Effect of nitrogen concentration and harvest time variation on growth and lipid content of Thalassiosira sp. in the medium commercial.

Transkripsi

1

2 Effect of nitrogen concentration and harvest time variation on growth and lipid content of Thalassiosira sp. in the medium commercial. Student : Yudawan Aji Pratomo Final Project (2010), Degree program In Microbiology, School of Life Sciences and Technology-ITB, judha.one@gmail.com Advisor : Dr. Dea Indraini Astuti 1 School of Life Sciences and Technology-ITB, dea@sith.itb.ac.id Degree : Degree Sains (S.Si), Conferred July 2010 Abstract Marine diatom Thalassiosira sp. is currently known to be largely grown for the benefit and role in some aquaculture systems and alternative energy sources. Production of microalgae Thalassiosira sp. influenced by various physicochemical factors, especially nutrition in medium. The conditions optimum of nutrition is very important to obtain high value of culture productivity and good quality biomass. One of the nutrient content in the culture medium that affects production of Thalassiosira sp. is nitrogen. Concentrations of nitrogen in the medium can affect the biochemical composition, particularly lipid content microalgae cells in the cell. Harvest time microalgae can affect lipid content found on microalgae. Problems that often occur is the instability of biomass and lipid production and also the relatively high production costs. This study aimed to observe the effect of the concentration of nitrogen in commercial medium with a ratio of N: C: Si which has been determined and harvest time variation on growth and lipid content of Thalassiosira sp. in culture. This research is divided into two stages. In the first stage, observe the comparison of the growth of Thalassiosira sp. in a commercial medium with various concentrations of nitrogen. In the second stage, conducted research to determine the effect optimum concentration of nitrogen in commercial medium and the variation of harvest time to increase the productivity of biomass and lipid content in Thalassiosira sp culture. This research was conducted using two replicas per treatment and repeated twice. The medium used is a commercial medium (ratio of N: P: Si) with three different concentrations of nitrogen (urea and KNO3). In the first treatment using medium A with the ratio of N: P: Si used was 9:1:6, the second treatment using medium B with a ratio of N: P: Si at 11:1:6 and third treatments using medium C with a ratio of N: P: Si at 13:1:6. In this study, Walne medium used as control. Condition culture of Thalassiosira sp. used in the study had initial inoculum densities ± 10 6 cells / ml and incubated at the initial salinity conditions of 25 ± 1 ppt, temperature 27 ± 1 o C, aeration rate of 2000 ml / min, 2500 lux light intensity and fotoperiodism 24:0 (dark: light). The measured parameters include cell density of Thalassiosira sp., ph, temperature, salinity, water quality (ammonia, nitrate, nitrite and phosphate) and biomass production on each commercial medium and control medium every day. Measurement of lipid content was done by varying the time of harvest, the day of the 7 th and 10 th culture age. The results show the optimization of nitrogen into the 4 th day of culture is the optimum inoculum age culture of Thalassiosira sp. and medium B in the ratio of N: P: Si at 11:1:6 is a commercial medium with the best nitrogen concentration that provides the cell density of 6.6 x10 6 cells / ml with μ = 1,05 / d, 17,14 ppm ammonium concentration, 4,54 ppm nitrate, 0,17 ppm nitrite, 0,98 ppm orthophosphate, ph 7,71, temperature 27 o C, salinity 30 ppt at the end of the culture period. Medium B with the ratio of N:

3 P: Si at 11:1:6 weight of dry biomass productivity of 0,931 g / L and the highest lipid content occurred at the time of harvesting on day 7, which amounted to 0,085 g / L. The highest harvest lipid content of Thalassiosira sp. occurred in the day of 10 th culture age with the highest lipid content found on Walne medium amounted to 0,200 g / L and medium C with the ratio of N: P: Si at 13:1:6 produce the highest lipid content for commercial medium amounted to 0,127 g / L. Based on these results, it can be concluded that the concentration of nitrogen in the medium B with a ratio of N: P: Si at 11:1:6 is the optimum concentration of nitrogen in commercial medium for the efficient production of biomass and lipids of Thalassiosira sp. and the highest lipid content of Thalassiosira sp. produced at harvest time 10 days. Keywords: Thalassiosira sp, Concentrations of Nitrogen, Harvest Time, Lipid Content

