kultur plankton

MAKALAH PLANKTONOLOGI

BUDIDAYA FITOPLANKTON Porphyridium sp.

Disusun Oleh:

Kelas C

Kelompok 5

Arisca Tania 230110130122

Adilla Nur Muslimah 230110130133

Teguh Maulana 230110130139

Nabila Dwi Yasti 230110130143

Fauzi Rachmansyah 230110130165

Joana Viviani 230210130054

M. Albar Ghiffar 230210130060

Faisal Abdurahman 230110100038

FAKULTASPERIKANAN D AN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2014

1

Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami hadiratkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya

kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Seperti kita ketahui,

manusia bukanlah satu-satunya makhluk yang tinggal di bumi. Terdapat ciptaan

Tuhan lainnya yang sarat akan manfaat dan keunikan masing – masing. Manusia

yang telah dianugerahi nikmat lebih yaitu akal, memiliki tanggung jawab untuk

mengenali, mengerti, dan memahami hal tersebut agar dapat memanfaatkannya

untuk mengubah dunia menjadi lebih baik.

Planktonologi adalah ilmu yang mempelajari segala aspek kehidupan plankton.

Meskipun plankton terdapat diseluruh permukaan perairan, dan memiliki peranan

penting di perairan yaitu sebagai pakan alami larva ikan, namun orang mulanya

tidak menyadari kehadirannya karena ukurannya yang mikroskopis. Sesuai

dengan konsep dasar dari Planktonologi, makalah ini disusun untuk memaparkan

budi daya fitoplankton dari spesies Porphyridium sp. Terdiri dari tiga Bab, Bab I

Pendahuluan yang memaparkan latar belakang, rumusan masalah dan tujuan kami

dari budi daya fitoplankton tersebut. Bab II yang berisikan tinjauan pustaka

Porphyridium sp., kultur mikroalga, dan medium yang akan digunakan yaitu

limbah cair TPA. Bab III beriisikan tentang alat dan bahan yang digunakan untuk

kultur serta prosedur kultur yang akan dilakukan.

Kami mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah bekerja sama

dalam pembuatan makalah ini. Sebagai sebuah karya, makalah ini akan terus

berproses, tentunya dengan masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak.

Semoga makalah ini dapat bermakna, memberikan manfaat, dan menjadi inspirasi

pada siapa pun yang menggunukannya.

Jatinangor, Mei 2014

Penyusun

2


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................

1

DAFTAR ISI ...........................................................................................................

2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................................

3

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................

4

1.3 Tujuan ...................................................................................................

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Porphyridium sp ..........................................

5

2.2 Kultur Mikroalga ...................................................................................

6

2.3 LimbahCair TPA (Lindi) .....................................................................

10

BAB III METODOLOGI BUDIDAYA

3.1 Alat dan Bahan ................................................................................... 12

3.2 Prosedur Kultur .................................................................................. 13

KESIMPULAN .................................................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 15

3


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Plankton adalah organisme mikroskopis baik hewan maupun tumbuhan yang

hidup melayang bebas tidak dapat melawan arus, serta tidak terikat dengan pantai

dan dasar perairan. Berdasarkan kemampuan membuat makanan, Plankton dibagi

menjadi dua yaitu Fitoplankton dan Zooplankton.

Fitoplankton disebut juga plankton nabati. Fitoplankton merupakan salah satu

komponen penting dalam suatu ekosistem karena memiliki kemampuan untuk

menyerap langsung energi matahari melalui proses fotosintesa guna membentuk

bahan organik dari bahan-bahan anorganik yang lazim dikenal sebagai

produktivitas primer. Fitoplankton hidup di air tawar, laut, dan air payau.

Fitoplankton yang mendominasi hidup di air tawar mempunyai ciri ciri dan

morfologi serta metode reproduksi yang berbeda-beda.

Mikroalga adalah kelompok tumbuhan berukuran renik, diameternya antara 3-

30 μm berupa tanaman thalus serta memiliki klorofil sehingga sangat efisien

dalam menangkap dan memanfaatkan energi matahari dan CO2 untuk keperluan

fotosintesis. Mikroalga terdiri dari banyak spesies yang hampir semuanya adalah

organisme akuatik. Pertumbuhan mikroalga dalam media kultur dapat ditandai

4


dengan bertambah besarnya ukuran sel atau bertambah banyaknya jumlah sel

(Sasmita et al, 2004).

