PRODUKSI DAN KARAKTERISASI FIKOSIANIN DAN LIPID MENGANDUNG ASAM LEMAK TIDAK JENUH MAJEMUK DARI Spirulina platensis YANG DIBIAKKAN DALAM LIMBAH CAIR PENGOLAHAN KELAPA SAWIT

Yunika Mayangsari, Dr. Ir. M. Nur. Cahyanto, M.Sc.

2011 | Tesis | S2 Bioteknologi

Biaya produksi suatu bahan bioaktif dapat ditekan dengan memproduksi sendiri bahan tersebut menggunakan mikroba dan media yang murah seperti limbah industri. S. platensis adalah mikroalga yang mampu tumbuh dalam kondisi autotrof, heterotrof maupun miksotrof. Pada penelitian ini S. platensis dibiakkan pada medium limbah cair pengolahan kelapa sawit (LCPKS). Selanjutnya, diisolasi dua bahan aktifnya yang bernilai ekonomis tinggi yaitu fikosianin dan lipid mengandung asam lemak tak jenuh majemuk (PUFA). Tujuan dari penelitian ini adalah 1) mengetahui pengaruh konsentrasi LCPKS terhadap pertumbuhan S. platensis, 2) mengetahui karakter fikosianin dari biomassa S. platensis yang dibiakkan pada medium LCPKS, dan 3) mengetahui komposisi asam lemak lipid biomassa S. platensis yang dibiakkan pada medium LCPKS. Medium LCPKS dibuat pada konsentrasi 25%, 50% dan 75% dari medium sintetiknya. Pertumbuhan S. platensis disertai aerasi dan penyinaran dengan lampu TL serta diukur kerapatan optisnya setiap minggu dengan spektrofotometer pada λ= 480 nm. Biomasa dipanen dengan cara disaring kemudian diekstraksi fikosianin dan lipidnya. Fikosianin diekstraksi buffer fosfat pH 7 sedangkan lipid dengan heksana. Karakterisasi kualitatif fikosianin dilakukan dengan metode elektroforesis SDS-PAGE, dan analisis asam amino dengan HPLC, sedangkan analisis asam lemak menggunakan kromatografi gas- spektroskopi massa (GCMS). Waktu optimal pertumbuhan yang diperlukan untuk produksi biomasa S.platensis dalam medium LCPKS 25%, 50% dan 75% adalah 122, 134 dan 141 hari. Perkiraan kadar fikosianin dalam LCPKS 25%, 50% dan 75% dalam kondisi pertumbuhan optimalnya berturut-turut berkisar antara (19,4 - 21,2)%; (21,0 - 22,04)%; dan (24,9 – 28,2)%. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa 1) makin tinggi konsentrasi medium LCPKS yang digunakan makin lama waktu optimal pertumbuhan. LCPKS dapat menggantikan penggunaan sebagian medium sintetik dan dapat meningkatkan produksi biomasa sel S.platensis pada penggunaan LCPKS hingga konsentrasi 50%; 2) Pada kondisi optimum pertumbuhan S. platensis, semakin tinggi konsentrasi LCPKS maka kadar fikosianin semakin meningkat. Profil fikosianin yang diperoleh terdeteksi pada berat molekul antara 18 kDa hingga 21 kDa, dan tersusun atas 16 jenis asam amino; 3) Komposisi asam lemak dalam lipid biomassa S. platensis hasil pembiakan dalam medium LCPKS, didominasi oleh asam palmitat dan PUFA yaitu asam linoleat dan gamma linolenat/GLA. Kadar PUFA ini lebih tinggi dibandingkan dengan PUFA dalam lipid biomassa S. platensis hasil pembiakan dalam medium sintetik.

The aims of these studies were to 1) know the influence of the concentration of palm oil mill effluent (POME) on the growth of S. platensis, 2) know the characteristic of phycocyanin of S. platensis grown on POME medium, and 3) know the fatty acid composition of lipid biomass of S. platensis cultivated on POME medium. POME medium was designed in 25%, 50% and 75% level of concentration to synthetic medium. The cultures were aerated and illuminated with tube light lamp and the growth of cells was measured by spectrophotometric method every week at wavelength of 480 nm. S. platensis biomass was harvested by filtering, then its phycocyanin was extracted by phosphate buffer pH 7 and lipid was extracted by hexane. Characters of phycocyanin were analyzed by SDS PAGE electrophoresis method, its amino acid composition was analyzed by HPLC method. Fatty acid composition of lipid of S. platensis was analyzed by Gas Chromatography - Mass Spectroscopy (GCMS). S. platensis achieved the optimal point of growth at day 122 nd in POME 25%, 134 th in POME 50%, and 148 th in POME 75%. Phycocyanin levels in the biomass of S.platensis cultivated in POME 25%, 50% and 75% at the optimum growth period were (19.4 to 21.2)%, (21 to 22.04)%, (24.9 to 28.2)%, respectively. The conclusion of this research was : 1) the higher concentration of POME medium used, the longer optimal growth periods. POME medium could replace apart of the utilization of synthetic medium and it could rise the production of S. platensis biomass in the utilization of POME medium up to 50%; 2) In the optimal growth of S. platensis, the higher level of POME concentration produced higher level of phycocyanin. Phycocyanin allegedly detected in bands with molecular weights between (18 – 21) kDa, and it consisted of 16 kinds of amino acids; 3) Fatty acid composition of S. platensis biomass cultivated in POME medium was dominated by palmitic acid and polyunsaturated fatty acids (PUFA), namely linoleic and gamma linolenic acids. This PUFA level was higher than the PUFA level of lipid of S.platensis biomass cultivated on synthetic medium.

Kata Kunci : Spirulina platensis, fikosianin, asam -lemak tak-jenuh-majemuk, limbah - cair pengolahan-kelapa-sawit.