Periodisitas Cahaya dan Asam Amino Non Esensial pada Nannochloropsis sp.
ABSTRAK
Periodisitas Cahaya dan Asam Amino non Esensial pada Nannochloropsis sp.
Oleh
Rio Gusta Firtama
Nannochloropsis sp. adalah mikroalga yang biasa digunakan sebagai pakan alami
dalam kegiatan kultur larva ikan dan udang karena memiliki kandungan asam amino yang tinggi. Ketersediaan asam amino dipengaruhi oleh cahaya dalam proses fotosintesis. Tingginya asam amino non esensial pada mikroalga akan meningkatkan nutrisi pakan alami bagi larva ikan dan udang. Tujuan penelitian adalah menganalisis kandungan asam amino non esensial Nannochloropsis sp. dengan periode penyinaran berbeda yaitu 18T dan 6T. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2012, bertempat di BBPBL Hanura Lampung. Parameter yang diamati adalah kandungan asam amino non esensial, laju pertumbuhan, dan kualitas air. Asam amino non esensial yang terdapat pada Nannochloropsis sp. pada penelitian antara lain asam aspartat, serin, asam glutamat, glisin, alanin, prolin, dan tirosin. Pengaturan periode penyinaran Nannochloropsis sp. pada kondisi 18T mempunyai kandungan asam amino non esensial 134% lebih tinggi dibandingkan 6T. Perubahan kelimpahan sel
Nannochloropsis sp. pada kondisi 18T lebih fluktuatif dibandingkan kondisi 6T.
Kata kunci: Nannochloropsis sp., Fotoperiode, dan Asam amino non esensial
ABSTRACT
Light Periodicity and Non Essential Amino Acids on Nannochloropsis sp.
By
Rio Gusta Firtama
Nannochloropsis sp. is marine microalgae commonly used as natural food for fish
larvae and shrimp culture because it has a high composition of amino acids. Amino acid availability in microalgae affected by light in the photosynthetic processes. The composition of non-essential amino acids in the microalgae would effect the quality of natural food for fish and shrimp larvae. The aim of the research was to analyze composition of the non-essential amino acid on Nannochloropsis sp. under different photoperiod namely 18T and 6T. The study conducted on January 2012, at BBPBL Hanura Lampung. The non-essential amino acid composition, growth rate, and water quality were observed during the research. The non-essential amino acid which are existed on Nannochloropsis sp. are L-aspartic acid, L-serine, L-glutamic acid, Glycine, L-alanine, L-proline, L-tyrosine. The composition of non-essential amino acid on 18T treatment was 134% higher than 6T treatment. Changes in cell abundance of Nannochloropsis sp. on 18T treatment was more volatile than the 18T treatment.
Key words: Nannochloropsis sp., Photoperiod, and Non-essential amino acids
PERIODISITAS CAHAYA DAN ASAM AMINO NON ESENSIAL PADA Nannochloropsis sp. ( Skripsi ) Oleh RIO GUSTA FIRTAMA
PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN
PERIODISITAS CAHAYA DAN ASAM AMINO NON ESENSIAL PADA Nannochloropsis sp. Oleh RIO GUSTA FIRTAMA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Perikanan Pada Program Studi Budidaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Lampung PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman 1.
Kerangka pemikiran ..................................................................................... 6 2. Struktur sel Nannochloropsis sp.................................................................... 8 3. Kurva pertumbuhan Nannochloropsis sp. .................................................... 11
4. Bagan HPLC ................................................................................................. 33
5. Injektor .......................................................................................................... 36
6. Rata-rata laju pertumbuhan Nannochloropsis sp. ........................................ 40
7. Kromatogram sampel standar asam amino (100 pmol) ............................... 44
8. Kromatogram asam amino non esensial pada perlakuan fotoperiodesitas 18T ulangan pertama ......................................................... 45
9. Kromatogram asam amino non esensial pada perlakuan fotoperiodesitas 18T ulangan kedua.............................................................. 45
10. Kromatogram asam amino non esensial pada perlakuan fotoperiodesitas 6T ulangan pertama .......................................................... 45
11. Kromatogram asam amino non esensial pada perlakuan fotoperiodesitas 6T ulangan kedua .............................................................. 45
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ........................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... iv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... v
I.PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Tujuan .................................................................................................. 4
