sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia 1993 No. 27 : 11 - 20
ISSN 0125 – 9830
STUDI KANDUNGAN LOGAM BESI DAN MANGAN DALAM ALGA MERAH DI PERA1RAN PANTAI TANJUNG BUNGA, SULAWESI SELATAN oleh AWALINA 1) ABSTRAK Penelitian tentang kandungan logam Fe dan Mn dalam Gracilaria sp., G. Blodgettii,G. cylindrica, dan Hypnea sp. yang tumbuh di perairan Tanjung Bunga dilakukan pada bulan Mei, Juni, Juli 1991. Sampel diambil dengan menggunakan metode transek acak yang dibuat memanjang dari tepi pantai ke arah laut (untuk di lapangan) dan metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) untuk analisis kimia di laboratorium. Transek-transek dibuat mewakili tiga zona yang memiliki kondisi fisik perairan yang berbeda. Analisis secara SSA menghasilkan kadar rata-rata Fe dan Mn tertinggi pada Hypnea sp, yaitu 319,32 – 432,76 mg Fe/kg bobot kering dan 71,71 – 90,89 mg Mn/kg bobot kering. Kadar rata-rata Fe terendah dijumpai pada Gracilaria cylíndrica yaitu 63,15 – 76,31 mg Fe/kg bobot kering, sedangkan kadar rata-rata Mn terendah dijumpai pada Gracilaria sp. yaitu 42,41 – 47,13 mg Mn/kg bobot kering. Meskipun demikian secara statistik kadar Fe dan Mn pada setiap jenis yang tumbuh di ketiga zona tersebut tidak berbeda nyata.
ABSTRACT
STUDIES ON THE IRON AND MANGAN CONTENTS OF THE RED ALGAE OF TANJUNG BUNGA COASTAL WATERS. SOUTH SULAWESI. Measurements on the Fe and Mn contens in Gracilaria sp., G. blodgettii, G. cylindrica and Hypnea sp, that grew on the coastal waters of Tanjung Bunga were done three times in May, June, and July 1991. Samples were taken from three different zones having different physical condition using the random transect methods from the edge of the beach towards the sea. For chemical analysis in the laboratory, Atomic Absorption Spectrophotometry was applied. The results show that highest Fe and Mn contents tended to be found in Hypnea sp namely, 319.31 – 432.76 mg Fe/kg dry weight and 71.71 – 90.89 mg Mn/kg dry weight respectively. The lowest average Fe contents was observed in Gracilaria cylindrical (63.15-76,31 mg Fe/kg dry weight), but the lowest average Mn contents was in Gracilaria sp, (42,41-47.13 mg Mn/kg weight).Statistically Fe and Mn contents in the studied red algae do not show any significant differences between zones and between species.
1) Jurusan Kimia-FMIPA Universitas Hasanuddin, Ujung Pandang, sekarang di Balitbang Dinamika Perairan, Puslitbang Limnologi-LIPI, Bogor
11
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
AWALINA PENDAHULUAN Alga merah, termasuk di dalamnya marga Gracilaria dan Hypnea, me-rupakan tumbuhan laut yang bernilai ekonomi cukup penting dan merupa-kan komoditi ekspor non migas Indonesia yang perlu dikembangkan baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Alga ini banyak dimanfaatkan sebagai bahan makanan, obat-obatan, dan bahan baku agar-agar, juga se-bagai pcnghasil zat-zat kimia seperti karagenan, protein, karbohidrat. Iemak, vitamin-vitamin, dan iodium (SOEGIARTO 1981). Umumnya alga merah ini tumbuh di perairan laut tropik pada substrat pasir berlumpur atau tanah liat bcrpasir di perairan dangkal sampai kedalaman 200 meter (DAWSON 1956 ; DAWES 1974). Beberapa jenis alga merah juga telah dibudidayakan di pertambakan (DINAS PERIKANAN PROPINSI SULAWESI SELATAN 1987). Menurut WIESSNER (1962), pertumbuhan dan perkembangbiakan alga amat dipengaruhi oleh kandungan logam Fe dan Mn, karena