PROFIL ASAM LEMAK SPIRULINA PLATENSIS YANG DIKULTURKAN PADA MEDIA WALNE DENGAN PERBEDAAN KONSENTRASI SUMBER NITROGEN FATTY ACID PROFILE OF SPIRULINA PLATENSIS CULTURED IN WALNE MEDIUM WITH DIFFERENT CONSENTRATIONS OF NITROGEN SOURCES
SKRIPSI Ditujukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Disusun Oleh : REMA HARTIN SANTOSO 07.70.0139
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2012
PROFIL ASAM LEMAK SPIRULINA PLATENSIS YANG DIKULTURKAN PADA MEDIA WALNE DENGAN PERBEDAAN KONSENTRASI SUMBER NITROGEN FATTY ACID PROFILE OF SPIRULINA PLATENSIS CULTURED IN WALNE MEDIUM WITH DIFFERENT CONSENTRATIONS OF NITROGEN SOURCES
Oleh: Rema Hartin Santoso NIM : 07.70.0139 Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 21 Mei 2012
Semarang, 28 Juni 2012 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I
Dekan
Dr. A. Rika Pratiwi, MSi.
Ita Sulistyawati, STP., MSc.
Pembimbing II
Ir. Lindayani, MP., PhD.
RINGKASAN Spirulina platensis adalah mikroalga berukuran kecil (2-20µm) yang memiliki warna biru kehijauan dan bersifat tidak beracun serta memiliki daya cerna yang tinggi. Spirulina platensis mengandung komponen nutrisi yang penting bagi tubuh, salah satunya adalah asam lemak. Dalam pertumbuhannya, dibutuhkan media dan faktor lingkungan (seperti: suhu dan cahaya) yang mendukung pertumbuhan dan produksi biokimia dalam sel. Produksi asam lemak dipengaruhi oleh kandungan nitrogen dalam media pertumbuhan. NaNO3 merupakan salah satu sumber nitrogen yang baik untuk pertumbuhan Spirulina platensis karena dapat menghasilkan biomassa yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh perbedaaan konsentrasi nitrogen dalam media kultur terhadap laju pertumbuhan dan profil asam lemak Spirulina platensis sehingga diharapkan Spirulina platensis menjadi sumber asam lemak lain dan dapat diaplikasikan dalam produk pangan. Metodologi pada penelitian ini ada tiga tahap, kultivasi Spirulina platensis, isolasi lipid dan analisis asam lemak Spirulina platensis dengan gas chromatography. Media yang digunakan dalam kultivasi adalah media Walne dengan konsentrasi nitrogen 100 g/L dan 200 g/L NaNO3. Hasil penelitian yang diperoleh adalah laju pertumbuhan (µ) Spirulina platensis yang dikulturkan dengan 100 g/L NaNO3 adalah µ = 0,157 sinosoid/hari sedangkan 200 g/L NaNO3 adalah µ = 0,178 sinosoid/hari. Jenis asam lemak Spirulina tersebut berbeda, pada konsentrasi 100 g/L NaNO3 memiliki asam laurat, asam miristat, asam palmitat dan asam stearat sedangkan pada konsentrasi 200 g/L NaNO3 memiliki profil asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam oleat dan asam linoleat. Spirulina platensis yang dikulturkan dengan konsentrasi NaNO3 lebih tinggi memiliki laju pertumbuhan yang lebih tinggi dan memiliki jenis asam lemak yang lebih beragam. Kandungan asam lemak yang paling tinggi dari Spirulina platensis yang dikulturkan pada kedua konsentrasi NaNO3 adalah asam palmitat.