1.3 Manfaat ................................................................................................ 4
1.4 Kerangka Pemikiran ............................................................................. 5 II.
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 7
2.1 Klasifikasi Nannochloropsis sp. .......................................................... 7
2.2 Kandungan Nutrisi Nannochloropsis sp. .............................................. 8
2.3 Pertumbuhan dan Reproduksi Nannochloropsis sp. ............................ 10
2.4 Faktor Lingkungan ............................................................................... 11 2.4.1 pH .............................................................................................. 12
2.4.2 Salinitas ....................................................................................... 12
2.4.3 Suhu ............................................................................................. 12
2.4.4 Cahaya ........................................................................................ 13
2.4.5 Nutrien ........................................................................................ 13
2.4.6 Aerasi .......................................................................................... 14
2.4.7 Karbondioksida ........................................................................... 14
2.5 Asam Amino ....................................................................................... 15
2.5.1 Struktur Asam Amino ................................................................ 16
2.5.2 Sifat-sifat Asam Amino ............................................................... 16
III METODE PENELITIAN ....................................................................... 27
3.1 Waktu dan Tempat .............................................................................. 27
3.2 Materi Penelitian ................................................................................ 27
3.2.1 Biota Uji .................................................................................... 27
3.2.2 Media Uji .................................................................................. 27
3.2.3 Alat dan Bahan .......................................................................... 28
3.3 Prosedur Penelitian ............................................................................ 29
3.3.1 Persiapan Penelitian ................................................................. 29
3.2.2 Penelitian Pendahuluan ............................................................. 30
3.3.3 Pelaksanaan Penelitian .............................................................. 31
3.4 Parameter ........................................................................................... 32
3.4.1 Pengujian Asam Amino dengan HPLC ..................................... 32
3.4.2 Kualitas Air ............................................................................... 38
3.4.3 Penghitungan Kepadatan Nannochloropsis sp. ......................... 38
3.4.4 Prosentase Peningkatan Asam Amino non Esensial ................. 39
3.4.5 Rumus Identifikasi Menggunakan HPLC ................................. 39
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 40
4.1 Pertumbuhan Nannochloropsis sp. ..................................................... 40
4.2 Hasil Analisis Asam Amino non Esensial ......................................... 44 V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 51
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 51
5.2 Saran ................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
Adehoog. 2001. Chromophyta. Anonim. 2008. Nannochloropsis. <www.find-health-articles.com>. diakses pada tanggal 17 Januari 2011. Basmi, J. 1999. Planktonologi: Chrysophyta-Diatom, Penuntun Identifikasi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Basmi, J. 1999. Planktonologi: Plankton sebagai Bioindikator Kualitas Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Boef, G. dan Bail, P. L. 1999. Does have light an influence on fish growth. Aquaculture. Abstract. Burlew, J. S. 1995. Alga Culture from Laboratories to Pilot Plant. Carnegie Institution of Washington. Washington. Chen, J. and Sheety, H. P. C. 1991. Culture of Marine Feed Organisme. National Inland Fisheried Institute Kasetsart University Campus. Bangkhen. Bangkok. Thailand. 38p. Cotteau, P. 1996. Microalgae. In: Manual on Production and Use of Live Food for Aquaculture. FAO Fisheries Technical Paper. Lavens, P and P.
Sorgeloos Edition. Rome. Italia. Pp:8-47.
Departemen Kelautan dan Perikanan. 2005. Revitalisasi perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia. Jakarta. Dewi, R. N. 2003. Teknik Kultur Nannochloropsis sp. Lampung. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta. Erlina, A. dan Hastuti, W. 1986. Kultur Plankton-BBAP. Dirjen Perikanan. Jepara.
Fogg, G. E. 1979. Algae Culture and Phytoplankton Ecology. Ed ke-2. London: The University of Winconsin Press. Haryoto dan A. Wibowo. 2004. Kinetika Bioakumulasi Logam Berat Kadmium oleh Fitoplankton Chlorella sp Lingkungan Perairan Laut. Jurnal
Penelitian Sains & Teknologi, Vol. 5, No. 2, 89 – 103. Irizarry, L. 2010. Department of Emergency Medicine, Weill Cornell School of Medicine
Diakses pada 24 Februari 2010. Isnansetyo, A dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan
zooplankton: Pakan Alami Untuk Pembenihan Organisme Laut. Jakarta:
PT Erlangga.Kimball, J. W. 1994. Biologi Umum. Edisi kelima. Gajah mada university press. Yogyakarta. HLM 173-189.
Kumala, P. 1998. Kamus Kedokteran Dorland, ECG, Jakarta. Mujiman, A. 1984. Makanan Ikan. Cetakan 14. Penebar Swadaya. Jakarta. Murray, R. K., et all., 2002, Biokimia Harper, ECG, Jakarta. Poedjiadi, A.1994. Dasar-dasar Biokimia, Universitas Indonesia, Jakarta. Prescott, G. W. 1987. How to Know The Freshwater Algae. Wne. Brown Company Publisher.
Priyadi, A., Chumaidi dan Kusdiarti. 1991. Kultur Chlorella sp. dengan
Menggunakan Pupuk Komersial yang Diperkaya Zat Pengatur Tumbuh
dan Pupuk Daun. Bul. Penelitian Perikanan Darat. Vol. 10.2 : 60-63.
Reed Mariculture Inc. 2001. Nannochloropsis. http://www.seafarm.com/ nannochloropsis.htm. 8 Mei 2001. Senny, 2008. Bahan Ajar Budidaya Pakan Alami Jurusan Perikanan fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta. Sumarsih, 2007. Pertumbuhan Mikrobia.
Diakses pada tanggal 20 Januari 2011. Sunarto, 2002. Hubungan Intensitas Cahaya dan Nutrien dengan Produktivitas Taw, N. 1990. Petunjuk Pemeliharaan Kultur Murni dan Massal Mikroalga.
