ISOLASI, SELEKSI DAN OPTIMASI PERTUMBUHAN GANGGANG MIKRO YANG POTENSIAL SEBAGAI PENGHASIL BAHAN BAKAR NABATI

ISO OLASI, SELEKSI DA AN OPTIMASI PERT TUMBUHA AN GA ANGGANG G MIKRO YANG PO OTENSIAL L SEBAGA AI PENG GHASIL BA AHAN BA AKAR NAB BATI

YOLAND DA FITRIA SYAHRI S

S SEKOLAH H PASCAS SARJANA INSTITUT PERTANIA P AN BOGOR R BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir Isolasi, Seleksi, dan Optimasi Pertumbuhan Ganggang mikro yang Potensial Sebagai Penghasil Bahan Bakar Nabati adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka dibagian akhir tugas akhir ini

Bogor,

September 2009

Yolanda Fitria Syahri NRP A151070031

ABSTRACT

YOLANDA FITRIA SYAHRI. Isolation, Selection, and Growth Optimation of Microalgae as Potential Biofuel Producer. Supervised by DWI ANDREAS SANTOSA, RAHAYU WIDYASTUTI and SYAIFUL ANWAR. The objectives of this research were to obtain specific microalgae strain produces high total lipid, and to determine suitable culture media for optimum growth and lipid production. Microalgae were collected from diverse ecosystems of West and Central Java. Primarily, appropriate microalgae were isolated, selected, cultivated at various media of M4 and MJ. Those selected microalgae were examined for optimation of culture media varied in nitrogen and fosfor concentration, and varied in salinity and pH. Total lipid and sugar production were used as parameters of the microalgae as potential biofuel producer. All those microalgae were growth under culture condition of 27 ± 20C; 1.2 ± 0.5 klux light intensity with 12:12 hours photoperiods. The better nitrogen and fosfor sources were KNO3 and KH2PO4 at concentration 10 mM and 0.1 mM, respectively, compared to urea CO(NH2)2 and TSP Ca(H2PO4)2 . The highest total lipid was 20.5% produced by ICBB 9065, and the highest biomass was 0.3025 g/L produced by ICBB 8970. The appropriate salinity and pH growth for those microalgae were at concentration of 0.2 M in NaCl and at pH 7.0. At the pH 5, growth of most microalgae were inhibited. The highest amount of sugar and the fastest growth reached by microalgae ICBB 9013. Identification indicated that ICBB 8970 was Chlamydomonas sp., ICBB 9013 was Euglena sp., ICBB 9070 was Chlorococcum sp., and ICBB 9065 was Chroococcus sp. The most potential microalgae as biofuel producer was Chroococcus sp. since it produced the highest total lipid production. Keywords: Microalgae, growth optimation, total lipid production

RINGKASAN

YOLANDA FITRIA SYAHRI. Isolasi, Seleksi, dan Optimasi Pertumbuhan Ganggang Mikro yang Potensial Sebagai Penghasil Bahan Bakar Nabati. Dibimbing oleh DWI ANDREAS SANTOSA, RAHAYU WIDYASTUTI dan SYAIFUL ANWAR. Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian kehidupan manusia di bumi. Konsumsi energi terus meningkat dengan pertumbuhan sekitar 7% pertahun. Sebagai upaya menjamin pasokan energi dalam negeri, pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional. Salah satunya adalah dengan melakukan diversifikasi energi dengan memanfaatkan sumber bahan hayati Indonesia melalui pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) sebagai sumber energi alternatif. Sumber minyak nabati asal Indonesia yang sekarang ini intensif di kembangkan sebagai salah satu sumber energi alternatif yang potensial adalah ganggang mikro. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengisolasi dan menseleksi ganggang mikro yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati, menguji pertumbuhan ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, salinitas dan pH terhadap kondisi media biakan dan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan dan mengidentifikasi karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro hasil seleksi. Metode penelitian ini diawali dengan pengambilan sampel ganggang mikro pada berbagai lokasi dan ekosistem di Jawa Barat dan Jawa Tengah, kemudian tahapan isolasi dan seleksi ganggang mikro, tahapan kultivasi, dan tahapan optimasi pertumbuhan. Tahapan optimasi pertumbuhan dilakukan dengan menguji pertumbuhan ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, salinitas dan pH terhadap media biakan dan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan. Hasil penelitian menunjukkan sumber nitrogen dan fosfor terbaik dalam optimasi nitrogen dan fosfor adalah KNO3 dan KH2PO4 pada konsentrasinitrogen 10 mM dan fosfor 0.1 mM, dibandingkan dengan sumber nitrogen urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2). Produksi total lipid tertinggi adalah 20.5% oleh ganggang mikro ICBB 9065, dan produksi biomasa tertinggi adalah 0.3025 g/L oleh ganggang mikro ICBB 8970. Salinitas dan pH terbaik dalam media untuk pertumbuhan ganggang mikro adalah pada konsentrasi 0.2 M NaCl dan pada pH 7.0. Pada pH 5.0, pertumbuhan ganggang mikro terhambat. Kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan dan laju pertumbuhan tertinggi oleh ganggang mikro ICBB 9013. Hasil identifikasi karakteristik dan lipid menunjukkan bahwa ganggang mikro ICBB 8970 adalah Chlamydomonas sp., ganggang mikro ICBB 9013 adalah Euglena sp., ganggang mikro ICBB 9070 adalah Chlorococcum sp., dan ganggang mikro ICBB 9065 adalah Chroococcus sp. Ganggang mikro yang paling potensial sebagai sumber penghasil bahan bakar nabati adalah Chroococcus sp. dengan produksi total lipid tertinggi. Kata kunci:

Ganggang mikro, optimasi pertumbuhan, produksi total lipid

@ Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang – Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

ISOLASI, SELEKSI DAN OPTIMASI PERTUMBUHAN GANGGANG MIKRO YANG POTENSIAL SEBAGAI PENGHASIL BAHAN BAKAR NABATI

YOLANDA FITRIA SYAHRI

Tugas akhir Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesional pada Program Studi Ilmu Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

Judul Tesis

: Isolasi, Seleksi dan Optimasi Pertumbuhan Ganggang Mikro yang Potensial Sebagai Penghasil Bahan Bakar Nabati

Nama

: Yolanda Fitria Syahri

NRP

: A151070031

Program Studi

: Ilmu Tanah (TNH)

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S Ketua

Dr. Rahayu Widyastuti, M.Sc Anggota

Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc Anggota

Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Tanah

Dr. Ir. Atang Sutandi, M.Si

Tanggal Ujian: 02 September 2009

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian tugas akhir

ini adalah Isolasi, Seleksi dan Optimasi

Pertumbuhan Ganggang Mikro yang Potensial Sebagai Penghasil Bahan Bakar Nabati. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesional pada Program Studi Ilmu Tanah Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.

Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S., sebagai ketua komisi pembimbing yang telah memberikan kesempatan, bimbingan dan arahan, dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan tugas akhir ini

2.

Dr. Rahayu Widyastuti, M.Sc., sebagai anggota komisi pembimbing atas kesabaran, semangat dan nasehat dalam menyelesaikan tugas akhir ini

3.

Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc.,

sebagai anggota komisi pembimbing atas

dorongan, bimbingan dan saran dalam menyelesaikan tugas akhir ini 4.

Dr. Ir. Sri Djuniwati, M.Sc., sebagai penguji luar komisi atas kesediaan, dan masukan untuk kesempurnaan tugas akhir ini

5.

Ucapan terima kasih kepada SEAMEO-BIOTROP yang telah mendanai penelitian tugas akhir ini melalui ICBB tempat dilaksanakannya penelitian

6.

Seluruh Staf ICBB yang telah banyak membantu mengarahkan dan membimbing selama penelitian

7.

Ucapan terima kasih tak terhingga kepada keluarga tercinta, Ayahanda Syahrial, Ibunda Erawati Sapitri, Nenek Rabiatun dan adik-adik tercinta Virera, Videl dan Ananda atas segala doa dan pengertiannya

8.

Kepada Kakanda Syahrir Lagoo Sambasri atas dukungan, perhatian dan semangatnya

9.

Rekan-rekan Ilmu Tanah angkatan 2007

10.

Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung Bogor,

September 2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Langsa, Aceh Timur pada tanggal 28 Januari 1985, dari pasangan keluarga Bapak Syahrial dan Ibu Erawati Sapitri sebagai anak pertama dari empat bersaudara. Pendidikan Sarjana Pertanian di bidang Ilmu Tanah di selesaikan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) dan lulus pada tahun 2006. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan sekolah Pascasarjana (S2) pada Program Studi Ilmu Tanah Institut Pertanian Bogor (IPB).

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .........................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR.....................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

xiii

1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1.2 Kerangka Pemikiran .............................................................................. 1.3 Perumusan Masalah ............................................................................. 1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 1.5 Keluaran yang diharapkan .................................................................... 1.6 Hipotesis Pemikiran .............................................................................. 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ganggang Mikro .................................................................................... 2.1.1 Komposisi Kimia Sel ganggang mikro ........................................ 2.1.2 Pendekatan Identifikasi ganggang mikro ................................... 2.2 Fisiologi Ganggang Mikro ...................................................................... 2.2.1 Intensitas Cahaya dan Suhu ....................................................... 2.2.2 Salinitas dan pH .......................................................................... 2.2.3 Unsur Hara .................................................................................. 2.3 Bahan Bakar Nabati (BBN).................................................................... 3

1 3 4 6 6 6

7 10 12 15 15 16 17 18

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................. 3.2 Bahan dan Alat ...................................................................................... 3.3 Pelaksanaan Penelitian ......................................................................... 3.3.1 Pengambilan Sampel .............................................................. 3.3.2 Tahapan Isolasi dan Seleksi Ganggang Mikro ........................ 3.3.3 Tahapan Kultivasi .................................................................... 3.3.4 Tahapan Optimasi Pertumbuhan Ganggang Mikro ................. 3.3.4.1 Optimasi Nitrogen dan Fosfor ................................. 3.3.4.2 Produksi Total Lipid ................................................. 3.3.4.3 Analisis Pengaruh Salinitas dan pH ......................... 3.3.4.4 Analisis Kadar Gula Total ........................................ 3.3.5 Identifikasi Ganggang Mikro .................................................... 3.3.5.1 Tahap Identifikasi Lipid Ganggang Mikro .................

20 20 21 22 22 22 23 23 24 24 25 26 26

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolasi dan Seleksi Ganggang Mikro .................................................... 4.2 Kultivasi Ganggang MIkro .................................................................... 4.3 Optimasi Nitrogen dan Fosfor dan Produksi Total Lipid ....................... 4.3.1 Optimasi Nitrogen dan Fosfor ..................................................... 4.3.2 Produksi Total Lipid..................................................................... 4.4 Analisis Pengaruh Salinitas dan pH ..................................................... 4.5 Analisis Kadar Gula Total ...................................................................... 4.6 Identifikasi Ganggang Mikro ..................................................................

27 27 27 27 30 36 41 43

5

SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................

48

6

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................

49

LAMPIRAN .................................................................................................

52

DAFTAR TABEL Halaman 1.

Komposisi kimia ganggang dalam persen bobot kering .......................

10

2.

Kandungan total lipid pada berbagai kelas ganggang .........................

11

3.

Divisi taksonomi ganggang utama berdasarkan sifat-sifat seluler .......

14

4.

Komposisi media standar .....................................................................

20

5.

Sumber dan konsentrasi nitrogen dan fosfor ......................................

23

6.

Kombinasi perlakuan faktorial 3 x 3 dari tiga taraf salinitas dan tiga taraf pH..........................................................................................

25

Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro ................

30

Pengaruh optimasi nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2) terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro ......................................................

31

Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970 .................................................................

37

10 Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9013 .................................................................

38


39


40

13 Kadar gula total ganggang mikro setelah substitusi nilai absorbans .....................................................................................

42

7. 8.

9

DAFTAR GAMBAR Halaman 1.

Produksi dan konsumsi minyak Indonesia ...........................................

18

2.

Bagan alir penelitian .............................................................................

21

3.

Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap pertumbuhan ganggang mikro ..............................................

28

4.

Pengaruh optimasi nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2) terhadap pertumbuhan ganggang mikro ............... .. 29

5.

Foto lipid ganggang mikro ICBB 9065 dengan sumber nitrogen KNO3 dan sumber fosfor KH2PO4 .........................................

35

Pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap rata-rata pertumbuhan isolat ganggang mikro .....................................

41

Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Chlorophyta dengan genus Chlamydomonas sp. (a=nucleolus; b=lipid) ................

44

Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Euglenophyta dengan genus Euglena sp. (a=pirenoid; b=lipid) .................................

45

Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Chlorophyta dengan genus Chlorococcum sp. (a=pirenoid; b=lipid) ........................

46

10. Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Cyanophyceae dengan genus Chroococcus sp. (a=lipid) ....................

47

6. 7. 8. 9.

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Tabel deskripsi lokasi pengambilan sampel ganggang mikro ...............

52

2. Tabel komposisi sumber nitrogen dan fosfor pada berbagai konsentrasi terhadap produksi lipid ganggang mikro ............................

53

3. Tabel pengaruh optimasi nitrogen dan fosfor terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970 melalui pengukuran rapat optis (OD) λ 620nm ......................................................................

54


55


56


57

7. Tabel optimasi nitrogen dan fosfor terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro ...............................................

58

8. Tabel kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap rapat optis (OD) λ 620nm ganggang mikro .............................................................

60

9. Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 8970 ..........................................

62


64


66


68

13. Foto ganggang mikro ............................................................................

70

1 PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian kehidupan

manusia di bumi. Berdasarkan data Departemen ESDM (2008), kondisi umum penggunaan energi di Indonesia masih tergantung kepada minyak bumi sebesar 51.66%, gas alam 28.57%, batubara 15.34%, tenaga air 3.11% dan panas bumi 1.32%. Konsumsi energi terus meningkat dengan pertumbuhan sekitar 7% pertahun. Sebagai upaya menjamin pasokan energi dalam negeri, pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden

No. 5 Tahun 2006 tentang kebijakan

energi nasional sebagai pedoman dalam pengelolaan energi nasional. Salah satunya adalah dengan melakukan diversifikasi energi dengan memanfaatkan sumber bahan hayati Indonesia melalui pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) sebagai sumber energi alternatif. Pengembangan BBN diharapkan dapat menurunkan penggunaan Bahan Bakar Minyak (BBM) bersubsidi sesuai INPRES No. 01/2006. Terdapat beberapa jenis BBN yang dikenal di masyarakat umum yaitu biodiesel, bioetanol dan biooil (minyak nabati murni). BBN yang masuk dalam program energi mix Blue Print Pengelolaan Energi Nasional (BP-PEN) adalah Biodiesel dan Bioetanol. Biodiesel adalah bahan bakar substitusi solar/diesel yang berasal dari pengolahan (esterifikasi dan transesterifikasi) minyak nabati. Bioetanol adalah bahan bakar substitusi bensin (gasolin) yang berasal dari pengolahan (fermentasi dan hidrolisis) glukosa atau karbohidrat. Penggunaan BBN di Indonesia dan pemasarannya secara umum sudah mulai dilakukan sejak tahun 2006. BBN yang digunakan dan dipasarkan tersebut adalah campuran 5% bio-diesel dengan 95% minyak solar, disebut B5, serta campuran 5% bio-etanol dengan 95% premium, disebut E5. Nama dagang campuran bahan bakar tersebut adalah Bio-solar (B5) dan Bio-premium (E5). Indonesia dikenal sebagai pusat keanekaragaman hayati dunia, beberapa sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan sebagai BBN di Indonesia diantaranya adalah minyak sawit, minyak kelapa, minyak jarak pagar untuk produksi biodiesel, dan tetes tebu, jagung, juga singkong untuk produksi bioetanol. Sumber minyak nabati lain yang sekarang intensif di kembangkan sebagai salah satu sumber energi alternatif yang potensial adalah ganggang mikro. Pemanfaatan ganggang sebelumnya telah dikenal luas seperti Ulva,

Enteromorpna dan Gracilaria, sebagai salad rumput laut atau sumber potensial karagenan yang dibutuhkan oleh industri gel. Sargassum dan Chlorela yang telah dimanfaatkan sebagai adsorben logam berat. Osmundaria, Hypnea, dan Gelidium

juga

telah

dimanfaatkan

sebagai

sumber

senyawa

bioaktif.

Laminariales atau Kelp dan Sargassum Muticum yang mengandung senyawa alginat dan berguna dalam industri farmasi. Secara umum dikenal dua jenis ganggang yaitu ganggang makro dan ganggang mikro. Ganggang makro adalah organisme dengan ukuran yang lebih besar. Ganggang makro memiliki kandungan karbohidrat (polisakarida) yang tinggi sebagai salah satu komponen selnya. Habitat hidup ganggang makro umumnya adalah di laut. Sebaliknya ganggang mikro adalah sel ganggang yang berukuran sangat kecil dalam skala μm dan habitat hidup ganggang ini adalah di darat maupun di laut. Gangang mikro memiliki kandungan lipid yang tinggi, dan lipid (lemak atau minyak) dari ganggang mikro inilah yang akan diproses menjadi BBN. Perbandingan kandungan minyak dari beberapa jenis tumbuhan penghasil BBN telah banyak diteliti. Menurut SBRC (2008), tanaman jarak pagar memiliki kandungan minyak 30-35% berat kering dengan produktivitas 600 L/ha, sawit memiliki kandungan minyak 25-30% berat kering dengan produktivitas 5.830 L/ha dan ganggang mikro memiliki kandungan minyak 35-80% berat kering dengan produktivitas 58.000-136.900 L/ha. Ganggang mikro memiliki potensi untuk dapat dibudidayakan dan dimanfaatkan sebagai penghasil BBN. Ganggang mikro juga tahan terhadap perubahan lingkungan dan memiliki laju pertumbuhan yang tinggi. Baik proses fisik maupun kimia dapat digunakan untuk menghasilkan minyak dari galur ganggang yang memiliki kandungan lipid tinggi, dengan demikian maka eksplorasi ganggang mikro sebagai sumber BBN dari berbagai wilayah di Indonesia menjadi pilihan yang penting dan strategis.

