26 Tabel 6. Komposisi Konsentrasi Media M4
Media M4 Komposisi
gL Perlakuan
0.75 M4 1 M4
1.25 M4 1.5 M4
1.75 M4 gL
NaNO
3
teknis 1,50
1,125 1,50
1,875 2,25
2,625 KH
2
PO
4
teknis 0,0313
0,0235 0,0313
0,0391 0,0470
0,0548 MgSO
4
0,0366 0,0275
0,0366 0,0458
0,0549 0,0641
CaCl
2
teknis 0,0271
0,0203 0,0271
0,0339 0,0407
0,0474 Ctric acid teknis
0,006 0,0045
0,006 0,0075
0,009 0,0105
Fe-amonium citrate
0,006 0,0045
0,006 0,0075
0,009 0,0105
EDTA teknis 0,001
0,00075 0,001
0,0013 0,0015
0,0018 Na
2
CO
3
teknis 0,02
0,015 0,02
0,025 0,03
0,035 Hara mikro ml
1 0,75
1 1,25
1,50 1,75
3.4.4. Kultivasi Skala Lapang
Penelitian ini difokuskan pada kultivasi biakan ganggang mikro pada skala lapang dalam kolam raceway dengan volume media 150 L, yang dapat dilihat
pada Gambar 4. Pada awalnya, biakan ganggang mikro yang ditumbuhkan sebanyak 2 L. Tahapan ini bertujuan mengetahui pertumbuhan ganggang mikro
pada kondisi lingkungan terbuka. Berdasarkan pembacaan kurva pertumbuhan diperoleh persamaan garis linier yang merupakan hubungan antara waktu
pertumbuhan x dan kepadatan sel y. Persamaan linier digunakan untuk menentukan OD minimum dan volume biakan yang ditambahkan pada hari ke-0
sehingga target panen 2 hari tercapai. Biomassa ganggang mikro dipanen setelah kepadatan sel atau
pertumbuhan yang dipresentasikan OD minimum mencapai 0,50 setelah 2 hari. Proses panen dilakukan 3 kali untuk setiap isolat ganggang mikro. Selanjutnya,
dilakukan analisis produksi lipid maupun karbohidrat dari biomassa. Proses pemisahan biomassa ganggang mikro dari larutan media dilakukan
dengan sentrifugasi pada 3500 rpm selama 10 menit. Selanjutnya, supernatan dibuang dan endapan biomassa disimpan dalam oven 80
o
C selama 1 malam hingga kering untuk mendapatkan biomassa kering.
27 Gambar 4. Kultivasi ganggang mikro pada kolam raceway.
3.4.5. Analisis Kadar Lipid
Tahapan ini bertujuan untuk mengekstraksi kandungan lipid ganggang mikro sebagai dasar optimasi konsentrasi media. Analisis lipid dilakukan dengan
metode chemical solvent oil extraction, yaitu dengan menggunakan bahan kimia sebagai pelarut Bligh dan Dyer, 1959. Pelarut kimia tersebut berupa metanol dan
chloroform dengan perlakuan: tabung reaksi kosong ditimbang dan dicatat beratnya; biomassa kering ganggang mikro yang telah telah diketahui beratnya
ditambahkan dengan 4 ml akuades bebas ion; ditambahkan 10 ml metanol dan 5 ml chloroform; dishaker kembali selama 1 malam; ditambahkan kembali 5 ml
aquadest bebas ion + 5 ml chloroform; disentrifus 3500 rpm selama 10 menit; diambil endapan lipid dan selanjutnya diletakkan dalam tabung reaksi dan
dipanaskan untuk menghilangkan pelarut kimia yang ditambahkan sebelumnya. Perhitungan total lipid ganggang mikro adalah:
Total lipid =
Keterangan: Lw = Bobot lipid g, Bw = Bobot biomassa g Lw
Bw x 100
28
3.4.6. Analisis Kadar Gula Total Available Carbohydrate
Ganggang mikro merupakan organisme yang mampu berfotosintesis. Hasil dari proses fotosintesis adalah senyawa gula seperti glukosa. Pengukuran
kadar gula total karbohidrat ganggang mikro didasarkan pada absorban dari hasil pewarnaan larutan standar dan sampel biomassa kering ganggang mikro dengan
menggunakan spektrofotometer. Metode yang digunakan adalah metode Cleg- Anthrone Cleg, 1956. Prinsip dari metode ini adalah ekstraksi sampel
menggunakan asam perklorat; pati yang terhidrolisis bersama-sama dengan gula- gula yang larut direaksikan dengan Anthrone dalam asam sulfat pekat akan
menghasilkan warna biru-kehijauan yang khas. 3.4.6.1.