Proyek Pengembangan Udang, United nations development Programme, Food and Agriculture Organizations of the United Nations. Wisnu, W. 1995. Prosiding Seminar Biologi (ke-14: Depok: 1995). Perhimpunan Biologi Indonesia, Vol. 2 1997 : p. 321 - 327 ; Fig., 0, 0, Ref. Waggoner, B. dan Speer, B. 1999. Chromista.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang karena berkat ridha-Nya skripsi ini dapat penulis selesaikan. Skripsi ini diajukan sebagai tugas akhir mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana Perikanan (S.Pi.) pada Program Studi Budidaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
Penulis mendapatkan banyak pengalaman dan hal-hal yang berharga selama melaksanakan penelitian, baik dari bidang keilmuan dan juga kerjasama dengan pembimbing penelitian. Berbagai kesulitan yang ditemui dalam melaksanakan penelitian umumnya dapat diatasi berkat kerja keras, kesabaran dan bantuan dari berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah ikut membantu sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Akhir kata penulis menyadari sepenuhnya bahwa tulisan ini jauh dari sempurna. Kritik dan saran senantiasa diharapkan demi ilmu yang berkembang.
Bandar Lampung, Oktober 2012
I. METODE PENELITIAN
1.1 Waktu dan Tempat
Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Januari 2012 di Balai Besar Pengembangan Budidaya Laut (BBPBL) Hanura, Lampung. Sebelum dilakukan penelitian, telah dilaksanakan terlebih dahulu uji pendahuluan pada bulan Mei-Juni 2011 di Laboratorium Bioteknologi Budidaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
3.2 Materi Penelitian
3.2.1 Biota Uji
Biota uji yang digunakan dalam penelitian adalah Nannochloropsis sp. yang dikultur dengan
6 skala laboratorium di BBPBL dengan kepadatan awal 6-8 x 10 sel/ml.
3.2.2 Media Uji
Media yang dipergunakan dalam kultur Nannochloropsis sp. berbentuk cair atau larutan yang tersusun dari senyawa kimia (pupuk) yang merupakan sumber nutrien untuk keperluan hidup.
Pupuk yang akan digunakan dalam penelitian adalah Conway. Komposisi pupuk dan komposisi trace metal pupuk Conway dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4.
Tabel 3. Komposisi pupuk conway untuk skala semi massal (BBPBL, 2011)
No Bahan Kimia Komposisi
6 H
2 BO 3 33,6 gram
7 Vitamin 1 ml
8 Aquadest 1 liter
9 Trace metal* 1 ml Tabel 4. Komposisi trace metal solution pada pupuk conway (BBPBL, 2007)
No Bahan Kimia Pupuk Conway
1 ZnCl
2 2,1 gram
2 CuSO 4.
5H
2 O 2,0 gram
3 CoCl . 6H O 2,0 gram
2
2
4 (NH )6. M O 0,9 gram
4
7
24
5 Aquabides 100 ml
3.2.3 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1.
Selang dan aerasi 2. 6 buah, akuarium ukuran 100L 3. Saringan 4. Haemocytometer 5. Mikroskop 6. pH meter 7. Kain Satin 8. HPLC (High-Performance Liquid Chromatography).
Bahan yang digunakan adalah: 1.
Fitoplankton Nannochloropsis sp 2. Air laut steril
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Persiapan Penelitian
a. Sterilisasi Alat Tahap awal dilakukan dengan menyiapkan dan melakukan sterilisasi pada perangkat alat dan bahan yang akan digunakan selama penelitian. Sterilisasi peralatan dan bahan yang akan digunakan dapat dilakukan dengan cara: 1.
Perebusan.
2. Perendaman dalam larutan kaporit/chlorine 150 ppm.
3. C dengan tekanan 1 atm selama Pemberian alkohol, diautoklaf dengan temperatur 100 20 menit atau dioven.
b. Sterilisasi Media (Air) Tahapan kedua adalah pengadaan stok air laut yang dilakukan dengan mensterilkan air laut yang telah ditampung pada bak yang dilengkapi dengan perangkat ultra violet (UV). Air laut yang akan digunakan telah melalui proses sterilisasi dengan berbagai cara diantaranya adalah air laut direbus sampai mendidih selama 10 menit, serta perlakuan sinar ultraviolet dan ozonisasi, penyaringan dengan menggunakan plankton net ukuran 15 mikron atau pemberian larutan chlorine 60 ppm, kemudian diaduk rata selama beberapa menit dan dinetralkan dengan Natrium Thiosulfat 20 ppm (Sumber : BBPBL, Lampung 2011).
c. Pembuatan Media Kultur Nannochloropsis sp. Menurut Chen dan Shety (1991), pertumbuhan dan perkembangbiakan Nannochloropsis sp. memerlukan berbagai nutrien yang diabsorbsi dari luar (media). Hal tersebut berarti dan Ca sedangkan unsur mikro yang dibutuhkan H
2 BO 3 , MnCl 3 , ZnCl 2 , CoCl 2 ,
(NH
4 )
6 M
7 O
24
4H
2 O dan CuSO
4
5H 2 O.
