Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik
pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh
di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum
Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati
NIM: 422009105
TESIS
Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi, Fakultas
Biologi, guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mencapai Gelar Magister Sains Biologi (M.Si.)
Program Pascasarjana Magister Biologi
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2011
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada
Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan
Madura (Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum
Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati
NIM: 422009105
Tesis
Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi guna
memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai Gelar
Magister Sains Biologi (M.Si.)
Pembimbing Utama
Disetujui oleh,
Pembimbing Pendamping
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Dr. A.B. Susanto, M.Sc.
Diketahui oleh,
Ketua Program Studi Magister Biologi
Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D.
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2011
PERNYATAAN KEASLIAN
KARYA TULIS TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
:
:
:
:
Renny Indrawati
422009105
Magister Biologi
Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana
menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir, judul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga
Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C.
Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi
yang dibimbing oleh:
1. Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
2. Dr. A. B. Susanto, M.Sc.
adalah benar-benar hasil karya saya.
Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau
sebagian tulisan atau gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara
menyalin atau meniru dalam bentuk rangkaian kalimat atau gambar
serta simbol yang saya aku seolah-olah sebagai karya saya sendiri
tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau sumber aslinya.
Sanda, 29 Agustus 2011
Yang memberi pernyataan,
Renny Indrawati
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW),
saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Renny Indrawati
NIM
: 422009105
Program Studi: Magister Biologi
Fakultas
: Biologi
Jenis karya
: Tesis
demi
pengembangan
ilmu
pengetahuan,
menyetujui
untuk
memberikan kepada UKSW Hak bebas royalti non-eksklusif (nonexclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya berjudul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga
Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C.
Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi.
Dengan hak ini, UKSW berhak menyimpan, mengalihmedia/
mengalihformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data,
merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya, selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.
Demikian peryataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Malang, 23 September 2011
Yang menyatakan,
Renny Indrawati
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing Pendamping
Dr. A.B. Susanto, M.Sc.
Prakata
Penulis mengucapkan puji syukur kepada Tuhan
Yesus Kristus atas segala rahmat dan kasih karuniaNya
yang telah diberikan dengan berlimpah. Penulis juga
mengucap syukur atas segala kekuatan, kesehatan, dan
pimpinan yang Tuhan berikan dalam pemilihan topik,
pelaksanaan, hingga penulisan laporan hasil penelitian
ini. Penulis percaya bahwa tanpa bimbinganNya, penulis
tidak akan dapat memulai ataupun menyelesaikan studi
di Program Pascasarjana Magister Biologi, Universitas
Kristen Satya Wacana, ini.
Rumput laut (makroalga) merupakan organisme laut
yang kaya akan pigmen fotosintetik di seluruh bagian
thallusnya. Pigmen tersebut secara alami disintesis dan
dimanfaatkan oleh rumput laut dalam kelangsungan
hidupnya. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa
pigmen fotosintetik juga memiliki manfaat kesehatan bagi
manusia. Kebutuhan akan eksplorasi sumber-sumber
pigmen
fotosintetik
bermanfaat
melatarbelakangi
pelaksanaan penelitian ini.
Adapun segala perencanaan, pelaksanaan dan
penyelesaian penelitian ini juga tidak lepas dari
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis
secara khusus mengucapkan terima kasih kepada:
1. Departemen
Pendidikan
Nasional
(Depdiknas)
Indonesia atas pemberian Beasiswa Unggulan Double
Degree (2009).
2. Ibu Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D., selaku dosen
pembimbing pertama berikut Ketua Pusat Penelitian
Pigmen Fotosintetik Universitas Ma Chung. Terima
kasih untuk segala bimbingan, arahan, kesabaran,
dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis
untuk memulai dan menyelesaikan studi lanjut ini.
3. Bpk. Dr. A. B. Susanto, M.Sc., selaku dosen
pembimbing kedua dan Koordinator Beasiswa
Unggulan Biro Kerjasama Luar Negeri (BPKLN)
Depdiknas Indonesia. Terima kasih untuk segala
bimbingan, masukan, keluangan waktu di tengah
i
4.
5.
6.
7.
8.
9.
segala kesibukannya, serta bantuan yang diberikan
semasa penulis menempuh studi double degree.
