PEMBUATAN MEDIA PERTUMBUHAN MIKROALGA

Oleh:Nama: Atika Tri HandayaniNIM: B1J011051Kelompok: 14Rombongan: IVAsisten: Ardianti Maya Ningrum

LAPORAN PRAKTIKUM FIKOLOGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO2014I. PENDAHULUANA. Latar BelakangMikroalga adalah mikroorganisme fotosintetik dengan morfologi sel yang bervariasi, baik uni-selular maupun multiselular (membentuk koloni kecil). Sebagianbesar mikroalga tumbuh secara fototroflk, meskipun tidak sedikit jenis yang mampu tumbuh secara heterotrofik Mikroalga hidup diperairan (air tawar, payau maupun laut),di tanah atau tempat-tempat basah dan lembap. Beberapa hidup teristerial, epifit dan epizoie, dapat juga berasosiasi dengan fungi membentuk lichen. Endofitic termasuk dalam jaringan tumbuhan. Mikroalga merupakan mikroba tumbuhan air yang berperan penting dalam lingkungan sebagai produser primer, disamping bakteri dan fungi ada di sekitar kita. Sebagian besar mikroalgae bersifat fotosintetik, mempunyai klorofil untuk menangkap energi matahari dan karbon dioksida menjadi karbon organik yang berguna sebagai sumber energi bagi kehidupan konsumer seperti kopepoda, larva moluska, udang. Mikroalga merupakan produsen primer yang dominan di sebagian besar ekosistem perairan dan berperan sangat penting di perairan tergenang. Mikroalga merespon dengan cepat terhadap perubahan lingkungan, kelimpahan dan komposisi spesies, dapat menunjukkan kualitas perairan. Mikroalga juga mempunyai pengaruh yang kuat terhadap aspek kualitas perairan non biologi seperti warna, pH, rasa dan bau. Selain perannya sebagai produser primer, hasil sampingan fotosintesa mikroalgae yaitu oksigen, yang berperan bagi respirasi biota sekitarnya. Pengetahuan tentang fikologi telah berkembang pesat setelah beragam jenis alga dengan karakteristiknya masing-masing berhasil dikultur. Berbagai institusi di dunia telah menyimpan koleksi kultur mikroalgae yang potensial dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi. Pertumbuhan suatu jenis mikroalga sangat dipengaruhi oleh ketersediaan zath ara makro, zat hara mikro dan kondisi lingkungan pertumbuhan.

B. TujuanTujuan praktikum ini adalah mengetahui cara/tahapan pembuatan beberapa media kultur untuk pertumbuhan mikroalga di laboratorium.