1.2

Kerangka Pemikiran Bahan bakar minyak atau dikenal dengan BBM merupakan salah satu

bahan pokok untuk kehidupan manusia. BBM termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (non renewable). Masyarakat Indonesia selama ini mempunyai ketergantungan terhadap minyak bumi, sehingga menjamin pasokan energi dalam negeri merupakan salah satu fokus pemikiran pemerintah Indonesia sekarang ini. Diperlukan banyak objek kajian mengenai sumbersumber hayati yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif

penghasil

BBN, sebagaimana Indonesia dikenal sebagai pusat keanekaragaman hayati dunia yang sangat kaya akan energi biomasa sebagai energi terbarukan (renewable). BBN dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman yang dikenal sebagai BBN generasi pertama atau secara tidak langsung dari limbah. BBN generasi pertama adalah bahan bakar yang terbuat dari gula, minyak sayur atau lemak hewan dengan menggunakan teknologi konvensional. BBN generasi kedua adalah sejumlah tanaman yang tidak digunakan untuk konsumsi manusia dan hewan, diantaranya adalah limbah industri, komersial, domestik, atau pertanian. BBN generasi kedua yang sedang dikembangkan adalah biohidrogen dan biometanol. Sumber energi alternatif lain yang sekarang intensif diteliti di Indonesia adalah BBN yang berasal dari organisme renik yaitu ganggang mikro yang dikenal dengan BBN generasi ketiga. Ganggang mikro merupakan organisme yang hampir dapat ditemui di berbagai lokasi di Indonesia. Habitat hidup ganggang mikro adalah di dalam air, baik air tawar maupun air laut, atau setidak-tidaknya kehidupannya terikat pada tempat-tempat yang basah di darat.

Secara teoritis ada banyak kelebihan

ganggang mikro dibandingkan tanaman lain. Selain kelimpahannya, pemilihan jenis tanaman penghasil BBN juga atas pertimbangan penggunaan sehari-hari hasil tanaman tersebut, antara lain pilihan antara untuk pangan atau pakan dan lainnya. Berdasarkan hal ini maka BBN dari ganggang mikro memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan yang dimiliki ganggang mikro dibandingkan dengan tanaman lainnya karena tanaman ini hanya memiliki sedikit fungsi lain dan persaingan penggunaanya juga terbatas sehingga pemanfaatannya secara berkelanjutan dapat dilakukan secara optimal.

1.3

Perumusan Masalah Masalah yang berkenaan dengan energi nasional antara lain adalah

adanya kecenderungan konsumsi energi fosil yang semakin meningkat. Peningkatan permintaan akan

bahan bakar fosil tersebut

tidak diimbangi

dengan persediaan sumber-sumber bahan bakar tersebut di alam, yang semakin lama akan semakin berkurang karena bahan bakar fosil adalah salah satu sumber energi yang tidak dapat diperbaharui (non renewable). Masalah tersebut ditambah dengan

adanya kecenderungan harga minyak dunia yang tidak

menentu, pada 23 Desember 2008, harga minyak jenis West Texas Intermediate (WTI) berada di posisi terendah sejak krisis keuangan global yaitu 30.28 dollar AS per barel, sedangkan pada 2009 minyak diperdagangkan antara 35 dan 73 dollar AS per barel. Energi Mix yang masih timpang yang disebabkan oleh penggunaan minyak bumi yang terlalu dominan mengakibatkan beban nasional semakin berat. Oleh karena itu diperlukan eksplorasi sumber-sumber hayati di Indonesia yang berpotensi sebagai sumber energi alternatif. Salah satu sumber energi alternatif yang intensif diteliti sekarang ini adalah ganggang mikro. Berdasarkan masalah-masalah yang ada maka di Indonesia mulai dilakukan penelitian-penelitian untuk mencari sumber bahan baku yang dapat dimanfaatkan sebagai penghasil minyak dalam upaya untuk mengatasi masalah yang berkenaan dengan pemenuhan kebutuhan energi. Sumber bahan baku yang sekarang ini intensif diteliti sebagai bahan baku yang potensial adalah ganggang mikro. Oleh karena itu maka penelitian ini diawali dengan eksplorasi ganggang mikro dari berbagai lokasi dan ekosistem di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Lokasi yang dipilih mewakili ekosistem dengan keragaman yang tinggi. Selama proses penelitian terdapat beberapa tahapan yang diawali dengan isolasi sampel ganggang mikro, setelah tahapan isolasi kemudian sampel ganggang mikro diseleksi yang terbaik untuk dilakukan kultivasi atau perbanyakan jumlah sel. Setelah tahapan kultivasi, kemudian dilakukan tahapan optimasi hara terhadap produksi total lipid, salinitas dan pH terhadap kondisi media biakan yang sesuai untuk pertumbuhan ganggang mikro. Tahapan optimasi juga dilengkapi dengan analisis kadar gula total yang dihasilkan. Tahapan akhir dari penelitian ini adalah identifikasi. Tahapan identifikasi dilakukan untuk dapat mengkarakterisasi ganggang mikro yang telah diketahui kemampuan produksi lipidnya sebagai salah satu organisme yang berpotensi sebagai penghasil bahan bakar alternatif.

1.4

Tujuan penelitian

1. Mengisolasi dan menseleksi ganggang mikro yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Menguji pertumbuhan ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, salinitas dan pH terhadap kondisi media biakan dan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan 3. Mengidentifikasi karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro hasil seleksi 1.5

Keluaran yang diharapkan

1. Mendapatkan isolat ganggang mikro hasil seleksi yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Mendapatkan produksi total lipid tertinggi hasil optimasi nitrogen dan fosfor, salinitas dan pH terbaik terhadap kondisi media biakan dan kadar gula total tertinggi yang dihasilkan pada pertumbuhan ganggang mikro 3. Mendapatkan koleksi ganggang mikro yang berbeda hasil identifikasi 1.6

Hipotesis penelitian

1. Terdapat isolat gangang mikro yang memiliki potensi sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Terdapat perbedaan hasil optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, perbedaan hasil kombinasi salinitas dan pH terhadap kondisi media biakan dan perbedaan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan 3. Terdapat perbedaan karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro hasil seleksi

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Ganggang Mikro Ganggang termasuk golongan tumbuhan berklorofil yang meliputi

bermacam-macam

organisme,

dari

luar

ganggang

mikro

sering

telah

menampakkan suatu perbedaan, sehingga terlihat menyerupai kormus tumbuhan tinggi, akan tetapi dari segi anatomi sel-selnya belum menunjukkan perbedaan (yang mendalam). Ganggang berukuran sangat beragam dari yang berukuran sangat kecil dalam skala μm sampai beberapa meter panjangnya. Organisme ini mengandung klorofil serta pigmen-pigmen lain untuk melangsungkan

proses

fotosintesis. Hampir semua organisme yang tergolong dalam divisi ini hidup di dalam air, baik air tawar maupun air laut, atau setidak-tidaknya kehidupannya terikat pada tempat - tempat yang basah di darat (Tjitrosoepomo, 2005). Ganggang adalah tumbuhan talus (Thallophyta). Secara umum ada beberapa divisi ganggang utama yang dikenal di dunia yaitu: a. Divisi Chlorophyta Klas

:Chlorophyceae

Ordo

:Volvocales, Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales,

Ulotrichales,

Sphaeropleales,

Chaetophorales,

Trentepohliales,

Oedogoniales, Ulvales, Cladophorales, Acrosiphoniales, Caulerpales, Siphonocladales, Dasycladales, dan Zygnematales Chlorophyta berukuran antara 3 – 30 μm, memiliki alat gerak (flagela) dan motil kecuali selama fase reproduksi. Pada reproduksi aseksual, individu yang berenang bebas menjadi nonmotil karena flagela menghilang. Dalam beberapa kasus, sel-sel anak tidak membentuk flagela melainkan sel-sel terus saja memperbanyak diri. Masa sel yang terbentuk dinamakan stadia palmeloid. Stadia ini terdapat pada banyak ganggang sebagai fase perkembangan predominan (Pelczar dan Chan, 1986).

Setiap sel mempunyai satu nukleus dan satu

kloroplas besar yang berbentuk mangkuk. Spesies Chlorophyta yang bersel tunggal ada yang dapat berpindah tempat, tetapi ada pula yang menetap. Chlorophyta merupakan golongan terbesar dari ganggang dan merupakan kelompok ganggang

yang paling beragam, karena ada yang bersel tunggal,

berkoloni, dan bersel banyak. Ganggang ini banyak terdapat didanau, kolam, laut dan kebanyakan hidup di air tawar (Bold dan Wynne, 1985).

Chlorophyta atau yang lebih umum disebut ganggang hijau pada selselnya mempunyai kloroplas yang berwarna hijau dan mengandung selulosa, mengandung klorofil a dan b serta karotenoid. Chlorophyta pada kloroplasnya terdapat butiran padat yang disebut pirenoid yang berfungsi untuk pembentukan tepung dan minyak. Perkembangbiakannya secara aseksual dan seksual. Secara seksual dengan anisogami dan secara aseksual dengan zoospora dengan 3 - 4 flagela dan mempunyai 2 vakuola kontraktil yang berguna untuk memaksa kelebihan air keluar dari selnya.

Suatu bintik mata merah (stigma) yang

merupakan situs persepsi cahaya dan mengendalikan respon fototaktik (gerak menuju cahaya) ganggang ini (Tjitrosoepomo, 2005). b. Divisi Chrysophyta Klas

:Chrysophyceae dan Bacillariophyceae

Ordo

:Ochromonadales,

Chrysamoebidales,

Chrysosphaerales,

Phaeothamniales,

Chrysocapsales, Sarcinochrysidales,

Pedinellales, Dictyochales. Sebagian

besar

Chrysophyta

memiliki

flagela,

tetapi

beberapa

diantaranya ameboid oleh adanya perluasan pseudopodial protoplasmanya. Bentuk ameboid yang bugil ini dapat mengambil makanan berbentuk partikel dengan bantuan pseudopodia.

Divisi Chlorophyta juga tercakup kokoid dan

bentuk filamen yang nonmotil. Kebanyakan ganggang yang termasuk kedalam divisi ini adalah uniseluler, tetapi beberapa membentuk koloni. Ganggang ini memiliki warna khas krisofit yang disebabkan karena klorofilnya tertutup pigmenpigmen berwarna coklat. Reproduksi Chlorophyta pada umumnya dengan cara pembelahan

biner

tetapi dapat juga secara

seksual dengan isogami

(Pelczar dan Chan, 1986). Diatom adalah ganggang pada klas Bacillariophyceae yang bersifat uniseluler, diatom memiliki ukuran bervariasi antara 5 μm hingga 5 mm, beberapa diatom merupakan koloni dengan bentuk yang bermacam-macam. Sel diatom mempunyai inti dan kromatofora yang berwarna kuning coklat, dalam kromatofora terkandung beberapa macam zat warna, antara klorofil a, karoten, santofil dan fikosantin dan ada yang tidak memiliki zat warna. Diatom memproduksi vitamin A dan D. Kerangka diatom tersusun atas molekul SiO2. Organisme diatom semasa hidupnya aktif melakukan metabolisme silikon. Unsur Si bersifat esensial bagi pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup. Pada

makhluk hidup, kandungan silikon di kulit, tulang dan jaringan pengikat mencapai 0.01-0.04% (Angka dan Suhartono, 2000). Diatom adalah autotrof, hanya yang tidak mempunyai zat warna yang bersifat heterotrof dan hidup sebagai saprofit. Diatom berkembangbiak dengan tiga cara yaitu dengan vegetatif melalui pembelahan sel, vegetatif melalui auksospora (zigot) dan secara generatif melalui oogami. Diatom mendominasi fitoplakton dalam lautan serta perairan air tawar. Lapisan-lapisan tanah yang banyak mengandung sisa-sisa diatom dinamakan tanah diatom (terra silicea). Diatom memiliki anggota sekitar 100.000 spesies diseluruh dunia. Sel-sel diatom menyimpan karbon dalam berbagai bentuk. Diatom menyimpan karbon dalam bentuk minyak alamiah atau sebagai polimer karbohidrat yang dikenal sebagai chrysolaminarin. Beberapa spesies lain kaya akan minyak (Tjitrosoepomo, 2005). c. Divisi Rhodophyta Klas

:Bangiophycidae

Ordo

:Porphyridiales, Compsopogonales, dan Bangiales.

Rhodophyta berwarna merah sampai ungu. Kromatofora berbentuk cakram atau suatu lembaran, mengandung klorofil-a dan karotenoid, tetapi warna ini tertutup oleh zat warna merah yang berfluoresen, yaitu fikoeritrin dan pada jenis-jenis tertentu terdapat fikosianin. Ganggang ini bersifat uniseluler, berfilamen dan ada yang membentuk struktur daun. Material utama

pada

ganggang merah adalah suatu polisakarida yang dinamakan tepung florida yang merupakan hasil polimerisasi dari glukosa, berbentuk bulat, tidak larut dalam air, dan seringkali berlapis-lapis. Tepung ini tidak terdapat pada kromatofora tetapi pada permukaannya. Selain tepung florida terdapat juga floridosida yaitu persenyawaan gliserin dan galaktosa serta minyak. Dinding sel dari ganggang merah ini juga terdiri atas dua lapis, di dalam terdiri atas selulosa dan dinding luar terdiri atas pektin yang berlendir. Habitat hidup ganggang merah adalah laut atau ekosistem payau (Atlas dan Bartha, 1981). d. Divisi Cyanophyta Klas

:Cyanophyceae

Ordo

:Chroococcales, Chamaesiphonales, dan Oscillatoriales

Cyanophyta bersel tunggal atau berbentuk benang dengan struktur tubuh yang masih sederhana. Bersifat autotrof dimana kromatofora dan inti tidak ditemukan. Dinding sel mengandung pektin, hemiselulosa dan selulosa yang

kadang-kadang berupa lendir, di tengah-tengah sel terdapat bagian yang tidak berwarna yang mengandung asam deoksi-ribonukleat dan asam ribonukleat. Selsel yang telah tua tampak vakuola. Ganggang ini tidak memiliki flagela sebagai alat geraknya. Umumnya gerakan ganggang ini karena adanya kontraksi tubuh dan dibantu dengan pembentukan lendir. Setelah pembelahan sel – sel tetap bergandengan dengan perantara lendir tadi, dan dengan demikian terbentuk kelompok-kelompok atau koloni. Sebagai zat makanan ditemukan glikogen dan butir-butir sianofisin (lipo-protein) (Tjitrosoepomo, 1994). Hingga saat ini diperkirakan terdapat 2000 spesies Cyanophyta yang dapat ditemukan di berbagai habitat yang mengandung air, maupun di dalam tanah serta di bebatuan. Secara umum Cyanophyta lebih mendominasi pada habitat dengan kemasaman netral atau sedikit alkali. Ganggang ini hidup sebagai plakton dan bentos (Bold dan Wynne, 1985). e. Divisi Euglenophyta Klas

:Euglenophyceae

Ordo

:Eutreptiales, Euglenales, dan Heteronematales

Euglena merupakan bagian dari Chlorophyta karena adanya klorofil-a dan b dalam kloroplas, ganggang ini bersifat uniselular dan bergerak secara aktif dengan flagela. Sel euglena tidak kaku dan tidak memiliki dinding sel

yang

berisikan selulosa. Membran luar lentur dan dapat digerakkan. Beberapa spesies tertentu memiliki bintik mata merah yang jelas. Vakuola kontaktil dan fibril juga dijumpai dalam sel. Fotosintesis dilakukan di dalam kloroplas dan bersifat autotrofik fakultatif. Euglena tersebar luas di tanah maupun dalam air (Pelczar dan Chan, 1986). f. Divisi Phaeophyta Klas

: Phaeophyceae

Ordo

:Ectocarpales, Cutleriales,

Chordariales, Sphacelariales,

Sporochnales,

Desmarestiales,

Tilopteridales,

Dictyotales,

Dictyosiphonales, Scytosiphonales, Laminariales, Fucales, dan Durvillaeales. Phaeophyta dalam kromatoforanya terkandung fikosantin. Sebagai hasil asimilasi dan sebagai zat makanan cadangannnya tidak pernah ditemukan zat tepung, tetapi sampai 50% dari berat keringnya terdiri atas minyak dan laminarin yaitu sejenis karbohidrat yang lebih dekat dengan selulosa dari pada tepung.

