PENGARUH FOTOPERIODE SELAMA KULTUR Nitzschia sp. TERHADAP KANDUNGAN LEMAK TOTAL DAN RASIO N P (Skripsi)
Oleh SWARNA SRI NOVIANTI
PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG 2015
ABSTRAK PENGARUH FOTOPERIODE SELAMA KULTUR Nitzschia sp. TERHADAP KANDUNGAN LEMAK TOTAL DAN RASIO N P
Oleh Swarna Sri Novianti
Nitzschia sp. merupakan mikroalga yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan bagi larva ikan dan zooplankton. karena memiliki kandungan lemak yang tinggi. Unsur P dalam bentuk ortofosfat dan N dalam bentuk nitrat berfungsi membentuk jaringan protoplasma. Unsur tersebut turut menjadi faktor pembatas bagi aktivitas biologisnya. Laju pertumbuhan spesifik pada Nitzschia sp. dipengaruhi oleh nutrien dan fotoperiode. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian fotoperiode yang berbeda selama kultur Nitzschia sp. terhadap kandungan lemak total dan rasio N P pada media kultur. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2015 bertempat di Laboratorium Budidaya Perikanan, Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Penelitian terdiri dari 3 perlakuan yaitu A (fotoperiode 6T:18G) B (fotoperiode 12T:12G) dan C (fotoperiode 18T:6G). Parameter utama yang diamati adalah kepadatan sel, kandungan lemak total serta rasio N P pada media kultur. Data dianalisis menggunakan uji t-test (α= 0,05). Adanya peningkatan pemberian cahaya cenderung menurunkan kepadatan sel Nitzschia sp., tetapi memiliki pengaruh yang berbeda terhadap kandungan lemak total dan rasio N P pada media kultur. Fotoperiode tidak berpengaruh terhadap kepadatan sel Nitzschia sp., kandungan lemak total dan rasio N P media kultur. Kata kunci: Fotoperiode, kepadatan sel, lemak total, rasio N P, Nitzschia sp.
PENGARUH FOTOPERIODE SELAMA KULTUR Nitzschia sp. TERHADAP KANDUNGAN LEMAK TOTAL DAN RASIO N P
Oleh SWARNA SRI NOVIANTI
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA PERIKANAN pada Program Studi Budidaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Lampung
PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG 2015
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ..................................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvii
I. PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Latar Belakang ....................................................................................... 1 Tujuan Penelitian .................................................................................... 3 Manfaat ................................................................................................... 3 Perumusan Masalah ................................................................................ 3 Hipotesis .................................................................................................. 5
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biologi Nitzschia sp ................................................................................ 6 2.1.1 Klasifikasi Nitzschia sp .................................................................. 6 2.1.2 Reproduksi dan Pertumbuhan Nitzschia sp ................................... 7 2.1.3 Faktor Pembatas ............................................................................. 9 2.2 Lemak ...................................................................................................... 11 2.3 Nitrogen .................................................................................................. 12 2.4 Fosfor ...................................................................................................... 14 2.5 Fotoperiode ............................................................................................. 14 2.6 Rasio N P ................................................................................................ 16 2.7 Silikat ..................................................................................................... 16 III. METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 18 3.2 Materi Penelitian ..................................................................................... 18 3.2.1 Biota Kultur .................................................................................... 18 3.2.2 Media Kultur .................................................................................. 18
i
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ..................................................................... 19 3.3.1 Alat ............................................................................................. 19 3.3.2 Bahan ........................................................................................... 20 3.4 Rancangan Penelitian ............................................................................ 20 3.5 Tahapan Penelitian ................................................................................ 21 3.5.1 Persiapan ..................................................................................... 22 3.5.2 Penelitian Pendahuluan .............................................................. 23 3.5.3 Pelaksanaan Penelitian ............................................................... 24 3.6 Parameter yang Diteliti ......................................................................... 25 3.6.1 Kepadatan Nitzschia sp ............................................................... 25 3.6.2 Kandungan Lemak ...................................................................... 26 3.6.3 Rasio N P .................................................................................... 27 3.6.3.1 Kandungan Nitrat ............................................................ 27 3.6.3.2 Kandungan Ortofosfat .................................................... 28 3.6.4 Pembuatan Kurva Standar Absorbansi Sel Nitzschia sp. ........... 29 3.7 Analisis Data ........................................................................................ 30 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan Linier Absorbansi Spektrofotometer dan Kepadatan Sel Nitzschia sp. ......................................................................................... 31 4.2 Kepadatan Sel Nitzschia sp. ................................................................. 32 4.3 Kandungan Lemak Total Nitzschia sp. ................................................ 35 4.4 Rasio N P pada Media Kultur Nitzschia sp. ......................................... 37 4.5 Hubungan Antar Variabel ..................................................................... 40 4.5.1 Hubungan Linier Kepadatan dengan Salinitas, Nitrat dan Ortofosfat pada Media Kultur Nitzschia sp. ............................... 40 4.5.2 Hubungan Linier Lemak Total dengan Salinitas, Nitrat dan Ortofosfat pada Media Kultur Nitzschia sp. ............................... 43 4.5.3 Hubungan Linier Rasio N P dengan Salinitas, Nitrat dan Ortofosfat pada Nitzschia sp. ...................................................... 45 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 48 5.2 Saran .................................................................................................... 48 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.
Komposisi pupuk conway ............................................................................ 19
2.
Alat yang digunakan dalam penelitian ........................................................ 19
3.
Kandungan lemak total pada Nitzschia sp. ............................................... 35
4.
Rasio N P pada Nitzschia sp. .................................................................... 38
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Uji t kepadatan sel Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 12T:12G ....................................................................................................... 55
2.
Uji t kepadatan sel Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 18T:6G ........................................................................................................ 56
3.
Uji t kepadatan sel Nitzschia sp. pada fotoperiode 12T:12G dan 18T:6G ......................................................................................................... 57
4.
Uji t kandungan lemak total Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 12T:12G ................................................................................................ 58
5.
Uji t kandungan lemak total Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 18T:6G .................................................................................................. 59
6.
Uji t kandungan lemak total Nitzschia sp. pada fotoperiode 12T:12G dan 18T:6G .................................................................................................. 60
7.
Uji t rasio N P media kultur Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 12T:12G ................................................................................................ 61
8.
Uji t rasio N P media kultur Nitzschia sp. pada fotoperiode 6T:18G dan 18T:6G .................................................................................................. 62
9.
Uji t rasio N P media kultur Nitzschia sp. pada fotoperiode 12T:12G dan18T:6G ................................................................................................... 63
10. Gambar Alat dan Bahan .............................................................................. 64
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Diagram kerangka pikir penelitian .............................................................. 4
2.
Bentuk Nitzschia sp. .................................................................................... 6
3.
Fase – fase pertumbuhan fitoplankton ........................................................ 9
4.
Proses perombakan nitrat dari luar tubuh menjadi protein dalam tubuh ........................................................................................................... 13
5.
Ringkasan proses kimia dari fotosintesis .................................................... 15
6.
Tata letak wadah kultur Nitzschia sp .......................................................... 20
7.
Tahapan alur penelitian ............................................................................... 21
8.
Tata letak akuarium dan pencahayaan lampu 36 watt selama kultur Nitzschia sp. ............................................................................................... 24
9.
Hubungan linier antara kepadatan sel Nitzschia sp. (108 sel/ml) dengan nilai absorbansi OD 650 nm ............................................................ 31
10. Kurva kepadatan sel Nitzschia sp. pada fotoperiode yang berbeda ............ 32 11. Hubungan polinomial antara kepadatan dengan (A) salinitas (B) nitrat dan (C) ortofosfat ......................................................................................... 41 12. Hubungan polinomial antara lemak dengan (A) salinitas (B) nitrat dan (C) ortofosfat ......................................................................................... 44 13. Hubungan polinomial rasio N P dengan (A) salintas (B) nitrat dan (C) ortofosfat ................................................................................................ 46
xvi
I. 1.1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Mikroalga merupakan jasad renik dengan tingkat organisasi sel yang
termasuk dalam tumbuhan tingkat rendah, dikelompokan dalam filum Thalophyta karena tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati, memilki pigmen klorofil yang mampu melakukan fotosintesis (Kabinawa, 1994). Organisme ini termasuk salah satu komoditi yang berpotensi besar untuk melakukan konversi karbondioksida dengan bantuan sinar matahari menjadi biofuel potensial, pakan serta bioaktif yang bernilai tinggi (Lorenz dan Cysewski, 2003; Metzger dan Largeau, 2005; Walter et al., 2005; Spolaore et al., 2006).