Pembuatan Larutan dan Kurva Standar
Larutan standar glukosa dibuat dalam satuan ppm part per million yaitu: 0 ppm blangko, 10 ppm, 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm, 100 ppm.
Masing-masing larutan dicampur dengan 2,5 ml pereaksi Anthrone 0,1 dalam H
2
SO
4
pekat dalam tabung reaksi dan dikocok homogen. Serapan masing-masing konsentrasi larutan glukosa diukur dengan spektrofotometer pada panjang
gelombang λ 630 nm.
3.4.6.2. Tahapan Persiapan Larutan Sampel
Persiapan larutan sampel diawali dengan mengeskstrak kadar gula sampel biomasssa kering ganggang mikro dengan menggunakan pereaksi asam
perklorat dan Anthrone. Biomassa ganggang mikro sampel ditimbang sebanyak 0,5 g dan ditempatkan ke dalam gelas ukur dengan volume 50 ml. Ditambahkan
10 ml air dan diaduk dengan spatula. Kemudian ditambahkan 6,5 ml asam perklorat 52. Diaduk kembali untuk mendispersikan sampel seluruhnya. Spatula
dibilas di atas larutan dan diencerkan menjadi 50 ml. Larutan dicampur homogen, disaring dengan kertas saring atau kapas; dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml;
dan diencerkan sampai tanda tera.
29
3.4.6.3. Penetapan Kadar Gula Total Ganggang Mikro
Filtrat jernih di dalam labu takar 100 ml diambil sebanyak 5 ml; diencerkan menjadi 50 ml, dipipet 1 ml, kemudian dicampur cepat dengan 2,5 ml
pereaksi Anthrone 0,1 dalam asam sulfat pekat ke dalam tabung reaksi. Setiap tabung reaksi ditutup digunakan alumunium foil dan dipanaskan dalam
penangas air pada suhu 100 C selama 12 menit. Absorban masing-masing ekstrak
ganggang mikro diukur dengan spektrofotometer pada λ 630 nm. Berdasarkan
pembacaan kurva standar akan diperoleh persamaan garis linier yang merupakan hubungan antara konsentrasi larutan standar x dengan absorbans y.
Perhitungan gula total biomassa ganggang mikro adalah:
Kandungan glukosa mgkg =
Keterangan: fp = faktor pengenceran, m = bobot sampel g Konsentrasi glukosa mgL x fp
m
30
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Optimasi Media Pertumbuhan Ganggang Mikro
Ganggang mikro membutuhkan media yang memiliki hara yang cukup agar pertumbuhannya dapat berlangsung dengan baik. Kebutuhan hara itu
mencakup hara makro maupun mikro. Hara yang dibutuhkan setiap tumbuhan khususnya ganggang mikro berbeda satu sama lain. Untuk itu tahap inokulasi
dilakukan pada beberapa konsentrasi media sehingga dapat dilihat pengaruh konsentrasi media bagi pertumbuhan ganggang mikro. Pada awalnya, setiap
ganggang mikro ditumbuhkan dalam 50 ml media M4 selama 31 hari. Laju pertumbuhan setiap ganggang mikro dapat dilihat pada Gambar 5a hingga 5d.
Gambar 5a. Diagram pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9111.
Gambar 5b. Diagram pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9112.