Dinding selnya terdiri atas selulosa di bagian dalam dan bagian luar pektin. Selselnya hanya memiliki satu inti. Kebanyakan jenis ganggang ini hidup dalam air laut, sebagian lainnya di air tawar (Tjitrosoepomo, 1994). 2.1.1

Komposisi kimia sel ganggang mikro Komposisi kimia sel semua jenis ganggang umumnya terdiri dari protein,

karbohidrat, lemak (fatty acids) atau lipid komposisi lipid pada

dan asam nukleat. Perbedaan

ganggang seringkali memperlihatkan sebagai hasil dari

variasi pada lingkungan atau kondisi media biakan. Komposisi kimia ganggang dalam persen bobot kering disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Komposisi kimia ganggang dalam persen bobot kering Komposisi kimia (% bobot kering) Ganggang Scenedesmus obliquus Scenedesmus quadricauda Scenedesmus dimorphus Chlamydomonas rheinhardii Chlorella vulgaris Chlorella pyrenoidosa Spirogyra sp. Dunaliella bioculata Dunaliella salina Euglena gracilis Prymnesium parvum Tetraselmis maculata Porphyridium cruentum Spirulina platensis Spirulina maxima Synechoccus sp. Anabaena cylindrica

Protein

Karbohidrat

Lemak

50-56 47 8-18 48 51-58 57 6-20 49 57 39-61 28-45 52 28-39 46-63 60-71 63 43-56

10-17 21-52 17 12-17 26 33-64 4 32 14-18 25-33 15 40-57 8-14 13-16 15 25-30

12-14 1.9 16-40 21 14-22 2 11-21 8 6 14-20 22-38 3 9-14 4–9 6-7 11 4-7

Asam nukleat 3-6 4-5 1-2 2-5 3-4.5 5 -

Sumber : Becker (1994) Lemak merupakan unsur terbanyak ketiga yang terdapat di dalam organisme hidup. Lemak terdapat pada sel-sel organ vegetatif tumbuhan di dalam protoplasma. Lemak adalah salah satu bentuk lipid yang merupakan bentuk simpanan dari karbon, hidrogen dan oksigen. Angka dan Suhartono (2000), menemukan bahwa pada ganggang hijau biru Spirulina kaya akan asam lemak tak jenuh. Salah satu jenis yang utama adalah asam linolenat yang mencapai 20% dari total lipid. Jenis gula yang menyusun karbohidrat Spirulina termasuk ramnosa (19%), glukan (1.5%), silitol berfosfat (2.5%), glukosamin dan asam muramat (2%), glikogen (0.5%), serta asam sialat (0.5%). Bold dan Wynne (1985), menambahkan bahwa 1.7 % dari berat dinding sel Pleurotaenium adalah

lipid, 0.32% adalah nitrogen dan selebihnya adalah glukosa, galaktosa, xylosa dan arabinosa. Ganggang adalah tumbuhan yang dapat berfotosintesis. Gula merupakan karbohidrat paling sederhana yang dihasilkan dari fotosintesis. Total sel yang mengandung lemak (fatty acids) pada diatom dipelajari berada pada jumlah yang cukup pada total sel lipid yaitu 1.6-52.4 pg sel-1 dan 898 pg sel

-1

pada Coscinodiscus sp. Pada lemak jenuh diperoleh 16-37% dari

total lemak (fatty acids) (Dunstan et al., 1993). Kandungan lipid ganggang mikro dipengaruhi oleh keadaan lingkungan fisiknya. Yakovleva (2004), rasio

Menurut Khotimchenko dan

kandungan dan struktur lipid ganggang merah

Tichocarpus crinitus sangat dipengaruhi oleh kondisi cahaya. T. crinitus memiliki kandungan lipid yang melimpah pada kondisi intensitas cahaya yang tinggi. Lipid pada jenis ganggang ini terdiri atas glikolipid, phospolipid dan lipid. Glikolipid mencapai 58 - 63% dari total lipid dan terdiri dari monogalactosyldiacylglycerol (MGDG), digalactosyldiacylglycerol (DGDG) dan sulfoquinovosyldiacylglycerol (SQDG). Phospolipid utama pada T. crinitus adalah phosphatidylcholine (PC) dan phosphatidylglycerol (PG), sedangkan Lipid terdiri dari triacylglycerols (TG). Kandungan total lipid pada berbagai kelas ganggang disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Kandungan total lipid pada berbagai kelas ganggang Kandungan total lipid Neutral lipid

Glycolipid

Phospholipid

Hidrokarbon (% biomasa)

1-70

21-66

6-62

17-53

0.03-1.0

Chrysophyceae

12-72

-

-

-

-

Rhodophyceae

-

41-58

42-59

-

-

Cyanophyceae

2-23

11-68

12-41

16-50

0.005-0.6

Euglenophyceae

17

-

-

-

-

Bacillariophyceae

1-39

14-60

13-44

10-47

0.2-0.7

Klas ganggang

Total lipid (%biomasa)

Chlorophyceae

Sumber : Borowitzka dan Borowitzka (1988) Efek dari konsentrasi hara nitrogen dalam kultur media terhadap produksi lipid dilaporkan oleh Regnault et al. (1995), bahwa pada konsentrasi nitrogen tinggi, ganggang hijau Chlorella vulgaris, Scenedesmus obligus dan Frintschiella tuberose menghasilkan sejumlah besar polar lipid. Pada konsentrasi nitrogen yang rendah, kandungan lipid, terutama triacylglycerols (TG), meningkat. Sebaliknya kandungan C14 lemak (fatty acids) berada pada jumlah yang tetap. Becker (1994), menemukan bahwa pada kondisi optimum Dunaliella spp. dapat

mengakumulasi hingga 40% gliserol dari total biomasa. Pada kultur media terbuka menunjukkan rata-rata produksi Dunaliella spp. sekitar 4.5 g gliserol m-2 d-1 dapat ditemukan pada media dengan salinitas 3.5 M.

Kandungan gliserol

yang lebih tinggi dapat ditemukan pada kultur media dengan tingkat salinitas yang lebih rendah. Hidrokarbon merupakan senyawa dasar pembentuk bahan bakar. Sejumlah kecil hidrokarbon terdeteksi sebanyak (0.3- 10% dari total lipid), yang didominasi n-C

21:5

dan n-C

21:6

pada semua spesies ganggang kecuali pada

Haslea ostrearia, dan Rhizosolenia setigera dimana C25 dan C

30

tersedia dalam

jumlah yang melimpah (Dunstan et al., 1993). 2.1.2

Pendekatan Identifikasi Ganggang Mikro Pendekatan identifikasi ganggang mikro dilakukan dengan mengacu pada

Bold dan Wynne (1985) dalam “Introduction to The Algae Structure and Reproduction”.

Identifikasi ganggang mikro yang utama didasarkan pada

karakteristik morfologi serta sifat-sifat selular seperti: sifat pigmen fotosintetik; struktur sel dan flagela yang dibentuk oleh sel-sel yang bergerak, serta lipid sebagai bahan cadangan organik yang dihasilkan sel. 1. Karakteristik morfologi Banyak spesies

ganggang terdapat sebagai sel tunggal yang dapat

berbentuk bola, batang, gada atau kumparan. Ganggang memiliki ukuran sangat beragam. Ganggang ada yang memiliki flagela ada yang tidak. Bersifat uniseluler tetapi spesies tertentu membentuk koloni-koloni multiseluler. Beberapa koloni merupakan agregasi (kumpulan) sel-sel tunggal identik yang saling melekat setelah pembelahan. Ganggang sebagaimana protista eukariotik yang lain, mengandung nukleus yang membatasi membran yang mengandung pati, tetesan minyak dan vakuola. Setiap sel mengandung satu atau lebih kloroplas, yang dapat berbentuk pita, di dalam matriks kloroplas terdapat gelembung-gelembung pipih bermembran yang dinamakan tilakoid. Membran tilakoid berisikan klorofil dan pigmen-pigmen pelengkap yang merupakan situs reaksi cahaya fotosintesis.

2. Sistem pigmen Pigmen terdapat dalam kloroplas. Kloroplas di dalam sel letaknya mengikuti bentuk dinding sel (parietal). Kloroplas kerap berisi masa protein cadangan, yang disebut pirenoid. Tubuh ganggang terdapat zat warna (pigmen), yaitu: - Fikosianin

: warna biru

- Klorofil

: warna hijau

- Fikosantin

: warna coklat

- Fikoeritrin

: warna merah

- Karoten

: warna keemasan

- Xantofil

: warna kuning

3. Sifat bahan cadangan Cadangan makanan ganggang umumnya merupakan amilum yang tersusun sebagai rantai glukosa tidak bercabang yaitu amilosa dan rantai yang bercabang amilopektin. Seringkali amilum tersebut terbentuk dalam granula bersama dengan badan protein dalam plastida disebut pirenoid. Pirenoid umumnya diliputi oleh butiran-butiran pati, pirenoid ini berasal dari hasil asimilasi berupa tepung dan lemak (lipid) tetapi beberapa jenis tidak mempunyai pirenoid. 4. Struktur sel dan Flagela Struktur tubuh ganggang sangat bervariasi. Beberapa spesies yang bersel tunggal dapat bergerak atas kekuatan sendiri (motil), sedangkan sebagian lagi non motil. Koloni ganggang dapat berupa benang-benang (filamen). Koloni yang tidak membentuk filamen biasanya merupakan kumpulan sel berbentuk bundar atau pipih tanpa alat lekat (holdfast). Dua tipe pergerakan fototaksis pada gangang yaitu: a. Pergerakan dengan flagela Pada umumnya sel ganggang dijumpai adanya flagela. Flagela dihubungkan dengan struktur yang sangat luas disebut aparatus neuromotor, merupakan granula pada pangkal dari tiap flagela disebut blepharoplas. Flagela tersebut dikelilingi oleh selubung plasma. b. Pergerakan dengan sekresi lendir Beberapa divisi ganggang juga terdiri dari anggota bersel satu yang tidak mempunyai flagela atau tidak mempunyai alat gerak yang lain. Mekanisme daya penggerak disebabkan adanya stimulus cahaya yang diduga oleh adanya sekresi lendir melalui porus dinding sel pada bagian apikal dari sel. Daya penggerak lain

oleh modifikasi khusus gerak ameboid. Gerakan ditimbulkan oleh arus sitoplasmik

yang terarah di dalam kanal rafe, yang mendorong sel diatas

substrat (Stanier et al., 1982). Berdasarkan uraian diatas maka divisi taksonomi ganggang utama berdasarkan sifat-sifat seluler disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Divisi taksonomi ganggang utama berdasarkan sifat-sifat seluler

Nama Umum (Divisi)

Sistem pigmen

Sifat Bahan Cadangan

Klorofil; karoten; xantofil

Pati, minyak

Ganggang Keemasan dan Diatom (Chrysophyta)

Karoten

Karbohidrat seperti pati; minyak

Ganggang Merah (Rhodophyta)

Fikoeritrin; karoten dan xantofil Fikosianin; fikoeritrin

Pati floridean (seperti glikogen)

Euglenoid (Euglenophyta)

Klorofil; karoten; xantofil

Karbohidrat seperti pati; minyak

Ganggang Coklat (Phaeophyta)

Fikosantin

Laminarin dan lipid

Ganggang Hijau (Chlorophyta)

Ganggang Hijau Biru (Cyanophyta)

Sumber : Pelczar dan Chan (1986)

Glikogen dan minyak

Struktur Sel dan Flagela Kebanyakan non motil (kecuali satu ordo), tetapi beberapa sel reproduktif dapat berflagela Flagela: 1 atau 2 sama atau tidak sama; pada beberapa permukaannya tertutup oleh sisik-sisik khas Nonmotil; agar dan keragen dalam dinding sel Nonmotil; selulosa dan pektin dalam dinding sel Flagela: 1, 2, atau 3 yang sama, agak apikal ; ada kerongkongan ; tidak ada dinding sel tetapi mempunyai pelikel elastik Flagela: 2 lateral, tak sama; asam alginat dalam dinding sel

2.2

Fisiologis Ganggang Mikro Secara umum komunitas ganggang baik di perairan maupun darat

dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang ada seperti intensitas cahaya, suhu, salinitas, pH, konsentrasi zat hara organik dan anorganik. 2.2.1

Intensitas Cahaya dan Suhu Ganggang adalah organisme photoautotropik atau phototropik. Cahaya

menjadi faktor pembatas fotosintesis pada intensitas yang rendah. Pada keadaan ini laju dari keseluruhan fotosintesis ditentukan oleh laju suplai energi cahaya. Laju difusi CO2 ke dalam sel juga dapat mengontrol laju fotosintesis secara keseluruhan. Keadaan jenuh cahaya kemungkinan dicapai karena CO2 menjadi faktor pembatas. Jika intensitas cahaya atau konsentrasi CO2 menjadi faktor pembatas fotosintesis, maka suhu akan sangat kecil pengaruhnya. Laju fotosintesis baru bersifat tanggap terhadap suhu pada keadaan dimana cahaya bukan merupakan faktor pembatas. Nilai maksimum kecepatan proses fotosintesis terjadi pada kisaran suhu 25-400C (Reynolds, 1990).

Ganggang

memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya menjadi lebih bervariasi. Laju pertumbuhan Chaetoceros gracilis naik pada intensitas penyinaran 500-10.000 klux. Skeletonema costatum banyak dipengaruhi oleh periode penyinaran dengan 10-12 jam gelap merupakan periode penyinaran yang optimum untuk pertumbuhannya. Sehingga dengan peningkatan intensitas sinar dari 500-12.000 klux dapat meningkatkan pertumbuhan jenis ganggang ini, akan tetapi akan menurun jika intensitas melebihi 12.000 klux. Intensitas sinar sebesar 4000-5000 klux merupakan kisaran intensitas sinar optimal untuk pembentukan auksospora diatom (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Menurut Borowitzka dan Borowitzka (1988), Dunaliella spp. memiliki toleransi yang tinggi terhadap suhu. Hal ini dimungkinkan oleh adanya dinding sel yang terdiri atas protein. Pada suhu diatas 400C Dunaliella tertiolecta mulai mengeluarkan gliserol pada komponen plasma membran sebagai bentuk penyesuaian terhadap perubahan lingkungan. Setiap jenis ganggang membutuhkan cahaya dan suhu tertentu untuk pertumbuhan maksimumnya. Welch (1980), menyatakan bahwa diatom akan mendominasi perairan pada saat intensitas cahaya tinggi dan suhu rendah. Chlorohyta melimpah pada kondisi intensitas cahaya tinggi dan suhu tinggi,

sedangkan Cyanophyta akan mendominasi perairan apabila intensitas cahaya rendah dan suhu tinggi. 2.2.2

Salinitas dan pH Salinitas dan pH merupakan parameter oseanografi yang penting.

Salinitas adalah salah satu faktor yang berpengaruh terhadap organisme air dalam mempertahankan tekanan osmotik dalam protoplasma sebagai lingkungan hidupnya.

dengan air

Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995),

ganggang Phaeodactylum sp. bertoleransi terhadap kadar garam 20-700/00 dan mengalami pertumbuhan optimal pada kisaran salinitas 350/00. Chaetoceros sp. memiliki kisaran salinitas sangat tinggi yaitu 6-500/00, dengan kisaran salinitas 17250/00 sebagai salinitas optimum untuk pertumbuhannya. Sedangkan pada Skletonema costatum salinitas yang optimal untuk pembentukan auksospora adalah 20-350/00. Menurut Takagi et al. (2005), penambahan 0,5 M NaCl selama kultivasi ganggang mikro laut Dunaliella memberikan peningkatan pertumbuhan dan kandungan lipid. Konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam cairan sel dan protoplasma sangat penting bagi fisiologis ganggang. Ganggang umumnya hidup dengan baik pada pH netral (pH 7). Colman dan Gehl (1983), menyatakan bahwa aktivitas fotosintesis akan turun menjadi maximum 33% ketika pH turun pada 5.0. Pertumbuhan ganggang laut jenis Chlorella sp. sangat baik pada kisaran pH 6 8 dan kisaran salinitas 20 – 40 ppt (Sutomo, 1990). Perairan yang berkondisi asam dengan pH kurang dari 6.0 dapat menyebabkan ganggang tidak dapat hidup dengan baik. Perairan dengan nilai pH lebih kecil dari 4.0 merupakan perairan yang sangat asam dan dapat menyebabkan kematian organisme air, sedangkan pH lebih dari 9.5 merupakan perairan yang sangat basa dan dapat mengurangi produktivitas organisme air termasuk ganggang (Wardoyo, 1982). Air yang bersifat basa dan netral menjadikan organisme yang hidup di dalamnya lebih produktif untuk tumbuh dan berkembang dibandingkan dengan air yang bersifat asam (Hickling, 1971).

2.2.3

Unsur Hara Unsur hara anorganik utama yang dibutuhkan ganggang mikro untuk

tumbuh dan berproduksi adalah N dan P. Gas nitrogen, nitrat, nitrit, ammonium, dan bentuk nitrogen organik adalah bentuk nitrogen dalam air (Boyd, 1992). Gas nitrogen (N2) tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik dan harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi ammonia (NH3), ammonium (NH4+)

dan

nitrat

(NO3-).

Namun

beberapa

jenis

Cyanophyta

dapat

memanfaatkan gas N2 secara lansung dari udara (Effendi, 2003). Unsur hara nitrogen yang dibutuhkan ganggang dalam pertumbuhannya adalah nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3-) (Nybakken, 1993). Ditambahkan oleh Mulyadi (1999), bahwa ketersediaan nitrat dalam media akan mempengaruhi kecepatan serap ammonium oleh ganggang Dunaliella tertiolecta. Pemanfaatan ammonium meningkat seiring dengan semakin berkurangnya kandungan nitrat dalam media hidupnya. Kecepatan serap ganggang hijau ini bervariasi antara 0,041 - 0,085 mg/l. Kebutuhan akan hara anorganik mikro seperti Si juga telah dipelajari pada diatom. Diatom dan Silicoflagellata membutuhkan silikat (SiO2) dalam jumlah yang cukup. Rata-rata nitrogen yang dibutuhkan oleh banyak ganggang dalah diantara 5-10% dari berat kering atau 5-50 mM (Becker, 1994). Fosfor merupakan unsur esensial bagi pertumbuhan ganggang, sehingga menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan ganggang akuatik. Fosfor ditemukan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat di perairan. Ortofosfat merupakan produk ionisasi dari asam ortofosfat yang paling sederhana dan dapat dimanfaatkan secara langsung oleh ganggang (Boyd, 1992). Ganggang tidak dapat memanfaatkan fosfor yang berikatan dengan ion besi dan kalsium pada kondisi aerob karena bersifat mengendap (Jeffries dan Mills, 1996). Menurut Musa (1992), perairan dengan kandungan fosfat rendah 0.000.02 ppm akan didominasi oleh diatom, pada 0.02-0.05 ppm didominasi oleh Chlorophyta dan pada konsentrasi tinggi yaitu > 0.10 ppm akan didominasi oleh Cyanophyta. Selain hara anorganik utama, hara lainnya juga dibutuhkan untuk pengkayaan sejumlah ganggang tertentu seperti Si, Zn, Mn, Mo, Na, Cl, Cu, Co, dan B. Unsur hara mikro berperan dalam sistem enzim, proses oksidasi dan reduksi dalam metabolisme

ganggang

mikro serta digunakan

untuk

memproduksi klorofil (Garcia dan Garcia, 1985). Unsur hara anorganik dan

o organik han nya dibutuh hkan dalam jumlah ke ecil tetapi harus h dipen nuhi untuk m melengkapi daur hidup ganggang g (N Nybakken, 1993).

2 2.3

Baha an Bakar Na abati (BBN)) Menu urut publika asi British P Petroleum (BP) dalam Statistical Review of

World Energ rgy (2005), bahwa prod duksi minyakk tertinggi Indonesia te erjadi pada t tahun 1977, dengan ra ata-rata seb besar 1685 ribu barel/h hari. Produk ksi minyak s itu tiidak pernah h lagi menca apai angka tersebut. Pada P tahun Indonesia setelah 2 2004, produ uksi minyak Indonesia hanya h sebes sar 1126 rib bu barel/hari, angka ini s sudah berad da di bawah konsumsi B BBM Indone esia yang jum mlahnya seb besar 1150 r ribu barel/ha ari. Grafik prroduksi dan konsumsi minyak m di Ind donesia disa ajikan pada

Produksi (ribu barel per hari)

G Gambar 1.

