Review Jurnal Application of Aquaculture Natural Food Produce by Protoplast Fusion Process of Dunaliella salina and Phaffia rhodozyma

Application of Aquaculture Natural Food Produce by Protoplast Fusion Process  of  Dunaliella salina and Phaffia rhodozyma

Oleh: Hersugondo  , Hermin Pancasakti Kusumaningrum , Muhammad Zainuri .

Reviewer : Inggrit Amedia

Kondisi saat ini adalah petani tambak (udang) cenderung statis dalam produksi udang mereka. Faktor penentu  utama tentunya adalah pakan. Diperlukan adanya diversifikasi pakan untuk mendapatkan bobot maksimal dalam jangka waktu yang diperlukan karena kebutuhan pasar udang termasuk tinggi. Pakan yang mengandung karoenoid (β-karoten dan astaxantin) terbukti dapat meningkatkan bobot dalam jangka waktu tertentu. Namun, pakan yang mengandung karotenoid biasanya sulit dijangkau. Oleh karena itu, fusi protoplas menjadi solusi yang terbaik. Fusi dilakukan pada alga Dunaliella salina dan khamir Paffia rhodozyma. Dunaliella salina diketahui mangandung beta β-karoten yang disebut 9-cis-β-karoten dan zeaxanthin. 9-cis-β-karoten berfungsi untuk mencegah kanker (10x lebih kuat dari β-karoten biasa), sedangkan zeaxanthin berfungsi sebagai antioksidan yang baik dalam membantu mencegah dan mengobati kondisi kehilangan penglihatan. Setiap 1 mg D. salina mengandung 6 mg Zeaxanthin, lebih besar daripada tanaman lainnya yang hanya mengandung 0.2 mg.  P. rhodozyma adalah produsen terbesar astaxantin. Astaxantin penting bagi kesehatan udang dan meningkatkan immunologi. Kedua senyawa yang dihasilkan dari dua spesies yang berbeda tadi digabungkan melalui fusi protoplas intraspesies sebagai pakan alami budidaya udang atau Crustaceae lainnya.

D salina dikultur dengan dengan media walne (hasil modifikasi dari Bidwell & Spotte) dengan kondisi pencahayaan intensif 600 lux. P rhodozyme ditumbuhkan dalam medium yang berbeda. Spesies kemudian diisolasi, difusikan, dan diregenerasi. Untuk mengetahui hasil fusi, maka rekombinan fusi diujikan kepada udang windu (Penaeus monodon Fabricius) usia 60 hari dan berat 0.2-0.5. makanan diberikan dalam bentuk alami (D. salina), rekombinan dalam bentuk pellet (berbagai sel rekombinan fusi), dan makanan komersial sebagai kontrol. Setiap 2 hari bobot tubuh ditimbang untuk merumuskan diet kaya karotenoid yang memiliki produksi unggul.

Penelitian ini telah membuktikan bahwa teknik fusi berhasil menyediakan alternatif pakan yang lebih terjangkau, aman, dan mudah. P. rhodozyma menghasilkan astaxantin dengan pigmen utama merah oranye. Perbedaan yang signifikan terlihat dari komposisi total pigmennya, pada P. rhodozyma liar <500 µg/g, sedangkan pada rekombinan fusi protoplas mencapai 12.412 µg/g. Kultivasi P. rhodozyma menunjukkan siklus hidupnya adalah 24-80 jam pada suhu ruang. D. salina mampu menghasilkan β-karoten dibawah penerangan, suhu 26^o, dan air asin. Siklus hidup D. salina adalah 7 hari dibawah penerangan. Sel pada fase logaritmik berwarna hijau terang dan pada fase stasioner berubah menjadi warna hijau kekuningan terkait dengan pembentukan karotenoid . Kerapatan sel tertinggi dicapai pada hari ke-3 dan mulai menurun pada hari ke-4 . Total produksi pigmen tertinggi mencapai 111.16 µg/g atau setara  dengan 3.3-15.56 µg/g β-karoten.

