Fikosianin_Livia Novenia_12.70.0081_C3_UNIKA SOEGIJAPRANATA

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan ekstraksi pigmen fikosianin dari spirulina dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Hasil Pengamatan Ekstraksi Fikosianin dari SpirulinaKelBerat Biomasa Kering (gram)Jumlah Aquades yang Ditambahkan (ml)Total Filtrat yang Diperoleh (ml)OD615OD652KF (mg/ml)Yield (mg/gr)Keterangan Warna

Sebelum DiovenSesudah Dioven

C18100500.83480.43430.1180.738Biru tuaBiru muda






Pada tabel 1, dapat diketahui bahwa pigmen fikosianin adalah pigmen yang berwarna biru. Pigmen ini mengalami perubahan warna menjadi lebih muda setelah dioven atau dikeringkan. Pada tabel tersebut juga dapat diketahui bahwa konsentrasi pigmen fikosianin dari spirulina adalah sebesar 0.117-0.118 mg/ml, sedangkan yield yang dihasilkan dari 1 gram spirulina adalah sebanyak 0.738-0.731 mg. Dari tabel tersebut juga dapat diketahui bahwa nilai absorbansi fikosianin pada OD652 lebih rendah jika dibandingkan dengan pada OD615.16

1

2. PEMBAHASAN

Seo et al (2013) menyatakan bahwa alga hijau dan alga biru-hijau merupakan mikroalga yang banyak ditemukan di laut dan di air tawar. Alga-alga ini menggunakan cahaya matahari untuk berfotosintesis, karbon dioksida, dan mineral-mineral di dalam air untuk tumbuh. Mikroalga-mikroalga ini memiliki laju pertumbuhan yang sangat cepat. Mikroalga juga dapat memproduksi beberapa produk yang dihasilkan selama proses fotosintesis.

Menurut Richmond (1988), spirulina merupakan organisme yang termasuk dalam golongan ganggang atau alga hijau biru. Tubuhnya tersusun atas filamen yang berwarna hijau biru yang berbentuk filamen dan tidak memiliki cabang. Menurut Tietze (2004), spirulina ini mempunyai ukuran tubuh yang lebih besar 100 kali dari sel darah merah manusia. Pada jumlah koloni yang besar, spirulina akan terlihat berwarna hijau tua yang disebabkan karena adanya klorofil dengan jumlah yang tinggi. Tietze (2004) juga menambahkan bahwa, spirulina ini tumbuh danau yang bersifat basa atau alkali dan memiliki suhu yang hangat, atau kolam-kolang dangkal yang berada di wilayah tropis. Menurut Richmond (1992) yang diacu dalam Devanathan & Ramanathan (2012), spirulina merupakan sumber protein yang sangat menarik baik untuk manusia maupun hewan, karena spirulina memiliki kandungan protein yang tinggi, yaitu sebesar 50 % -70 % dari berat keringnya (Richmond, 1988).

Menurut O Carra & O Heocha (1976) dan Song et al (2013), fikosianin merupakan pigmen yang berwarna biru tua dan Menurut Richmond (1988), pigmen ini banyak terdapat pada ganggang hijau-biru, terutama spirulina. Song et al (2013) juga menambahkan bahwa fikosianin adalah komponen utama dari fikobiliprotein pada spirulina. Fikosianin termasuk ke dalam kelompok biliprotein atau fikobiliprotein yang merupakan pigmen yang banyak ditemukan pada Cyanophyta (ganggang hijau-biru), Cryptophyta (ganggang crytomonad), dan Rhodophyta (ganggang merah) dan memiliki fungsi dalam membantu proses fotosintesis yang berperan sebagai penyerap cahaya (Hall & Rao, 1999). Vonshak (1997) yang diacu dalam Urek & Tarhan (2012), menambahkan bahwa pigmen fikosianin ini digunakan oleh alga untuk berfotosintesis di dalam perairan, pigmen ini dapat menyerap banyak cahaya matahari dilokasi dimana klorofil hanya dapat menyerap sedikit cahaya matahari (misalnya di dalam perairan dimana cahaya matahari tidak langsung mengenai alga).

