uji pengaruh variasi media kultur …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20285312-s840-uji...

1

SKRIPSI

UJI PENGARUH VARIASI MEDIA KULTUR TERHADAP

TINGKAT PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN PROTEIN,

LIPID, KLOROFIL, DAN KAROTENOID PADA MIKROALGA

Chlorella vulgaris Buitenzorg

OLEH :

Tangguh Wijoseno

0706270106

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2011

Uji pengaruh ..., Tangguh Wijoseno, FT UI, 2011

SKRIPSI

UJI PENGARUH VARIASI MEDIA KULTUR TERHADAP

TINGKAT PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN PROTEIN,

LIPID, KLOROFIL, DAN KAROTENOID PADA MIKROALGA

Chlorella vulgaris Buitenzorg

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia dan

disetujui untuk diajukan dalam sidang ujian Skripsi.

Tangguh Wijoseno

0706270106

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2011


iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Tangguh Wijoseno

NPM : 0706270106

Tanda Tangan :

Tanggal : 27 Juni 2011


iv

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Tangguh Wijoseno

NPM : 0706270106

Program Studi : Teknik Kimia

Judul Skripsi : Uji Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap Tingkat

Pertumbuhan dan Kandungan Protein, Lemak, Klorofil, dan

Karotenoid pada Mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan penguji dan diterima sebagai

bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada program studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : 1. Ir. Dianursanti, M.T. (.……………………..)

Penguji : Dr. Ir. Heri Hermansyah, M.Eng. (.……………………..)

Penguji : Dr. Eng. Muhamad Sahlan (.……………………..)

Penguji : Dr. Ir. Sukirno . M.Eng (.……………………..)

Ditetapkan di : Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia,

Depok

Tanggal : 28 Juni 2011


v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji dan syukur selalu penulis panjatkan kepada Allah SWT ,

Tuhan semesta alam yang maha kuasa atas segala sesuatu. Segala puji bagi-Mu ya

Allah yang telah memudahkan segala urusan dalam penelitian ini. “Ya Tuhanku,

anugerahkanlah aku ilham untuk tetap mensyukuri nikmat-Mu yang telah Engkau

anugerahkan kepadaku dan kepada orangtuaku dan agar aku mengerjakan kebajikan

yang Engkau Ridhai; dan masukkanlah aku dengan rahmat-Mu ke dalam golongan

hamba-hamba-Mu yang saleh”(An-Naml:19).

Atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah skripsi ini

tepat pada waktunya. Makalah skripsi dengan judul ”Uji Pengaruh Media Kultur

terhadap Tingkat Pertumbuhan dan Kandungan Esensial pada Mikroalga

Chlorella vulgaris Buitenzorg ” ini disusun untuk melengkapi persyaratan untuk

meraih gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Kimia FTUI. Selain itu, makalah

ini diharapkan menjadi langkah awal bagi riset grup bioproses dalam menentukan

medium terbaik dalam kultivasi mikroalga Chlorella vulgaris.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada,

1. Kepada kedua orang tuaku yang terus mendoakan dan memberikan semangat

dalam menjalani penelitian. Juga kepada kakakku Danny Sulistiowaty dan

adikku Hanifah Galdis Amalia. Semoga Allah selalu memuliakan kalian di dunia

dan di akhirat nanti. Doaku selalu menyertaimu.

2. Ibu Ir. Dianursanti M.T. selaku pembimbing skripsi yang sangat kami hormati

dan kami cintai. Terimakasih banyak atas kasih sayang yang diberikan dalam

bentuk bimbingan, bantuan, waktu, dan sarannya. Semoga ibu dan keluarga

selalu dalam lindungan dan kasih sayan Allah.

3. Prof, Dr. Ir. Widodo W. Purwanto, DEA selaku beserta seluruh dosen Ketua

Departemen Teknik Kimia FTUI yang telah memberikan ilmu dan membagikan


vi

wawasannya. Semoga ilmu yang diberikan dapat menjadi amal yang tiada

pernah putus pahalanya sampai kapanpun.

4. Dr.Ir. Heri Hermansyah M.Eng., Dr.Ir.Sukirno M.Eng, dan Dr. Eng. Muhamad

Sahlan Ssi.M.Eng, sebagai penguji sidang skripsi dan telah memberikan segala

kritik dan saran dalam

5. Seluruh Dosen Departemen Teknik Kimia UI yang telah memberikan bimbingan,

segala ilmu dan wawasan kepada penulis. . Semoga Allah memberkahi ilmu

bapak ibu sekalian ilmu yang telah diberikan pada kami semua.

6. Sahabat seperjuangan Algae Community dalam menjalani penelitian, Faris

Najmuddin Zahir, Irfan Pratama, dan Novida Theodora. Terimakasih banyak

atas segala bantuan dan kerjsamanya selama lebih dari 3 bulan. Semoga

keindahan persahabatan kita akan terus bersemi hingga akhir waktu nanti.

7. Teman – teman Teknik Kimia UI angkatan 2007 reguler & Extensi atas

kerjasamanya dan kebersamaannya dalam menjalani penelitian. Semoga gelak

tawa kebersamaan kita akan menjadi pengindah kehidupan di tengah – tengah

penatnya penelitian dan penulisan skripsi.

8. Kepada seluruh karyawan Departemen Teknik Kimia UI yang telah membantu

proses operasional dan admisnistrasi. Semoga selalu diliputi kebahagiaan,

kedamaian dan kesejahteraan dalam kehidupan.

9. Semua pihak yang telah membantu penyusunan makalah seminar ini baik secara

langsung ataupun tidak langsung.

Semoga Tuhan YME membalas kebaikan dan bantuan yang telah diberikan. Amin.

Penulis menyadari bahwa makalah seminar ini masih memiliki banyak

kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan

untuk dapat menyempurnakan seminar ini dan perbaikan di masa yang akan datang.

Depok, 8 Juni 2011

Penulis


vii

ABSTRAK

Tangguh Wijoseno

NPM 0706270106

Departemen Teknik Kimia

Dosen Pembimbing:

Ir. Dianursanti MT.

Uji Pengaruh Media Kultur terhadap Tingkat Pertumbuhan dan kandungan Protein,

Lipid, Klorofil, dan Karotenoid pada Mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg.

Menurut data statistik dari BPS, jumlah penduduk indonesia kini telah mencapai 225 juta jiwa,

dengan angka pertumbuhan bayi mencapai 1,39% pertahun atau setara dengan 3,5 juta jiwa. Dengan tingkat pertumbuhan penduduk yang begitu tinggi ini jelas akan menimbulkan suatu dampak sistemik

bagi kehidupan bangsa Indonesia. salah satu Potensi masalah yang ditimbulkan dari bertambahnya

jumlah penduduk menurunnya ketahanan pangan masyarakat. Dewasa ini telah dikembangkan

berbagai sumber pangan alternatif yang kaya akan kandungan essensial yaitu mikroalaga Chlorella. sp.

Mikroalga Chlorella vulgaris dikenal sebagai makhluk hidup yang kaya akan karbohidrat, protein, dan

lemak dimana zat – zat ini begitu penting dalam memperkuat ketahanan pangan. Besarnya kadar

kandungan essensil tersebut dapat dipengaruhi oleh jenis medium pertumbuhannya sebagai sumber

nutrisi. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan data kadar kandungan essensil

pada Mikroalga Chlorella vulgaris dengan variasi nutrisi pada medium yang diberikan sehingga

memudahkan para peneliti untuk mengidentifikasi jenis nutrisi terbaik untuk mendapatkan kandungan

essensil yang optimal. Pada penelitian sebelumnya, sudah dilakukan perbandingan pengaruh medium

EDTA dan Urea untuk menguji kadar kandungan essensil pada mikroalga Chlorella vulgaris. Pada penelitian ini akan digunakan medium Beneck dan BG-11 sebagai sumber nutrisi. Penelitian

dilakukan dengan cara mengembangbiakkan satu jenis mikroalga Chlorella vulgaris di dua

Fotobioreaktor yang berbeda. Fotobioreaktor pertama diisi dengan medium Beneck sebagai kontrol

dan fotobioreaktor kedua diisi dengan medium BG-11 dan reaktor ketiga diisi dengan medium .

Setelah sampai pada masa pemanenan, dilakukan pengambilan biomassa dan dilakukan uji kandungan

dan kadar kandungan essensil lemak, lipid, beta karoten, dan protein. Berdasarkan penelitian ini di

dapatkan berhasil di dapatkan data kepadatan sel di tiap – tiap medium. Dalam medium control yaitu

medium beneck kepadatan sel mencapai 0.8 g/L, medium walne 0.7392 g/L, dan medium BG-11

mencapai 1.1030 g/L. ada pun kandungan lipid Chlorella vulgaris dari medium beneck sebesar 37 %,

lipid dalam medium walne sebesar 43% dan lipid dalam medium BG-11 sebesar 39%. Dalam

penelitian ini uga didapatkan nilai Carbon Ttransfer Rate (CTR) di tiap medium. Keberhasilan penelitian ini akan memudahkan bagi para peneliti lainnya dalam menentukan medium dan nutrisi

terbaik bagi mikroalga Chlorella vulgaris untuk mendapatkan kandungan essensil yang penting dalam

menunjang kecukupan nutrisi bagi manusia.

.

Kata kunci: Mikroalga Chlorella vulgaris, Medium BG-11, Walne, Beneck, Protein, beta

karoten, klorofil , Lipid.


viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ...................................................... iii

KATA PENGANTAR .............................................................................................. v

ABSTRAK ............................................................................................................. vii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR DAN TABEL ....................................................................... xii

BAB I ..................................................................................................................... 14

PENDAHULUAN .................................................................................................. 14

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH .............................................................. 14

1.2 RUMUSAN MASALAH .............................................................................. 18

1.3 TUJUAN PENELITIAN ............................................................................... 18

1.4 BATASAN MASALAH ............................................................................... 18

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN ...................................................................... 19

TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................... 20

2.1 Mikroalga Chlorella vulgaris ........................................................................ 20

2.2 Fotobioreaktor ............................................................................................... 25

2.3 Manfaat Chlorella sp. .................................................................................... 25

2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella vulgaris.............. 26

2.4.1. Unsur Hara ............................................................................................ 26

2.4.2. Pencahayaan .......................................................................................... 29

2.4.3. Karbondioksida (CO2) dan Oksigen (O2) .............................................. 29


ix

2.4.4. Derajat Keasaman (pH) ......................................................................... 29

2.4.5. Temperatur ............................................................................................ 30

2.4.6. Tekanan Osmotik .................................................................................. 30

2.5 Fotosintesis Pada Chlorella sp. ...................................................................... 30

2.6. Kandungan Protein, Lemak, klorofil, dan karotenoid .................................... 38

2.6.1. Protein ................................................................................................... 38

2.6.2. Lemak ................................................................................................... 39

2.6.3. Beta Karoten.......................................................................................... 40

2.6.4. Klorofil.................................................................................................. 41

2.7. Media Kultur ................................................................................................ 42

2.7.1. Air ......................................................................................................... 43

2.7.2. Sumber energi ....................................................................................... 44

2.7.3. Sumber karbon ...................................................................................... 44

2.7.4. Sumber aseptor elektron ........................................................................ 44

2.7.5. Sumber mineral ..................................................................................... 44

2.7.6. Faktor tumbuh ....................................................................................... 45

2.7.7. Sumber nitrogen .................................................................................... 45

2.8. State of the Art ............................................................................................. 45

BAB III................................................................................................................... 49

METODE PENELITIAN ........................................................................................ 49

3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................................. 49

3.2 Tahap Persiapan ............................................................................................ 50

3.2.1 Pembuatan medium benneck dan BG-11................................................. 50

3.2.2 Pembuatan rangkaian peralatan ............................................................... 51


x

3.2.3. Kultivasi kultur murni Chlorella vulgaris Buitenzorg dalam medium

benneck & BG-11 ........................................................................................... 52

3.2.4 Penentuan jumlah inokulum.................................................................... 52

3.3 Pelaksanaan Kegiatan Penelitian ................................................................... 54

3.4 Pengambilan Data ......................................................................................... 54

3.4.1 Pengolahan Data OD600 .......................................................................... 54

3.4.2. Pengolahan Data pH .............................................................................. 55

3.4.3 Pengolahan Data CTR dan qCO2 .............................................................. 56

3.4.4. Metode Pengambilan Data Lipid (Bligh Dryer) ...................................... 57

3.4.5. Metode Pengambilan Data Klorofil........................................................ 57

3.4.6. Pengambilan Data Beta Karoten (karotenoid) ........................................ 58

3.4.7. Metode Pengambilan Data protein (Metode Lowry)............................... 58

BAB IV .................................................................................................................. 61

HASIL & PEMBAHASAN .................................................................................... 61

4.1. Pembahasan Umum .................................................................................. 61

4.2. Data Penelitian.......................................................................................... 66

4.2.1 Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap Tingkat Pertumbuhan .............. 67

4.2.2 Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap Laju Pertumbuhan (µ)

Chlorella vulgaris Buitenzorg. ........................................................................ 71

4.2.3 Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap [HCO3-] dalam Medium ..... 73

4.2.4 Pengaruh Variasi Medium Kultur Terhadap Laju Fiksasi

Karbondioksida oleh Chlorella vulgaris Buitenzorg ....................................... 75

4.2.5. Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap CTR (Carbon Transfer Rate)

76


xi

4.2.6. Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Lipid Chlorella

vulgaris. .......................................................................................................... 78

4.2.7 Pengaruh Variasi Media Pertumbuhan terhadap Akumulasi Protein

Chlorella vulgaris. .......................................................................................... 80

4.2.8.Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Protein klorofil

vulgaris. .......................................................................................................... 82

4.2.9. Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Proteinbeta karoten

Chlorella vulgaris. .......................................................................................... 84

BAB V .................................................................................................................... 86

KESIMPULAN & SARAN .................................................................................... 86

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 87


xii

DAFTAR GAMBAR DAN TABEL

Gambar 2. 1 Koloni Chlorella Sp. ........................................................................... 21

Gambar 2. 2 Rumus bangun fosfolipid .................................................................... 40

Gambar 2. 3 Struktur Kloroplas ................................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 2. 4 Reaksi Gelap siklus Calvin ……………………………………….......28

Gambar 2.5 Trigliserida……………………………………………………………..32

Gambar 2.6 Struktur beberapa senayawa beta karoten……………………………...32

Gambar 2.7 struktur Klorofil a dan klorofil b……………………………………….34

Gambar 3.1. Susunan alat pada fotobioreaktor……………………………………..19

Gambar 3.2. Kurva kalibrasi uji protein…………………………………………….43

Gambar 4.1. Perbandingan Kurva pertumbuhan Berat Kering Chlorellavulgaris di

berbagai media kultur…………………………………………………...50

Gambar 4.2 Laju Pertumbuhan Maksimum (µmax) pada Berbagai Media

Pertumbuhan…………………………………………………………….55

Gambar 4. 3 Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap [HCO3-]……………………56

Gambar 4.4 Pengaruh Variasi Media Pertumbuhan terhadap Laju Fiksasi

Karbondioksida (qCO2)………………………………………………….58

Gambar 4.5 Pengaruh Variasi Medium Pertumbuhan terhadap CTR………………59

Gambar 4.6 Pengaruh Variasi Medium terhadap Kandungan Lipid Chlorella

Vulgaris………………………………………………………………………...61

Gambar 4.7 Pengaruh Variasi Medium terhadap Kandungan Protein Chlorella

vulgaris………………………………………………………………….63

Gambar 4.8 Pengaruh medium terhadap kandungan klorofil dalam Chlorella

Vulgaris……………………………………………………………………………..64


xiii

Gambar 4.9 Pengaruh medium terhadap kandungan karotenoid dalam Chlorella

vulgaris……………………………………………………………………………………….67

Tabel 2.1 Komposisi Biomassa Chlorella vulgaris……………………………….11

Tabel 3.1. Perbandingan Komposisi Nutrisi Medium Pembiakan Chlorella

vulgaris…………………………………………………………………33

Tabel 3.2 Penentuan kadar protein dengan metode Lowry………………………..42


14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Indonesia merupakan negara yang memiliki kekayaan alam dan keragaman

budaya yang luar biasa. Negara ini memiliki 81.000 km garis pantai yang indah dan

kaya. Begitu juga dengan jumlah penduduk Indonesia yang besar. Sebagaimana kita

ketahui, bahwa Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk tertinggi

keempat setelah china, india, dan amerika serikat. Menurut data statistik dari BPS,

jumlah penduduk indonesia kini telah mencapai 225 juta jiwa, dengan angka

pertumbuhan bayi mencapai 1,39% pertahun atau setara dengan 3,5 juta jiwa.