Porphyridium sp. merupakan jenis mikroalga yang sulit dikultivasi.

Karena Porphyridium sp. sangat sensitif dan perlu ketelitian khusus agar

mikroalga jenis ini bisa dikultivasi. Laju pertumbuhan (growth rate) berbanding

lurus dengan produktivitas karena dengan laju pertumbuhan yang optimal akan

menghasilkan produktivitas yang optimal pula. Mikroalga yang mempunyai

pertumbuhan baik akan lebih aktif mengkonversi CO2 menjadi biomassa sehingga

produktivitas biomassa menjadi tinggi.

Oleh karena itu kultur ini juga dilakukan untuk mengetahui tingkat

ketahanan alga pada medium limbah dengan perlakuan pupuk urea dan walnu.

1.2. Rumusan Masalah

1. Apa itu Porohyridium sp ?

2. Bagaimana metode budidaya Porohyridium sp.?

1.3. Tujuan

1. Untuk mengetahui spesies Porohyridium sp sebagai pakan alami.

2. Untuk mengetahui metode budidaya Porohyridium sp.

5


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Deskripsi dan Klasifikasi Porphyridium sp

Porphyridium cruentum adalah mikroalga merah bersel satu yang

termasuk kelas Rhodophyceae, hidup bebas atau berkoloni yang terikat dalam

mucilago. Klasifikasi Porphyridium sp menurut Vonshak (1988) adalah sebagai

berikut :

Kingdom : Protista

Filum : Rhodophyta

Kelas : Bangiophycidae

Ordo : Porphyridiales

Famili : Porphyridiaceae

Genus : Porphyridium

Species : Porphyridium sp

Sel Porphyridium sp berbentuk bulat dengan diameter 4 - 9 μm. Struktur

selnya terdiri dari sebuah nukleus (inti), kloroplas, badan golgi, mitokondria, pati

dan vesikel. Setiap sel memiliki kloroplas dengan pirenoid di tengahnya.

6


Porphyridium dapat hidup di berbagai habitat alam seperti air laut, air tawar,

maupun pada permukaan tanah yang lembab dan membentuk lapisan kemerah-

merahan yang sangat menarik. Habitat asli dari Porphyridium diduga berasal dari

laut karena dapat hidup dengan baik pada media cair maupun media padat air laut

(Borowitzka 1988).

Struktur sel Porphyridium sp merupakan tipe struktur sel eukariotik.

Setiap sel dikelilingi oleh dinding sel yang terdiri dari dua lapisan. Lapisan bagian

luar terdiri dari bahan pectic dan lapisan bagian dalam terbuat dari cellulosic

microfibrils. Biomasa kering sel P. cruentum mengandung protein 28-40%,

karbohidrat 22-57%, lipid 6-14%, phycoerythrin 8%, asam arachidonat 2%,

phycocyanin 0,2-0,3% dan klorofil 0,1-0,3% (Anonim, 2004).

Sel P. Cruentum dapat menghasilkan metabolit-metabolit yang aktif secara

biologi seperti antibiotik. Kelompok senyawa kimia utama yang merupakan

antibakteri adalah fenol dan senyawa fenolat, alkohol, halogen, logam berat,

detergen, aldehid, dan gas kemosterilisator (Borowitzka & Borowitzka, 1988).

Pemberian nama alga merah untuk Porphyridium sp didasarkan atas

kelebihan dan dominasi dari pigmen merah r(red)-fikoeritrin dan r(red) -fikosianin

yang dimilikinya. Jenis klorofil yang dimilikinya adalah klorofil a sedangkan

klorofil b tidak ada dan diganti dengan klorofil d. Pigmen merah menutupi warna

dari pigmen fotosintesis lainnya. Pigmen r-fikoeritrin, r-fikosianin, dan

alllofikosianin terkandung dalam fikobillin dari alga merah. Fikobillin berperan

penting dalam fotosintesis sebagai pigmen penerima cahaya terutama pada

fotosistem II (PSII) dalam phycobillisome (Arylza 2005).

Porphyridium cruentum baik untuk dikultur karena mikroalga ini sangat

menguntungkan. Spesies ini mengandung senyawa-senyawa seperti asam lemak,

lipida, dan polisakaria yang bisa digunakan untuk industri kosmetik dan obat.

