MENGHITUNG JUMLAH DAN KANDUNGAN KLOROFIL MIKROALGA Nanochloropsis oculata

Transkripsi

1 Laporan Praktikum Cryptogame Kelompk 2 Ke 2 dan 3 MENGHITUNG JUMLAH DAN KANDUNGAN KLOROFIL MIKROALGA Nanochloropsis oculata Dede Fajar 1, Rizal Maulana Hasbi 2, Fani Fitria 3, Ulfia Setiani 4 Dedefajar346@gmail.com 1, Rizal.maulana@fst.uinsgd.ac.id 2 Jurusan Biologi Fakultas Saintek UIN SGD Bandung Abstrak Fotoperiod memainkan peranan penting dalam proses fotosintesis pada mikroalga Nannochloropsis oculata. Fotoperiod akan mempengaruhi Pertumbuhan dan kadar klorofil pada berbagai jenis mikroalga. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh media terhadap jumlah sel dan kandungan klorofil Nanochloropsis oculata, mengetahui struktur tubuh Nanochloropsis oculata dan mahasiswa memiliki keterampilan menghitung jumlah sel mikroalga. Pada proses pengamatan jumlah mikroalga Nanochloropsis oculata terdapat tiga Perlakuan yang pertama 0 Jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan yang kedua 12 Jam cahaya dan 24 Jam Pengadukan dan yang ketiga dengan 24 Jam Cahaya dan 24 Jam Pengadukan. Hasil praktikum menunjukkan bahwa Pertumbuhan total dan kadar klorofil tertinggi ditemukan pada perlakuan 12 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan (1560 x 10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a 0,1836 klorofil b 2,1393 dan klorofil total (a+b) 6,4782) dan kemudian diikuti pada 24 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan (595 x10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a -0,117 klorofil b 1,1921 dan klorofil total (a+b) 3,2378) dan Perlakuan 0 jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan (15 x 10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a-0,33 klorofil b 0,6792 dan klorofil total (a+b) 1,657). Kata kunci: Nannochloropsis oculata, Fotoperiod, Mikroalga, Klorofil 1. Pendahuluan Indonesia termasuk negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang berlimpah, salah diantaranya adalah memiliki Keanekaragaman hayati mikroalga yang berlimpah. Mikroalga adalah tanaman yang paling efisien dalam menangkap dan memanfaatkan energi matahari dan CO2 untuk keperluan fotosintesis. Selain itu, CO2 dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas. Di indonesia sendiri dapat dijumpai ratusan jenis mikroalga. Pada sisi lain, fungsi ekologis mikroalga sangat membantu dalam proses pencegahan terjadinya pemanasan global. Beberapa jenis mikroalga yang banyak dijumpai pada berbagai wilayah perairan serta dibudidayakan antar lain Chlorella vulgaris, Nannochloropsis oculata (Nurhayati dkk., 2013). Nannochloropsis oculata merupakan mikroalga bersel satu yang