Richmond (1988) menyatakan bahwa fikosianin memiliki berat molekul sebesar 134 kDa. Song et al (2013) juga menambahkan bahwa fikosianin memiliki berat molekul 140-210 kDa. Namun Richmond (1988) juga menambahkan bahwa terdapat pula fikosianin yang memiliki berat molekul yang lebih besar, yaitu sebesar 262 kDa, berat molekul yang lebih besar tersebut dikarenakan adanya fragmen fikobilisom.

Gambar 1. Struktur Fikosianin(O Carra & O Heocha, 1976)

Menurut Song et al (2013) panjang gelombang yang dapat diserap secara maksimal oleh fikosianin berkisar antara 610-620 nm. Fikosianin yang digunakan dalam bahan makanan memiliki tingkat kemurnian 0.7. Beberapa metode telah dikembangkan untuk pemisahan dan pemurnian dari fikosianin seperti metode kromatografi, presipitasi amonium sulfat, ekstraksi dua fase dan sentrifugasi. Duangsee et al (2009) menyatakan bahwa fikosianin digunakan sebagai perwarna makanan, nutraceutical dan untuk aplikasi diagnosa sistem imun. Fikosianin ini utamanya diekstrak dari spirulina. Berdasarkan struktur selnya, spirulina dikelompokan ke dalam bakteri prokariot. Ada beberapa pigmen utama dalam sel spirulina seperti klorofil, karotenoid, dan fikosianin, yaitu dapat mencapai sebesar 0.4-14% dari berat keringnya. Menurut Becker (1994) yang diacu dalam Devanathan & Ramanathan (2012) menambahkan bahwa fikosianin tidak hanya digunakan sebagai pewarna alami saja untuk makanan maupun kosmetik, namun dapat digunakan pula untuk diagnosa, terapi, dan riset kesehatan.

Biomasa spirulina dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian dilarutkan dengan aquades dengan perbandingan 2 : 25 (spirulina : aquades), kemudian di stirrer selama kurang lebih 2 jam, lalu disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 10 menit. Dalam hal ini fungsi aquades adalah untuk membantu melarutkan pigmen fikosianin dari spirulina, penggunaan aquades juga tidak mempengaruhi apapun, karena aquades bersifat netral (Lorenz, 1998). Selain itu biomassa sel dari spirulina lebih mudah larut di dalam pelarut polar (misalnya air) jika dibandingkan dengan pelarut yang non-polar (Boussiba & Richmond, 1980).

Menurut Hadioetomo (1993), stirrer merupakan alat pengaduk otomatis yang akan bekerja dengan adanya energi panas. Menurut Andarwulan & Koswara (1992), penggunaan stirrer disini adalah untuk memisahkan fikosianin dari spirulina. Sentrifuge adalah alat yang digunakan untuk memisahkan padatan yang terdapat pada suatu larutan atau campuran (Mahaputra et al, 2012). Menurut Mahaputra et al (2012), prinsip kerja dari proses sentrifugasi ini adalah memisahkan padatan berdasarkan perbedaan berat molekul dan dengan bantuan gaya gravitasi, dimana zat yang molekulnya lebih berat akan terlempar dan menempel pada dinding tabung. Pada proses sentrifugasi ini diperoleh 2 bagian, yaitu padatan yang disebut dengan endapan dan cairan yang disebut dengan supernatan. Tujuan dilakukannya sentrifugasi dalam percobaan ini adalah untuk memisahkan fikosianin dari spirulina, selain itu dilakukannya sentifugasi ini pula untuk memisahkan spirulina dengan fikosianin yang sudah larut dalam aquades, karena yang dibutuhkan hanyalah pigmennya saja untuk membuat zat warna.