Dengan tingkat pertumbuhan penduduk yang begitu tinggi ini jelas akan

menimbulkan suatu dampak sistemik bagi kehidupan bangsa Indonesia. Terdapat

beberapa potensi masalah yang ditimbulkan dari bertambahnya jumlah penduduk.

Salah satunya adalah melambungnya tingkat kebutuhan akan pangan dan nutrisi. Hal

ini akan berbanding lurus seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dimana

semakin banyak jumlah penduduk, maka akan semakin banyak kebutuhan pangan dan

akan mengganggu ketahanan pangan yang ada di indonesia. .

Melihat masalah di atas, perlu dikembangkan suatu tanaman yang

kandungannya berpotensi sebagai salah satu solusi dari melemahnya ketahanan

pangan . Salah satu bentuk kemajuan teknologi dan informasi adalah ditemukannya

Mikroflora (tumbuhan dengan ukuran mikro) yang di sini kita sebut sebagai

Mikroalga. Mikroalga dapat tumbuh dan berkembang biak di medium air dan

membutuhkan CO2 serta cahaya sebagai sumber kehidupannya. Di dalam komponen

penyusun mikroalga, terdapat begitu banyak nutrisi seperti lemak, karbohidrat,

protein, vitamin, mineral, klorofil, hidrokarbon, bioaktif, yang dapat dimanfaatkan

untuk kepentingan hidup manusia dan menopang ketahanan pangan di Indonesia.

Namun, dalam proses pembentukkan kandungan Essensial dipengaruhi beberapa

faktor, diantaranya adalah nutrisi yang diberikan pada mikroalga Chlorella vulgaris

selama masa kultivasi melalui medium perkembangbiakkannya. Chlorella merupakan


15

Universitas Indonesia

alga bersel tunggal dari golongan alga hijau (Chlorophyta) yang telah dimanfaatkan

secara komersial karena nilai gizinya yang tinggi. Kandungan protein, karbohidrat,

lemak, vitamin, mineral, asam amino essensial, enzim, beta karotin, dan klorofilyang

signifikan memberikan berbagai alternative pemanfaatan Chlorella sp. sebagai

suplemen makanan maupun pakan alami maupun buatan.

Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari

campuran zat-zat makanan (nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk

pertumbuhannya. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-

molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel. Dengan media

pertumbuhan dapat dilakukan isolat mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga

memanipulasi komposisi media pertumbuhannya (Indra, 2008). Jenis – jenis nutrisi

pada medium perkembangbiakkan Chlorella akan mempengaruhi sintesa protoplasma

dan hal ini merupakan faktor lingkungan kimia utama penentu kualitas alga.

Sebelumnya penelitian ini pernah dilakukan dengan menggunakan medium EDTA,

Alen Miguel, Vonshak, dan Urea + TSP. pada penelitian ini kualitas yang diamati

adalah kadar protein, klorofil, lipid dan karotenoid. Pada penelitian ini menunjukkan

bahwa tingkat pertumbuhan dan kadar kandungan esensil sangat dipengaruhi oleh

medium pertumbuhannya dan setiap jenis medium memberikan pengaruh berbeda

terhadap kualitas Chlorella vulgaris.

Keragaman kandungan komponen berbagai media tumbuh alga diduga akan

mempengaruhi kualitas kandungan essensial pada Chlorella. Penelitian ini telah

dilakukan oleh sriharti dan Carolina dari Sekolah Teknologi Pertanian Subang.

Dengan menggunakan medium EDTA, Allen Miguel, Vonshak, dan Urea + TSP,

berhasil dilakukan uji kadar kandungan essensial ( Lemak, Protein, Karbohidrat) yang

di uji dengan masing – masing medium tersebut. hasil penelitian menunjukkan

bahwa tingkat pertumbuhan Chlorella tertinggi terdapat pada medium Urea + TSP.

Sedangkan kadar berat kering tertinggi yaitu 9,795 mg/l diperoleh pada Chlorella

yang ditumbuhkan di media Vonshak. Media Vonshak juga menghasilkan alga

dengan kadar protein tertinggi. Sedangkan kadar karbohidrat dan lemak tertinggi

ditemukan pada kultur yang tumbuh pada media Allen Miguel. Berdasarkan hasil


16


percobaan ini dapat disimpulkan bahwa jenis media memberikan pengaruh berbeda

terhadap kualitas Chlorella.

Pada dasarnya, perbedaan kualitas alga Chlorella pada berbagai media

disebabkan oleh kekhususan komponen kimia yang terkandung di dalam masing –

masing media. Seperti penelitian yang dilakukan oleh Carolina dari sekolah

teknologi pertanian subang, dengan menggunakan media urea + TSP misalnya,

mengandung lebih banyak sulfur yang berguna untuk pembelahan sel. Sehinga pada

penelitiaannya puncak kepadatan populasi dicapai pada waktu yang relatif singkat.

Nilai kandungan gizi Chlorella berupa protein, karbohidrat, dan lemak merupakan

tolak ukur dari kualitas Chlorella, terutama yang akan dimanfaatkan sebagai bahan

makanan.

Penelitian serupa juga dilakukan oleh Widianingsih , , Fakultas Perikanan dan

Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Kampus UNDIP Tembalang pada tahun

2008. Dengan judul Kandungan Nutrisi Spirulina platensis yang Dikultur pada Media

yang Berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan nutrisi

Spirulina platensis yang dikultur pada media Walne, teknis dan kontrol. Kelimpahan

S. Plantesis tertinggi dicapai pada kultur dengan media walne, demikian juga

kandungan protein, karbohidrat, air, abu dan lemaknya. Pada media Walne,

kandungan protein, karbohidrat dan lemak S. plantesis berturut-turut sebesar

50,05±0,53; 15,48±0,47; dan 0,51±0,12%. Sedangkan, pada media teknis, kandungan

protein, karbohidrat dan lemak pada S. plantesis berturut-turut adalah 16,23±0,4;

12,57±0,22; dan 0,18±0,03 %. Perbedaan ini disebabkan oleh kandungan nutrient

yang ada pada media kultur. Menurut Vonshak et al. (2004) dan Sanchez-Luna et al.

(2006) kualitas kandungan nutrien Spirulina sp. berkaitan dengan komposisi nutrien

di media kultur dan parameter kualitas airnya. Sedangkan pada pusat-pusat

pengadaan bibit kultur murni mikroalga yang berskala laboratorium maupun massal

(Andersen, 2005) kultur S. plantesis menggunakan media Walne. Perbedaan kualitas

air dan media kultur ini diduga mengakibatkan perbedaaan kandungan nutrisi pada

Spirulina yang dihasilkannya. Hal ini berkaitan dengan kebutuhannya akan makro

dan mikronutrien untuk kehidupannya. Spirulina sp membutuhkan makronutrien (N,


17


P, S, K, Si dan Ca) dan mikronutrien serta kandungan nitrat optimum (0,9 -3,5 mg/l)

untuk menunjang kehidupan dan pertumbuhannya (Becker, 1995; Andersen, 2005).

Mikronutrien seperti Fe, Mo, Cu, Ca, Mn, Zn, Co (Andersen, 2005) dibutuhkan

dalam jumlah yang lebih kecil tetapi harus ada dalam budidaya Spirulina sp.. Agar

mikronutrien tetap larut dalam media diperlukan chelator berupa EDTA (Etilen

Diamin Tetra Asetat Acid). Selain itu mikroalga juga memerlukan mikronutrien

organik berupa unsur vitamin yang menunjang pertumbuhannya, antara lain

Cobalamin (B12), Thiamin (B1) dan biotin (Taw, 1990; Becker, 1995; Andersen,

2005). Begitu pentingnya peranan nilai kandungan nutrisi S. platensi bagi manusia

dan beberapa organisme laut, maka media kultur yang tepat untuk mendapatkan

kandungan nilai nutrisi yang maksimal perlu dikaji lebih dalam. Oleh karenanya,

penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kadar karbohidrat, protein, lemak, air dan abu

dari S. platensis yang dikultur pada media Walne dan media Teknis. Kandungan

Nutrisi Spirulina platensis yang Dikultur pada Media yang Berbeda (Widianingsih,

dkk).

Terdapat beberapa unsur hara yang berpengaruh langsung terhadap

pertumbuhan Chlorella, diantaranya adalah seperti N, P, dan Fe dapat meningkatkan

kenaikkan jumlah sel . Sulfur dapat membantu akselerasi pembelahan sel, Mg dan Fe

membantu meningkatkan klorofil. Zn sebagai unsur yang yang dapat meningkatkan

fiksasi CO2 sehingga mendukung dicapainya fotosintesis yang lebih efisien dan hal

ini yang akan meningkatkan nilai berat dari biomassa yang didapatkan.

Kandungan nutrisi pada media menentukan kualitas Chlorella yang ditumbuh-

kembangkan di dalamnya. Dengan demikian penentuan jenis media yang akan

dipergunakan untuk memperbanyak sel Chlorella dapat diatur tergantung pada tujuan

dari perbanyakkan sel tersebut. Selain perbanyakkan sel serta kandungan protein,

karbohidrat dan lemak, komponen lain yang diperlukan dari Chlorella dapat pula

menjadi tujuan budidaya.

Ketersediaan berbagai jenis media anorganik dengan kandungan unsur kimia

yang berlainan satu sama lain, mendasari dilakukannya penelitian ini. Informasi

mengenai kelebihan dan kekurangan masing – masing media tumbuh ditinjau dari


18


respon alga ber-sel Chlorella sp. diharapkan dapat menjadi acuan bermanfaat bagi

pemilihan media dalam membudidayakan Chlorella tersebut.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Adakah pengaruh variasi media kultur terhadap tingkat pertumbuhan dan laju

fiksasi CO2 pada mikroalga Chlorella vulgaris ?

2. Seberapa besar pengaruh unsur hara dalam pembentukkan kandungan Protein,

Lemak, klorofil, dan karotenoid dalam sel Chlorella vulgaris ?

1.3 TUJUAN PENELITIAN

1. Mengetahui laju pertumbuhan Chlorella vulgaris pada media kultur yang berbeda.

2. Mengetahui laju fiksasi gas CO2 oleh Chlorella vulgaris dalam variasi media

pertumbuhan.

3. Mengeteahui kadar kandungan esensial seperti klorofil, beta karoten, lemak, dan

protein pada Chlorella vulgaris.

1.4 BATASAN MASALAH

Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioproses Departemen Teknik Kimia

Universitas Indonesia.

2. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis media kultur pada

produksi biomassa dan kandungan essensial yang terbentuk pada Chlorella

vulgaris Buitenzorg.

3. Produksi biomassa dalam penelitian ini baru terbatas pada peningkatan jumlah sel

kering.

4. Mikroalga yang digunakan adalah Chlorella vulgaris Buitenzorg.

5. Medium yang digunakan untuk perkembangbiakan mikroalga ini adalah larutan

Benneck, BG-11, dan Walne.


19


6. Sistem reaktor yang digunakan adalah fotobioreaktor tunggal dengan volume 18

L.

7. Konsentrasi CO2 yang digunakan sebesar 5%

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan studi literatur secara umum dan secara khusus mengenai hal-

hal yang berkaitan dengan penelitian yaitu mikroalga chrollella

vulgaris, larutan benneck, BG-11, walne dan kandungan essensial

mikroalga.

BAB III METODE PENELITIAN

Berisikan diagram alir penelitian, alat & bahan yang digunakan dalam

penelitian, prosedur penelitian yang meliputi persiapan uji operasi,

pengoperasian rangkaian alat, dan analisis sampel, serta pengolahan

data.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menyajikan data-data hasil pengamatan dan pengolahannya

beserta pembahasannya.

BAB V KESIMPULAN

Bab terakhir ini menyajikan kesimpulan dari penelitian yang telah

dilakukan berdasarkan hasil yang telah didapat pada bab sebelumnya.


20


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikroalga Chlorella vulgaris

Mikroalga adalah alga kecil (ukuran 2-20 µm) berupa tanaman talus yang

memiliki klorofil sehingga mampu melakukan fotosintesis. Mikroalga bereproduksi

secara aseksual melalui pembelahan sel. Mikroalga terdiri dari banyak spesies yang

hampir semuanya merupakan organisme akuatik. Mikroalga ini banyak dikultur di

berbagai negara terutama negara yang memiliki industri akuakultur seperti Indonesia,

Thailand, Taiwan, Jepang, Ekuador dan beberapa negara di kawasan benua Eropa.

Terdapat begitu banyak spesies dari mikroalga, diantaranya adalah Chlorella

vulgaris.

Chlorella adalah genus ganggang hijau bersel tunggal yang hidup di air tawar,

laut, dan tempat basah. Ganggang ini memiliki tubuh seperti bola. Di dalam tubuhnya

terdapat kloroplas berbentuk mangkuk. Perkembangbiakannya terjadi secara vegetatif

dengan membelah diri. Setiap selnya mampu membelah diri dan menghasilkan empat

sel baru yang tidak mempunyai flagel. Ganggang ini sering digunakan di

laboratorium untuk penyelidikan fotosintesis Karena sifatnya yang unik, para ahli

berpendapat bahwa Chlorella dapat ikut mengatasi kebutuhan pangan manusia di

masa yang akan datang. Chlorela juga merupakan mikroorganisme yang termasuk

dalam filum Chlorophyta atau yang sering kita kenal sebagai alga hijau. Alga hijau

memiliki struktur yang hampir sama dengan tumbuhan, salah satunya ialah dinding

selnya. Chlorella juga mempunyai dinding sel yang tersusun atas selulosa. Selain

tersusun atas selulosa, beberapa spesies Chlorella mempunyai dinding sel yang juga

tersusun atas sporopollenin. Sporopollenin juga terdapat pada spora dan serbuk sari

yang merupakan suatu biopolimer dari karotenoid yang mempunyai kemampuan

resisten yang luar biasa terhadap degradasi oleh enzim atau reagen-reagen kimia yang

kuat. Selain mempunyai kemampuan resisten yang sangat kuat, Sporopollenin ini

juga mempunyai kemampuan untuk mengadsorbsi ion logam dari suatu larutan


http://id.wikipedia.org/wiki/Genus

http://id.wikipedia.org/wiki/Ganggang_hijau

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel

http://id.wikipedia.org/wiki/Laut

http://id.wikipedia.org/wiki/Ganggang

http://id.wikipedia.org/wiki/Kloroplas

http://id.wikipedia.org/wiki/Flagel

http://id.wikipedia.org/wiki/Laboratorium

http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikroorganisme

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Chlorophyta&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Alga_hijau

http://id.wikipedia.org/wiki/Tumbuhan

http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_sel

http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_sel

http://id.wikipedia.org/wiki/Selulosa

http://id.wikipedia.org/wiki/Spesies

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sporopollenin&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Spora

http://id.wikipedia.org/wiki/Serbuk_sari

http://id.wikipedia.org/wiki/Biopolimer

http://id.wikipedia.org/wiki/Karotenoid

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Resisten&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Degradasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim

http://id.wikipedia.org/wiki/Reagen

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Adsorbsi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_logam&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan

21


membentuk kompleks logam dengan ligan. Hal ini menyebabkan alga hijau ini

disebut sebagai filter feeder, yaitu organisme yang mampu menyaring partikel yang

berasal dari suspensi di lingkungan hidupnya. Selain itu,Chlorella vulgaris juga

merupakan alga ber-sel tunggal dari golongan alga hijau (Chlorophyta) yang telah

dimanfaatkan secara komersial karena nilai gizinya yang tinggi. Kandungan protein,

karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, asam amino esensial, asam lemak esensial,

enzim, beta karotin, dan klorofil yang signifikan dalam memberikan berbagai

alternatif pemanfaatan Chlorella sp. sebagai suplemen makanan maupun pakan alami

maupun buatan.