SUMMARY Spirulina platensis is a blue green microalgae (2-20μm), which has digestibility and nontoxic. Spirulina platensis contains of important nutrients for human body, one of them is fatty acid. Media and environmental factors (such as: temperature and light) is needed for supporting growth and biochemistry production in its cell. Production of fatty acids is influenced by the content of nitrogen in the growth media. NaNO3 is a good nitrogen source for the growth of Spirulina platensis, since it can produce high biomass. This study was purpose to determine the influence of different nitrogen concentration given in the culture media to the growth rate and fatty acid profile of Spirulina platensis, So expected to be another source of fatty acids and can be applied in food products. There are three stages of method in this study, cultivation of Spirulina platensis, isolation of lipid and fatty acid analysis of Spirulina platensis using gas chromatography. The medium used in cultivation is Walne medium with nitrogen concentration was 100 g/L and 200 g/L NaNO3. The result shows that the growth rate (μ) of Spirulina platensis cultured at 0.0001 % NaNO3 was μ = 0.157 sinosoid/day, while at 0.0002 % NaNO3 was μ = 0.178 sinosoid/day. Fatty acid profiles that produce by the Spirulina is also different, at 0.0001 % concentrate; there was lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid. While at 0.0002 % concentrate, there was lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid and linoleic acid. Spirulina platensis cultured with higher concentrations of NaNO3 has a higher growth rate and has the type of fatty acids are more diverse. The highest fatty acid of Spirulina platensis cultured in both concentration of NaNO3 is palmitic acid.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah dan penyertaanNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan judul ”Profil Asam Lemak Spirulina platensis yang Dikulturkan pada Media Walne dengan Perbedaan Konsentrasi Sumber Nitrogen”. Laporan Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program studi S-1 Sarjana Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Tersusunnya laporan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kekuatan, berkat dan rahmat-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan skripsi ini. 2. Ita Sulistyawati, STP., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang 3. Dr. A. Rika Pratiwi, MSi. selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu dan dengan sabar membimbing, memberi saran-saran, memberikan semangat hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini. 4. Ir. Lindayani, MP. PhD. selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, memberi saran dan semangat hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini. 5. Dra. Antik Erlina, MSi. selaku Pembimbing Lapangan yang telah dengan sabar mengajar, memberi saran, informasi dan bantuan selama penulis melakukan penelitian di Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Payau Jepara dan segenap pegawai Laboratorium Pakan Alami (Bu Ita, Bu Ery, Mbak Lia dkk). 6. Bu Titin, Bu Fitri, Pak Hadi, Pak Yusuf di Balai Penelitian Kimia LIPI Bandung yang telah membantu penulis dalam menganalisis asam lemak Spirulina platensis hingga selesai. 7. Seluruh Dosen yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis selama kuliah di Universitas Katolik Soegijapranata.
8. Mas Soleh, Mas Pri dan Mbak Endah yang sudah membantu penulis selama penelitian di laboratorium dan memberikan semangat kepada penulis. 9. Seluruh Staf TU (Pak Agus, Mbak Ros, Mas Atied, Pak Lilik dan Pak Wartono) yang telah banyak sekali membantu dalam hal surat menyurat. 10. Kedua orang tua, kakak, adik dan saudara-saudaraku yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual demi kelancaran penyelesaian skripsi ini. 11. Keluarga Herry Mulyono yang telah memberikan tempat tinggal selama penulis melakukan penelitian di Jepara dan telah banyak memberikan nasehat dan pengalaman yang sangat berharga. Khususnya Surya Farida yang telah banyak membantu dan memberi semangat selama pengerjaan skripsi ini. We are family. 12. Teman-teman seperjuanganku (Spiruliners) Aurelya, Ayu, Mala, Tita, Shanty dan Yustin yang telah banyak memberi bantuan, dukungan dan semangat kepada penulis. Khususnya Krisnina yang sudah banyak membantu dan menemani penulis ke Jepara dan Bandung. Friends, akhirnya kita selesai juga. 13. Sahabat-sahabat penulis Meliana, Elenia, Chatrine, Shenny, Aldo, Rina, Stefanie AW, Angel yang telah memberi semangat dan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Thanks for all. 14. Teman-teman kos “Valentine”; Debby, Isadora, Yanti, Lita, Vina, Devina, Siska, Johan yang telah memberi semangat dan hiburan kepada penulis. Akhirnya aku lulus. 15. Seluruh mahasiswa FTP khususnya angkatan 2007 yang telah banyak memberi dukungan dan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan skripsi. 16. Semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan skripsi ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, terima kasih. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, maka saran dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini senantiasa diharapkan. Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Semarang, Mei 2012