Fusi protoplas antara D. salina dan P. rhodozyma telah menghasilkan sel dan koloni rekombinan dengan jenis yang berbeda seperti bentuk rekombinan D. salina tapi merah seperti P. rhodozyma , bentuk rekombinan sebagai P. rhodozyma tapi hijau seperti D. salina , rekombinan dan berbentuk berwarna seperti P. rhodozyma tapi mampu bergerak aktif seperti D. salina , rekombinan berbentuk dan berwarna seperti D. salina tetapi non - motil seperti P. rhodozyma , berbentuk , berwarna dan bergerak seperti D. salina namun mampu hidup di air tawar, berbentuk, berwarna dan non-motil sebagai P. rhodozyma namun mampu hidup di air asin, berbentuk, berwarna, bergerak seperti D. salina dan dapat hidup di air tawar, tetapi poliploidi, berbentuk, berwarna, bergerak seperti P. rhodozyma dan dapat hidup di air tawar tapi poliploidi , dan sebagainya. Berbagai variasi yang muncul mengindikasikan bahwa mereka telah memperoleh berbagai jenis rekombinan menguntungkan untuk digunakan sebagai sumber makanan alami.  Selain itu, hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran berat udang pada grafik menunjukkanberat keseluruhan udang cenderung meningkat dalam penyediaan berbagai diversifikasi pakan fusi protoplas. Hasil yang diperoleh menunjukkan telah diperilehnya makanan kaya karotenoid dapat digunakan sebagai sumber pakan.

Penambahan pakan buatan dengan makanan alami yang kaya akan karotenoid membentuk rekombinan fusi antara D. salina dan P. rhodozyma dapat meningkatkan berat udang dan kelangsungan hidup dibandingkan dengan pakan buatan dan makanan alami saja. Mereka memiliki pertumbuhan yang stabil di air tawar dan air asin, dapat berkembang biak secara alami dan aman untuk hewan konsumsi perikanan dan juga lingkungan.

#Inggrit #Amedia #InggritAmedia #review #jurnal #fusi #protoplas #Dunaliella #salina #Phaffia #rhodozyma

“Science and Being A True Scientist”

Kuliah Umum Bersama Prof. Choong-Min Ryu Ph.D

“Science and Being A True Scientist”

Tempat            : Aula Dekanat Lt. 3 FSM UNDIP

Waktu             : Rabu, 25 September 2013

Sebuah pertanyaan yang acapkali dilontarkan ketika beliau diwawancarai adalah apakah kamu mempunyai mimpi? (dan seberapa bersih dan kuat mimpi itu?), pernahkah anda menjadi gila karena sesuatu?”do you have a dream?" if u have a dream, keep it try!. Kemudian ketika beliau bertemu dengan Joe saat pertama kalinya, Joe menulis “saya harap anda masih berfikir tentang SCIENCE ketika saya membangunkan anda pada pukul 03.00 dini hari. beliau menegaskan betapa pentingnya menjadi seorang saintis sesungguhnya daripada saintis terbaik. Seperti kalimat yang ditulis oleh Joe “I’d like to become a TRUE SCIENTIST rather than a best scientist”. Contoh konkrit perbadan antara “True Scientist” dengan “Best scientist” adalah bahwa best scientist dapat dibuktikan dengan sebuah nobel, penghargaan, dan sebagainya, namun true scietist adalah mereka yang mencintai sains, ketika melihat suatu kejadian dengan spontan jiwa saintistnya muncul, dan tentunya selalu melakukan yang terbaik untuk kemajuan sains. Berbicara menganai Science , Prof. Choong-Min Ryu menyatakan bahwa tidak ada definisi untuk kata tersebut, science dideskripsikan sebagai suatu pertanyaan dan jawabannya.

Ilmu adalah gabungan dari pengetahuan dan terbukti secara ilmiah, sampai akhirnya menjadi sebuah teori, sedangkan pengetahuan adalah informasi yang diperoleh dari indra, ketika indra bekerja maka dihasilkanlah pengetahuan. Menurut Prof. Choong-Min Ryu, metode science terdiri dari hipotesis, bukti, percobaan, kesimpulan, dan generalisasi. Hipotesis menjadi sorotan penting, karena akar dari hipotesis adalah pengalaman, membaca, dan perasaan, hingga sampai pada intuisi. Butuh bekal pengalaman, membaca, dan perasaan yang dalam untuk sampai kepada intuisi.