Gambar 2. 1 Koloni Chlorella Sp. (balasco,2007)

Chlorella vulgaris mempunyai waktu generasi yang sangat cepat. Oleh karena

itu dalam waktu yang relatif singkat, perbanyakan sel akan terjadi secara cepat,

terutama jika tersedianya cahaya dan sumber energi yang cukup. Pola pertumbuhan

berdasarkan jumlah sel dapat dikelompokan menjadi lima fasa yaitu, fasa tunda (lag

phase), fasa pertumbuhan logaritmik (log phase), fasa penurunan laju pertumbuhan,

fasa stationer dan fasa kematian. Kelima fasa tersebut dapat ditunjukan dengan kurva

jumlah sel vs waktu


http://id.wikipedia.org/wiki/Ligan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filter_feeder&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Suspensi

22


Fas

a L

ag

Fas

a L

og

Fas

a P

enu

run

an L

aju

Per

tum

bu

han

Fas

a S

tasi

on

er

Fas

a K

emat

ian

Lo

g J

um

lah

Sel

Waktu

Gambar 2.2. Kurva Pertumbuhan Chlorella vulgaris (Sumber : Wirosaputro, 2002)

a). Fasa Tunda (lag phase)

Lag phase adalah suatu tahap setelah pemberian inokulum ke dalam media

kultur dimana terjadi penundaan pertumbuhan yang dikarenakan Chlorella vulgaris

memerlukan pembelahan. Dalam fasa ini tidak terjadi pertambahan jumlah sel. Fasa

ini adalah fasa penyesuaian yaitu suatu masa ketika sel-sel kekurangan metabolit dan

enzim akibat dari keadaan tidak menguntungkan dalam pembiakan terdahulu,

menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru. Enzim-enzim dan zat antara

terbentuk dan terkumpul sampai konsentrasi yang cukup untuk kelanjutan

pertumbuhan.

b). Fasa Pertumbuhan Logaritmik (log phase)

Pada fasa ini, sel-sel membelah dengan cepat dan terjadi pertambahan dalam

jumlah sel. Selama fasa ini, sel-sel berada dalam keadaan yang stabil. Bahan sel baru

terbentuk dengan konstan tetapi bahan-bahan baru itu bersifat katalitik dan massa

bertambah secara eksponensial. Hal ini bergantung dari satu atau dua hal yang terjadi,

yaitu apabila tidak atau lebih zat makanan dalam pembenihan habis maka hasil

metabolisme yang beracun akan tertimbun dan menghambat pertumbuhan. Kultur

dalam fasa pertumbuhan eksponensial tidak hanya berada dalam keseimbangan

pertumbuhan tetapi jumlah dari sel-sel dalam kultur ini bertambah dengan kecepatan


23


yang konstan. Dalam penggunaan mikroorganisme pada dunia perindustrian,

dibutuhkan bibit atau starter untuk proses fermentasi suatu bahan makanan, biasanya

digunakan mikroorganisme yang sedang berada dalam fasa eksponensial. Hal ini

dikarenakan mikroorganisme tersebut tidak akan mengalami fasa pertumbuhan

sebelum fasa eksponensial dalam media yang baru.

c). Fasa Penurunan Laju Pertumbuhan

Pada fasa ini, tetap terjadi pertambahan sel namun laju pertumbuhannya

menurun. Hal ini dikarenakan terjadinya kompetisi yang sangat tinggi di dalam media

hidup karena zat makanan yang tersedia tidak sebanding dengan jumlah populasi

akibat dari pertambahan yang sangat cepat pada fasa eksponensial sehingga hanya

sebagian dari populasi yang mendapatkan makanan yang cukup dan dapat tumbuh

serta membelah.

d). Fasa Stasioner

Fasa stasioner adalah fasa pemberhentian pertumbuhan. Pada fasa ini, jumlah

sel kurang lebih tetap. Hal ini disebabkan oleh habisnya nutrisi dalam medium atau

karena menumpuknya hasil metabolisme yang beracun sehingga mengakibatkan

pertumbuhan berhenti. Dalam kebanyakan kasus, pergantian sel terjadi dalam fasa

stasioner, dimana adanya kehilangan sel yang lambat karena kematian yang

diimbangi dengan pembentukan sel-sel yang baru melalui pembelahan. Bila hal ini

terjadi, maka jumlah sel akan bertambah secara lambat, meskipun jumlah sel hidup

tetap.

e). Fasa Kematian

Dalam fasa ini, jumlah populasi ini menurun. Selama fasa ini, jumlah sel yang

mati per satuan waktu secara perlahan-lahan bertambah dan akhirnya kecepatan sel-

sel yang mati menjadi konstan.


24


Tabel 2.1 Komposisi Biomassa Chlorella vulgaris

(Sumber : http://www.gtamart.com/mart/products/chlorella_vulgaris/)

Komponen

Protein g/100g 33-45

Lemak g/100g 6.9-16.1

Air g/100g -

Klorofil g/100g 0.7-2.7

Sumber Mineral g/100g 6.5-10.5

Lipid g/100g 6.5-12.5

Rohfaser g/100g 6.6-7.5

Ballaststoffe g/100g 27.1-32.5

Karbohidrat g/100g 0.9-2

Mineral

Kalsium mg/100g 321-604

Magnesium mg/100g 273-325

Seng mg/100g 04-Jun

Besi mg/100g 40-70

Kalium mg/100g 1000-2900

Iodium mg/100g <0.0005

Selenium µg/100g 02-Okt

Vitamin

Betakaroten mg/100g 3.3-11.2

Vitamin B1 mg/100g 0.5-1.0




Vitamin E mg/100g 3.6-10.0

Vitamin C mg/100g 13-20


http://www.gtamart.com/mart/products/chlorella_vulgaris/

25


2.2 Fotobioreaktor

Fotobioreaktor adalah reaktor yang digunakan sebagai tempat

perkembangbiakkan mikroalga yang dirancang dengan sistem yang diberikan

pencahayaan. Fotobioreaktor terbagi dalam dua sistem, yaitu system terbuka (open

system) dan sistem tertutup (closed system). Sistem terbuka bisa berupa air alami

seperti danau, lagoon (danau di pinggir laut). Untuk fotobioreaktor sistem tertutup

terdiri dari fotobioreaktor tubular dengan tube dalam berbagai bentuk, ukuran, dan

panjang yang disesuaikan dengan material yang digunakan Pada masa yang akan

datang, sistem kolam terbuka yang digunakan untuk memproduksi mikroorganisme

dalam skala besar, mempunyai potensi inovasi yang lebih rendah dibanding sistem

tertutup. Untuk produk yang bermutu tinggi, fotobioreaktor sistem tertutup lebih

dipilih karena variabel-variabel yang mempengaruhi dalam perkembangan

mikroorganisme dapat dikontrol seperti intensitas cahaya dan temperatur, serta lebih

menghemat penggunaan ruang.

2.3 Manfaat Chlorella sp.

Tahun 1960, ilmuwan Jepang menemukan bahwa Chlorella sp. mengandung

banyak vitamin, mineral, dan nutrien yang penting bagi tubuh. Sejak saat itu

pengambangan Chlorella sp. berpindah haluan kearah suplemen kesehatan. Apalagi

ketika Dr. Fujimake dari People’s Scientific Research di Tokyo berhasil melakukan

pemisahan suatu substansi yang larut dalam air melalui Chlorella sp. secara

elektroforesis yang selanjutnya dikenal dengan nama CGF (Chlorella Growth

Factor). CGF dapat menunjang pertumbuhan dan meningkatkan kekebalan tubuh

alami. Selain itu, Chlorella sp. juga merupakan mikroalga hijau yang sangat special

karena kandungan klorofilnya yang paling tinggi dibandingkan seluruh mikroalga

hijau bahkan seluruh tanaman tingkat tinggi. Sel Chlorella mempunyai dinding sel

kuat dan getah usus manusia tidak mampu mencernakannya. Dinding Chlorella yang

sangat tebal (14 mm) terdiri dari 27% protein; 9,2% lemak; 15,4% selulosa; 31%

hemiselulosa; 3,3% glukosamin; dan 5,2% abu yang banyak mengandung zat besi

serta kapur. Struktur dinding sel Chlorella mirip dengan dinding sel bakteri dan

jamur. Dari berbagai penelitian tentang dinding sel, dinding sel yang utuh juga


26


diperlukan sebagai salah satu perangsang system kekebalan tubuh, menyerap

kolesterol, menyerap racun, dan merangsang limfosit dinding usus. Namun,

pemanfaatan Chlorella sebagai bahan pangan alternative mengharuskan seluruh

dinding sel dipecahkan dan dipisahkan. Sedangkan pemanfaatan Chlorella sebagai

makanan kesehatan memerlukan tersedianya sebagian dinding sel dalam keadaan

utuh.

2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella vulgaris.

Chlorella membutuhkan cahaya, CO2, H2O, nutrien dan elemen-elemen yang

lain. Berikut akan diuraikan beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan mikroalga hijau Chlorella vulgaris:

2.4.1. Unsur Hara

Seperti halnya makanan pada manusia, medium perkembangbiakkan pada

alga merupakan tempat diserapnya nutrisi bagi pertumbuhan alga yang nantinya akan

mempengaruhi metabolisme pada alga. Agar Chlorella vulgaris dapat hidup, maka

medium pembiakannya harus memiliki berbagai nutrisi yang diperlukan untuk

pertumbuhan dan perkembangannya. Terdapat berbagai jenis medium yang dapat

digunakan sebagai media hidup mikroalga hijau Chlorella, seperti, Beneck, BG-11,

MN Medium, ASN III. N-8 Medium, dan lain sebagainya. Semua jenis medium

tersebut memiliki kandungan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan

mikroalga hijau Chlorella, seperti N, P, K, S, Ca dan mineral lainnya. Kebutuhan

unsur hara bagi kehidupan alga secara garis besar terbagi dua, yaitu unsur hara makro

dan unsur hara mikro. Unsur hara makro itu terdiri dari N, P, K, S, Na, Si, dan Ca,

sedangkan unsur hara mikro terdiri dari Fe, Zn, Mn, Cu, Mg, Mo, Co dan B. pada

penelitian ini digunakan medium Beneck, walne, Allen dan BG-11 sebagai sumber

nutrisi yang akan diberikan pada mikroalga Chlorella vulgaris.

Unsur unsur makro maupun mikro biasanya diberikan dalam bentuk senyawa.

unsur makro adalah unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah yang relatif

banyak.


27


Nitrogen (N) diberikan dalam bentuk NH4NO3, NH2PO4, NH2SO4.

Berfungsi untuk membentuk protein, lemak, dan berbagai senyawa organik lain,

pertumbuhan dan pembentukan sel secara vegetative . Fosfor (P), diberikan dalam

bentuk KH2PO4 Berfungsi untuk metabolisme energi, sebagai stabilitor membran sel,

pengaturan metabolisme alga, pengaturan produksi pati/amilum, pembentukan

karbohidrat, sangat penting dalam transfer energi, protein, dan sintesis asam amino

serta konstribusi terhadap struktur dan asam nukleat. Unsur K (kalium) memperkuat

organ alga, memperlancar metabolisme dan memperlancar penyerapan makanan,

unsur S (sulfur) berperan dalam pembentukan asam amino dan vitamin, unsur Ca

(kalsium) berperan membantu menyusun dinding sel, mengatur permeabilitas

membran. Mg (magnesium) diberikan dalam bentuk MgSO4.7H2O berperan dalam

pembentukan klorofil, pembentukan karbohidrat, lemak, vitamin dan untuk

meningkatkan kandungan fosfat, pembentukan protein. Kalium (K), diberikan dalam

bentuk KH2PO4 Berfungsi untuk pemanjangan sel, memperkuat tubuh alga,

memperlancar metabolisme dan penyerapan makanan, ion kalsium ditransfer secara

cepat menyebrangi membran sel dan mengatur pH dan tekanan osmotik di antara sel.

Unsur S merupakan unsur yang penting untuk pembentukan beberapa jenis protein,

seperti asam amino dan vitamin B1.

Unsur mikro adalah unsur hara yang diperlukan mikroalga dalam jumlah

sedikit. Unsur Fe biasanya diberikan dalam bentuk senyawa dan berfungsi sebagai

penyangga kestabilan pH medium dan berperan dalam pembentukan klorofil, Mn

berperan sebagai aktivator enzim, unsur Zn berperan sebagai aktivator enzim dan

penyusun klorofil, unsur Cu berperan sebagai bagian enzim fenolase, laktase, dan

askorbat aksidase, unsur B berfungsi dalam translokasi karbohidrat, sebagai aktivator

dan inaktivator zat pengatur tumbuh, unsur Cl berperan sebagai ion yang berpengaruh

terhadap aktivitas enzim, Mo berperan dalam membentuk enzim reduktase, sintesis

asam askorbat dan ikut dalam metabolisme fosfor.

Tujuan penelitian ini adalah melihat pengaruh medium terhadap kandungan

essensial yang terbentuk dalam tubuh mikrolaga. Oleh karena itu, memilih nutrisi


28


terbaik adalah hal yang penting dalam penelitian ini. Pada penelitian ini digunakan

medium Benneck, BG-11, Walne, dan Allen. Alasan digunakannya medium ini

diantaranya, pertama diketahui pada penelitian –penelitian yang telah dilakukan

bahwa tiap medium menghasilkan kecepatan pertumbuhan yang mempengaruhi

besarnya biomassa yang dihasilkan. Selain itu ternyata besarnya sel mikroalga yang

terbentuk dapat dipengaruhi oleh nutrisi yang diberikan melalui medium. Menurut

Vonshak et al. (2004) dan Sanchez-Luna et al. (2006) kualitas kandungan nutrien

pada mikroalga berkaitan dengan komposisi nutrien di media kultur dan parameter

kualitas airnya. Sedangkan pada pusat-pusat pengadaan bibit kultur murni mikroalga

yang berskala laboratorium maupun massal (Andersen, 2005) kultur menggunakan

media Walne. Perbedaan kualitas air dan media kultur ini diduga mengakibatkan

perbedaaan kandungan nutrisi pada mikroalga yang dihasilkannya. Hal ini berkaitan

dengan kebutuhannya akan makro dan mikronutrien untuk kehidupannya. Chlorella

vulgaris membutuhkan makronutrien (N, P, S, K, Si dan Ca) dan mikronutrien serta

kandungan nitrat optimum (0,9 -3,5 mg/l) untuk menunjang kehidupan dan

pertumbuhannya (Becker, 1995; Andersen, 2005). Mikronutrien seperti Fe, Mo, Cu,

Ca, Mn, Zn, Co (Andersen, 2005) dibutuhkan dalam jumlah yang lebih kecil tetapi

harus ada dalam budidaya Chlorella vulgaris. Agar mikronutrien tetap larut dalam

media diperlukan chelator berupa EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetat Acid).pada

medium BG-11, Walne, dan Allen terdapat EDTA yang diduga nantinya dapat

meningkatkan kandungan essensial pada Chlorella vulgaris. Selain itu mikroalga juga

memerlukan mikronutrien organik berupa unsur vitamin yang menunjang

pertumbuhannya, antara lain Cobalamin (B12), Thiamin (B1) dan biotin (Taw, 1990;

Becker, 1995; Andersen, 2005) yang akan ditambahkan pada medium walne, allen,

dan BG-11.