-0.100 0.000
0.100 0.200
0.300 0.400
0.500 0.600
7 11
15 19
23 27
31 O
D λ
6 2
n m
Waktu hari 0,75 M4
M4 1,25 M4
1,50 M4 1,75 M4
-0.100 0.000
0.100 0.200
0.300 0.400
0.500 0.600
7 11
15 19
23 27
31 O
D λ
6 30
n m
Waktu hari 0,75 M4
M4 1,25 M4
1,50 M4 1,75 M4
31 Gambar 5c. Diagram pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9113.
Gambar 5d. Diagram pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9114. Vertikal bar menyatakan standar error. n=3
Secara umum, hasil penelitian ini menunjukkan laju pertumbuhan ganggang mikro pada beberapa konsentrasi media M4 sangat bervariasi. Pada
konsentrasi hara nitrogen tertinggi atau 1,75 kali komposisi media standar, laju pertumbuhan ganggang mikro terendah. Syahri 2009 menemukan bahwa pada
konsentrasi hara tinggi terutama nitrogen pada 40 mM secara umum laju pertumbuhan ganggang mikro terhambat sedangkan pada konsentrasi standar
menghasilkan laju pertumbuhan ganggang mikro tertinggi.
-0.100 0.000
0.100 0.200
0.300 0.400
0.500 0.600
7 11
15 19
23 27
31 O
D λ
6 30
n m
Waktu hari 0,75 M4
M4 1,25 M4
1,50 M4 1,75 M4
-0.100 0.000
0.100 0.200
0.300 0.400
0.500 0.600
7 11
15 19
23 27
31 O
D λ
6 2
n m
Waktu hari 0,75 M4
M4 1,25 M4
1,50 M4 1,75 M4
32
4.2. Penetapan Konsentrasi Media Optimum untuk Setiap Isolat
Ganggang Mikro Penetapan konsentrasi media optimum untuk pertumbuhan ganggang
mikro dilakukan berdasarkan uji ANOVA melalui pengukuran kerapatan sel ganggang mikro setelah diinkubasikan selama 31 hari. Langkah ini dilakukan
untuk menentukan satu konsentrasi media yang optimum terhadap pertumbuhan ganggang mikro untuk digunakan pada kultivasi skala lapang. Hasil ANOVA
menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi media terhadap kerapan sel ganggang mikro setelah 31 hari diinokulasikan dalam media 50 ml berpengaruh nyata pada
taraf α=0,01 terhadap kerapatan sel isolat ICBB 9111 Tabel Lampiran 2 dan ICBB 9112 Tabel Lampiran 3 serta berpengaruh nyata pada taraf α=0,05
terhadap kerapatan sel ICBB 9113 Tabel Lampiran 4 dan ICBB 9114 Tabel Lampiran 5. Hasil uji lanjut DMRT dari pengaruh konsentrasi media terhadap
kerapatan sel nilai OD ganggang mikro disajikan pada Tabel 7. Tabel 7. Pengaruh Perlakuan Konsentrasi Media terhadapa Kerapatan Sel Nilai
OD Ganggang Mikro setelah Diinokulasi selama 31 Hari Isolat
Perlakuan Media 0,75 M4
M4 1,25 M4
1,50 M4 1,75 M4
ICBB 9111 0,1400b
0,2367a 0,1100b
0,21167a 0,0900b
ICBB 9112 0,3017a
0,1750c 0,2917ab
0,2397b 0,1750c
ICBB 9113 0,1700b
0,4700a 0,1700b
0,1350b 0,1150b
ICBB 9114 0,3433a
0,2930ab 0,2310b
0,2417b 0,2417b
Keterangan: = angka diberi huruf yang sama menurut baris tidak berbeda nyata pada taraf uji 1 berdasarkan Uji Duncan, = angka diberi huruf yang sama menurut baris tidak berbeda nyata
pada taraf uji 5 berdasarkan uji Duncan
. Tabel 7 menunjukkan bahwa media M4 memberikan pengaruh tertinggi
bagi kerapatan sel isolat ICBB 9111. Media yang memberikan pengaruh tertinggi terhadap nilai OD dari isolat ICBB 9112 yaitu media 0,75 M4. Media M4
memberikan pengaruh tertinggi terhadap pertumbuhan isolat ICBB 9113. Media 1,50 M4 memberikan pertumbuhan tertinggi pertumbuhan isolat ICBB 9114.
Berdasarkan hasil uji ANOVA dan DMRT serta Gambar 4, media yang digunakan untuk kultivasi isolat ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114 pada
skala lapang secara berurutan yaitu M4; 0,75 M4; M4; dan 0,75 M4.
33
4.3. Perbandingan Laju Pertumbuhan Ganggang Mikro antara Skala
Kategori