Faktor-faktor lingkungan yang
berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga antara lain cahaya, temperatur, salinitas, tekanan osmose, dan pH air, yang bisa jadi memacu atau menghambat pertumbuhan (Fogg dan Thake, 1987). Mikroalga mengandung protein, lemak, hidrokarbon, pigmen dan vitamin yang merupakan sumber energi dan dihasilkan dari proses fotosintesis (Prince dan Haroon, 2005). Biomassa mikroalga adalah sumber yang kaya akan asam lemak ω3 dan ω6, asam amino esensial (Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionin, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan, dan Valine) serta karoten (Becker, 1994). Kandungan lemak pada mikroalga dapat ditingkatkan dengan memodifikasi faktor lingkungan pada media kultur.
1
Nutrien atau unsur hara merupakan parameter penting yang mendukung pertumbuhan mikroalga selain cahaya, salinitas, dan suhu (Sen et al., 2005), dan terdiri atas mikronutrien dan makronutrien. Makronutrien tersebut antara lain adalah C, H, N, P, K, S, Mg, dan Ca, sedangkan mikronutrien yang dibutuhkan adalah Fe, Cu, Mn, Zn, Co, Mo, Bo, Vn, dan Si. Diantara nutrien tersebut, N dan P sering dijadikan faktor pembatas pertumbuhan mikroalga.
Khusus bagi
mikroalga yang memiliki kerangka dinding sel yang mengandung silikat, seperti diatom, unsur Si turut berperan sebagai faktor pembatas (Reynolds, 1990). Secara umum defisiensi nutrien pada mikroalga mengakibatkan penurunan protein, pigmen
fotosintesis,
(Healey, 1973).
serta
kandungan
produk
karbohidrat
dan
lemak
Selama kultur penambahan nutrien diperlukan lebih banyak
antara lain pupuk dan silikat untuk memenuhi kurangnya kandungan nutrien pada air laut alami (Lavens dan Sorgeloos, 1996). Nitzschia sp. merupakan mikroalga yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan bagi larva ikan dan zooplankton karena memiliki kandungan lemak, protein, yang dapat digunakan sebagai sumber energi, memiliki dinding sel sehingga diperlukan penambahan silikat selama kultur. Unsur P dalam bentuk ortofosfat dan N dalam bentuk nitrat berfungsi membentuk jaringan protoplasma, sedangkan Si berfungsi untuk membentuk dinding sel atau cangkang, sehingga bagi organisme diatom seperti Nitzschia sp. unsur tersebut turut menjadi faktor pembatas bagi aktivitas biologisnya (Jeffries dan Mills, 1996). Laju pertumbuhan spesifik pada Nitzschia sp. dipengaruhi oleh nutrien dan fotoperiode sehingga perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh fotoperiode selama kultur Nitzschia sp. terhadap kandungan lemak total dan rasio N P.
2
1.2
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah:
1.
Menganalisis pengaruh fotoperiode yang berbeda terhadap peningkatan kepadatan sel Nitzschia sp..
2.
Menganalisis pengaruh fotoperiode yang berbeda terhadap kandungan lemak total pada Nitzschia sp..
3.
Menganalisis hubungan antara fotoperiode yang berbeda terhadap rasio N P pada media kultur Nitzschia sp..
1.3
Manfaat Penelitian diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pengaruh
fotoperiode selama kultur Nitzschia sp. terhadap kandungan lemak total dan rasio N P. 1.4
Perumusan Masalah Mikroalga merupakan produsen primer dalam rantai makanan
ekosistem
perairan
karena
merupakan
organisme
autotrof
menghasilkan makanannya sendiri melalui proses fotosintesis.
yang
pada dapat
Pertumbuhan
mikroalga dalam kultur dapat ditandai dengan bertambah banyaknya jumlah sel melalui fase pertumbuhan.
Muhaemin (2005) menjelaskan bahwa fase
eksponensial pada kultur mikroalga berada pada kisaran jam ke 5-120 di mana fase tersebut ditandai dengan meningkatnya densitas fitoplankton yang signifikan dan tidak selalu diikuti dengan laju yang konstan.
Nitzschia sp. (Marine
chlorella) adalah makanan yang baik untuk rotifer (Brachionus plicatilis) karena mempunyai kandungan asam lemak (HUFA) cukup tinggi sehingga baik bagi
3
larva ikan. Tingginya penggunaan Nitzschia sp. sebagai salah satu pakan alami ternyata tak diringi dengan tingginya peningkatan unsur N dan P pada media kultur Nitzschia sp.. Rasio N P dapat menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan Nitzschia sp., diduga berkaitan dengan cahaya sebagai variabel penentu pertumbuhan pada mikroalga yang tidak selalu berada pada kondisi optimal. Ketidakoptimalan variabel tersebut akan mempengaruhi atau bahkan mengganggu keseimbangan pertumbuhan pada Nitzschia sp..
Selain intensitas cahaya,
fotoperiode (rasio gelap-terang) diindikasikan merupakan salah satu sub-variabel cahaya yang berperan sebagai agen perubah keseimbangan pertumbuhan dan biosintesis senyawa berunsur N dan P pada Nitzschia sp.
INPUT
PROSES
OUTPUT
Gambar 1. Diagram kerangka pikir penelitian.
4
1.5
Hipotesis Hipotesis yang digunakan dalam penelitian yaitu:
a.
Hipotesis perlakuan pengaruh fotoperiode yang berbeda selama kultur terhadap kepadatan Nitzschia sp.. H0= Fotoperiode yang berbeda selama kultur pada media tidak berpengaruh pada peningkatan kepadatan pada Nitzschia sp.. H1= Fotoperiode yang berbeda selama kultur pada media berpengaruh pada peningkatan kepadatan pada Nitzschia sp..
b.
Hipotesis perlakuan pengaruh fotoperiode yang berbeda selama kultur terhadap lemak total Nitzschia sp.. H0= Fotoperiode
yang berbeda selama kultur pada media tidak
berpengaruh pada peningkatan kandungan lemak total pada Nitzschia sp.. H1= Fotoperiode yang berbeda selama kultur pada media berpengaruh pada peningkatan lemak total pada Nitzschia sp.. c.
Hipotesis perlakuan pengaruh fotoperiode yang berbeda selama kultur terhadap rasio N P pada media kultur Nitzchia sp.. H0= Fotoperiode yang berbeda selama kultur tidak berpengaruh pada peningkatan rasio N P pada media kultur Nitzschia sp.. H1= Fotoperiode
yang
berbeda
selama
kultur
berpengaruh
pada
peningkatan rasio N P pada media kultur Nitzschia sp..
5
II. 2.1
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Nitzschia sp.
2.1.1 Klasifikasi Nitzschia sp. Berdasarkan (Botes, 2001) adapun Nitzschia sp. dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Divisi
: Bacillariophyta
Ordo
: Bacillariales
Sub-ordo
: Fragilariinieae
Family
: Bacillariaceae
Genus
: Nitzschia
Species
: Nitzschia sp.
Gambar 2. Bentuk Nitzschia sp. (Kociolek, 2011).
6
Nitzschia
sp.
merupakan
mikroalga
yang
termasuk
dalam
kelas
Bacillariophyceae (Tomas, 1997). Mempunyai peran penting dalam ekosistem perairan sebagai produsen primer. Sebagian besar hidup tunggal atau melekat satu sama lain dalam rantai sel atau kolonial agregasi (Richmond, 2004). Nitzschia sp. dikonsumsi langsung oleh berbagai jenis organisme, dari dinoflagellata heterotrofik sampai ikan pemakan plankton.