(BP, 2005)

Produksi Konsumsi

Tahun

G Gambar 1 Produksi da an konsumsi minyak Indo onesia urut Menu

Apriyyantono (2006), dalam m rangka menjamin keamanan

p pasokan en nergi dalam m negeri dan untuk mendukung m unan yang pembangu b berkelanjuta an, telah dite erbitkan Pera aturan Presiiden (Per Prres) No. 5 Tahun T 2006 t tentang keb bijakan energ gi nasional, dalam Pera aturan Pressiden tersebut sasaran p peranan BBN (biofuel) dalam d konsu umsi energi nasional dita argetkan leb bih dari 5% p pada tahun 2025. BBN yang layak dikembangkan di Indon nesia adalah h biodiesel d bioetano dan ol. Secara ilmiah, biodie esel adalah bahan b bakarr substitusi solar/diesel s y yang berasa al dari ekstrraksi minyakk nabati yan ng terbuat da ari sumberd daya hayati a atau biomas sa. Pengerrtian biodiessel dalam ke erangka ind dustri/ kome ersial masa k adalah bahan baka kini ar mesin die esel yang terdiri atas ester e alkil asam-asam a

lemak. Sedangkan bioetanol adalah bahan bakar substitusi bensin (gasolin) yang berasal dari pengolahan (fermentasi dan hidrolisis) glukosa atau karbohidrat (Wahyudi, 2006). Sebagai Negara agraris di kawasan tropis, ada banyak jenis sumber bahan baku nabati yang dapat diolah menjadi BBN (biofuel) yang beberapa diantaranya sudah dimanfaatkan sebagai sumber lipid atau minyak untuk keperluan komersial, seperti minyak sawit, minyak kelapa dan tebu. Sementara sebagian lainnya belum termanfaatkan secara optimal seperti ganggang mikro. Terdapat beberapa kelebihan pemanfaatan ganggang mikro sebagai sumber BBN dibandingkan sumber lainnya. Komoditas ini juga memiliki potensi lain seperti menjadi bahan pangan, pakan ternak dan berguna untuk berbagai industri pengolahan. Ada beberapa cara ekstraksi minyak nabati yang berasal dari ganggang mikro menurut Oilgae (2006), diantaranya adalah 1) Pengepresan (Expeller/Press) yaitu penggunaan alat pengepres untuk mengekstraksi minyak yang terkandung dalam ganggang, ganggang yang sudah siap panen dipanaskan dahulu untuk menghilangkan air yang masih terkandung di dalamnya, dengan menggunakan alat pengepres ini dapat diekstrasi sekitar 70 75% minyak yang terkandung dalam ganggang. 2) Chemical solvent oil extraction yaitu penggunaan pelarut kimia. Minyak dari ganggang dapat diambil dengan menggunakan larutan kimia, misalnya dengan menggunakan, eter, hexana, atau metanol. 3) Supercritical Fluid Extraction yaitu penggunaan CO2, CO2 dicairkan dibawah tekanan normal kemudian dipanaskan sampai mencapai titik kesetimbangan antara fase cair dan gas. Pencairan fluida inilah yang bertindak sebagai larutan yang akan mengekstraksi minyak dari ganggang. Metode ini dapat mengekstraksi hampir 100% minyak yang terkandung dalam ganggang. Namun begitu, metode ini memerlukan peralatan khusus untuk penahanan tekanan. Proses konversi minyak menjadi biodiesel dilakukan melalui tahapan transesterifikasi. Proses transesterifikasi diperlukan dalam pembuatan biodiesel karena minyak lemak (atau minyak nabati) mentah masih mengandung fosfat/ fosfolipid yang dapat menyebabkan kerak/ deposit, mengandung asam lemak bebas yang dapat bersifat korosif. Berdasarkan penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa biodiesel (Fatty Acids Methyl Ester) adalah bahan bakar yang bermutu tinggi dan secara teknis, biodiesel

layak

bahan bakar mesin diesel (Soerawidjaja, 2006).

dimanfaatkan

sebagai

3 METODE PENELITIAN

3.1

Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian

ini

dilaksanakan

di

Laboratorium

Bioteknologi

Tanah

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian IPB dan Indonesian Center for Biotechnology and Biodiversity (ICBB) Cilubang Nagrak Situgede Kabupaten Bogor. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Desember 2008 sampai dengan Juli 2009. 3.2

Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah sampel ganggang mikro air tawar dan

tanah yang berasal dari berbagai lokasi dan ekosistem di Jawa Barat dan Jawa Tengah serta beberapa jenis bahan kimia. Media yang digunakan sebagai media tumbuh ganggang mikro adalah media M4 (media NORO) dan media MJ (media Jorgensen) sebagai media standar (Takagi et al., 2005). Media ini akan digunakan pada tahapan isolasi dan kultivasi ganggang mikro. Komposisi media standar disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Komposisi media standar Media M4 NaNO3 K2HPO4 MgSO4.7H2O CaCl2.2H2O Ctric Acid Fe-ammonium citrate EDTA Na2CO3 Trace Metal. Komposisi Trace Metal H3BO3 MnCl2.4H2O Zn.SO4.7H2O Na2Mo.O4.2H2O CuSO4.5H2O CO(NO3)2.6H2O

Keterangan :

Komposisi (g/L) 1.5 0,04 0.075 0.036 0.06 0.06 0.001 0.02 0.01 2.86 1.81 0.222 0.39 0.079 0.049

Media MJ NaNO3 K2HPO4 Vit B 12 Na2SiO3.5H2O EDTA Trace Metal I Trace Metal II Komposisi Trace Metal I NaCl KNO3 NaH2PO4.2H2O NaHCO3 Komposisi Trace Metal II Na2EDTA.2H2O FeCl3.6H2O CuSO4.7H2O ZnSO4.7H2O CoCl2.6H2O MnCl2.4H2O Na2MoO4

Media M4 modifikasi media NORO Media Mj modofikasi media Jorgensen

Komposisi (g/L) 1.5 0.04 0.001 0.454 0.05 0.001 0.01 0.58 1 0.166 0.5 4.1 0.932 10.5 20.2 3.4 0.73 0.20

Alat yang digunakan adalah erlenmeyer, autoklaf, shaker, laminar flow, sentrifuse, spektrofotometer (spektronik 20) dan mikroskop flouresence. 3.3

Pelaksanaan Penelitian Pelaksanaan penelitian ini disajikan pada bagan alir Gambar 2.

Potensi ganggang mikro

Pengambilan sampel ganggang mikro di Jawa Barat dan Jawa Tengah

Isolasi dan seleksi ganggang mikro 28 Isolat

Kultivasi Ganggang Mikro 4 Isolat

Optimasi pertumbuhan ganggang mikro Analisis pengaruh salinitas dan pH

Identifikasi ganggang mikro Optimasi nitrogen dan fosfor

Analisis kadar gula total

Produksi total lipid

Bahan Bakar Nabati (BBN) Keterangan: - - - adalah objek kajian Gambar 2 Bagan alir penelitian

3.3.1

Pengambilan Sampel Pengambilan sampel dilakukan pada berbagai lokasi dan ekosistem di

Jawa Barat dan Jawa Tengah. Lokasi mewakili ekosistem dengan keragaman yang tinggi yaitu ekosistem Kawah Vulkan (Bledug Kuwu), bendungan besar yaitu waduk Sempor, Kebumen Jawa Tengah, kolam dan sawah yang diperkirakan merupakan habitat hidup ganggang mikro. Deskripsi lokasi pengambilan sampel ganggang mikro disajikan pada Lampiran 1. 3.3.2

Tahapan Isolasi dan Seleksi Ganggang Mikro Tahapan isolasi dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan sampel

ganggang mikro yang akan digunakan pada tahapan kultivasi. Tahapan isolasi dilakukan dengan pemurnian biakan pada pengenceran bertingkat. Dari tahapan isolasi kemudian ganggang mikro diseleksi untuk selanjutnya akan dikultivasi pada berbagai volume media biakan. Tahapan isolasi diawali dengan pemurnian sampel ganggang mikro pada pengenceran bertingkat kemudian seluruh sampel ganggang mikro diisolasi sebanyak 0,25 ml ke dalam erlenmeyer berisi 5 ml volume media M4 dan Mj. Isolat diinkubasi pada 27 ± 20C dibawah cahaya dengan intensitas 1.2 ± 0.5 klux dengan 12:12 jam fotoperiode. Setelah tahapan isolasi dilakukan tahapan seleksi ganggang mikro berdasarkan kecepatan tumbuh, kondisi pertumbuhan, dan keanekaragaman pigmennya. Isolat ganggang mikro yang terseleksi disimpan pada agar miring sebagai stok serta pada gliserol 20%, dan diletakkan didalam freezer. 3.3.3

Tahapan Kultivasi Tahapan kultivasi dilakukan agar ganggang mikro yang telah terseleksi

diperoleh dalam jumlah atau masa sel yang cukup untuk digunakan pada tahapan optimasi. Tahapan kultivasi dilakukan dengan menumbuhkan masingmasing isolat

ganggang mikro terseleksi

pada erlenmeyer kedalam media

dengan volume yaitu 25 ml, 50 ml 150 ml, dan 250 ml. Kultur tunggal dipastikan dengan

peremajaan

berulang

dan

pengamatan

di

bawah

mikroskop.

Pertumbuhan awal diamati selama selang waktu 7-10 hari setelah ditumbuhkan. Setelah stok kultur pada volume media 250 ml mencapai optical density (OD) 0.2 atau lebih maka biakan ganggang mikro siap untuk digunakan pada tahapan optimasi.

3.3.4 Tahapan Optimasi Pertumbuhan ganggang mikro Tahapan optimasi pertumbuhan dilakukan dengan menguji pertumbuhan ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, salinitas dan pH terhadap media biakan dan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan 3.3.4.1 Optimasi Nitrogen dan Fosfor Optimasi nitrogen dan fosfor dilakukan untuk mengetahui produksi biomasa, dan produksi total lipid ganggang mikro setelah 30 hari masa inkubasi. Sedangkan laju pertumbuhan ganggang mikro diukur selama masa inkubasi. Proses optimasi diawali dengan menumbuhkan kultur biakan ganggang sebanyak 10 ml kedalam media dengan volume 500 ml dengan dua sumber nitrogen dan fosfor pada berbagai konsentrasi. Biakan diinkubasi pada 27 ± 20C dibawah cahaya dengan intensitas 1.2 ± 0.5 klux dengan 12:12 jam fotoperiode. Pada beberapa spesies ganggang mikro, laju pertumbuhan diatur dengan memodifikasikan nitrogen dan fosfor (Lambardi dan Wangersky, 1991). KNO3 dan Urea (CO (NH2)2) merupakan hara yang digunakan sebagai sumber nitrogen. Sebagaimana yang dideskripsikan oleh Change dan Page (1995), laju pertumbuhan ganggang tertinggi dengan NO3-, sedang dengan NH4+ dan yang paling rendah dengan Urea. Sumber fosfor ditambahkan dengan menggunakan KH2PO4 dan TSP (Ca(H2PO4)2).

Komposisi sumber nitrogen dan fosfor pada

berbagai konsentrasi disajikan pada Lampiran 2. Sumber dan konsentrasi nitrogen dan fosfor disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Sumber dan konsentrasi nitrogen dan fosfor Sumber Konsentrasi

Nitrogen

Fosfor

KNO3 dan Urea (CO (NH2)2)

KH2PO4 dan TSP (Ca(H2PO4)2)

Standar

20 mM

0.2 mM

N1

10 mM

0.2 mM

N2

30 mM

0.2 mM

N3

40 mM

0.2 mM

P1

0.1 mM

20 mM

P2

0.5 mM

20 mM

P3

1.0 mM

20 mM

Ket: Konsentrasi nitrogen dan fosfor dimodifikasi dari komposisi media standar

3.3.4.2 Produksi Total Lipid Setelah 30 hari masa inkubasi, biakan ganggang mikro kemudian diukur produksi biomasa dan produksi total lipidnya dengan ketetapan biakan ganggang mikro telah mencapai kerapatan sel (OD) 0.2 atau lebih pada akhir masa inkubasi.

OD

diukur

pada

panjang

gelombang

(λ)

680

nm

dengan

spektofotometer (Lee et al., 1998). Pengukuran produksi total lipid dilakukan dengan proses ekstraksi. Proses ekstraksi lipid ganggang mikro solvent

oil

dilakukan

extraction (Bligh dan Dyer, 1959),

dengan metode chemical yaitu dengan menggunakan

bahan kimia sebagai pelarut. Pelarut kimia yang digunakan adalah metanol dan chloroform dengan tahapan : tabung ditimbang dan dicatat berat tabung reaksi kosong; dimasukkan perlakuan ganggang, disentrifuse 3500 rpm selama 10 menit; dibuang supernatan lalu disimpan dalam oven selama 1 malam hingga kering (800C); biomasa ganggang mikro yang telah kering ditambahkan dengan 4 ml aquadest bebas ion; ditambahkan metanol 10 ml dan chloroform sebanyak 5 ml; dishaker kembali selama 1 malam; kemudian ditambahkan kembali aquadest bebas ion 5ml + 5 ml chloroform; sentrifuse 3500 rpm selama 10 menit; diambil endapan lipid yang mengendap selanjutnya diletakkan di dalam tabung reaksi dan dipanaskan untuk menghilangkan campuran larutan kimia yang ditambahkan sebelumnya. Perhitungan % total lipid ganggang mikro adalah: Lw % Total lipid

=

X 100 Bw

Keterangan:

Lw Bw

= Berat Lipid (g) = Berat biomasa (g)

3.3.4.3 Analisis Pengaruh Salinitas dan pH Analisis pengaruh salinitas dan pH dilakukan untuk mengetahui kondisi media biakan yang sesuai terhadap salinitas dan pH

bagi pertumbuhan sel

ganggang mikro melalui pengukuran rapat optis (OD) yang diukur setelah 30 hari masa inkubasi. Masing-masing perlakuan di ulang 3x. Kombinasi perlakuan faktorial 3 x 3 dari 3 taraf salinitas dan 3 taraf pH disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6 Kombinasi perlakuan faktorial 3 x 3 dari tiga taraf salinitas dan tiga taraf pH Salinitas (mol/L) Nacl

5.0 (B1)

pH 7.0 (B2)

9.0 (B3)

0.2 (A1)

A1B1

A1B2

A1B3

0.4 (A2)

A2B1

A2B2

A2B3

0.6 (A3)

A3B1

A3B2

A3B3

Steel dan Torrie (1981), memberikan model matematis untuk rancangan acak lengkap faktorial sebagai berikut:

Y ij = μ + α i + β j + (αβ) ij + ε ij dimana:

Y ij

= Respon

μ

= Nilai Tengah Populasi

αi

= Pengaruh dari faktor 1 (salinitas)

βj

= Pengaruh dari faktor 2 (pH)

(αβ) ij = Pengaruh interaksi faktor Salinitas dan pH ε ij

= Pengaruh galat percobaan

Instrumen statistik yang digunakan adalah SAS 9.1. 3.3.4.4 Analisis Kadar Gula Total Ganggang adalah organisme yang dapat berfotosintesis. Gula merupakan senyawa organik kompleks pertama yang dibentuk tumbuhan sebagai hasil fotosintesis (Suradikusumah, 1989). Pengukuran kadar gula total dalam larutan media biakan pada ganggang mikro dilakukan dengan menggunakan Spektronik 20. Metode yang digunakan untuk menetapkan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan adalah metode fenol sulfat (Halme et al., 1993). Prinsip metode ini adalah sampel yang mengandung gula (gula sederhana dan turunannya) bereaksi dengan fenol dan H2SO4 akan menghasilkan warna orange - kekuningan yang stabil. Tahapan Pembuatan kurva standar Larutan standar glukosa dibuat dalam satuan Bagian Per Juta (bpj) yaitu: 10 bpj, 20 bpj, 40 bpj, 60 bpj, 80 bpj, 100 bpj. Masing-masing larutan standar glukosa dicampur dengan 0.5 ml fenol 5% dan 2.5 ml H2SO4 5N dalam tabung reaksi, dikocok homogen, didiamkan selama 10 menit. Serapan masing-masing konsentrasi larutan baku glukosa diukur dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang (λ) 490nm. Larutan blanko adalah 0.5 ml aquadest dicampur dengan 0.5 ml fenol 5% dan 2.5 ml H2SO4 5N. Penetapan kadar gula ganggang mikro Untuk penetapan kadar gula total dalam larutan media biakan, larutan isolat ganggang mikro harus berupa cairan yang jernih, jika ada endapan maka perlu dilakukan penyaringan untuk menghilangkan endapan. Larutan isolat ganggang mikro tanpa endapan diambil 1 ml, dicampur dengan 0.5 ml fenol 5% dan 2.5 ml H2SO4 5N dalam tabung reaksi, dikocok homogen, dan didamkan 10 menit. Serapan masing-masing kandungan gula pada ganggang mikro diukur dengan spektrofotometer pada λ 490nm. Berdasarkan pembacaan kurva standar glukosa pada λ 490 nm, diperoleh formula persamaan garis regresi linier yang merupakan hubungan antara konsentrasi larutan standar dengan absorbans dimana y = absorban dan x = konsentrasi. 3.3.5

Identifikasi Ganggang Mikro Identifikasi dilakukan untuk mengetahui galur ganggang mikro spesifik

yang digunakan selama proses penelitian. Identifikasi ganggang mikro yang utama didasarkan pada karakteristik morfologi umum serta sifat-sifat selular seperti: sifat pigmen fotosintetik; struktur sel dan flagela yang dibentuk oleh selsel yang bergerak, serta lipid sebagai bahan cadangan organik yang dihasilkan sel. Proses identifikasi dilakukan dengan mengacu pada Bold dan Wynne (1985). Untuk mengetahui kandungan lipid sebagai bahan cadangan organik yang dihasilkan sel, proses identifikasi dilakukan dengan menggunakan mikroskop flouresence.

Prinsip kerja mikroskop ini adalah intensitas cahaya

yang tinggi sehingga sampel yang mengandung lipid yang telah diwarnai akan menghasilkan cahaya yang terpendar. 3.3.5.1 Tahapan identifikasi lipid ganggang mikro Identifikasi ganggang mikro ditetapkan dengan menggunakan pewarnaan nile red (NR). Larutan stock untuk NR disiapkan dengan menambahkan 2.5 mg NR ke dalam 100 ml aseton. Sel ganggang mikro diwarnai dengan menempatkan 3 ml biakan di petridisk, kemudian ditambahkan 200μl larutan NR. Proses pewarnaan berlangsung selama 30 menit. Diambil 1 tetes sel ganggang mikro yang telah diwarnai

dan diletakkan di atas objek glass kemudian diamati

dibawah mikroskop flouresence.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Isolasi dan Seleksi ganggang mikro Tahapan isolasi diawali dengan mengisolasi 28 sampel ganggang mikro

yang ditumbuhkan pada media M4 dan MJ. Setelah tahapan isolasi kemudian dilakukan tahapan seleksi yang ditentukan berdasarkan kecepatan tumbuh, kondisi pertumbuhan, dan keanekaragaman pigmennya selama masa inkubasi. Pada tahapan seleksi diperoleh empat isolat ganggang mikro yaitu ICBB 8970, ICBB 9013, ICBB 9070, ICBB 9065 yang selanjutnya digunakan pada tahapan kultivasi. 4.2

Kultivasi ganggang mikro Kultivasi ganggang mikro ICBB 8970, ICBB 9013, ICBB 9070, ICBB 9065

dilakukan pada berbagai volume media bertingkat. Hasil kultivasi pada volume media tertinggi yaitu 250 ml kemudian digunakan pada tahapan optimasi. 4.3.