Media Walne, BG-11, dan Allen memiliki komposisi nutrien yang lengkap

bila dibandingkan dengan media Benneck, sehingga diduga akan didapatkan

kepadatan sel yang lebih tinggi serta fase pertumbuhan yang lebih lama. Hal ini

diperkuat oleh Becker (1995), Vonshak et al. (2004), dan Andersen (2005) yang

mengatakan bahwa pertumbuhan sel akan dipengaruhi oleh ketersediaan unsur utama


29


dalam lingkungan kultur yaitu berupa C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg dan

keberadaan unsur mikro nutrien. Komponen vitamin yang tersedia dalam media dapat

mempercepat pertumbuhan terutama vitamin B12 (Andersen, 2005).

2.4.2. Pencahayaan

Proses pencahayaan dapat dibagai menjadi 3 bagian, yaitu pencahayaan

kontinyu, terang gelap (fotoperiodesitas) dan pencahayaan dengan kenaikan intensitas

cahaya (alterasi). Selain tiga metode pencahayaan di atas, terdapat juga pencahayaan

dengan panjang gelombang tertentu dan pencahayaan dengan intensitas tertentu.

2.4.3. Karbondioksida (CO2) dan Oksigen (O2)

CO2 ini digunakan sebagai carbon source untuk melakukan fotosintesis /

metabolisme yang menunjang pertumbuhan Chlorella. Berdasarkan penelitian yang

dilakukan, konsentrasi CO2 yang optimal untuk pertumbuhan mikroalga yaitu sekitar

5-10%. Selain karbon dioksida, oksigen juga diperlukan untuk proses respirasi pada

mikroorganisme. Walaupun dari reaksi fotosintesis dihasilkan oksigen,

mikroorganisme tidak dapat berfotosintesis jika tidak terdapat cahaya sebagai sumber

energi sehingga diperlukan juga udara dari luar sebagai sumber oksigen dalam proses

respirasi.

2.4.4. Derajat Keasaman (pH)

pH, mempengaruhi tidak saja aktivitas mikroalga, tetapi juga keragaman

spesiesnya. Aktivitas enzim mikroba tergantung kepada ion H+, oleh karena itu pH

medium akan mempengaruhinya. Pada umumnya kebanyakan mikroorganisme

tumbuh optimum pada kisaran pH 6 – 8. Meskipun demikian mikroalga juga masih

dapat tumbuh dengan baik diluar kisaran pH tersebut. pH memiliki peran dalam

mengatur kerja dari enzim. pH yang optimum bagi perkembangan Chlorella vulgaris

adalah 7,0 – 8,0. Chlorella sp. Sangat tahan terhadap lingkungan asam sampai pada

pH 2. Untuk mencegah perubahan pH media dalam kultur alga, perlu ditambahkan

EDTA (Ethyl Diamine Tetra Acetat) ke dalam media, hal ini disebabkan karena

EDTA dapat berfungsi sebagai buffer sehingga pH menjadi stabil.


30


2.4.5. Temperatur

Temperatur, mempengaruhi kecepatan semua proses yang terjadi di dalam

mikroorganisme. Denaturasi enzim merupakan pembatas bagi temperatur

maksimum, ini sangat bevariasi diantara mikroorganisme sehingga mikroorganisme

berbeda-beda akan kebutuhannya terhadap temperatur (maksimum, minimum &

optimum) untuk prtumbuhannya. Berdasar temperatur mikroorganisme terbagi atas

golongan psikrofil (<50C optimum serupa mesofil), mesofil (optimum antara 25

0C

dan 370C) dan termofil (optimum antara 55

0C dan 65

0C) . Semakin tinggi suhu maka

laju reaksi akan semakin besar. Berdasarkan prinsip tersebut sel akan tumbuh lebih

cepat pada temperatur yang lebih tinggi. Namun temperatur yang terlalu tinggi akan

menyebabkan denaturasi protein dan asam nukleat, kehilangan enzim yang penting

dan metabolisme sel. Temperatur optimum bagi perkembangan Chlorella vulgaris

adalah 23o C – 30

o C.

2.4.6. Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik, pada umumnya mikroorganisme mempunyai daya adaptasi

yang cukup terhadap tekanan osmotik dari lingkungan hidupnya. Protoplasma yang

normal mempunyai kadar solute yang lebih tinggi dari tekanan osmotik lingkungan

hidupnya. Kedaan ini menyebabkan kecenderungan air masuk ke sel, sehingga turgor

sel dapat dipertahankan

2.5 Fotosintesis Pada Chlorella sp.

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau

energi yaitu glukosa yang dilakukan oleh alga dengan menggunakan zat hara,

karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir

semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis.

Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis

juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.

Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya)

disebut sebagai fotoautotrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon


http://id.wikipedia.org/wiki/Biokimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Alga

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Atmosfer

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon

31


karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula

sebagai molekul penyimpan energi.

Kloroplas terdapat pada Chlorella vulgaris dan di dalam kloroplas terdapat

pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas mempunyai

bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh

dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya

terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli. Di dalam stroma juga

terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana (kumpulan

granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat

terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran

tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti

protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi

protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion

logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun tembaga (Cu). Pigmen fotosintetik

terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi

energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang

dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian

dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.

Chlorella vulgaris bersifat autotrof yang artinya dapat mensintesis makanan

langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air

untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi

untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi

yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti

selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung

melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada alga. Secara umum reaksi yang terjadi

pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula


http://id.wikipedia.org/wiki/CO2

http://id.wikipedia.org/wiki/Gula


http://id.wikipedia.org/wiki/Pigmen

http://id.wikipedia.org/wiki/Klorofil

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tilakoid&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Lokuli&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Stroma&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grana&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karetonoid&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Lipid


http://id.wikipedia.org/wiki/DNA

http://id.wikipedia.org/wiki/RNA

http://id.wikipedia.org/wiki/Ribosom

http://id.wikipedia.org/wiki/Vitamin

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam

http://id.wikipedia.org/wiki/Membran

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi

http://id.wikipedia.org/wiki/Glukosa

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fotosistem&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Autotrof

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksida

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Gula

http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen

http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi

32


(glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan

karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Chlorella vulgaris menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut

klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat

dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan

dalam fotosintesis. Seluruh bagian tubuh alga yang berwarna hijau mengandung

kloroplas. Di dalam lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung kloroplas dan

cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju

mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis.

Semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi

ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian

stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan

terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian

utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak

memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

(Gambar 2.3 Struktur kloroplas)

(Sumber :.http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Reaksiterang.png)





33


Reaksi terang terjadi pada grana sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam

stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan

menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik

yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi

yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses

reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk

mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari

semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang

dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang

berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas

cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan

violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap

fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam

fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang

memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada

panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai

contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b

menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a

berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung

berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya

elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan

ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang

reaksi fotosintesis.

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2.[

Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan

penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Reaksi terang melibatkan dua

fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II.Fotosistem I (PS I)

berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya

pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi

P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grana&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/wiki/Energi

http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen

http://id.wikipedia.org/wiki/Siklik

http://id.wikipedia.org/wiki/ATP

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=NADPH&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombang





http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_redoks

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=NADP&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis#cite_note-alb-19

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Foton


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Antenna_%28biologi%29&action=edit&redlink=1

34


Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II

menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan

menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan

mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan

dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan

mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari

air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2.

Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer

tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H+

yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II

adalah:

2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H

+ + O2 + 2PQH2

Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS

I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah

bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini

juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi

yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah:

2PQH2 + 4PC(Cu2+

) → 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H

+ (lumen)

Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I.[21]

Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung

kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui

kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I

berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein

Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah:

Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe

3+) → 4PC(Cu

2+) + 4Fd(Fe

2+)


http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis#cite_note-rav-20

35


Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir

pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini

dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah:

4Fd (Fe2+

) + 2NADP+ + 2H

+ → 4Fd (Fe

3+) + 2NADPH

Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam

ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan

pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H

+ pada ATP

sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi)

menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai

berikut[1]

:

Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H

+ + O2

Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus

Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson alga mengubah

senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga

yaitu senyawa 3-phosphogliserat.. Penambatan CO2 sebagai sumber karbon pada alga

ini dibantu oleh enzim rubisco.

Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan fiksasi CO2 oleh ribulosa

difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzim

alosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan

kloroplas. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan pH. Jika

kloroplas diberi cahaya, ion H+ ditranspor dari stroma ke dalam tilakoid

menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim karboksilase, terletak

di permukaan luar membran tilakoid. Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg2+

, yang

memasuki stroma daun sebagai ion H+, jika kloroplas diberi cahaya. Ketiga, reaksi ini

distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh fotosistem I selama pemberian

cahaya.

Fiksasi CO2 ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan

kloroplas. Fikasasi CO2 melewati proses karboksilasi, reduksi, dan regenerasi.


http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis#cite_note-salis-0

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Reaksi&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jalur&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa

http://id.wikipedia.org/wiki/Rubisco

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mekanisme&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fiksasi&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Alosetrik&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/wiki/PH

http://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tilakoid&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Karboksilase

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Permukaan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Membran

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fotosistem&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fiksasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/CO2

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karboksilasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Reduksi

http://id.wikipedia.org/wiki/Regenerasi

36


Karboksilasi melibatkan penambahan CO2 dan H2O ke RuBP membentuk dua

molekul 3-fosfogliserat(3-PGA). Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam

3-PGA direduksi menjadi 1 gugus aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-

Pgaldehida). Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tapi gugus karboksil dari 3-

(Gambar 2.4 Reaksi Gelap siklus Calvin)

(Sumber :.http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Reaksiterang.png)

PGA pertama-tama diubah menjadi ester jenis anhidrida asam pada asam 1,3-

bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari ATP.

ATP ini timbul dari fotofosforilasi dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA


http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gugus&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Ester

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Anhidrida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fotofosforilasi&action=edit&redlink=1

37


terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi

tambahan. Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2

elektron. Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP

menjadi ATP.

Pada fase regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk

bereaksi dengan CO2 tambahan yang berdifusi secara konstan ke dalam dan melalui

stomata. Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO2

yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP,

kemudian daur dimulai lagi.

Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO2 dan produk akhirnya

adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati,

sebagian lainnya dibawa keluar. Sistem ini membuat jumlah total fosfat menjadi

konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di sitosol. Triosa

fosfat digunakan sitosol untuk membentuk sukrosa

Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor yaitu faktor yang dapat

memengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak

memengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa fungsi organ yang

penting bagi proses fotosintesis.Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap

beberapa kondisi lingkungan meliputi kehadiran cahaya matahari, suhu lingkungan,

konsentrasi karbondioksida (CO2).Faktor lingkungan tersebut dikenal juga sebagai

faktor pembatas dan berpengaruh secara langsung bagi laju fotosintesis.

Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi

optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya

faktor-faktor pembatas tersebut sangat memengaruhi laju fotosintesis yaitu dengan

mengendalikan laju optimum fotosintesis. Selain itu, faktor-faktor seperti translokasi

karbohidrat, umur pertumbuhan, serta ketersediaan nutrisi memengaruhi fungsi organ

yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut memengaruhi laju

fotosintesis.


http://id.wikipedia.org/wiki/Elektron

http://id.wikipedia.org/wiki/Fase

http://id.wikipedia.org/wiki/Difusi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Stomata&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daur&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Produk

http://id.wikipedia.org/wiki/Pati

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Total&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Sitosol

http://id.wikipedia.org/wiki/Sukrosa

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Faktor&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Organ

http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbondioksida

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Optimum&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Translokasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat

http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisi

http://id.wikipedia.org/wiki/Organ

38


Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

1. Intensitas cahaya

Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.

2. Konsentrasi karbon dioksida

Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang

dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.

3. Suhu

Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada

suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan

meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

4. Kadar air

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat

penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)

Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik.

Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis

akan berkurang

2.6. Kandungan Protein, Lemak, klorofil, dan karotenoid

2.6.1. Protein

Komponen protoplasma yang sangat penting, di samping air yaitu protein.

Senyawa ini terdiri dari unsur-unsur: karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen.

Molekul-molekul protein merupakan molekul pekerja; mereka berperan sebagai

katalisator berbagai reaksi kimia, memberi kekakuan struktural, memantau

permeabilitas selaput, pengatur kadar metabolit yang diperlukan, menyebabkan

gerakan dan memantau kegiatan gen. Bahan baku protein adalah molekul-molekul

asam amino yang disebut demikian karena mengandung gugus karboksil dan gugus

amina. Berdasarkan struktur molekulnya, protein diklasifikasikan sebagai berikut:

protein fibrosa dengan contoh: kolagen, fibrin, aktin dan sebagainya. Selain itu

protein digolongkan pula sebagai sebagai protein struktural dan fungsional. Protein-


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Maksimum&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Udara

http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu


http://id.wikipedia.org/wiki/Toleransi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Stomata&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jenuh&action=edit&redlink=1

39


protein struktural antara lain membentuk membentuk kerangka sel atau sitoskelet.

Selain itu protein struktural dijumpai pula sebagai penyusun kolagen pada kulit,

rawan dan tulang, keratin pada kuku, rambut dan sebagainya. Protein fungsional

merupakan protein yang terlibat langsung dalam metabolisme sel, mudah terurai dan

terakit kembali. Protein mencakup enzim-enzim yang merupakan katalisator pada

proses metabolisme, hormon, hemoglobin dan sebagainya.

2.6.2. Lemak

Lemak mecakup asam lemak, lemak netral, fosfolipid, glikolipid, terpen dan

steroid. Asam lemak memiliki dua daerah yaitu: 1) rantai karbon yang bersifat

hidrofobik, tidak larut atau sedikit larut air, kurang reaktif tetapi sangat larut dalam

pelarut organik non polar seperti aseton, benzene dan kloroform, 2) gugus asam

karboksilat, yang mengion di dalam larutan, larut dalam air dan mudah bereaksi

membentuk ester. Asam lemak merupakan sumber makanan. Terdapat dalam

sitoplasma berupa tetesan-tetesan gliserida yang terdiri dari tiga rantai asam lemak

yang masing-masing terikat pada gliserol. Selain sebagai sumber makanan dan

tenaga, peranan asam lemak yang terpenting adalah sebagai penyususn selaput

plasma, selaput tipis ini sebagian besar dari fosfolipid.

Setiap molekul fosfolipid memiliki ekor hidrofilik yang terdiri dari dua buah

rantai asam lemak dan gugus kepala yang bersifat polar dan hidrofilik. Molekul

fosfolipid sesungguhnya adalah detergen. Tetesan fosfolipid pada air akan

membentuk lapisan tipis di permukaan air tersebut. Selaput ini terdiri dari satu lapis

molekul-molekul fosfolipid pada berkaitan ekor dengan ekor membentuk dwilapisan

fosfolipid yang merupakan struktur dasar selaput plasma.


40


(Gambar 2.5 Trigliserida)

(Sumber : http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/lipid.html)

2.6.3. Beta Karoten

Karotenoid merupakan suatu kelompok pigmen organik berwarna kuning

oranye, atau merah oranye yang terjadi secara alamiah dalam tumbuhan yang

berfotosintesis, ganggang, beberapa jenis jamur dan bakteri. (Gross, 1991).

Karotenoid adalah sanyawa poliena isoprenoid yang tidak larut dalam air, mudah

diisomerisasi dan dioksidasi, menyerap cahaya, meredam oksigen singlet, memblok

reaksi radikal bebas dan dapat berikatan dengan permukaan hidrofobik (Dutta, dkk,

2005). Saat ini lebih dari 600 karotenoid yang telah diisolasi dan dikelompokkan

(Holden, 1999). Beberapa diantaranya adalah :

Gambar 2.6. Struktur beberapa senayawa beta karoten

(Sumber http://nsplanarity.info/index.)


