Optimasi lingkungan tumbuh mikroalga dari kawah ratu Sukabumi yang berpotensi sebagai sumber biodiesel

ABSTRAK
RISA SWANDARI WIJIHASTUTI. Optimasi Lingkungan Tumbuh Mikroalga dari Kawah Ratu
Sukabumi yang Berpotensi sebagai Sumber Biodiesel. Dibimbing oleh TATIK CHIKMAWATI.
dan MIFTAHUDIN.
Mikroalga berpotensi sebagai bahan baku biodiesel dan dapat dikulturkan dalam skala
besar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan optimasi lingkungan tumbuh (konsentrasi
nitrogen pada media dan intensitas cahaya) mikroalga asal Kawah Ratu Sukabumi yang berpotensi
sebagai sumber biodiesel. Mikroalga yang telah diisolasi dan dikulturkan sebelumnya,
diidentifikasi dan diperiksa kandungan lipidnya dengan menggunakan metode Nile Red.
Mikroalga ini kemudian ditumbuhkan dalam media yang memiliki konsentrasi nitrogen yang
berbeda (0, 187,5, 325 dan 750 ppm) dan intensitas cahaya yang berbeda (70, 105, 140 dan 175
µmol foton/m2/detik) selama 16 hari. Kandungan lipid diukur pada hari ke 16. Hasil percobaan
menunjukkan bahwa hanya Chlorella sp. yang berhasil diisolasi dari Kawah Ratu yang berpotensi
menjadi bahan baku biodiesel karena memiliki kandungan lipid yang cukup tinggi. Chlorella sp.
dapat tumbuh maksimal pada media BG11 dengan konsentrasi penambahan nitrogen 750 ppm dan
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan produktivitas lipid tertinggi diproduksi (10,8
mg/l/hari) bila ditumbuhkan pada media BG11 yang juga memiliki intensitas cahaya 70 µmol
foton/m2 /detik.

ABSTRACT
RISA SWANDARI WIJIHASTUTI. Optimization Growing Environment for Microalgae from

Kawah Ratu Sukabumi that was Potential as a Source of Biodiesel. Supervised by TATIK
CHIKMAWATI and MIFTAHUDIN.
Microalgae is a potential as a source for biodiesel and can be cultured in a large scale.
The objective of this study was to optimize growing environment (nitrogen consentration in media
and light intensity) for microalgae from Kawah Ratu Sukabumi. Microalgae that was previously
isolated and cultured, identified and examined for the lipid content using Nile Red method.
Microalgae was then grown in the media with different concentrations of nitrogen (0, 0.5, 1 and 2
M) and light intensities (105, 140, 70, 175 mmol photon/m2 / s) over 16 days. Lipid content is
monitored at 16 day after inoculation. Based on lipid content, only Chlorella sp. from Kawah Ratu
that was potential as a raw material for biodiesel. Chlorella sp. grew the best in media BG11
containing of 750 ppm nitrogen under 70 µmol foton/m2/s light intensity. The highest lipid
productivity was produced (10.8 mg/l/day) when it was grown on media BG11 under 70 µmol
foton/m2/s light intensity.

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mikroalga merupakan alga yang berukuran
mikroskopis, yang menyusun sebagian besar

jenis dari alga. Di alam, selain dapat
dimanfaatkan sebagai sumber makanan
mikroalga juga mengambil peranan yang
penting sebagai akumulator logam berat,
eliminator CO2, dan juga berasosiasi dengan
bakteri untuk mengikat nitrogen (Sheehan et al.
1998). Mikroalga juga memiliki potensi
sebagai penghasil bahan baku biodiesel. Bahan
bakar petrolium yang semakin menipis
menyebabkan diperlukannya bahan bakar
alternatif, salah satunya adalah biodiesel.
Biodiesel telah menerima banyak perhatian
pada beberapa tahun terakhir karena dapat
terdekomposisi oleh dekomposer, dapat
diperbaharui dan merupakan bahan bakar yang
tidak beracun (Widjaja 2009). Bahan bakar ini
juga memberikan lebih sedikit polusi
dibandingkan bahan bakar petroleum dan dapat
diperoleh dari hasil transesterifikasi dari
minyak tumbuhan yang dalam hal ini dapat

berasal
dari
mikroalga.
Menggunakan
mikroalga untuk memproduksi biodiesel tidak
akan membahayakan ketersediaan bahan
pangan, pakan hewan ternak dan produk lain
yang berasal dari tanaman pangan (Chisti
2007).
Berdasarkan
beberapa
penelitian
sebelumnya, mikroalga memiliki pertumbuhan
yang cepat dan kemampuan yang sangat besar
untuk menghasilkan minyak alami (lipid)
sampai dengan 60% dari berat keringnya
(NREL 1998). Mikroalga dapat tumbuh jauh
lebih cepat dengan hanya membutuhkan lahan
tumbuh yang lebih sedikit dibandingkan
dengan tumbuhan tinggi (Widjaja 2009).

Mikroalga biasanya menggandakan dirinya
sekitar 24 jam sekali, namun pada fase
eksponensial biasanya lebih singkat yaitu
hanya 3,5 jam sekali (Chisti 2007). Mikroalga
dapat tumbuh di tempat ekstrim seperti di air
yang memiliki suhu tinggi dan pH rendah serta
tahan terhadap cendawan dan bakteri (Griffith
& Harrison 2008; Yani 2003). Karakter ini
memungkinkan mikroalga untuk dikulturkan
dalam skala besar sebagai bahan baku
biodiesel.
Organisme ini dapat dijumpai di mana saja
yang tersedia cukup cahaya, kelembaban dan
unsur hara sederhana untuk memperpanjang
hidupnya (Pelczar & Chan 1986). Cahaya
merupakan faktor pembatas bagi organisme
yang melakukan fotosintesis seperti mikroalga

(Campbell et al. 2002). Elemen penting dari
unsur hara mikroalga diantaranya adalah fosfat

yang merupakan komponen penting fosfolipid
dan untuk sintesis asam nukleat dan nitrogen
yang penting untuk sintesis asam amino dan
protein (Ferrão-Filho et al. 2003). Sel
mikroalga tumbuh pada suspensi cair, sehingga
lebih efisien dalam mengakses air, CO2 dan
unsur hara (Widjaja 2009).
Indonesia memiliki banyak sumber air
panas, beberapa diantaranya terdapat di Jawa
Barat seperti Kawah Ratu. Sumber-sumber air
panas
ini
dapat
menjadi
sumber
keanekaragaman hayati bagi mikroalga. Pada
penelitian sebelumnya dengan menggunakan
berbagai jenis mikroalga dari beberapa sumber
air panas di Jawa Barat didapatkan pada
umumnya mikroalga-mikroalga tersebut dapat

menghasilkan lipid dengan baik pada taraf
intensitas cahaya yang tertinggi yaitu 140 µmol
foton/m2 /detik dan dengan taraf konsentrasi
nitrogen terendah dari percobaan yaitu 750
ppm (Gunawan 2010). Pada penelitian tersebut
juga telah dilakukan isolasi dan seleksi media
untuk pertumbuhan mikroalga dari Kawah
Ratu, namun belum dilakukan identifikasi jenis
mikroalga
dan
percobaan
modifikasi
lingkungan tumbuh. Hal tersebut penting
dilakukan untuk mengetahui jenis- jenis dan
kebutuhan lingkungan tumbuh mikroalga yang
akan dijadikan sebagai sumber biodiesel.
Laporan ini menyajikan hasil identifikasi jenis
mikroalga
dan
percobaan

modifikasi
lingkungan tumbuh mikroalga Chlorella asal
Kawah Ratu, Sukabumi.
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengidentifikasi dan melakukan optimasi
lingkungan tumbuh dengan mengatur
konsentrasi nitrogen pada media dan
intensitas cahaya pada mikroalga asal Kawah
Ratu, Sukabumi yang berpotensi sebagai
sumber biodiesel.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan
Februari
hingga

Oktober
2010
di
Laboratoriun
Penelitian
Taksonomi
Tumbuhan dan Laboratorium Fisiologi
Tumbuhan Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
IPB, Bogor.