logam-logam ini bcrperan cukup penting dalam proses-proses fisiologis khususnya pada proses fotosintesis. Kedua logam ini juga merupakan konstituen banyak enzim, sitokrom dan porfirin tertentu (BOGER dan SANDMANN 1983). Defi-siensi kedua logam ini menurut W IESSNER (1962) berkaitan langsung dengan fungsi metabolik yang melibatkan ion-ion logam, misalnya antara lain klorosis sebagai akibat defisiensi Fc yang diperlukan dalam pembentuk-kan δ-amino levulinat dari glisin-glisin dengan suksinil Co-A (BlEBL 1962), dan juga perlambatan pertumbuhan sebagai akibat berkurangnya unit-unit fotosíntesis DUYSENS (dalam BOGER and SANDMANN 1983) me nyimpulkan sitokrom, Porfirin-porfirin besi, dan enzim-enzim tertentu ber-pengaruh pada mekanisme fotosintesis dengan bertindak sebagai ko faktor dan aktifaktor dalam reaksi enzimatis dengan cara menggunakan sifat-sifat katalitik seperti gugus prostetik dalam metaloprotein, yaitu umumnya dengan cara mengubah valensinya Penelitian tentang unsur-unsur renik pada alga merah khususnva Gracilaria spp. dan Hypnea spp, masih jarang dilakukan, dan informasi yang tersedia pun sangat langka apalagi untuk alga merah yang tumbuh di pcrairan laut Indonesia. Dalam kerangka berfikir seperti itu maka pendahuluan ini bertujuan untuk menentukan kandungan logam Fe dan Mn pada beberapa jenis alga merah yang tumbuh di perairan Pantai Tanjung Bunga dalam lingkungan yang berbeda.
12
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
KANDUNGAN LOGAM BES1 DAN MANGAN METODE PENEL1TIAN
Lokasi pcngambilan contoh adalah daerah perairan pantai Tanjung Bunga, Kotamadya Ujung Pandang, tepatnya di sebelah barat delta Sungai Jeneberang. Daerah penelitian dibagi dalam tiga zona yaitu zona A (paling selatan) dengan kondisi substrat berlumpur campur pasir dan mengandung sedikit tanah liat, zona B dengan substrat pasir dan sedikit lumpur, serta zona C (paling utara) dcngan substrat pasir dan lumpur yang sangat sedikit. Jarak antar zona kurang lebih 500 mcter, sedangkan pada setiap zona, jarak pengambilan alga dari garis pantai kurang lebih 200 meter ke arah laut dengan kedalaman bervariasi antara 1,5 - 3,0 meter (Gambar 1 ). Contoh alga merah diambil setiap bulan dengan membuat transek acak pada ketiga zona dari bulan Mei 1991 sampai Juli 1991. Di laboratorium contoh alga diidentifikasi jenisnya menggunakan buku kunci determinasi dari DAWES (1974), Setelah diidentifikasi, contoh dari ketiga zona dikelompokkan menurut jenisnya dan diberi label pengenal.
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
AWALINA
Kemudian masing-masing contoh alga didekomposisi secara pengabuan kering (500 °C) selama 6 x 24 jam. Selanjutnya pada hasil dekomposisi ditambahkan HN03 pekat lalu dipanasknn sampai kcring dan bau nitrat hilang. Hasilnya kemudian dilarutkan diekstraksi) dengan HNO3 1% (LOON 1980, CANTLE 1982), kemudian dianalisis kandungan logam Fe dan Mn nya dengan Spektrofotometri Serapan Atom. Analisis statistik (uji bcda nyata) kandungan Fe dan Mn antar jenis alga dan antar zona dilakukan dengan cara yang dikemukakan oleh SCHEFLER (1981). HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini telah diperoleh empat jenis alga yaitu Gracilaria blodgetti HARVEY, Gracilaria cylindrica BORGESSEN dan Gracilaria sp. serta satu jenis dari marga Hypnea yaitu Hypnea sp. Data semi kuantitatif kerapatan populasi masing-masing jenis alga di setiap zona dapat dilihat pada Tabel 1.