C. Tinjauan PustakaMikroalga atau ganggang adalah organisme perairan yang lebih dikenal dengan fitoplankton (alga laut bersel tunggal). Organisme ini dapat melakukan fotosintesis dan hidup dari nutrient anorganik serta menghasilkan zat-zat organik dari CO2 oleh fotosintesis. Mikroalga mempunyai zat warna hijau daun (pigmen) klorofil yang berperan pada proses fotosintesis dengan bantuan H2O, CO2 dan sinar matahari untuk menghasilkan energy (Chalid et al., 2010).Mikroalga adalah sumber yang kaya protein dan nutrisi lainnya, mirip dengan tumbuhan tingkat tinggi. Mikroalga berperan penting sebagai produsen utama untuk berbagai konsumen seperti rotifer, Copepoda, Daphina, udang air garam, larva ikan dan krustasea. Mikroalga kaya sumber protein, karbohidrat, dan terutama asam lemak esensial (Sankar & Ramasubramanian, 2012).Media untuk pertumbuhan mikroalga mengandung unsur-unsur hara. Pertumbuhan mikroalga sangat berkaitan dengan ketersediaan hara makro dan mikro. Hara makro antara lain N, P, K, S, Mg. Kondisi perairan alami, kandungan makro nutrien nitrogen dan fosfat biasanya terbatas. Fosfor (P) biasanya terbatas keberadaannya di perairan tawar dan nitrogen (N) dalam bentuk nitrat biasanya terbatas di perairan laut. Kandungan nitrat di dalam kultur mikroalga biasanya secara intensif bisa mencapai 100-1000 kali lebih tinggi daripada kondisi di alam (Insan, 2011).Kondisi kandungan nitrogen tinggi, menyebabkan sel mikroalga mempunyai tingkat respirasi dan fotosintesa yang tinggi, dan kandungan proteinnya lebih dari 70 % berat kering serta tingginya produksi klorofil dan asam nukleat, tetapi mempunyai kandungan karbohidrat dan lemak yang rendah. Sebaliknya pada kondisi kandungan nitrogen rendah, sel alga mempunyai tingkat fotosintesa dan respirasi yang rendah pula, serta diikuti kandungan protein kurang dari 10 %, serta terjadi tingginya kandungan karbohidrat dan lemak. Hara mikro adalah antara lain Fe, Mn, Cu, Zn, Mo dan Si. Sebagian besar mikroalga mengkonsumsi hara mikro Cu dan Fe (besi), karena membantu dalam pembentukan sel-sel baru sehingga bisa tetap dapat bertahan hidup (Indriani & Sumiarsih, 1999).Konsentrasi nutrien untuk mikroalga yang dikultur secara umum lebih tinggi daripada yang ada di alam. Kultur mikroalga ditambahkan nutrien antara lain nitrat, phospat, dan silikat untuk memenuhi kurangnya kandungan nutrien pada air laut alami. Pengaruh nutrien dan fotoperiode terhadap mikroalga ditentukan dengan laju pertumbuhan spesifik mikroalga yang diketahui dari pertambahan densitas mikroalga (Kawaroe et al., 2009).Proses fotosintesis, cahaya memegang peranan yang sangat penting, namun intensitas cahaya yang diperlukan tiap-tiap jenis tumbuhan dan alga untuk dapat tumbuh secara maksimum berbeda-beda. Fotoperiode juga memegang peranan penting sebagai pendukung pertumbuhan alga. Periode penyinaran buatan pada kultivasi mikroalga minimum 18 jam per hari, walaupun kultivasi fitoplankton berkembang normal di bawah cahaya yang konstan (Kawaroe et al., 2009). Pertumbuhan mikroalga sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu faktor eksternal dan faktor internal. Faktor internal berupa faktor genetik yang sangat berpegaruh terhadap sifat-sifat pertumbuhannya. Faktor eksternal yang meliputi ketersediaan unsur hara makro atau mikro, cahaya, suhu, tekanan osmose, pH air dan salinitas. Alga ini dapat tumbuh pada salinitas 0-3 ppt. Salinitas 10-20 ppt merupakan salinitas optimum untuk pertumbuhannya. Alga masih dapat bertahan hidup pada suhu 40oC tetapi tidak mengalami pertumbuhan. Kisaran suhu 25-30oC (Isnansetyo & Kurniastuty, 1995).

II. MATERI DAN METODEA. MateriAlat-alat yang digunakan dalam beaker glass, pengaduk, gelas ukur, pipet tetes dan baki.Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini yakni media Conway, media Miquel Allen dan media Zarrouk. Berikut komposisi dari masing-masing medianya:Tabel 2.1 Media ConwayZat HaraJumlah (Gram)

Makro

NaNO325

NaH2PO4.2H2O5

FeCl3.6H2O0,195

H3BO30,43

MnCl2.4H2O0,09

EDTA TITRIPLEK III22,5

Akuades250 ml

Treat elemen

ZnCl2 0,525

CoCl2.5H2O0,5

(NH4)6.Mo7O24.4H2O0,225

CuSO4.5H2O0,5

Akuades250 ml

Tabel 2.2 Media Miquel AllenSolution AJumlah (Gram)

KNO38,08

Akuades steril400 ml

Solution B

Na2HPO.12H2O8

FeCl34

CaCl2.6H2O8

HCl4 ml

Akuades steril200 ml

Tabel 3.2 Media ZarroukZat HaraJumlah (Gram)

NaHCO34,2

K2HPO40,125

NaNO30,625

MgSO40,05

K2SO40,25

NaCl0,25

CaCl210

FeSO410

EDTA2,5

Akuades steril500 ml

B. MetodeCara kerja yang dilakukan dalam praktikum ini yakni, sebagai berikut:1. Cara kerja membuat media ConwayDisiapkan alat dan bahan