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mikroalga merupakan alga yang berukuran
mikroskopis, yang menyusun sebagian besar
jenis dari alga. Di alam, selain dapat
dimanfaatkan sebagai sumber makanan
mikroalga juga mengambil peranan yang

penting sebagai akumulator logam berat,
eliminator CO2, dan juga berasosiasi dengan
bakteri untuk mengikat nitrogen (Sheehan et al.
1998). Mikroalga juga memiliki potensi
sebagai penghasil bahan baku biodiesel. Bahan
bakar petrolium yang semakin menipis
menyebabkan diperlukannya bahan bakar
alternatif, salah satunya adalah biodiesel.
Biodiesel telah menerima banyak perhatian
pada beberapa tahun terakhir karena dapat
terdekomposisi oleh dekomposer, dapat
diperbaharui dan merupakan bahan bakar yang
tidak beracun (Widjaja 2009). Bahan bakar ini
juga memberikan lebih sedikit polusi
dibandingkan bahan bakar petroleum dan dapat
diperoleh dari hasil transesterifikasi dari
minyak tumbuhan yang dalam hal ini dapat
berasal
dari
mikroalga.

Menggunakan
mikroalga untuk memproduksi biodiesel tidak
akan membahayakan ketersediaan bahan
pangan, pakan hewan ternak dan produk lain
yang berasal dari tanaman pangan (Chisti
2007).
Berdasarkan
beberapa
penelitian
sebelumnya, mikroalga memiliki pertumbuhan
yang cepat dan kemampuan yang sangat besar
untuk menghasilkan minyak alami (lipid)
sampai dengan 60% dari berat keringnya
(NREL 1998). Mikroalga dapat tumbuh jauh
lebih cepat dengan hanya membutuhkan lahan
tumbuh yang lebih sedikit dibandingkan
dengan tumbuhan tinggi (Widjaja 2009).
Mikroalga biasanya menggandakan dirinya
sekitar 24 jam sekali, namun pada fase
eksponensial biasanya lebih singkat yaitu

hanya 3,5 jam sekali (Chisti 2007). Mikroalga
dapat tumbuh di tempat ekstrim seperti di air
yang memiliki suhu tinggi dan pH rendah serta
tahan terhadap cendawan dan bakteri (Griffith
& Harrison 2008; Yani 2003). Karakter ini
memungkinkan mikroalga untuk dikulturkan
dalam skala besar sebagai bahan baku
biodiesel.
Organisme ini dapat dijumpai di mana saja
yang tersedia cukup cahaya, kelembaban dan
unsur hara sederhana untuk memperpanjang
hidupnya (Pelczar & Chan 1986). Cahaya
merupakan faktor pembatas bagi organisme
yang melakukan fotosintesis seperti mikroalga

(Campbell et al. 2002). Elemen penting dari
unsur hara mikroalga diantaranya adalah fosfat
yang merupakan komponen penting fosfolipid
dan untuk sintesis asam nukleat dan nitrogen
yang penting untuk sintesis asam amino dan
protein (Ferrão-Filho et al. 2003). Sel
mikroalga tumbuh pada suspensi cair, sehingga
lebih efisien dalam mengakses air, CO2 dan
unsur hara (Widjaja 2009).
Indonesia memiliki banyak sumber air
panas, beberapa diantaranya terdapat di Jawa
Barat seperti Kawah Ratu. Sumber-sumber air
panas
ini
dapat
menjadi
sumber
keanekaragaman hayati bagi mikroalga. Pada
penelitian sebelumnya dengan menggunakan
berbagai jenis mikroalga dari beberapa sumber
air panas di Jawa Barat didapatkan pada
umumnya mikroalga-mikroalga tersebut dapat
menghasilkan lipid dengan baik pada taraf
intensitas cahaya yang tertinggi yaitu 140 µmol
foton/m2 /detik dan dengan taraf konsentrasi
nitrogen terendah dari percobaan yaitu 750
ppm (Gunawan 2010). Pada penelitian tersebut
juga telah dilakukan isolasi dan seleksi media
untuk pertumbuhan mikroalga dari Kawah
Ratu, namun belum dilakukan identifikasi jenis
mikroalga
dan
percobaan
modifikasi
lingkungan tumbuh. Hal tersebut penting
dilakukan untuk mengetahui jenis- jenis dan
kebutuhan lingkungan tumbuh mikroalga yang
akan dijadikan sebagai sumber biodiesel.
Laporan ini menyajikan hasil identifikasi jenis
mikroalga
dan
percobaan
modifikasi
lingkungan tumbuh mikroalga Chlorella asal
Kawah Ratu, Sukabumi.
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengidentifikasi dan melakukan optimasi
lingkungan tumbuh dengan mengatur
konsentrasi nitrogen pada media dan
intensitas cahaya pada mikroalga asal Kawah
Ratu, Sukabumi yang berpotensi sebagai
sumber biodiesel.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan
Februari
hingga
Oktober
2010
di
Laboratoriun
Penelitian
Taksonomi
Tumbuhan dan Laboratorium Fisiologi
Tumbuhan Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
IPB, Bogor.

2

Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian
ini antara lain sampel mikroalga yang berasal
dari Kawah Ratu Sukabumi yang telah
melewati tahap isolasi dan seleksi media
tumbuh serta telah dikulturkan, air dari
kawah ratu-Sukabumi, media BG 11
(Lampiran 1), minyak Nile Red (9diethylamino-5H-benzo {a} phenoxazine-5one), metanol, khloroform dan air destilata
bebas ion.
Metode
Pengujian Keseragaman Jenis dan
Analisis Kualitatif Kandungan Lipid
Mikroalga. Kultur stok mikroalga yang
digunakan sebelumnya sudah melalui tahapan
isolasi
dan
seleksi
media
tumbuh.
Keseragaman
diamati
kembali
untuk
memastikan mikroalga masih sejenis. Beberapa
preparat segar dibuat dari kultur stok mikroalga
kemudian diamati di bawah mikroskop cahaya.
Ada tidaknya kandungan lipid pada mikroalga
diketahui melalui pembuatan preparat segar
dari 1 ml sampel mikroalga yang diwarnai
dengan 10 µl larutan stok Nile Red (1mg/ml)
(Cooksey et al. 1987). Setelah 20-30 menit
mikroalga yang telah terwarnai dapat diamati
dibawah mikroskop flourescense dengan filter
blue violet pada panjang gelombang 400-440
nm.
Identifikasi Sampel Mikroalga. Sampel
mikroalga diidentifikasi dengan mengamati
preparat segar di bawah mikroskop cahaya
dengan perbesaran 1000x. Proses identifikasi
dilakukan dengan bantuan buku kunci
identifikasi yang berjudul “The Freshwater
Algae” karangan Prescott (1978) dan
“Introduction to The Algae” karangan Bold
dan Wynne (1985).
Optimasi
Lingkungan
Tumbuh.
Percobaan ini merupakan percobaan faktorial
yang disusun berdasarkan rancangan split plot
dengan rancangan acak kelompok sebagai
rancangan lingkungannya dengan dua ulangan.
Terdapat dua faktor dalam percobaan yaitu
intensitas cahaya (dengan empat taraf yaitu 70,
105, 140 dan 175 µmol foton/m2 /detik)
sebagai petak utama dan konsentrasi Nitrogen
(dengan empat taraf yaitu 0, 187,5 , 375, dan
750 ppm) sebagai anak petak. Kombinasi
perlakuan disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Kombinasi perlakuan faktorial 4 x 4
dari empat taraf konsentrasi nitrogen
dan empat taraf intensitas cahaya.
Konsentrasi
Nitrogen
(ppm)