Pertumbuhan
Nitzschia sp. terjadi relatif sering, di beberapa daerah musiman, dan dalam berbagai macam lokasi.
Dalam budidaya Nitzschia sp. dapat tumbuh pada
salinitas terendah 6 ppt dan tertinggi 48 ppt, pada suhu 5ºC- 30ºC, untuk pertumbuhan optimal (Thessen et al., 2005).
Faktor-faktor lingkungan yang
berpengaruh terhadap pertumbuhan antara lain cahaya, temperatur, salinitas, tekanan osmose, dan pH air, yang bisa jadi memacu atau menghambat pertumbuhan (Fogg dan Thake, 1987). Komponen utama yang ditemukan di Nitzschia sp. adalah asam palmitat (C16: 0), asam palmitoleic (C16: 1), asam miristat (C14: 0), dan eicosapentaenoic acid (EPA) (C20: 5ω-3) (Ova dan Ovez, 2014). 2.1.2 Reproduksi dan Pertumbuhan Nitzschia sp.. Nitzschia sp. sama seperti diatom pennate lainnya, dapat bereproduksi secara seksual. Ukuran sel Nitzschia sp. secara bertahap akan berkurang dari waktu ke waktu dan akhirnya mati apabila mereka tidak mengalami reproduksi seksual. Hal ini disebabkan oleh pembelahan sel vegetatif yang membelah dari dinding sel antara dua sel anak (Davidovich dan Bates, 2002). Fase yang berbeda, pada kultur budidaya Nitzschia sp. mencerminkan perubahan dalam biomassa dan lingkungannya (Richmond, 2004).
7
1.
Fase Lag Pada fase pertumbuhan lag disebabkan fisiologis adaptasi metabolisme sel
pertumbuhan, seperti meningkatnya tingkat enzim dan metabolit yang terlibat dalam pembelahan sel dan fiksasi karbon. Pada saat beradaptasi, sel mengalami defisiensi enzim atau koenzim, sehingga harus disintesis terlebih dahulu untuk keberlangsungan aktivitas biokimia sel selanjutnya. 2.
Fase Logaritmik atau Eksponensial Pada fase eksponensial sel fitoplankton telah mengalami pembelahan dan
laju pertumbuhannya tetap. Pertumbuhan fitoplankton dapat maksimal tergantung pada spesies alga, intensitas cahaya dan temperatur. 3.
Fase berkurangnya pertumbuhan relatif Pertumbuhan sel mulai melambat ketika nutrien, cahaya, pH, CO2 atau
faktor kimia dan fisika lain mulai membatasi pertumbuhan. 4.
Fase Stasioner Pada fase keempat faktor pembatas dan tingkat pertumbuhan seimbang.
Laju kematian fitoplankton relatif sama dengan laju pertumbuhannya sehingga kepadatan fitoplankton pada fase ini relatif konstan. 5.
Fase Kematian Pada fase kematian, kualitas air memburuk dan nutrien habis hingga ke
level tidak sanggup menyokong kehidupan fitoplankton. Kepadatan sel menurun dengan cepat karena laju kematian fitoplankton lebih tinggi daripada laju pertumbuhannya hingga kultur berakhir.
8
Gambar 3. Fase - fase pertumbuhan fitoplankton (Creswell, 2010).
Kepadatan Nitzschia sp. mencapai puncak pada fase eksponensial yaitu hari ke-5 sedangkan pada hari ke-6 menunjukkan penurunan kepadatan populasi. Hal ini sesuai dengan pertumbuhan kultur mikroalga pada skala laboratorium umumnya mencapai masa panen pada hari ke 7 – 10 (Kawaroe, 2007 dalam Widianingsih et al., 2011). 2.1.3 Faktor Pembatas Beberapa faktor pembatas yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga berupa: a) Suhu Suhu air laut perairan tropis berkisar antara 28-31oC. Suhu memiliki pengaruh yang kuat pada fungsi fisiologis fitoplankton. Suhu tinggi akan memengaruhi proses metabolisme, menaikkan kecepatan perubahan sel, daya larut gas, respirasi, dan memengaruhi pergerakan plankton karena adanya perubahan viskositas sitoplasma sel.
Suhu optimal untuk pertumbuhan
fitoplankton adalah 20-30oC dan proses fotosintesis optimal pada suhu 25-40oC (Effendi, 2003).
9
b) Derajat keasaman (pH) Derajat keasaman (pH) pada dasaran dan kolom air, merupakan suatu komponen kimia yang penting dari suatu habitat perairan. Derajat keasaman suatu perairan
memengaruhi sebaran
dan
keanekaragaman
berbagai
organisme, menentukan berbagai reaksi kimia yang ada di lingkungan (Brower et al., 1990), dan menunjukkan keseimbangan antara asam dan basa dalam air. Derajat keasaman merupakan konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, yang biasa disebut pH (Brower et al., 1990). Nilai pH di perairan sangat dipengaruhi oleh keseimbangan kadar CO2 (bikarbonat) dan HCO3(ion karbonat). Nilai pH 7 menandakan kondisi perairan netral. Derajat keasaman (pH) juga dapat menentukan ikatan fosfat dengan zat lain seperti kalium, besi, merkuri, atau alumunium.
Perubahan pH juga dapat
mempengaruhi tingkat toksisitas air dan proses fotosintesis, serta reaksi fisiologis berbagai jaringan dan reaksi enzim yang terjadi pada biota laut. Selain itu, pH dapat berpengaruh terhadap kelarutan ion karbon di perairan sehingga akan berdampak pada proses fotosintesis fitoplankton. Hal tersebut dapat digunakan sebagai petunjuk tentang potensi dominansi fitoplankton dan produktifitas perairan.
Kisaran pH yang optimum untuk mendukung
kehidupan fitoplankton di perairan laut adalah 8,2-8,7 (Burhan et al., 1994). c) Salinitas Salinitas pada suatu perairan dapat menjadi faktor pembatas bagi kehidupan (Bates, 1992 ; Tindall dan Morton, 1992) dan berpengaruh terhadap distribusi fitoplankton (Nontji dan Arinardi, 1975). Penurunan kadar salinitas dapat menghambat pertumbuhan fitoplankton.
Kelimpahan optimum
10
fitoplankton di perairan terjadi pada kisaran salinitas sebesar 30,5‰ (Nontji, 1993). d) Cahaya Cahaya diperlukan oleh mikroalga (seperti halnya tumbuhan darat) untuk proses asimilasi bahan anorganik sehingga menghasilkan energi yang dibutuhkan. Kekuatan cahaya bergantung pada volume kultur dan kepadatan. Untuk kultur skala laboratorium di BBPBL diperlukan kekuatan cahaya 5.000 sampai 10.000 luxmeter (Amela, 2012). 2.2 Lemak Lemak adalah kelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur Karbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam zat-zat pelarut tertentu, seperti petroleum benzene, ether. Lemak yang mempunyai titik lebur rendah bersifat cair (Sediaoetama, 1985). Struktur kimia lemak terdiri dari ikatan antara asam lemak dan gliserol. Sifat lemak larut dalam pelarut non polar, seperti etanol, ether, kloroform, dan benzene (Almatsier, 2004). Lemak ialah sumber energi paling tinggi dalam makanan ikan yang merupakan ester asam lemak dari gliserol dan tersimpan sebagai energi. Gliserol merupakan suatu trihidroksi alkohol yang terdiri atas 3 atom karbon. Tiap atom karbon mempunyai gugus –OH. Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua atau tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester, yang disebut monogliserida, digliserida, atau trigliserida (Poedjiadi, 1994). Lemak digunakan untuk kebutuhan energi jangka panjang, juga untuk pergerakan atau cadangan energi selama periode kekurangan makanan. Dalam tubuh lemak menyediakan energi dua kali lebih besar dibandingkan protein (Sargent et al., 2002 dalam Pangkey, 2011).
