Tugas Pengembangan Produk Mikroba

Pengembangan Pakan Ikan Berbasis Biomassa

Mikroalga Arthrospira platensis dan Daphnia

magna untuk Industri Larvikultur

Oleh :

Harish Muhammad 10410017

PROGRAM STUDI MIKROBIOLOGI

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

PENDAHULUANSektor akuakultur merupakan sektor yang memegang peranan

penting dalam perekonomian Indonesia. Ikan mas atau Cyprinus

caprio L merupakan salah satu hasil akuakultur yang Indonesia

unggulkan dan bersifat kerakyatan. Konsumsi ikan mas ini sudah

membudaya dan dinikmati berbagai kalangan, baik masyarakat

dengan tingkat ekonomi menengah ke bawah, maupun masyarakat

dengan tingkat ekonomi menengah ke atas. Ikan mas ini memang

tak asing didengar, namun faktanya permintaan akan hasil

akuakultur ini di daerah-daerah sering kali tidak tercukupi.

Pada Pertengahan Agustus 2013 kemarin permintaan akan ikan mas

di daerah Sumedang melonjak, namun suplai tidak mencukupi,

akibatnya terjadi peningkatan harga menjadi Rp

29.000-30.000/kg dari yang sebelumnya berkisar Rp 21.000-

22.000/kg. Dinas Perikanan Kab. Sumedang pun membenarkan

adanya lonjakan permintaan ikan ini dan tidak menampik jika

kebutuhan ikan segar belum tercukupi secara optimal

(Galamedia, 2013).

Produksi ikan mas yang ada hingga saat ini tidak bisa

memenuhi seluruh kebutuhan pasar. Adapun salah satu penyebab

tidak tercukupinya produksi ikan mas tersebut adalah kendala

kurangnya pasokan larva ikan mas. Sedikitnya pasokan larva

yang ada dapat terjadi karena rendahnya survival rate akibat

buruknya pertumbuhan larva. Adapun penyebab buruknya

pertumbuhan larva dapat diakibatkan oleh pakan yang diterima

tidak mencukupi seluruh kebutuhan nutrisi larva, selain itu

larva ikan sendiri kondisinya masih rapuh karena sistem

pencernaannya dan indra penglihatannya belum sempurna, serta

ukuran mulutnya yang sangat kecil sehingga tidak semua pakan

bisa dicerna (Lavens and Sorgeloos, 1996). Berdasarkan hal ini

diperlukanlah suatu pakan yang berkualitas dan sesuai dalam

memenuhi kebutuhan nutrisi larva. Oleh karena itu dilakukanlah

pengembangan pakan buatan berbasis biomassa Arthrospira platensis

dan Daphnia magna.

Arthrospira platensis atau biasa dikenal dengan Spirulina

merupakan cyanobacteria (blue green algae) yang sudah sejak lama

dan diketahui aman digunakan sebagai sumber makanan. Spirulina

diketahui kaya akan protein, vitamin, mineral, asam amino

essensial dan asam lemak essensial. Kandungan protein Spirulina

yang mencapai 60-70% berat kering dan tingginya kandungan

vitamin (terutama vitamin B12), membuat Spirulina banyak

digunakan sebagai superfood dan suplemen kesehatan (Belay,

2002).

Daphnia (sering disebut juga “kutu air”) adalah

zooplankton dari kelompok Cladocera yang berhabitat pada

perairan tawar. Daphnia magna sudah sejak lama digunakan

sebagai pakan alami akuakultur ikan mas sebab kadar proteinnya

(1.18 - 39.24%) memenuhi semua kategori umur ikan mas. Di

samping tingginya protein, kandungan asam amino dan asam lemak

tak jenuh dari Daphnia magna hampir mencukupi keseluruhan

kebutuhan ikan mas (Bogut et al, 2010).

Dalam tulisan ini akan diulas bagaimana langkah-langkah

pengembangan produk mikroba, dalam hal ini produk yang dibuat

merupakan pakan ikan dengan basis utama perbandingan Arthrospira

platensis dan Daphnia magna untuk keperluan industri larvikultur.