Intensitas Cahaya
(µmol foton/m2 /detik)
70
105
140
175
(C1) (C2)
(C3)
(C4)
0 (N0)
C1N0 C2N0 C3N0 C4N0
187,5 (N1) C1N1 C2N1 C3N1 C4N1
375 (N2) C1N2 C2N2 C3N2 C4N2
750 (N3) C1N3 C2N3 C3N3 C4N3

Masing-masing perlakuan ditumbuhkan
pada botol serum 500 ml yang berisi 400 ml
campuran air kawah dan media BG11 dengan
komposisi sesuai dengan perlakuan nitrogen
yang diberikan (Lampiran 2) dan 50 ml kultur
stok alga yang kepadatan selnya sudah
disamakan sebelumnya (Lampiran 3). Air yang
berasal dari Kawah Ratu dianalisis untuk
mengetahui kandungan mineralnya (Lampiran
4).
Peubah yang Diamati. Peubah yang
diamati dibagi menjadi dua kelompok yaitu
pertumbuhan dan kandungan lipid. Peubah
pertumbuhan yang diamati adalah Optical
Density (OD) dan bobot kering. Pengukuran
OD mikroalga dilakukan pada panjang
gelombang (λ) 680 nm setiap dua hari sekali
selama 16 hari masa pengkulturan. Kandungan
lipid mikroalga yang sudah ditumbuhkan
dianalisis dengan metode ekstraksi seperti yang
sudah dilakukan oleh peneliti sebelumnya
(Gunawan 2010) dengan melakukan beberapa
modifikasi yaitu perbedaan dalam jumlah
kultur mikroalga yang diekstraksi, kecepatan
dan lamanya waktu sentrifuse, serta jumlah
pelarut kimia yang diberikan. Perbandingan
warna kultur mikroalga dalam percobaan ini
juga diamati untuk mendukung hasil percobaan
(Lampiran 5).
Analisis Kandungan Lipid. Ekstraksi lipid
dilakukan pada hari ke 16 dengan cara
mengambil 100 ml kultur mikroalga dan
disentrifuse dengan kecepatan 4000 rpm
selama 25 menit pada suhu ruang. Pelet
dikeringkan dengan oven selama 24 jam pada
suhu 80°C, dan ditimbang sebagai bobot
kering. Pelet kering disuspensikan dengan
pelarut kimia yang terdiri dari 2 ml air destilata
bebas ion, 5 ml methanol dan 2,5 ml
khloroform lalu dihomogenkan dengan bantuan
shaker secara horizontal selama 24 jam. Ke
dalam hasil pengadukan ditambahkan kembali
2,5 ml air destilata bebas ion dan 2,5 ml

3

khloroform kemudian dilakukan sentrifuse
dengan kecepatan 4000 rpm selama 25 menit.
Campuran lipid dan khloroform terbentuk
dipisahkan dari bahan lainnya kemudian
dipanaskan agar khloroform dapat menguap
sehingga didapatkan lipid kering dan ditimbang
sebagai bobot lipid. Persentase lipid dapat
dihitung dengan rumus:
% lipid =

bobot lipid
x 100
Bobot kering mikroalga

Sedangkan produktivitas lipid dapat dihitung
dengan rumus:

4µm

10µm

(A)

(B)

Gambar 1 Mikroalga dalam stok masih dalam
keadaan
seragam
(Perbesaran
1000x) (A) Mikroalga terwarnai
oleh Nile Red (perbesaran 100x)
(B).
Kepadatan Sel Mikroalga

Analisis Data. Data yang diperoleh dianalisis
dengan analisis sidik ragam pada tingkat
kepercayaan 95%. Apabila hasil analisis sidik
ragam berpengaruh nyata maka akan
dilanjutkan dengan uji Duncan.

HASIL
Tingkat Keseragaman Jenis, Analisis
Kualitatif Kandungan Lipid dan Identitas
Mikroalga
Pengujian keseragaman jenis pada kultur
stok mikroalga penting dilakukan untuk
memastikan mikroalga masih dalam keadaan
satu jenis dan juga untuk menentukan metode
yang kemudian akan dilakukan. Hasil
pengujian keseragaman jenis menunjukkan
bahwa mikroalga pada kultur stok dalam
keadaan satu jenis (Gambar 1), maka tidak
perlu dilakukan pengisolasian kembali dan
dapat
dilanjutkan dengan pengujian
kandungan lipid.
Analisis kualitatif kandungan lipid pada
mikroalga menentukan digunakan atau
tidaknya mikroalga ini pada proses
selanjutnya. Mikroalga yang berpendar karena
memiliki kandungan lipid yang banyak
(Gambar 1), berpotensi untuk dijadikan bahan
baku pembuatan biodiesel. Dari hasil proses
identifikasi, mikroalga yang berhasil diisolasi
dari Kawah Ratu Sukabumi adalah Chlorella
sp.

Pertumbuhan mikroalga dapat diamati
dengan mengukur kepadatan sel nya (OD)
menggunakan spektrofotometer pada panjang
gelombang (λ) 680 nm. Pertumbuhan sel
mikroalga selama 16 hari masa pengkulturan
tinggi pada intensitas cahaya yang rendah
(Gambar 2). Pertumbuhan mikroalga pada
intensitas cahaya 105 µmol foton/m2 /detik
memasuki fase statis lebih awal dibandingkan
dengan mikroalga pada intensitas cahaya
lainnya (Gambar 2).
2,5

2,0
OD λ 680nm

Produktivitas (g/ l/ hari) = (bobot lipid x 10)
16

1,5

1,0

0,5

0,0
0

2

4

6

8

10

12

14

Umur (hari)

Gambar 2 Pola pertumbuhan mikroalga pada
berbagai intensitas cahaya,
70 µmol foton/m2 /detik,
105 µmol foton/m2 /detik,
140 µmol foton/m2 /detik,
175 µmol foton/m2 /detik

16

3

khloroform kemudian dilakukan sentrifuse
dengan kecepatan 4000 rpm selama 25 menit.
Campuran lipid dan khloroform terbentuk
dipisahkan dari bahan lainnya kemudian
dipanaskan agar khloroform dapat menguap
sehingga didapatkan lipid kering dan ditimbang
sebagai bobot lipid. Persentase lipid dapat
dihitung dengan rumus:
% lipid =

bobot lipid
x 100
Bobot kering mikroalga

Sedangkan produktivitas lipid dapat dihitung
dengan rumus:

4µm

10µm

(A)

(B)

Gambar 1 Mikroalga dalam stok masih dalam
keadaan
seragam
(Perbesaran
1000x) (A) Mikroalga terwarnai
oleh Nile Red (perbesaran 100x)
(B).
Kepadatan Sel Mikroalga

Analisis Data. Data yang diperoleh dianalisis
dengan analisis sidik ragam pada tingkat
kepercayaan 95%. Apabila hasil analisis sidik
ragam berpengaruh nyata maka akan
dilanjutkan dengan uji Duncan.