2 termasuk ke dalam salah satu kelas Eustigmatophyceae, yang mempunyai potensi yang sangat besar untuk bahan baku produksi trigliserida, karena mikroalga ini sangat mudah dibudidayakan secara kontinyu dengan masa panen yang singkat. Seperti halnya mikroalga yang lain, pertumbuhan Nannochloropsis oculata sangat tergantung pada ketersediaan nutrien, intensitas cahaya, karbondioksida, ph, suhu dan salinitas. Intensitas cahaya sangat diperlukan oleh mikroalga untuk menjalankan proses fotosintesis. Kurangnya intensitas cahaya yang dibutuhkan oleh mikroalga untuk aktivitas fotosintesis akan menyebabkan proses fotosintesis tidak berlangsung normal sehingga menggangu biosintesis sel selanjutnya (Budiman, 2009). Mikroalga merupakan salah satu organisme yang dapat dinilai ideal dan potensial untuk dijadikan sebagai bahan baku produksi biofuel. Kandungan lipid dalam biomassa mikroalga kering spesies tertentu dapat mencapai di atas 50% dengan pertumbuhan yang sangat cepat Proses pembiakan mikroalga hanya membutuhkan waktu 10 hari untuk siap dipanen sehingga secara matematis produktivitasnya mencapai ( kg biodiesel/ha tahun) lebih dari 20 kali lipat produktivitas minyak sawit (5.800 kg biodiesel/ha tahun) dan 80 kali lipat dibandingkan minyak jarak (1.500 kg/biodiesel/ha tahun) ( Maharsyah dkk., 2013). Produksi biomassa yang cepat dengan kadar lipid yang relatif tinggi merupakan keunggulan yang dimiliki oleh mikroalga. Nannochloropsis sp merupakan salah satu mikroalga yang memiliki kandungan total lipid yang cukup besar bekisar antara 31-68% dari berat kering.besarnya kandungan lipid dari N. oculata ini membuat para peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang bahan bakar alternatif, yang sebenarnya telah lama dilakukan dari jenis mikroalga N. oculata. Biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat dijadikan pilihan. Namun demikian, pengembangan mikroalga sebagai sumber penghasil biodiesel memiliki masalah antara lain biaya produksi biodiesel dari mikroalga yang relatif tinggi

3 Media kultur merupakan salah satu faktor yang penting untuk pemanfaatan mikroalga. Media kultur mengandung berbagai makronutrien dan mikronutrien yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroalga. Komposisi nutrien yang lengkap dan konsentrasi nutrien yang tepat menentukan produksi biomassa dan kandungan gizi mikroalga. Pada Media yang umum digunakan untuk kultur mikroalga adalah media sintetik dan alami. Media sintetik terdiri dari senyawa-senyawa kimia yang komposisi dan jumlahnya telah ditentukan. Medium Basal Bold (MBB) merupakan media sintetik yang umum digunakan dalam kultur mikroalga Chlorophyta. Sedangkan media alami dibuat dari bahan-bahan alami, seperti air kelapa. Media alami juga dapat diperoleh dari limbah pembuatan produk tertentu, seperti limbah pengolahan produk kacang kedelai, limbah minuman teh, limbah cair tahu dan tapioka (Prihantini dkk., 2007). Dalam hal ini fotoperiod mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap proses fotosintesis mikroalga yang menghasilkan energi yang sangat penting dalam produktivitas primer. Studi tentang pengaruh fotoperiod telah banyak dilakukan untuk mengetahui aspek fisiologi (Widianingsih dkk.,2012). Pengamatan ini dilakukan dengan tujuan Mengetahui pengaruh media terhadap jumlah sel dan kandungan klorofil Nanochloropsis oculata, Mengetahui struktur tubuh Nanochloropsis oculata, Mahasiswa memiliki keterampilan menghitung jumlah sel mikroalga 2. Metode Kerja 2.1 Alat dan Bahan yang digunakan Peralatan yang digunakan dalam menghitung jumlah sel dan kandungan klorofil mikrolaga Nanochloropsis oculata sebagai berikut: Rak kultur, botol kultur, selang, aerator, lampu TL 40 Watt, Haemacytometer, lux meter, pipet tetes, Spektofotometer, centrifuge, Gelas ukur, tabung reaksi, Glass bed, dan kuvet. Bahan yang digunakan Isolat Nanochloropsis oculata, Media F2 air laut, kultur mikrolaga dan etanol.