Selain mengulas langkah-langkah pengembangan produk, dalam

tulisan ini akan dibahas juga langkah pengevaluasian produk,

yaitu dengan cara melakukan pengujian pakan yang dibuat ke

larva ikan. Berdasarkan data dari hasil pengujian yang

diperoleh, selanjutnya dianalisis apakah produk pakan larva

ikan ini dapat diterjunkan ke pasar.

METODE PEMBUATAN PRODUK

Untuk membuat produk pakan larva ikan berbasis biomassa Arthrospira

platensis dan Daphnia magna, tahapan-tahapan besar yang dilakukan dapat

dilihat pada skema di bawah

Gambar Skema Langkah Kerja dan Evaluasi Pengembangan Produk PakanIkan Berbasis Arthrospira platensis dan Daphnia magna

Persiapan alat, bahan, dan media, serta sterilisasi

Pembuatan Kurva Tumbuh Arthrospira

platensis

Kultivasi massal Arthrospira platensis dan Daphnia magna

Pemanenan dan Produksi biomassa kering Arthrospira

platensis dan Daphnia magna

Analisis proximat seluruh

raw material

formulasi pakan dengan

menggunakan software feedsoft

Professional

Analisis Proximat dari

Pakan yang dibuat

Pengujian Pakan Pada Larva Ikan

Analisis data dan evaluasi berdasarkan parameter

zooteknis dan kualitas air

(fisika, kimia, mikrobiologi)

1. Persiapan Alat, Bahan, dan Media, serta Sterilisasi

Dalam pengembangan produk pakan larva ikan berbasis

Arthrospira platensis dan Daphnia magna, sebelumnya dipersiapkan

dulu alat, bahan, dan media yang dibutuhkan. Adapun alat

dan bahan yang dibutuhkan dapat dilihat di tabel di bawah

Tabel Alat dan Bahan yang Diperlukan untuk PengembanganProduk Pakan Ikan Berbasis Arthrospira platensis dan Daphnia

magna

Alat Bahan- Mikroskop cahaya

- Botol Jamu 1 L

- Pipa Kapiler

- Sumbat Botol

- Bunchen

- Toples plastik 15 L

- Botol Gelap

- Batang Pengaduk

- Kaca Preparat

- Cover glass

- Pipet

- Mikropipet 100-1000

μL

- Gelas Ukur 100 ml

- Gelas Ukur 1 L

- Gelas Ukur 3 L

- Spatula

- Lux meter

- Alkohol 70%

- Spirtus

- Plastik Tahan Panas

- Tips

- Tepung Ikan

- Tepung Kedelai

- Dry yeast

(Saccharomyces cerevisiae)

- TSP

- ZA

- Urea

- NPK

- FeCl2

- Air Sungai yang telah

difiltrasi

- Air Sumur yang telah

difiltrasi

- Na2-EDTA

- Haemocytometer

- Blower

- Aerator

- DO meter

- Termometer

- Pipa Paralon

- Lampu TL

- pH meter

- Plankton net

- Saringan halus

- Saringan kasar

- Neraca analitik

- Serokan

- Ember

- Ozonizer

- CaCl2.2H2O

- MgSO4.7H2O

- K2HPO4

- KH2PO4

- NaCl

- K2SO4

- KOH

- NaNO3

- NaHCO3

- FeSO4.7H2O

- H2SO4

- H3BO3

- MoO3

- MnCl2.4H2O

- ZnSO4.7H2O

- CuSO4.5H2O

- Cu(NO3)2.6H2O

- Sodium Molibdate

- Bayclin atau NaOCl

- Natrium Thiosulfat

- Wipol

Setelah alat dan bahan dipersiapkan, pertama-tama

dilakukan pembuatan medium Zarrouk sebagai medium stok

kultur dan medium modifikasi berbasis pupuk komersial

sebagai medium kultivasi massal Arthrospira platensis.

Selanjutnya seluruh alat, bahan dan media disterilisasi

sebelum digunakan. Sterilisasi peralatan kaca dan bahan

dilakukan dengan metode panas lembab menggunakan

autoklaf, sterilisasi peralatan yang terbuat dari plastik

dengan menggunakan bayclin, dan sterilisasi media skala

diatas 1 L menggunakan metode klorinasi yang dilanjutkan

dengan netralisasi oleh Natrium Thiosulfat.