Selain itu kandungan karbohidrat yang tinggi (Sekitar 57%) merupakan kelebihan

utama dari spesies itu. Kandungan karbohidrat dan polisakarida pada spesies ini

dapat digunakan untuk pembuatan biofuel.

2.2. Kultur Mikroalga

7


Kultivasi mikroalga dipengaruhi oleh beberapa faktor umum seperti faktor

eksternal (lingkungan) yang biasa dikenal. Faktor-faktor lingkungan tersebut

berpengaruh terhadap laju pertumbuhan dan metabolisme dari makhluk hidup

mikro ini. Faktor-faktor tersebut antara lain:

1. Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman atau pH digambarkan sebagai keberadaan ion

hidrogen. Variasi pH dalam media kultur dapat mempengaruhi

metabolisme dan pertumbuhan kultur mikroalga antara lain

mengubah keseimbangan karbon anorganik, mengubah

ketersediaan nutrien dan mempengaruhi fisiologi sel. Kisaran pH

untuk kultur alga biasanya antara 7-9, kisaran optimum untuk alga

laut berkisar antara 7,8-8,5. Secara umum kisaran pH yang

optimum untuk kultur mikroalga adalah antara 7–9. Semakin

tinggi kerapatan sel pada medium kultur menyebabkan kondisi

medium kultur meningkat tingkat kebasaannya (pH semakin

tinggi) dan hal itu menyebabkan peningkatan CO2 terlarut dalam

medium kultur (Wijanarko dkk, 2007).

2. Salinitas

Kisaran salinitas yang berubah-ubah dapat mempengaruhi

pertumbuhan mikroalga. Beberapa mikroalga dapat tumbuh dalam

kisaran salinitas yang tinggi tetapi ada juga yang dapat tumbuh

dalam kisaran salinitas yang rendah. Namun, hampir semua jenis

mikroalga dapat tumbuh optimal pada salinitas sedikit dibawah

habitat asal. Pengaturan salinitas pada media yang diperkaya dapat

dilakukan dengan pengenceran dengan menggunakan air tawar.

Kisaran salinitas yang paling optimum untuk pertumbuhan

mikroalga adalah 25-35‰ (Sylvester etal., 2002).

3. Suhu

Suhu merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi

pertumbuhan mikroalga. Perubahan suhu berpengaruh terhadap

proses kimia, biologi dan fisika, peningkatan suhu dapat

8


menurunkan suatu kelarutan bahan dan dapat menyebabkan

peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi mikroalga di

perairan. Secara umum suhu optimal dalam kultur mikroalga

berkisar antara 20-24 0C. Suhu dalam kultur diatur sedemikian

rupa bergantung pada media yang digunakan. Suhu di bawah 16

oC dapat menyebabkan kecepatan pertumbuhan turun, sedangkan

suhu diatas 36 oC dapat menyebabkan kematian (Taw, 1990).

4. Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis yang

berguna untuk pembentukan senyawa karbon organik. Intensitas

cahaya sangat menentukan pertumbuhan mikroalga yaitu dilihat

dari lama penyinaran dan panjang gelombang yang digunakan

untuk fotosintesis. Cahaya berperan penting dalam pertumbuhan

mikroalga, tetapi kebutuhannya bervariasi yang disesuaikan

dengan kedalaman kultur dan kepadatannya. Pada kondisi gelap,

mikroalga tidak melakukan proses sintesa biomassa melainkan

mempertahankan hidupnya dengan cara melakukan respirasi sel

sehingga medium kultur menjadi jenuh oleh senyawa karbonat

yang tidak dimanfaatkan mikroalga. Hal ini menyebabkan

pengurangan proses transfer gas CO2 ke dalam medium kultur

(Wijanarko dkk, 2007). Namun pada akhirnya antara kondisi

terang maupun gelap menghasilkan produksi biomassa yang

konstan karena CTR (Carbon Transfer Rate) pada umumnya

memiliki nilai yang tinggi pada awal masa pertumbuhan dimana

konsentrasi das CO2 di dalam medium kultur masih di bawah

ambang kejenuhan, sehingga gas CO2 lebih mudah larut dalam

medium kultur. Selain itu, kenaikan jumlah sel yang sangat besar

mempertinggi penyerapan gas yang terlarut dalam bentuk HCO3-

oleh mikroalga. CTR kemudian akan cenderung menurun seiring

dengan waktu karena terjadinya ketidaksetimbangan antara

peningkatan jumlah sel dengan besarnya biofiksasi CO2 yang

9


mengakibatkan produksi biomassa menjadi konstan kemudian

menurun.