Bpk. Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D., selaku Ketua
Program Studi Magister Biologi, Universitas Kristen
Satya Wacana. Terima kasih telah membagikan ilmu,
membimbing, mendidik, juga memberi kepercayaan
kepada penulis untuk menempuh studi double degree.
Seluruh dosen pengajar dan staf di PPs. Magister
Biologi.
Universitas Ma Chung, Yayasan Harapan Bangsa
Sejahtera, terutama rekan-rekan sekerja di Pusat
Penelitian Pigmen Fotosintetik Ma Chung.
Ibu (Yuliani Debora, S.Pd.) dan Kakak-kakak terkasih
(Andri Herumurti, S.T., M.M., CISSP. dan Wenny
Kristina, S.Si., M.Sc.). Terima kasih untuk segala doa,
motivasi, serta dukungan moril dan materiil yang
sudah diberikan dengan tulus hati.
Bpk. Pdt. Ir. Widjaja Hendra dan istri sebagai Gembala
Sidang, serta rekan-rekan sepelayanan di GPT Kristus
Kasih, Malang dan Surabaya.
Teman-teman Magister Biologi UKSW angkatan 20082009.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penelitian
maupun pelaporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Penulis sangat terbuka terhadap kritik,
masukan, atau saran dari setiap pembaca. Semoga
penelitian kecil ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
pemanfaatan pigmen fotosintetik.
Agustus 2011
Penulis
ii
Daftar Isi
Prakata …………………………………………………………
Daftar Isi ………………………………………………………
Daftar Tabel …………………………………………………..
Daftar Gambar ……………………………………………….
Daftar Lampiran ……………………………………………..
Abstrak (Abstract) ……………………………………………
I.
Pendahuluan …………………………………………...
A. Latar Belakang ……………………………………..
B. Tujuan Penelitian ………………………………….
II. Tinjauan Pustaka ……………………………………..
A. Rumput Laut Coklat ………………………………
B. Sargassum spp. …………………………………….
C. Klorofil dalam Rumput Laut …………………….
D. Karotenoid dalam Rumput Laut ………………..
E. Analisis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
(KCKT) ………………………………………………..
III. Metode Penelitian ……………………………………..
A. Tempat dan Waktu ………………………………..
B. Bahan dan Alat …………………………………….
C. Metode ………………………………………………..
D. Analisa Data ………………………………………...
IV. Hasil dan Pembahasan ………………………………
A. Keberadaan Genus Sargassum di Perairan
Madura ……………………………………………….
B. Analisis Spektrofotometer UV-Tampak ……….
C. Analisis KCKT dengan Detektor PDA ………….
C.1. Identifikasi Pigmen ………………………….
C.2. Distribusi Pigmen pada 430 nm ………….
V. Kesimpulan dan Saran ………………………………
A. Kesimpulan ………………………………………….
B. Saran ………………………………………………….
i
iii
iv
v
vii
ix
1
1
3
4
4
6
9
10
Daftar Pustaka ……………………………………………….
Lampiran ………………………………………………………
38
44
iii
11
17
17
17
18
20
21
21
23
25
27
33
37
37
37
Daftar Tabel
Tabel 1. Pengaturan program elusi gradien dengan
fase gerak: (A) Metanol, (B) Aseton dan (C)
Amonium Asetat (1 M) ………………………..
Tabel 2. Hasil pengukuran kondisi lingkungan
habitat rumput laut coklat di Perairan
Sumenep, Madura ………………………….....
Tabel 3. Identifikasi pigmen berdasarkan pola
spektra serapan maksimum di wilayah
UV-Tampak ……………………………………..
Tabel 4. Keberadaan pigmen fotosintetik pada tiap
bagian thallus 3 species Sargassum
………………………………….........................
iv
19
21
29
34
Daftar Gambar
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11.
Contoh spesimen Sargassum muticum
(Wernberg-Moller et al., 1998, dengan
modifikasi) ………………………………….
Struktur kimia (a) klorofil a (Scheer,
2006), (b) klorofil c1, serta (c) klorofil c2
(Zapata et al., 2006) ………………………
Stuktur kimia fukosantin (Yan et al.,
1999) ………………………………….……..