41


Senyawa β-karoten merupakan suatu produk yang penting dan bernilai

ekonomis karena senyawa ini berguna terhadap kesehatan. Beberapa manfaat β-

karoten adalah sebagai provitamin A yang berguna pada pembentukan vitamin A,

menurunkan resiko penyakit kanker, meningkatkan sistem daya kekebalan tubuh,

memperlambat penuaan serta mencegah penyakit katarak (Roth, 1991, Sahidin,

2001,Dutta, 2005). Salah satu sumber karotenoid yang utama adalah minyak sawit

mentah ( Crude Palm Oil ) dengan konsentrasi karotenoid yang terkandung di

dalamnya berkisar 500 – 700 ppm dan sekitar 80 % dari karotenoid tersebut adalah

senyawa β-karoten. (Choo, 1993; Sahidin,2001) Karotenoid dalam CPO ini dapat

diperkaya dengan cara mereaksikan campuran metil ester karotenoid dengan larutan

urea dalam etanol 25% hingga diperoleh karotenoid dalam ester asam lemak dengan

konsentrasi 3452 ppm. (Catherine, 2010).vSalah satu ciri dari karotenoid adalah

adanya sistem ikatan rangkap terkonjugasi dengan elektron π yang terdelokalisasi di

sepanjang rantai poliena. Hal inilah yang menyebabkan karotenoid memiliki

reaktifitas kimia dan dapat menyerap cahaya sehingga karotenoid memiliki warna

(Wikipedia, 2011).

2.6.4. Klorofil

Klorofil adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan,

menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang

menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan

memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam

proses fotosintesis. Klorofil A merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat

pada semua tumbuhan autotrof. Klorofil B terdapat pada ganggang hijau chlorophyta

dan tumbuhan darat. Klorofil C terdapat pada ganggang coklat Phaeophyta serta

diatome Bacillariophyta. Klorofil d terdapat pada ganggang merah Rhadophyta.

Akibat adanya klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan

bantuan cahaya matahari.



http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis


http://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya

http://id.wikipedia.org/wiki/Autotrof

42


(Gambar 2.7. struktur Klorofil a dan klorofil b)

2.7. Media Kultur

Media kultur adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat makanan

(nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme

memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk

menyusun komponen sel. Dengan media pertumbuhan dapat dilakukan isolat

mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga memanipulasi komposisi media

pertumbuhannya (Indra, 2008). Media berfungsi untuk menumbuhkan mikroba,

isolasi, memperbanyak jumlah, menguji sifat-sifat fisiologi dan perhitungan jumlah

mikroba, dimana dalam proses pembuatannya harus disterilisasi dan menerapkan

metode aseptis untuk menghindari kontaminasi pada media. Berikut ini beberapa

media yang sering digunakan secara umum dalam mikrobiologi. Medium

pertumbuhan (disingkat medium) adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba.

Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi dan untuk bahan

pembangun sel, untuk sintesa protoplasma dan bagian-bagian sel lain. Setiap mikroba

mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula.

Susunan kimia sel mikroba relatif tetap, baik unsur kimia maupun senyawa yang

terkandung di dalam sel. Dari hasil analisis kimia diketahui bahwa penyusun utama

sel adalah unsur kimia C, H, O, N, dan P, yang jumlahnya 95% dari berat kering sel,

sedangkan sisanya tersusun dari unsur-unsur lain. Apabila dilihat susunan

senyawanya, maka air merupakan bagian terbesar dari sel, sebanyak 80-90 %, dan


43


bagian lain sebanyak 10-20 % terdiri dari protoplasma, dinding sel, lipida untuk

cadangan makanan, polisakarida, polifosfat, dan senyawa lain.

Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur

tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya

berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Beberapa golongan mikroba misalnya

diatomae dan alga tertentu memerlukan silika (Si) yang biasanya diberikan dalam

bentuk silikat untuk menyusun dinding sel. Fungsi dan kebutuhan natrium (Na) untuk

beberapa jasad belum diketahui jumlahnya. Natrium dalam kadar yang agak tinggi

diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri

fotosintetik. Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang

lain.

Jasad hidup dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat maupun

cair (larutan). Jasad yang dapat menggunakan makanan dalam bentuk padat tergolong

tipe holozoik, sedangkan yang menggunakan makanan dalam bentuk cair tergolong

tipe holofitik. Jasad holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat,

tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan

enzim ekstraseluler. Pencernaan di luar sel ini dikenal sebagai extracorporeal

digestion.

Bahan makanan yang digunakan oleh jasad hidup dapat berfungsi sebagai

sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron. Dalam

garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu air, sumber

energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh, dan

sumber nitrogen.

2.7.1. Air

Air merupakan komponen utama sel mikroba dan medium. Funsi air adalah sebagai

sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi. Selain itu air berfungsi

sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam metabolisme.


44


2.7.2. Sumber energi

Ada beberapa sumber energi untuk mikroba yaitu senyawa organik atau

anorganik yang dapat dioksidasi dan cahaya terutama cahaya matahari.

2.7.3. Sumber karbon

Sumber karbon untuk mikroba dapat berbentuk senyawa organik maupun

anorganik. Senyawa organik meliputi karbohidrat, lemak, protein, asam amino, asam

organik, garam asam organik, polialkohol, dan sebagainya. Senyawa anorganik

misalnya karbonat dan gas CO2 yang merupakan sumber karbon utama terutama

untuk tumbuhan tingkat tinggi.

2.7.4. Sumber aseptor elektron

Proses oksidasi biologi merupakan proses pengambilan dan pemindahan

elektron dari substrat. Karena elektron dalam sel tidak berada dalam bentuk bebas,

maka harus ada suatu zat yang dapat menangkap elektron tersebut. Penangkap

elektron ini disebut aseptor elektron. Aseptor elektron ialah agensia pengoksidasi.

Pada mikrobia yang dapat berfungsi sebagai aseptor elektron ialah O2, senyawa

organik, NO3- , NO2

- , N2O, SO4

2-, CO2, dan Fe

3+..

2.7.5. Sumber mineral

Mineral merupakan bagian dari sel. Unsur penyusun utama sel ialah C, O, N,

H, dan P. unsur mineral lainnya yang diperlukan sel ialah K, Ca, Mg, Na, S, Cl.

Unsur mineral yang digunakan dalam jumlah sangat sedikit ialah Fe, Mn, Co, Cu, Bo,

Zn, Mo, Al, Ni, Va, Sc, Si, Tu, dan sebagainya yang tidak diperlukan jasad. Unsur

yang digunakan dalam jumlah besar disebut unsur makro, dalam jumlah sedang unsur

oligo, dan dalam jumlah sangat sedikit unsur mikro. Unsur mikro sering terdapat

sebagai ikutan (impurities) pada garam unsur makro, dan dapat masuk ke dalam

medium lewat kontaminasi gelas tempatnya atau lewat partikel debu. Selain berfungsi

sebagai penyusun sel, unsur mineral juga berfungsi untuk mengatur tekanan osmose,

kadar ion H+ (kemasaman, pH), dan potensial oksidasi reduksi (redox potential)

medium.


45


2.7.6. Faktor tumbuh

Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan

(sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis

dari sumber karbon yang sederhana. Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh

dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit. Berdasarkan struktur dan

fungsinya dalam metabolisme, faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino,

sebagai penyusun protein; base purin dan pirimidin, sebagai penyusun asam nukleat;

dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian akti dari enzim.

2.7.7. Sumber nitrogen

Mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk amonium, nitrat, asam

amino, protein, dan sebagainya. Jenis senyawa nitrogen yang digunakan tergantung

pada jenis jasadnya. Beberapa mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk

gas N2 (zat lemas) udara. Mikroba ini disebut mikrobia penambat nitrogen.

2.8. State of the Art

Keragaman kandungan komponen berbagai media tumbuh alga diduga akan

mempengaruhi kualitas kandungan essensial pada Chlorella. Penelitian ini telah

dilakukan oleh sriharti dan Carolina dari Sekolah Teknologi Pertanian Subang.

Dengan menggunakan medium EDTA, Allen Miguel, Vonshak, dan Urea + TSP,

berhasil dilakukan uji kadar kandungan essensial ( Lemak, Protein, Karbohidrat) yang

di uji dengan masing – masing medium tersebut. hasil penelitian menunjukkan

bahwa tingkat pertumbuhan Chlorella tertinggi terdapat pada medium Urea + TSP.

Sedangkan kadar berat kering tertinggi yaitu 9,795 mg/l diperoleh pada Chlorella

yang ditumbuhkan di media Vonshak. Media Vonshak juga menghasilkan alga

dengan kadar protein tertinggi. Sedangkan kadar karbohidrat dan lemak tertinggi


46


ditemukan pada kultur yang tumbuh pada media Allen Miguel. Berdasarkan hasil

percobaan ini dapat disimpulkan bahwa jenis media memberikan pengaruh berbeda

terhadap kualitas Chlorella.

Pada dasarnya, perbedaan kualitas alga Chlorella pada berbagai media

disebabkan oleh kekhususan komponen kimia yang terkandung di dalam masing –

masing media. Seperti penelitian yang dilakukan oleh Carolina dari sekolah

teknologi pertanian subang, dengan menggunakan media urea + TSP misalnya,

mengandung lebih banyak sulfur yang berguna untuk pembelahan sel. Sehinga pada

penelitiaannya puncak kepadatan populasi dicapai pada waktu yang relatif singkat.

Nilai kandungan gizi Chlorella berupa protein, karbohidrat, dan lemak merupakan

tolak ukur dari kualitas Chlorella, terutama yang akan dimanfaatkan sebagai bahan

makanan.

Penelitian serupa juga dilakukan oleh Widianingsih , Ali Ridho, Retno

Hartati, & Harmoko dari Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Universitas Diponegoro Kampus UNDIP Tembalang pada tahun 2008.

Dengan judul Kandungan Nutrisi Spirulina platensis yang Dikultur pada Media yang

Berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan nutrisi Spirulina

platensis yang dikultur pada media Walne, teknis dan kontrol. Kelimpahan S.

Plantesis tertinggi dicapai pada kultur dengan media walne, demikian juga kandungan

protein, karbohidrat, air, abu dan lemaknya. Pada media Walne, kandungan protein,

karbohidrat dan lemak S. plantesis berturut-turut sebesar 50,05±0,53; 15,48±0,47;

dan 0,51±0,12%. Sedangkan, pada media teknis, kandungan protein, karbohidrat dan

lemak pada S. plantesis berturut-turut adalah 16,23±0,4; 12,57±0,22; dan 0,18±0,03

%. Perbedaan ini disebabkan oleh kandungan nutrient yang ada pada media kultur.

Menurut Vonshak et al. (2004) dan Sanchez-Luna et al. (2006) kualitas kandungan

nutrien Spirulina sp. berkaitan dengan komposisi nutrien di media kultur dan

parameter kualitas airnya. Sedangkan pada pusat-pusat pengadaan bibit kultur murni

mikroalga yang berskala laboratorium maupun massal (Andersen, 2005) kultur S.

plantesis menggunakan media Walne. Perbedaan kualitas air dan media kultur ini

diduga mengakibatkan perbedaaan kandungan nutrisi pada Spirulina yang


47


dihasilkannya. Hal ini berkaitan dengan kebutuhannya akan makro dan mikronutrien

untuk kehidupannya. Spirulina sp. membutuhkan makronutrien (N, P, S, K, Si dan

Ca) dan mikronutrien serta kandungan nitrat optimum (0,9 -3,5 mg/l) untuk

menunjang kehidupan dan pertumbuhannya (Becker, 1995; Andersen, 2005).

Mikronutrien seperti Fe, Mo, Cu, Ca, Mn, Zn, Co (Andersen, 2005) dibutuhkan

dalam jumlah yang lebih kecil tetapi harus ada dalam budidaya Spirulina sp.. Agar

mikronutrien tetap larut dalam media diperlukan chelator berupa EDTA (Etilen

Diamin Tetra Asetat Acid). Selain itu mikroalga juga memerlukan mikronutrien

organik berupa unsur vitamin yang menunjang pertumbuhannya, antara lain

Cobalamin (B12), Thiamin (B1) dan biotin (Taw, 1990; Becker, 1995; Andersen,

2005). Begitu pentingnya peranan nilai kandungan nutrisi S. platensi bagi manusia

dan beberapa organisme laut, maka media kultur yang tepat untuk mendapatkan

kandungan nilai nutrisi yang maksimal perlu dikaji lebih dalam. Oleh karenanya,

penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kadar karbohidrat, protein, lemak, air dan abu

dari S. platensis yang dikultur pada media Walne dan media Teknis. Kandungan

Nutrisi Spirulina platensis yang Dikultur pada Media yang Berbeda (Widianingsih,

dkk).


48


Tabel. 2.2 State of the Art

Jenis Alga Media Kultur Tahun Institusi Peneliti

Chlorella

pyrenoidosa

EDTA +

MgCl2

1998 Department

of Botany,

University

College of

Swansea,

Singleton

Park,

Swansea

John and P.J.

Syrett

Chlorella sp. C14 2000 Departement

of

Micrbiology ,

College of

Medicine ,

Universuty of

Florida

Paul F Elner

Chlorella

zofingiensis

Allen Miguel 2004 Pontificia

Universidad

Católica de

Valparaíso --

Chile

Borowitzka

Chlorella sp. Ekstrak Tauge 2005 Departemen

Biologi,

Fakultas

MIPA,

Universitas

Indonesia,

Depok

Nining

Betawati

Prihantini,

Berta Putri, dan

Ratna Yuniati

Chlorella

pyrenoidosa

A8 2007 Microbiology

Department,

Queen

Elizabeth

College,

Campden

Hill, London

W8 7AH

Margaret Watts

and John Pirt

Chlorella

vulgaris

Buitenzorg

Benneck 2008 Departemen

Teknik Kimia

UI

Sang Made

Chlorella

vulgaris

Buitenzorg

Benneck

termodifikasi

gas Nitrogen

2010 Departemen

teknik kimia

UI

Fadli Yusandi


49


BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian

Penelitian ini diawali dengan tahap persiapan yang terdiri dari perangkaian alat pada

reaktor tunggal, pembuatan medium dengan variasi sumber nitrogen, pembiakan

kultur murni Chlorella sp. dan penentuan jumlah inokulum. Tahap selanjutnya adalah

tahap pelaksanaan penelitian dengan mengembang biakkan kultur Chlorella sp.

Skemanya ialah sebagai berikut:

Mulai

Studi Literatur

Tahap Persiapan:

1. Perakitan alat fotobioreaktor

2. Pembuatan medium Benneck, Walne & BG-11

3. Pembiakkan kultur murni Chlorella vulgaris Butenzorg

dalam medium Benneck, Walne, & BG-11

4. Penentuan Jumlah Onikulum Pelaksanaan penelitian pembiakkan Chlorella vulgaris Buitenzorg dalam medium Benneck, BG-11,

Walne

Pelaksanaan Uji kandungan Essensial Chlorella vulgaris

Buitenzorg

Pengambilan & pengolahan data kandungan

Essensial Chlorella vulgaris Buitenzorg

Pembahasan & Kesimpulan

Selesai


50


3.2 Tahap Persiapan

3.2.1 Pembuatan medium benneck dan BG-11

Penggunaan medium Beneck, walne & BG-11 untuk kultivasi Chlorella vulgaris

Buitenzorg didasarkan atas pertimbangan antara lain karena nutrisi yang dibutuhkan

untuk pertumbuhan Chlorella vulgaris Buitenzorg terdapat pada medium ini dan juga

medium ini mudah dibuat. Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat medium

yaitu :

Tabel 3.1. Perbandingan Komposisi Nutrisi Medium Pembiakan Chlorella vulgaris.