Tabel Komposisi Medium Zarrouk dan Medium ModifikasiKomposisi bahan Medium standar

zarrouk(g/L)Medium modifikasi (g/L)

Sodium bicarbonate (NaHCO3)

16.8

K2HPO4 0.5NaNO3 2.5K2SO4 1NaCl 1 1Na2EDTAA 0.08MgSO4.7H2O 0.2 0.15CaCl2.2H2O 0.04 0.04FeSO4.7H2O 0.01NPKUrea 0.88KH2PO4 (kualitas komersial)

0.35

NaHCO3 (kualitas komersial) baking soda

0.89

A5 solution 1 ml 10Boric acid 2.86Magnese Chloride

1.81

Zinc sulphate 0.22Sodium Molibdate

0.0177

Copper Sulphate 0.079(Faradila, 2012)

2. Pembuatan Kurva Tumbuh Arthrospira platensis

Pada awalnya 80 mL kultur stok Arthrospira platensis

dengan kepadatan 106 sel/mL diinokulasi ke dalam 720 mL

medium modifikasi, kemudian ditumbuhkan dengan kondisi

mendekati kondisi pertumbuhan optimumnya. yaitu dilakukan

di suhu ruang sekitar 25°C, laju aerasinya 480 mL/menit,

diberi intensitas cahaya sekitar 5000 lux, dan pH awal

medium sekitar pH 8. Selanjutnya dilakukan perhitungan

jumlah sel dari kultur di medium modifikasi setiap 24 jam

selama 7-9 hari dengan menggunakan haemocytometer. Jumlah

sel per mL dihitung dengan cara:

Jumlah selmL

=JumlahselpadasejumlahkotakyangdihitungJumlahkotakyangdihitung×4

×106

Data hasil perhitungan jumlah sel/ml dari medium

modifikasi kemudian dikumpulkan dan diplot ke dalam

grafik jumlah sel/mL terhadap waktu. Grafik atau kurva

hasil plot jumlah sel/ml terhadap waktu (per 24 jam)

tersebut melambangkan kurva pertumbuhan Arthrospira platensis.

Selanjutnya berdasarkan data dari kurva pertumbuhan

tersebut ditentukan umur inokulum terbaik dan umur

biomassa Arthrospira platensis yang tepat dipanen. Umur inokulum

terbaik dibutuhkan agar ketika scaling up ke kapasitas yang

lebih besar seperti ke volume 500 L atau 1000 L, kultur

Arthrospira platensis langsung aktif membelah dan tidak

mengalami fase adaptasi lagi dikultur dengan skala yang

lebih besar. Umur inokulum terbaik umumnya terjadi pada

pertengahan fase eksponensial. Setelah umur inokulum

terbaik didapat, dilakukan penentuan waktu pemanenan

biomassa yang tepat. Prinsip penentuan waktu pemanenan

biomassa adalah dengan menentukan kapan kultur memiliki

kepadatan sel yang paling tinggi. Umumnya kepadatan sel

tertinggi berada ketika kultur Arthrospira platensis mengalami

awal fase stasioner.

3. Kultivasi massal Arthrospira platensis dan Daphnia magna

Proses kultivasi massal Arthrospira platensis dilakukan

dengan metode kultivasi secara bertahap dan ditumbuhkan

mendekati kondisi pertumbuhan optimumnya, awalnya

kultivasi dilakukan pada volume kultur yang lebih kecil

kemudian meningkat skala volume kulturnya seiring dengan

bertambahnya jumlah/volume inokulum yang dimiliki. Secara

umum persyaratan volume inokulum untuk kultivasi massa

adalah sebanyak 10% dari volume yang akan dikultur

berikutnya dengan kepadatan 106 sel/mL. Proses kultivasi

massal Arthrospira platensis dengan skala 500 L, 1000 L, dan

seterusnya, dilakukan dengan menggunakan medium

modifikasi di dalam kolam atau bak fiber yang sebelumnya

telah disterilisasi.