4 2.2 Cara kerja Cara kerja Menghitung Jumlah Sel Mikroalga Nanochloropsis oculata Media yang dibuat adalah Media F2 yang terdiri dari 4 kelompok larutan kimia dimana dari setiap kelompok sebagai berikut: kelompok yang pertama NaNO3 7,5 gram, kelompok yang kedua NaH2PO4.2H2O 0,5 gram, kelompok yang ketiga FeCl2. 6H2OO, 315gram, kemudian Na2EDTA2H2O g, MnCl2 4H2O 1,8 g, 7H2O 2,2 gram, CoCl2. 6H2O 1 gram, Na2MoO3 0,63 gram dan kelompok yang keempat Vit B1 20 mg, Vit H 0,1 gram dan Vit 0,1 gram. Kemudian menyiapkan aquades 500 ml dan selanjutnya ditambahkan 1 ml dari larutan campuran yang terdapat dalam tabel 1-3 dan 0,5 ml dari campuran tabel no 4, setelah selesai media di sterilisasi menggunakan Autoklaf dan setelah selesai sterilisasi kemudian mengubah jumlah sel mikroalga dari lima juta sel menjadi 1 juta sel dengan mengunakan perhitungan jumlah sel mikroalga awal 5 x 10 6 kemudian dimasukan kepada rumus V1 x M1 = V2 x M2 5 x 10 6 x M1 = 200ml M1 = M1 = 40 ml Dengan demikian untuk membuat mikroalga berjumlah 1 juta dengan memasukan 40 ml isolat ditambah 160 Media. Selanjutnya memasukan mikroalga kedalam botol kultur dan mengatur pencahayaan selama 12 jam setelah itu dilakukan pengamatan selama 1 minggu dengan perhitungan 1 kali/hari menggunakan Haemacytometer dibawah mikroskop Cara kerja Pengukuran Kadar Klorofil Mikroalga Nanochloropsis oculata Pengukuran kadar Klorofil dilakukan dengan mengambil 10 ml sampel kultur mikroalga setelah itu di sentrifugasi sample dengan kecepetan 3000 rpm selama 10 menit setelah itu membung supernetannya dimabil endapannya dan endapan ditambah etanol 96 % sehingga volume akhir menjadi 10 ml dan memasukan beberapa butir glass bead dan mensentrifugasi kempali dengan kecepatan dan waktu yang sama, mengambil supernatan mengukurnya menggunakan Spektofotometer pada panjang gelombang 645 nm dan 663 nm.

5 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Jumlah Sel Mikroalga Nanochloropsis oculata Fotoperiod merupakan salah satu faktor yang penting dalam penentuan tingkat keberhasilan fotosintesa mikroalga.dengan Adanya perubahan fotoperiod pada kultur mikroalga N. oculata mempengaruhi laju pertumbuhan dan kepadatan mikroalga tersebut. Dalam tabel dibawah ini menunjukan beberapa perlakuan Fotoperiod Hari ke a. 0 Jam b. 12 Jam c. 24 Jam Jumlah Hari Jumlah Hari Jumlah x 10 4 sel/ml) x 10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x 10 4 sel/ml) x 10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x 10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) x 10 4 sel/ml) x10 4 sel/ml) Pada proses pengamatan jumlah mikroalga Nanochloropsis oculata terdapat tiga Perlakuan yang pertama pada fotoperiode 0 Jam yang kedua dengan fotoperiode 12 Jam dan yang ketiga dengan kisaran fotoperiode 24 Jam. Pada tabel a dengan perlakuan fotoperiode 0 jam yang artinya mikroalga ini tanpa mendapatkan cahaya yang khusus dari lampu tetapi dengan memanfaatkan cahaya yang ada diruangan, proses pengadukannya pun tanpa menggunakan Aerator tetapi dilakukan secara manual setiap 3 jam sekali sehingga terlihat bahwa jumlah mikroalga di hari yang ke 8 mengalami penurunan yang sangat drastis hal ini berbeda di hari yang ke 4 dimana jumlah mikroalga menjadi meningkat dibandingkan dihari-hari yang sebelumnya dan sesudahnya hal ini dikarenakan mikroalga menerima suhu yang sesuai sehingga mempengaruhi pertumbuhannya hal sesuai dengan Endrawati dan Ita (2013) yang menyatakan bahwa Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang penting untuk mempengaruhi tingkat pertumbuhan

