medium+kultur

7/27/2019 Medium+Kultur

1/24

Medium Kultur


2/24

Konsentrasi sel fitoplankton dalam kultur cenderunglebih besar daripada di alam membutuhkan nutrient

yang lengkap untuk menutupi kekurangan nutrisi dialam

Kebutuhan nutrisi semua jenis mikroalga umumnyasama mem en aruhi kom osisi dalam medium

Beberapa masalah dalam kultur berkaitan denganmedium kultur- Kontaminasi

Sumber Medium kultur (air dan nutrisi), udara, dan kultur stok

- Produksi yang tidak konsisten- Kuantitas dan kualitas Membutuhkan komposisi nutrisi medium yang tepatdan teknik persiapan yang steril


3/24

Persyaratan Teknis1. Persyaratan Biologi

- bebas kontaminasi/steril ~ bakteri, protozoa, & Jamur

- sterilisasi : desinfeksi, chlorinisasi

2. Persyaratan Kimia- ,- unsur makro : N, P, Si; Mikro : trace metals (Co, Mn,Fe, Zn), Vit (B12, B1, biotin)

3. Persyaratan fisika-kimia air- intensitas cahaya, temperatur, pH, salinitas- CO2 sources & homogenisasi (aeration)


4/24

Kondisi Umum dalam

Mengkultur Alga Mikro

Parameter Kisaran Optimum

Suhu (C) 16-27 18-24

Salinitas (g.l-1) 12-40 20-24

Intensitas cahaya (lux) 1,000-10,000(bergantung pada volumedan kepadatan sel dalam

kultur)

2,500-5,000

Fotoperiode(terang:gelap jam)

16:8 (minimum)24:0 (maximum)

pH 7-9 8.2-8.7


5/24

Hal penting dalam menyiapkan Kultur

Media

Semua larutan harus dibuat dalam gelas kaca.

Medium umumya disiapkan dari larutan stok darimacronutrien, trace metals, dan vitamin, yangditambahkan pada volume air yang lebih besar

.

Medium yang digunakan umumnya dalam bentuklarutan atau solid dengan menambahkan 1.0-1.5% agar.


6/24

Komposisi Nutrisi MediumMakronutrien Umumnya membutuhkan rasio N : Si : P = 16 :16:1 Nitrogen

- Sumber : Urea Ca (NH2)2, KNO3- Nitrat (NO3) dan ammonium (NH4) sering dimanfaatkan oleh

mikroalga.- Membantu dalam pembentukan asid amino (protein) dan enzim-enzim- Ammonium bersifat toxic bila konsentrasinya >100 mM, sehingga

Fosfat- Sumber TSP (triple Super Phosphat), Ca(HPO4)2, Na2HPO4, NPK- Bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan

polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat.- Komponen DNA, RNA, ADP, dan ATP.

- Merupakan faktor pembatas. Silikat- Sumber : SiO3- Hanya digunakan oleh diatom, Silicofalgellates, dan beberapa chrysophyta sebagai bahan pembentuk rangka luar.

- Berpengaruh terhadap proses pembentukan klorofil a pada C. gracilis

- memicu pembentukan trigliserida


7/24

Kalsium (Ca)

penting dalam mitosis selama sel membelahdan membentuk kalsium pektat ditengahlamela dari lapisan sel yang membentuk sel

e angga kalium (K)

untuk mengaktifkan beberapa enzim yang

berperan dalam proses fotosintesis danrespirasi


8/24

Mikronutrien

Mikronutrien Anorganik Terdiri dari trace metals Berguna untuk pembentukan enzim.besi (Fe)

Peranan besi antara lain:

1. Besi merupakan bagian proses katalisis dari banyak enzim oksidasi reduksi.2. Besi sangat penting dalam pembentukan klorofil, meskipun bukan bagian dari molekul klorofil

3. Besi penting dalam protein heme (sitokrom dan sitokrom oksidase) rangkaian pemindahan elektrondengan cara menambah dan melepaskan elektron pada proses oksidasidan reduksi.

4. Besi didapatkan pada sejumlah enzim oksidasi yang penting (katalase dan peroksidase)

Komposisi Nutrisi Medium

. es umpa pa a avopro e n, ere o s n.

magnesium (Mg)

Magnesium memiliki beberapa fungsi penting, antara lain :- stabilisasi partikel-partikel ribosom- terlibat dalam sejumlah reaksi enzimatik dengan kapasitas yang bervariasi,

1. dalam reaksi yang menyangkut pemindahan fosfat dari ATP, penghubung enzimterhadap dari ATP dan penghubung enzim terhadap substratnya.

