Isolasi, seleksi dan optimasi pertumbuhan ganggang mikro yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati

ISO

GA

OLASI, SE

ANGGANG

PENG

S

IN

LEKSI DA

G MIKRO

GHASIL BA

YOLAND

SEKOLAH

STITUT P

AN OPTIM

YANG PO

AHAN BA

DA FITRIA S

H PASCAS

PERTANIA

BOGOR

2009

ASI PERT

OTENSIAL

AKAR NAB

SYAHRI

SARJANA

AN BOGOR

TUMBUHA

L SEBAGA

BATI

R

AN

AI

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.

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

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

Mengetahui

Ketua Program Studi Ilmu Tanah Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Atang Sutandi, M.Si Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S

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

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

1.2 Kerangka Pemikiran ... 3

1.3 Perumusan Masalah ... 4

1.4 Tujuan Penelitian ... 6

1.5 Keluaran yang diharapkan ... 6

1.6 Hipotesis Pemikiran ... 6

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ganggang Mikro ... 7

2.1.1 Komposisi Kimia Sel ganggang mikro ... 10

2.1.2 Pendekatan Identifikasi ganggang mikro ... 12

2.2 Fisiologi Ganggang Mikro ... 15

2.2.1 Intensitas Cahaya dan Suhu ... 15

2.2.2 Salinitas dan pH ... 16

2.2.3 Unsur Hara ... 17

2.3 Bahan Bakar Nabati (BBN)... 18

3 METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 20

3.2 Bahan dan Alat ... 20

3.3 Pelaksanaan Penelitian ... 21

3.3.1 Pengambilan Sampel ... 22

3.3.2 Tahapan Isolasi dan Seleksi Ganggang Mikro ... 22

3.3.3 Tahapan Kultivasi ... 22

3.3.4 Tahapan Optimasi Pertumbuhan Ganggang Mikro ... 23

3.3.4.1 Optimasi Nitrogen dan Fosfor ... 23

3.3.4.2 Produksi Total Lipid ... 24

3.3.4.3 Analisis Pengaruh Salinitas dan pH ... 24

3.3.4.4 Analisis Kadar Gula Total ... 25

3.3.5 Identifikasi Ganggang Mikro ... 26

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolasi dan Seleksi Ganggang Mikro ... 27

4.2 Kultivasi Ganggang MIkro ... 27

4.3 Optimasi Nitrogen dan Fosfor dan Produksi Total Lipid ... 27

4.3.1 Optimasi Nitrogen dan Fosfor ... 27

4.3.2 Produksi Total Lipid ... 30

4.4 Analisis Pengaruh Salinitas dan pH ... 36

4.5 Analisis Kadar Gula Total ... 41

4.6 Identifikasi Ganggang Mikro ... 43

5 SIMPULAN DAN SARAN ... 48

6 DAFTAR PUSTAKA ... 49

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

7. Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro ... 30

8. Pengaruh optimasi nitrogen Urea (CO(NH2)2)dan fosfor TSP(Ca(H2PO4)2)terhadap biomasa dan produksi total lipid ganggang mikro ... 31

9 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

11 Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9070 ... 39

12 Kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9065 ... 40

13 Kadar gula total ganggang mikro setelah substitusi nilai absorbans ... 42

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 6. Pengaruh kombinasi faktor salinitas dan faktor pH terhadap

rata-rata pertumbuhan isolat ganggang mikro ... 41 7. Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Chlorophyta

dengan genus Chlamydomonas sp. (a=nucleolus; b=lipid) ... 44 8. Foto mikroskop flouresence ganggang mikro divisi Euglenophyta

dengan genus Euglena sp. (a=pirenoid; b=lipid) ... 45

9. 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

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

4. Tabel pengaruh optimasi nitrogen dan fosfor terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9013 melalui pengukuran rapat optis (OD) λ 620nm ... 55

5. Tabel pengaruh optimasi nitrogen dan fosfor terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9070 melalui pengukuran rapat optis (OD) λ 620nm ... 56

6. Tabel pengaruh optimasi nitrogen dan fosfor terhadap pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9065 melalui pengukuran rapat optis (OD) λ 620nm ... 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

10. Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9013 ... 64

11. Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9070 ... 66

12. Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9065 ... 68

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 sumber-sumber 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 sel-selnya 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, Chrysocapsales, Chrysosphaerales, Phaeothamniales, 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 pigmen-pigmen 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. Sel-sel 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, Chordariales, Sporochnales, Desmarestiales, Cutleriales, Sphacelariales, 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. Sel-selnya 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 dan asam nukleat. Perbedaan komposisi lipid pada 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 Ganggang

Komposisi kimia (% bobot kering)

Protein Karbohidrat Lemak Asam

nukleat 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 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 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. Menurut Khotimchenko dan Yakovleva (2004), rasio 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

Klas ganggang Total lipid

(%biomasa)

Kandungan total lipid

Hidrokarbon (% biomasa) Neutral

lipid

Glycolipid Phospholipid

Chlorophyceae 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 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

Struktur Sel dan Flagela Ganggang Hijau (Chlorophyta) Klorofil; karoten; xantofil