Ketika pertanyaan “siapa saya?” muncul, maka jangan pernah meremehkan diri sendiri. Analoginya antara elang dan ayam, walaupun keduanya memiliki sayap, namun hanya elang yang mampu mengudara. Dengan keadaan yang “kurang” tadi, ayam tidak serta merta dikatakan kalah, jika ayam mampu menggunakan sayapnya untuk mengerami telur-telurnya hingga akhirnya telur tersebut dapat menetas dan tumbuh sempurna. Begitupun manusia, kita dilahirkan dalam kondisi yang berbeda, namun umunya dibekali dengan elemen tubuh yang sama, tinggal bagaimana kita mengasahnya dan memungsikan dengan sebaik mungkin. Teruslah mencoba, karena tidak ada yang tidak mungkin. Keyakinan adalah kepercayaan yang kuat. Tidak ada yang kebetulan atau begitu alami, segala sesuatunya ada untuk sebuah alasan. Seperti pernyataan pasti yang telah lama kita kenal ini “1+1=2, matahari terbit, bayi tumbuh, berbunga” pernahkan kita berfikir mengapa itu terjadi demikian? Prof. Choong berkata “Please have curiosity (Question) for everything!

#Inggrit #Amedia #InggritAmedia #Science #true #scientist #Choong-Min #Ryu

(Review Jurnal) KULTUR MIKROALGA Haematococcus pluvialis UNTUK MEGHASILKAN ASTAXANTIN Ahmad Muzaki, Fahrudin, Ida Komang Wardana, dan Haryanti

KULTUR MIKROALGA Haematococcus pluvialis UNTUK MEGHASILKAN ASTAXANTIN

review

Dra. Tri Retnaningsih Soeprobowati Mapp. Sc

INGGRIT AMEDIA

24020111130018

                                            JURUSAN BIOLOGI

KELAS A

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2012

KULTUR MIKROALGA Haematococcus pluvialis UNTUK MEGHASILKAN ASTAXANTIN

Ahmad Muzaki, Fahrudin, Ida Komang Wardana, dan Haryanti

1.      Latar Belakang Teori dan Tujuan Penelitian

Peranan mikroalga diberbagai bidang sudah berkembang sedemikian rupa. Karena jumlahnya yang melimpah dan terperbarui, semakin memberikan potensi untuk mengambil peran darinya. Baik itu di bidang perikanan, kesehatan, ekonomi, dan lain sebagainya. Bahkan hampir semua mikroalga menunjukan peran sebagai sumberdaya  biologis yang eksklusif dan berperan sangat luas dalam bioteknologi. Riset ini pun telah membuktikan bahwa salah satu peran mikroalga adalah sebagai penghasil astaxantin. Astaxantin merupakan pigmen carotenoid yang larut dalam lemak. Termasuk produk metabolik sekunder. Berbagai sumber menduga bahwa Haematococcus memproduksi astaxantin saat keadaan stres dan atau keadaan lingkungan yang buruk.

Contoh kasus dibidang ekonomi yang meatarbelakangi riset ini  adalah pigmentasi pada udang. Secara visual, warna udang  menjadi karakteristik penting dalam menentukan kesegaran, rasa, kesehatan dlsb. Yang untuk mendapatkan semua itu, kadang menggunakan cara atau metode yang tidak baik.

Tujuan riset ini adalah mendapatkan teknik pengkulturan Haematococcus pluvialis dan teknik stimulasi melalui penyinaran sel untuk menghasilkan produk astaxantin. 

2.      Metode

Metode yang dilakukan adalah pemilihan  media tumbuh pengkulturan, sterilisasi,inokulasi,  inkubasi, stimulasi.

Pemilihan media tumbuh pengkulturan dilakukan dengan menggunakan dua jenis media dengan tujuan mendapatkan media yang sesuai, yaitu 1).  media BOLD (mikronutrien anorganik PIV metal) dan 2). Modifikasi media BOLD (Clewat-32). Perbedaan dari keduanya hanya pada perbedaan unsur mikronutrien anorganik yang berupa Trace element.