HASIL
Tingkat Keseragaman Jenis, Analisis
Kualitatif Kandungan Lipid dan Identitas
Mikroalga
Pengujian keseragaman jenis pada kultur
stok mikroalga penting dilakukan untuk
memastikan mikroalga masih dalam keadaan
satu jenis dan juga untuk menentukan metode
yang kemudian akan dilakukan. Hasil
pengujian keseragaman jenis menunjukkan
bahwa mikroalga pada kultur stok dalam
keadaan satu jenis (Gambar 1), maka tidak
perlu dilakukan pengisolasian kembali dan
dapat
dilanjutkan dengan pengujian
kandungan lipid.
Analisis kualitatif kandungan lipid pada
mikroalga menentukan digunakan atau
tidaknya mikroalga ini pada proses
selanjutnya. Mikroalga yang berpendar karena
memiliki kandungan lipid yang banyak
(Gambar 1), berpotensi untuk dijadikan bahan
baku pembuatan biodiesel. Dari hasil proses
identifikasi, mikroalga yang berhasil diisolasi
dari Kawah Ratu Sukabumi adalah Chlorella
sp.

Pertumbuhan mikroalga dapat diamati
dengan mengukur kepadatan sel nya (OD)
menggunakan spektrofotometer pada panjang
gelombang (λ) 680 nm. Pertumbuhan sel
mikroalga selama 16 hari masa pengkulturan
tinggi pada intensitas cahaya yang rendah
(Gambar 2). Pertumbuhan mikroalga pada
intensitas cahaya 105 µmol foton/m2 /detik
memasuki fase statis lebih awal dibandingkan
dengan mikroalga pada intensitas cahaya
lainnya (Gambar 2).
2,5

2,0
OD λ 680nm

Produktivitas (g/ l/ hari) = (bobot lipid x 10)
16

1,5

1,0

0,5

0,0
0

2

4

6

8

10

12

14

Umur (hari)

Gambar 2 Pola pertumbuhan mikroalga pada
berbagai intensitas cahaya,
70 µmol foton/m2 /detik,
105 µmol foton/m2 /detik,
140 µmol foton/m2 /detik,
175 µmol foton/m2 /detik

16

4

Kepadatan sel mikroalga cenderung lebih
tinggi pada konsentrasi nitrogen yang tinggi,
dan sebaliknya pertumbuhan mikroalga
melambat pada konsentrasi nitrogen yang
rendah (Gambar 3). Dari Gambar 3 juga
dapat terlihat bahwa mikroalga pada
konsentrasi nitrogen 0 ppm sudah mulai
memasuki fase statis pada hari ke-12
walaupun air kawah tersebut mengandung
beberapa unsur hara makro dan mikro
(Lampiran 4), namun hal tersebut tidak
terjadi pada mikroalga dengan konsentrasi
nitrogen lainnya.
2,0

Tabel 2

Kepadatan sel, bobot kering dan
produktivitas lipid mikroalga pada
hari ke 16 pada intensitas cahaya
yang berbeda.

Rata-rata
Cahaya
Bobot Produktivitas
2
(µmol foton/m Kepadatan
Kering
Lipid
/detik)
Sel

(g/l) (mg/l/hari)

70
105
140
175

1,8
1,6
OD λ 680nm

rendah dan konsenrasi nitrogen yang tinggi
cenderung berwarna lebih hijau dibandingkan
dengan kultur mikroalga dengan intensitas
cahaya dan konsentrasi nitrogen yang lainnya
(Lampiran 5).

1,4
1,2

2,03c
1,64ab
1,47a
1,85bc

0,98b
0,77a
0,67a
1,04b

9,90b
8,90ab
7,50a
9,00ab

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang
sama pada kolom yang sama
tidak berbeda nyata pada uji
Duncan dengan taraf uji α =
0,05.

1,0
0,8
0,6
0,4

Tabel 3

0,2
0,0
0

2

4

6

8

10

12

14

Kepadaan sel pada hari ke 16
pada konsentrasi nitrogen yang
berbeda.

16

Umur (hari)

Gambar 3 Pola pertumbuhan mikroalga pada
berbagai konsentrasi nitrogen,
0 ppm,
187,5 ppm,
375
ppm,
750 ppm.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam
terhadap respon kepadatan sel pada hari ke
16, intensitas cahaya berpengaruh nyata pada
kepadatan sel mikroalga (P = 0,024)
(Lampiran 6). Mikroalga memiliki kepadatan
sel yang tertinggi pada intensitas cahaya 70
µmol foton/m2 /detik (Tabel 2). Analisis sidik
ragam juga menunjukkan bahwa konsentrasi
nitrogen juga berpengaruh nyata pada
kepadatan sel mikroalga (P = 0,043)
(Lampiran 6). Mikroalga dapat tumbuh
optimal pada konsentrasi nitrogen yang tinggi
yaitu 375 dan750 ppm (Tabel 3), akan tetapi
interaksi antara konsentrasi nitrogen dan
intensitas cahaya tidak berpengaruh nyata
terhadap kepadatan sel mikroalga (P =
0,485).
Perlakuan dari nitrogen dan intensitas
cahaya juga berpengaruh pada warna dari
kultur mikroalga. Warna pada kultur
mikroalga dengan intensitas cahaya yang

Perlakuan Nitrogen
(ppm)
0
187,5
375
750

Rata-rata
Kepadatan Sel
1,52a
1,71ab
1,88b
1,88b

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang
sama tidak berbeda nyata pada
uji Duncan dengan taraf uji α =
0,05.
Bobot Kering Mikroalga
Bobot kering dari mikroalga diukur pada
waktu
proses
pengekstraksian
lipid.
Pengukuran ini penting dilakukan karena untuk
mengukur persentase lipid pada mikroalga
diperlukan data bobot kering. Berdasarkan
analisis sidik ragam hanya intensitas cahaya (P
= 0,004) saja yang mempengaruhi bobot kering
mikroalga secara nyata sedangkan konsentrasi
nitrogen (P = 0,222) dan interaksi antara
intensitas cahaya dan konsentrasi nitrogen (P =
0,375) tidak menunjukkan pengaruh yang nyata
terhadap bobot kering mikroalga (Lampiran 7).
Bobot kering mikroalga tertinggi dihasilkan

5

pada intensitas cahaya 175 µmol foton/m2
/detik (Tabel 2).
Persentase Lipid Mikroalga
Mikroalga yang telah ditumbuhkan diukur
persentase lipidnya pada hari ke 16. Analisis
sidik ragam menunjukkan bahwa baik
intensitas cahaya (P = 0,066) maupun
konsentrasi nitrogen (P = 0,816) tidak
mempengaruhi persentase lipid secara nyata.
Namun
interaksi
antara
keduanya
mempengaruhi persentase lipid (P = 0,005)
(Lampiran 8). Persentase lipid tertinggi
dihasilkan pada konsentrasi nitrogen 187,5
ppm dan intensitas cahaya 140 µmol foton/m2
/detik (Gambar 4). Kisaran Presentasi lipid
yang dihasilkan oleh mikroalga ini adalah
12,42% - 23,89%.
30
25
%Lipid

20
15
10
5
0
70

105
140
Intensitas Cahaya
(µmol foton/m2 /detik)

175

Gambar 4 Pengaruh interaksi konsentrasi
nitrogen dan intersitas cahaya
pada persentase lipid pada
mikroalga pada hari ke 16.
0
ppm, 187,5 ppm,
375 ppm,
750 ppm.
Produktivitas Lipid Mikroalga
Produktivitas lipid merupakan jumlah ratarata lipid yang dihasilkan mikroalga setiap
harinya. Berdasarkan analisis sidik ragam
hanya intensitas cahaya (P = 0,010) saja yang
berpengaruh nyata terhadap produktivitas lipid
(Lampiran 9). Produktivitas lipid tertinggi
dihasilkan pada intensitas cahaya 70 µmol
foton/m2
/detik
(Tabel
2).
Kisaran
produktivitas lipid yang dihasilkan oleh
mikroalga ini adalah 5,6 – 10,8 mg/l/hari.