Kemudian supernatan diambil, lalu di uji dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 615 nm dan 652 nm, namun sebelumnya harus dilakukan pengenceran pada supernatan tersebut yaitu pengenceran 10-1 (1 ml supernatan ditambahkan dengan 9 ml aquades). Metode analisa yang digunakan dalam hal ini adalah metode analisa spektrofotometri, dan alat yang digunakan dalam analisa spektrofotometri ini adalah spektrofotometer, alat ini digunakan untuk mengukur transmitan atau absorban dari suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang (Basset,1994). Analisa spektrofotometri ini menggunakan prinsip kerja berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap, sebagian dipantulkan, dan sebagian lagi dipancarkan (Ewing, 1976). Kelebihan dari analisa spektrofotometri ini adalah analisa ini sederhana dan sangat mudah untuk dilakukan, serta memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi (Sastrohamidjojo, 1992). Dalam pengujian fikosianin ini, panjang gelombang yang digunakan adalah 615 nm dan 652 nm, karena menurut Hadi (1986), panjang gelombang 610 - 710 nm dapat digunakan untuk mengukur warna komplementer biru-hijau. Menurut Prabuthas et al (2011), tujuan dilakukannya analisa spektrofotometri pada fikosianin ini adalah untuk mengetahui tingkat kemurnian dari fikosianin yang diekstrak dari spirulina dengan menggunakan rasio absorbansi. Sedangkan tujuan dilakukannya pengenceran pada sampel, karena fikosianin yang didapatkan terlalu pekat, dan menurut Ewing (1976), spektrofotometer tidak dapat menyerap zat warna yang terlalu pekat, sehingga diperlukannya pengenceran sebelum pengujian.

Selanjutnya supernatan yang belum diencerkan, dimasukan ke dalam 6 alas dengan permukaan rata yang tahan panas (loyang), masing-masing sebanyak 8 ml, lalu ditambahkan dekstrin ke dalam supernatan tersebut dengan perbandingan 1 : 1.25 (fikosianin : deksrtin), lalu diaduk rata dan diamati warnanya. Menurut Reynold (1982), dekstrin merupakan salah satu unit dari polisakarida yang dihasilkan melalui proses hidrolisa pati pada kondisi asam atau dibantu dengan enzim-enzim tertentu. Dekstrin memiliki 6-10 unit glukosa dengan rumus molekulnya yaitu (C6H10O5)n. Dekstrin memiliki warna putih sampai kekuningan, dan memiliki bentuk amorf.

Dalam hal ini, dekstrin yang ditambahkan pada fikosianin yang sudah diekstrak adalah untuk mempertahankan keaslian warna pigmen karena dekstrin dapat mengurangi kerusakan pigmen yang terjadi karena adanya reaksi oksidasi, hal ini disebabkan karena dekstrin tersusun atas unit-unit glukosa yang dapat mengikat air, sehingga oksigen yang terlarut dapat dikurangi, maka proses oksidasi akan terhambat (Fennema, 1976). Menurut Arif (1987), fungsi penambahan dekstrin yang lainnya adalah untuk meningkatkan berat produk atau rendemen produk, karena dekstrin dapat digunakan sebagai agen entrapment atau agen pengisi (berkaitan dengan struktur molekul dekstrin yang berbentuk spiral helix), karena dalam hal ini pigmen fikosianin akan dijadikan pewarna dalam bentuk bubuk. Suparti (2000) juga menambahkan bahwa dekstrin merupakan senyawa yang tahan panas atau stabil terhadap panas serta dapat memerangkap senyawa penting pada pigmen fikosianin, sehingga stabilitas pigmen dan stabilitas flavor dapat dipertahankan, bahkan setelah melalui proses pengeringan (pengovenan).