Perbandingan
kromatogram
hasil
pemisahan dengan teknik elusi (A)
isokratik dan (B) gradient (Schellinger
dan Carr, 2006, dengan modifikasi) ....
Skema kerja detektor PDA (Ahuja dan
Dong, 2005, dengan modifikasi) ……....
(A)Sargassum filipendula C. Agardh,
(B) Sargassum polycystum C. Agardh,
dan (C) Sargassum spp. (belum
teridentifikasi hingga tingkat species) .
Spektra
absorpsi
ekstrak
kasar
pigmen dari S. filipendula (A), S.
polycystum (B) dan Sargassum spp.
(C), masing-masing untuk batang
(
), daun (
) serta vesikel
(
) ……………………………………….
Kromatogram KCKT 3 dimensi dari
ekstrak
kasar
pigmen
vesikel
Sargassum polycystum …………………..
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen vesikel Sargassum spp. yang
dideteksi pada 430 nm dengan skala
intensitas
awal
(A)
dan
skala
intensitas yang telah diperkecil (B) …..
Pola spektra serapan pigmen murni
hasil pemisahan dari KCKT …………….
Perbandingan
komposisi
pigmen
klorofil a ( ) dan trans-fukosantin ( )
pada
ketiga
bagian
thalus
S.
v
7
9
10
13
15
22
24
26
28
30
filipendula (A), S. polycystum (B) dan
Sargassum spp. (C) berdasarkan luas
area puncak kromatogram pada
panjang gelombang 430 nm ……………
vi
35
Daftar Lampiran
Lampiran 1.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen batang Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 2.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 3.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen vesikel Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
Lampiran 4.
pigmen
batang
Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 5.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum polycystum
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 6.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen
vesikel
Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 7.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen batang Sargassum sp. yang
dideteksi pada 430 nm …………………
Lampiran 8.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum sp. yang
dideteksi pada 430 nm …………………
Lampiran 9.
Data luas area puncak pigmen
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum
filipendula yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 10. Data luas area puncak pigmen
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 11. Data luas area puncak pigmen
vii
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum sp.
yang dideteksi pada 430 nm .............
viii
54
STUDY OF PIGMENTS DISTRIBUTION AND COMPOSITION
OF THREE BROWN SEAWEEDS SPECIES (Sargassum
filipendula C. Agardh, Sargassum polycystum C. Agardh
AND OTHER Sargassum spp.) FROM MADURA WATERS
BY HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY
Renny Indrawatia,b, Heriyantob, Leenawaty Limantaraa,b and
A.B. Susantoc
Master of Biology Program, Satya Wacana Christian
University, Salatiga
Ma Chung Research Center for Photosynthetic Pigments, Ma
Chung University, Malang
c Diponegoro University, Semarang
a
b
Abstract
Brown seaweeds (Phaeophyta) are one of the abundant marine
resources in Madura waters. Brown seaweeds are particularly
rich in carotenoids, especially in fucoxanthin, and also in
chlorophyll a. Sargassum sp. has a special morphology among
Phaeophyta division due to its highly differentiated thallus form
which can be divided into three main parts, namely stem-like,
leaf-like and vesicle. The aim of this study was to determine the
dominant pigments distribution and composition in the three
main parts of Sargassum filipendula C. Agardh, Sargassum
polycystum C. Agardh and other Sargassum spp. which were
collected from Madura waters. The absorption spectra of
acetone extract were determined using UV-1700, UV-Vis
Spectrophotometer (Shimadzu, Kyoto) in order to predict
qualitatively the dominant pigments of each part. The pigment
extract was separated by reversed-phase high-performance
liquid chromatography with Shim-pack VP-ODS C-18 column
using an elution gradient of methanol, acetone and ammonium
acetate solution. The dominant pigments have been detected as
chlorophyll a and fucoxanthin. The results show that vesicles
have the highest chlorophyll a content in all species, while the
fucoxanthin content in each species has different distributions.
Keywords: Sargassum spp., pigments, HPLC, chlorophyll a,
fucoxanthin
ix
pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh
di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum
Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati
NIM: 422009105
TESIS
Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi, Fakultas
Biologi, guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mencapai Gelar Magister Sains Biologi (M.Si.)