(Sumber :Wirosaputro, 2002)

Nutrisi Benneck BG-11 Walne

MgSO4 100 mg/L 75 mg/L -

KH2PO4 200 mg/L 40 mg/L -

NaNO3 500 mg/L 1500 mg/L 100 mg/L

FeCl3 3-5 mg/L - 1,3 mg/L

ZnCl2 - - 0.021 mg/L

Cu.SO4.5H2O - 0.079 mg/L 0.02 mg/L

Citric Acid - 6 mg/L -

Na2EDTA - 1 mg/L 45 mg/L

H3BO3 - 2.86 mg/L 33,6 mg/L

CoCl2.6H2O - - -

NaH2PO4 - - 20 mg/L

MnCl2.6H2O - 1.81 mg/L 0,36 mg/L

(NH4)6Mo7O24.4H2O - - 0.009 mg/L

CaCl2.2H2O - 36 mg/L -

Na2CO3 - 20 mg/L -

ZnSO4.7H2O - 0.22 mg/L -

Na2MoO4.2H2O - 0.39 mg/L -

Co(NO3)2.6H2O - 0.049 mg/L -


51


1. Menyiapkan bahan-bahan pada tabel diatas, kemudian melarutkan bahan-bahan

tersebut dalam 1 dm3 aquadest dan diaduk sampai semuanya larut.

2. Mensterilkan medium menggunakan autoclave selama ± 1,5 jam kemudian

didinginkan.

3. Menyimpan medium tersebut dalam lemari pendingin bila tidak langsung

digunakan. Apabila terdapat endapan di dasar medium maka endapan

tersebut harus dipisahkan dahulu sebelum disimpan.

4. Mengulangi prosedur pembuatan medium benneck dengan mengganti dengan

medium BG-11.

3.2.2 Pembuatan rangkaian peralatan

Penelitian ini menggunakan fotobioreaktor berukuran 18 dm3 dengan

peralatan pendukungnya yang dirangkai di dalam suatu lemari tertutup ( transfer box)

yang dimaksudkan untuk mencegah masuknya kontaminan. Fotobioreaktor yang akan

digunakan diletakkan dalam posisi sejajar dan menghadap ke lampu halogen sebagai

sumber iluminasi. Aliran keluaran reaktor dimasukkan ke dalam sebuah erlenmeyer

discharge CO2 yang berisi air. Kalibrasi flowmeter juga dilakukan agar dapat

diketahui dengan tepat skala dari masing-masing flowmeter. Hal ini penting karena

gas yang mengandung CO2 yang akan dialirkan harus selalu dijaga konstan. Pada tiap

sambungan selang dilapisi dengan selotip untuk memastikan tidak ada sambungan

yang bocor sekaligus mencegah kontaminan masuk kedalam rangkaian. Sumber

iluminasi yang digunakan adalah lampu halogen dengan kekuatan intensitas cahaya

sampai 110,000 lx.

Berikut adalah ilustrasi rangkaian alat penelitian yang akan digunakan pada penelitian

ini, yaitu:


52


Gambar 3. 1 Susunan alat pada fotobioreaktor

3.2.3. Kultivasi kultur murni Chlorella vulgaris Buitenzorg dalam medium

benneck & BG-11

Prosedur kultivasi kultur murni adalah:

1. Menyiapkan medium Benneck & BG-11 serta peralatan pembiakan (wadah, selang

udara, tutup wadah) yang telah disterilkan terlebih dahulu.

2. Stok murni Chlorella vulgaris Buitenzorg dimasukkan ke dalam wadah steril dan

dicampur dengan medium Benneck & BG-11 yang telah steril. Perbandingan antara

jumlah stok Chlorella dengan medium dapat diatur sesuai kebutuhan riset.

Pemindahan ini harus dijaga steril, dilakukan dalam transfer box, setelah lingkungan

disterilkan dengan alkohol 70% dan menggunakan api bunsen.

3. Lalu medium kultur tersebut dipindahkan ke dalam fotobioreaktor pembiakkan dan

di-bubbling dengan menggunakan kompresor udara. Pada tahap ini juga harus

diberikan cahaya namun cukup dengan intensitas kecil ± 1,000 lx. Pembiakan dapat

dilakukan selama satu minggu atau lebih bila bertujuan untuk memperbanyak stok

yang ada, tetapi jika hanya untuk melewati lag time dapat dilakukan selama 2-3 hari

atau ±60 jam, tergantung pertumbuhan jumlah selnya.

3.2.4 Penentuan jumlah inokulum

Penentuan jumlah inokulum penting dalam penelitian ini, karena berkaitan langsung

dengan jumlah sel Chlorella sp. yang terdapat dalam kultur. Jumlah inokulum perlu


53


diketahui agar dapat dilihat perubahan jumlahnya dan hal ini berkaitan dengan besar

intensitas cahaya yang dibutuhkan.

Langkah-langkah penghitungan :

1. Kultur yang akan dihitung jumlah inokulumnya, diaduk sampai semua endapan

Chlorella vulgaris Buitenzorg merata dalam medium.

2. Mengambil sampel inokulum dengan pipet tetes secukupnya (jika menggunakan

mikroskop); mengambil 5 ml (jika menggunakan spektrofotometer)

3. Penghitungan sel dapat dilakukan dengan menggunakan mikroskop maupun

spektrofotometer, dengan catatan untuk penghitungan menggunakan spektrofotometer

telah dibuat kurva kalibrasi OD vs Nsel.

(a) Menggunakan Mikroskop

- Meneteskan sampel pada Neubauer Improved secukupnya (± 2 tetes pada ruang

atas/bawah). Sampel ini kemudian ditutup dengan kaca preparat.

- Menghitung dengan menggunakan mikroskop (perbesaran 100x, diusahakan

seluruh bagian bilik hitung terlihat dengan jelas). Penghitungan menggunakan

counter manual sebagai alat pencacah.

- Mengambil rata-rata jumlah inokulum untuk setiap bilik dan ruangan, kemudian

dihitung dengan rumus N (sel/ml) = jumlah sel rata-rata x 10.000, bila menggunakan

pengenceran maka nilai N dikali factor pengenceran, misal penegenceran 4x, maka N

= jumlah sel rata-rata x 10.000 x 3.

(b) Menggunakan Spektrofotometer

- Spektrofotometer diatur pada panjang gelombang 680nm. Panjang gelombang

680nm didapat dari peak yang keluar selama kalibrasi panjang gelombang dengan

menggunakan Spektrofotometer double beam. Untuk melihat nilai OD pada penelitian

ini digunakan spektrofotometer single beam, dan cahaya tampak (VIS) sebagai

sumber cahaya yang akan diabsorbsi oleh Chlorella sp.

- Kalibrasi spektrofotometer dengan menggunakan kuvet berisi aquadest/medium

pada panjang gelombang yang sama, kemudian mengatur agar absorbansinya

menunjukkan angka 0.000 (nol).


54


- Masukkan sampel ke dalam kuvet, kemudian uji dalam spektrofotometer. Data yang

diambil adalah nilai absorbansi pada range 0.2-0.4, jika melebihi dari range tersebut

maka sampel harus diencerkan sampai nilai absorbansinya mencapai range tersebut.

Nilai OD 0.2-0.4 merupakan range di dalam nilai T(Transmission) 15-65. Kemudian

jumlah selnya dapat diketahui dari kurva kalibrasi OD vs Nsel. Jika dilakukan

pengenceran maka jumlah selnya dikalikan jumlah pengenceran yang dilakukan.

3.3 Pelaksanaan Kegiatan Penelitian

Pada penelitian ini akan dilakukan 2 tahap penelitian. Pada tahap pertama, biomassa

Chlorella vulgaris Buitenzorg dibiakkan dala fotobioreaktor. Setelah biomassa

Chlorella vulgaris Buitenzorg dibiakan pada medium bennck, tahap selanjutnya

adalah menguji kandungan lipid yang ada pada sampel biomassa Chlorella vulgaris

Buitenzorg tersebut. Kandungan lipid tersebut akan diuji dengan menggunakan

metode Bligh-Dyer yang memanfaatkan prinsip gravimetri dengan menggunakan

pelarut polar dan non polar.

3.4 Pengambilan Data

Data yang diambil selama penelitian ini adalah grafik profil pertumbuhan, dan

besarnya kandungan Essensial yang ada pada biomassa Chlorella vulgaris

Buitenzorg.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengambilan Data adalah:

Variabel penelitian yang diambil yaitu OD600, pH dan I akan diolah

menggunakan beberapa metode perhitungan, antara lain :

3.4.1 Pengolahan Data OD600

Nilai OD yang didapatkan dari hasil penelitian akan dikonversi menjadi nilai

N sel dan X dimana N sel adalah jumlah sel Chlorella vulgaris Buitenzorg yang

terdapat di dalam satu satuan volume, sedangkan berat kering biomassa (X) adalah

berat dari Chlorella vulgaris Buitenzorg di luar medium hidupnya. Jumlahnya dapat

dihitung secara langsung dengan menggunakan data absorbansi pada 600 nm dan


55


mengkorelasikannya dengan menggunakan kurva kalibrasi OD600 Vs Nsel dan OD600

Vs X. Dari pengolahan ini dapat dibuat kurva pertumbuhan X Vs t.

Selanjutnya dibuat model pendekatan untuk mendapatkan suatu persamaan

yang menyatakan hubungan antara X dengan t atau X = f(t). Persamaan ini digunakan

untuk menghitung nilai laju pertumbuhan spesifik (µ) yaitu laju pertumbuhan

produksi biomassa pada fasa logaritmik dan merupakan waktu yang diperlukan untuk

sekali pembelahan sel. Pada pengolahan ini model yang digunakan adalah persamaan

kinetika monod, yaitu :

(3.1)

(3.2)

dimana :

µ = laju pertumbuhan spesifik (h-1

)

N = jumlah sel (sel/cm3)

X = berat kering sel/biomassa (g/dm3)

t = waktu (h)

3.4.2. Pengolahan Data pH

Nilai pH digunakan untuk menghitung besar konsentrasi [HCO3-] dalam

reaktor dengan menggunakan persamaan Henderson-Hasellbach, yaitu :

(3.3)

Dimana :

PT = tekanan operasi (atm)

yCO2 = konsentrasi gas CO2 yang diumpankan (5%)

KCO2 = 4,38 x 10-7

HCO2 = 2900 KPa/mol

T = temperatur operasi


56


T0 = temperatur standar

3.4.3 Pengolahan Data CTR dan qCO2

CTR (Carbondioxide Transfer Rate) merupakan banyaknya gas CO2 yang

ditransferkan dalam suatu volum medium yang dibutuhkan oleh metabolisme sel

selama satu satuan waktu tertentu. qCO2 adalah laju gas CO2 yang ditransfer dalam

suatu volum medium karena adanya aktivitas kehidupan biologi dalam satu satuan

waktu tertentu.

(h

-1) (3.4)

dimana :

X = berat kering 1 sel Chlorella vulgaris B. x jumlah sel/cm3 (g/dm

3)

∆yCO2 = selisih antara konsentrasi CO2 pada gas keluaran dan gas masukan

bioreaktor tembus cahaya

(g/dm3.h) (3.5)

Dalam penelitian ini :

(3.6)

(3.7)

(3.8)


57


3.4.4. Metode Pengambilan Data Lipid (Bligh Dryer)

Sampel mikroalga yang telah dipecah dinding selnya disentrifuge selama 10

menit sekitar 8500 rpm sehingga terjadi pemisahan antara mikroalga dan

medium.

Cake dipisahkan dari supernatannya kemudian diukur volumenya.

Setiap 1 mL cake dicampurkan dengan 2 mL metanol dan 1 mL kloroform

menggunakan vortex.

Setelah tercampur sempurna, cake tersebut ditambhakan 1 mL kloroform dan

1 mL air demin, dan vortex kembali.

Sampel lalu disentrifuge selama 10 menit.

Setelah terjadi pemisahan, ambil bagian bawah yang merupakan campuran

lipid (berwarna kuning) dengan pipet tetes.

Lipid kemudian dikeringkan dari kloroformnya.

Berat lipid didapatkan dari selisih antara berat cawan kosong dan berat cawan

dengan lipid kering.

3.4.5. Metode Pengambilan Data Klorofil

Sampel dicampurkan aseton dengan perbandingan 1:1 dalam tabung 10 ml.

Kemudian ditambahkan glass bead.

Sonikasi dalam sonikator selama ± 45 menit.

Di-sentrifuge ± 30 menit

Ukur absorbansinya pada panjang gelombang 645 nm & 663 nm (dengan

larutan standarnya adalah aseton.)

Masukkan data absorbansi ke dalam persamaan (Porra,2002) =

Klorofil a (mg/dm3) = 12.25 (A663) - 2.55 (3.9)

Klorofil b (mg/dm3) = 20.31 (A645) - 4.91 (3.10)

Total Klorofil (mg/dm3) = 17.76 (A645) + 7.34 (A663) (3.11)


58


3.4.6. Pengambilan Data Beta Karoten (karotenoid)

Sebanyak 10 ml kultur disentrifuge dengan kecepatan 3500 rpm selama 15

menit kemudian supernatan dibuang.

Endapan alga selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 70°C.

Sampel lalu diekstraksi dalam campuran 3 ml etanol, 6 tetes kalium

hidroksida 60 % dan 3 ml larutan natrium klorida 0,9 %.

Sonikasi selama 15 menit kemudian di-sentrifuge kembali dengan kecepatan

3500 rpm selama 15 menit.

Supernatan yang dihasilkan ditambah 4 ml dietil eter, kemudian dikocok.

Akan diperoleh dua lapisan, yaitu lapisan bawah berwarna hijau dan lapisan

atas berwarna kuning.

Supernatan yang berwarna kuning diukur serapan pada panjang gelombang

maksimum 450 nm.

Masukkan data absorbansi ke dalam rumus (Porra,2002)

Karotenoid (mg/dm3) = (1000A450 -3.27[Klorofil a] – 104 [klorofil b]/227)

(3.12)

3.4.7. Metode Pengambilan Data protein (Metode Lowry)

Larutan protein standar (BSA 200 μg/mL) dan dH2O dicampurkan dalam

jumlah tertentu (Tabel 3.2) dalam tabung reaksi sehingga diperoleh berbagai

konsentrasi antara 20-200 mg dalam larutan standar 1 mL.

Pada tabung lain dicampurkan juga sampel protein dan dH2O sehingga

volume total larutan sampel 1,0 mL.

Kemudian larutan Biuret 5 mL ditambahkan ke dalam masing-masing tabung

yang berisi larutan proein (standar dan sampel) dan segera divortex.

Campuran reaksi diinkubasi pada suhu kamar tepat 10 menit. Untuk

menghitung waktu reaksi digunakan stopwatch, dan waktu dihitung saat

menambahkan larutan Biuret. Agar waktu reaksinya seragam untuk tiap


59


sampel, ketika menambahkan larutan Biuret pada tabung berikutnya diberikan

selang waktu tertentu.

Kemudian pada menit ke-10 sebanyak 0,5 mL reagen Folin ditambahkan ke

dalam campuran reaksi dan segera dikocok menggunakan vortex. Larutan

diinkubasi pada suhu kamar selama 30 menit setelah penambahan reagen

Folin.

Serapan masing-masing larutan diukur tepat pada menit ke-30 yang ditetapkan

pada panjang gelombang 750 nm.

Tabel 3.2 Penentuan kadar protein dengan metode Lowry

Blanko Larutan standar Sampel protein (μL)

No. tabung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Standar BSA (mL) - 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 2,0 - - -

Sampel protein (μL) - - - - - - - 5 50 200

Aquades (mL) 2 1,2 1,0 0,8 0,5 0,2 - 1,995 1,95 1,8

Larutan Biuret (mL) 5

Reagen Folin (mL) 0,5

Berdasarkan data yang diperoleh (dapat dilihat pada lampiran), grafik yang

terbentuk adalah sebagai berikut:


60


Gambar 3. 2 Kurva kalibrasi uji protein

Dari kurva kalibrasi standar protein yang didapat, kadar protein dihitung sebagai

berikut:

12055,000079667,0750 CA (3.13)

dengan C adalah kadar protein.