Setelah itu, sampel-sampel tersebut dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 45oC selama semalaman. Setelah kering, sampel-sampel tersebut dikeruk, lalu diblender hingga halus, kemudian diamati warnanya. Tujuan dilakukannya pengovenan dalam hal ini adalah untuk mengurangi kadar air dari produk (Candra, 2011), karena produk akhir yang dihasilkan berbentuk bubuk. Suhu yang digunakan dalam pengeringan ini tidak terlalu tinggi maupun terlalu rendah, yaitu 45oC, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada fikosianin akibat suhu yang terlalu tinggi, karena jika suhu terlalu tinggi maka fikosianin akan mengalami resiko degradasi lebih tinggi (Desmorieux & Decaen, 2006). Metode yang dilakukan dalam praktikum ekstraksi fikosianin tidaklah sulit dan cukup sederhana, hal ini disebabkan oleh tipisnya dan lembutnya membran sel dari spirulina, sehingga tidak membutuhkan proses pengolahan yang khusus (Richmond, 1988).

Menurut Duangsee et al (2009), ada 3 cara lain yang dapat dilakukan untuk mengekstraksi fikosianin dari spirulina, yaitu dengan menggunakan sonikasi, freezing and thawing, dan dengan menggunakan enzim. Namun beliau juga menyampaikan bahwa dari ketiga cara tersebut, cara ekstraksi dengan metode sonikasi jauh lebih efektif dibandingkan dengan yang lainnya, meskipun sebenarnya metode ekstraksi dengan menggunakan enzim lebih baik, namun metode ini membutuhkan biaya tinggi dan membutuhkan penanganan yang sulit. Duangsee et al (2009) menuliskan bahwa metode sonikasi ini dilakukan dengan menggunakan prosesor gelombang ultrasonik dengan frekuensi 20 KHz.

Berbeda dengan Duangsee et al (2009), Seo et al (2013) juga menyatakan bahwa adanya metode efektif lain dalam mengekstraksi fikosianin dari spirulina, yaitu dengan menggunakan high-pressure process yang akan menghasilkan yield lebih tinggi dan resiko kerusakan karena denaturasi lebih rendah. Beliau juga menambahkan bahwa jika ekstraksi ini dilakukan dengan bantuan heksana, maka fikosianin yang didapatkan juga akan lebih stabil dan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi, dan keuntungan lainnya adalah waktu yang dibutuhkannya jauh lebih sedikit.

Dari hasil yang didapatkan dari praktikum ini dapat diketahui bahwa pigmen fikosianin adalah pigmen yang berwarna biru. Hal ini sesuai dengan pernyataan Song et al (2013), bahwa fikosianin memiliki warna biru tua. Pigmen ini mengalami perubahan warna menjadi lebih muda setelah dioven atau dikeringkan. Hal ini dapat terjadi karena adanya degradasi warna dari pigmen fikosianin akibat pengeringan (Gaman & Sherrington, 1994). Namun hal tersebut juga dapat disebabkan karena terjadinya perubahan struktur pigmen dari cair menjadi padat, sehingga mempengaruhi warnanya.

Pada tabel 1 juga dapat diketahui bahwa nilai absorbansi fikosianin pada OD652 lebih rendah jika dibandingkan dengan pada OD615. Hal tersebut dikearenakan panjang gelombang yang dapat diserap secara maksimal oleh fikosianin berkisar antara 610-620 nm (Song et al, 2013), sehingga hasil absorbansi dengan panjang gelombang 615 lebih besar jika dibandingkan dengan nilai absorbansi dengan panjang gelombang 652 nm. Pada tabel tersebut juga dapat dilihat adanya perbedaan tipis dari nilai absorbansi yang dihasilkan meskipun dengan bahan dan panjang gelombang yang sama. Perbedaan hasil tersebut dapat disebabkan oleh cuvet yang kotor (pencucian cuvet yang tidak bersih), penempatan cuvet yang tidak sesuai, adanya gelembung udara dalam larutan yang diukur absorbansinya, ukuran cuvet yang tidak sama, kurang sempurna dalam menyiapkan larutan sampel dan blanko (Pomeranz & Meloan, 1994).