3.3.2 Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui jenis dan kandungan asam amino non esensial pada Nannochloropsis. Bibit didapatkan dari hasil kultur skala laboratorium, biota
6 yang dibiakkan pada uji pendahuluan memiliki kepadatan awal sekitar 8-10 x 10 sel/ml.
Sebelum memulai proses kultur dilakukan sterilisasi terlebih dahulu pada air laut yang akan digunakan, setelah air disterilkan kemudian diberi aerasi selam 1-2 hari selanjutnya kultur dimulai dengan bibit yang berasal dari kultur skala laboratorium yang telah disiapkan sebelumnya. Kemudian Nannochloropsis sp. yang akan dikultur, dimasukkan ke dalam aquarium volume 100 liter dan diletakkan dalam rak kultur lalu diberi pencahayaan dengan lampu TL 36 watt. Dalam waktu 5 hari Nannochloropsis sp. akan mencapai puncak (fase stationer), sebelumnya akan dilihat perkembangan tiap hari yang dilalui saat kultur hingga siap di panen pada fase stasioner. Dari proses pemanenan akan diperoleh sample dalam bantuk Natan yang akan di uji kandungan asam amino non esensial dari mikroalga Nannochloropsis sp. tersebut.
Cara pembuatan sample Natan ialah dengan mencampurkan larutan NaOH sebanyak 200ppm ke media kultur (dalam akurium volume 100L dengan kepadatan saat panen 20 juta sel/ml).
Sesaat setelah dilakukan pencampuran larutan NaOH, dilakukan pengadukan pada media kultur yang memakan waktu sekitar 15 menit agar larutan dapat tercampur dan bekerja merata untuk mengikat atau mengendapkan sel Nannochloropsis sp. Selanjutnya dalam tahapan pembuatan sample Natan media dibiarkan selama sekitar 3-6 jam, sampai sel terikat endapan sel. Kemudian hasil endapan sel di saring lagi menggunakan penyaring (kain satin- yang diduga mempunyai ukuran mikron yang tidak akan meloloskan sel dalam proses penyaringan akhir sempel tersebut atau memiliki mesh size <1 mikron). Penyaringan akan menghasilkan padatan Natan untuk sample uji kandungan asam amino dengan menggunakan alat uji HPLC (High-Performance Liquid Chromatography), (Sumber : BBPBL, Lampung 2011).
3.3.3 Pelaksanaan Penelitian
Mikroalga Nannochloropsis sp. dikultur dengan menggunakan media Conway dalam toples bervolume 8L dan diberi pencahayaan dengan lampu TL 36 watt. Jumlah toples sesuai dengan dengan jumlah perlakuan dan ulangan dari penelitian yang akan dilakukan yaitu sebanyak empat buah toples dengan pembagian, sebagai berikut:
Perlakuan (dalam 24 jam) Ulangan P1(18 jam Terang - 6 jam Gelap) P1U1 P1U2 P2(6 jam Terang - 18 jam Gelap) P2U1 P2U2
Sesuai dengan uji pendahuluan yang telah dilakukan, dalam waktu 4-5 hari Nannochloropsis
sp. akan mencapai puncak (fase stationer). Pada tiap ulangan dalam setiap satuan perlakuan
akan diambil dua buah sampel yang akan dijadikan Natan untuk uji kandungan asam amino non esensial. Pengambilan sample untuk pembuatan natan dilakukan pada hari ke-4 dan pada hari ke-5 yang merupakan puncak (fase stasioner) mulai dari kenaikan awal sampai penurunan fase. Pemilihan waktu pengambilan sample didasarkan pada nilai efektivitas dan kuantitas dari kandungan asam amino non esensial yang terkandung dalam mikroalga
Nannochloropsis. Parameter pengamatan berupa:
3. Kualitas air (Salinitas, pH, DO).
3.4 Parameter
3.4.1 Analisis Asam Amino dengan HPLC
Teknik pemisahan peptida atau asam amino yang paling sering digunakan adalah dengan menggunakan High Performance Liquid Chromatograpy (HPLC), yaitu suatu sistem yang secara efektif memisahkan campuran sejumlah peptida yang kecil (1 nanomol atau kurang) dalam 1 hingga 2 jam (1 nanomol dari suatu polipeptida berat molekul-10.000 adalah 10 mikrogram). Suatu sistem HPLC merupakan suatu jenis kromatografi kolom yang memanfaatkan partikel berukuran kecil (biasanya silika) sebagai fase stasioner, yaitu alas kolom. Partikel yang b erukuran kecil (berdiameter 3 hingga 10 μm lawan 40-60 μm untuk kromatografi kolom tradisional) sangat meningkatkan daerah permukaan kromatografi, yang pada gilirannya, menimbulkan pemisahan molekul yang lebih efektif yang khas pada saat bergerak melalui kolom. Karena ukuran yang kecil, partikel menghasilkan kolom terpaket ketat yang memerlukan penggunaan tekanan (biasanya 50-3500 psi) untuk mendapatkan aliran pelarut melalui kolom. Dibawah ini adalah bagan HPLC.
