Pengaruh Perbedaan Media Tumbuh terhadap Pertumbuhan, Pigmen, Bioaktivitas dan Efisiensi Penyerapan CO2 Spirulina platensis

Abstract

Spirulina platensis merupakan organisme fotosintesis yang mampu menghasilkan berbagai komponen kimiawi dan senyawa bioaktif. Proses pertumbuhan dan proses biosintesis komponen tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya yaitu media pertumbuhan. Media standar yaitu Walne dan Zarrouk umum digunakan karena mengandung unsur mikro dan makro yang relatif lengkap untuk mendukung pertumbuhan spirulina. Namun, komposisinya yang kompleks dan harga bahan baku yang mahal sehingga pemilihan media alternatif sangat perlu dilakukan. Media pertumbuhan yang berasal dari pupuk tanaman dapat menjadi solusi alternatif untuk kultivasi spirulina karena lebih murah dan mudah didapat. Penelitian mengenai pengaruh media pertumbuhan terhadap produktivitas pigmen dan efisiensi penyerapan CO2 belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini akan menggunakan jenis media pertumbuhan yang berbeda untuk melihat pertumbuhan, pigmen, komponen kimiawi, aktivitas antioksidan dan juga efisiensi penyerapan CO2 oleh Spirulina platensis. Tujuan dari penelitian ini antara lain: 1) menentukan laju pertumbuhan, produktivitas biomassa, pigmen serta efisiensi penyerapan CO2; 2) menentukan kadar protein, karbohidrat dan lipid biomassa Spirulina platensis; 3) menentukan aktivitas antioksidan dari ekstrak kasar dan pigmen Spirulina platensis. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa media tumbuh tanaman (GA dan Growmore 32-10-10) dapat digunakan sebagai alternatif media tumbuh Spirulina platensis. Nilai OD dan biomassa kering tertinggi dihasilkan dari spirulina yang dikultivasi dengan media Walne dan terendah pada media Growmore. Spirulina platensis yang dikultivasi dengan media Walne membutuhkan waktu generasi yang paling cepat (3,443 hari), laju pertumbuhannya yang paling tinggi (0,201/hari) dan produktivitas mencapai 0,151 g/L/hari serta efisiensi penyerapan CO2 paling tinggi mencapai 84%. Media tumbuh yang paling efisien dalam pembentukan pigmen klorofil adalah media walne, sedangkan pada pigmen karotenoid dan fikosianin pada media growmore. Media pertumbuhan memengaruhi secara signifikan terhadap komposisi kimia Spirulina platensis dengan kadar protein tertinggi pada media Walne 73,73%, lipid pada media Growmore 12% dan karbohidrat pada BG- 11 sebesar 22,72%. Nilai antioksidan terbaik ekstrak kasar pada media GA sedangkan pigmen fikosianin diperoleh pada media Walne. Media Growmore 32-10-10 dan GA dapat digunakan sebagai alternatif untuk kultur Spirulina platensis

Spirulina platensis is a photosynthetic microorganism known for its ability to synthesize a wide variety of chemical elements and bioactive compounds. The growth process and biosynthesis of these metabolites are influenced by several factors, including the composition of the growth medium. Standard media, such as Walne and Zarrouk, are widely employed because they contain relatively complete macro- and micronutrient profiles that support optimal Spirulina growth. However, their complex composition and relatively high raw material costs necessitate the exploration of more economical alternative media sources. Fertilizer-based plant nutrient media represent a promising alternative because of their lower cost and greater availability. Studies investigating the influence of growth media on pigment productivity and CO2 sequestration efficiency are limited. Therefore, the present study evaluated different growth media to determine their growth performance, pigment production, biochemical composition, antioxidant activity, and CO2 absorption efficiency of Spirulina platensis. The objectives were as follows: (1) to assess the growth rate, biomass productivity, pigment yield, and CO2 sequestration efficiency; (2) to quantify the protein, carbohydrate, and lipid contents of the biomass; and (3) to evaluate the antioxidant activity of crude extracts and isolated pigments The results of this study prove that plant growth media (GA and Growmore 32-10-10) can be used as alternative growth media for Spirulina platensis. The highest OD and dry biomass values were produced from spirulina cultivated with Walne media and the lowest in Growmore media. Spirulina platensis cultivated with Walne media required the fastest generation time (3,443 days), the highest growth rate (0,201/day) and productivity reaching 0,151 g/L/day and the highest CO2 absorption efficiency reaching 84%. The most efficient growth medium for the production of chlorophyll pigments is Walne medium, while for carotenoid and phycocyanin pigments, Growmore medium. The growth media significantly influenced the chemical composition of Spirulina platensis with the highest protein content in Walne media 73,73%, lipids in Growmore media 12% and carbohydrates in BG-11 at 22,72%. The best antioxidant values of crude extract were found in GA medium, while phycocyanin were found in Walne medium. Growmore 32-10-10 and GA media offer viable alternatives for the cultivation of Spirulina platensis