Hasil seluruh pengolahan data untuk setiap variasi media kultur selanjutnya

akan dibandingkan melalui grafik pertumbuhan sel terhadap waktu, metabolisme

terhadap waktu, dan fiksasi karbon dioksida terhadap waktu, serta kandungan nutrisi

terhadap metode pemanenan agar dapat diamati pengaruh dari metode pemanenan

terhadap jumlah biomassa dan kandungan nutrisinya.


61


BAB IV

HASIL & PEMBAHASAN

Pada bab ini, akan dijelaskan mengenai pelaksanaan penelitian, hasil pengamatan,

serta analisa dari hasil penelitian.

4.1. Pembahasan Umum

Pada penelitian ini, mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg dikultivasi

dalam sebuah fotobioreaktor kolom gelembung dengan variasi media kultur yang

berbeda untuk melihat pengaruhnya terhadap tingkat pertumbuhan dan pengaruhnya

terhadap kandungan esensial . Pembahasan mengenai hasil penelitian akan

ditekankan pada pengaruh jenis media kultur terhadap tingkat produksi biomassa

Chlorella vulgaris Buitenzorg dan kandungan esensial seperti protein, lemak,

klorofil, dan karotenoid. Penelitian ini dilakukan karena pada dasarnya perbedaan

kualitas alga Chlorella pada berbagai media disebabkan oleh kekhususan komponen

kimia yang terkandung di dalam masing – masing media.

Variasi medium dipilih pada penelitian ini karena perannya bagi pertumbuhan

dan pembentukkan kandungan essensial yang sangat penting. Berbagai seperti Nutrisi

nitrogen merupakan unsur kimia anorganik pembentuk kimia organik seperti protein,

klorofil, lipid, dan karotenoid. Ketiga kandungan essensial tersebut dipilih karena

konsentrasinya dari biomassa Chlorella vulgaris yang cukup tinggi. Namun, tidak

semua bentuk dan konsentrasi nutrisi dapat memberikan hasil kandungan essensial

yang baik bagi biomassa Chlorella vulgaris Buitenzorg. Oleh karena itu, jenis nutrisi

yang digunakan pada pertumbuhan mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg

dijadikan sebagai variabel bebas.

Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah penentuan media kultur yang

tepat digunakan untuk meningkatkan kandungan lipid, klorofil, dan protein. Dengan

mengetahui media kultur yang tepat tersebut, dapat diatur jumlah kandungan

essensial yang ingin dihasilkan dengan lebih optimal. Selain itu, pemanfaatan


62


biomassa baik sebagai bahan baku energi alternatif biodiesel maupun bahan baku

suplemen makanan dapat lebih dioptimalkan.

Pada tahap awal penelitian, medium yang akan digunakan dipersiapkan

terlebih dahulu. Medium yang digunakan adalah medium Benneck , Walne, dan BG-

11. Komposisi dalam medium ini dipilih karena senyawa yang digunakan tersebut

mempunyai nutrisi mikro maupun makro yang dibutuhkan dalam pertumbuhan

mikroalga.

Pada penelitian ini, digunakan strain Chlorella vulgaris Buitenzorg sebagai

objek penelitian yang merupakan ganggang bersel tunggal yang didapat dari Balai

Penelitian Perikanan Air Tawar Depok. Penamaan nomenclature Buitenzorg diambil

untuk identitas jenis Chlorella ini karena berasal dari daerah bogor yang pada zaman

Belanda disebut sebagai Buitenzorg (kota yang sejuk). Penelitian ini menggunakan

fotobioreaktor kolom gelembung tembus cahaya skala menengah bervolume 18 L

dengan ukuran reaktor (38,5 x 10 x 60) cm3. Ukuran tersebut digunakan karena

reaktor didesain memiliki ukuran yang sangat tipis, hal ini bertujuan untuk membantu

cahaya mudah tembus hingga ke belakang reaktor dan menghindari terjadinya self-

shading (peristiwa penutupan satu sel oleh sel lain yang menyebabkan tidak

meratanya cahaya dan CO2 yang didapatkan oleh alga) saat kultur sudah semakin

padat. Penggunaan kolom gelembung tembus cahaya dilakukan karena kolom ini

merupakan peralatan yang sesuai untuk budidaya mikroorganisme fotosintesa karena

maksimalisasi peningkatan produksi dan penyediaan cahaya yang secara simultan

memberikan laju produksi volumetrik yang tinggi dapat dilakukan pada reaktor ini

(Wijanarko, 2006).

Untuk mengembangbiakan Chlorella vulgaris ini diperlukan sejumlah energi.

Energi yang dibutuhkan adalah energi cahaya yang digunakan sel untuk

berfotosintesis. Agar dapat menghitung kuantitas energi cahaya yang diperlukan

selama proses perkembangbiakan maka fotobioreaktor bagian samping ditutup

dengan menggunakan karton yang berwarna hitam. Hal ini bertujuan untuk

menghindari adanya penyerapan energi cahaya pada bagian lain selain bagian yang

memang seharusnya dikenai cahaya. Dengan menutup semua sisi kecuali bagian


63


depan maka kita dapat menghitung dengan lebih teliti jumlah energi cahaya yang

dibutuhkan dalam pembiakannya.

Sebelum dilakukannya percobaan, terlebih dahulu dilakukan pensterilan alat

dengan mencuci bersih alat-alat yang akan digunakan, menyemprotnya dengan

alkohol 70% dan kemudian menyinari dengan lampu UV selama ± 7 menit. Untuk

alat-alat yang terbuat dari gelas dilakukan pembasuhan menggunakan air panas

selama beberapa kali setelah tahap pencucian untuk membunuh kuman. Hal ini

bertujuan untuk menghilangkan kontaminan yang ada pada alat-alat yang akan

digunakan. Masalah kontaminan ini amat penting untuk diperhatikan mengingat amat

rentannya Chlorella vulgaris Buitenzorg ini pada kontaminan dalam bentuk apapun.

Keberadaan kontaminan dalam reaktor nantinya akan membunuh sel perlahan-lahan

yang ditandai dengan menurunnya nilai Optical Density dari waktu ke waktu. Saat

reaktor sudah dimasuki kontaminan maka seluruh sel yang ada tidak dapat

diselamatkan lagi dan penelitian harus diulang kembali. Hal ini disebabkan karena

kontaminan yang ada tidak dapat dipisahkan dari sel dan medium.

Pada tahap awal penelitian, dilakukan penentuan kurva OD600 Vs X.

Penentuan kurva OD600 Vs X ini bertujuan untuk memudahkan perhitungan terhadap

berat kering sel selama masa kultivasi sehingga untuk mengetahui jumlah sel serta

berat kering dari sampel cukup dengan mengetahui tingkat absorbansinya yang

kemudian dihubungkan dengan kurva OD600 Vs X. Hal ini membuat prosedur

perhitungan maupun pengukuran yang dilakukan tidak membutuhkan waktu yang

relatif lama. Kurva OD600 Vs X yang digunakan pada penelitian ini merupakan kurva

hasil penelitian Sang Made Kresna (2004). Panjang gelombang yang digunakan

dalam pengukuran absorbansi adalah 600 nm, karena absorbansi dari Chlorella

vulgaris Buitenzorg pada panjang gelombang ini paling tinggi jika dibandingkan pada

panjang gelombang cahaya tampak lainnya.

Tahapan penelitian berikutnya adalah kultur terhadap Chlorella vulgaris

Buitenzorg dalam medium Benneck. Medium ini dipilih sebagai medium kultur

Chlorella vulgaris Buitenzorg karena dalam medium ini banyak terdapat senyawa

makro yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan Chlorella vulgaris Buitenzorg


64


secara optimal dalam fotobioreaktor, seperti NaNO3, MgSO4 dan KH2PO4. Mg2+

diperlukan dalam mengontrol proses pembelahan sel, sedangkan PO43-

dan NO3-

sangat penting dalam pembentukan nukleat dan protein selama pertumbuhan sel.

Selain itu, dipilihnya Benneck sebagai medium dalam penelitian ini karena Benneck

telah terbukti mampu memberikan asupan nutrisi kepada Chlorella vulgaris

Buitenzorg pada penelitian-penelitian sebelumnya. Sedangkan variasi medium yang

digunakan adalah media walne dan bg-11 karena kedua media ini adalah media yang

juga dapat digunakan sebagai media kultur alga hijau dan memiliki kekayaan unsure

hara yang memadai.

Pembiakan medium kultur murni Chlorella vulgaris Buitenzorg dalam

medium Benneck, BG-11, dan walne (pre-culture) dilakukan untuk mempersiapkan

mikroalga berada pada fase pertumbuhan eksponensial atau telah melewati fase

adaptasi (lag phase) serta untuk membiasakan mikroalga pada kondisi operasi yang

akan digunakan pada penelitian ini. Waktu pre-culture untuk tiap jenis

mikroorganisme berbeda-beda, untuk Chlorella vulgaris adalah selama 48 jam

(Wijanarko, 2006). Proses ini dilakukan dalam fotobioreaktor berukuran 6 liter

dengan intensitas penyinaran yang cukup serta aliran udara tanpa CO2 tambahan.

Langkah berikutnya adalah pembuatan kerapatan awal dari mikroalga

Chlorella vulgaris Buitenzorg. Pada tahap ini dilakukan variasi kerapatan sel sebagai

kerapatan sel awal Chlorella vulgaris Buitenzorg dalam fotobioreaktor, mulai dari

±0,104 g/L sampai ±0.130 g/L. Pembuatan starter ini dilakukan dengan menuangkan

Chlorella dari hasil pre-culture kemudian ditambahkan dengan medium Benneck

sampai memiliki nilai absorbansi yang menunjukan jumlah sel (Xsel) sebanyak ±0,104

g/L sampai ±0.130 g/L . Kemudian dialirkan ke reaktor udara yang telah dicampur

dengan CO2 sebesar 5%. CO2 inilah yang dibutuhkan pada proses fotosintesis. Jika

jumlah CO2 yang diberikan ini terlalu banyak maka akan berdampak buruk pada sel.

Sel-sel akan mengalami shear stress, namun jika jumlah yang diberikan terlampau

sedikit maka kita akan sulit mendeteksinya dengan Gas Cromatography. Besar

kecepatan superficial ini juga menentukan pertumbuhan sel dalam reaktor, jika terlalu

besar maka sel-sel akan sulit untuk menangkap gas yang dilewatkan, namum jika


65


terlalu lambat akan membuat medium jenuh akan CO2.

Setelah semua kondisi operasi ditetapkan, penelitian baru dapat dimulai. Data

yang diambil mencakup ODsel, ODfiltrat, pH, Iback, yCO2in dan yCO2out untuk rentang

waktu yang telah ditentukan. Data ODsel digunakan untuk melihat adanya

peningkatan berat kering sel dalam masa kultivasi, data ODsel diambil setiap 6 jam

sekali. pH digunakan untuk melakukan perhitungan terhadap konsentrasi substrat

HCO3- yang terdapat dalam medium, sedangkan untuk mengetahui besarnya energi

cahaya yang tersedia dan dikonversi untuk pertumbuhan Chlorella vulgaris

Buitenzorg digunakan data Io dan Iback, data yCO2in dan yCO2out digunakan untuk

mengetahui seberapa besar CO2 yang terfiksasi oleh Chlorella vulgaris Buitenzorg.

Pengambilan data selanjutnya adalah pengujian kandungan essensial yang

ada. Pengambilan data kandungan baik lipid, protein maupun klorofil dilakukan pada

saat akhir kultivasi yaitu setelah 204 jam. Hal tersebut dilakukan agar perubahan yang

terjadi dari kandungan essensial tersebut dapat terlihat.

Pengujian kandungan lipid menggunakan metode Bligh-Dyer. Metode ini

sudah cukup lama digunakan dan sangat sederhana karena tidak membutuhkan

peralatan khusus. Prinsip yang digunakan pada metode ini hanya gravimetri dimana

terdapat dua lapisan yang akan terbentuk dan terpisah berdasarkan berat molekulnya.

Pelarut yang digunakan adalah methanol untuk mengikat air yang polar dan

chloroform untuk mengikat lipid yang non polar. Hasil akhir yang didapatkan dari

pengujian lipid adalah produk lipid yang bercampur dengan chloroform. Pemisahan

lipid dari chloroform cukup dengan menguapkan chloroform yang bersifat sangat

volatile.

Pengujian selanjutnya adalah pengujian klorofil dan protein. Untuk

melakukan pengujian kandungan ini, dinding sel mikroalga dipecah terlebih dahulu

dengan menggunakan prinsip getaran dari gelombang ultrasonic yang dikenal dengan

metode sonikasi. Untuk mempercepat pemecahan dinding sel mikroalga digunakan

glass bead. Pengujian klorofil dilakukan dengan menggunakan metode kelarutan.

Klorofil mempunyai sifat hidrofilik sehingga klorofil dapat larut dalam pelarut

nonpolar. Dalam penelitian ini, pelarut nonpolar yang digunakan adalah aseton.


66


Kelarutan klorofil dalam aseton tersebut diukur absorbansinya pada panjang

gelombang 645 dan 663 nm. Untuk mendapatkan kandungan klorofil, absorbansi

yang terukur tersebut dimasukkan ke dalam persamaannya.

Untuk menguji kandungan protein, metode yang digunakan adalah metode

Lowry. Persiapan yang dibutuhkan pada metode Lowry cukup rumit karena perlu

membuat kurva kalibrasi terlebih dahulu. Kurva kalibrasi yang dibuat adalah kurva

antara kandungan protein standar dengan absorbansinya. Protein standar yang

digunakan adalah Bovine Serum Albumin (BSA). Persiapan selanjutnya adalah

membuat larutan CuSO4 Alkalin. Protein yang ada pada sel mikroalga akan terikat

dengan tembaga yang ada pada larutan CuSO4 alkalin. Kemudian, tembaga-protein

yang terbentuk akan menguraikan folin phenol reagent (asam fosfomolibdat dan asam

fosfotungsat) menjadi molibdenum yang berwarna biru. Semakin banyak protein

yang menguraikan maka semakin berwarna biru pula sampel yang dihasilkan.

Panjang gelombang yang digunakan untuk mengukur absorbansi protein adalah 600

nm. Hasil pengujian kandungan protein dan klorofil tidak dapat langsung digunakan

sebagai produk karena pengujian yang dilakukan bukanlah ekstraksi langsung

melainkan hanya uji kualitatif dari protein dan klorofil sehingga hasil yang

didapatkan masih bercampur dengan pelarut yang tergolong berbahaya bagi tubuh

manusia.

4.2. Data Penelitian

Pada bagian ini akan diberikan data hasil pengamatan yang diperoleh dari

penelitian ini. Data mengenai Pengaruh media kultur yang dilihat tersebut dipisahkan

terdiri dari pengaruh medium terhadap tingkat pertumbuhan Chlorella vulgaris,

kemampuan Chlorella vulgaris dalam melakukan fiksasi CO2 dalam berbagai media

pertumbuhan, dan yang terkahir adalah pengaruh media pertumbuhan terhadap

pembentukkan kandungan esensial seperti klorofil, protein, lipid, dan beta karoten

pada Chlorella vulgaris, Data yang diberikan terbagi menjadi dua bentuk gambar

dan bentuk angka atau perhitungan. Data gambar akan diberikan pada bab ini


67


sedangkan data angka atau perhitungan akan diberikan pada bagian lampiran. Di

gunakan persamaan 3.1 untuk menghitung persamaan ini.