PEMBAHASAN
Pada pengujian keseragaman jenis dan
analisis kualitatif kandungan lipid serta

identifikasi jenis mikroalga diperoleh bahwa
mikroalga dalam kultur masih dalam keadaan
sejenis yaitu Chlorella sp. serta mempunyai
kandungan lipid yang cukup tinggi.
Sel
Chlorella merupakan sel berukuran kecil (2-12
µm), berbentuk bola atau elipsodial dan
umumnya terisolasi secara individual (Bold &
Wynne 1985). Chlorella sp. termasuk ke
dalam divisi Chlorophyta yang merupakan
divisi pendominasi perairan air tawar
(Pelczar&Chan 1986). Kandungan lipid
Chlorella sp. cukup tinggi disebabkan karena
mikroalga tersebut menyimpan cadangan
makanan tidak hanya dalam bentuk pati tetapi
juga dalam bentuk minyak (Pelczar&Chan
1986).
Kepadatan sel mikroalga yang tertinggi
dihasilkan pada intensitas cahaya terendah
yaitu 70 µmol foton/m2 /detik. Pada beberapa
penelitian yang telah dilakukan intensitas
cahaya terendah yang digunakan juga
menghasilkan kepadatan sel yang lebih tinggi
seperti pada penelitian Imamoglu et al. (2007)
dengan mikroalga Haematococcus pluvialis
pada intensitas cahaya 50 µmol foton/m2 /detik
dan pada penelitian Ghezelbash et al. (2008)
dengan mikroalga Tetraselmis chuii pada
intensitas cahaya 63 µmol foton/m2 /detik.
Adapun pada penelitian Sorokin & Kraus
(1958) dengan jenis Chlorella pyrenoidosa,
Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus,dan
Chlamydomonas reinhardti, kepadatan sel
mikroalga tertinggi dihasilkan pada intensitas
cahaya 500 footcandle atau hampir setara
dengan 70 µmol foton/m2 /detik. Intensitas
cahaya yang terlalu tinggi bisa saja
menyebabkan terjadinya fotoinhibisi pada
mikroalga
(Imamoglu
et
al.
2007).
Penghambatan fotosintesis oleh cahaya
(fotoinhibisi)
dapat
diartikan
sebagai
penurunan kemampuan fotosintesis suatu
organisme karena terlalu banyak menerima
pencahayaan (Adir et al. 2003). Fotoinhibisi
bisa
terjadi
karena
organisme
yang
mengalaminya memiliki titik kompensasi
cahaya yang rendah sehingga respon
fotosintesisnya mencapai jenuh pada tingkat
yang rendah pula, penghambatan fotosintesis
ini dapat diikuti dengan rusaknya pigmen
fotosintesis (Salisbury & Ross 1995).
Pada
percobaan
terlihat
bahwa
pertumbuhan
mikroalga
yang
diteliti
mengalami peningkatan seiring dengan
meningkatnya konsentrasi nitrogen. Hasil ini
sesuai dengan penelitian Gunawan (2010)
dengan mikroalga jenis lain. Kepadatan sel
tertinggi dihasilkan pada taraf konsentrasi
nitrogen tertinggi. Nitrogen merupakan bahan

6

penting penyusun asam amino, amida dan
nukleoprotein, serta esensial untuk pembelahan
sel dan pembesaran sel, dengan kata lain unsur
ini penting untuk pertumbuhan (Gardner et al.
1991; Bold & Wynne 1985). Mikroalga yang
kekurangan nitrogen (0 ppm), selain kepadatan
selnya rendah juga memiliki warna yang
kurang hijau dibandingkan dengan mikroalga
dengan konsentrasi nitrogen lainnya (Lampiran
4). Hal ini mungkin disebabkan karena sel
mengakumulasi dalam jumlah besar molekulmolekul klorofil ketika sumber nitrogen masih
tersedia melimpah, kemudian ketika sumber
nitrogen ekstraselular habis, sel akan mulai
menggunakan klorofil sebagai sumber nitrogen
intraselular yang berakibat klorofil yang ada di
dalam sel akan berkurang (Li et al. 2008).
Klorofil mengandung nitrogen dan
magnesium, bila persediaan unsur-unsur
tersebut terbatas, klorofil mungkin tidak
terbentuk (Gardner et al. 1991). Berkurangnya
klorofil mengakibatkan organisme yang
berfotosintesis seperti mikroalga kesulitan
melakukan
fotosintesis
sehingga
pertumbuhannya terganggu. Pada taraf
konsentrasi nitrogen 0 ppm, mikroalga masih
dapat tumbuh karena pada air Kawah Ratu
yang digunakan untuk mencampur media juga
mengandung nitrogen (Lampiran 5) sehingga
mikroalga masih dapat tumbuh.
Mikroalga
pada
percobaan
ini
menghasilkan bobot kering yang tinggi pada
intensitas cahaya yang tinggi, yaitu 175 µmol
foton/m2 /detik. Ketika penetrasi cahaya baik,
maka individu sel akan terpapar energi cahaya
dalam
jumlah
yang
besar
sehingga
menghasilkan senyawa metabolik lebih dari
fotosintesis dan menjadi suatu akumulasi pada
satu unit basis biomassa (Li et al. 2008).
Presentase lipid yang tinggi dihasilkan pada
intensitas cahaya 175 µmol foton/m2 /detik dan
konsentrasi nitrogen 187,5 ppm. Menurut Li et
al. (2008) penerimaan energi cahaya dalam
jumlah besar akan mengakibatkan adanya
akumulasi metabolik di dalam sel yang dapat
berupa lipid. Pada mikroalga akumulasi lipid
merupakan penyimpanan energi. Salisbury dan
Ross (1995) juga menyebutkan bahwa
banyaknya cahaya yang diterima akan
merangsang pembentukan lipid, karena proses
ini memerlukan energi yang tinggi seperti
energi cahaya. Pembatasan unsur hara, seperti
nitrogen atau silika, diketahui dengan baik
dapat meningkatkan kandungan lipid pada alga
(Griffith & Harrison 2008). Pada proses
penggunaan nitrogen, komponen sel yang
mengandung nitrogen seperti klorofil dan
protein akan menurun jumlahnya sedangkan

kandungan karbohidrat akan meningkat diikuti
dengan meningkatnya kandungan lipid
(Richardson et al. 1969). Sheehan et al. (1998)
juga menyebutkan bahwa pada kondisi
cekaman produksi semua komponen sel
menurun, namun produksi minyak tetap tinggi
sehingga terjadi pengakumulasian minyak
dalam sel. Hasil ini juga sesuai dengan
penelitian yang dilakukan oleh Li et al. (2008),
dimana kandungan lipid yang dihasilkan
mikroalga pada percobaan yang menggunakan
Neochloris oleoabundans lebih tinggi jika
ditumbuhkan pada media yang memiliki
konsentrasi nitrogen lebih rendah.
Produktivitas lipid tertinggi dihasilkan pada
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik.
Walaupun persentase lipid tertinggi yang
dihasilkan selama 16 hari masa pengkulturan
adalah pada intensitas cahaya yang cukup
tinggi
(140
µmol
foton/m2
/detik),
produktivitas lipid tinggi justru dihasilkan pada
taraf intensitas cahaya terendah, namun diikuti
dengan pertumbuhan alga yang tinggi.
Produktivitas lipid ini berkorelasi positif
dengan kepadatan sel (r = 0,68) dan bobot
kering (r = 0,68). Hubungan antara
produktivitas lipid dengan pertumbuhan juga
dapat terlihat pada penelitian sebelumnya oleh
Widjaja (2009) dengan mikroalga jenis
Chlorella vulgaris produktivitas lipid yang
tinggi pada awal pengkulturan diikuti dengan
pertumbuhan yang tinggi, kemudian ketika
pertumbuhan mikroalga tersebut menurun
produktivitas lipid juga menurun.
Kepadatan sel yang dihasilkan pada
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik
merupakan kepadatan sel yang tertinggi.
Kepadatan sel yang tinggi ini diikuti dengan
produktivitas lipid yang tinggi. Pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik bobot kering
yang dihasilkan juga tinggi. Hal ini mungkin
disebabkan karena jumlah sel dan produksi
lipid yang juga tinggi. Fenomena tersebut
tampaknya menjadi penyebab produksi lipid
berkaitan erat dengan pertumbuhan.