Berikut merupakan Tabel komposisi larutan pupuk dan PIV metal yang digunakan sebagai media tumbuh pengkulturan mikroalga H. Pluvialis :

Jenis nutrien	jumlah
Makronutrien
NaNO3	10.0
CaCl22H2O	1.0
MgSO47H2O	3.0
K2HPO4	3.0
KH2PO4	7.0
NaCl	1.0
Vitamin B12	60.0 x 10.6
Mikronutrien anorganik (PIV Metal)
Na2EDTA (g)	30
FeCl3.6H2O (mg)	10
MnCl2.4H2O (mg)	10
ZnCl2 (mg)	10
CoCl2.6H2O (mg)	10
Na2MoO4.2H2O (mg)	10

_{Tabel 1. komposisi media tumbuh pengkulturan mikroalga H. Pluvialis dengan menggunakan mikronutrien PIV metal}

Kemudian semua senyawa mikronutrien anorganik  (PIV metal) dilarutkan dalam 1.000 mL aquades dan disterilisasi dengan autoclave selama 30 menit pada suhu 115^oC. Perlakuan sama dilakukan pada semua jenis makronutrien (NaNO_3, CaCl₂2H₂O, MgSO₄H₂O, K₂HPO_4, NaCl, Vitamin B₁₂)  tetapi dilarutkan dalam 400 mL aquades. Larutan makronutrien ini dijadikan sebagai stock untuk pembuatan media kultur.

Jenis nutrien (pupuk)	Media BOLD (mL)	Modifikasi media BOLD (mL)
NaNO3	30	30
CaCl22H2O	10	10
MgSO4H2O	10	10
K2HPO4	10	10
KH2HPO4	10	10
NaCl	10	10
Vitamin B12	1	1
PIV Metal	6	-
Clewat-32	-	6
Air mineral sreril	940	940

_{Tabel 2. Komposisi dan jumlah nutrien (pupuk) yang digunakan untuk media tumbuh H. Pluvialis}

Kultur H. Pluvialis dengan media kultur air tawar dari sumber yang berbeda  (air tawar dari sumber mata air, air minum mineral dalam kemasan I dan II, air sumur tanah, air sumur artesis, air PAM yang bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan yang optimal.

3.      Hasil dan Pembahsan

3.1         kultur mikroalga H. pluvialis dengan mikronutrien yang berbeda

Riset  ini membuktikan bahwa adanya perbedaan pertumbuhan sel pada tiap tahapannya. Terjadi karena perbedaan pemberian mikronutiren anorganik.

Hari	Clewat-32	PIV metal
3	38 x 10⁴	13 x 10⁴
7	42 - 45 x 10⁴	55 - 58 x 10⁴

Dari tabel di atas terlihat bahwa pada awal pertumbuhannya,  mikroalga populasi  H. pluvialis yang diberi mikronutrien Clewat-32 mencapai 38 x 10⁴ dimana lebih tinggi daripada populasi  H. pluvialis yang diberi mikronutrien PIV-Metal.  Jumlah tersebut terus meningkat seiring perkembangannya selama 7 hari. Dan pada hari ke-tujuh itu terbukti bahwa populasi tertinggi adalah yang diberi mikronutrien PIV metal, yaitu sabanyak 55 - 58 x 10⁴. Sedangkan pengkulturan dengan diberi mikronutrien Clewat-32 hanya mencapai kepadatan 42 - 45 x 10⁴.

Perbedaan yang terjadi terjadi karena pada komposisi mikronutrien anorganik Clewat-32 terdapat kandungan yang lebih lengkap. Sehingga mikroalga mengalami pembelahan yang lebih cepat pada awal pertumbuhannya. Namun karena jumlahnya yang sedikit, maka senyawa tadi tidak bisa dimanfaatkan dalam waktu yang lama, sehingga perkembangan selanjutnya tidak secepat pada awalnya. Pada PIV-Metal hanya terdapat enam jenis senyawa dengan konsentrasi tertentu. Sehingga laju perkembangannya perlahan dan tidak ada lonjakan kepadatan populasi. 