Pati, minyak Kebanyakan non motil (kecuali satu ordo), tetapi beberapa sel reproduktif dapat berflagela Ganggang Keemasan

dan Diatom (Chrysophyta)

Karoten Karbohidrat seperti pati; minyak

Flagela: 1 atau 2 sama atau tidak sama; pada beberapa permukaannya tertutup oleh sisik-sisik khas Ganggang Merah (Rhodophyta) Fikoeritrin; karoten dan xantofil Pati floridean (seperti glikogen)

Nonmotil; agar dan keragen dalam dinding sel Ganggang Hijau Biru

(Cyanophyta)

Fikosianin; fikoeritrin

Glikogen dan minyak

Nonmotil; selulosa dan pektin dalam dinding sel Euglenoid

(Euglenophyta)

Klorofil; karoten; xantofil

Karbohidrat seperti pati; minyak

Flagela: 1, 2, atau 3 yang sama, agak apikal ; ada

kerongkongan ; tidak ada dinding sel tetapi mempunyai pelikel elastik

Ganggang Coklat (Phaeophyta)

Fikosantin Laminarin dan lipid Flagela: 2 lateral, tak sama; asam alginat dalam dinding sel Sumber : Pelczar dan Chan (1986)

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 dengan air sebagai lingkungan hidupnya. 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. 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 0.00-0.02 ppm akan didominasi oleh diatom, pada 0.00-0.02-0.05 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 m 2 t 2 s r G G p b t p p d y a k organik han melengkapi 2.3 Baha Menu World Energ tahun 1977 Indonesia s 2004, produ sudah berad ribu barel/ha Gambar 1.

Gambar 1 Menu pasokan en berkelanjuta tentang keb peranan BB pada tahun dan bioetano yang berasa atau biomas kini adalah P rod uk s i ( ri bu b a rel p e r h ar i) nya dibutuh daur hidup g

an Bakar Na urut publika rgy (2005),

, dengan ra setelah itu ti uksi minyak da di bawah ari. Grafik pr

Produksi da urut Apriy nergi dalam an, telah dite bijakan energ

N (biofuel) d 2025. BBN ol. Secara il al dari ekstr sa. Penger bahan baka

hkan dalam ganggang (N

abati (BBN) asi British P

bahwa prod ata-rata seb idak pernah Indonesia h konsumsi B roduksi dan

an konsumsi yantono (2 m negeri d erbitkan Pera gi nasional, dalam konsu yang layak miah, biodie raksi minyak rtian biodies ar mesin die

jumlah ke Nybakken, 1 ) Petroleum ( duksi minyak besar 1685 h lagi menca hanya sebes BBM Indone konsumsi m minyak Indo 006), dalam an untuk m aturan Presi

dalam Pera umsi energi

dikembang esel adalah b k nabati yan sel dalam ke

esel yang t Tahun

ecil tetapi h 993).

BP) dalam k tertinggi I

ribu barel/h apai angka sar 1126 rib esia yang jum minyak di Ind

(BP,

onesia m rangka mendukung iden (Per Pr aturan Pres nasional dita kan di Indon bahan bakar ng terbuat da

erangka ind erdiri atas e

harus dipen Statistical ndonesia te hari. Produk

tersebut. P bu barel/hari mlahnya seb donesia disa 2005) menjamin pembangu res) No. 5 T siden terseb argetkan leb nesia adalah r substitusi s ari sumberd dustri/ kome ester alkil a

Produksi Konsumsi nuhi untuk Review of erjadi pada ksi minyak Pada tahun , angka ini besar 1150 ajikan pada keamanan unan yang Tahun 2006 ut sasaran bih dari 5% h biodiesel solar/diesel daya hayati ersial masa asam-asam

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 dimanfaatkan sebagai bahan bakar mesin diesel (Soerawidjaja, 2006).

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 Komposisi

(g/L) Media MJ

Komposisi (g/L) 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

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 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

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 Keterangan : Media M4 modifikasi media NORO

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.

Keterangan: - - - adalah objek kajian Gambar 2 Bagan alir penelitian

Produksi total lipid Isolasi dan seleksi

ganggang mikro 28 Isolat Pengambilan sampel

ganggang mikro di Jawa Barat dan Jawa Tengah

Potensi ganggang mikro

Identifikasi ganggang mikro

Bahan Bakar Nabati (BBN) Optimasi pertumbuhan

ganggang mikro Analisis pengaruh

salinitas dan pH

Analisis kadar gula total Kultivasi

Ganggang Mikro 4 Isolat

Optimasi nitrogen dan fosfor

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 masing-masing 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

Konsentrasi

Sumber

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

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 dilakukan dengan metode chemical solvent oil extraction (Bligh dan Dyer, 1959), 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:

Keterangan: Lw = Berat Lipid (g) Bw = 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.

Lw

% Total lipid = X 100 Bw

Tabel 6 Kombinasi perlakuan faktorial 3 x 3 dari tiga taraf salinitas dan tiga taraf pH

Salinitas (mol/L) Nacl

pH

5.0 (B1) 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 + αi + βj + (αβ) ij + εij

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

εij = 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 sel-sel 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).

