Perpustakaan Unika
TINGKAT KECERNAAN PROTEIN MIKROALGA Sprirulina platensis DAN Chlorella Vulgaris
SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat – syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Disusun Oleh : Kumala Tyas Sumilang 07.70.0141
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG
2012
Perpustakaan Unika
RINGKASAN Mikroalga diketahui dapat menjadi salah satu alternatif diversifikasi sumber protein nabati karena kandungan nutrisinya yang cukup tinggi terutama protein. Jumlah protein dalam mikroalga yang benar – benar dapat diserap oleh tubuh dapat diketahui dengan melakukan pengujian tingkat kecernaan protein. Hal tersebut menjadi penting dilakukan karena selain kandungan serat pangan dan senyawa bioaktif pada mikroalga, kecernaan juga mempunyai peran penting dalam evaluasi kualitas pangan dari mikroalga. Mikroalga yang sudah mulai dikonsumsi manusia saat ini adalah Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui dan membandingkan tingkat kecernaan protein pada mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris. Pengujian mengenai tingkat kecernaan protein mikroalga ini dilakukan secara in vitro dan in vivo. Pengujian secara in vitro dilakukan dengan menggunakan enzim pepsin dan mengkondisikan lingkungan pengujian menyerupai pencernaan manusia sedangkan pengujian secara in vivo dilakukan dengan menggunakan hewan coba berupa tikus Rattus norvegicus strain wistar. Tikus yang digunakan sebanyak 12 ekor, 6 ekor untuk pengujian dengan Spirulina platensis dan 6 ekor lagi untuk pengujian dengan Chlorella vulgaris. Pengukuran kandungan protein dilakukan pada pakan yang akan diberikan serta feses tikus menggunakan metode Bradford. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara in vitro, tingkat kecernaan protein mikroalga Spirulina platensis mencapai 86% dan Chlorella vulgaris mencapai 77%. Pada pengujian secara in vivo diketahui bahwa tingkat kecernaan protein mikroalga Spirulina platensis rata – rata 84,89% sedangkan Chlorella vulgaris mencapai 69,60%. Dengan demikian secara in vitro maupun in vivo, tingkat kecernaan protein mikroalga Spirulina platensis lebih tinggi dibandingkan dengan Chlorella vulgaris.
i
Perpustakaan Unika
SUMMARY Microalgae has been known to be an alternative sources of vegetable protein because the highly nutrient content, especially protein. The amount of proteins in microalgae that can be really absorbed by the body could be determined by testing the protein digestibility level. It is becomes important because digestibility also have an important role in food quality evaluation besides fiber content and bioactive compounds in microalgae. Microalgae that has begun human consumption are Spirulina platensis and Chlorella vulgaris. The purpose of this study was to determine and compare the protein digestibility level of Spirulina platensis and Chlorella vulgaris microalgae. Measurement of protein digestibility level of microalgae was carried out by in vitro and in vivo methods. The in vitro method was done by using pepsin and created the environment resembles to the human digestive condition while the in vivo method was using rats Rattus norvegicus. There were 12 mice that divided into two groups. Measurements performed on the protein content of feed and rat feces using the Bradford method. The in vitro protein digestibility level of Spirulina platensis reached 86% and 77% for Chlorella vulgaris. Based on the in vivo assessment, the protein digestibility of Spirulina platensis is about 84.89% while Chlorella vulgaris reached 69.60%. Both in vitro and in vivo testing method showed that protein digestibility of Spirulina platensis were higher than Chlorella vulgaris.