Rema Hartin Santoso
DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN ................................................................................................................. i SUMMARY .................................................................................................................... ii KATA PENGANTAR .................................................................................................. iii DAFTAR ISI ................................................................................................................. v DAFTAR TABEL ........................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. viii 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1 1.2. Tinjauan Pustaka ............................................................................................ 3 1.2.1. Spirulina platensis ................................................................................ 3 1.2.2. Pertumbuhan Spirulina platensis …………………………………… 4 1.2.3. Asam Lemak ......................................................................................... 6 1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 9 2. MATERI DAN METODA 2.1. Tempat dan Tanggal Pelaksanaan ................................................................. 10 2.2. Bahan ............................................................................................................. 10 2.3. Alat....................................... .................... ..................................................... 11 2.4. Metoda Penelitian................ .......................................................................... 11 2.4.1. Kultivasi Spirulina platensis . .............................................................. 11 2.4.2. Isolasi Lipid ......................................................................................... 12 2.4.3. Analisis Asam Lemak Spirulina platensis .......................................... 13 3. HASIL PENELITIAN 3.1. Pertumbuhan Spirulina platensis ................................................................... 16 3.2. Analisis Asam Lemak Spirulina platensis .................................................... 19 4. PEMBAHASAN 4.1. Pertumbuhan Spirulina platensis ................................................................... 21 4.2. Profil Asam Lemak ....................................................................................... 23 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................... 25 5.2. Saran ............................................................................................................. 25 6. DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 26 7. LAMPIRAN ........................................................................................................ 29
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Struktur Kimia Beberapa Asam Lemak Jenuh dan Tidak Jenuh ....................... 9 Tabel 2. Profil Asam Lemak Spirulina platensis dari Berbagai Perairan dan Konsentrasi Nitrogen yang Berbeda ............................................................ 10 Tabel 3. Kondisi Analisis GC-MS QP 5000 SHIMADZU ............................................. 15 Tabel 4. Pertumbuhan Spirulina platensis........................................................................ 17 Tabel 5. Profil Asam Lemak ............................................................................................ 20
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Spirulina platensis (a), Sinosoid Spirulina platensis (b) ............................ 3 Gambar 2. Pola Pertumbuhan Mikroalga secara umum ............................................... 5 Gambar 3. Rumus Umum Asam Lemak (a), Struktur Kimia Asam Lemak Jenuh (b) dan Tidak Jenuh (c) ..................................................................................... 7 Gambar 4. Mekanisme Pembentukan Asam Lemak Rantai Panjang ............................ 8 Gambar 5. Kultur Spirulina plantensis yang Diperoleh dari BBPBAP Jepara ............. 11 Gambar 6. Diagram Alir Kultivasi Spirulina plantensis ............................................... 13 Gambar 7. Diagram Alir Isolasi Lipid Spirulina plantensis.......................................... 14 Gambar 8. Diagram Alir Analisis Asam Lemak Spirulina plantensis .......................... 16 Gambar 9. Pertumbuhan Spirulina platensis selama Tujuh Hari ................................. 18 Gambar 10. Pertumbuhan Spirulina platensis yang dikulturkan dalam media Walne dengan 100 g/L NaNO3 (A) dan 200 g/L NaNO3 (B) .................................. 19 Gambar 11. Profil Asam Lemak Spirulina plantensis yang Dikulturkan dengan Media Walne dengan 100 g/L dan 200 g/L NaNO3 .................................... 21
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Komposisi Media Walne ............................................................................ 30 Lampiran 2. Perhitungan Jumlah Sel Spirulina platensis ............................................. 30 Lampiran 3. Perhitungan Laju Pertumbuhan Spirulina platensis................................... 31 Lampiran 4. Hasil Analisis Asam Lemak dengan GC-MS QP 5000 SHIMADZU ....... 31
