9
Sumber : iats.csic.es 2009
Gambar 3. Bentuk sel Chaetoceros gracilis
2.2. Lipid dan Fatty Acids pada Mikroalga
Lipid adalah senyawa yang tidak larut dalam air tapi larut dalam pelarut organik seperti kloroform, heksan, toulen, dan aseton. Lipid bisa membentuk
kombinasi dengan senyawa sederhana lainnya, seperti ester lilin, trigliserida, dan fosfolipid McSween et al., 2003. Lipid disintesis dari karbohidrat dan protein,
karena dalam metabolisme ketiga zat tersebut bertemu di dalam daur Krebs. Pertemuan di dalam daur krebs berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus
daur Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A, akibatnya senyawa lipid, karbihidrat, dan protein dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lipid
dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
Sintesis lipid dari karbohidrat dimulai dari penguraian glukosa menjadi piruvat sehingga menghasilkan gliserol. Tahap kedua glukosa diubah menjadi
10
gula fosfat kemudian menjadi asetil ko-A sehingga menghasilkan asam lemak. Gliserol dan asam lemak jika digabungkan akan menghasilkan lipid Campbell et
al., 2002. Sintesis lipid dari protein diawali dengan perubahan protein menjadi asam amino dengan bantuan enzim protease, sebelum terbentuk lemak asam
amino mengalami deaminasi terlebih dahulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piruvat sehingga menghasilkan
asetil ko-A. Asam amino serin, alanin, valin, leusin, isoleusin dapat terurai menjadi asam piruvat, selanjutnya asam piruvat menjadi gliserol sehingga
menghasilkan fosfogliseroldehid. Fosfogliseroldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifikasi membentuk lipid Campbell et al., 2002. Gambar 4
menunjukan proses sintesa lipid dari glukosa dan asam piruvat.
Sumber : pancreaticdiseasecenter.org 2010 Gambar 4. Diagram proses sintesa lipid
Mikroalga memiliki jumlah minyak dan lemak lipids dengan komposisi yang sama dengan minyak tumbuhan. Kandungan minyak dan lemak pada
mikroalga cenderung memiliki proporsi yang berbanding terbalik pada laju
11
pertumbuhan dan kondisi lingkungan yang bervariasi, sehingga mempengaruhi proporsi kedua komponen tersebut secara relatif Borowitzka, 1988. Jumlah
kandungan lipid pada mikroalga berkisar kira-kira 1-70 dari berat kering Borowitzka, 1988.
Lipid dalam mikroalga merupakan komponen yang tersusun dari neutral lipid dan polar lipid. Neutral lipid terdiri dari trigliserida, waxe ester,
hidrokarbon, free fatty acids, dan sterol, sedangkan polar lipid tersusun atas komponen seperti phospholipids, glikolipid, dan karotenoids Wiyarno, 2009.
Gambar struktur molekul dari komponen-komponen lipid dapat dilihat pada Tabel 1.
Bentuk lemak terbesar yang terkandung dalam sel mikroalga adalah triglycerides TAGs yang dapat mencapai 80 dari total keseluruhan lemak.
Lemak ini merupakan yang terpenting dari mikroalga karena merupakan jenis minyak yang baik untuk memproduksi biodiesel. Lemak mikroalga biasanya
merupakan ester yang terdiri dari gliserol dan asam lemak dengan panjang rantai C14 sampai C22. Komposisi asam lemak pada mikroalga yaitu berupa
monounsaturated fatty acids MUFAs dan polyunsaturated fatty acids PUFAs, antara lain asam palmitat C16:0, asam palmitoelate C16:1, asam stearat
C18:0, asam oleat C18:1, asam linoleat C18:2, serta beberapa jenis asam yang lain Tabel 2 Borowitzka, 1988.
12
Tabel 1. Struktul molekul komponen-komponen lipid Kategori
Struktur Molekul Trigliserida
Fatty Acids
Sterol
Gliserolphospolipid
Karotenoids
Sumber : Jakubowski, 2012 Asam lemak yang terdapat pada triacylglycerides dalam sel mikroalga
dapat berbentuk rantai hidrokarbon yang pendek dan panjang. Rantai asam lemak yang berukuran lebih pendek cocok untuk memproduksi biodiesel dan yang lebih
panjang dapat digunakan untuk menghasilkan produksi asam lemak lainnya yang
13
bernilai seperti asam lemak omega 3 yaitu asam docosahexanoic DHA Borowitzka, 1988.
Tabel 2. Jenis asam lemak pada beberapa mikroalga
Asam Lemak
C.Calcitrans S.Costatum Nannochloropsis sp. I Galbana T Suecicca P Cruentum
12:0 -
- -
- 0.7
- 14:0
13.0 16.5
6.9 16.8
6.3 5.3
16:0 18.0
16.5 30.9
11.1 22.8
38.7 16:1n7
28.8 11.1
19.6 5.1
10.2 -
18:0 -
- -
- -
- 18:1n9
0.3 2.2
4.4 9.7
6.9 5.8
18:2n6 0.7
1.1 3.5
7.8 6.9
3.5 18:3n3
0.8 -
16.3 14.9
- 18:3n6
0.3 -
1.6 -
18:4n6 0.2
5.5 19.8
21.6 -
20:4n6 2.3
4.6 0.6
2.0 16.0
20:5n3 34.0
40.7 30.1
0.9 6.2
30.7 22:6n3
1.2 6.6
- 12.0
- -
Sumber : Servel et al. 1993 in Winaryo 2009
2.3. Mikroalga Untuk Produksi Biodiesel
Kategori