Dari tabel tersebut juga dapat diketahui bahwa konsentrasi pigmen fikosianin dari spirulina adalah sebesar 0.117-0.118 mg/ml, sedangkan yield yang dihasilkan dari 1 gram spirulina adalah sebanyak 0.738-0.731 mg. Menurut Bennet & Bogorad (1973), nilai konsentrasi fikosianin (KF) dan yield dari fikosianin yang diperoleh dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Konsentrasi Fikosianin/KF (mg/ml) = Yield (mg/g) = Bennet & Bogorad (1973) juga menyatakan bahwa nilai KF dan yield yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh nilai absorbansi dari fikosianin, maka dari itu perbedaan nilai konsentrasi fikosianin dan yield disebabkan karena nilai absorbansi yang berbeda-beda tiap-tiap kelompok.

3. KESIMPULAN

Spirulina termasuk ke dalam kelompok alga hijau-biru. Warna hijau-biru tersebut didominasi oleh pigmen fikosianin dan adanya klorofil. Pigmen fikosianin ini memiliki warna biru yang dapat ditangkap secara optimal pada panjang gelombang 610-620 nm. Pigmen fikosianin ini dapat digunakan sebagai zat pewarna makanan maupun kosmetik. Biomassa sel dari spirulina lebih larut pada pelarut polar. Spirulina memiliki membran sel yang halus dan tipis. Ekstraksi pigmen fikosianin dapat dilakukan dengan cara yang sederhana dan tidak khusus. Spirulina memiliki kandungan protein yang tinggi. Warna dari fikosianin dipengaruhi oleh suhu. Sama seperti klorofil, fikosianin juga digunakan spirulina untuk melakukan fotosintesis. Berbeda dengan klorofil, fikosianin dapat menyerap sinar matahari secara maksimal meskipun di dalam perairan. Nilai KF dan yield sangat dipengaruhi oleh nilai absorbansi dari fikosianin. Fikosianin termasuk ke dalam kelompok biliprotein. Suhu yang terlalu tinggi saat pengeringan akan beresiko merusak fikosianin lebih tinggi. Dekstrin merupakan salah satu unit dari polisakarida. Dekstrin digunakan untuk menambah yield dari produk fikosianin berbentuk bubuk. Dekstrin dapat menjaga kestabilan fikosianin saat dikeringkan. Dekstrin dihasilkan dari hidrolisa pati dengan asam. Ada banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengekstraksi fikosianin dari spirulina, seperti sonikasi, freezing and thawing, secara enzimatis, sentrifugasi, dan high-pressure proces. Selain digunakan sebagai pewarna alami, fikosianin juga dapat digunakan sebagai obat. Dekstrin digunakan sebagai agen entrapment.

Semarang, 11 September 2014Praktikan,Asisten dosen,- Agita Mustikahandini

Livia Novenia D12.70.0081

4. DAFTAR PUSTAKA

Arief, M. (1987). Ilmu Meracik Obat Berdasar Teori Dan Praktek. Universitas Gajahmada Press. Yogyakarta.

Andarwulan, N & S. Koswara. (1992). Kimia Vitamin. CV Rajawali. Jakarta.

Basset, J. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: EGC.

Becker, E.W. Microalgae: biotechnology and microbiology. Cambridge: Cambridge University Press, 1994.

Bennett, A.; Bogorad, L.; J. Cell. Biol. 1973, 58, 419.

Boussiba S and Richmond A. (1980). c-Phycocianin as a storage protein in the blue-green alga Spirulina plantesis. Archives of Microbiology 125, 143-147.

Candra B.A. (2011). Karakteristik Pigmen Fikosianin dari Spirulina fusiformis yang Dikeringkan dan Diamobilisasi. Insitut Pertanian Bogor. http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/47184/C11bac.pdf?sequence=1. Diakses tanggal tanggal 8 September 2014.

Desmorieux H. Decaen N. (2006). Convective drying of Spirulina in thin layer. Journal Of Food Engineering, 77:64-70.