 

Gambar 3 Pengaruh optimasi nitrogen KNO3 dan fosfor KH2PO4 terhadap pertumbuhan ganggang mikro (a) ICBB 8970 (b) ICBB 9013 (c) ICBB 9070 (d) 9065

(a)  (b)  (c)  (d)  0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

3 6 10 14 18 22 26 30

OD λ 62 0nm Pertumbuhan (hari) Standar N1 N2 N3 P1 P2 P3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

3 6 10 14 18 22 26 30

OD λ 620n m Pertumbuhan (hari) Standar N1 N2 N3 P1 P2 P3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

3 6 10 14 18 22 26 30

OD λ 620nm Pertumbuhan (hari) Standar N1 N2 N3 P1 P2 P3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

3 6 10 14 18 22 26 30

OD λ 620nm Pertumbuhan (hari) Standar N1 N2 N3 P1 P2 P3

 

(

G (a((

Gambar 4

OD λ 620 OD λ 620nm OD λ 620n m OD λ 620nm Pengaruh (Ca(H2PO 8970 (b) 0 0.2 0.4 0.6 3 OD λ 620 nm 0 0.2 0.4 0.6 3 OD λ 620nm 0 0.2 0.4 0.6 3 OD λ 620n m 0 0.2 0.4 0.6 3 OD λ 620nm h optimasi O4)2) terhad ICBB 9013 6 10 Pert 6 10 Per 6 10 Per 6 10 P nitrogen U dap pertumb

(c) ICBB 907 14 18 tumbuhan (har 14 18 rtumbuhan (ha 14 18 rtumbuhan (har 14 18 Pertumbuhan ( rea (CO(NH buhan gang

70 (d) 9065 22 26 ri) 22 26 ri) 22 26 ri) 22 26 hari)

H2)2) dan f ggang mikro 30 Stan N1 N2 N3 P1 P2 P3 30 Sta N1 N2 N3 P1 P2 P3 30 Sta N1 N2 N3 P1 P2 P3 30 Sta N1 N2 N3 P1 P2 P3 fosfor TSP o (a) ICBB

ndar andar ndar ndar (a)  (b) (c)  (d)

 

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

ICBB 9013

Biomasa (g/L) 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

ICBB 9070

Biomasa (g/L) 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

ICBB 9065

Biomasa (g/L) 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

Pengaruh optimasi nitrogen Urea (CO(NH2)2) dan fosfor TSP (Ca(H2PO4)2) 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

ICBB 8970

Biomasa (g/L) 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

ICBB 9013

Biomasa (g/L) 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

ICBB 9070

Biomasa (g/L) 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

ICBB 9065

Biomasa (g/L) 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 umummemiliki 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 umummemiliki laju pertumbuhan masa sel dan biomasa tertinggi pada komposisi standar dan terendah pada konsentrasi KH2PO41.0 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 umummemiliki 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

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

A 0.57556 9 A1

B 0.37333 9 A3

B

B 0.34000 9 A2

Duncan's Multiple Range Test for respon

Alpha 0.05

Error Degrees of Freedom 18 Error Mean Square 0.003807

Number of Means 2 3

Critical Range .06111 .06412

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

A 0.55444 9 B3

A

A 0.52000 9 B2

Lampiran 11

Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9070

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 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

Duncan's Multiple Range Test for respon

Alpha 0.05

Error Degrees of Freedom 18 Error Mean Square 0.000319

Number of Means 2 3 4 5 6 7 8 9

Critical Range .03061 .03212 .03307 .03373 .03421 .03458 .03486 .03508

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N perlakuan

A 0.17667 3 A3B2

B 0.11333 3 A3B1

B

B 0.11000 3 A2B2

B

B 0.10333 3 A2B3

B

C B 0.08667 3 A1B2

C B

C B 0.08333 3 A2B1

C

C 0.07000 3 A1B3

C

C 0.06000 3 A3B3

Lampiran 12

Tabel ANOVA ganggang mikro ICBB 9065

The GLM Procedure

Number of Observations Read 27 Number of Observations Used 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 0.05

Error Degrees of Freedom 18 Error Mean Square 0.000289

Class Level Information Class Levels Values Salinitas 3 A1 A2 A3

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

A 0.091111 9 A3

A

A 0.087778 9 A2

A

A 0.074444 9 A1

Duncan's Multiple Range Test for respon

Alpha 0.05

Error Degrees of Freedom 18 Error Mean Square 0.000289

Number of Means 2 3

Critical Range .01683 .01766

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

A 0.134444 9 B2

B 0.104444 9 B3

Lampiran

Ganggang m

Ganggang

Ganggang

Ganggang

Ket.

Foto

sumb

13 Foto

mikro ICBB 8

mikro ICBB 9

mikro ICBB 9

mikro ICBB 9

ganggang m

ber Urea (CO

ganggang

970

9013

9070

9065

mikro denga

O(NH2)2) da

mikro

an sumber ha

an TSP (Ca(H

ara KNO3 da

H2PO4)2) (ka

an KH2PO4 (

anan)