2. mengubah konstanta keseimbangan reaksi dengan cara berikatan dengan produk ,misal pada reaksi-reaksi kinase tertentu serta bekerja membentuk kompleks dengansuatu inhibitor enzim.

- merupakan aktivator enzim-enzim pada reaksi pemindahan fosfat (kecuali fosforilase),sintesis asam nukleat, karboksilasi dan dekarboksilasi. Magnesium juga

- merupakan komponen molekul klorofil yang penting untuk fotosintesis.


9/24

Sulfur (S) penting dalam pembentukan protein dimana residu ikatan di sulfida diantara sistein danmetionin dikontribusikan untuk struktur tersier.Sulfur juga terdiri atas vitamin tiamin dan biotin sertakoenzim A yang merupakan komponen penting dalam respirasi dan metabolisme asam lemak.Dalambentuk besi protein sulfur sangat penting dalam reaksi transfer elektron dalam fotosintesis dan fiksasi

nitrogen.

Boron (Bo) berhubungan dengan translokasi dan penyerapan gula

Mangan (Mn) berperan serta sebagai aktivator beberapa enzim respirasi, dalam reaksi metabolismenitro en dan fotosintesis berkaitan den an ele asan elektron dari air dalam emecahann amen adihidrogen dan oksigen). Mengaktifkan nitrat reduktase

Seng (Zn) merupakan aktivator dari sejumlah besar enzim diantaranya ADH (AlkoholDehidrogenase) yang mengkatalisis reduksi asetaldehid menjadi etanol, karbon anhidrase yangmengkatalisis hidrasi karbon dioksida menjadi bikarbonat. Seng tersebar luas dalam tanah namunsukar diperoleh jika kondisi pH-nya meningkat. Seng ini terlibat secara langsung dalam sintesis hormonasam aindol asetat (IAA).

Klor (Cl) mutlak diperlukan dalam fotosintesis.

Molibdenum (Mo) Peranan yang sangat penting dari Mo ini adalah dalam reduksi nitrat dan fiksasinitrogen

Tembaga (Cu) Tembaga dapat dijumpai dalam plastosianin yang penting dalam fotosintesis dan

berperan katalitik khusus dalam tumbuhan serta merupakan bagian dari enzim-enzim seperti polifenoloksidase dan asam askorbat oksidase.


10/24

Mikronutrien Organik : vitamin thiamin (B1),

cyanocobalamin (B12), dan Biotin kofaktordalam pembentukan enzim

EDTA seba ai chelator a ent en ikat unsur

logam supaya tetap dalam bentuk ter-iondalam air sehingga dapat dimanfaatkan oleh

mikroalga mudah dimanfaatkan oleh

mikroalga


11/24

Elemen Symbol kimia Asal

MacronutrientHidrogenCarbonOksigenNitrogenPotassiumCalsium

HCONKCa

H2O

CO2O2, CO2

NO3-, NH4+

K+

Ca2+

Makronutrient dan Mikronutrient yang dibutuhkan oleh mikroalga

Magnesium

PhosphorusSulfurSilikat

MicronutrientChlorine

BoronBesiMagnesiumZincTembagaNikel

Molybdenum

Mg

PSSi

Cl

BFeMnZnCuNi

Mo

Mg2+

HPO4-,HPO4

2-

SO42-

SiO2

Cl-BO3

3-

Fe2+, Fe3+

Mn2-

Zn2+

Cu2+

Ni2+Mo4

2-


12/24

Jenis MediumPremix

Komersial


13/24

Medium Premix Medium yang umumnya digunakan untuk

memproduksi kultur alga dalam skala kecil (skala lab)

Umumnya dapat digunakan untuk mengkulturbermacam-macam mikroalga

Terda at dua macam medium remix an umum

digunakan : Medium Walne

Medium Guillard


14/24

Komposisi Medium Walne (1)Constituents Quantities

Solution A (at 1 ml per liter of culture)

Ferric chloride (FeCl3) 0.8 g(a)

Manganous chloride (MnCl2, 4H2O) 0.4 g

Boric acid (H3BO3) 33.6 g

EDTA(b), di-sodium salt 45.0 g

Sodium di-hydrogen orthophosphate (NaH2PO4, 2H2O) 20.0 g

Sodium nitrate (NaNO3) 100.0 g

Solution B 1.0 mlMake up to 1 litre with fresh water(c) Heat to dissolve

Solution B

Zinc chloride (ZnCl2) 2.1 g

Cobaltous chloride (CoCl2,6 H2O) 2.0 g

Ammonium molybdate ((NH4)6Mo7O24, 4H2O) 0.9 g

Cupric sulphate (CuSO4, 5H2O) 2.0 g

Concentrated HCl 10.0 ml

Make up to 100 ml fresh water(c) Heat to dissolve

Make up to 1 litre with fresh water(c)