Program Pascasarjana Magister Biologi
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2011
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada
Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan
Madura (Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum
Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati
NIM: 422009105
Tesis
Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi guna
memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai Gelar
Magister Sains Biologi (M.Si.)
Pembimbing Utama
Disetujui oleh,
Pembimbing Pendamping
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Dr. A.B. Susanto, M.Sc.
Diketahui oleh,
Ketua Program Studi Magister Biologi
Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D.
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2011
PERNYATAAN KEASLIAN
KARYA TULIS TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
:
:
:
:
Renny Indrawati
422009105
Magister Biologi
Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana
menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir, judul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga
Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C.
Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi
yang dibimbing oleh:
1. Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
2. Dr. A. B. Susanto, M.Sc.
adalah benar-benar hasil karya saya.
Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau
sebagian tulisan atau gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara
menyalin atau meniru dalam bentuk rangkaian kalimat atau gambar
serta simbol yang saya aku seolah-olah sebagai karya saya sendiri
tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau sumber aslinya.
Sanda, 29 Agustus 2011
Yang memberi pernyataan,
Renny Indrawati
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW),
saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Renny Indrawati
NIM
: 422009105
Program Studi: Magister Biologi
Fakultas
: Biologi
Jenis karya
: Tesis
demi
pengembangan
ilmu
pengetahuan,
menyetujui
untuk
memberikan kepada UKSW Hak bebas royalti non-eksklusif (nonexclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya berjudul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga
Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura
(Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C.
Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi.
Dengan hak ini, UKSW berhak menyimpan, mengalihmedia/
mengalihformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data,
merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya, selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.
Demikian peryataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Malang, 23 September 2011
Yang menyatakan,
Renny Indrawati
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing Pendamping
Dr. A.B. Susanto, M.Sc.
Prakata
Penulis mengucapkan puji syukur kepada Tuhan
Yesus Kristus atas segala rahmat dan kasih karuniaNya
yang telah diberikan dengan berlimpah. Penulis juga
mengucap syukur atas segala kekuatan, kesehatan, dan
pimpinan yang Tuhan berikan dalam pemilihan topik,
pelaksanaan, hingga penulisan laporan hasil penelitian
ini. Penulis percaya bahwa tanpa bimbinganNya, penulis
tidak akan dapat memulai ataupun menyelesaikan studi
di Program Pascasarjana Magister Biologi, Universitas
Kristen Satya Wacana, ini.
Rumput laut (makroalga) merupakan organisme laut
yang kaya akan pigmen fotosintetik di seluruh bagian
thallusnya. Pigmen tersebut secara alami disintesis dan
dimanfaatkan oleh rumput laut dalam kelangsungan
hidupnya. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa
pigmen fotosintetik juga memiliki manfaat kesehatan bagi
manusia. Kebutuhan akan eksplorasi sumber-sumber
pigmen
fotosintetik
bermanfaat
melatarbelakangi
pelaksanaan penelitian ini.
Adapun segala perencanaan, pelaksanaan dan
penyelesaian penelitian ini juga tidak lepas dari
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis
secara khusus mengucapkan terima kasih kepada:
1. Departemen
Pendidikan
Nasional
(Depdiknas)
Indonesia atas pemberian Beasiswa Unggulan Double
Degree (2009).
2. Ibu Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D., selaku dosen
pembimbing pertama berikut Ketua Pusat Penelitian
Pigmen Fotosintetik Universitas Ma Chung. Terima
kasih untuk segala bimbingan, arahan, kesabaran,
dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis
untuk memulai dan menyelesaikan studi lanjut ini.
3. Bpk. Dr. A. B. Susanto, M.Sc., selaku dosen
pembimbing kedua dan Koordinator Beasiswa
Unggulan Biro Kerjasama Luar Negeri (BPKLN)
Depdiknas Indonesia. Terima kasih untuk segala
bimbingan, masukan, keluangan waktu di tengah
i
4.
5.
6.
7.
8.
9.
segala kesibukannya, serta bantuan yang diberikan
semasa penulis menempuh studi double degree.