Pengujian sampel dalam bentuk natan dilakukan di Laboratorium PT. Saraswanti Bogor, menggunakan pengujian: Metode : HPLC Spesifikasi alat : Waters Kolom : Waters AccQ. Tag 3.9 mm × 150 mm Detektor : Waters 2475, Flourescence Detector
(Exitation WL (nm) : 250, Emission WL (nm) : 395 Suhu
: 37˚C Pompa : Waters 1525 Binary Pump Volume injeksi
: 10 μl (4000 ng) Run Tim : 45 menit Eluen : AccQtag Eluent A dalam H
2 O (Eluent A), Acetonitril 60% dalam H
2 O
- 0.01% aseton (Eluen B) System Eluen : Gradien
a. Komponen HPLC Komponen-komponen yang penting dari kerja HPLC adalah sebagai berikut:
1. Wadah Fase Gerak dan Fase Gerak Wadah fase harus bersih dan lembam (inert). Wadah pelarut kosong atau pun labu laboratorium dapat digunakan sebagai wadah fase gerak. Wadah ini biasanya dapat menampung fase gerak antara1 sampai 2 liter pelarut. Fase gerak atau eluen biasanya terdiri atas campuran pelarut yang dapat bercampur yang secara keseluruhan berperan dalam daya polaritas pelarut. Sementara untuk fase terbalik (fase diam kurang polar daripada fase gerak), kemampuan elusi menurun dengan meningkatnya polaritas pelarut.
Fase gerak sebelum digunakan harus disaring terlebih dahulu untuk menghindari partikel- partikel kecil ini. Selain itu, adanya gas dalam fase gerak juga harus dihilangkan, sebab adanya gas akan berkumpul dengan komponen lain terutama di pompa dan detektor sehingga akan mengacaukan analisis.
Elusi dapat dilakukan dengan cara isokratik (komposisi fase gerak tetap selama elusi) atau dengan cara bergradien (komposisi fase gerak berubah-ubah selama elusi) yang analog dengan pemrograman suhu pada kromatografi gas. Elusi bergradien digunakan untuk meningkatkan resolusi campuran yang kompleks terutama jika sampel mempunyai kisaran polaritas yang luas. Fase gerak yang paling sering digunakan untuk pemisahan dengan fase terbalik adalah campuran larutan bufer dengan metanol atau campuran air dengan asetonitril. Untuk pemisahan dengan fase normal, fase gerak yang paling sering digunakan adalah campuran pelarut-pelarut hidrokarbon dengan pelarut yang terklorisasi atau menggunakan pelarut- pelarut jenis alkohol. Pemisahan dengan fase normal ini kurang umum dibanding dengan fase terbalik.
2. Pompa Pompa yang cocok digunakan untuk HPLC adalah pompa yang mempunyai syarat sebagaimana syarat wadah pelarut yakni: pompa harus inert terhadap fase gerak. Bahan yang umum dipakai untuk pompa adalah gelas, baja tahan karat, teflon, dan batu nilam. Pompa yang digunakan harus mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan 20 ml/menit. Tujuan penggunaan pompa atau sistem penghantaran fase gerak adalah untuk menjamin proses penghantaran fase gerak berlangsung secara tepat, reprodusibel, konstan, dan bebas dari gangguan. Ada 2 jenis pompa dalam HPLC yaitu: pompa dengan tekanan konstan, dan pompa dengan aliran fase gerak yang konstan. Tipe pompa dengan aliran fase gerak yang konstan sejauh ini lebih umum dibandingkan dengan tipe pompa dengan tekanan konstan.
3. Tempat penyuntikan sampel Sampel-sampel cair dan larutan disuntikkan secara langsung ke dalam fase gerak yang mengalir di bawah tekanan menuju kolom menggunakan alat penyuntik yang terbuat dari tembaga tahan karat dan katup teflon yang dilengkapi dengan keluk sampel (sampel loop) internal atau eksternal. Dibawah ini adalah gambar penyuntikan sampel atau injektor.
Gambar 5. Injektor Ada 2 jenis kolom pada HPLC yaitu kolom konvensional dan kolom mikrobor. Kolom merupakan bagian HPLC yang mana terdapat fase diam untuk berlangsungnya proses pemisahan solute/analit. Kolom mikrobor mempunyai 3 keuntungan yang utama dibanding dengan kolom konvensional, yakni:
Konsumsi fase gerak olom mikrobor hanya 80% atau lebih kecil dibanding dengan
- kolom konvensional karena pada kolom mikrobor kecepatan alir fase gerak lebih lambat (10- 100 μl/menit).
- digabung dengan spectrometer massa.
Adanya aliran fase gerak yang lebih lambat membuat kolom mikrobror lebih ideal jika
- kolom tersebut sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas misalkan sampel klinis.