15/24

Solution C (at 0.1 ml per liter of culture)

Vitamin B1 0.2 gSolution E 25.0 ml

Make up to 200 ml with fresh water(c)

Solution D for culture of diatoms-used in addition to solutions A and C at 2 ml

Komposisi Medium Walne (2)

per liter of culture)Sodium metasilicate (Na2SiO3, 5H2O) 40.0 g

Make up to 1 litre with fresh water(c) Shake to dissolve

Solution E

Vitamin B12 0.1 g

Make up to 250 ml with fresh water(c)

Solution F (for culture ofChroomonas salina - used in addition to solutions A and

C, at 1 ml per liter of culture)

Sodium nitrate (NaNO3) 200.0 g


16/24

Guillards F/2 mediumNutrients Final concentration (mg.l-1 seawater)a Stock solution preparations

NaNO3

75 Nitrate/Phosphate Solution

Working Stock: add 75 g NaNO3 + 5 g NaH2PO4 to 1 liter

distilled water (DW)

NaH2

PO4

.H2

O 5

Na2SiO3.9H2O 30 Silicate Solution

Working Stock: add 30 g Na2SiO3 to 1 liter DW

Na2C10H14O8N2.H2O

(Na2EDTA)

4.36 Trace Metal/EDTA Solution

Primary stocks: make 5 separate

CoCl2.6H2O 0.01 1-liter stocks of (g.l-1 DW) 10.0 g CoCl2, 9.8 g

CuSO4.5H2O 0.01 CuSO4, 180 g MnCl2, 6.3 g Na2MoO4, 22.0 g ZnSO4

FeCl3.6H

2O 3.15

MnCl2.4H

2O 0.18 Working stock: add 1 ml of each primary stock solution +

4.35 g Na2C

10H

14O

8N

2+ 3.15 g FeCl

3to 1 liter DW

Na2MoO

4.2H

2O 0.006

ZnSO4.7H

2O 0.022

Thiamin HCl 0.1 Vitamin Solution

Primary stock: add 20 g thiamin HCl + 0.1 g biotin + 0.1 g

B12

to 1 liter DW

Biotin 0.0005

B12

0.0005 Working stock: add 5 ml primary stock to 1 liter DW


17/24

Medium Spirulina (Air Tawar)g/L

Na2CO3 5

NaCl 5 KNO3 2

NAHCO3 1

2 4 Urea 0.02

2(NH4)PO4 0.1

MgSO4.7H2O 0.2

CaCO3 0.02

FeSO4.7H2O 0.005


18/24

Medium Chlorella (Air Tawar) Makronutrien

g/LKNO3 2

MgSO4.7H2O 0.2

MikronutrienFeSO4.7H2O 3 mg

H3BO3 2.85 mg

MnCl2 1.81 mgZnSO4.7H2O 0.82 mg

CuSO4.5H2O 0.078 mg

3(NH4).0,7MoO3.4H2O 0.171 mg


19/24

Medium Komersial Merupakan medium alternatif yang digunakan untuk

memproduksi mikroalga dalam skala besar Mengurangi jumlah tenaga kerja untuk persiapan medium mempengaruhi biaya pengeluaran

Han a men andun nutrien assensial an alin entin

bagi pertumbuhan mikroalga


20/24

Kombinasifertilizeryang digunakan untuk

kultur masal alga lautFertilizers Concentration (mg.l-1)

A B C D E F

Ammonium sulfate 150 100 300 100 - -

Urea 7.5 5 - 10-15 - 12-15

Calcium superphosphate 25 15 50 - - -

Clewat 32 - 5 - - - -

N:P 16/20 fertilizer - - - 10-15 - -

N:P:K 16-20-20 - - - - 12-15 -

N:P:K 14-14-14 - - - - - 30


21/24

Medium Komersial yang umum

digunakan (Air Laut)

Urea 30 ppm

ZA (Chlorella) 30-40 ppm MSP 10 ppm

FeCl3 1-5 ppm

Silikat (diatom) 10-15 ppm

KNO3 40-50 ppm

Vit B12 dan Biotin

Medium diatas umumnya digunakan sebagai pupukdalam kultur massal Chaetoceros sp. dan Chlorellasp.


22/24

Jenis pupuk yang umum digunakan dalam kultur masal


23/24

Kultur masal mikro alga (indoor)


24/24

Kultur masal mikro alga (outdoor)

medium+kultur

Documents