Bpk. Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D., selaku Ketua
Program Studi Magister Biologi, Universitas Kristen
Satya Wacana. Terima kasih telah membagikan ilmu,
membimbing, mendidik, juga memberi kepercayaan
kepada penulis untuk menempuh studi double degree.
Seluruh dosen pengajar dan staf di PPs. Magister
Biologi.
Universitas Ma Chung, Yayasan Harapan Bangsa
Sejahtera, terutama rekan-rekan sekerja di Pusat
Penelitian Pigmen Fotosintetik Ma Chung.
Ibu (Yuliani Debora, S.Pd.) dan Kakak-kakak terkasih
(Andri Herumurti, S.T., M.M., CISSP. dan Wenny
Kristina, S.Si., M.Sc.). Terima kasih untuk segala doa,
motivasi, serta dukungan moril dan materiil yang
sudah diberikan dengan tulus hati.
Bpk. Pdt. Ir. Widjaja Hendra dan istri sebagai Gembala
Sidang, serta rekan-rekan sepelayanan di GPT Kristus
Kasih, Malang dan Surabaya.
Teman-teman Magister Biologi UKSW angkatan 20082009.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penelitian
maupun pelaporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Penulis sangat terbuka terhadap kritik,
masukan, atau saran dari setiap pembaca. Semoga
penelitian kecil ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
pemanfaatan pigmen fotosintetik.
Agustus 2011
Penulis
ii
Daftar Isi
Prakata …………………………………………………………
Daftar Isi ………………………………………………………
Daftar Tabel …………………………………………………..
Daftar Gambar ……………………………………………….
Daftar Lampiran ……………………………………………..
Abstrak (Abstract) ……………………………………………
I.
Pendahuluan …………………………………………...
A. Latar Belakang ……………………………………..
B. Tujuan Penelitian ………………………………….
II. Tinjauan Pustaka ……………………………………..
A. Rumput Laut Coklat ………………………………
B. Sargassum spp. …………………………………….
C. Klorofil dalam Rumput Laut …………………….
D. Karotenoid dalam Rumput Laut ………………..
E. Analisis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
(KCKT) ………………………………………………..
III. Metode Penelitian ……………………………………..
A. Tempat dan Waktu ………………………………..
B. Bahan dan Alat …………………………………….
C. Metode ………………………………………………..
D. Analisa Data ………………………………………...
IV. Hasil dan Pembahasan ………………………………
A. Keberadaan Genus Sargassum di Perairan
Madura ……………………………………………….
B. Analisis Spektrofotometer UV-Tampak ……….
C. Analisis KCKT dengan Detektor PDA ………….
C.1. Identifikasi Pigmen ………………………….
C.2. Distribusi Pigmen pada 430 nm ………….
V. Kesimpulan dan Saran ………………………………
A. Kesimpulan ………………………………………….
B. Saran ………………………………………………….
i
iii
iv
v
vii
ix
1
1
3
4
4
6
9
10
Daftar Pustaka ……………………………………………….
Lampiran ………………………………………………………
38
44
iii
11
17
17
17
18
20
21
21
23
25
27
33
37
37
37
Daftar Tabel
Tabel 1. Pengaturan program elusi gradien dengan
fase gerak: (A) Metanol, (B) Aseton dan (C)
Amonium Asetat (1 M) ………………………..
Tabel 2. Hasil pengukuran kondisi lingkungan
habitat rumput laut coklat di Perairan
Sumenep, Madura ………………………….....
Tabel 3. Identifikasi pigmen berdasarkan pola
spektra serapan maksimum di wilayah
UV-Tampak ……………………………………..
Tabel 4. Keberadaan pigmen fotosintetik pada tiap
bagian thallus 3 species Sargassum
………………………………….........................
iv
19
21
29
34
Daftar Gambar
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11.
Contoh spesimen Sargassum muticum
(Wernberg-Moller et al., 1998, dengan
modifikasi) ………………………………….
Struktur kimia (a) klorofil a (Scheer,
2006), (b) klorofil c1, serta (c) klorofil c2
(Zapata et al., 2006) ………………………
Stuktur kimia fukosantin (Yan et al.,
1999) ………………………………….……..
