Studi kinetika kultivasi bakteri fotosintetik anoksigenik galur rhodobacter sphaeroides 2,4,1

Abstract

Budidaya perikanan intensif dengan pemberian pakan tidak terkontrol berdampak negatif terhadap ekosistem perairan. Akumulasi bahan organik mengakibatkan eutrofi- kasi, mengurangi oksigen terlarut dan meningkatkan konsentrasi senyawa toksik (NH, H₂S, NO₂) sebagai hasil metabolisme. Salah satu alternatif pengendalian masalah tersebut adalah aplikasi biokontrol pada perairan budidaya. Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 adalah salah satu bakteri fotosintetik anoksigenik (BFA) yang memiliki kemampuan mereduksi senyawa toksik dan mengandung protein, vitamin E, vitamin B, bakterioklorofil dan karotenoid yang potensial sebagai sumber pakan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi lingkungan yang tepat untuk kultivasi Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 (pH, temperatur, tingkat halotoleransi ) dan mengkaji penggunaan media kompleks untuk pertumbuhan Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 sehingga dihasilkan biomassa maksimum. Penelitian dibagi menjadi dua tahapan utama. Pada bagian pertama dilakukan penetapan waktu propagasi dan optimasi pH pada unit percobaan pH 5, 6, 6.8, 8, optimasi temperatur kultivasi pada unit percobaan 25°C, 30°C, 35°C, 37°C, 40°C dan optimasi tingkat halotoleransi dengan penambahan NaCl 0%, 1%, 2%, 3% menggunakan media RCV. Penelitian bagian kedua bertujuan mengetahui nisbah C/N terbaik pada rentang 4:1, 4:4 dan 1:4 serta mengkaji penggunaan media kompleks molases 1% dan limbah cair tahu untuk produksi biomassa. Kondisi kultivasi yang digunakan diperoleh dari kondisi optimal pada penelitian bagian pertama. Kultivasi dilakukan dalam erlenmeyer 100 mL dengan volume kerja 50 mL, menggunakan shaker water bath, pada agitasi 150 rpm, diiluminasi dengan lampu tungsten Philip 40 watt pada jarak 20 cm selama 72 jam. Kondisi anaerob diciptakan dengan mengalirkan gas N₂ secara aseptis sebelum media diinokulasi. Pengamatan dila- kukan 12 jam sekali terhadap pH, OD, biomassa, kadar karoten, kandungan DL-malat sisa (sumber karbon utama) dan (NH₄)₂SO₄ sisa (nitrogen total). Konfigurasi pertumbuhan Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 menunjukkan siste- matika kultur curah sebagai berikut: fase adaptasi jam ke 0-18, fase eksponensial jam ke 18-42, fase deselerasi jam ke 42-51 dan fase stasioner jam ke 51-72. Nilai pH 6.8, tempe- ratur kultivasi 37°C dan tingkat halotoleransi 0% NaCI merupakan kondisi pertumbuhan terbaik dengan laju pertumbuhan spesifik (µ) 0.032 jam dan konsentrasi maksimum biomassa 0.88 g/L. Kultivasi anaerob pada media dengan nisbah C/N berimbang memberikan pertumbuhan terbaik. Kultivasi dengan media RCV 4:4 menghasilkan laju pertumbuhan spesifik (µ) 0.019 jam dan konsentrasi biomassa maksimum 0.93 g/L dengan kadar karoten 0.25 mg/g biomassa. Koefisien perolehan biomassa dengan basis substrat C dan N (Yxs) berturut-turut adalah 0.33 dan 1.82. Substrat kompleks dari lim- bah cair tahu memberikan biomassa tertinggi yaitu 1.44 g/L, kadar karoten 2.78 mg/g bio- massa, laju pertumbuhan spesifik (µ) 0.042 jam dan Yxs dengan basis substrat N 13.73.