11
Selain itu fungsi lemak yang lain adalah sebagai sumber energi, membantu penyerapan mineral-mineral tertentu serta vitamin (A, D, E, K) yang terlarut dalam lemak (Oktavia, 2013). Lipida adalah kelompok lemak yang terdapat dalam jaringan tanaman maupun hewan. Lipida diklasifikasikan sebagai: lemak, fosfolipida, sfingomielin, lilin dan sterol (Fahy et al., 2005 dalam Pangkey, 2011). memiliki kesamaan serta kekhususannya
Semua lipida ini
yang ditentukan oleh jumlah
hidrokarbon dalam molekulnya. Fosfolipida adalah gabungan ester asam lemak dan asam fosfatidat, merupakan komponen utama dari membran sel, dan membantu permukaan membran untuk bersifat hidrofobik ataupun hidrofilik (Pangkey, 2011). 2.3 Nitrogen Nitrogen merupakan unsur makro yang bermanfaat untuk merangsang pertumbuhan suatu tumbuhan karena merupakan penyusun protein dan asam nukleat, dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan (Sarief, 1986). Nitrogen hadir dalam bentuk kombinasi dari amonia, nitrat, nitrit, urea, dan senyawa organik terlarut dalam jumlah yang sedikit.
Dari seluruh
kombinasi tersebut, nitrat merupakan yang paling penting. Sel hidup mengandung sekitar 5% total nitrogen dari berat keringnya. Ketersediaan dari berbagai bentuk nitrogen tersebut dipengaruhi oleh varietas, kelimpahan dan nutrisi dari hewan maupun tanaman akuatik.
Nitrogen dapat menjadi faktor pembatas bagi
pertumbuhan tanaman, umumnya terjadi pada daerah beriklim hangat dan daerah dimana ketersediaan pospor dan silikon relatif tinggi karena erosi alami dan pencemaran (Goldman dan Horne, 1983). Nitrogen anorganik terdiri dari amonia
12
(NH3), amonium (NH4)+, nitrit (NO2)-, nitrat (NO3)-, dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas.
Nitrogen organik berupa protein, asam amino, dan urea
(Effendi, 2003). Nitrogen berfungsi sebagai penyusun protein dan klorofil pada tumbuhan dan hewan. Di perairan, nitrogen didapat bukan dalam bentuk gas namun berupa nitrogen organik dan nitrogen anorganik. Nitrat yang menjadi sumber nitrogen untuk penyusun protein pada tumbuhan diperoleh dari proses konversi. Proses tersebut dapat dilihat pada persamaan reaksi (Effendi, 2003). NO3- + CO2 + tumbuhan + cahaya matahari
protein
Mikrolaga membentuk protein dalam tubuh dengan mengambil nutrien yang dibutuhkan untuk pembentukan protein dari luar tubuhnya seperti NO3(Reynolds, 2006). Perubahan nitrat menjadi protein dalam tubuh fitoplankton diilustrasikan dalam Gambar 4.
Gambar 4. Proses perombakan nitrat dari luar tubuh menjadi protein dalam tubuh (lingkaran merah) (Reynolds, 2006).
13
2.4 Fosfor Unsur P merupakan unsur penting bagi semua aspek kehidupan terutama dalam transformasi energi metabolik (Kuhl, 1974 dalam Kushartono et al., 2009). Unsur P juga merupakan penyusun ikatan pirofosfat dari ATP (Adenosine Tri Phosphat) yang kaya energi dan merupakan bahan bakar untuk semua kegiatan biokimia di dalam sel hidup serta merupakan penyusun sel yang penting. Fosfat (P) merupakan bentuk dari fosfor yang bermanfaat bagi tumbuhan (Waite, 1984 dalam Kushartono et al., 2009). Fosfor tidak dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan tanaman, tidak seperti karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen. Tapi fosfor merupakan salah satu elemen pembatas baik di tanah maupun di perairan tawar, karena fosfor sangat langka dan terkandung dalam batuan dengan jumlah yang sedikit dan fosfor tidak memiliki bentuk gas dalam siklusnya sehingga tidak dapat difiksasi seperti nitrogen, selain itu fosfor terikat secara reaktif pada berbagai jenis tanah (Goldman dan Horne, 1983). Secara umum ada tiga bentuk fosfor di ekosistem akuatik, yaitu fosfat terlarut, fosfor total terlarut dan fosfor partikulat. Fosfat di danau terdapat baik dalam organik maupun anorganik. Bentuk anorganik fosfat sebagian besar adalah ortofosfat (PO4)3- dan sebagian lagi bentuk monofosfat (HPO4)2- dan dihydrogen fosfat (H2PO4)- (Goldman dan Horne, 1983). 2.5 Fotoperiode Kurangnya cahaya yang dibutuhkan untuk aktifitas fotosintesis akan menyebabkan
proses
fotosintesis
tidak
berlangsung
normal
sehingga
mengganggu proses metabolisme (Andriyono, 2001). Dalam proses fotosintesis tersebut, cahaya memegang peranan yang sangat penting, namun intensitas
14
cahaya yang diperlukan tiap-tiap jenis tumbuhan dan alga untuk dapat tumbuh secara maksimum berbeda-beda (Lavens dan Sorgeloos, 1996). Selain intensitas cahaya, fotoperiode juga memegang peranan penting sebagai pendukung pertumbuhan alga. Periode penyinaran dapat berpengaruh dalam proses sintesa bahan organik pada fotosintesis karena hanya dengan energi yang cukup proses tersebut dapat berjalan dengan lancar.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi
fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi konvensi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan O2, sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.
(a) (b) Gambar 5. Ringkasan proses kimia dari fotosintesis (a) Reaksi terang dan (b) Reaksi gelap (Pearson Education, 2007). Fotoperiode mempengaruhi komposisi biokimia yang dikultur selain faktor media kultur, temperatur, pH, intensitas cahaya dan stadia waktu panen. Periode penyinaran buatan pada kultivasi mikroalga minimum 18 jam per hari, walaupun
15
kultivasi fitoplankton berkembang normal di bawah cahaya yang konstan (Lavens dan Sorgeloos, 1996). 2.6 Rasio N P Perbandingan nitrogen dan fosfor (rasio N P) dalam perairan dapat digunakan sebagai suatu cara untuk menilai jenis atau macam populasi fitoplankton
yang
mungkin
ada
atau
dominan
di
suatu
perairan
(Haarcorryati, 2008). Menurut Ryding dan Rast (1989) untuk mengetahui nutrien yang menjadi faktor pembatas digunakan dua pendekatan yaitu melalui nilai konsentrasi masing-masing nutrien (dalam hal ini N dan P) atau melalui perbandingan keduanya.
Nitrogen dan fosfor bila dilihat dari konsentrasi
masing-masing dapat menjadi faktor pembatas jika fosfor kurang dari 0,05 mg/l dan nitrogen kurang dari 0,02 mg/l. Nitrogen dan fosfor apabila berada dalam konsentrasi yang melebihi nilai batas tersebut maka faktor pembatas ditentukan dengan perbandingan keduanya (Ryding dan Rast, 1989).
Dengan demikian
konsentrasi N dan P di suatu perairan akan berpengaruh terhadap kelimpahan fitoplankton di perairan. 2.7 Silikat Silika adalah senyawa hasil polimerisasi asam silikat, yang tersusun dari rantai satuan SiO4 tetrahedral dengan formula umum SiO2, memiliki sifat hidrofilik atau hidrofobik sesuai dengan struktur atau morfologinya.
Secara
sintetis senyawa silika dapat dibuat dari larutan silikat atau dari pereaksi silan. Silika merupakan senyawa logam oksida yang banyak terdapat di alam, namun keberadaannya di alam tidak dalam kondisi bebas melainkan terikat dengan senyawa lain baik secara fisik maupun kimia. Silika yang diperoleh melalui 16
metode ekstraksi alkalis adalah berupa larutan sol dimana silika pada fase larutan adalah fase amorf atau mudah reaktif (Haslinawati et al., 2011). Silika terbentuk melalui ikatan kovalen yang kuat serta memiliki struktur dengan empat atom oksigen terikat pada posisi sudut tetrahedral di sekitar atom pusat yaitu atom silikon. Unsur silikon (Si) memainkan peran penting dalam menunjang kesehatan ekosistem pesisir dan laut, khususnya dalam mendukung produktifitas primer di perairan.