Untuk proses kultivasi massal Daphnia magna, secara

umum metode pengkulturan yang dilakukan disebut dengan

green water technique. Metode green water technique ini diawali

dengan penumbuhan fitoplankton hingga air kolam mengalami

maturasi (ditandai dengan warna kehijauan), selanjutnya

kolam baru diinokulasi Daphnia magna. Proses penumbuhan

fitoplankton dilakukan dengan metode autotrof, yakni

dengan melakukan pemupukkan pada kolam menggunakan pupuk

urea, pupuk TSP, FeCl3, tepung ikan dan tepung bungkil

kedelai, selanjutnya kolam diberi aerasi kuat selama

beberapa hari hingga air kolam berwarna kehijauan.

Setelah air kolam berwarna kehijauan, aerasi dikecilkan

dan dilakukan inokulasi Daphnia magna dengan kepadatan 20

individu/L. Selama proses kultivasi Daphnia magna, setiap

harinya ke dalam kolam kultur diberikan dry yeast (ragi

roti) sebagai makanan Daphnia magna.

Gambar Skema Produksi Daphnia magna

4. Pemanenan dan Produksi biomassa kering Arthrospira platensis

dan Daphnia magna

Proses pemanenan Arthrospira platensis dilakukan ketika

kultur di medium sudah mengalami fase stasioner. Proses

pemanenan dilakukan dengan memompa air kultur berulang-

ulang ke kain sablon sehingga Arthrospira platensis tersangkut

di kain tersebut. Selanjutnya biomassa Arthrospira platensis

yang tersangkut di kain sablon dikerok dan dikumpulkan

dalam suatu wadah yang kemudian dikeringkan dengan

diangin-anginkan. Setelah diangin-anginkan biomassa

kering kemudian di oven dengan suhu 60oC untuk mengurangi

kadar air. Hasil biomassa kering dari proses pengeringan

di oven kemudian ditimbang dan disimpan di dalam wadah

yang ditutup rapat.

Proses pemanenan Daphnia magna dapat dilakukan

setelah kultivasi berjalan paling tidak selama dua

minggu. Metode pemanenan dapat dilakukan dengan memanen

secara parsial atau dengan memanen keseluruhan biomassa

dalam satu waktu. Pemanenan secara parsial umunya lebih

direkomendasikan karena menghasilkan biomassa lebih

banyak. Proses pemanenan Daphnia magna dilakukan dengan

menyaring atau menyeser kolam berulang-ulang menggunakan

plankton net. Biomassa Daphnia magna hasil saringan

selanjutnya dikumpulkan dan dikeringkan dengan perlakuan

pengeringan yang sama seperti saat mengeringkan biomassa

Arthrospira platensis. Selanjutnya biomassa yang telah kering

kemudian ditimbang.

5. Analisis proximat seluruh raw material

Setelah biomassa kering Arthrospira platensis dan Daphnia magna

diperoleh dalam jumlah yang cukup, selanjutnya dilakukan

analisis proximat meliputi kadar protein, lemak,

karbohidrat, dan profil asam amino. Di samping biomassa

kering Arthrospira platensis dan Daphnia magna, bahan-bahan lain

yang turut menjadi bahan baku pakan seperti tepung ikan,

premix aquavita, tepung bungkil kedelai, ragi roti

kering, dan raw material lainnya juga diperiksa

kandungannya dengan analisis proximat.

6. Formulasi pakan dengan menggunakan software feedsoft

professional

Setelah kandungan nutrisi dari keseluruhan bahan baku

diketahui berdasarkan hasil analisis proximat,

selanjutnya dilakukan formulasi pakan menggunakan

software feedsoft professional. Software feedsoft professional

merupakan software yang dirancang khusus untuk

mensimulasikan pengembangan pakan. Software ini

diperlukan untuk mengembangkan dan mengatur komposisi

bahan baku (raw material) sehingga pada akhirnya diperoleh

komposisi bahan baku yang memenuhi seluruh kebutuhan

nutrisi dari hewan objeknya dan dengan harga yang paling

ekonomis. Untuk memperoleh hasil akhir tersebut, software

ini menggunakan perhitungan matematika yang kompleks

berbasiskan program linear sebagai cara untuk memecahkan

permasalahan. Namun sebelum software ini digunakan, perlu

diketahui secara pasti kandungan nutrisi dari tiap bahan

baku dan kebutuhan nutrisi spesifik dari hewan.