SIMPULAN
Mikroalga yang berhasil diisolasi pada
sumber air panas Kawah Ratu, Sukabumi
adalah Chlorella sp., yang berpotensi menjadi
bahan baku biodiesel. Chlorella sp.di Kawah
Ratu dapat tumbuh maksimal pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan media
dengan konsentrasi nitrogen 750 ppm.
Produktivitas lipid tertinggi (10,8 mg/l/hari)
diproduksi bila ditumbuhkan pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan cenderung

6

penting penyusun asam amino, amida dan
nukleoprotein, serta esensial untuk pembelahan
sel dan pembesaran sel, dengan kata lain unsur
ini penting untuk pertumbuhan (Gardner et al.
1991; Bold & Wynne 1985). Mikroalga yang
kekurangan nitrogen (0 ppm), selain kepadatan
selnya rendah juga memiliki warna yang
kurang hijau dibandingkan dengan mikroalga
dengan konsentrasi nitrogen lainnya (Lampiran
4). Hal ini mungkin disebabkan karena sel
mengakumulasi dalam jumlah besar molekulmolekul klorofil ketika sumber nitrogen masih
tersedia melimpah, kemudian ketika sumber
nitrogen ekstraselular habis, sel akan mulai
menggunakan klorofil sebagai sumber nitrogen
intraselular yang berakibat klorofil yang ada di
dalam sel akan berkurang (Li et al. 2008).
Klorofil mengandung nitrogen dan
magnesium, bila persediaan unsur-unsur
tersebut terbatas, klorofil mungkin tidak
terbentuk (Gardner et al. 1991). Berkurangnya
klorofil mengakibatkan organisme yang
berfotosintesis seperti mikroalga kesulitan
melakukan
fotosintesis
sehingga
pertumbuhannya terganggu. Pada taraf
konsentrasi nitrogen 0 ppm, mikroalga masih
dapat tumbuh karena pada air Kawah Ratu
yang digunakan untuk mencampur media juga
mengandung nitrogen (Lampiran 5) sehingga
mikroalga masih dapat tumbuh.
Mikroalga
pada
percobaan
ini
menghasilkan bobot kering yang tinggi pada
intensitas cahaya yang tinggi, yaitu 175 µmol
foton/m2 /detik. Ketika penetrasi cahaya baik,
maka individu sel akan terpapar energi cahaya
dalam
jumlah
yang
besar
sehingga
menghasilkan senyawa metabolik lebih dari
fotosintesis dan menjadi suatu akumulasi pada
satu unit basis biomassa (Li et al. 2008).
Presentase lipid yang tinggi dihasilkan pada
intensitas cahaya 175 µmol foton/m2 /detik dan
konsentrasi nitrogen 187,5 ppm. Menurut Li et
al. (2008) penerimaan energi cahaya dalam
jumlah besar akan mengakibatkan adanya
akumulasi metabolik di dalam sel yang dapat
berupa lipid. Pada mikroalga akumulasi lipid
merupakan penyimpanan energi. Salisbury dan
Ross (1995) juga menyebutkan bahwa
banyaknya cahaya yang diterima akan
merangsang pembentukan lipid, karena proses
ini memerlukan energi yang tinggi seperti
energi cahaya. Pembatasan unsur hara, seperti
nitrogen atau silika, diketahui dengan baik
dapat meningkatkan kandungan lipid pada alga
(Griffith & Harrison 2008). Pada proses
penggunaan nitrogen, komponen sel yang
mengandung nitrogen seperti klorofil dan
protein akan menurun jumlahnya sedangkan

kandungan karbohidrat akan meningkat diikuti
dengan meningkatnya kandungan lipid
(Richardson et al. 1969). Sheehan et al. (1998)
juga menyebutkan bahwa pada kondisi
cekaman produksi semua komponen sel
menurun, namun produksi minyak tetap tinggi
sehingga terjadi pengakumulasian minyak
dalam sel. Hasil ini juga sesuai dengan
penelitian yang dilakukan oleh Li et al. (2008),
dimana kandungan lipid yang dihasilkan
mikroalga pada percobaan yang menggunakan
Neochloris oleoabundans lebih tinggi jika
ditumbuhkan pada media yang memiliki
konsentrasi nitrogen lebih rendah.
Produktivitas lipid tertinggi dihasilkan pada
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik.
Walaupun persentase lipid tertinggi yang
dihasilkan selama 16 hari masa pengkulturan
adalah pada intensitas cahaya yang cukup
tinggi
(140
µmol
foton/m2
/detik),
produktivitas lipid tinggi justru dihasilkan pada
taraf intensitas cahaya terendah, namun diikuti
dengan pertumbuhan alga yang tinggi.
Produktivitas lipid ini berkorelasi positif
dengan kepadatan sel (r = 0,68) dan bobot
kering (r = 0,68). Hubungan antara
produktivitas lipid dengan pertumbuhan juga
dapat terlihat pada penelitian sebelumnya oleh
Widjaja (2009) dengan mikroalga jenis
Chlorella vulgaris produktivitas lipid yang
tinggi pada awal pengkulturan diikuti dengan
pertumbuhan yang tinggi, kemudian ketika
pertumbuhan mikroalga tersebut menurun
produktivitas lipid juga menurun.
Kepadatan sel yang dihasilkan pada
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik
merupakan kepadatan sel yang tertinggi.
Kepadatan sel yang tinggi ini diikuti dengan
produktivitas lipid yang tinggi. Pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik bobot kering
yang dihasilkan juga tinggi. Hal ini mungkin
disebabkan karena jumlah sel dan produksi
lipid yang juga tinggi. Fenomena tersebut
tampaknya menjadi penyebab produksi lipid
berkaitan erat dengan pertumbuhan.

SIMPULAN
Mikroalga yang berhasil diisolasi pada
sumber air panas Kawah Ratu, Sukabumi
adalah Chlorella sp., yang berpotensi menjadi
bahan baku biodiesel. Chlorella sp.di Kawah
Ratu dapat tumbuh maksimal pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan media
dengan konsentrasi nitrogen 750 ppm.
Produktivitas lipid tertinggi (10,8 mg/l/hari)
diproduksi bila ditumbuhkan pada intensitas
cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan cenderung

7

tinggi pada media yang memiliki konsentrasi
nitrogen 375 ppm. Konsentrasi Nitrogen dan
Intensitas cahaya dapat cukup berpengaruh
pada pertumbuhan dan produksi lipid
mikroalga ini.