4 Pengaruh konsentrasi nitrogen dan variasi umur panen terhadap pertumbuhan dan kandungan lipid Thalassiosira sp. pada medium komersil. Mahasiswa : Yudawan Aji Pratomo Skripsi (2010), Program Studi Sarjana Mikrobiologi SITH, judha.one@gmail.com Pembimbing : Dr. Dea Indraini Astuti 1 SITH-ITB, dea@sith.itb.ac.id Gelar : Sarjana Sains (S.Si), Wisuda Juli 2010 Abstrak Diatom laut Thalassiosira sp. saat ini banyak dibudidayakan karena dikenal akan manfaat dan peranannya dalam beberapa sistem akuakultur dan sumber energi alternatif. Produksi mikroalga Thalassiosira sp. dipengaruhi berbagai faktor fisiokimia terutama nutrisi medium. Kondisi nutrisi yang optimum sangat penting untuk mendapatkan nilai produktivitas kultur yang tinggi dan kualitas biomassa yang baik. Salah satu kandungan nutrisi dalam medium yang mempengaruhi produksi kultur Thalassiosira sp. adalah nitrogen. Konsentrasi nitrogen dalam medium dapat mempengaruhi komposisi biokimia sel mikroalga khususnya kandungan lipid di dalam sel. Waktu pemanenan mikroalga berpengaruh terhadap kandungan lipid yang terdapat pada mikroalga. Permasalahan yang sering terjadi saat ini adalah ketidakstabilan produksi biomassa dan lipid serta biaya produksi yang relatif tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh konsentrasi nitrogen dalam medium komersil dengan perbandingan N:P:Si yang telah ditentukan dan variasi waktu panen terhadap pertumbuhan dan kandungan lipid Thalassiosira sp. dalam kultur. Penelitian ini dibagi dalam 2 tahap. Pada tahap pertama, dilakukan perbandingan pertumbuhan Thalassiosira sp. dalam medium komersil dengan variasi konsentrasi nitrogen. Pada tahap kedua, dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh konsentrasi nitrogen yang optimum dalam medium komersil dan variasi waktu panen untuk meningkatkan produktivitas biomassa dan kandungan lipid dalam kultur Thalassiosira sp. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dua replika per perlakuan dan dua kali pengulangan. Medium yang digunakan adalah medium komersil (rasio N:P:Si) dengan tiga konsentrasi nitrogen (Urea dan KNO3) yang berbeda. Pada perlakuan pertama menggunakan medium A dengan rasio N:P:Si yang digunakan adalah 9:1:6, perlakuan kedua menggunakan medium B dengan rasio N:P:Si sebesar 11:1:6 dan perlakuan ketiga menggunakan medium C dengan rasio N:P:Si sebesar 13:1:6. Pada penelitian ini digunakan medium Walne sebagai kontrol. Kondisi kultur Thalassiosira sp. yang digunakan dalam penelitian memiliki kepadatan inokulum awal ±10 6 sel/ml dan diinkubasi pada kondisi salinitas awal 25±1 ppt, suhu 27±1 o C, laju aerasi 2000 ml/menit, intensitas cahaya 2500 lux dan fotoperiodisme 24:0 (gelap:terang). Parameter-parameter yang diukur meliputi kepadatan sel Thalassiosira sp., ph, suhu, salinitas, kualitas air (amonium, nitrat, nitrit dan fosfat) dan produksi biomassa pada masing-masing medium komersil serta medium kontrol setiap harinya. Pengukuran kandungan lipid dilakukan dengan variasi waktu panen, yakni hari ke-7 dan ke-10 umur kultur. Hasil penelitian optimasi nitrogen menunjukkan hari ke-4 kultur adalah umur inokulum optimum kultur Thalassiosira sp. dan medium B dengan rasio N:P:Si sebesar 11:1:6 merupakan medium komersil dengan konsentrasi nitrogen terbaik yang memberikan kepadatan sel sebesar 6,6x10 6 sel/ml dengan µ=1,05/hari, konsentrasi amonium 17,14 ppm, nitrat 4,54 ppm, nitrit 0,17 ppm, ortofosfat 0,98 ppm dan ph 7,71, suhu 27 o C, salinitas 30 ppt pada akhir

5 periode kultur. Medium B dengan rasio N:P:Si sebesar 11:1:6 menghasilkan produktivitas biomassa berat kering sebesar 0,931 g/l dan kandungan lipid tertinggi terjadi pada waktu pemanenan pada hari ke-7, yakni sebesar 0,085 g/l. Kandungan lipid Thalassiosira sp. tertinggi terjadi pada waktu panen hari ke-10 dengan kandungan lipid tertinggi terdapat pada medium Walne sebesar 0,200 g/l dan medium C dengan rasio N:P:Si sebesar 13:1:6 menghasilkan kandungan lipid tertinggi untuk medium komersil sebesar 0,127 g/l. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa konsentrasi nitrogen dalam medium B dengan rasio N:P:Si sebesar 11:1:6 adalah konsentrasi nitrogen optimum dalam medium komersil yang efisien bagi produksi biomassa dan lipid Thalassiosira sp. dan kandungan lipid Thalassiosira sp. tertinggi dihasilkan pada waktu panen hari ke-10. Kata kunci: Thalassiosira sp, Konsentrasi Nitrogen, Waktu Panen, Kandungan Lipid