Si menjadi unsur esensial bagi pertumbuhan frustul fitoplankton
bersilikon, khususnya diatom sebagai produsen primer utama di laut, dan Radiolaria (Schlesinger, 1997; Kennington et al., 1999; Durr et al., 2011 dalam Lukman et al., 2014). Silikat di perairan pesisir dan laut dapat berbentuk sebagai partikel mineral, opal biogenik, dan larutan. Silikat terlarut umumnya berbentuk silikat (senyawa dengan komponen silikon anionik dan umumnya dalam bentuk oksida, Si-O), karena memiliki afinitas yang kuat dengan oksigen. Silikat terlarut yang masuk ke perairan pesisir dan lautan umumnya berbentuk reaktif silikat anorganik, dapat berupa ion-ion terlarut dari asam ortosilisik (Si(OH)4). Asam silisik ini berasal dari pelapukan mineral tanah dan batuan (Papush et al., 2006), masuk ke dalam air sungai melalui aliran-aliran permukaan tanah atau aliran air tanah (Treguer et al., 1995). Meskipun silikon adalah unsur terbesar kedua (28%) dari massa kerak bumi setelah oksigen (Andrews et al., 2004), tetapi konsentrasi silikat reaktif terlarut diperairan pesisir dan laut juga tidak serta merta melimpah.
17
III. METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2015 bertempat di Laboratorium Budidaya Perikanan, Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
Kandungan lemak total diuji di Laboratorium Analisis Politeknik
Negeri Lampung, dan uji kandungan nitrat dan ortofosfat dilakukan di Laboratorium
Penguji
Kesehatan
Ikan
dan
Lingkungan
Balai
Besar
Pengembangan Budidaya Laut (BBPBL), Lampung. 3.2 Materi Penelitian 3.2.1 Biota Kultur Biota kultur yang digunakan dalam penelitian adalah Nitzschia sp. yang dikultur pada skala Lab di Balai Besar Pengembangan Budidaya Laut (BBPBL) Lampung. 3.2.2 Media Kultur Media yang dipergunakan dalam kultur Nitzschia sp. adalah air laut dengan salinitas 29 ppt dan pupuk standar Conway sebagai sumber nutrien (Tabel.1).
18
Tabel 1. Komposisi pupuk Conway (BBPBL Lampung, 2015). No 1 2 3 4 5 6 7 8
9
Bahan Kimia Aquabides EDTA FeCl3 H3BO3 NaH2PO4 MnCl2 NaNo3 Trace metal solution ZnCl2 CoCl2 CuSO4 (NH4)MO7 Distilled Aquabides
Takaran Per Liter 700 ml 45 gram 1,3 gram 33,6 gram 20 gram 0,5 gram 100 gram 1 cc 2,1 gram 2 gram 2 gram 0,9 gram 100 ml Ditambahkan hingga 1 liter
3.3 Alat dan Bahan Penelitian 3.3.1 Alat Penelitian menggunakan beberapa alat untuk mendukung jalannya penelitian. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Alat yang digunakan dalam penelitian No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Alat Selang dan Batu Aerasi Whatman Paper Spektrofotometer Tabung Erlenmeyer pH Paper Lampu TL 36 watt Termometer Plastic Wrap Cawan Petri Botol Film Akuarium 4,5 L Gelas Ukur Pipet Tetes Corong Hand Refractometer Panci Aluminium Foil Kain Satin Haemocytometer Mikroskop
Jumlah 9 buah 1 lembar 1 buah 1 buah 1 kotak 3 buah 1 buah 1 gulung 9 buah 10 buah 9 buah 1 buah 10 buah 9 buah 1 buah 1 buah 1 gulung 1 meter 1 buah 1 buah
19
3.3.2 Bahan Penelitian menggunakan beberapa bahan untuk melaksanakan penelitian. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah air laut steril, pupuk Conway, silikat dan NaOH. 3.4 Rancangan Penelitian Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 3 perlakuan dan 3 kali ulangan. Perlakuan tersebut adalah sebagai berikut : Perlakuan A : Lama penyinaran (fotoperiode) 6 jam terang dan 18 jam gelap selama kultur Nitzchia sp.. Perlakuan B : Lama penyinaran (fotoperiode) 12 jam terang dan 12 jam gelap selama kultur Nitzchia sp.. Perlakuan C : Lama penyinaran (fotoperiode) 18 jam terang dan 6 jam gelap selama kultur Nitzchia sp.. Penghitungan kepadatan dan analisis lemak total dilakukan pada akhir fase eksponensial. Penempatan wadah kultur dilakukan secara acak disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6. Tata letak wadah kultur Nitzschia sp..
20
Keterangan: PA
: Kultur Nitzchia sp. (fotoperiode 6 jam terang dan 18 jam gelap)
PB
: Kultur Nitzchia sp. (fotoperiode 12 jam terang dan 12 jam gelap)
PC
: Kultur Nitzchia sp. (fotoperiode 18 jam terang dan 6 jam gelap)
U1
: Ulangan pertama
U2
: Ulangan kedua
U3
: Ulangan ketiga
3.5 Tahapan Penelitian Penelitian dilakukan pada skala laboratorium. Persiapan penelitian dimulai dengan sterilisasi alat dan air yang akan digunakan selama penelitian. Prosedur penelitian disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Tahapan alur penelitian. 21
3.5.1 Persiapan Tahap awal yang dilakukan adalah mempersiapkan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian. Alat dan bahan yang digunakan untuk kultur Nitzschia sp. harus dalam keadaan steril agar tidak terjadi kontaminasi dengan organisme lain yang dapat menjadi kompetitor bagi Nitzschia sp.. a.
Sterilisasi alat Sterilisasi alat kultur seperti akuarium dan cawan petri dicuci dengan cara
direndam menggunakan air kaporit ± 24 jam, dibilas dengan air tawar, dicuci menggunakan sabun lalu dibilas menggunakan air tawar diulang dua kali untuk mencegah protozoa. Alat-alat kultur yang telah dibilas disemprot dengan alkohol 70%. Sedangkan untuk selang dan batu aerasi, setelah direndam air kaporit, dicuci, dibilas dengan air tawar, lalu direndam dan direbus selama 15 menit. b.
Sterilisasi air Air laut yang akan digunakan disterilisasi melalui beberapa tahapan.
Tahapan pertama adalah ozonisasi.
Air laut, disterilisasi dengan cara air
dididihkan selama 30 menit selanjutnya air didinginkan kemudian disaring. Selanjutnya dididihkan dan disaring untuk kedua kalinya untuk memastikan tidak ada pesaing predator (terutama protozoa) yang akan mempengaruhi keberhasilan kultur fitoplankton. c.
Pembuatan pupuk Conway Pupuk Conway yang digunakan pada kultur Nitzschia sp. skala laboratorium
yaitu pupuk Conway PA (Pro Analis) yang memiliki kemurnian bahan mencapai 100%. Pemberian pupuk pada kultur Nitzschia sp. sebanyak 2 ml/l media kultur. Pembuatan pupuk Conway untuk stok (Muhaemin, 2009) yaitu:
22
1.
Bahan pembuatan pupuk Conway disiapkan dan ditimbang menggunakan timbangan digital sesuai takaran (Tabel 1), disiapkan juga alat seperti, pipet tetes, gelas baker dan sendok.
2.
Setelah semua bahan ditimbang, aquabides dimasukkan ke dalam gelas baker sebanyak 700 ml, kemudian bahan-bahan pupuk Conway dimasukkan secara berurutan mulai dari EDTA sampai NaNO3 (Tabel 1) dan diaduk hingga larut.
3.
Dimasukkan bahan trace metal solution (Tabel 1) dan dilarutkan satu persatu.
4.
Setelah semua larut, ditambahkan lagi aquabides ke dalam larutan pupuk hingga menjadi 1 liter.