SARAN
Penelitian lebih lanjut akan lebih baik bila
dilakukan dengan menggunakan air destilata
sebagai bahan pencampuran media kultur
sehingga tidak diperlukannya lagi air asal
kawah agar pengkulturan secara masal dapat
dilakukan dengan lebih mudah. Identifikasi
sampai tingkat jenis dengan teknik molekular
menggunakan gen 18S rDNA di perlukan
untuk
mengetahui
spesies
mikroalga.
Penambahan kombinasi nitrogen dan fosfat
dapat dilakukan pada penelitian lebih lanjut
untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA
Adir N, Zer H, Shochat S, Ohad I.2003.
Photoinhibition – a historical perspective.
J Photosynthesis Research 76: 343–370.
Bold HC, Wynne MJ. 1985. Introduction to the
algae. Structure and Reproduction. 2nd ed.
New
Jersey:
Prentice-Hall
Inc.
Englewood Cliffs.
Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. 2002.
Biologi. Ed ke-5. Jilid ke-1. Lestari R,
Adil EIM, Anita N, Andri, Wibowo WF,
Manalu D, penerjemah; Safitri A,
Simarmata L, Hardani HW, editor. Jakarta
: Penerbit Erlangga. Terjemahan dari :
Biology-Fifth Edition.
Chisti Y. 2007. Research review paper
biodiesel
from
microalgae.
J
Biotechnology Advances 25 : 294–306
Cooksey KE, Guckert JB, Williams SA,
Collis
PR.
1987.
Fluorometric
determination of the neutral lipid
content of microalgal cells using nile
red. J Microbiol Methods 6:333-345.
Ferrão-Filho AS, Fileto C, Lopes NP, Arcifa
MS. 2003. Effects of essential fatty
acids and N and P-limited algae on the
growth rate of tropical cladocerans. J
Freshwater Biol 48: 759–767
Gardner FP, Pearce RB, Mitchell RL. 1991.
Fisiologi Tanaman Budidaya. Susilo H,
penerjemah; Jakarta: UI Pr. Terjemahan
dari : Physiology of Crop Plants.
Ghezelbash F, Farboodnia T, Heidari R, Agh
N. 2008. Effects of different salinities and
luminance on growth rate of the green

microalgae Tetraselmis chuii. J Biol Sci
3(3) : 311-314
Griffiths JM, Harrison TLS. 2008. Lipid
productivity as a key characteristic for
choosing algal species for biodiesel
production. J Appl Phycol 21(5) 493-507.
Gunawan. 2010. Keragaman dan karakterisasi
mikroalga dari sumber air panas yang
berpotensi sebagai sumber biodiesel
[tesis]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Imamoglu E, Sukan FV, Dalay MC. 2007.
Effect of Different Culture Media and
Light Intensities on Growth of
Haematococcus pluvialis. J Natural Eng
Sci 1 (3): 05-09
Li Y, Horsman M, Wang B, Wu N. 2008.
Effect of nitrogen sources on cell growth
and lipid accumulation of green alga
Neochloris oleoabundans. J Appl
Microbiol
Biotechnol.
doi
:
10.1007/s00253-008-1681-1
[NREL] National Renewable Energy
Laboratory. 1998. A Look Back at the
U.S. Department of Energy’s Aquatic
Species
Program—Biodiesel
from
Algae. Colorado:NREL;
(NREL
Report).
Pelczar MJJr, Chan ECS. 1986. Dasar-Dasar
Mikrobiologi.
Volume
ke-1.
Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS,
Angka SL, penerjemah; Jakarta: UI Pr.
Terjemahan
dari:
Elements
of
Microbiology.
Presscot GW. 1978. How to Know the
Freshwater Algae. 3rd edition. Iowa :
Brown Company.
Richardson B, Orcutt, DM, Schwertner HA,
Martinez CL, Wickline HE. 1969.
Effects of nitrogen limitation on the
growth and composition of unicellular
algae in continuous culture. J Appl
Microbiol 18(2) : 245-250
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 1. Lukman DR,
Sumaryono, penerjemah. Bandung:
Penerbit ITB. Terjemahan dari: Plant
Physiology.
Sheehan J, Dunahay T, Benemann J, Roessler
P. 1998. A Look Back at the U.S.
Department of Energy’s Aquatic Species
Program—Biodiesel from Algae. The
National Renewable Energy Laboratory,
A national laboratory of the U.S.
Department of Energy.
Sorokin C, Krauss RW. 1958. The effects of
light intensity on the growth rates of

OPTIMASI LINGKUNGAN TUMBUH MIKROALGA DARI KAWAH
RATU SUKABUMI YANG BERPOTENSI SEBAGAI
SUMBER BIODIESEL

RISA SWANDARI WIJIHASTUTI

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

7

tinggi pada media yang memiliki konsentrasi
nitrogen 375 ppm. Konsentrasi Nitrogen dan
Intensitas cahaya dapat cukup berpengaruh
pada pertumbuhan dan produksi lipid
mikroalga ini.

SARAN
Penelitian lebih lanjut akan lebih baik bila
dilakukan dengan menggunakan air destilata
sebagai bahan pencampuran media kultur
sehingga tidak diperlukannya lagi air asal
kawah agar pengkulturan secara masal dapat
dilakukan dengan lebih mudah. Identifikasi
sampai tingkat jenis dengan teknik molekular
menggunakan gen 18S rDNA di perlukan
untuk
mengetahui
spesies
mikroalga.
Penambahan kombinasi nitrogen dan fosfat
dapat dilakukan pada penelitian lebih lanjut
untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA
Adir N, Zer H, Shochat S, Ohad I.2003.
Photoinhibition – a historical perspective.
J Photosynthesis Research 76: 343–370.
Bold HC, Wynne MJ. 1985. Introduction to the
algae. Structure and Reproduction. 2nd ed.
New
Jersey:
Prentice-Hall
Inc.
Englewood Cliffs.
Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. 2002.
Biologi. Ed ke-5. Jilid ke-1. Lestari R,
Adil EIM, Anita N, Andri, Wibowo WF,
Manalu D, penerjemah; Safitri A,
Simarmata L, Hardani HW, editor. Jakarta
: Penerbit Erlangga. Terjemahan dari :
Biology-Fifth Edition.
Chisti Y. 2007. Research review paper
biodiesel
from
microalgae.
J
Biotechnology Advances 25 : 294–306
Cooksey KE, Guckert JB, Williams SA,
Collis
PR.
1987.
Fluorometric
determination of the neutral lipid
content of microalgal cells using nile
red. J Microbiol Methods 6:333-345.
Ferrão-Filho AS, Fileto C, Lopes NP, Arcifa
MS. 2003. Effects of essential fatty
acids and N and P-limited algae on the
growth rate of tropical cladocerans. J
Freshwater Biol 48: 759–767
Gardner FP, Pearce RB, Mitchell RL. 1991.
Fisiologi Tanaman Budidaya. Susilo H,
penerjemah; Jakarta: UI Pr. Terjemahan
dari : Physiology of Crop Plants.
Ghezelbash F, Farboodnia T, Heidari R, Agh
N. 2008. Effects of different salinities and
luminance on growth rate of the green