Optimasi Nitrogen dan Fosfor dan Produksi Total Lipid Ganggang membutuhkan berbagai unsur hara untuk pertumbuhannya,

baik hara makro maupun mikro. Hara nitrogen dan fosfor merupakan unsur hara makro utama yang dibutuhkan untuk pertumbuhan ganggang mikro. Oleh karena itu maka objek optimasi hara dalam media biakan pada penelitian ini adalah nitrogen dan fosfor, sedangkan sumber hara mikro yang digunakan dalam media biakan merupakan hara-hara yang digunakan pada komposisi umum media standar. 4.3.1

Optimasi Nitrogen dan Fosfor Optimasi nitrogen dan fosfor dilakukan menggunakan dua sumber

nitrogen dan dua sumber fosfor.terhadap pertumbuhan masing-masing isolat ganggang mikro. Pengaruh optimasi dengan sumber nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 disajikan pada (Gambar 3) dan pengaruh optimasi nitrogen urea CO(NH2)2 dan fosfor TSP Ca(H2PO4)2 disajikan pada (Gambar 4). Konsentrasi masing-masing sumber nitrogen dan fosfor adalah: standar 20mM N dan 0.2mM P; nitrogen adalah 10mM (N1); 30mM (N2); 40mM (N3) dan fosfor adalah 0.1mM (P1); 0.5 mM (P2); 1.0 mM (P3).

Standar

OD λ 620nm

1

(a)

N1

0.8

N2

0.6

N3

0.4

P1

0.2

P2

0

P3

3

6

10

14

18

22

26

30

Pertumbuhan (hari) Standar

1

N1

0.8 OD λ 620nm

(b)

N2

0.6

N3

0.4

P1

0.2

P2

0

P3

3

6

10

14

18

22

26

30

Pertumbuhan (hari)

OD λ 620nm

1

Standar

0.8

N1

0.6

N2

(c)

N3

0.4

P1

0.2

P2

0

P3

3

6

10

14

18

22

26

30

Pertumbuhan (hari) 1 Standar

OD λ 620nm

0.8

(d)

N1

0.6

N2

0.4

N3 P1

0.2

P2

0

P3

3

6

10

14

18

22

26

30

Pertumbuhan (hari)

Gambar 3

Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap pertumbuhan ganggang mikro (a) ICBB 8970 (b) ICBB 9013 (c) ICBB 9070 (d) 9065

0.6

OD λ 620 nm

( (a((

Stan ndar

(a)

N1 N2

0.4

N3 P1

0.2

P2 P3

0 3

6

10 14 18 22 Perttumbuhan (harri)

26

30

OD λ 620nm

0.6

Sta andar

(b)

N1

0.4

N2 N3

0.2

P1 P2 P3

0 3

6

10

14

18

22

26

30

Perrtumbuhan (hari)

OD λ 620nm

0.6

Standar

(c)

N1

0.4

N2 N3

0.2

P1 P2

0

P3

3

6

10

14

18

22

26

30

Perrtumbuhan (harri)

OD λ 620nm

0.6

Standar

(d)

N1

0.4

N2 N3 P1

0.2

P2 P3

0 3

G Gambar 4

6

10

14 18 22 P Pertumbuhan (hari)

26

30

Pengaruh h optimasi nitrogen Urea (CO(NH H2)2) dan fosfor f TSP (Ca(H2PO O4)2) terhad dap pertumb buhan gang ggang mikro o (a) ICBB 8970 (b) ICBB 9013 (c) ICBB 907 70 (d) 9065

4.3.2

Produksi Total Lipid Setelah 30 hari masa inkubasi, biakan ganggang mikro kemudian diukur

produksi biomasa dan produksi total lipidnya. Pengaruh optimasi nitrogen (KNO3) dan fosfor (KH2PO4) terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro disajikan pada Tabel 7. Tabel 7

Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro

Parameter

Standar

N1

N2

N3

P1

P2

P3

ICBB 8970 Biomasa (g/L)

0.1084

0.2532

0.1068

0.0598

0.3025

0.1065

0.0849

Total lipid (%)

9.5

3.2

6.0

1.7

3.0

5.3

3.6


0.1940

0.0945

0.0746

0.0804

0.1562

0.1688

0.1883

Total lipid (%)

5.2

10.5

12.3

4.5

12.0

8.4

7.6


0.1015

0.0744

0.0830

0.0680

0.0981

0.0630

0.0565

Total lipid (%)

3.0

15.2

7.7

4.0

4.2

7.5

4.5


0.0846

0.0560

0.0861

0.0794

0.1028

0.0889

0.0670

Total lipid (%)

18.0

20.5

14.0

15.8

14.5

17.3

18.4

optimasi

nitrogen

Pengaruh (Ca(H2PO4)2)

Urea

(CO(NH2)2)

dan

fosfor

TSP

terhadap biomasa dan kandungan total lipid ganggang mikro

disajikan pada Tabel 8.

Tabel 8

Pengaruh optimasi nitrogen Urea (CO(NH2)2 dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2) terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro

Parameter

Standar

N1

N2

N3

P1

P2

P3


0.0529

0.0596

0.0494

0.0566

0.0483

0.0502

0.0571

Total lipid (%)

3.2

2.3

2.8

1.0

3.0

1.5

1.4


0.1202

0.0843

0.0782

0.0714

0.0755

0.0908

0.0937

Total lipid (%)

3.0

8.8

8.0

4.2

9.5

6.5

4.4


0.0726

0.0850

0.0743

0.0644

0.0630

0.0650

0.0810

Total lipid (%)

5.1

4.0

3.6

1.2

5.5

4.3

3.2


0.1182

0.0738

0.0665

0.0652

0.0780

0.0847

0.0945

Total lipid (%)

9.2

15.3

12.0

10.1

14.2

11.8

9.5

Sebagaimana

organisme

lainnya,

pertumbuhan

ganggang

mikro

dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan (fisiologis) seperti intensitas cahaya, suhu, salinitas, pH juga unsur hara. Ganggang mikro membutuhkan berbagai unsur hara untuk pertumbuhannya baik hara makro maupun mikro. Unsur hara makro yang dibutuhkan ganggang adalah nitrogen dan fosfor. Dalam penelitian ini digunakan dua sumber hara nitrogen dan fosfor untuk mengetahui sumber hara yang terbaik terhadap pertumbuhan ganggang mikro selama masa inkubasi dan mendapatkan produksi total lipid tertinggi dengan membandingkan dengan produksi biomasa yang dihasilkannya selama pertumbuhan. Dari hasil penelitian ganggang mikro ICBB 8970 dengan sumber nitrogen (KNO3) dan sumber fosfor (KH2PO4) secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada konsentrasi KH2PO4 0.1 mM (P1)

sebaliknya total lipid yang

dihasilkan rendah. Laju pertumbuhan masa sel dan biomasa yang terendah terdapat pada konsentrasi KNO3 40 mM (N3) dan total lipid yang juga paling rendah. Ganggang mikro ICBB 8970 dengan sumber nitrogen Urea (CO(NH2)2)

dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2 secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada konsentrasi Urea (CO(NH2)2) 10mM (N1). Laju pertumbuhan masa sel dan biomasa yang terendah terdapat pada konsentrasi TSP (Ca(H2PO4)2 0.1 mM (P1). Kandungan total lipid terhadap optimasi nitrogen dan fosfor tertinggi pada komposisi standar dan terendah pada konsentrasi CO(NH2)2) 40 mM (N3). Laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970 baik pada sumber nitrogen dan fosfor (KNO3) dan (KH2PO4) sebaliknya dengan sumber nitrogen dan fosfor Urea (CO(NH2)2) dan

TSP (Ca(H2PO4)2

rata-rata laju

pertumbuhannya rendah. Ganggang mikro ICBB 9013 dengan sumber nitrogen (KNO3) dan sumber fosfor (KH2PO4) secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada komposisi standar. Laju pertumbuhan masa sel dan biomasa terendah pada konsentrasi

KNO3 30 mM (N2). Hal ini berbanding terbalik

dengan kandungan total lipid yang dihasilkan. Kandungan total lipid tertinggi pada konsentrasi

KNO3 30 mM (N2) dan terendah pada komposisi standar.

Ganggang mikro ICBB 9013 dengan sumber nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2

secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan

biomasa tertinggi pada komposisi standar dan terendah pada konsentrasi Urea (CO(NH2)2) 40 mM (N3). Kandungan total lipid terhadap optimasi nitrogen dan fosfor tertinggi pada konsentrasi TSP (Ca(H2PO4)2) 0.1 mM (P1) dan terendah pada komposisi standar. Produksi lipid pada ganggang memperlihatkan hasil dari variasi pada lingkungan atau kondisi media biakan. Ganggang mikro ICBB 9070 dengan sumber nitrogen (KNO3) dan sumber fosfor (KH2PO4) secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada komposisi standar dan terendah pada konsentrasi KH2PO4 1.0 mM (P3). Kandungan total lipid terhadap optimasi nitrogen dan fosfor tertinggi pada konsentrasi KNO3 10 mM (N1) dan terendah pada komposisi standar. Ganggang mikro ICBB 9070 dengan sumber nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2

secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan

biomasa tertinggi pada konsentrasi Urea (CO(NH2)2) 10mM (N1) dan terendah pada konsentrasi TSP (Ca(H2PO4)2 0.1 mM (P1). Kandungan total lipid terhadap optimasi nitrogen dan fosfor tertinggi pada konsentrasi TSP (Ca(H2PO4)2 0.1 mM (P1) dan terendah pada konsentrasi CO(NH2)2) 40 mM (N3). Kandungan total lipid pada kedua sumber nitrogen dan fosfor menghasilkan total lipid tertinggi pada konsentrasi hara yang rendah yaitu (N1) dan (P1).

Ganggang mikro ICBB 9065 dengan sumber nitrogen (KNO3) dan sumber fosfor (KH2PO4) secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada konsentrasi KH2PO4 0.1 mM (P1) dan terendah pada konsentrasi KNO3 10 mM (N1). Kandungan total lipid tertinggi pada konsentrasi KNO3 10 mM (N1) dan terendah pada konsentrasi KNO3 30 mM (N2). Ganggang mikro ICBB 9065 dengan sumber nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2 secara umum memiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada komposisi standar dan terendah pada konsentrasi

Urea

(CO(NH2)2) 40 mM (N3). Kandungan total lipid tertinggi pada konsentrasi Urea (CO(NH2)2) 10 mM (N1) dan terendah pada komposisi standar. Produksi total lipid tertinggi dari empat sampel yang diuji terhadap nitrogen dan fosfor adalah total lipid ganggang mikro ICBB 9065 dengan sumber nitrogen (KNO3) dan fosfor (KH2PO4). Optimasi hara nitrogen dan fosfor dilakukan pada berbagai konsentrasi yang komposisi masing-masing konsentrasi tersebut dimodifikasi dari komposisi media standar yang umum digunakan sebagai media tumbuh ganggang mikro yaitu media M4 (media NORO) dan media MJ (media Jorgensen) (Takagi et al., 2005). Konsentrasi nitrogen dan fosfor rendah yaitu N1 dan P1, merupakan konsentrasi yang diambil dari setengah komposisi media standar, konsentrasi nitrogen dan fosfor sedang yaitu N2 dan P2, diambil dari satu setengah komposisi media standar dan konsentrasi nitrogen dan fosfor tinggi yaitu N2 dan P3 merupakan dua kali komposisi media standar. Tujuan daripada optimasi hara nitrogen dan fosfor pada berbagai konsentrasi ini adalah selain untuk mengetahui laju pertumbuhan ganggang mikro selama masa inkubasi terhadap biomasa dan produksi total lipidnya juga untuk mengetahui apakah dengan melakukan modifikasi konsentrasi hara dari komposisi media standar ini dapat juga menghasilkan pertumbuhan ganggang mikro yang optimal. Dari hasil penelitian secara umum laju pertumbuhan ganggang mikro terhadap optimasi sumber hara nitrogen dan fosfor sangat bervariasi. Hal ini dapat diartikan bahwa kisaran optimum kebutuhan hara ganggang mikro untuk pertumbuhannya bergantung pada berbagai faktor termasuk kepada jenis ganggang mikro tersebut. Pada konsentrasi hara tinggi terutama nitrogen pada (N3) secara umum laju pertumbuhan ganggang mikro terhambat sedangkan pada konsentrasi standar secara umum menghasilkan laju pertumbuhan ganggang mikro tertinggi. Optimasi hara nitrogen pada konsentrasi rendah (N1) dan konsentrasi fosfor

rendah (P1) memiliki laju pertumbuhan yang rendah pula. Hal ini dapat diartikan bahwa suplai hara yang cukup, baik hara nitrogen maupun

fosfor terhadap

media biakan ganggang mikro menghasilkan laju pertumbuhan yang baik, dimana hara-hara ini dimanfaatkan ganggang mikro sebagai sumber nutrisi untuk pertumbuhannya. Hal ini sesuai dengan Bold dan Wynne (1985), yang menyatakan bahwa nitrogen dan fosfor merupakan elemen yang paling penting sebagai sumber nutrisi ganggang untuk pertumbuhannya. Produksi biomasa ganggang mikro diukur untuk mendapatkan persen total produksi lipid. Berdasarkan hasil penelitian secara umum produksi biomasa ganggang mikro tertinggi diperoleh pada ganggang mikro ICBB 9013, hal ini sejalan dengan rata-rata laju pertumbuhannya yang juga tinggi sedangkan produksi biomasa terendah secara umum diperoleh oleh ganggang mikro ICBB 9065. Perbedaan produksi biomasa ganggang mikro ini dapat dihubungkan dengan suplai hara baik nitrogen maupun fosfor yang diberikan pada media biakan. Hal ini juga dapat diartikan bahwa suplai hara yang diberikan dengan berbagai konsentrasi pada ganggang mikro ICBB 9013 merupakan konsentrasi yang optimum untuk pertumbuhannya sehingga menghasilkan laju pertumbuhan yang optimal. Sebaliknya ganggang mikro ICBB 9065 tidak dapat memanfaatkan sumber hara baik nitrogen dan fosfor yang diberikan kedalam media dengan baik untuk

dapat

menghasilkan

biomasa

yang

optimal.

Produksi

biomasa

berhubungan dengan kemampuan ganggang dalam memanfaatkan hara pada kultur biakannya (Becker, 1994). Lipid merupakan kelompok senyawa yang kaya akan karbon dan hidrogen. Senyawa yang termasuk lipid adalah lemak dan minyak. Dalam tanaman lipid disintesis dari kelanjutan oksidasi karbohidrat. Disamping sinar matahari, salinitas dan pH, ketersediaan nutrien seperti hara nitrogen dan fosfor dapat mempengaruhi produksi lipid ganggang mikro. Hara nitrogen dan fosfor di butuhkan tanaman termasuk ganggang dalam jumlah yang cukup untuk dapat menjalankan kehidupannya. Kebutuhan hara terhadap masing-masing ganggang mikro berbeda. Hal ini terlihat pada optimasi nitrogen dan fosfor yang dilakukan pada media biakan terhadap laju pertumbuhan, biomasa juga produksi total lipid ganggang mikro. Pada konsentrasi hara nitrogen dan fosfor standar rata-rata seluruh isolat ganggang mikro memiliki laju pertumbuhan yang tinggi dengan biomasa yang juga tinggi tetapi umumnya memilki produksi total lipid yang rendah, sebaliknya pada konsentrasi hara nitrogen dan fosfor rendah

m menghasilka an laju pertu umbuhan dan n biomasa yang y rendah h dengan tottal produksi l lipid tinggi, hal ini terlihat pada gan nggang mikrro ICBB 906 65. Dilaporkan bahwa g ganggang yang tumbuh h pada kond disi yang kekkurangan nittrogen dan kahat k fosfat d dalam kultu ur biakan akkan cenderu ung mengakumulasi

ssejumlah

b besar

lipid

d dimana biomasa, prote ein dan asa am nukleat menurun ((Becker, 19 994). Pada k konsentrasi nitrogen yang y renda ah ganggan ng akan te erdiri dari total lipid ( (Borowitzka

dan

Borrowitzka,

1 1988).

Sela ain

keterse ediaan

nutrien,

laju

p pertumbuha an dan prod duksi lipid g ganggang mikro m juga berhubunga an dengan p proses biokkimia yang terjadi dida alam sel ganggang. Be erdasarkan hasil yang d diperoleh, p produksi tota al lipid gang ggang mikro o merupaka an produk dari d proses r respirasi. Dimana D lipid dalam jarin ngan tanama an terbentukk dari prose es respirasi d dengan mengoksidasi karbohidrat sehingga pada p waktu pengukuran produksi t total

lipid

B 9065 tinggi dengan kadar gula total pada ganggang mikro ICBB

l larutan med dia biakannyya rendah (S Salisbury da an Cleon, 19 992). Lipid ganggang m mikro ICBB 9065 disajikkan pada Ga ambar 5.

G Gambar 5

Foto lipid d ganggang g mikro ICBB 9065 den ngan sumbe er nitrogen (KNO3) dan d sumber ffosfor (KH2PO P 4)

uhan laju pe ertumbuhan, biomasa d dan juga pro oduksi total Secara keseluru l lipid lebih tin nggi pada su umber nitrog gen (KNO3) dan fosfor (KH2PO4) dib bandingkan d dengan nitrogen urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H H2PO4)2. Ha al ini dapat d diartikan ba ahwa gangg gang mikro lebih dapa at memanfa aatkan nitrog gen dalam b bentuk NO3- ( Nybakke en, 1993) da an fosfor da alam bentukk PO4

2-

(Bo oyd, 1992).

C Change dan n Page (1995), menam mbahkan bahwa laju pe ertumbuhan ganggang t tertinggi den ngan NO3-, sedang dengan NH4+ dan yang p paling renda ah dengan U Urea.