6 dan metabolisme mikroalga. Suhu juga mempengaruhi daya larut gasgas yang diperlukan untuk fotosintesis, seperti CO2 dan O2. Gasgas ini mudah terlarut pada suhu rendah daripada suhu tinggi, akibatnya laju fotosintesis meningkat pada suhu rendah. Suhu air sangat berperan dalam kultur mikroalga di laboratorium, karena sangat mempengaruhi aktivitas enzim dalam metabolisme sel. Selanjutnya pengamatan pada alga dengan perlakuan fotoperiode 12 Jam yang artinya mikroalga tersebut di kultur dengan perlakuan mendapatkan cahaya dari lampu dengan kisaran waktu 12 Jam dan mendapatkan pengadukan secara otomatis dengan menggunakan aerator selama 24 Jam dengan Hasil terjadinya kenaikan pada Mikroalga dihari yang ke 5 dengan jumlah 1840 x10 4 hal ini dikarenakan mikrolaga menerima suhu yang sesuai sehingga mempengaruhi pertumbuhannya dan juga Fase 12 Jam merupakan fase dimana kebanyakan tumbuhan mendapatkan kisaran waktu 12 Jam untuk menerima cahaya dan pada saat inilah terjadi reaksi fotosintesis. Hal ini sesuai dengan Widyaningrum dkk (2013) yang menyatakan bahwa periode penyinaran dapat berpengaruh dalam proses sintesis bahan organik pada fotosintesis karena hanya dengan energi yangcukup proses tersebut dapat berjalan dengan lancar. Selanjutnya pada perlakuan yang ketiga dengan kperlakuan fotoperiode 24 jam artinya mikroalga ini mendapatkan cahaya yang sangat banyak dibandingkan dengan perlakuan yang 0 dan 12 Jam dengan pengadukan selama 24 jam menggunakan Aerator, menunjukan hasil yang tidak stabil ada yang berada difase turun dan terkandang berada difase Naik hal ini dikarenakan Alga mengalami penyesuaian dengan lingkungannya, dari tabel c dapat dilihat bahwa pada fase awal di hari ke -1 alga mempunyai jumlah yang sangat sedikit dikarenakan alga membutuhkan waktu untuk dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan barunya hal ini sesuai dengan Maharsyah dkk, (2013) yang menyatakan bahwa sel fitoplankton membutuhkan waktu untuk

7 menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang baru Pada perlakuan fotoperiode 24 jam jumlah mikroalga yang dihasilkan lebih rendah jika dibandingkan dengan fotoperiode 12 Jam yang seharusnya jumlah mikroalga pada perlakuan 24 jam tinggi dikarenakan mengalami penyinaran yang lebih banyak yang mampu mempengaruhi jumlah pertumbuhan mikroalga menurut Widianingsih dkk (2013) menyatakan bahwa Lamanya periode penyinaran pada kultur N. oculata sangat mempengaruhi proses fotosintesa yang terjadi pada kultur N. oculata. Semakin besar laju fotosintesa pada mikroalga maka akan menunjukkan semakin besar pula biomass dan kepadatan sel yang dihasilkan pada kultur mikroalga. Ketidaksesuaian terjadi dikarenakan ada beberapa faktor yang menghalangi pertumbuhan mikroalga salah satunya adalah kurang kehati-hatian dalam melakukan penyesuaian suhu mikroalga sehingga berpengaruh terhadap jumlah mikroalga yang dihasilkan. 3.2 Jumlah Kadar Klorofil Mikroalga Nanochloropsis oculata 0 Jam 12 Jam Klorofil a = (12,7 x 0,065) (27x 0,043) = 0,8255 1,161 = -0,33 Klorofil b =(22.9 x 0,043)-(4,7x0,065) = 0,9847 0,3055 = 0,6792 Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,043) + ( 8,0 x 0,065) = 1,313 0,344 = 1,657 Klorofil a = (12,7 x 0,378) (27x 0,171) = 4,8006 4,617 = 0,1836 Klorofil b =(22.9 x 0,171)-(4,7x0,378) = 3,9159 1,7766 = Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,171) + ( 8,0 x 0,378) = 3, = 6, Jam Klorofil a = (12,7 x 0,18) (27x 0,089) = 2,286-2,403 = -0,117 Klorofil b = (22.9 x 0,089)-(4,7x0,18) = 2,0381 0,846 = 1,1921 Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,089) + ( 8,0 x 0,180) = 1, ,44 = 3,2378