3.2  kultur mikroalga H. pluvialis dengan sumber  air tawar yang berbeda

hari	SMAA	ASA	ASMK I	ASMK II	AST	A PAM
1
2
3
4
5
6
7	166 x 10⁴			150 x 10⁴	51 x 10⁴
8
9
10
11					mati
12
13	250 x 10⁴	150 x 10⁴	150 x 10⁴	192 x 10⁴
14
15
16
17
18
19

Keterangan :

	sudah mulai tumbuh
	puncak perkembanhbiakan
	mati
	kepadatan tertinggi
	penurunan kepadatan
SMAA	mata air alam
ASA	air sumur artesis
ASMK I	Air mineral dalam kemasan I
ASMK II	Air mineral dalam kemasan II
AST	Air sumur tanah
A PAM	Air PAM

  

Penulis menduga bahwa  perbedaan kepadatan populasi tersebut karena perbedaan pada sumber air tawar yang digunakan. Air tawar itu sendiri memiliki kandungan unsur hara yang berbeda terutama mikronutriennya, sehingga memengaruhi siklus hidup H. pluvialis. Hal ini diperkuat oleh pendapat Borowitzka & Borowitzka (1988) yang menyatakan bahwa mikronutrien merupakan senyawa yang sangat diperlukan oleh mikroalga dalam perkembangbiakan untuk membantu pembentukan dinding sel protoplasma, dan proses fisiologi lain dalam sel.

Stimulasi

     Teknik stimulasi ini diberikan denga tujuan supaya mikroalga H. pluvialis  mengalami stres. Ketika stres itu dia akan merespon dengan menghasilkan metabolit sekunder yaitu astaxantin yang ditandai dengan warna merah. Stimulasi delakukan dengan memberikan penyinaran oleh sinar UV dan dilanjutkan dengan penyinaran menggunakan lampu TL. Alatas & Yanti (2003) mengemukakan bahwa penyinaran UV dapat menyebabkan kerusakan pada DNA.

hari	penyinaran dengan lampu TL
	2 sisi	1 sisi
1	hk= 1.83 %	hk= 2.56 %
	m= 1.01 %
2
3
4	h=0, m= 31.25 %, hk= 68.75 %
5
6		hk= 10.71 %
7
8
9
10
11
12		m= 6.82%
13
14
15
16		h= 31.06 %
		hk= 31.06 %
		m= 9.94 %
17
18

Keterangan :         hk        : hijau kemerahan

                             m         : merah

                             h          : hijau

Dari tabel di atas terlihat perbadaan perubahan warna yang terjadi selama penyinaran akibat perbedaan teknik penyinaran, yaitu penyinaran dati dua sisi dan dari satu sisi. Perubahan warna yang terjadi merupakan proses fluoresensi. Fluoresensi terjadi saat klorofil (warna hijau) disinari. Proses ini sangat membutuhkan cahaya. Oleh sebab itu, mikroalga yang mendapatkan penyinaran dari dua sisi lebih cepat perubahannya daripada yang mendapat penyinaran dari satu sisi saja. Warna merah yang terjadi itu merupakan suatu indikasi adanya astaxantin.

    

4.      Kesimpulan

-                 Media yang tepat untuk  pengkulturan  mikroalga H. pluvialis  adalah  media BOLD/

-                 Air dari sumber mata air alami merupakan  tempat tumbuh dan berkembang yang lebih baik bagi  H. pluvialis  diandingkan dengan media dari sumber air tawar lain.

-                 Penyinaran dengan menggunakan sinar UV memberikan stimulasi terhadap H. pluvialis. Respon yang diberikan adalah terbentuknya warna merah. Warna merah mengindikasikan adanya astaxantin.

-                 Penyinaran dengan menyinari kedua sisi lebih baik daripada penyinaran dengan satu sisi untuk menghasilkan astaxantin. Karena mikroalga H. pluvialis  membutuhkan sinar yang banyak untuk menghasilkan astaxantin lebih cepat.