Perbandingan
kromatogram
hasil
pemisahan dengan teknik elusi (A)
isokratik dan (B) gradient (Schellinger
dan Carr, 2006, dengan modifikasi) ....
Skema kerja detektor PDA (Ahuja dan
Dong, 2005, dengan modifikasi) ……....
(A)Sargassum filipendula C. Agardh,
(B) Sargassum polycystum C. Agardh,
dan (C) Sargassum spp. (belum
teridentifikasi hingga tingkat species) .
Spektra
absorpsi
ekstrak
kasar
pigmen dari S. filipendula (A), S.
polycystum (B) dan Sargassum spp.
(C), masing-masing untuk batang
(
), daun (
) serta vesikel
(
) ……………………………………….
Kromatogram KCKT 3 dimensi dari
ekstrak
kasar
pigmen
vesikel
Sargassum polycystum …………………..
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen vesikel Sargassum spp. yang
dideteksi pada 430 nm dengan skala
intensitas
awal
(A)
dan
skala
intensitas yang telah diperkecil (B) …..
Pola spektra serapan pigmen murni
hasil pemisahan dari KCKT …………….
Perbandingan
komposisi
pigmen
klorofil a ( ) dan trans-fukosantin ( )
pada
ketiga
bagian
thalus
S.
v
7
9
10
13
15
22
24
26
28
30
filipendula (A), S. polycystum (B) dan
Sargassum spp. (C) berdasarkan luas
area puncak kromatogram pada
panjang gelombang 430 nm ……………
vi
35
Daftar Lampiran
Lampiran 1.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen batang Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 2.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 3.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen vesikel Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
Lampiran 4.
pigmen
batang
Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 5.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum polycystum
yang dideteksi pada 430 nm ………….
Lampiran 6.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen
vesikel
Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 7.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen batang Sargassum sp. yang
dideteksi pada 430 nm …………………
Lampiran 8.
Kromatogram KCKT ekstrak kasar
pigmen daun Sargassum sp. yang
dideteksi pada 430 nm …………………
Lampiran 9.
Data luas area puncak pigmen
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum
filipendula yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 10. Data luas area puncak pigmen
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm …………………………………………..
Lampiran 11. Data luas area puncak pigmen
vii
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
fotosintetik dari kromatogram KCKT
ekstrak kasar pigmen Sargassum sp.
yang dideteksi pada 430 nm .............
viii
54
STUDY OF PIGMENTS DISTRIBUTION AND COMPOSITION
OF THREE BROWN SEAWEEDS SPECIES (Sargassum
filipendula C. Agardh, Sargassum polycystum C. Agardh
AND OTHER Sargassum spp.) FROM MADURA WATERS
BY HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY
Renny Indrawatia,b, Heriyantob, Leenawaty Limantaraa,b and
A.B. Susantoc
Master of Biology Program, Satya Wacana Christian
University, Salatiga
Ma Chung Research Center for Photosynthetic Pigments, Ma
Chung University, Malang
c Diponegoro University, Semarang
a
b
Abstract
Brown seaweeds (Phaeophyta) are one of the abundant marine
resources in Madura waters. Brown seaweeds are particularly
rich in carotenoids, especially in fucoxanthin, and also in
chlorophyll a. Sargassum sp. has a special morphology among
Phaeophyta division due to its highly differentiated thallus form
which can be divided into three main parts, namely stem-like,
leaf-like and vesicle. The aim of this study was to determine the
dominant pigments distribution and composition in the three
main parts of Sargassum filipendula C. Agardh, Sargassum
polycystum C. Agardh and other Sargassum spp. which were
collected from Madura waters. The absorption spectra of
acetone extract were determined using UV-1700, UV-Vis
Spectrophotometer (Shimadzu, Kyoto) in order to predict
qualitatively the dominant pigments of each part. The pigment
extract was separated by reversed-phase high-performance
liquid chromatography with Shim-pack VP-ODS C-18 column
using an elution gradient of methanol, acetone and ammonium
acetate solution. The dominant pigments have been detected as
chlorophyll a and fucoxanthin. The results show that vesicles
have the highest chlorophyll a content in all species, while the
fucoxanthin content in each species has different distributions.
Keywords: Sargassum spp., pigments, HPLC, chlorophyll a,
fucoxanthin
ix