microalgae Tetraselmis chuii. J Biol Sci
3(3) : 311-314
Griffiths JM, Harrison TLS. 2008. Lipid
productivity as a key characteristic for
choosing algal species for biodiesel
production. J Appl Phycol 21(5) 493-507.
Gunawan. 2010. Keragaman dan karakterisasi
mikroalga dari sumber air panas yang
berpotensi sebagai sumber biodiesel
[tesis]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Imamoglu E, Sukan FV, Dalay MC. 2007.
Effect of Different Culture Media and
Light Intensities on Growth of
Haematococcus pluvialis. J Natural Eng
Sci 1 (3): 05-09
Li Y, Horsman M, Wang B, Wu N. 2008.
Effect of nitrogen sources on cell growth
and lipid accumulation of green alga
Neochloris oleoabundans. J Appl
Microbiol
Biotechnol.
doi
:
10.1007/s00253-008-1681-1
[NREL] National Renewable Energy
Laboratory. 1998. A Look Back at the
U.S. Department of Energy’s Aquatic
Species
Program—Biodiesel
from
Algae. Colorado:NREL;
(NREL
Report).
Pelczar MJJr, Chan ECS. 1986. Dasar-Dasar
Mikrobiologi.
Volume
ke-1.
Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS,
Angka SL, penerjemah; Jakarta: UI Pr.
Terjemahan
dari:
Elements
of
Microbiology.
Presscot GW. 1978. How to Know the
Freshwater Algae. 3rd edition. Iowa :
Brown Company.
Richardson B, Orcutt, DM, Schwertner HA,
Martinez CL, Wickline HE. 1969.
Effects of nitrogen limitation on the
growth and composition of unicellular
algae in continuous culture. J Appl
Microbiol 18(2) : 245-250
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 1. Lukman DR,
Sumaryono, penerjemah. Bandung:
Penerbit ITB. Terjemahan dari: Plant
Physiology.
Sheehan J, Dunahay T, Benemann J, Roessler
P. 1998. A Look Back at the U.S.
Department of Energy’s Aquatic Species
Program—Biodiesel from Algae. The
National Renewable Energy Laboratory,
A national laboratory of the U.S.
Department of Energy.
Sorokin C, Krauss RW. 1958. The effects of
light intensity on the growth rates of

8

green algae. J Plant Physiol 33 (2) :
109-113.
Widjaja A. 2009. Lipid production from
microalgae as a promising candidate for
biodiesel production. J MakaraTeknologi 13(1):47-51.
Yani AP. 2003. Identifikasi jenis-jenis
mikroalga di sumber air panas sungai air
putih zona penyanggah taman nasional
kerinci seblat di kecamatan lebong utara
propinsi Bengkulu. J Penelitian UNIB
9:42-44

OPTIMASI LINGKUNGAN TUMBUH MIKROALGA DARI KAWAH
RATU SUKABUMI YANG BERPOTENSI SEBAGAI
SUMBER BIODIESEL

RISA SWANDARI WIJIHASTUTI

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

ABSTRAK
RISA SWANDARI WIJIHASTUTI. Optimasi Lingkungan Tumbuh Mikroalga dari Kawah Ratu
Sukabumi yang Berpotensi sebagai Sumber Biodiesel. Dibimbing oleh TATIK CHIKMAWATI.
dan MIFTAHUDIN.
Mikroalga berpotensi sebagai bahan baku biodiesel dan dapat dikulturkan dalam skala
besar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan optimasi lingkungan tumbuh (konsentrasi
nitrogen pada media dan intensitas cahaya) mikroalga asal Kawah Ratu Sukabumi yang berpotensi
sebagai sumber biodiesel. Mikroalga yang telah diisolasi dan dikulturkan sebelumnya,
diidentifikasi dan diperiksa kandungan lipidnya dengan menggunakan metode Nile Red.
Mikroalga ini kemudian ditumbuhkan dalam media yang memiliki konsentrasi nitrogen yang
berbeda (0, 187,5, 325 dan 750 ppm) dan intensitas cahaya yang berbeda (70, 105, 140 dan 175
µmol foton/m2/detik) selama 16 hari. Kandungan lipid diukur pada hari ke 16. Hasil percobaan
menunjukkan bahwa hanya Chlorella sp. yang berhasil diisolasi dari Kawah Ratu yang berpotensi
menjadi bahan baku biodiesel karena memiliki kandungan lipid yang cukup tinggi. Chlorella sp.
dapat tumbuh maksimal pada media BG11 dengan konsentrasi penambahan nitrogen 750 ppm dan
intensitas cahaya 70 µmol foton/m2 /detik dan produktivitas lipid tertinggi diproduksi (10,8
mg/l/hari) bila ditumbuhkan pada media BG11 yang juga memiliki intensitas cahaya 70 µmol
foton/m2 /detik.

ABSTRACT
RISA SWANDARI WIJIHASTUTI. Optimization Growing Environment for Microalgae from
Kawah Ratu Sukabumi that was Potential as a Source of Biodiesel. Supervised by TATIK
CHIKMAWATI and MIFTAHUDIN.
Microalgae is a potential as a source for biodiesel and can be cultured in a large scale.
The objective of this study was to optimize growing environment (nitrogen consentration in media
and light intensity) for microalgae from Kawah Ratu Sukabumi. Microalgae that was previously
isolated and cultured, identified and examined for the lipid content using Nile Red method.
Microalgae was then grown in the media with different concentrations of nitrogen (0, 0.5, 1 and 2
M) and light intensities (105, 140, 70, 175 mmol photon/m2 / s) over 16 days. Lipid content is
monitored at 16 day after inoculation. Based on lipid content, only Chlorella sp. from Kawah Ratu
that was potential as a raw material for biodiesel. Chlorella sp. grew the best in media BG11
containing of 750 ppm nitrogen under 70 µmol foton/m2/s light intensity. The highest lipid
productivity was produced (10.8 mg/l/day) when it was grown on media BG11 under 70 µmol
foton/m2/s light intensity.

OPTIMASI LINGKUNGAN TUMBUH MIKROALGA DARI KAWAH
RATU SUKABUMI YANG BERPOTENSI SEBAGAI
SUMBER BIODIESEL

RISA SWANDARI WIJIHASTUTI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

Judul
Nama
NIM

: Optimasi Lingkungan Tumbuh Mikroalga dari Kawah Ratu
Sukabumi yang Berpotensi sebagai Sumber Biodiesel
: Risa Swandari Wijihastuti
: G34062569

Disetujui:

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.
NIP. 19620419 198903 1 001

Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si.
NIP. 19640306 199002 2 001

Diketahui:
Kepala Departemen Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si.
NIP. 19641002 198903 1 002

Tanggal Lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke-khadirat Allah SWT atas segala
rahmat dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan.
Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari hingga Oktober 2010 ini
berjudul Optimasi Lingkungan Tumbuh Mikroalga dari Kawah Ratu Sukabumi
yang Berpotensi sebagai Sumber Biodiesel. Penelitian ini sebagian besar didanai
oleh penelitian fundamental melalui DIPA IPB dengan nomor kontrak
90/13.24.4/SPK/BG-PD/2009 atas nama Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si
dan Dr. Ir. Miftahudin, M. Si yang telah meluangkan waktu serta fikiran dalam
membimbing serta mengarahkan penulis hingga karya ilmiah ini selesai, kepada
Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan saran
dan perbaikan untuk kesempurnaan karya ilmiah ini, serta seluruh staf Biologi
yang telah memberikan bantuan fasilitas dalam pelaksanaan penelitian.
Ungkapan terimakasih juga penulis sampaikan untuk Bapa, Ibu, Ndaru,
Issafalano atas segala do’a, pengertian serta kasih sayang yang selalu tercurah
untuk penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada seluruh temanteman Biologi, teman-teman di Pondok Mona, dan semua teman maupun kerabat
yang saya tidak dapat sebutkan satu-persatu atas semua dukungan dan semangat
yang telah diberikan.
Penulis menyadari karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga karya
ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2011

Risa Swandari Wijihastuti

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 9 Oktober 1988 dari ayah
yang bernama Ir. Bambang Harijanto, MM dan ibu Dra. Aat Solihat. Penulis
merupakan putri pertama dari dua bersaudara.
Tahun 2006 penulis