Berdasarkan pembahasan diatas, diketahui bahwa kisaran konsentrasi nitrogen dan fosfor yang optimal terhadap laju pertumbuhan ganggang mikro sangat bervariasi tergantung pada jenis ganggang mikro tersebut. Hal ini juga berlaku terhadap pemanfaatan sumber nutrient tersebut terhadap produksi biomasa dan produksi total lipidnya. Diketahui bahwa laju pertumbuhan ganggang mikro sejalan dengan produksi biomasanya tetapi berbanding terbalik dengan produksi total lipidnya. Objek pemanfaatan ganggang mikro sebagai upaya untuk mendapatkan sumber bahan baku yang potensial sebagai bahan baku alternatif penghasil BBN adalah produksi lipidnya. Oleh karena itu mendapatkan produksi total lipid ganggang mikro tertinggi merupakan salah satu tujuan dalam penelitian ini bukan biomasa yang dihasilkannya. 4.4

Analisis Pengaruh Salinitas dan pH

4.4.1

Ganggang mikro ICBB 8970 Salinitas adalah salah satu faktor yang berpengaruh terhadap organisme

air dalam mempertahankan tekanan osmotik protoplasma dengan air sebagai lingkungan hidupnya sedangkan pH berpengaruh terhadap fisiologis ganggang. Analisis pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH dilakukan untuk mengetahui kondisi media biakan yang sesuai terhadap salinitas dan pH bagi pertumbuhan sel ganggang mikro melalui pengukuran rapat optis (OD) yang diukur setelah 30 hari masa inkubasi. Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap rapat optis (OD) λ 620nm ganggang mikro disajikan pada Lampiran 8. Hasil ANOVA terhadap pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH ganggang mikro ICBB 8970 pada Lampiran 9,

taraf

nyata α=0.05 disajikan pada

dapat dinyatakan bahwa terdapat kombinasi yang nyata antara

faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 8970 atau kombinasi antara faktor – faktor utama signifikan secara statistik (p = 0.0001 < α = 0.05) dengan nilai koefisien determinasi (r2) sebesar 98.80 %. Berdasarkan hasil analisis (p = 0.0001 < α = 0.05) maka dilakukan uji lanjut kombinasi dengan DMRT dan diperoleh untuk semua kombinasi faktor pH 5.0 tidak berbeda nyata terhadap faktor salinitas. Nilai rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9013 tertinggi diperoleh pada kombinasi

faktor

salinitas 0.2 M dan pH 7.0 yaitu 0.73 dan terendah pada seluruh rata-rata kombinasi faktor pH 5.0 terhadap faktor salinitas 0.2, 0.4 dan 0.6 M yaitu 0.01, disajikan pada Tabel 9.

Tabel 9

Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970

Salinitas (mol/L)

pH

Rata-rata

5.0

7.0

9.0

0.2

0.01 d

0.73 a

0.69 a

0.48

0.4

0.01 d

0.57 b

0.56 b

0.38

0.6

0.01 d

0.45 c

0.52bc

0.33

Rata-rata

0.01

0.58

0.59

Ket.

Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji Duncan (DMRT).

Berdasarkan hasil diatas secara keseluruhan dapat dikatakan bahwa kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan rata-rata masa sel ganggang terhambat pada pH rendah (pH 5.0). Menurut Colman dan Gehl (1983), aktivitas fotosintesis akan turun menjadi maximum 33% ketika pH turun pada 5.0. Ganggang mikro ICBB 8970 diduga adalah jenis ganggang mikro yang memiliki toleransi tinggi terhadap salinitas tetapi tidak toleran terhadap pH rendah. Rendahnya pH media menyebabkan terganggunya sistem kehidupan dan metabolisme ganggang sehingga menyebabkan pertumbuhan masa sel ganggang ini rendah. Menurut Wardoyo (1982),

perairan yang berkondisi asam

dengan pH kurang dari 6 menyebabkan ganggang tidak dapat hidup dengan baik. Perairan dengan nilai pH lebih kecil dari 4.0 merupakan perairan yang sangat asam dan dapat menyebabkan kematian mahluk hidup, sedangkan pH lebih dari 9.5 merupakan perairan yang sangat basa dan dapat mengurangi produktivitas organisme air termasuk ganggang.

Menurut Borowitzka dan

Borowitzka (1988), pH media mempengaruhi banyak proses yang berhubungan dengan pertumbuhan dan metabolisme ganggang, termasuk kemampuannya dalam menyerap CO2 untuk proses fotosintesis dan kemampuannya dalam menyerap ion-ion. 4.4.2

Ganggang mikro ICBB 9013 Hasil ANOVA terhadap pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH

ganggang mikro ICBB 9013 pada pada taraf nyata α=0.05 disajikan pada Lampiran 10, dapat dinyatakan bahwa terdapat kombinasi yang tidak nyata antara faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan masa sel ganggang

mikro ICBB 9013 atau tidak signifikan secara statistik (p = 0.4203 > α = 0.05) dengan nilai

koefisien determinasi (r2) sebesar 93.19 % artinya keragaman

pertumbuhan dari ganggang mikro ICBB 9013 mampu dijelaskan oleh faktor – faktor dalam model. Berdasarkan uji DMRT pada masing-masing faktor utama diperoleh nilai rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9013 tertinggi pada salinitas dengan kandungan garam NaCl

0.2 M yaitu 0.58

sedangkan untuk pH, pertumbuhan masa sel yang tertinggi diperoleh pada pH 7.0 dan 9.0 yaitu 0.52 dan 0.55, disajikan pada Tabel 10. Tabel 10


Salinitas (mol/L)

pH

Rata-rata

5.0

7.0

9.0

0.2

0.32

0.68

0.73

0.58 a

0.4

0.16

0.42

0.44

0.37 b

0.6

0.17

0.48

0.49

0.34 b

Rata-rata

0.21 b

0.52 a

0.55 a

Ket.

Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji Duncan (DMRT)

Secara umum berdasarkan tabel diatas dapat disimpulkan bahwa pada media pH 5.0 pertumbuhan rata-rata masa sel paling kecil yaitu 0.21. Hal ini dapat disebabkan oleh terganggunya fisiologis gangang untuk tumbuh oleh rendahnya pH media. Konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam cairan sel dan protoplasma sangat penting bagi fisiologis tumbuhan. Ganggang umumnya hidup dengan baik pada pH netral (pH 7). Pengaruh pH pada pertumbuhan ganggang telah banyak dipelajari. Pertumbuhan ganggang laut jenis Chlorella sp. sangat baik pada kisaran pH 6 - 8 dan kisaran salinitas 20 – 40 ppt (Sutomo, 1990). 4.4.3

Ganggang mikro ICBB 9070 Hasil ANOVA terhadap pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor

pH ganggang mikro ICBB 9070 pada taraf nyata α=0.05 disajikan pada Lampiran 11, dapat dinyatakan bahwa terdapat kombinasi yang nyata antara faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9070 atau kombinasi antara faktor –faktor utama signifikan secara statistik (p = 0.0001 < α = 0.05) dengan nilai koefisien determinasi (r2) sebesar 89.55 %.

Berdasarkan hasil analisis (p = 0.0001 < α = 0.05) maka dilakukan uji lanjut kombinasi dengan DMRT dan diperoleh bahwa kombinasi faktor salinitas 0.6 M dan pH 7.0

menghasilkan rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro

ICBB 9070 tertinggi yaitu 0.18 sedangkan rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9070 terendah yaitu 0.01 pada salinitas 0.2 M dan pH 5.0, disajikan pada Tabel 11. Tabel 11


Salinitas (mol/L)

pH

Rata-rata

5.0

7.0

9.0

0.2

0.01d

0.09bc

0.07 c

0.06

0.4

0.08bc

0.11b

0.10 b

0.10

0.6

0.11b

0.18a

0.06 c

0.12

Rata-rata

0.07

0.13

0.08

Ket.


Berdasarkan hasil analisis statistik diatas, terlihat bahwa kombinasi faktor salinitas dan pH yang rendah menghasilkan rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro yang rendah pula, hal ini dapat diartikan bahwa ganggang mikro ICBB 9070 membutuhkan perlakuan salinitas dan pH pada konsentrasi tertentu untuk

mendukung

pertumbuhannya.

Pada

beberapa

spesies

ganggang

kebutuhan akan lingkungan fisiologisnya tertentu pula. Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), ganggang Phaeodactylum sp. bertoleransi terhadap kadar garam 20-700/00 dan mengalami pertumbuhan optimal pada kisaran salinitas 350/00. Chaetoceros sp. memiliki kisaran salinitas sangat tinggi yaitu 6-500/00, dengan

kisaran

salinitas

17-250/00

sebagai

salinitas

optimum

untuk

pertumbuhannya. Sedangkan pada Skletonema costatum salinitas yang optimal untuk pembentukan auksospora adalah 20-350/00. 4.4.4

Ganggang mikro ICBB 9065 Hasil ANOVA terhadap pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH

ganggang mikro ICBB 9650 pada taraf nyata α=0.05 disajikan pada Lampiran 12, dapat dinyatakan bahwa terdapat kombinasi yang tidak nyata antara faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB

9065 atau tidak signifikan secara statistik (p = 0.2608 > α = 0.05) dengan nilai koefisien determinasi (r2) sebesar 93.37 % artinya keragaman pertumbuhan dari ganggang mikro ICBB 9013 mampu dijelaskan oleh faktor – faktor dalam model. Berdasarkan uji DMRT pada masing-masing faktor utama diperoleh bahwa terhadap masing-masing faktor salinitas (0.2 M, 0.4 M, 0.6 M) tidak berbeda nyata sedangkan pada faktor pH (pH 5.0, 7.0, 9.0) masing-masing berbeda nyata. Nilai rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9065 tertinggi pada pH 7.0 yaitu 0.13 dan terendah yaitu 0.01 pada pH 5.0, sedangkan faktor salinitas

memberikan

pengaruh

yang

sama

besar

terhadap

rata-rata

pertumbuhan masa sel ganggang mikro ICBB 9065, disajikan pada Tabel 12. Tabel 12


Salinitas (mol/L)

pH

Rata-rata

5.0

7.0

9.0

0.2

0.01

0.11

0.10

0.07 a

0.4

0.02

0.14

0.11

0.09 a

0.6

0.01

0.15

0.11

0.09 a

Rata-rata

0.01 c

0.13 a

0.10 b

Ket.


Berdasarkan hasil rata-rata pertumbuhan, ganggang mikro ICBB 9065 memiliki rata-rata pertumbuhan masa sel yang paling rendah dibandingkan dengan ganggang lainnya. Hal ini dapat diartikan bahwa ganggang mikro ICBB 9065 menghasilkan biomasa yang rendah karena produksi biomasa sejalan dengan laju pertumbuhan. Pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9065 juga terhambat pada perlakuan pH rendah (pH 5.0). Menurut Hickling (1971), air yang bersifat basa dan netral menjadikan organisme yang hidup di dalamnya lebih produktif

untuk tumbuh dan berkembang dibandingkan

dengan

air

yang

bersifat asam. Pada kondisi media asam (pH 5.0) laju pertumbuhan ganggang menjadi rendah. Secara keseluruhan analisis pengaruh faktor salinitas dan faktor pH tidak dikaitkan dengan faktor

suhu dan intensitas cahaya. Hal ini dikarenakan

ganggang mikro ICBB 9013, ICBB 8970, ICBB 9070 dan ICBB 9065 ditumbuhkan dalam kultur media tertutup pada skala laboratorium dimana suhu dan intensitas

cahaya diatur pada 27 ± 20C dengan intensitas 1.2 ± 0.5 klux dengan 12:12 jam fotoperiode. Pengaruh kombinasi faktor Salinitas dan faktor pH terhadap ratarata pertumbuhan isolat ganggang mikro disajikan pada Gambar 6.

OD λ 620nm

0.8 0.6 0.4 0.2 0 ICBB 8970 ICBB 9013 ICBB 9070 ICBB 9065 Isolat ganggang mikro

Gambar 6

Pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap ratarata pertumbuhan isolat ganggang mikro

Ganggang mikro ICBB 9013 merupakan ganggang mikro yang memiliki rata-rata pertumbuhan tertinggi dengan berbagai perlakuan salinitas dan pH dibandingkan dengan ganggang mikro ICBB 8970 dan ICBB 9070. Sedangkan ganggang mikro ICBB 9065 merupakan ganggang mikro yang paling rendah rata -rata

pertumbuhannya.

Secara

keseluruhan

ganggang

mikro

terhambat

pertumbuhannya pada pH rendah (pH 5.0) sedangkan pada pH tinggi (pH 9.0) ganggang masih dapat tumbuh dengan baik. Pengaruh faktor salinitas dengan garam NaCl

memperlihatkan respon yang berbeda–beda bagi pertumbuhan

masa sel ganggang mikro. Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH yang terbaik terhadap rata-rata pertumbuhan masa sel ganggang mikro adalah pada salinitas 0.2 M NaCl dan pH 7.0. Berdasarkan hal ini dapat disimpulkan bahwa pH rendah dapat menyebabkan ganggang tidak tumbuh dengan baik (Wardoyo, 1982). 4.5 Analisis Kadar Gula Total Ganggang

adalah

organisme

yang

dapat

berfotosintesis.

Gula

merupakan senyawa organik kompleks pertama yang dibentuk tumbuhan sebagai hasil fotosintesis (Suradikusumah, 1989).

Analisis kadar gula total

dalam larutan media biakan ganggang mikro dilakukan setelah 30 hari masa inkubasi dengan rapat optis (OD) 0.2 atau lebih. Hal ini dilakukan karena laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970, ICBB 9013, ICBB 9070, ICBB 9065

sangat beragam. Kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan setelah substitusi nilai absorbans disajikan pada Tabel 13. Tabel 13

Kadar gula total ganggang mikro setelah substitusi nilai absorbans Kadar gula total (mg/100ml)

Ganggang mikro

Pengamatan (Hari) 1

2

3

4

5

6

7

ICBB 8970

0.038

0.038

0.038

0.049

0.049

0.071

0.071

ICBB 9013

0.049

0.071

0.071

0.093

0.093

0.093

0.093

ICBB 9070

0.016

0.016

0.016

0.016

0.016

0.027

0.027

ICBB 9065

0.000

0.000

0.004

0.004

0.004

0.016

0.016

Analisis kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan ditetapkan sebagai ekivalen glukosa dengan metode fenol sulfat dengan spektrofotometer cahaya tampak yang bila bereaksi akan membentuk senyawa berwarna orange kekuningan stabil yang memiliki gugus kromofor dan menunjukkan serapan maksimum pada λ

490 nm.

Ganggang mikro ICBB 8970

memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan tertinggi mg/100ml pada hari ke -7

yaitu 0.071

pengamatan dan teredah yaitu 0.038 mg/100ml

setelah masa inkubasi. Peningkatan kadar gula total dalam larutan media biakan ganggang mikro ICBB 8970 dikarenakan adanya peningkatan jumlah masa sel ganggang mikro yang melakukan proses fotosintesis.

Ganggang mikro ICBB

9013 memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan tertinggi yaitu 0.093 mg/100ml

pada hari ke empat

hingga pada hari terakhir pengamatan dan

terendah yaitu 0.049 mg/100ml pada hari pertama

pengamatan.

Ganggang

mikro ICBB 9070 memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan tertinggi yaitu 0.027 mg/100ml pada hari terakhir pengamatan dan terendah yaitu 0.016 mg/100ml selama 5 hari pengamatan. Ganggang mikro ICBB 9065 memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan tertinggi yaitu 0.016 mg/100ml pada hari terakhir pengamatan dan terendah 0, hal ini dapat disebabkan karena proses fotosintesis ganggang mikro ICBB 9065 berlangsung dengan intensitas yang rendah sehingga gula yang dibentuk ganggang sebagai hasil dari proses fotosintesis menjadi tidak terukur pada waktu pengamatan, tetapi setelah hari ke

-3 pengamatan terjadi peningkatan dan kadar gula total pada ganggang miko ICBB 9065 dapat di analisis. Secara umum kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan yang tertinggi terdapat pada ganggang mikro ICBB 9013 dan yang paling rendah yaitu pada ganggang mikro ICBB 9065. Tingginya kadar gula total dalam larutan media biakan pada ganggang mikro ICBB 9013 dapat disebabkan karena proses fotosintesis pada ganggang ini berjalan dengan baik oleh masa sel. Selain gula senyawa lain juga dihasilkan sebagai bahan cadangan sel seperti lipid dimana karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat adalah komposisi kimia sel yang terdapat pada semua ganggang mikro. Kandungan masing-masing komposisi kimia tersebut sangat bervariasi tergantung pada jenis maupun lingkungan fisiknya. Ganggang mikro ICBB 9013 merupakan ganggang mikro yang memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan tertinggi dengan produksi total lipid rendah. Sebaliknya, ganggang mikro ICBB 9065 memiliki kadar gula total dalam larutan media biakan terendah tetapi dengan produksi total lipid tertinggi. Hal ini dapat diartikan karena, gula yang merupakan kelompok karbohidrat paling sederhana terbentuk dari

proses fotosintesis dengan

memanfaatkan lipid sebagai sumber energinya. Sedangkan lipid dalam jaringan tanaman dibentuk melalui proses respirasi dengan mengoksidasi karbohidrat (Salisbury dan Cleon, 1992). Menurut Bold dan Wynne (1985), 1.7 % dari berat dinding sel Pleurotaenium adalah lipid, 0.32% adalah nitrogen dan selebihnya adalah glukosa, galaktosa, dan arabinosa. 4.6 Identifikasi Ganggang Mikro Identifikasi dilakukan untuk mengetahui galur spesifik ganggang mikro ICBB 8970, ICBB 9013, ICBB 9070, ICBB 9065

dan produksi lipid yang

dihasilkan sel yang digunakan selama proses penelitian. Untuk mengetahui lipid , proses identifikasi dilakukan dengan menggunakan mikroskop flouresence. Prinsip kerja mikroskop ini adalah intensitas cahaya yang tinggi sehingga sampel yang telah diwarnai akan menghasilkan cahaya yang terpendar. 4.6.1 Ganggang mikro ICBB 8970 Hasil Identifikasi ganggang mikro ICBB 8970 adalah ganggang hijau divisi Chlorophyta pada ordo Volvocales dengan genus Chlamydomonas sp. dengan karakteristik morfologi yang tampak adalah bersifat uniseluler yang berbentuk

k kumparan b berukuran k kecil dalam m skala μm m. Memiliki pigmen klo orofil yang m menghasilka an warna hijau. Flagela pada gangg gang ini tidak tampak, hal ini dapat d disebabkan anggang inii berada pada tahap reproduksi aseksual. karena ga P Pelczar dan Chan (1986 6), menyatakkan bahwa pada p reprod duksi aseksu ual, individu y yang berena ang bebas menjadi nonmotil karena flagela menghilang. m Beberapa k kasus, sel-s sel anak tiidak membentuk flage ela melainka an sel-sel terus saja m memperban yak diri. Masa sel yang terbentuk dinamakan sttadia palmelloid. Stadia i terdapat pada banyak ganggang sebagai fas ini se perkemba angan predo ominan. hadap baha an cadanga an organik yang diha asilkan sel Identtifikasi terh d dilakukan un ntuk mengettahui ada tid daknya lipid dengan me enggunakan mikroskop f flouresence. .