Sensivitas kolom mikrobror ditingkatkan karena solute lebih pekat, karenanya jenis
Meskipun demikian, dalam prakteknya, kolom mikrobror tersebut tidak setahan kolom konvensional dan kurang bermanfaat untuk analisis rutin. Kebanyakan fase diam pada HPLC berupa silika yang dimodifikasi secara kimiawi, silika yang tidak dimodifikasi, atau polimer- polimer stiren dan divinil benzen. Permukaan silika adalah polar dan sedikit asam karena residu gugus silanol (Si-OH). Silika dapat dimodifikasi secara kimiawi dengan menggunakan reagen-reagen seperti klorosilan. Reagen-reagen tersebut akan bereaksi dengan silanol dan mengggantinya dengan gugus-gugus fungsional yang lain. Oktadesil silika (ODS atau C18) merupakan fase diam yang paling banyak digunakan karena mampu memisahkan senyawa- senyawa dengan kepolaran yang rendah, sedang, maupun tinggi. Oktil atau rantai alkil yang lebih pendek lagi lebih sesuai untuk solut yang polar. Silika-silika aminopropil dan
5. Detektor Detektor pada HPLC dikelompokkan menjadi 2 golongan yaitu: detektor universal (yang mampu mendeteksi zat secara umum, tidak besifat spesifik, dan tidak bersifat selektif) seperti detektor indeks bias dan detektor spektrometri massa sedangkan golongan detektor yang pesifik dan selektif, seperti detektor UV-Vis, detektor fluoresensi, dan elektrokimia. Pada uji sebelumnya digunakan detektor Waters 2475, Flourescence Detector (Exitation WL (nm) : 250, Emission WL (nm) : 395, suhu detektor: 37˚.
3.4.2 Kualitas Air (Salinitas, pH, Suhu dan DO Media Kultur)
Pengukuran salinitas, pH, suhu dan DO media air menggunakan refraktometer, pH meter, Thermometer dan DO meter. Pengukuran parameter tersebut dilakukan 2 kali sehari sejak biota di tempatkan di media kultur sampai beberapa saat sebelum panen dilakukan. Kualitas air dijaga tetap optimum selama penelitian, dan kualitas air hanya digunakan sebagai data pendukung.
3.4.3 Penghitungan Kepadatan Nannochloropsis sp.
Pertumbuhan fitoplankton ditandai dengan pertambahan kepadatan fitoplankton yang dikultur. Kepadatan umumnya dihitung dengan menggunakan Haemocytometer dengan bantuan mikroskop. Cara menghitung kepadatan Nannochloropsis sp. adalah sebagai berikut: 1.
Sampel air media diambil sebanyak 1 ml dengan pipet 2. Sampel air diteteskan pada Haemacytometer, lalu amati dibawah mikroskop
4 3.
. Hitung dengan cara mengambil 5 titik, dirata-ratakan kemudian dikalikan dengan 25.10 Perhitungan jumlah Nannochloropsis sp. dilakukan dengan menggunakan haemocytometer dibawah microskop dengan pembesaran 10 x 10 dengan menggunakan rumus yang dikembangkan oleh BBL:
4 K1+K2+K3+K4+K5 X 25 X10 sel/ml
5
s
K = jumlah Nannochloropsis sp. dalam kotak hitungan ke 1 / d
5
3.4.4 Prosentase Peningkatan Kandungan Asan Amino non Esensial
Rumus rata-rata persentase peningkatan kandungan asam amino
X
18T
6T – X × 100%
X
6T
3.4.5 Rumus Identifikasi Asam Amino non Esensial Menggunakan HPLC
(area komp/area AABA)spl × konsentrasi std × BM × fp
× 100%
(area komp/area AABA)std × 1000000 × bobot sampel(g) × 1000 Keterangan: BM : Berat molekul fp : Faktor pengenceran
“… Dan bahwasannya seseorang tiada
memperoleh selain apa yang telah diusahakannya.
Dan bahwasannya usahanya itu kelak akan
diperlihatkan …”
(Qs. An-Najm: 40).
“… Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada
kemudahan. Maka, apabila kamu selesai (Dari
suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-
sungguh …”
(Qs. Al-Asr 6-7).