3.5.2 Penelitian Pendahuluan Sebelum penelitian, terlebih dahulu dilakukan penelitian pendahuluan untuk memperoleh data kepadatan dari masing-masing perlakuan yang akan diteliti. Langkah-langkah yang dilakukan yaitu: 1.
Akuarium disusun pada bagian bawah meja secara acak. Pencahayaan yang digunakan berasal dari lampu TL 36 watt sebanyak 3 buah, sebagai sumber cahaya di setiap meja.
2.
Air laut steril dimasukkan ke dalam akuarium dan dihomogenisasi dengan aerasi kuat. Akuarium ditutup plastik tembus pandang (mica) pada bagian atas.
3.
Pupuk Conway dimasukkan ke dalam akuarium kultur sebanyak 3 ml/liter air dan tambahkan larutan silikat sebanyak 1 ml/liter air, dihomogenisasi kembali dengan aerasi kuat.
4.
Bibit Nitzschia sp. dimasukkan ke dalam akuarium dengan kepadatan awal ± 0,25x108 sel/ml sebanyak 220 ml/akuarium.
23
5.
Kualitas air diukur pada akhir fase eksponensial.
6.
Penghitungan kepadatan Nitzschia sp. menggunakan spektrofotometer dengan optical density (OD) 650 nm (Kusmiati dan Malik, 2002).
7.
Penghitungan kepadatan Nitzschia sp. dilakukan setiap 3 jam sekali mulai dari awal hingga didapatkan waktu akhir fase eksponensial.
8.
Kultur Nitzschia sp. dipanen total dengan cara penambahan NaOH sebanyak 10 ml/volume kultur dan disaring menggunakan kain satin. Tiap sampel disimpan dalam cawan petri dan ditutup dengan plastic wrap sedangkan air dari penyaringan dimasukkan ke dalam botol.
3.5.3 Pelaksanaan Penelitian Penelitian dilakukan untuk memperoleh data dari masing-masing perlakuan yang akan diteliti. Prosedur kultur yang dilakukan yaitu : 1.
Akuarium kultur disusun pada bagian bawah meja dengan susunan secara acak.
Pencahayaan yang digunakan berasal dari lampu TL 36 watt
sebanyak 3 buah, sebagai sumber cahaya si setiap meja (Gambar 8.)
Gambar 8. Tata letak akuarium dan pencahayaan lampu 36 watt selama kultur Nitzschia sp.
24
2.
Air laut steril dimasukkan ke dalam akuarium dan dihomogenisasi dengan aerasi kuat. Akuarium diberi tutup berupa plastik tembus pandang (mica) pada bagian atas.
3.
Pupuk Conway di masukkan ke dalam akuarium kultur sebanyak 3 ml/liter air dan tambahkan larutan silikat sebanyak 1 ml/liter air kemudian, dihomogenisasi kembali dengan aerasi kuat.
4.
Masukkan bibit Nitzschia sp. ke dalam akuarium dengan kepadatan awal ± 0,25x108 sel/ml sebanyak 220 ml/akuarium
5.
Kualitas air diukur pada akhir fase eksponensial.
6.
Penghitungan kepadatan Nitzschia sp. menggunakan spektrofotometer dengan optical density (OD) 650 nm (Kusmiati dan Malik, 2002).
7.
Kultur Nitzschia sp. dipanen total dengan cara penambahan NaOH sebanyak 10 ml/volume kultur dan disaring menggunakan kain satin. Tiap sampel disimpan dalam cawan petri dan ditutup dengan plastic wrap sedangkan air dari penyaringan dimasukkan ke dalam botol.
3.6
Parameter yang Diteliti
3.6.1 Kepadatan Nitzschia sp. Kepadatan fitoplankton dihitung menggunakan spektrofotometer. Menurut penelitian Muhaemin et al. (2009), spektrofotometer yang optimal dalam pengukuran kepadatan fitoplankton adalah optical density (OD) 650 nm. Cara menghitung kepadatan Nitzschia sp. adalah sebagai berikut: 1.
Sampel bibit kultur diambil sebanyak 3 ml dan di masukkan ke dalam cuvet, kemudian dilihat nilai absorbansinya menggunakan spektrofotometer.
25
2.
Sampel diambil setiap 3 jam sekali mulai dari awal penelitian hingga akhir fase eksponensial.
3.
Hasil dari kepadatan pada pengamatan dikonversikan dengan nilai regresi linier absorbansi spektrofotometer (Å) dalam kepadatan sel Nitzschia sp. yang didapatkan.
3.6.2 Kandungan Lemak Uji proksimat lemak dilakukan di Laboratorium Analisis Politeknik Negeri lampung menggunakan metode Soxhlet.
Prinsip Soxhlet ialah ekstraksi
menggunakan pelarut yang selalu baru, sehingga diharapkan terjadi ekstraksi kontinyu dengan jumlah pelarut konstan dengan adanya pendingin balik. Soxhlet terdiri dari pengaduk atau granul antibumping, still pot (wadah penyuling, bypass sidearm, thimble selulosa, extraction liquid, syphon arm inlet, syphon arm outlet, expansion adapter, condenser (pendingin), cooling water in, dan cooling water out (Darmasih, 1997). Metode Soxhlet dipilih karena pelarut yang digunakan lebih sedikit (efisiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkan melalui sifon dalam labu. Hal tersebut menyebabkan pelarut yang digunakan untuk mengekstrak sampel selalu baru, meningkatkan laju ekstraksi dan waktu yang digunakan lebih cepat. Kerugian pada metode ini ialah pelarut yang digunakan (harus) mudah menguap (Oktavia, 2013). Berikut prosedur penetuan kadar lemak dan minyak (Metode Soxhlet). a. Sampel kering/padat yang telah dihaluskan ditimbang dengan teliti, dibungkus dengan kertas saring, dan dimasukkan dalam tabung ekstraksi Soxhlet.
26
b. Air pendingin dialirkan melalui kondensor. c. Tabung ekstraksi dipasang pada alat distilasi Soxhlet dengan pelarut secukupnya. Ekstraksi dilakukan selama 4-5 jam. d. Cawan yang berisi lemak dikeringkan pada oven dengan suhu 100-105ºC selama 30 menit. e. Berat residu dalam cawan lemak dinyatakan sebagai berat lemak dan minyak, dengan rumus:
% Lemak = Keterangan:
−
�
%
A = Berat Contoh (gr) B = Cawan + Lemak (gr) C = Cawan kosong (gr) 3.6.3 Rasio N P (BBPBL, 1988) 3.6.3.1 Kandungan Nitrat (NO3-) Reagen untuk uji kandungan nitrat pada media dibuat dengan metode dari BBPBL adalah sebagai berikut: a.
Pembuatan Reagen 1) Sebanyak 0,5 gram sodium arsenit (NaAsO2) dilarutkan dengan aquades menjadi 50 ml. 2) Sebanyak 5 g Brucine (C23H26N2O) dilarutkan dengan asam asetat glacial (C2H4O2) menjadi 100 ml. 3) Sebanyak 125 ml asam Sulfat (H2SO4) pekat ditambah 31,25 ml aquades.
27
Pengukuran kandungan nitrat dalam media kultur dilakukan pada akhir fase eksponensial menggunakan spektrofotometer. Cara pengujian nitrat adalah sebagai berikut: 1.
Sampel disaring dengan menggunakan whatman paper lalu diambil sebanyak 5 ml lalu dimasukkan ke dalam baker glass 50 ml.
2.
Ditambahkan 1 tetes sodium arsenit dan 0,25 ml brucine.
3.
Larutan diaduk dan didiamkan selama 10 menit.
4.
Setelah 10 menit dalam suhu ruang, sampel diukur dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang (λ) 410 nm.
5.
Nilai Absorbance yang terbaca pada tampilan layar spektrofotometer bersatuan mg/l.
3.6.3.2 Kandungan ortofosfat (PO4)3Reagen untuk uji kandungan ortofosfat pada media dibuat dengan metode dari BBPBL adalah sebagai berikut: a.