Berdasa arkan

hasiil

identifika asi,

gangg gang

mikrro

genus

Chlamydom monas sp. diketahui me engandung lipid oleh a adanya caha aya kuning t terpendar s setelah diw warnai deng gan larutan n NR. Carman et al. a (1991), m menyatakan n bahwa lipid d dan atau m minyak yang g ada dalam ganggang mikro yang d diwarnai de engan laruta an NR akan n berwarna kuning atau u orange te erang. Foto m mikroskop flouresence e ganggang g mikro ge enus Chlam mydomonas sp. pada p pembesaran n 400 X disa ajikan pada Gambar 7.

b a

d.

5 μm m G Gambar 7 kroskop flouresence ga anggang mikro divisi Chlorophyta C Foto mik dengan genus g Chlam mydomonas sp. (a = nuccleolus; b = lipid) 4 4.6.2

Gang ggang mikrro ICBB 901 13 Hasil identifikasi ganggang mikro m ICBB 9013 adalah h ganggang hijau divisi

E Euglenophy yta pada orrdo Euglena ales denga an genus E Euglena sp..

dengan

k karakteristik k morfologi yang tampa ak adalah salah s satu g ganggang hijau h bersel t tunggal yan ng berbentukk lonjong dengan ujung anterior tumpul dan meruncing p pada ujung posterior. Euglena berw warna hijau oleh o pigmen n klorofil-a da an b dalam k kloroplas. S Setiap sel euglena dilen ngkapi deng gan sebuah h flagela yan ng tumbuh

p pada ujung anterior. Tubuh T eugle ena terlindun ng oleh sellaput pelikel sehingga b bentuk tubu uhnya tetap,, di sebelah h dalam selaput pelike el terdapat sitoplasma. s S Sitoplasma ini terdiri da ari berbaga ai organel se eperti plastid da, kloroplas s, nukleus, v vakuola kontraktil, dan n vakuola nonkontrakttil. Euglena dapat hidup secara a autotrop ma aupun seca ara heterotrrop. Pada saat sinar matahari mencukupi, m e euglena melakukan foto osintesis, tettapi bila tidak terdapat ssinar mataha ari, euglena m mengambil zat organik yang terrlarut di se ekitarnya. S Sifat bahan cadangan e euglena

a adalah

karbohidrat seperti s pati dan minya ak (Pelczar dan Chan,

1986). Berd dasarkan ha asil identifika asi bahan cadangan c orrganik yang dihasilkan s ganggan sel, ng mikro genus Euglena a sp. diketah hui mengand dung lipid oleh adanya c cahaya orange terang terpendar setelah diw warnai deng gan larutan NR. Foto m mikroskop flouresence ganggang m mikro genuss Euglena sp p. pada

pe embesaran

4 X disajikkan pada Ga 400 ambar 8.

b a

5 μm G Gambar 8

4 4.6.3

Foto mikkroskop flou uresence ganggang mikro divisi Euglenophyta dengan genus g Eugle ena sp. (a = pirenoid; p b = lipid)

Gang ggang mikrro ICBB 907 70 Hasil identifikasi ganggang mikro ICB BB 9070

ad dalah ganggang hijau

d divisi Chloro ophyta pada a ordo Chlo orococcales dengan genus Chloroccoccum sp. d dengan kara akteristik mo orfologi yang g tampak pa ada ganggan ng ini adalah h berwarna h hijau oleh pigmen derrivat klorofil, yaitu kloro ofil-a atau klorofil-b attau keduad duanya. Chllorococcum bersifat un niseluler dan n non motil dengan be entuk tubuh s seperti bola, selnya mempunya ai inti dan plastida.

Perkemb bangbiakan

Chlorococcu um terjadi secara s vege etatif denga an membela ah diri. Settiap selnya m mampu mem mbelah diri dan d mengha asilkan empat sel baru yyang tidak mempunyai m f flagela. Hasil identifikassi pada gang ggang ini terlihat bahwa ganggang mikro m ICBB 9 9070 tidak memiliki m flagela, hal ini kemungkina an disebabkkan karena sel s tersebut

b berada dala am kondisi vegetatif

(Tjitrosoepo omo (1994)).

Berdasa arkan hasil

i identifikasi terhadap t ba ahan cadan ngan organikk yang diha asilkan sel, ganggang m mikro genus s Chlorococccum sp. dike etahui meng gandung lipid oleh adan nya cahaya k kuning terpe endar setela ah diwarnai dengan laru utan NR. Pa ada kloropla as terdapat s satu atau le ebih pirenoid d yang berfu ungsi untuk pembentuka an tepung dan minyak. D Dinding sel Chlorococcum sp. terdiri dari lema ak, selulosa dan glikoprotein (Bold d dan Wynne e, 1985). Foto F

mikro oskop

flouresence ga anggang mikro genus

Chlorococcu um sp. pada pembesarran 400 X disajikan pad da Gambar 9. 9

a

b

5 μm m G Gambar 9

4 4.6.4

ouresence ganggang mikro divisi Chlorophyta C Foto mikroskop flo dengan genus g Chloro ococcum sp. (a = pireno oid; b = lipid))

Gang ggang mikrro ICBB 906 65 Hasil Identifikasii ganggang mikro ICBB 9065 adala ah ganggang g hijau biru

d divisi Cyano ophyta pada a ordo Chrroococcales dengan ge enus Chrooccoccus sp. d dengan kara akteristik mo orfologi yang g tampak pada ganggan ng ini adalah h ganggang i berukura ini an kecil dalam skala μm μ dan berw rwarna hijau u kebiru - biruan b oleh a adanya pig gmen kloroffil-a, karote enoid dan dua macam m kromopro otein yaitu f fikosianin

yang berrwarna biru u dan fiko oeritrin yan ng berwarn na merah.

P Perbandinga an macam-macam zat warna ini amat labil dihubungka an dengan p penyesuaian n diri terhadap intensita as cahaya. Sel-sel S genu us Chroococ ccus sp. ini bergandengan. Chrooco b occus adala ah jenis ganggang yang g tidak memiliki flagela, p pergerakan ganggang in ni adalah de engan sekresi lendir. B Bold dan Wynne (1985) m menyatakan n bahwa Chroococcus C s bersifat un niseluler ata au berkelompok dalam b bentuk agregat dua atau u empat kare ena kegagalan untuk se egera berpissah setelah p proses pem mbelahan sel. s Umumn nya gerakan n ganggang g ini karen na adanya k kontraksi tubuh dan dib bantu denga an pembenttukan lendir. Setelah pe embelahan s – sel teta sel ap bergande engan denga an perantara a lendir tadi,, dan dengan demikian

t terbentuk kelompok-ke k lompok ata au koloni. Dinding D sel mengandu ung pektin, h hemiselulos ulosa yang kadang-kad dang berupa lendir. Se ebagai zat a, dan selu m makanan diitemukan gllikogen dan n disamping itu terdapa at butir-butirr sianofisin ( (lipo-protein )

(Tjitrosoe epomo, 199 94).

b bahan cad dangan org ganik yang

Berdassarkan hasiil identifikassi terhadap

dihasilkan n sel, gan nggang mik kro genus

Chroococcu us sp. diketahui meng gandung lip pid oleh ad danya caha aya kuning t terpendar setelah diwa arnai dengan n larutan NR. Foto g ganggang m mikro genus Chroococccus sp. pada a

m mikroskop

f flouresence

pembessaran 400 X disajikan

p pada Gamba ar 10.

a

5 μm m G Gambar 10

Foto mikroskop flourese ence gangg gang mikro o Cyanoph hyceae dengan genus Ch hroococcus sp. (a = lipid d)

divisi

dasarkan hassil identifikassi yang dida asarkan pada a karateristik morfologi Berd d dan kandun ngan lipid,

empat isolat ganggan ng mikro yang digunakan selama

t tahapan penelitian yaittu ICBB 8970, ICBB 9013, 9 ICBB 9070, ICBB B 9065, di i identifikasi sebagai Chlamydomo C onas sp., Euglena E sp p, Chloroco occum sp., Chroococcu us sp., dua diantaranya d yaitu Chlam mydomonas sp. dan Chllorococcum s merupakan gangga sp. ang hijau divisi Chlorop phyta. Menu urut Bold da an Wynne, ( (1985),

Ch hlorophyta

merupakan

golongan

m merupakan ng kelompok ganggang mikro yan

terbesar

dari

ganggang

dan

paling beragam. Walaupun

g ganggang merupakan m anekaragaman yang be esar, tetapi organisme dengan kea k komposisi bahan b cada angan organik yang dihasilkannya d a terdiri da ari protein, k karbohidrat, lemak (fattty acids) ata au lipid dan n asam nukleat. Kompo osisi bahan c cadangan organik pada a ganggang merupakan hasil dari va ariasi pada lingkungan a atau kondis si media bia akan. Proses perkemba angbiakan p pada ganggang terjadi b baik secara a vegetatif atau aseksual maupun n secara ge eneratif atau seksual. H Habitat hidu up gangang adalah air, baik air taw war maupun air laut, ata au setidakt tidaknya teriikat pada tem mpat-tempat yang basah di darat.

5 SIMPULAN DAN SARAN

SIMPULAN 1.

Ganggang mikro ICBB 8970, ICBB 9013, ICBB 9070, ICBB 9065 merupakan ganggang mikro hasil seleksi berdasarkan laju pertumbuhan, kondisi pertumbuhan dan keanekaragaman pigmen.

2.

Pertumbuhan terbaik ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor adalah pada konsentrasi nitrogen 10 mM (N1) dan fosfor 0.1 mM (P1), produksi total lipid tertinggi yaitu 20.5%, dengan sumber nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4, pada salinitas 0.2 M NaCl dan pH 7.0 dan kadar gula total tertinggi yaitu 0.093 mg/100ml.

3.

Identifikasi karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro menunjukkan bahwa ICBB 8970 adalah Chlamydomonas sp., ICBB 9013 adalah Euglena sp., ICBB 9070 adalah Chlorococcum sp., dan ICBB 9065 adalah Chroococcus sp.

SARAN

Perlu adanya penelitian lanjutan untuk dapat meningkatkan produksi total lipid ganggang mikro hasil identifikasi sehingga memiliki potensi yang lebih besar sebagai penghasil BBN

6

DAFTAR PUSTAKA

Angka SL, Suhartono MT. 2000. Bioteknologi Hasil-Hasil Laut. IPB: Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan. Apriyantono A. 2006. Penyediaan Bahan Baku Biodiesel di Indonesia. Di dalam: Hambali E, Suryani A, Setyaningsih D, Soerawidjaja TH, Brojonegoro TP, Prawita T, Mujdalipah S, editor. Prosiding Simposium Biodiesel Indonesia. Jakarta, 5-6 September 2006. LPPM IPB: Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi. hlm 27-34. Atlas RM, Bartha R. 1981. Microbial Ecology. Fundamental and Applications. Philippines: Addison-Wesley Publishing Company Inc. Becker EW, Baddiley SJ, Carey NH, Higgins IJ, Potter WG, editor. 1994. Microalgae. Biotechnology and Microbiology. New York: Cambridge University Press. Bligh EG, Dyer WJ. 1959. A Rapid Method for Total Lipid Extraction and Purification. J Biochem Physiol 37:911-917. Bold HC, Wynne MJ. 1985. Introduction to the Algae. Structure and Reproduction. Ed ke-2. New Jersey: Prentice-Hall Inc. Englewood Cliffs. Borowitzka MA, Borowitzka LJ. 1988. Micro-algal Biotechnology. Cambridge University Press.

New York:

Boyd CE. 1992. Water Quality in Warmwater Fish Ponds. Department of Fisheries and Allied Aguacultures. Alabama: Agricultural Experiment Station Auburn. [BP] British Petroleum. 2005. Statistical Review of World Energy 2005. http://www. bp.com [20 Mei 2009]. Carman KR, Thistle D, Ertman SC, Foy M. 1991. Nile Red as a Probe for LipidStrorage Products in Benthic Copepods. J Mar Ecol Progress Series 74:307-311. Chang HF, Page M. 1995. Influence of Light dan Three Nitrogen Source on Growth of Heterrosigma carterae (Raphidophiceae). J Mar Freshwater Res 29:229-304. Colman B, Gehl KA. 1983. Effect of External pH on the Internal pH of Chlorella saccharophila. J Plant Physiol 77 (4): 917-921. [Departemen ESDM] Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral. 2008. http://www. djlpe esdm.go.id [12 Desember 2008].

.

Dunstan GA, John KV, Stephanie MB, Jeannie ML, Jeffrey SW. 1993. Essential Polyunsaturated Fatty Acids From 14 Species of Diatom (Bacilliariophyceae). J Phytochem 35(1):155-161. Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius. Garcia WU, Garcia RU. 1985. Prawn Farming: Made Simple with Fertilex. Ed Ke-1. Manila: National Science and Technology Authority Invention Awardes. Halme JD, Peck H. 1993. Analytical Biochemistry. Ed ke-2. New York: John Willey and Sons Inc. Hickling CF. 1971. Fish Culture. Faber and Faber. London. Isnansetyo A, Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton. Pakan Alami untuk Pembenihan Organisme Laut. Yogyakarta: Kanisius. Jeffries M, Mills D. 1996. Freshwater Ecology. Principles and Aplications. Chichester: John Willey and Sons Inc. Khotimchenko SV, Yakovleva IM. 2004. Lipid Composition of The Red Alga Tichocarpus crinitus Exposed to Different of Photon Irradiance. J Phytochem 66: 73-79. Lambardi AY, Wangersky PJ. 1991. Influence of Phospons dan Silicon on Lipid Class Production by the Marine Diatoms Chaetoceros gracilis Grown in Turbidostat Large Cultures. J Mar Ecol 77:39-47. Lee SJ, Yoon BD, Oh HM. 1998. Rapid Methods for Determination of Lipid from the Green Botryococcus braunii. J Biotechnol 12:553-556. Mulyadi A. 1999. Pertumbuhan dan Daya Serap Nutrien dari Ganggang Mikro Dunaliella tertiolecta yang Dipelihara pada Limbah Domestik. J Nat Indones 2 (1):65-68. Musa M. 1992. Komposisi, Biomasa dan Produktivitas Fitoplankton Serta Hubungannya Terhadap Fisika Kimia Perairan di Waduk Selorejo Malang. Jawa Timur [Tesis]. Bogor: Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Nybakken JW. 1993. Marine Biology. An Ecological Approach. Ed ke-3. New York: Harper Collins College Publishers. [Oilgae] Oil algae. 2006. Algae Oil Extraction.http://www.oilgae.com [26 Desember 2008]. Pelczar MJ, Chan MJ. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jilid 1. Jakarta: UI Press. Regnault A, Daisy C, Antoine C, Francoise P, Regis C, Paul M. 1995. Lipid Composition of Euglena gracilis In Relation to Carbon-Nitrogen Balance. J Phytochem 40(3):725-733.

Reynolds CS. 1990. The Ecology of Fresh Water Phytoplankton. New York: Cambridge University Press. Salisbury FB, Cleon WR. 1992.Fisiologi dan Biokimia Tumbuhan. Bandung; ITB Press. [SBRC] Surfactant and Bioenergy Research Center. 2008. Mikroalga Potensi Masa Depan Biodiesel Indonesia. Di dalam: Pengembangan Bahan Bakar Berbasis CPO dan Mikroalga Sebagai Penyokong Ketahanan Energi di Indonesia. Seminar Bioenergi: Bogor. Perhimpunan Mahasiswa Teknologi Pertanian IPB. Soerawidjaja TH. 2006. Skenario-Skenario Struktur Perindustrian Biodiesel. Di dalam: Hambali E, Suryani A, Setyaningsih D, Soerawidjaja TH, Brojonegoro TP, Prawita T, Mujdalipah S, editor. Prosiding Simposium Biodiesel Indonesia. Jakarta, 5-6 September 2006. LPPM IPB: Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi. hlm 105-114. Suradikusumah E. 1989. Kimia Tumbuhan. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat Institut Pertanian Bogor. Sutomo. 1990. Pengaruh Salinitas dan pH terhadap Pertumbuhan Chorella sp. Di dalam: Buku Panduan dan Kumpulan Abstrak Seminar Ilmiah Nasional Lustrum VII. Yogyakarta: Fakultas Biologi UGM. Stanier R, Adelberg EA, Ingraham J. 1982. Dunia Mikrobe I. Gunawan AW, Angka SL, Lioe KG, Hastowo, Lay B, penerjemah; Tjitrosomo SS, editor. Jakarta: Penerbit Bhratara Karya Aksara. Steel PGD, Torrie JH. 1981. Principles and Procedures of Statistics. Abiometrical Approach. Tokyo; McGraw Hill Book Co. Inc. Takagi M, Karseno, Yoshida T. 2005. Effect of Salt Consentration on Intraselular Accumulation of Lipids dan Triacyglyceride in Marine Microalgae Dunaliella cell. J Biosci 101 (3):223-226. Tjitrosoepomo G. 1994. Taksonomi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Tjitrosoepomo G. 2005. Taksonomi Tumbuhan Obat - Obatan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Wahyudi B. 2006. Kebijakan Industri biodiesel dan bioetanol di Indonesia. Prosiding Workshop Nasional bisnis biodiesel dan bioethanol di Indonesia. Jakarta, 21 November 2006. hlm 38-39. Wardoyo STH. 1982 Kriteria Kualitas Air untuk Keperluan Pertanian dan Perikana. Training Analisis Dampak Lingkungan: PPLH UNDP - PUSDI – PSL. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Welch PS. 1980. Limnology. New York: McGraw Hill Book Co. Inc.