“
Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan
orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya
mereka dengan keberhasilan saat mereka
menyerah”
(Thomas Alva Edison)
“
Setiap tindakan mempunyai tanggungan dan
terdapat hadiah didalamnya”
“
Bukanlah ilmu itu karena banyak
meriwayatkan, tetapi ilmu itu adalah cahaya yang
dimasukkan kedalam hati”
(Ibnu Mas’ud)
“
Jangan patah semangat walau apapun yang
terjadi, jika kita menyerah maka habislah sudah”
(Ittipat Kulpongwanich)
“Kekuatan dalam diri lebih besar dari rintangan
didepan”
(Rio Gusta Firtama)
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pakan merupakan salah satu komponen yang sangat penting dalam budidaya perikanan. Pakan juga merupakan faktor penting karena mewakili 40-50% dari biaya produksi. Pakan dapat digolongkan menjadi pakan alami dan pakan buatan. Pakan buatan adalah pakan yang dibuat dipabrik dengan bahan-bahan yang siap pakai. Berbeda dengan pakan alami, pakan buatan tidak memerlukan pemeliharaan, sedangkan pakan alami ialah pakan hidup bagi larva ikan atau ikan konsumsi. Jenis pakan alami yang dimakan oleh ikan sangat bervariasi tergantung jenis ikan dan ukurannya (Departemen Kelautan dan Perikanan, 2005). Pakan alami dapat berasal dari jenis fitoplankton, zooplankton, invertebrata mikroskopik dan organisme renik lainnya. Pakan alami umumnya juga mudah dicerna, terutama dari jenis mikroalga yang mengandung banyak serat, sehingga bagus untuk menjaga kesehatan pencernaan ikan. Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan yang berklorofil dan terdiri dari satu atau banyak sel yang berbentuk koloni. Mikroalga mengandung bahan-bahan organik seperti polisakarida, hormon, vitamin, mineral dan juga senyawa bioaktif. Pemanfaatan mikroalga sebagai komoditi perdagangan atau bahan baku industri masih relatif kecil jika tinggi. Berbagai analisis yang telah dilakukan terbukti bahwa mikroalga
Nannochloropsis sp. memiliki rata-rata kandungan nutrisi berupa protein sebesar
52,11% dan lemak sebesar 27,64%. Kandungan pigmen berupa klorofil a sebanyak 26,03 mg/l dan klorofil b sebanyak 34,85 mg/l. Dibidang perikanan mikroalga
Nannochloropsis sp. banyak digunakan dalam pakan utama pembenihan ikan air
laut , udang, kerang-kerangan, kepiting, dan berbagai kultivan karena memiliki syarat yang dibutuhkan sebagai pakan larva yaitu mudah dicerna, berukuran kecil, nutrisi tinggi mudah dibudidayakan dan cepat berkembang biak (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Nannochloropsis sp. juga dilaporkan memiliki sejumlah kandungan pigmen dan nutrisi seperti protein (55,80%), karbohidrat (20,10%), lemak (11,00%), vitamin C (0,85%), dan klorofil A (0,89%), (Reed Mariculture Inc., 2001).
Protein tersusun atas sejumlah asam amino. Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus
2 –NH pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH.
Jenis-jenis asam amino, urutan cara asam amino tersebut terangkai, serta hubungan spasial asam-asam amino tersebut akan menentukan struktur 3 dimensi dan sifat-sifat biologis protein sederhana. Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting.
Asam amino disebut esensial bagi suatu spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan. Untuk memenuhi kebutuhan asam diproduksi sendiri oleh tubuh (yang dapat disintesis didalam tubuh melalui perombakan senyawa lain), sehingga memiliki prioritas konsumsi yang lebih rendah dibandingkan dengan asam amino esensial, yang termasuk dalam jenis asam amino non esensial seperti alanin, asparagin, asam aspartat, asam glutamat, glutamin, prolin atau dua belas asam amino dari 20 jenis umum asam amino (kecuali dari jenis esensial) dan ada juga yang merumuskan asam amino non esensial dengan jumlah lima belas jenis (Kumala, 1998).
Fitoplankton diketahui mengandung pigmen yang sensitif terhadap cahaya yang menyebabkannya mampu mengubah karbondioksida dan air menjadi gula sederhana dengan memanfaatkan energi matahari dan melepaskan molekul oksigen ke air. Sel mikroalga memanfaatkan gula dari fotosintesis sebagai sumber energi dalam respirasi. Selanjutnya, gula dioksidasi kembali menjadi menjadi karbondioksida dan air dengan melepaskan energi dalam bentuk tersedia secara biologi. Pada dasarnya, secara ekologis respirasi merupakan kebalikan dari fotosintesa. Gula yang digunakan dalam respirasi dirubah secara biokimia menjadi senyawa organik seperti zat tepung, selulosa, asam amino, protein dan lemak yang terkandung atau tersimpan dalam sel mikroalga. Senyawa ini menyediakan bahan organik yang dibutuhkan oleh bakteri heterotrof dan hewan pemakan fitoplankton atau sisa-sisanya (Sunarto, 2004).
Cahaya secara fisiologi mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan, perkembangan, dan kandungan Nannochloropsis sp. (secara tidak langsung pada bantuan klorofil. Proses fotosintesis dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor eksternal maupun internal. Faktor eksternal yang berpengaruh adalah cahaya, karbon dioksida, air, suhu, dan mineral. Faktor internal yang dapat mempengaruhi proses fotosintesis antara lain struktur sel, kondisi klorofil, dan produk fotosintesis serta enzim-enzim dalam organ fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses biokimia penting pada Nannochloropsis sp. untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Energi kimia tersebut akan digunakan untuk menjalankan reaksi kimia, misalnya pada fiksasi nitrogen menjadi asam amino. Menurut Boef dan Bail (1999), energi yang diberikan oleh cahaya bergantung pada spektrum warna, intensitas dan periode. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui peran cahaya (fotoperiodisitas) terhadap kandungan asam amino esensial pada Nannochloropsis sp.
1.2 Tujuan
Tujuan penelitian adalah untuk menganalisis kandungan asam amino non esensial
Nannochloropsis sp. sebagai respon terhadap lama penyinaran (fotoperiode) yang
berbeda.1.3 Manfaat
Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hubungan lama penyinaran (fotoperiodisitas) yang berbeda terhadap kandungan asam amino non esensial pada Nannochloropsis sp.