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id KANDUNGAN LOGAM BES1 DAN MANGAN
Perbedaan kepadatan populasi keempat jenis alga merah pada lokasi penelitian ini, diduga disebabkan oleh karena adanya perbedaan tipe habitat di ketiga lokasi tersebut. Lokasi A mempunyai habitat berlumpur dan bercampur pasir serta sedikit tanah liat. Habitat semacam ini baik untuk rnenancapkan dan melekatkan talus alga tersebut. karena itu di Iokasi A ini kerapatan populasi alpa Gracilaria dan hypnea lebih besar bila dibandingkan dengan lokasi B (karena lumpurnya sedikit) dan lokasi C (berpasir dengan lumpur sangat sedikit) Habitat pasir kurang baik untuk melekatkan talus sccara kuat, karena bila ada gclombang laut atau arus laut maka talus tersebut akan mudah tercabut dari substratnya. Kondisi perairan selama pengambilan contoh dapat dilihat pada Tabel 2. Pada tabel tersebut terlihat bahwa salinitas air laut di perairan adalah 31 ‰. Suhu air perairan Tanjung Bunga selama penambilan contoh berkisar antara 26,7°C - 29,6°C derajat keasaman (pH) air selama pengambilan contoh berkisar antara 8,2 - 8,5. HANSEN dan PACKARD (1981) menyatakan bahwa kelangsungan hidup Gracilaria umumnya baik pada pH air 8,2 -8,7 dan suhu air yang tidak melebihi 37 0 C salinitas optimum 25 -31‰. Jadi pH, suhu dan salinitas perairan Tanjung Bunga juga masih memenuhi syarat untuk pertumbuhan Gracilaria dan Hypnea. Kadar Oksigen terlarut di perairan pantai Tanjung Bunga berkisar antara l , l ppm sampai 2,9 ppm. Kandungan oksigen sebesar i n i masih memungkinkan untuk pcrtumbuhan Gracilaria dan Hypnea. karena kadar oksigen terlarut yang baik bagi pertumbuhan alga antara 1 - 3 ppm (SOEGIARTO 1981). Selain itu terlihat bahwa tidak ada perbedaan kondisi perairan antara satu periode dengan periode lainnya selama pengambilan contoh alga. Gambaran umum yang diperoleh dan data Tabel 2 adalah tidak adanya parameter kualitas air yang menjadi faktor pembatas pertumbuhan alga dalam pcnelitian ini.
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
AWAL1NA
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
Dari Tabcl 3 dan Gambar 2 dapat teramati bahwa kadar logam Fe pada alga merah jenis Gracilaria spp dan Hypnea sp. pada zona A ccndcrung mcngalami kenaikan saat pengambilan contoh Pada periodc kedua. Pada periode pasang kedua ini pasang laut adalah yang tertinggi dibandingkan keadaan pasang periode pertama dan ketiga. Di lain pihak kandungan besi pada jenis Gra cilaria blodgettii dan Gracilaria cylindrica (ya ng hanya ada di zona C pada periode ini) justru mengalami penurunan. Alga Gracilaria sp dan Hypnea sp. di zona B dan
zona C juga mengalami fenomena kecendrungan kenaikan kadar Fc dan Mn seperti halnya zona A. Konsentrasi Fe dan Mn rata-rata dalam seluruh alga laut menurut L ARCHER (1983) adalah 400 mg Fe/kg bobot kering.Angka ini tidak terlalu jauh berbeda dengan kadar rata-rata tertinggi dalam Hypnea sp. (319,32 - 433,76 mg Fe/kg bobot kering).
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
AWALINA
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
Kecenderungan kenaikan kadar Fe pada jenis Hypnea sp. dan Gracilaria sp. pada saat terjadinya pasang tertinggi (periode II) ini, kemungkinan disebabkan antara lain oleh meningkatnya kandungan Fe pada perairan tersebut Sebagai akibat dari pencucian senyawa”humat”oleh air laut dari tanah dekat pantai, adanya penambahan unsur Fe hasil kegiatan antropogenik, dan hasil erosi yang dibawa oleh air sungai Jeneberang. Dugaan ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh KNAUSS dan PORTER (dalam BIEBL 1962) yang menyimpulkan bahwa absorpsi beberapa kation oleh alga berbanding langsung dengan konsentrasi nutrient yang tersedia dalam larutan. Penurunan kadar Fe pada Gracilaria blodgettii dan Gracilaria cylindrical (meskipun tak terlalu drastic) seperti halnya kenaikan yang dialami oleh Gracilaria