ii
Perpustakaan Unika
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan berkah dan rahmat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dan penyusunan laporan yang berjudul “TINGKAT KECERNAAN PROTEIN MIKROALGA Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara In vitro dan In vivo”. Penulisan laporan ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Penulis menyadari bahwa Laporan Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Namun berkat bimbingan, nasihat dan dorongan berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan ini hingga selesai. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Ita Sulistyawati, S.TP, MSc selaku Dekan Fakultas Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 2. Dr. Alberta Rika Pratiwi, Msi selaku pembimbing I yang telah memberikan dukungan, meluangkan waktu dan pikiran untuk memberikan masukan – masukan yang berguna dalam skripsi ini. 3. Inneke Hantoro, S.TP, MSc selaku dosen pembimbing II yang telah meluangkan waktu dan dengan sabar membantu penulis dalam memberikan masukan serta membimbing penulisan hingga selesainya skripsi ini. 4. Dra. Laksmie Hartayanie, MP selaku dosen wali yang telah membimbing serta memberikan masukan – masukan yang bermanfaat bagi penulis selama masa perkuliahan 5. Bapak, Ibu, kakak – kakak dan seluruh keluarga yang selalu memberi semangat dan dukungan kepada penulis dari awal hingga skripsi ini selesai. 6. Hari Notonagoro yang selalu memberi semangat dan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. 7. Seluruh dosen FTP UNIKA Soegijapranata yang selalu membimbing penulis selama penyelesaian skripsi ini. 8. Mas Soleh, Mas Pri, Mbak Endah yang telah banyak memberikan bantuan dan membimbing penulis saat melakukan penelitian dilaboratorium.
iii
Perpustakaan Unika
9. Mbak Tika yang telah membantu menangani tikus – tikus percobaan saat penelitian di laboratorium 10. Mbak Ros, Pak Agus, Pak Lilik, Pak Wartono dan Bu Susy yang telah banyak membantu selama penulis menjalankan aktivitas perkuliahan di TP. 11. Omon, Yustin, Ayuw, Krisnina, Aurel, Tita, Rema yang merupakan teman seperjuangan dari awal hingga penyelesaian skripsi ini, terima kasih banyak atas bantuan dan supportnya. 12. Surya ‘Bulek’, Nia ‘nyak’, Ita, Bono, Rina, Mak’e, Djoti yang selalu membantu dan memberi semangat selama penulis kuliah hingga penyelesaian skripsi ini. 13. Temen - temen angkatan 2007 yang selalu memberikan keceriaan dan juga dukungan selama kuliah 14. Teman – teman kos Griya Widya yang sudah menjadi sahabat berbagi suka dan duka selama kuliah 15. Teman – teman angkatan 2005 sampai 2011 yang telah bersama – sama penulis menjalani suka duka di TP serta untuk banyak pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT membalas kebaikan seluruh pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat bagi penulis. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan – kekurangan. Akhir kata penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca.
Semarang, 20 Juni 2012
Kumala Tyas Sumilang
iv
Perpustakaan Unika
DAFTAR ISI
RINGKASAN............................................................................................................ i SUMMARY ................................................................................................................ ii KATA PENGANTAR .............................................................................................. iii DAFTAR ISI ............................................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ vii DAFTAR TABEL .................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ ix 1.
PENDAHULUAN ........................................................................................... 1
1.1
Latar belakang ................................................................................................. 1
1.2
Tinjauan pustaka ............................................................................................. 3 1.2.1 Spirulina platensis ................................................................................ 3 1.2.2 Chlorella vulgaris ............................................................................... 7 1.2.3 Protein ................................................................................................. 9 1.2.4 Kecernaan Protein ................................................................................ 10
1.3
Tujuan penelitian.............................................................................................. 11
2.
MATERI DAN METODE .............................................................................. 12
2.1
Pelaksanaan Penelitian ..................................................................................... 12
2.2
Materi .............................................................................................................. 12 2.2.1 Bahan ................................................................................................... 12 2.2.2 Alat ...................................................................................................... 12
2.3
Metode ............................................................................................................. 13 2.3.1 Pengujian Kecernaan Protein In Vitro (Aboubacar et.al, 2001) ............. 13 2.3.2 Pengujian Kecernaan Protein In Vivo (Nielsen, 1994) .......................... 14 2.3.2.a.
Persiapan Sampel ............................................................... 14
2.3.2.b.
Uji in vivo .......................................................................... 14
2.3.3 Pengujian Protein Metode Bradford (Bollag & Edelstein,1991) ............ 17
v
Perpustakaan Unika
3.