5. Karbondioksida

Karbondioksida diperlukan oleh mikroalga untuk memenbantu

proses fotosintesis. Karbondioksida dengan kadar 1-2% biasanya

sudah cukup digunakan dalam kultur mikroalga dengan intensitas

cahaya yang rendah. Kadar karbondioksida yang berlebih dapat

menyebabkan pH kurang dari batas optimum sehingga akan

berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga (Taw, 1990).

Menurut Wilde dan Benemann (1993), semakin tinggi laju alir gas

CO2 maka semakin tinggi laju pertumbuhan mikroalga dan

produktivitas biomassanya. Pada penelitian yang dilakukan Wilde

dan Benemann, reaktor yang digunakan berjenis buble coloumn

dengan desain tertutup dan laju pembebanan gas CO2 bervariasi

yaitu 0,1 - 0,5 l/l min, sedangkan konsentrasi gas CO2 yang

digunakan adalah 40% volume. Hasilnya, laju pertumbuhan

terbesar terdapat pada laju pembebanan gas CO2 0,5 l/l min

sebesar 1,86 / hari. Hasil tersebut sesuai dengan percobaan pada

konsentrasi gas CO2 30% volume dan 40% volume yang

mempunyai laju pertumbuhan terbesar pada laju pembebanan CO2

0,07 l/l min yaitu 0,33 / hari.

Karbondioksida (CO2) merupakan faktor yang penting yang

mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroalga

(Hoshida, et al., 2005). Mikroalga dapat menyerap CO2 pada

kisaran pH dan konsentrasi gas CO2 yang berbeda. Efisiensi dari

penyerapan CO2 oleh mikroalga tergantung dari pH kultivasi dan

dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi gas CO2. Semakin tinggi

konsentrasi gas CO2 maka semakin besar pula pembentukan

biomassa yang terjadi. Gas CO2 diserap oleh mikroalga dan

digunakan untuk proses biofiksasi menghasilkan

biomassa(Olaizola, et al., 2004).

10


Menurut Benemann (1997), penggunaan karbondioksida pada

kultivasi mikroalga memiliki beberapa keuntungan, seperti

mikroalga tumbuh di air, lebih mudah diamati pertumbuhannya

daripada tumbuhan tingkat tinggi, mikroalga dapat tumbuh sangat

cepat dan mikroalga tidak membutuhkan tempat atau lahan yang

sangat luas untuk tumbuh. Untuk organisme seperti mikroalga,

karbondioksida merupakan faktor yang penting yang

mempengaruhi pertumbuhan dan metabolism mikroalga

(Hoshida, et al., 2005).

6. Nutrien

Mikroalga memperoleh nutrien dari air laut yang sudah

mengandung nutrien yang cukup lengkap. Namun pertumbuhan

mikroalga dalam kultur dapat mencapai optimum dengan

mencampurkan air laut dengan nutrien yang tidak terkandung

dalam air laut tersebut. Nutrien tersebut dibagi menjadi makro

nutrien dan mikro nutrien. Unsur makro nutrien terdiri atas N

(meliputi nitrat), P (Posfat), K (Kalium), C (Karbon), Si (silikat),

S (Sulfat) dan Ca (Kalsium). Unsur mikro nutrien terdiri atas Fe

(Besi), Zn (Seng), Cu (Tembaga), Mg (Magnesium), Mo

(Molybdate), Co (Kobalt), B (Boron), dan lainnya (Sylvester et al.,

2002; Edhy et al., 2003; Cahyaningsih, 2009).

Nutrisi yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga terdiri dari

makro dan mikro nutrient. Untuk makro nutrient terdiri dari C, H,

N, P, K, S, Mg dan Ca, sedangkan untuk mikro nutrient antara lain

Fe, Cu, Mn, Zn, Co, Mo, Bo, Vn dan Si. Faktor pembatas untuk

mikroalga adalah N dan P (Dallaire, et al,. 2007).

7. Aerasi

Aerasi dalam kultivasi mikroalga digunakan dalam proses

pengadukan media kultur. Pengadukan sangat penting dilakukan

bertujuan untuk mencegah terjadinya pengendapan sel, nutrien

tersebar dengan baik sehingga mikroalga dalam kultur

11


mendapatkan nutrien yang sama, mencegah sratifikasi suhu, dan

meningkatkan pertukaran gas dari udara ke media (Taw, 1990).