sp. Dan Hypnea sp. Diduga karena kedua jenis alga merah ini tumbuh di habitat yang jauh dari garis pantai (kurang lebih 200 meter) dengan kedalaman kurang lebih dua meter. Zona C jaraknya sudah cukup jauh dari garis pantai, sehingga diduga air laut sudah sangat mengencerkan pengaruh pencucian senyawa humat dari daratan sehingga konsentrasi Fe di dalam air juga sudah lebih kecil. Secara keseluruhan kandungan logam Mn pada keempat jenis alga tidak setinggi kandungan logam Fe (Gambar 3). Hal ini bisa dimengerti karena menurut HOPKINS (dalam BIEBL 1962) pada alga laut, Mn memainkan peranan dalam proses reaksidasi besi setelah besi tereduksi menjadi keadaan besi (II). Pada keadaan aerobik proses penangkapan CO2 oleh alga tergantung pada Mn serta berpengaruh juga terhadap proses pelepasan oksigen dalam fotosintesis (BOGER dan SANDMANN 1983). Di lain pihak logam besi, seperti sudah dikemukakan sebelumnya, merupakan konstituen dari banyak enzim,sitokrom, dan porfirin tertentu yang berfungsi dalam proses pertumbuhan alga. Jadi dapat dikatakan bahwa antara Mn dan Fe saling erat berkaitan dalam proses fotosintesis, hanya saja kandungan Mn tidaklah begitu tinggi seperti halnya kandungan logam Fe. Menurut LARCHER (1983) kadar Mn rata-rata seluruh alga adalah 20 mg Mn/kg bobot kering, sedangkan Hypnea sp.dalam penelitian ini memiliki kadar Mn tertinggi yaitu berkisar 71,71-90,89 mg/kg bobot kering. Kecendrungan adanya kenaikan dan penurunan kandungan Fe dan Mn pada setiap zona diuji lebih lanjut secara statistik. Berdasarkan uji statistik dengan metode analisis kovariansi untuk mencari adanya perbedaan kandungan logam Fe dan Mn pada Gracilaria sp., Gracilaria blodgettii, Hypnea sp. yang tumbuh di ketiga zona dapat dikatakan bahwa tidak ada perbedaan berarti pada P<0,05 % atau P< 0,01 baik antara ketiga jenis alga merah di atas maupun antara ketiga zona. Berdasarkan fakta ini, nampaknya perlu diteliti lebih mendalam faktor-faktor ekologis manakah yang paling menentukan tinggi rendahnya kandungan besi dan mangan pada alga merah di daerah tropika. 18
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993
sumber:www.oseanografi.lipi.go.id
AWALINA
DAFTAR REFERENS BlEBL. R 1962. Seaweeds. Dalam (RALPH A. LEWIN Ed.), Physilogy and bionchemistry of algae, New York, London : Academic Press : 799 – 811 BOGER, P. dan G. SAND MANN 1993. Inorganic plant nutrition. Dalam ( A.PIRSON dan M.H. Zimmermann Eds.), encyclopedia of plant physiology, New York, Tokyo : Springer-Verlag., 15: 563-570 CANTLE, J.E (Ed.) 1982. Atomic Absorption Spectrometry. Amsterdam : Elsevier Scientific Pub.Co. : 447 pp DAWES, C.J. 1974. Marine of the west coast of Florida. Florida University of Miami Press : 140 pp DAWSON, E.Y.1956. How to know the seaweed. London : WMC Brown Cp. Pub. : 197 pp DINAS PERIKANAN PROPINSI SULAWESI SELATAN 1987. Budidaya rumput laut. Ujung Pandang : 15 pp HANSEN, E. J. Dan PACKARD 1981. Marine culture of red seaweeds. A California sea grant college programme Pub. : 33 pp LARCHER, W. 1983. Physiological plant ecology. Translated by M. A. Biedermann and Thorson, New York : Springer-Verlag : 280 pp LOON, J.C. Van 1980.”Analytical Atomic Absorption Spectrostroscopy”. London : Academic Press : 244 pp NOOR, A.1991. Study on iodine accumulation in seaweed growing in Ujung Pandang coastal water. Makalah disampaikan dalam symposium Internasional Chemindo, Surabaya : 17 pp SCHEFLER, C.W. 1981. Buku Statistik untuk Biologi, Farmasi dan kedokteran, dan ilmu yang bertautan. Surabaya : Penerbit Airlangga : 143 pp SOEGIARTO, A. 1981.Rumput laut (algae) – manfaat, potensi dan budidayanya. Jakarta : Lembaga Oseanologi Nasional – LIPI : 38 pp WIESSNER, W. 1962. Inorganic micronutrients. Dalam (R.A.Lewin, Ed.), Physiology and biochemistry of algae. New York, London : Academic Press : 1022 pp.
20
Oseanologi dan Limnologi di Indonesia No. 27, 1993