HASIL PENELITIAN ..................................................................................... 19
3.1
Konsentrasi Protein Mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris .... 19
3.2
Tingkat kecernaan protein mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vitro .................................................................................... 20
3.3
Tingkat kecernaan protein Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vivo ............................................................................................................... 21
4.
PEMBAHASAN ............................................................................................. 24
4.1
Kandungan Protein Mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris ..... 24
4.2
Tingkat Kecernaan Protein Mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vitro ..................................................................................... 25
4.3
Tingkat Kecernaan Protein Mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vivo ...................................................................................... 27
5.
KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 30
5.1
Kesimpulan ..................................................................................................... 30
5.2
Saran ................................................................................................................ 30
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 31 LAMPIRAN ............................................................................................................. 35
vi
Perpustakaan Unika
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.
Pengkulturan Spirulina skala laboratorium (a), Pengkulturan Spirulina skala massal di Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Payau (BBPBAP) Jepara(b) ............................................................... 3
Gambar 2.
Spirulina sp (a, b dan c) ..................................................................... 4
Gambar 3.
Budidaya Chlorella vulgaris skala laboratorium (a), Budidaya Chlorella vulgaris skala massal di Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Payau (BBPBAP) Jepara (b) ....................................... 7
Gambar 4.
Chlorella vulgaris (a, b dan c) .......................................................... 8
Gambar 5.
Sel Chlorella vulgaris CK-strain (a) dan Chlorella vulgaris pada umumnya (b) ..................................................................................... 9
Gambar 6.
Chlorella vulgaris flakes (a), Spirulina platensis flakes (b) .............. 12
Gambar 7.
Diagram Alir Pengujian Tingkat Kecernaan Protein Mikroalga secara In vitro .................................................................................... 13
Gambar 8.
Diagram alir pengujian tingkat kecernaan protein mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara In vivo ................ 14
Gambar 9.
Kandang hewan coba (a), Tikus (Rattus norvegicus) strain wistar (1) ...................................................................................................... 15
Gambar 10.
Tikus yang sedang disonde (cekok) dengan sampel (a dan b) .......... 15
Gambar 11.
Pengambilan feses tikus (a), Feses tikus yang siap diuji (b) ............. 16
Gambar 12.
Diagram alir pengujian protein metode Bradford ............................. 17
Gambar 13.
Sampel protein yang belum ditambah reagen Bradford (a dan b) .... 17
Gambar 14.
Sampel protein yang telah ditambah reagen Bradford ..................... 18
Gambar 15.
Perbandingan konsentrasi protein mikroalga Spirulina platensis dan Chiorella vulgaris ............................................................................. 19
Gambar 16.
Perbandingan protein yang dapat dicerna dengan protein yang tidak dapat dicerna pada mikroalga Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris ............................................................................................. 20
Gambar 17.
Perbandingan tingkat kecemaan protein antara Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris ....................................................................... 22
vii
Perpustakaan Unika
DAFTAR TABEL Tabel 1. Kandungan nutrisi Spirulina sp ................................................................ 4 Tabel 2. Kandungan protein Spirulina dibandingkan dengan bahan pangan lainnya ...................................................................................................... 5 Tabel 3. Kandungan beberapa asam amino Spirulina dibandingkan dengan standar USFDA dan Telur ........................................................................ 6 Tabel 4. Tingkat kecernaan protein mikroalga dibandingkan dengan kacang kedelai dan produk olahannya .................................................................. 6 Tabel 5. Tingkat kecernaan protein berbagai jenis mikroalga ............................... 11 Tabel 6. Tingkat kecernaan protein Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vitro ........................................................................................... 20 Tabel 7. Konsentrasi protein pakan tikus ............................................................... 21 Tabel 8. Perbedaan konsentrasi protein feses tikus yang diberi beberapa jenis pakan ......................................................................................................... 22 Tabel 9. Perbandingan tingkat kecernaan protein Spirulina platensis dan Chlorella vulgaris secara in vitro dan in vivo ........................................... 23
viii
Perpustakaan Unika
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.
Hasil Pengukuran Kurva Standar ..................................................... 35
Lampiran 2.
Hasil Perhitungan .............................................................................. 36
ix