1.4 Kerangka Pemikiran
Ketersediaan pakan alami merupakan faktor penting dalam kegiatan budidaya larva ikan dan udang. Salah satu fitoplankton yang banyak digunakan sebagai pakan utama dalam pembenihan ikan air laut adalah Nannochloropsis sp. yang dikenal bermanfaat mengadsorpsi ion-ion logam. Kemampuan adsorpsinya cukup tinggi karena di dalam alga Nannochloropsis sp. terdapat gugus fungsi amina, amida, dan karboksilat yang dapat berikatan dengan ion logam. Nannochloropsis
sp. mempunyai peranan penting dalam suatu kegiatan pembenihan karena
kandungan nutrisinya yang tinggi dan memiliki kemampuan memproduksi bahan- bahan yang sangat penting seperti kandungan protein yang tinggi (Senny, 2008).
Protein adalah poliamida yang hidrolisisnya menghasilkan asam-asam amino. Protein yang terkandung pada mikroalga memiliki kandungan asam amino yang sangat kaya. Salah satu faktor yang mempengaruhi kandungan asam amino
Nannochloropsis sp. adalah cahaya melalui proses metabolisme pada fotosintesis.
Cahaya bergantung pada spektrum warna, intensitas dan periode. Dengan perlakuan periodisitas cahaya yang berbeda diharapkan terdapat perubahan komposisi biokimia asam amino non esensial pada mikroalga Nannochloropsis
sp., selain itu dapat diasumsikan kandungan protein juga bertambah seiring
dengan pertambahaan jumlah sel atau fase pertumbuhan sel pada jumlah yang besar (fase logaritmik) berbanding lurus terhadap jumlah konsentrasi protein dalam mikroalga yang juga bertambah. Berikut adalah bagan kerangka fikir yang
Gambar 1. Kerangka pemikiran
Cahaya merupakan faktor yang berperan dalam fotosintesis
Dalam fotosintesis terjadi dua reaksi yaitu reaksi terang dan gelap
Lama penyinaran 18 jam terang Penyinaran Alami
(kontrol) 12 jam terang Lama penyinaran 6 jam terang
Diharapkan terdapat perubahan komposisi biokimia asam amino non esensial pada mikroalga Nannochloropsis sp. Reaksi terang berpengaruh terhadap pembelahan sel
Reaksi gelap berpengaruh perkembangan sel
Judul Skripsi : Periodisitas Cahaya dan Asam Amino
Non Esensial pada Nannochloropsis sp.Nama Mahasiswa : Rio Gusta Firtama No. Pokok Mahasiswa : 0614111055 Program Studi : Budidaya Perairan Fakultas : Pertanian MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing
Moh. Muhaemin, S.Pi., M.Si. Henni Wijayanti M., S.Pi., M.Si.
NIP. 197412122000031002 NIP. 1981010120080120422. Ketua Program Studi Budidaya Perairan Ir. Siti Hudaidah, M.Sc. NIP. 196402151996032001
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji Moh. Muhaemin, S.Pi., M.Si.
Ketua : ..................
Henni Wijayanti M., S.Pi., M.Si.
Sekretaris : ..................
Penguji
Bukan Pembimbing : Ir. Suparmono, M.T.A. ..................
2. Dekan Fakultas Pertanian Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. NIP. 19610826 198702 1 001 Tanggal Lulus Ujian Skripsi : 10 Agustus 2012
PERSEMBAHAN
Ar Rahman Ar Rahim..
Kedua Orang tuaku “Ibu dan Ayah”
Adik-adikku, dodo Regi, abang/cik Rivan
dan adek ChintyaDatuk (Alm), Andung dan keluarga besar
di Liwa Lampung BaratTeman-teman Generasi Muda Indonesia,
semoga karya ini dapat berguna bagi sesama..
Almamater Universitas Lampung..
PERSEMBAHAN
Ar Rahman Ar Rahim..
Kedua Orang tuaku “Ibu dan Ayah”
Adik-adikku, dodo Regi, abang/cik Rivan
dan adek ChintyaDatuk (Alm), Andung dan keluarga besar
di Liwa Lampung BaratTeman-teman Generasi Muda Indonesia,
semoga karya ini dapat berguna bagi sesama..
Almamater Universitas Lampung..
RIWAYAT HIDUP
P enulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 20 Agustus 1988. Penulis adalah anak pertama dari empat bersaudara pasangan Bapak Drs. Sony Sisnur, dan Ibu Dra. Metty Elizar.
Pendidikan di Sekolah Dasar Negeri 2 Liwa diselesaikan pada tahun 2000 di
lanjutkan ke Madrasah Tsanawiyah Negeri Liwa dan lulus pada tahun 2003.
Pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) diselesaikan tahun 2006 di Sekolah
Menengah Atas Negeri 1 Liwa Lampung Barat. Pada tahun 2006 penulis
terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Pertanian (FP) Program Studi
Budidaya Perairan, melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru ( SPMB)