Pembuatan Reagen 1) Sebanyak 1,25 gram SnCl2 . 2H2O ditambahkan ke dalam 50 ml gliserol dan dipanaskan dalam “waterbath”. 2) a. Sebanyak 2,5 gram ammonium molibdate {(NH4)6 Mo7O24.4H2O} dilarutkan ke dalam 17,5 ml aqudes. b. Sebanyak 28 ml asam sulfat (H2SO4) ditambahkan dengan 40 ml aquade, tunggu beberapa saat pada suhu ruang. c. Larutan a dan b dicampurkan dan dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml dan ditambahkan aquades hingga mencapai garis pada leher labu ukur. Kemudian larutan disimpan dalam botol gelap.
28
Uji kandungan ortofosfat dilakukan pada akhir fase eksponensial dengan menggunakan spektrofotometer. Cara pengujian nitrat adalah sebagai berikut: 1. Sampel disaring
dengan menggunakan whatman paper lalu diambil
sebanyak 25 ml lalu dimasukkan ke dalam baker glass 50 ml. 2. Ditambahkan 1 ml ammonium molibdate dan 5 tetes larutan SnCl2. 3. Larutan diaduk dan didiamkan selama 10 menit. 4. Setelah 10 menit dalam suhu ruang, sampel diukur dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang (λ) 690 nm. 5. Nilai Absorbance yang terbaca pada tampilan layar spektrofotometer di masukkan dalam grafik untuk dibaca nilai konsentrasinya. 3.6.4 Pembuatan Kurva Standar Absorbansi Sel Nitzschia sp. Pengukuran kepadatan dibuat dengan menggunakan hubungan regresi linier antara
kepadatan
spektrofotometer.
Nitzschia
sp.
dan
absorbansi
yang
terbaca
pada
Menurut penelitian Muhaemin (2009), panjang gelombang
spektrofotometer yang optimal dalam pengukuran kepadatan fitoplankton adalah sebesar 650 nm. Menurut (Muhaemin et al.,. 2014) cara mencari regresi linier tersebut adalah sebagai berikut: 1.
Siapkan air laut steril yang telah di saring dengan menggunakan kertas saring whatman paper.
2.
Sampel dimasukkan ke dalam botol film, diencerkan sebanyak 20 ml menggunakan air laut steril dengan selang sampel yang digunakan adalah 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 4, dan 2 ml.
3.
Masukkan sampel yang telah diencerkan ke dalam cuvet untuk dihitung nilai absorbansi menggunakan spektrofotometer dan dicatat nilai absorbansinya.
29
4.
Sampel selanjutnya diamati kepadatannya di bawah mikroskop dengan menggunakan haemocytometer. Pengamatan dilakukan terus menerus pada tiap pengenceran.
5.
Nilai absorbansi dan nilai perhitungan dari haemocytometer yang telah didapat, kemudian dibuat kurva absorbansi untuk menentukan nilai kepadatan Nitzschia sp..
3.7 Analisis Data Koefisien regresi secara individual diuji dengan menggunakan uji t (t-test) untuk membandingkan dua nilai tengah contoh bebas apabila n1= n2 = n, dengan anggapan bahwa kedua populasi menyebar normal dan memiliki ragam sama yang tidak diketahui nilainya (Steel dan Torrie, 1993).
2
S =
∑� −
∑� �
Sx1-x2 = t =
� −�
+ ∑� –
(�− )
∑� �
�
�
� � −�
db = 2 (n-1) Keterangan: X
= variabel independen
Y
= rata-rata sampel
= variabel dependen
�
S2
= ragam
a
= kemiringan kurva/slope
S
= simpangan baku
b
= intercept
db
= derajat bebas
n
= jumlah sampel
t
= Koefisien t
30
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 1.
Fotoperiode tidak berpengaruh terhadap kepadatan sel dan kandungan lemak total serta rasio N P di media kultur, dapat mempercepat laju fase eksponensial pada saat kultur Nitzschia sp..
2. Penurunan fotoperiode akan meningkatkan kandungan lemak total, dan peningkatan fotoperiode akan meningkatkan rasio N P. 5.2 Saran Penggunaan cahaya sebagai variabel perlakuan tidak hanya memperhatikan tentang lamanya penyinaran tetapi juga tentang intensitas cahaya, spektrum, dan panjang gelombang serta perlu dilakukan penelitian menggunakan Nitzschia sp. dengan spektrum dan metode yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S. 2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. PT. Gramedia Pustaka Umum. Jakarta. Amela, H.L. 2012. Lama Penyinaran (Fotoperiode) dan Kandungan Asam Amino Essensial Nannochloropsis sp. Skripsi. Jurusan Budidaya Perikanan. Universitas Lampung. Bandar Lampung. Andrews, J.E., P. Brimblecombe, T.D. Jickells, P.S. Liss, dan B.J. Reid. 2004. An introduction to environmental chemistry. Blacwell Publishing. 296p. Andriyono, S. 2001. Pengaruh Periode Penyinaran Terhadap Pertumbuhan Isochrysis galbana klon Tahiti. Skripsi. IPB. Bogor. Hal. 14-22. Asriyana, dan Yuliana. 2012. Produktivitas Perairan. Bumi Aksara. Jakarta. Hal. 125. Bates, S.S. 1992. Ecophysiology and Biosynthesis of Polyether Marine Biotoxins. Dalam: Anderson, D.M., A.D. Cembella, dan G.M. Hallegraeff (eds.).Physiological Ecology of Harmful Algal Blooms. 41(4):405-407. BBPBL, 1988. Materi Pelatihan SEAMEO-BIOTROP. Lampung. Becker, E.W. 1994. Microalgae Biotechnology and Microbiology. Cambridge: Cambridge University Press. Botes, L. 2001. Phytoplankton Identification Catalogue. GloBallast Monograph Series No. 7. Saldanha Bay, South Africa. Boyd, C.E. 1990. Water Quality in Pond for Aquaculture. Department of Fisheries and Allied Aquacultures. Auburn University, Alabama, USA Brower, J.E., J.H. Zar dan C. Von Ende. 1990. General Ecology. Field and Laboratory Methods. Wm. C. Brown Company Publisher, Dubuque, Iowa. Burhan, H.A.L., F. Hubies, Hamidah dan Nurtiati. 1994. Pola distribusi fosfor terlarut (othofosfat) sebagai penentu produktifitas fitoplankton perarain pantai timur, Surabaya. Lembaga Penelitian Universitas Airlangga, Surabaya: ii + 30 hlm. Creswell, L. 2010. Phytoplankton Culture for Aquaculture feed. SRAC Publication No 5004.
49
Darmasih. 1997. Prinsip Soxhlet. peternakan.litbang.deptan.go.id/user/ptek9724.pdf. (diakses pada tanggal 02 April 2015). Davidovich, N.A., dan Bates S.S. 2002. Pseudo-nitzschia life cycle and the sexual diversity of clones in diatom populations. 27-30. Diunduh pada 20 November 2014. Dari http://diatoms.lifedesks.org/pages/990. Derenne, S., P. Metzger, C. Largeau, P.F. Van Berge, J.P. Gatellier, J.S.S Damste, J.W. De Leeuw dan C. Berkaloff. 1992. Similar morphological and chemical variations of in Ordovician sediments and cultured Botryococcus braunii as a response to changes in salinity. Organic geochemistry. 19, 299313. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Hal. 66-156. Endrawati, H., M. Christin, dan Widianingsih. 2012. Densitas dan Kadar Total Lipid Mikroalga Spirulina platensis yang Dikultur pada Fotoperioda yang Berbeda. Buletin Oseanografi Marina vol. 1 33 – 38. Fogg, G.E. dan B. Thake. 1987. Algal cultures and phytoplankton ecology, 2nd Ed. The University of Wisconsin Press. England. pp.12-36, 43 Ginting, O. 2011. Studi Korelasi kegiatan Budidaya Ikan Keramba Jaring Apung dengan Pengayaan Nutrien (Nitrat dan Fosfat) dan Klorofil-a di Perairan Danau Toba. Tesis. Universitas Sumatera Utara. Medan. Goldman, C.R. dan A.J. Horne. 1983. Limnology. McGraw-Hill Book Company. United State of America. America Haarcorryati, A. 2008. Hubungan Rasio N/P Dengan Kecenderungan Dominasi Komunitas Mikroalga pada Waduk-Waduk Di DPS Citarum. Publitbang Sumber Daya Air. Bandung. Bul. Keaira, 1(1) :21-32. Haslinawati, M.M., K.A. Matori, Z.A.Wahab, H.A.A. Sidek, dan A.T. Zainal. 2011. Effect of Temperature on Ceramic from Rice Husk Ash. International Journal of Basic & Applied Sciences IJBAS. Vol: 9 No: 9. Healey F.P. 1973. The inorganic nutrition of algae from an ecological viewpoint. eRe Critical Rev. Microbial. 3: 69-113. Hermanto, B.M., Sumardi, L.C Hawa, S.M. Fiqtinovri. 2011. Perancangan Bioreaktor Untuk Pembudidayaan Mikroalga. Jurnal Teknologi Peranian Vol. 12 No. 3 153-162. Jeffries, M., dan D. Mills. 1996. Freshwater Ecology, Principles and Applications. John Wiley and Sons. Chicester UK. Kabinawa I.N.K., 1994. Kultur Mikroalga : Aspek dan Prospek, Makalah Disajikan dalam Prosiding Seminar Nasional Bioteknologi Mikroalga, Bogor : Puslitbang-Biotek, LIPI. Bogor, 1994.