Lampiran 1 Tabel deskripsi lokasi pengambilan sampel ganggang mikro Sampel

Lokasi pengambilan sampel

Uraian sampel

ICBB 8910

Purwodadi, Tambak, Banyumas, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 8916

Waduk Sempor, Kebumen, Jawa Tengah

Air bendungan pertanian

ICBB 8921



ICBB 8927



ICBB 8933



ICBB 8937

Purworejo, DIY

Air dari sawah

ICBB 8940

Purworejo, DIY

Air dari sawah

ICBB 8944

Taji, Prambanan, DIY

Air dari sawah

ICBB 8953

Metese, Ceper, Klaten, Purwodadi, Jawa Tengah, DIY

Air dari sawah

ICBB 8955

Metese, Ceper, Klaten, Purwodadi, Jawa Tengah, DIY

Air dari sawah

ICBB 8958

Pakis, Wadung Getas, Delanggu, Klaten, DIY

Air dari sawah

ICBB 8965

Siwali, Gondangrejo, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 8970


Air dari sawah

ICBB 8974


Air dari sawah

ICBB 8975

Ngadul, Sumbu Lawang, Sragen, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 8977

Ngadul, Sumbu Lawang, Sragen, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 9004

Bledug Kuwu, Grobogan, Jawa Tengah

Air dari kawah

ICBB 9013

Bledug Kuwu, Grobogan, Jawa Tengah

Air dari kawah

ICBB 9022

Tambaksari, Blora, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 9030

Banyudono, Kaliori, Rembang, Jawa Tengah

Air dari kolam ikan

ICBB 9040


Air dari kolam ikan

ICBB 9046


Air dari kolam ikan

ICBB 9047


Air dari kolam ikan

ICBB 9065

Growong, Juwana, Pati, Jawa Tengah

Air dari sawah

ICBB 9067

Teban, Njengkulon, Kudus

Air dari sawah

ICBB 9068


Air dari sawah

ICBB 9070


Air dari sawah

ICBB 9092

Indramayu

Air dari sawah

Lampiran 2

Tabel komposisi sumber nitrogen dan fosfor pada berbagai konsentrasi terhadap produksi lipid ganggang mikro Komposisi (g/L)

Sumber

Komposisi (g/L)

Konsentrasi

Sumber

kontrol

KNO3 NaCl KH2PO4 KCl

1.94 1.008 0.032 0.016

Urea NaCl TSP KCl

1,15 1,008 0,054 0.016

N1


0.97 0.504 0.032 0.016

Urea NaCl TSP KCl

0,575 0,504 0,054 0.016

N2


2.91 1.512 0.032 0.016

Urea NaCl TSP KCl

1,725 1,512 0,054 0.016

N3


3.88 2.016 0.032 0.016

Urea NaCl TSP KCl

2,3 2,016 0,054 0.016

P1


1.94 1.008 0.016 0.008

Urea NaCl TSP KCl

1,15 1,008 0,027 0,008

P2


1,94 1,008 0,064 0,032

Urea NaCl TSP KC

1,15 1,008 0,108 0,032

P3


1,94 1,008 0,128 0,064

Urea NaCl TSP KCl

1,15 1,008 0,216 0,064

Keterangan : Komposisi nitrogen dan fosfor dimodifikasi dari komposisi media standar

Lampiran 3 Tabel pengaruh optimasi nitrogen dan fosfor terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 8970 melalui pengukuran rapat optis (OD) λ

620nm Pertumbuhan (hari) Parameter 3

6

10

14

18

22

26

30

Sumber N (KNO3); P (KH2PO4) Kontrol

0.06

0.12

0.18

0.25

0.3

0.32

0.45

0.6

N1

0.09

0.15

0.2

0.25

0.36

0.48

0.55

0.72

N2

0.06

0.09

0.15

0.18

0.27

0.32

0.4

0.45

N3

0.03

0.06

0.09

0.09

0.15

0.18

0.2

0.25

P1

0.09

0.15

0.27

0.39

0.65

0.85

1.0

1.0

P2

0.045

0.06

0.15

0.2

0.28

0.3

0.33

0.4

P3

0.045

0.09

0.09

0.15

0.2

0.27

0.3

0.35

Sumber N (Urea (CO(NH2)2)); P (TSP (Ca(H2PO4)2)) Kontrol

0.03

0.05

0.05

0.06

0.09

0.12

0.15

0.18

N1

0.06

0.06

0.09

0.12

0.17

0.2

0.25

0.25

N2

0.03

0.06

0.06

0.06

0.09

0.09

0.1

0.12

N3

0.03

0.06

0.06

0.12

0.15

0.18

0.2

0.2

P1

0.03

0.05

0.06

0.06

0.09

0.09

0.1

0.1

P2

0.03

0.06

0.06

0.09

0.12

0.12

0.15

0.15

P3

0.06

0.06

0.09

0.12

0.15

0.18

0.2

0.22



6

10

14

18

22

26

30


0.09

0.1

0.25

0.28

0.4

0.55

0.75

0.75

N1

0.03

0.06

0.18

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

N2

0.03

0.06

0.06

0.1

0.15

0.21

0.25

0.3

N3

0.03

0.05

0.07

0.18

0.23

0.3

0.3

0.32

P1

0.06

0.09

0.2

0.24

0.28

0.35

0.4

0.45

P2

0.09

0.1

0.22

0.3

0.35

0.4

0.44

0.5

P3

0.06

0.09

0.15

0.25

0.33

0.45

0.52

0.6


0.09

0.18

0.2

0.25

0.3

0.42

0.5

0.52

N1

0.03

0.06

0.1

0.2

0.25

0.3

0.33

0.4

N2

0.06

0.1

0.15

0.18

0.2

0.25

0.3

0.35

N3

0.03

0.06

0.08

0.1

0.15

0.18

0.2

0.25

P1

0.03

0.09

0.12

0.15

0.18

0.2

0.24

0.3

P2

0.06

0.1

0.15

0.2

0.28

0.31

0.35

0.44

P3

0.06

0.15

0.18

0.2

0.22

0.3

0.45

0.48



6

10

14

18

22

26

30


0.09

0.09

0.12

0.2

0.25

0.32

0.4

0.45

N1

0.03

0.06

0.09

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

N2

0.06

0.075

0.1

0.18

0.2

0.25

0.32

0.38

N3

0.03

0.03

0.06

0.09

0.1

0.15

0.24

0.3

P1

0.06

0.075

0.1

0.18

0.25

0.37

0.4

0.42

P2

0.03

0.06

0.06

0.09

0.15

0.18

0.2

0.25

P3

0.03

0.05

0.06

0.09

0.09

0.15

0.18

0.22


0.045

0.06

0.09

0.1

0.1

0.15

0.18

0.24

N1

0.06

0.09

0.12

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

N2

0.03

0.06

0.06

0.1

0.15

0.18

0.22

0.28

N3

0.03

0.03

0.06

0.09

0.1

0.12

0.15

0.2

P1

0.03

0.06

0.06

0.1

0.1

0.12

0.15

0.18

P2

0.03

0.03

0.06

0.06

0.09

0.12

0.15

0.22

P3

0.06

0.06

0.09

0.12

0.15

0.2

0.25

0.32



6

10

14

18

22

26

30


0.06

0.06

0.1

0.15

0.2

0.22

0.25

0.3

N1

0.03

0.06

0.09

0.1

0.12

0.15

0.18

0.2

N2

0.03

0.06

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

N3

0.03

0.06

0.06

0.1

0.18

0.2

0.25

0.28

P1

0.06

0.1

0.12

0.15

0.2

0.3

0.4

0.43

P2

0.03

0.06

0.1

0.15

0.22

0.3

0.35

0.4

P3

0.03

0.03

0.06

0.09

0.15

0.2

0.22

0.24


0.09

0.1

0.18

0.2

0.25

0.3

0.35

0.42

N1

0.03

0.06

0.09

0.12

0.15

0.2

0.22

0.25

N2

0.03

0.06

0.06

0.09

0.12

0.15

0.2

0.22

N3

0.03

0.06

0.06

0.09

0.12

0.12

0.18

0.2

P1

0.03

0.06

0.06

0.1

0.15

0.2

0.24

0.28

P2

0.03

0.06

0.09

0.12

0.18

0.2

0.28

0.3

P3

0.03

0.06

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Lampiran 7

Tabel optimasi nitrogen dan fosfor terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro

Parameter

Kontrol

N1

N2

N3

P1

P2

P3

ICBB 8970 Sumber N (KNO3); P (KH2PO4) Volume ganggang (L)

400

410

400

375

350

400

435

Biomasa(g/L)

0.1084

0.2532

0.1068

0.0598

0.3025

0.1065

0.0849

Lipid (g)

0.0102

0.0081

0.0064

0.0010

0.0090

0.0056

0.0030

9.5

3.2

6.0

1.7

3.0

5.3

3.6

Total lipid (%)

Sumber N (Urea (CO(NH2)2)); P (TSP (Ca(H2PO4)2)) Volume ganggang (L)

350

350

350

280

300

280

300

Biomasa(g/L)

0.0529

0.0596

0.0494

0.0566

0.0483

0.0502

0.0571

Lipid (g)

0.0017

0.0013

0.0013

0.0006

0.0014

0.0008

0.0008

3.2

2.3

2.8

1.0

3.0

1.5

1.4

Total lipid (%)


335

350

325

400

350

365

350

Biomasa(g/L)

0.1940

0.0945

0.0746

0.0804

0.1562

0.1688

0.1883

Lipid (g)

0.0100

0.0099

0.0092

0.0036

0.0187

0.0141

0.0143

5.2

10.5

12.3

4.5

12.0

8.4

7.6

Total lipid (%)


335

300

350

350

440

430

350

Biomasa(g/L)

0.1202

0.0843

0.0782

0.0714

0.0755

0.0908

0.0937

Lipid (g)

0.0036

0.0074

0.0062

0.0029

0.0071

0.0059

0.0041

3.0

8.8

8.0

4.2

9.5

6.5

4.4

Total lipid (%)

Lanjutan

Parameter

Kontrol

N1

N2

N3

P1

P2

P3


350

300

300

300

250

300

300

Biomasa(g/L)

0.1015

0.0744

0.0830

0.0680

0.0981

0.0630

0.0565

Lipid (g)

0.0030

0.0113

0.0063

0.0027

0.0041

0.0047

0.0025

3.0

15.2

7.7

4.0

4.2

7.5

4.5

Total lipid (%)


350

350

300

300

250

250

325

Biomasa(g/L)

0.0726

0.0850

0.0743

0.0644

0.0630

0.0650

0.0810

Lipid (g)

0.0037

0.0034

0.0026

0.0008

0.0035

0.0028

0.0025

5.1

4.0

3.6

1.2

5.5

4.3

3.2

Total lipid (%)


350

320

340

300

400

300

350

Biomasa(g/L)

0.0846

0.0560

0.0861

0.0794

0.1028

0.0889

0.0670

Lipid (g)

0.0152

0.0115

0.0120

0.0125

0.0149

0.0153

0.0123

18.0

20.5

14.0

15.8

14.5

17.3

18.4

Total lipid (%)


400

350

300

350

300

320

350

Biomasa(g/L)

0.1182

0.0738

0.0665

0.0652

0.0780

0.0847

0.0945

Lipid (g)

0.0108

0.0112

0.0066

0.0052

0.0095

0.0083

0.0089

9.2

15.3

12.0

10.1

14.2

11.8

9.5

Total lipid (%)

Lampiran 8 Tabel kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap rapat optis (OD) λ 620nm ganggang mikro

Taraf Salinitas (mol/L) NaCl

Ulangan Taraf pH

Rataan I

II

III

ICBB 8970 0.2

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.4

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.6

5.0 7.0 9.0

Rataan

0.01 0.7 0.65

0.01 0.8 0.68

0.01 0.7 0.75

0.01 0.73 0.69

0.45

0.50

0.47

0.47

0.01 0.56 0.5

0.01 0.54 0.6

0.01 0.6 0.58

0.01 0.57 0.56

0.36

0.38

0.40

0.38

0.01 0.4 0.5

0.01 0.46 0.55

0.01 0.5 0.5

0.01 0.45 0.52

0.30

0.34

0.34

0.33

ICBB 9013 0.2

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.4

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.6

Rataan

5.0 7.0 9.0

0.35 0.68 0.70

0.30 0.70 0.75

0.30 0.65 0.75

0.32 0.68 0.73

0.58

0.58

0.57

0.58

0.30 0.40 0.45

0.08 0.45 0.48

0.10 0.40 0.40

0.16 0.42 0.44

0.38

0.34

0.3

0.34

0.30 0.45 0.46

0.10 0.45 0.50

0.10 0.50 0.50

0.17 0.47 0.49

0.40

0.35

0.37

0.37

Lanjutan

Taraf Salinitas (mol/L) NaCl

Ulangan Taraf pH

Rataan I

II

III

ICBB 9070 0.2

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.4

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.6

5.0 7.0 9.0

Rataan

0.01 0.08 0.07

0.01 0.1 0.08

0.01 0.08 0.06

0.01 0.09 0.07

0.05

0.06

0.05

0.05

0.07 0.1 0.09

0.1 0.14 0.12

0.08 0.09 0.1

0.08 0.11 0.10

0.09

0.12

0.09

0.1

0.1 0.18 0.08

0.14 0.15 0.05

0.1 0.2 0.05

0.11 0.18 0.06

0.12

0.11

0.12

0.12

ICBB 9065 0.2

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.4

5.0 7.0 9.0

Rataan 0.6

Rataan

5.0 7.0 9.0

0.01 0.1 0.12

0.01 0.08 0.08

0.02 0.15 0.1

0.01 0.11 0.10

0.08

0.06

0.09

0.08

0.01 0.12 0.1

0.02 0.15 0.1

0.02 0.15 0.12

0.02 0.14 0.11

0.08

0.09

0.1

0.09

0.01 0.14 0.12

0.01 0.17 0.1

0.02 0.15 0.1

0.01 0.15 0.11

0.09

0.09

0.09

0.09

Lampiran 9 Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 8970 The GLM Procedure Class Level Information Class

Levels

Values

Salinitas

3

A1 A2 A3

pH

3

B1 B2 B3

Number of Observations Read

27

Number of Observations Used

27

The GLM Procedure Dependent Variable: respon Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Value

Pr > F

Model

8

2.16914074

0.27114259

186.76

<.0001

Error

18

0.02613333

0.00145185

Corrected Total

26

2.19527407

R-Square

Coeff Var

Root MSE

respon Mean

0.988096

9.650898

0.038103

0.394815

Source

DF

Type I SS

Mean Square

F Value

Pr > F

Salinitas

2

0.10769630

0.05384815

37.09

<.0001

pH

2

1.99925185

0.99962593

688.52

<.0001

Salinitas*pH

4

0.06219259

0.01554815

10.71

0.0001

Uji lanjut Duncan's Multiple Range Test for respon Alpha

0.05

Error Degrees of Freedom

18

Error Mean Square

Number of Means Critical Range

0.001452

2

3

4

5

6

7

8

9

.06536

.06858

.07061

.07202

.07304

.07382

.07442

.07489

Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping

Mean

N

perlakuan

0.73333

3

A1B2

A

0.69333

3

A1B3

B

0.56667

3

A2B2

0.56000

3

A2B3

0.51667

3

A3B3

0.45333

3

A3B2

0.01000

3

A3B1

0.01000

3

A2B1

0.01000

3

A1B1

A A

B B B C

B

C C

D D D D D


Levels

Values

Salinitas

3

A1 A2 A3

pH

3

B1 B2 B3


27


27


DF

Sum of Squares

Mean Square

F Value

Pr > F

Model

8

0.93856296

0.11732037

30.81

<.0001

Error

18

0.06853333

0.00380741

Corrected Total

26

1.00709630

R-Square

Coeff Var

Root MSE

respon Mean

0.931950

14.36218

0.061704

0.429630

Source

DF

Type I SS

Mean Square

F Value

Pr > F

Salinitas

2

0.29247407

0.14623704

38.41

<.0001

pH

2

0.63045185

0.31522593

82.79

<.0001

Salinitas*pH

4

0.01563704

0.00390926

1.03

0.4203

Duncan's Multiple Range Test for respon Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square

0.05 18 0.003807


2

3

.06111

.06412


Mean

N

Salinitas

A

0.57556

9

A1

B

0.37333

9

A3

0.34000

9

A2

B B

Duncan's Multiple Range Test for respon Alpha

0.05


18

Error Mean Square


0.003807

2

3

.06111

.06412


Mean

N

pH

0.55444

9

B3

A

0.52000

9

B2

B

0.21444

9

B1

A A


Levels

Values

Salinitas

3

A1 A2 A3

pH

3

B1 B2 B3


27


27


DF

Sum of Squares

Mean Square

F Value

Pr > F

Model

8

0.04916296

0.00614537

19.29

<.0001

Error

18

0.00573333

0.00031852

Corrected Total

26

0.05489630

R-Square

Coeff Var

Root MSE

respon Mean

0.895561

19.74883

0.017847

0.090370

Source

DF

Type I SS

Mean Square

F Value

Pr > F

Salinitas

2

0.01778519

0.00889259

27.92

<.0001

pH

2

0.01602963

0.00801481

25.16

<.0001

Salinitas*pH

4

0.01534815

0.00383704

12.05

<.0001

Uji lanjut


0.05


18

Error Mean Square


0.000319

2

3

4

5

6

7

8

9

.03061

.03212

.03307

.03373

.03421

.03458

.03486

.03508


Mean

N

perlakuan

A

0.17667

3

A3B2

B

0.11333

3

A3B1

0.11000

3

A2B2

0.10333

3

A2B3

0.08667

3

A1B2

0.08333

3

A2B1

0.07000

3

A1B3

0.06000

3

A3B3

0.01000

3

A1B1

B B B B B C

B

C

B

C

B

C C C C

D

Lampiran 12

Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9065

The GLM Procedure Class Level Information Class

Levels

Values

Salinitas

3

A1 A2 A3

pH

3

B1 B2 B3


27


27

Dependent Variable: respon Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Value

Pr > F

Model

8

0.07326667

0.00915833

31.70

<.0001

Error

18

0.00520000

0.00028889

Corrected Total

26

0.07846667

R-Square

Coeff Var

Root MSE

respon Mean

0.933730

20.12771

0.016997

0.084444

Source

DF

Type I SS

Mean Square

F Value

Pr > F

Salinitas

2

0.00140000

0.00070000

2.42

0.1170

pH

2

0.07020000

0.03510000

121.50

<.0001

Salinitas*pH

4

0.00166667

0.00041667

1.44

0.2608

Duncan's Multiple Range Test for respon Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square

0.05 18 0.000289


2

3

.01683

.01766

Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping A

Mean

N

Salinitas

0.091111

9

A3

0.087778

9

A2

0.074444

9

A1

A A A A


0.05


18

Error Mean Square


0.000289

2

3

.01683

.01766


Mean

N

pH

A

0.134444

9

B2

B

0.104444

9

B3

C

0.014444

9

B1

Lampiran 13

Foto ganggang mikro

Ganggang mikro m ICBB 8970

Ganggang mikro ICBB 9013 9

Ganggang mikro ICBB 9070 9

9 Ganggang mikro ICBB 9065

Ket.

Foto ganggang mikro m denga an sumber ha ara KNO3 da an KH2PO4 (kiri) ( dan sumb ber Urea (CO O(NH2)2) da an TSP (Ca(H H2PO4)2) (ka anan)

ISOLASI, SELEKSI DAN OPTIMASI PERTUMBUHAN GANGGANG MIKRO YANG POTENSIAL SEBAGAI PENGHASIL BAHAN BAKAR NABATI

Recommend Documents