8 Pengamatan pada kadar klorofil mikroalga menunjukan bahwa Mikroalga yang hidup dikisaran waktu 12 Jam mengalami pertumbuhan yang sangat tinggi sehingga pertumbuhan mikroalga sangat banyak mampu menghasilkan jumlah klorofil yang banyak pula dengan jumlah klorofil a 0,1836, klorofil b dan jumlah klorofil total (a+b) dengan jumlah 6,4782, sementara pada perlakuan 24 Jam mikroalga mengalami pertumbuhan yang tidak terlalu tinggi sehingga mikroalga mampu menghasilkan jumlah klorofil jumlah klorofil a 0,117, klorofil b 1,1921 dan jumlah klorofil total (a+b) 3,2378, dan jumlah mikroalga pada perlakuan 0 Jam mengalami pertumbuhan yang sangat rendah sehingga dapat mampu menghasilkan jumlah klorofil yang sedikit yaitu klorofil a -0,33, klorofil b 0,6792, dan Jumlah klorofil total (a+b) 0,6792. Sehingga kandungan klorofil sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti suhu, intensitas cahaya dan juga pengadukan dan kandungan klorofil yang banyak berpengaruh terhadap jumlah lipid yang dihasilkan oleh mikroalga hal ini sesuai dengan Widianingsih dkk (2012) yang menyatakan bahwa Pemberian tekanan terhadap lingkungan (salinitas, suhu, fotoperiod, intensitas cahaya dan nutrien) diketahui dapat mempengaruhi kandungan total lipid pada mikroalga. 4. Kesimpulan Hasil penelitian menunjukkan bahwa Pertumbuhan total dan kadar klorofil tertinggi ditemukan pada perlakuan 12 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan ( 1560 x 10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a 0,1836 klorofil b 2,1393 dan klorofil total (a+b) 6,4782) dan kemudian diikuti pada 24 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan ( 595 x10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a -0,117 klorofil b 1,1921 dan klorofil total (a+b) 3,2378) dan Perlakuan 0 jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan (15 x 10 4 sel/ml dan jumlah klorofil a-0,33 klorofil b dengan jumlah 0,6792 dan klorofil total (a+b) 1,657).

9 Daftar Pustaka Budiman Penetuana Intensitas cahaya optimum pada pertumbuhan dan kadar Lipid Mikroalga Nannochloropsis oculata. Jornal its. Vol 1 (2). Endrawati, H., Ita., R Kadar Total Lipid Mikroalga Nannochloropsis oculata yang dikultur dengan suhu yang berbeda. Buletin Oseanografi Marina vol. 1 (1) Maharsyah, T., Musthofa, L., Wahyunoto, A. N Efektivitas Penambahan Plant Growth Promoting Bacteria (Azospirillum sp) dalam Meningkatkan Pertumbuhan Mikroalga pada Media Limbah Cair Tahu Setelah Proses Anaerob. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. Vol 1(3) Nurhayani, T., Bagus, H., Musthofa Penggunaan Fotobioreaktor Sistem Batch Tersirkulasi terhadap Tingkat Pertumbuhan Mikroalga Chlorella vulgaris, Chlorella sp. dan Nannochloropsis oculata. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem.Vol 1 (3) Prihantini, N.B., Berta, P., Ratna, Y Pertumbuhan Chorela spp. Dalam medium ekstak tauge (Met) dengan variasi ph awal. Jurnal Makara Sains Vol 9 (1) 1-6. Widianingsih., Retno, H., Endrawati., Valentina, R. I Kandungan Lipid Total Nannochloropsis oculata Pada Kultur dengan Berbagai Fotoperiod. Jurnal ilmu kelautan. Vol. 17 (3) Widyaningrum, N. F., Bambang, S., Bagus, H Experimental Study Of Photovoltaic Photobioreactor For Microalgae Production (Nannochloropsis oculata). Jurnal Bioproses Komoditas Tropis. Vol. 1 (2).