Dituangkan 50 ml aquades ke beaker glass

Zat hara makro dimasukkan satu per satu

Dihomogenkan

Ditambahkan dengan akuades hingga 125 ml

1. Cara kerja membuat media Miquel Allen

Disiapkan alat dan bahan

Dituangkan 100 ml aquades ke beaker glass

Dimasukkan KNO3

Zat hara makro dimasukkan satu per satu

Di homogenkan

Ditambahkan dengan akudes hingga volume 150 ml

1. Cara kerja membuat media Zarrouk

Disiapkan alat dan bahan

Dituangkan 50 ml aquades steril ke beaker glass

Zat hara dimasukkan satu per satu

Dihomogenkan

Ditambahkan dengan akudes hingga volume 125 ml

III. HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil

Gambar 3.1. Media Pertumbuhan mikroalga

B. PembahasanMedia pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat makanan atau nutrisi yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi di dalam media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel. Media pertumbuhan dapat dilakukan dengan isolasi mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga memanipulasi komposisi media pertumbuhannya. Praktikum ini menggunakan tiga media pertumbuhan mikroalga antara lain:1. Media Miquel AllenMedia ini terbuat dari larutan zat hara makro dan larutan treat elemen. Media Miquel Allen dapat menghasilkan mikroalga dengan kandungan karbohidrat dan lemak tertinggi (Wijoseno, 2011). Makatipu (1996) menambahkan bahwa, kekurangan media Miquel Allen yaitu tidak begitu efisien untuk mendukung pertumbuhan beberapa jenis mikroalga seperti Navicula spp. Sedangkan kelebihan media ini dapat menumbuhkan beberapa mikroalga dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan media lainnya. Menurut Makatipu (1996), komposisi media Miquel Allen dapat terdiri dari KNO3, Na2HPO4.12H2O, FeCl, CaCl2.6H2O dan HCl.2. Media Conway atau Walnes Media conway adalah media yang umum digunakan untuk menumbuhkan mikroalga. Pembuatannya akan lebih mudah apabila membuat larutan stoknya terlebih dahulu. Media ini digunakan untuk menumbuhkan fitoplankton Chlotophycea atau fitoplankton berwarna hijau. Penambahan pupuk Walne dimaksudkan untuk memperkaya kandungan hara makro maupun mikro pada kultur. Bahan-bahan kimia yang terdapat didalam media Conway yaitu EDTA, NaH2PO4.H2O, FeCl3.6H2O, H3BO3, MnCl2, NaNO3, NaSiO3.9H2O, Trace Metal Solution, vitamin dan akuades (Provasoli, 1971).3. Media Zarrouk Media ini umum digunakan untuk pertumbuhan mikroalga karena memiliki efek yang baik bagi perkembangan mikroalga. Kelebihan media ini yaitu sangat baik untuk pertumbuhan Spirulina maxima. Media Zarrouk dapat digunakan dengan menambahkan agar sebagai pemadat untuk kultur mikroalga. Media pertumbuhan tersebut dapat disimpan pada suhu 4C dalam tabung reaksi dengan keadaan miring (media miring) (Pandey, 2010). Pandey (2010) juga menambahkan bahwa bahan-bahan yang terkandung dalam media Zarrouk yaitu terdiri dari sodium bikarbonat, dipotasium hydrogen fosfat, sodium nitrat, potassium sulfat, sodium klorid, magnesium sulfat, kalsium klorid, ferrous sulphate, Ethylene Diamine Tetra Acetate. Na dan A5 Solution (Boric acid, Manganese chloride, Zinc Sulphate, Sodium Molybedate, Copper Sulphate).Beberapa larutan yang digunakan dalam pembuatan media kultur mikroalga beserta fungsinya (Pratiwi, 2004) adalah: NaHCO3 : mempercepat proses fotosintesis mikroalga K2HPO4 : buffer untuk menstabilkan pH NaNO3 : proses sintesis protein MgSO4 : pembentukan klorofil dan reaksi enzimatis mikroalga K2SO4 : katalisator yang mengaktifkan sejumlah enzim yang berperan dalam respirasi dan fotosintesis untuk metabolisme alga NaCl : memacu pemecahan oksidasi H2O dalam fotosintesis dan mengendalikan tekanan osmotik dalam sel CaCl2 : meningkatkan osmotik sel dan mencegah kehilangan air yang tidak seimbang di dalam sel FeSO4 : berperan penting dalam pembentukan klorofil, tetapi bukan merupakan bagian dari molekul klorofil EDTA : buffer larutan untuk menstabilkan Fe dalam klorofilKetersediaan hara makro dan mikro sangat erat kaitannya dengan pertumbuhan suatu jenis fitoplankton, selain itu juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Menurut Isnansetyo & Kurniastuty (1995), pupuk yang digunakan dalam skala laboratorim harusmengandung unsur hara lengkap, yaitu unsur hara makro yang terdiri dari N, P, K, S,Na, Si, Ca dan unsur hara mikro berupa Fe, Mn, Cu, Zn, Mg, Mo, Si, Co, B dan lain-lain tergantung fitoplanktonnya. Unsur N, P, dan S penting untuk pembentukan protein, sedangkan unsur K berperan dalam metabolisme karbohidrat. Fe dan Na berperan dalampem bentukan klorofil, sementara Si dan Ca merupakan bahan untuk pembentukan dinding sel atau cangkang. Kalium merupakan salah satu dari beberapa unsur utama yang diperlukan organisme fotosintesis, dan sangat mempengaruhi tingkat produksinya. Kalium sangat penting dalam setiap proses metabolisme dalam sel organisme tersebut yaitu sebagai katalisator dalam sintesa protein (dari asam amino dan ion-ion amonium). Selain itu, kalium sangat berperan dalam proses fotosintesis sebab apabila dikonversikan menjadi senyawa organik, alga akan memperoleh CO2 dari berbagai sumber seperti absorbsi dari udara, respirasi aerobik dan anaerobik dari organisme heterotropik dan alkalinitas bikarbonat (Handayani & Ariyanti, 2012). Nutrien atau unsur hara merupakan parameter penting yang mendukung pertumbuhan mikroalga selain cahaya, COB2B, salinitas, dan suhu dan terdiri atas mikronutrien dan makronutrien. Khusus bagi mikroalga yang memiliki kerangka dinding sel yang mengandung silikat, seperti diatom, unsur Si turut berperan sebagai faktor pembatas. Secara umum defisiensi nutrien pada mikroalga mengakibatkan penurunan protein, pigmen fotosintesis, serta kandungan produk karbohidrat dan lemak (Isnansetyo & Kurniastuty, 1995). Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga, di antaranya faktor abiotik (cahaya matahari, temperatur, nutrisi, O2, CO2, pH, salinitas), faktor biotik (bakteri, jamur, virus, dan kompetisi dengan mikroalga lain), serta faktor teknik (cara pemanenan). Mikroalga dapat tumbuh dengan sangat cepat pada kondisi iklim yang tepat. Umumnya, mikroalga menduplikasikan diri dalam jangka waktu 24 jam atau bahkan 3,5 jam selama fase pertumbuhan eksponensial (Handayani & Ariyanti, 2012).