50
Kociolek, P. 2011. Nitzschia acicularis. In Diatoms of the United States. From http://westerndiatoms.colorado.edu/taxa/species/nitzschia_acicularis. Retrieved April 02, 2015. Kushartono, E.W., Suryono., dan S.M.R. Endah. 2009. Aplikasi Perbedaan Komposisi N, P dan K pada Budidaya Eucheuma cottonii di Perairan Teluk Awur, Jepara. JURNAL ILMU KELAUTAN. Vol 14 (3): 164-169. Kusmiati dan A. Malik. 2002. Aktivitas Bakteriosin dari Bakteri Leuconostoc mesenteroides Pbac1 pada Berbagai Media. Makara Kesehatan 6 : 1-7. Lavens, P dan P. Sorgeloos (eds). 1996. Manual on the production and use of live food for aquaculture. FAO Fisheries Technical Paper. No. 361. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. Lorenz, R.T., dan G.R. Cysewski. 2003. Commercial potential for Haematococcus microalga as a natural source of astaxanthin. Trends Biotechnol: 18:160 – 167. Lukman, M., N. Andriani, A. Khairul, T. Rahmadi, H. Muhammad, Nurfadilah, dan J.N. Rahmat. 2014. Silikat terlarut di perairan pesisir Sulawesi Selatan. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, Vol. 6, No. 2, Hlm. 461-478. Metzger, P. dan C. Largeau. 2005. Botryococcus braunii: a rich source for hydrocarbons and related ether lipids. Appl Microbiol Biotechnol, 66:486–`496. Miho, A., A. Cake dan Carcani. 2005. Diatom in The Stomach Content of Barbel (Barbus Meridionalis) from Shkumbini River (Central Albania). Journal of Environmental Protection and Ecology (JEPE), 6 (2) : 253-259 Muhaemin, M., R.F. Kaswadji, dan T. Prartono. 2005. Kemampuan Pengikatan Metaloprotein Asam Amino Methionin Terhadap Pb pada Dunaliella salina. Jurnal Pertanian Terapan. Vol VI (2): 160-165. Politeknik Universitas Lampung. Muhaemin, M. 2009. Cadmium-Peptides Complexes in Dunaliella salina Cells. Journal of Coastal Development. Vol 13 (1): 54-58 Muhaemin, M., F. Practica, D.S. Rosi, dan A. Tri. 2014. Starvasi nitrogen dan pengaruhnya terhadap biomassa dan protein total Nannochloropsis. Maspari Journal. Vol 6 No. 2: 98-103 Nontji, A., dan O.H. Arinardi. 1975. Hidrologi dan diatom plankton di Laut Jawa. Oseanologi di Indonesia. 1(4): 21—36. Nontji, A. 1993. Laut nusantara. Penerbit Djambatan, Jakarta: viii + 367 hlm. Ova, D. dan B. Ovez. 2014. Biotechnological Applications via Natural Compounds Extracted From Microalgal Biomass. Institute of Research Engineers and Doctors.
51
Oktavia, S.R. 2013. Pengaruh Salinitas dan Nitrogen Terhadap Kandungan Lemak Total (Crude Lipid) Nannochloropsis sp. Skripsi Jurusan Budidaya Perikanan. Universitas Lampung. Bandar Lampung. Pangkey, H. 2011. Kebutuhan Asam Lemak Essensial Pada Ikan Laut. Jurnal Perikanan dan Kelautan Tropis. Vol. VII-2. Papush, L., dan A. Danielson. 2006. Silicon in the marine environment: dissolved silica trends in the Baltic Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 67:53-66. Photosynthesis uses light energy to make food. Pp 162-164. From http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/. Retrieved April 02, 2015. Pearson Education, Inc. 2007. Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia (UI-Press). Jakarta. Hal. 51-80, 276-296 Prince, R.C dan S.K. Haroon. 2005. The Photobiological Production of Hydrogen: Potential efficiency and Effectiveness as a Renewable Fuel. Crit. Rev. Microbiol., 31:1931. Rachmawati, D. 2002. Pertumbuhan Dunaliella Salina, Phaedactylum Tricornutum, dan Anabaenopsis Circularis dalam Rasio N/P yang Berbeda. Skripsi Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Reynolds, C.S. 1990. The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge: Cambridge University Press. Reynolds, C.S. 2006. Ecology of Phytoplankton. Cambridge University Press. New York. Hal. 535. Richmond, A. 2004. Biotechnology and Applied Phycology. In: Handbook of Microalgal Culture. Iowa State Press, Inc. Lowa, USA. Ryding, S.O dan W. Rast. 1989. The Control of Eutrophication of Lakes and Reservoir. The Parthenon Publishing Group. New Jersey. Sarief, E.S. 1986. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian. CV Pustaka Buana. Bandung. Hal. 11-17. Sen B., M.T. Alp., dan M.A.T. Kocer. 2005. Studies on growth of marine microalgae in batch culture: II. Isochrysis galbana (haptophyta). Asian Journal of Plant Sciences. 4(6): 639-641. Sediaoetama, A.D. 1985. Ilmu Gizi. Jilid I. Jakarta : Penerbit Dian Rakyat. Spolaore, P., C. Joannis-Cassan, E. Duran, dan A. Isambert. 2006. Commercial applications of microalgae. J. Biosci. Bioeng., 101:87–96.
52
Steel, R.G.D. dan J.H. Torrie. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika: Suatu Pendekatan Biometrik. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Thessen, A.E., Q. Dortch, M.L. Parsons dan W. Morrison. 2005. Effect of salinity on Pseudo-nitzschia species (Bacillariophyceae) growth and distribution. J. Phycol. 41, 21–29. Tindall, D.R. dan S.L. Morton. 1992. Community dynamics and physiology of epiphytic/benthic dinoflagellates associated with Ciguatera. Dalam: Physiological Ecology of Harmful Algal Blooms. 41(4):293—314. Tomas, C.R. 1997. Marine plankton identification. Academic Press, London: 875 hlm. Treguer, P., D.M. Nelson, A.J. Van Bennekom, D.J. DeMaster, A. Leynaert, dan B. Queguiner. 1995. The silica balance in the world ocean: a reestimate. Science, 268: 375-379. Walter, TL., S. Purto, D.K. Becker, C. Collet. 2005. Microalgae as bioreactor. Plant Cell Rep., 24:629–641. Widianingsih, H. Retno, E. Hadi dan M. Hilal. 2011. Kajian Kadar Total Lipid dan Kepadatan Nitzschia sp yang Dikultur dengan Salinitas yang Berbeda. Jurnal. Universitas Diponegoro. Hal. 29-37
53