Gambar Alur Kerja Software feedsoft Professional

Hasil formulasi dari software inilah yang pada akhirnya

digunakan sebagai acuan komposisi untuk peracikan pakan

yang sebenarnya. Karena produk pakan yang dibuat masih

dalam tahap pengembangan, maka pembuatan pakan dilakukan

secara manual. Pembuatan pakan secara umum diawali dengan

mempersiapkan bahan baku sesuai proporsi dari hasil

formulasi di software feedsoft professional, selanjutnya

seluruh bahan baku dicampur dan diaduk membentuk adonan,

kemudian adonan tersebut dikeringkan dan dijadikan

tepung, kemudian ukuran tepung tersebut diperkecil dengan

mengayak tepungnya menggunakan tyler dengan pori yang

sesuai bukaan mulut larva ikan.

7. Analisis Proximat dari Pakan yang dibuat

Setelah pakan berdasarkan hasil software feedsoft professional

berhasil dibuat, selanjutnya dilakukan analisis proximat

dari pakan tersebut untuk mengecek kesesuaian kandungan

nutrisi dengan hasil formulasi di software. Adapun

parameter kandungan nutrisi yang diperiksa meliputi

kandungan protein, karbohidrat, lemak, profil asam amino

dan parameter nutrisi lain.

8. Pengujian Pakan Buatan Pada Larva Ikan

Setelah pakan buatan berhasil dibuat, selain dianalisis

kandungannya pakan buatan juga diuji langsung pada larva

ikan di akuarium. Pengujian pakan dilakukan dengan cara

memelihara larva ikan selama periode larva, dengan padat

tebar tertentu, dan dengan diberi makan menggunakan pakan

buatan hasil racikan. Pada proses pengujian juga terdapat

pakan pembanding yang diujikan (berperan sebagai

kontrol), seperti halnya pakan komersial yang sudah ada

di pasaran. Selama proses pemeliharaan larva, dilakukan

pengambilan sampel air setiap periode tertentu. Sampel

air yang diambil kemudian dianalisis berdasarkan uji

kualitas air meliputi parameter fisika (meliputi analisis

suhu, pH, dan DO), kimia (meliputi analisis kandungan

ammonium, nitrit, nitrat, dan orthophosphat), dan

mikrobiologi (meliputi total bacterial count dan total Aeromonas

count). Pada akhir proses pemeliharaan dilakukan analisis

zooteknis larva ikan yang meliputi pengukuran presentase

survival rate, panjang, berat, biomassa total, Food conversion

ratio, dan specific growth rate.

9. Analisis data dan evaluasi berdasarkan parameter

zooteknis dan parameter kualitas air

Setelah data-data pengujian pakan buatan langsung pada

ikan diperoleh, dilakukan analisis statistik dengan

metode ANOVA menggunakan software SPSS. Hal ini dilakukan

untuk melihat signifikansi antara hasil perlakuan pakan

buatan dan pakan kontrol. Selain analisis mengenai

kelayakan penggunaan pakan pada ikan, sebenarnya perlu

juga dilakukan analisis kelayakan pasar dan analisis

kelayakan ekonomi meliputi biaya produksi pakan dan

biaya investasi untuk produksi massal pakan larva ikan

berbasis biomassa Arthrospira platensis dan Daphnia magna.

REFERENSI

Galamedia. 2013. Permintaan Ikan Turut Melonjak.

http://www.klikgalamedia.com/ permintaan-ikan-turut-

melonjak. akses 2-9-2013

Belay, Amha. 2002. The Potential Application of Spirulina

(Arthrospira) as a Nutritional Health and Therapeutic

Supplement in Health Management. JANA Vol 5(2): 27-48

Boguti, I., Adamek, Z., Kadija, P., Galovi, D., and Bodako, D.

2010. Nutritional Value of Planktonic Cladocera Daphnia

magna for Common Carp (Cyprinus carpio) Fry Feeding.

Ribarstvo 68(1): 1-10

Faradila, Humaira. 2012. Pengembangan Medium Berbasis Pupuk

Komersial untuk Kultur Spirulina platensis Pada Sistem Semi Kontinu.

Skripsi Sarjana Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati.

Institut Teknologi Bandung

Lavens, P. dan Sorgeloos, P. 1996. Manual on the Production andUse of Live Food for Aquaculture. FAO Fisheries Technical Paper.No. 361. Rome: FAO. 295p.