Devanathan, J & Ramanathan, N. 2012. Pigment production from Spirulina platensis using seawater supplemented with dry poultry manure. Journal of Algal Biomass Utilization (ISSN: 2229- 6905). India. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2014.

Duangsee, R; Phoopat, N & Ningsanond, S. 2009. Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature. Asian Journal of Food Agro-Industry. Thailand. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2014.

Ewing, G. W. (1976). Instrumental Method of Chemical Analysis. Mc Growhill Book Company. USA.

Fennema, O.R. (1976). Principles of Foods Science. Marcel Dekker. Inc. New York.

Hadi, S. (1986). Analisa Kuantitatif. Gramedia. Jakarta.

Hadioetomo, R. S. (1993). Mikrobiologi Dasar dalam Praktek : Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. PT Gramedia. Jakarta.

Hall DO, Rao KK. 1999. Photosynthesis Six edition. Cambridge: ,Cambridge university press.

Lorenz RT. 1998. Quantitative Analysis of C-phycocyanin from Spirulina pasifica (low teperature method). www.cyanotech.com. Diakses pada tanggal 7 September 2014.

Mahaputra L, dkk. 2012. Pemisahan Spermatozoa Sapi Limousin yang Memiliki Kromosum X dan Y dengan Percoll dan Putih Telur Ayam. 14: 3. Diakses pada tanggal 7 September 2014.

Carra P, hEocha C 1976. Algal Biliproteins and Phycobilins. Goodwin TW, editor. 1976. Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments. London: Academic press inc. Hal 328-371.Pomeranz, Y & C. E. Meloan. (1994). Food Analysis Theory and Practice, 3rd Ed. Publishing Company Inc. USA.

Prabuthas, P et al. (2011). Standardization of Rapid and Economical Method for Neutraceuticals Extraction from Algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research. India.

Richmond A. 1988. Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor. Micro-algal biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.

Richmond, A. Efficient utilization of high irradiance for production of photoautotrophic cell mass: a survey. Journal of Applied Phycology, 8: 3816, 1992.

Reynolds, James E.F. (1982). Martindale The Extra Pharmacopolia, Edition Twenty Eigth. The Pharmacentical Press. London.

Seo Chang, Y; Choi Woo, S; Park Jong, H; Park Jin, O; Jung Kyung, H dan Lee Hyeon, Y. 2013. Stable Isolation of Phycocyanin from Spirulina platensis Associated with High-Pressure Extraction Process. International Journal of Molecular Sciences. www.mdpi.com/journal/ijms. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2014.

Song, W; Zhao, C & Wang, S. 2013. 2013. A Large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Vol. 3, No. 4. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2014.

Suparti, W. (2000). Pembuatan Pewarna Bubuk dari Ekstrak Angkak: pengaruh Suhu, Tekanan dan Konsentrasi Dekstrin. Tesis. Program Pascasarjana. Universitas Brawijaya. Malang.

Sastrohamidjojo, H. 1992. Spektroskopi Inframerah. Yogyakarta. Liberty Yogyakarta.

Tietze HW. 2004. Spirulina Micro Food Macro Blessing. Ed ke-4. Australia: Harald W. Tietze Publishing. Hal 8-10.

Urek, RO dan Tarhan, L. 2012. The relationship between the antioxidant system and phycocyanin production in Spirulina maxima with respect to nitrate concentration. Biochemistry Division, Chemistry Department, Science Faculty, Dokuz Eyll University, Turkey. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2014.

Vonshak A (1997). Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-Biology and Biotechnology. London: Taylor & Francis.

5. LAMPIRAN

5.1. PerhitunganRumus: Konsentrasi Fikosianin/KF (mg/ml) = Yield (mg/g) =

Kelompok C1OD615 = 0,8348OD625 = 0,4343KF = = 0,118 mg/mlYield = = 0,738 mg/g






5.2. FotoC6C5C4C3C2C1

5.3. Diagram Alir

5.4. Laporan Sementara

Documents

Fikosianin_Livia Novenia_12.70.0081_C3_UNIKA SOEGIJAPRANATA