hanatan, Dr. Eko Agus Suyono, S.Si., M.App.Sc

2024 | Tesis | S2 Biologi

Tingginya biaya kultivasi mikroalga menjadi tantangan bagi peneliti untuk mengoptimalkan produksi mikroalga melalui pemanfataan limbah organik yang belum dioptimalkan pemanfaatannya seperti limbah cair tempe (rendaman dan rebusan) karena memiliki kandungan nutrien yang cocok untuk pertumbuhan mikroalga seperti Euglena sp.  Keunikan dari Euglena sp. yaitu mampu menghasilkan metabolisme primer dan sekunder yang bermanfaat dalam berbagai sektor. Melalui kultivasi Euglena sp. dalam limbah cair tempe dapat meningkatkan laju pertumbuhan, produksi metabolit, mereduksi senyawa ammonia (NH3) dan profil asam lemak pada analisis GCFID yang bervariasi. Hasil data penelitian dianalisis lebih lanjut menggunakan software SPSS 16.0 One Way Anova. 

Kultivasi Euglena sp. dengan limbah cair tempe dapat meningkatkan laju pertumbuhan secara signifikan ditemukan pada kelas C mencapai 11,833±3,016 x pangkat 5 sel/mL. Pemodelan pertumbuhan dilakukan dengan model analisis Logistic dan Gompertz. Ditinjau dari produksi biomasa tertinggi ditemukan pada kelas G mencapai 3,105±0,199 gL-1 di hari ke-9. Produksi metabolit oleh Euglena sp. terdiri dari metabolit primer (lipid, protein, dan karbohidrat) dan metabolit sekunder (paramilon, fenol, flavonoid, dan antioksidan). Hasil produktivitas lipid tertinggi pada kelas E yaitu 1,494±0,259 x 10-3 gL-1d-1. Hasil karbohidrat tertinggi pada kelas F yaitu 15,337±0,184 x 10-1 gL-1 di hari ke-9. Produksi metabolit protein tertinggi ditemukan pada kelas G yaitu 7,735±0,150 10-1gL-1.

Produksi metabolit sekunder seperti paramilon ditemukan hasil produktivitas tertinggi pada kelas E mencapai 5,727±0,110 x10-1 gL-1. Produksi fenol dan flavonoid ditunjukkan pada nilai TPC (tertinggi pada kelas E mencapai 0,112±0,006 mg GAE/L di hari ke-9) dan TFC (tertinggi pada kelas C mencapai 0,400±0,004 mg QE/L di hari ke-9). Pengukuran aktivitas antioksidan menggunakan DPPH yang ditinjau dari % inhibisi dan nilai IC50. Kelas A memiliki % inhibisi (42,663%) dan nilai IC50 (3,342) yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Hal ini berkaitan dengan self defense pada lingkungan sekitar. Mengenai reduksi senyawa ammonia pada kelas D menunjukkan hasil allowance efficiency yang lebih tinggi (99,989 %) dibandingkan kelas A (96,740 %). Selain itu, profil asam lemak pada total % SFA tertinggi pada kelas F mencapai 43,020 %. Total % PUFA tertinggi pada kelas F yaitu 33,290 %. Total % MUFA tertinggi di kelas C yaitu 43,02 %. 

The high cost of microalgae cultivation presents a challenge for researcher to optimize microalgae production through the use of organic waste that has not been optimized for use, such as tempe waste water (bath and strew), because it contains the suitable nutrients for Euglena sp. growth. Uniqueness of Euglena sp. is that it can induce primary and secondary metabolism, which is helpful in various sectors. Cultivating Euglena sp. in tempe waste water can increase growth rates and metabolite production, while reducing ammonia (NH3) compound and fatty acid in GCFID analyses. Research data results were analyzed using SPSS 16.0 One way Anova. 

Euglena sp. cultivation with tempe waste water can increases growth rate with significant value, that was found in C class, reaching 11,833 x105±3,016 x105 cell/mL. Growth modeling was analyzed with Logistic and Gompertz model. Regarding biomass yield, the highest was in G class, reaching 3,105±0,199 gL-1 on day 9. Metabolite production from Euglena sp. consist of primary (lipid, protein, and carbohydrate) and secondary (paramylon, phenols, flavonoids and antioxidant) metabolites. The highest carbohydrate productivity in F class, which was 15,337±0,184 x10-1 gL-1d-1 on day 9. The highest protein yield in G class at 7,735±0,150 x10-1gL-1.

The production of secondary metabolites such as paramylon was found to have the highest in the E class, reaching 5,727±0,11 x10-1 gL-1d-1. The production of phenols and flavonoid was shown in the TPC value (highest in E class reaching 0,1129±0,0068 mg GAE/L on day 9) and TFC value (highest in C class reaching 0,4002±0,0042 mg QE/L on day 9). Measurement of antioxidant activity using DPPH according to % inhibition and IC50 value. The control class has a higher % inhibition (42,663) and IC50 (3,342) than the treatment because of self-defense in the environment. Regarding the reduction of ammonia compounds, the D class showed higher allowance efficiency (99,989 %) than A class (96,74 %). Furthermore, the fatty acid composition related to % total SFA (highest in C class reached 42,91 %), % total PUFA (highest in F class reached 33,290 %) and % total MUFA (highest in class reached 43,02 %). 

Kata Kunci : Biorefinery, limbah cair tempe, metabolisme, allowance efficiency ammonia