2.3. LimbahCair TPA (Lindi)

Leachate (air lindi) atau air luruhan sampah merupakan tirisan cairan

sampah hasil ekstrasi bahan terlarut maupun tersuspensi. Pada umumnya leachate

terdiri atas senyawa-senyawa kimia hasil dekomposisi sampah dan air yang

masuk dalam timbulan sampah. Air tersebut dapat berasal dari air hujan, saluran

drainase, air tanah atau dari sumber lain di sekitar lokasi TPA.Pada saat terjadi

hujan di lokasi Tempat Pembuangan Akhir, maka air hujan akan masuk dan

meresap kedalam tumpukan sampah yang kemudian membawa zat-zat berbahaya

dengan kepekatan zat pencemar yang tinggi melimpah atau keluar dari timbunan

sampah pada Tempat Pembuangan Akhir berupa limbah cair yang dinamakan

leachate (air lindi). Pada TPA yang masih beroperasi, BOD leachate(air lindi)

dapat mencapai antara 2000 – 30.000 mg/l, COD antara 3000 – 60.000 mg/l, TOC

antara 1500 – 20.000 mg/l dan PH antara 4,5 – 7,5. Namun pada TPA yang sudah

beroperasi lebih dari 15 tahun, pada umumnya akan terjadi penurunan kandungan

BOD, COD maupun TOC, bahkan pH dari leachate cenderung mendekati netral

dan mempunyai kandungan karbon organik dan mineral yang relatif menurun.

( Martin, 1991 )

12


BAB III

METODOLOGI BUDIDAYA

3.1 Alat Dan Bahan

3.1.1 Alat

Mikroskop

Selang

Pipet

Gelas Benda

Kaca Penutup

Gelas Ukur

Gelas Beker

pH meter

Aerator

Rak

Toples volume 500 mL

13


3.1.2 Bahan

Limbah cair

TPA (sebagai

pengganti air

laut)

Pupuk Urea

Pupuk Walne

Kultur murni

Porphrydium

sp

Soda kue

Air

3.2. Prosedur Kultur

Perendaman toples dengan larutan klorin selama 15 menit (2 buah botol)

Persiapan medium (limbah cair TPA) lalu dimasukan ke dalam botol

Penanaman kultur murni Porphrydium sp

Penambahan pupuk pada medium, pada botol 1 ditambahkan pupuk urea

sedangkan pada botol 2 ditambahkan pupuk walne

Persiapan aerasi pada botol

Pengamatan kultur selama 2 minggu

Pemanenan

14


KESIMPULAN

Porphyridium cruentum adalah mikroalga merah bersel satu yang

termasuk kelas Rhodophyceae, hidup bebas atau berkoloni.

Habitat asli dari Porphyridium diduga berasal dari laut karena dapat hidup

dengan baik pada media cair maupun media padat air laut

Alasan kenapa Porphyridium cruentum baik untuk dikultur adalah karena

mikroalga ini mengandung senyawa-senyawa seperti asam lemak, lipida,

dan polisakaria yang bisa digunakan untuk industri kosmetik dan obat.

Selain itu kandungan karbohidrat yang tinggi (Sekitar 57%) merupakan

kelebihan utama dari spesies itu. Kandungan karbohidrat dan polisakarida

pada spesies ini dapat digunakan untuk pembuatan biofuel.

Porphyridium cruentum dapat dikultur pada skala laboratorium dengan

menggunakan limbah cair TPA sebagai pengganti air laut.

15


Pupuk yang digunakan untuk kultur bisa digunakan pupuk urea atau

walne.

DAFTAR PUSTAKA

Vonshak. 1988. Porphyridium. In Macro-Algae Biotechnology. Ed. Borowitzka

MA and Borowitzka LJ. Cambridge : Universuty Press. 477 hlm.

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.

Kusmiyati, & Agustini, N.W.S., Januari 2007, “Uji Aktivitas Senyawa

Antibakteri dari Mikroalga Porphyridium cruentum”. Pusat Penelitian

Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Volume 8,

16


No. 1, http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0801/D080110.pdf (diakses

pada tanggal 17 Mei 2014, pukul 21.13)

http://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=14589 (diakses pada

tanggal 17 Mei 2014, pukul 21.24)

http://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=14589

http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0801/D080110.pdf

kultur plankton

Documents