IV. KESIMPULAN DAN SARANA. KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:1. Media pertumbuhan mikroalga terdapat tiga macam, yaitu media miquel allen, media zarrouk, dan media conway.2. Pada media miquel allen terdapat solution A dan solution B, pada media zarrouk banyak terdapat unsur-unsur hara, dan pada media Conway, terdapat zat hara makro dan treat elemen.

B. SaranSebaiknya pada praktikum ini pada saat mencampur dan memasukan larutan lebih hati-hati agar sesuai dengan takaran.

DAFTAR REFERENSIChalid, S.Y., Amini, S., Lestari D.S. 2010. Kultivasi Chlorella, sp Pada Media Tumbuh Yang Diperkaya dengan Pupuk Anorganik Dan Soil Extract. Universitas Islam Negeri Syaif Hidayatullah Jakarta. Vol 1 (6).

Handayani, N. A. dan D. Ariyanti. 2012. Potensi mikroalga sebagai sumber biomassa dan pengembangan produk turunannya. Jurnal Teknik. 33 (2): 58-63.

Indriani, H. dan E. Sumiarsih. 1999. Budidaya, Pengolahan, dan Pemasaran Rumput Laut. Penebar Swadaya, Jakarta.

Insan, I., Widyartini, D. Sunu, Sarwanto, dan Christiani. 2011. Diktat Praktikum Fikologi. Unsoed, Purwokerto.

Isnansetyo, A dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Fitoplankton dan Zooplankton Pakan Alami untuk Pembenihan Organisme Laut. Kanisius, Yogyakarta.

Kawaroe, M., T. Prartono, A. Sunuddin, D. W. Sari dan D. Augustine. 2009. Laju pertumbuhan spesifik Chlorella sp. dan Dunaliella sp. berdasarkan perbedaan nutrien dan fotoperiode. Jurnal Ilmu-ilmu Perairan dan Perikanan Indonesia. 16 (1): 73-77.

Makatipu, P.C., Dwiono, S.A.P., Pradina. 1996. Pola Pertumbuhan Navicula spp. pada Media yang Berbeda. Perairan Maluku dan Sekitarnya. Vol 11.

Pandey, J. P., Amit T., Mishra R. M., 2010. Evaluation of Biomass Production of Spirulina maxima on Different Reported Media. Journal Algal Biomass Utln.

Pratiwi, D. 2004. Biologi. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Provasoli, L. 1971. Media and Prospect for cultivation of algae. dalam Selected papers in Phycology (J.R. Rosowski dan B.C. Parker Eds.). Dept Botany, Univ. Nebraska: 876pp.

Sankar, M dan V. Ramasubramanian. 2012. Biomass production of commercial algae Chlorella vulgaris on different culture media. 1(1): 56-60. ISSN 2250 1800.

Volesky, B. 1979. Algal Product. In Properties of Algal (Ed) Penum Press. New Delhi.

Wijoseno, T. 2011. Uji Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap Tingkat pertumbuhan dan Kandungan Protein, Lipid, Klorofil, dan Karotenoid pada Mikroalga. Jakarta: Universitas Indonesia.