4.2.1 Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap Tingkat Pertumbuhan

Gambar 4.1. Perbandingan Kurva pertumbuhan Berat Kering Chlorella vulgaris di berbagai

media kultur

Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa kelimpahan tertinggi pada saat fasa

stasioner selama pengamatan adalah Chlorella vulgaris yang dikultivasi dalam

medium BG-11 yaitu mencapai 1.5 g/L. lalu diikuti oleh pertumbuhan Chlorella

vulgaris yang dikultivasi dalam Medium Beneck mencapai 1.103 g/L, dan

selanjutnya oleh media walne mencapai 0.76087 g/L.

Data kultivasi di atas dilakukan pengambilan data pertumbuhan setelah

dilakukan refresh Chlorella vulgaris selama 24 jam untuk menghindari lag phase

agar pada saat kultivasi dilakukan, pertumbuhan sudah menunjukkan fasa

eksponensial.

BG-11

WALNE

BENECK


68


Setelah masa adaptasi berakhir terjadi pertumbuhan yang dipercepat pada fase

eksponensial. Pada fase eksponensial dapat dilihat bahwa Chlorella vulgaris yang

dikultivasi pada 100 jam pertama memiliki profil yang naik. pada 100 jam pertama

C. vulgaris yang dikultivasi di dalam media walne memiliki profil tertinggi bila

dibandingkan dengan medium lainnya. Namun C. vulgaris yang dibiakkan dalam

BG-11 setelah seratus jam masih mengalami pertumbuhan yang lebih besar

dibandingkan dengan media kultur lainnya dan bahkan mengalami puncak kepadatan

sel tertinggi setelah di atas 180 jam. Hal ini dikarenakan pada media walne umumnya

memiliki kandungan unsur hara yang relatif lebih rendah dibandingkan dibandingkan

dengan media kultur lainnya. Sebagai contoh unsur nitrogen yang digunakan sebagai

salah satu bahan utama bagi Chlorella untuk membantu proses pertumbuhannya

sebanyak 100 mg/L . Meskipun unsur – unsur lainnya pada media walne beragam,

namun pada umumnya memiliki konsesntrasi yang jauh lebih kecil. Hal ini

berdampak pada mudahnya Chlorella menyesuaikan kondisi intrasel nya untuk dapat

beradaptasi dengan media kultur yang baru, sehingga proses penyerapan unsure hara

secara diusi lebih mudah untuk dilakukan dalam media walne. Berbeda dengan

media BG-11 yang memiliki tingkat kenaikkan jumlah selnya lebih rendah

dibandingkan yang lain pada sekitar 70 jam pertama. Hal ini disebabkan Chlorella

vulgaris membutuhkan waktu adaptasi yang lebih lama dengan media kultur barunya

yang relatif konsentrasi unsure haranya lebih tinggi, sebagai contoh unsur nitrogen

dalam media BG-11 mencapai 1500 mg/L dalam bentuk NaNO3 dimana jumlahnya

mencapai lima belas kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan sumber nitrogen

yang ada pada media walne. Namun setelah melewati waktu kultivasi 100 jam, C

.Vulgaris yang dibiakkan dalam media walne cenderung sudah mengalami penurunan

tingkat pertumbuhan. Hal ini dikarenakan jumlah unsur hara dalam media walne

sudah habis dan tidak lagi dapat dengan optimum melakukan pertumbuhannya.

Berbeda dengan C vulgaris yang dibiakkan dalam media BG-11 setelah 100 jam

masih menunjukkan kenaikkan pertumbuhan yang signifikan sampai 180 jam dan

mulai mendekati fasa stasioner pada 196 jam.


69


Hal ini terjadi karena media kultur BG-11 Pada media ini unsur-unsur Fe,

Mn, Cl, dan Zn lebih banyak tersedia dari pada media yang lainnya. Unsur-unsur

tersebut digunakan Chlorella sp untuk proses fotosintesis, dimana hasilnya digunakan

untuk pertumbuhan (Fogg, 1965). Pada fase eksponensial terjadi peningkatan rerata

kerapatan sel. Proses perbanyakan sel pada saat memasuki fase eksponensial

berlangsung cepat sehingga populasi sel bertambah. Pertambahan populasi sel

Chlorella vulgaris yang pesat tersebut kemungkinan terjadi karena kandungan nutrien

di dalam BG-11 masih terdapat dalam konsentrasi yang tinggi sehingga proses

pertumbuhan dan pembelahan sel berlangsung cepat. Kurva pertumbuhan

memperlihatkan kultur mencapai saat peak yang berbeda pada masing-masing media

perlakuan.

Setelah mencapai peak, rerata kerapatan sel mulai menurun, yang

menandakan kultur mulai memasuki fase stasioner. Fase stasioner pada kultur

mikroalga berkaitan dengan berkurangnya sejumlah besar nutrien. Selain itu,

penurunan terjadi akibat berkurangnya intensitas cahaya yang diterima oleh Chlorella

vulgaris akibat adanya fenomena pembentukan bayangan (fenomena self-shading)

oleh sel-sel mikroalga tersebut dalam kultur.

Kultivasi pada media beneck , pertumbuhan spesifik Chlorella sp lebih rendah

dari pada perlakuan dengan media BG-11. namun masih lebih tinggi dari perlakuan

dengan media walne. Hal ini terjadi karena dalam media beneck terdapat unsure

utama dalam proses pertumbuhan yang cukup besar konsentrasi nya yaitu senyawa

nitrogen yang terbentuk dalam senyawa NaNO3 sebesar 500 mg/L. lima kali lebih

banyak dibandingkan dengan media walne yang hanya mencapai 100 mg/L.

Dalam medium BG-11 kelimpahan sel saat puncak sangat tinggi. Hal ini

sangat menguntungkan bagi kultur pakan alami yang membutuhkan jumlah pakan

yang cukup dan waktu yang cepat. Fase kematian terjadi setelah masing-masing

perlakuan media mencapai puncak populasi. Pengurangan populasi ini disebabkan

karena kultur yang dilakukan pada volume yang terbatas yang menyebabkan jumlah

nutrien yang terkandung dalam media juga terbatas sehingga Chlorella sp tidak

mampu lagi mempertahankan kepadatan selnya.


70


Lalu pertumbuhan terendah diperoleh chlorella dalam medium walne. Hal ini

disebabkan karena media walne memiliki kandungan NaNO3 yang rendah yaitu

sekitar 100 mg/L dan media walne juga tidak memiliki ion fosfat dalam media

kulturnya. Hal ini menyatakan bahwa diperlukan fosfat dan nitrogen dalam bentuk

nitrit (NO2-) , nitrogen merupakan salah satu unsure yang diperlukan mikroalga dalam

jumlah besar dan bisa menjadi factor pembatas dalam pertumbuhan mikroalga

(Nybakken 1992). Kebutuhan unsure hara yang tercukupi dan factor lingkungan

yang mendukung akan menghasilkan laju pertumbuhan yang baik.

Mnurut bold dan wayne 1985, nitrogen adalah komponen yang penting

sebagai sumber nutrisi mikroalga untuk fasa pertumbuhannya. Mikroalga akan

memasuki fasa pertumbuhan secara eksponensial sebagai fugsi waktu, sepanjang

unsure hara dan cahaya mencukupi (Richmond 2003).

Grahame (1987) juga menyatakan bahwa penambahan nitrogen dapat

meningkatkan pertumbuhan mikroalga sesuai dengan anggapan bahwa nitrogen

merupakan factor pembatas.

Manfaat unsur Fosfor (P) yang ada pada media BG-11 dan Beneck, mutlak

diperlukan karena unsure ini penting untuk proses transformasi energi dalam proses

fotosintesis. Fosforilasi adenosine menghasilkan adenosine monofosfat, difosfat , dan

trifosfat (AMP, ADP, dan ATP) yang kemudian digunakan oleh mikroalga sebagai

sumber energi untuk kelangsungan proses kimia lainnya. Fungsi K2HPO4 adalah

sebagai sumber fosfor untuk sintesis senyawa penghasil energi bagi aktivitas sel

(Kuhl,1974).

Pada konsentrasi fosfat yang tinggi, energi yang diperlukan oleh Chlorella

vulgaris tersedia dalam jumlah yang lebih banyak sehingga Chlorella vulgaris yang

lebih cenderung akan memanfaatkan nitrat untuk pertumbuhannya dibandingkan

ammonium (Hladka,1971). Konsentrasi nitrat yang relatif lebih rendah dibandingkan

konsentrasi ammonium, diduga tidak dapat mencukupi kebutuhan Chlorella untuk

mendukung pertumbuhannya. Hal inilah yang menmyebabkan meskipun media

walne memiliki kandungan ion NH4+

yang berasal dari (NH4)6Mo7O24.4H2O sebesar


71


0.009 mg/L namun media ini tidak memiliki kandungan unsur hara yang cukup untuk

memenuhi kebutuhan nutrisi Chlorella vulgaris.

4.2.2 Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap Laju Pertumbuhan (µ)

Chlorella vulgaris Buitenzorg.

Laju pertumbuhan produksi biomassa pada media kultur seharusnya berada

dalam fase logaritmik dimana laju pertumbuhan berada pada titik maksimal lalu

seiring bertambahnya waktu akan terus menurun hingga memasuki fasa stasioner.

Fenomena ini juga dapat dipahami dari persamaan yang digunakan untuk menentukan

laju pertumbuhan (µ) pada persamaan 3.2, yaitu :

dimana :

µ = laju pertumbuhan spesifik (h-1

)

N = jumlah sel (sel/cm3)

X = berat kering sel/biomassa (g/dm3)

t = waktu (h)

Persamaan tersebut menunjukan bahwa nilai μ berbanding terbalik dengan

berat kering yang dihasilkan pada rentang tertentu sehingga semakin banyak

biomassa yang dihasilkan maka μ akan semakin kecil. Hal tersebut dapat dilihat pada

gambar dibawah ini. Kurva-kurva pada gambar diperoleh dari plot nilai µmax tiap

variasi medium. Dari gambar 4.2 Di atas terlihat bahwa terdapat perbedaan laju

pertumbuhan maksimum pada awal kultivasi dimana laju pertumbuhan maksimum

pada reaktor dengan medium Benneck letbih tinggi dibandingkan pada reaktor

dengan medium BG-11 dan walne pada 30 jam pertama. Namun setelah 30 jam

media kultur BG-11 mengalami laju pertumbuhan biomassa setiap jam paling

optimum dibandingkan dengan yang lainnya. Hal ini telah dijelaskan dengan detail

pada pengaruh media kultur terhadap nilai X pada setiap media kultur yang berbeda.

Dimana telah dijelaskan bahwa Kebutuhan unsure hara yang tercukupi dan faktor


72


lingkungan yang mendukung akan menghasilkan laju pertumbuhan yang baik.

nitrogen adalah komponen yang penting sebagai sumber nutrisi mikroalga untuk fasa

pertumbuhannya. Mikroalga akan memasuki fasa pertumbuhan secara eksponensial

sebagai fungsi waktu, sepanjang unsur hara dan cahaya mencukupi.

Gambar 4.2 Laju Pertumbuhan Maksimum (µmax) pada Berbagai Media Pertumbuhan

Sehingga proses fotosintesis dapat berjalan dengan lebih optimal dan menyebabkan

laju pertumbuhan juga semakin cepat. Karbohidrat hasil fotosintesis oleh mikroalga

selain digunakan untuk pertumbuhan juga untuk respirasi selular. Apabila hasil

fotosintesis berkurang, maka karbohidrat yang tersisa setelah sebagian digunakan

dalam proses respirasi tidak mencukupi untuk pertumbuhan sel. Nilai Rata – rata laju

pertumbuhan tertinggi (µ) setiap jam terdapat pada Chlorella vulgaris yang

dikultivasi dalam media kultur BG-11 yaitu sebesar 0.011849 h-1

, selanjutnya pada

media Benneck sebesar 0.011362 h-1

, dan pada media kultur walne sebesar 0.011094

h-1

.

BG-11

WALNE

BENECK


73


4.2.3 Pengaruh Variasi Media Kultur terhadap [HCO3-] dalam Medium

Perhitungan terhadap [HCO3-] bertujuan untuk mengetahui jumlah [HCO3

-]

yang tersedia dan dapat dikonsumsi oleh sel Chlorella vulgaris Buitenzorg untuk

metabolismenya. Ion ini terbentuk karena adanya reaksi antara CO2 yang terlarut

dalam larutan medium dengan air. [HCO3-] dihitung dari perubahan pH kultur yang

terjadi sebagai akibat adanya aktivitas pertumbuhan sel Chlorella vulgaris

Buitenzorg. Dari hasil penelitian yang pernah dilakukan, menunjukan bahwa

peningkatan jumlah sel dalam kultur cenderung meningkatkan jumlah pH kultur.

Pada saat gas CO2 mengalir ke dalam kultur, proses yang terjadi adalah pembentukan

senyawa bikarbonat seperti pada reaksi berikut :

Senyawa bikarbonat inilah yang kemudian diserap oleh sel Chlorella vulgaris

Buitenzorg. Proses metabolisme yang terjadi dalam sel selanjutnya adalah reaksi

antara senyawa bikarbonat dengan air yang terdapat dalam sel membentuk senyawa

organik seperti glukosa dan ion OH-, seperti yang tergambar pada reaksi berikut ini :

Grafik hubungan antara [HCO3-] terhadap waktu yang didapat dari penelitian

dengan persamaan 3.3, sebagai berikut :


74


Gambar 4. 3 Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap [HCO3-]

Karena besarnya konsentrasi spesi ion [HCO3

-] sebanding dengan besarnya nilai

pH, maka nilai [HCO3-] akan semakin besar dengan naiknya nilai pH dalam

medium kultur.

Dari gambar 4.3 terlihat bahwa [HCO3-] pada reaktor medium Beneck

umumnya lebih besar bila dibandingkan dengan [HCO3-] pada reaktor walne dan

BG-11. Hal ini terjadi karena tingkat pertumbuhan Chlorella dalam media kultur

BG-11 mengalami pertumbuhan yang tinggi, sehinggga membuat larutan semakin

jenuh dan semakin sulit melarutkan gas CO2 dalam air untuk membentuk ion

HCO3-. Berbeda dengan halnya media Benneck dan walne yang memiliki

petumbuhan sel yang lebih rendah setiap jamnya. Sehingga memudahkan gas

CO2 untuk larut dalam air dan membentuk ion HCO3- . Nilai rata – rata setiap

jam HCO3-

tertinggi terdapat pada media kultur beneck sebesar 0.01232,

selanjutnya pada media walne sebesar 0.01067, dan nilai terendah terdapat pada

media kultur BG-11 sebesar 0.00736.

BG-11

WALNE

BENECK


75


4.2.4 Pengaruh Variasi Medium Kultur Terhadap Laju Fiksasi

Karbondioksida oleh Chlorella vulgaris Buitenzorg

Fiksasi CO2 di dalam bioreaktor tembus cahaya pertama-tama ditunjukkan

oleh adanya perbedaan konsentrasi inlet dan outlet CO2, adanya perbedaan

konsentrasi CO2 yang masuk dan keluar reaktor dalam penelitian ini telah

membuktikan adanya proses transfer gas CO2 dari udara ke medium kultivasi

2COq adalah laju gas CO2 yang ditransfer dalam suatu volume medium karena

adanya aktvitas kehidupan biologi dalam satu satuan waktu tertentu. Nilai 2COq

didapatkan dari pengolahan data CTR (Carbon Transfer Rate) di mana nilai 2COq

dapat didefinisikan sebagai CTR per satuan biomassa (Wijanarko et al, 2004). Kurva

kecenderungan 2COq terhadap waktu diperlihatkan pada gambar 4.4 dengan persamaan

3.4 dibawah ini .

Gambar 4.4 Pengaruh Variasi Media Pertumbuhan terhadap Laju Fiksasi Karbondioksida

(qCO2)

BG-11

WALNE

BENECK


76


Dari gambar 4.4 menunjukkan bahwa laju ketersediaan gas CO2 terlarut dalam

air untuk setiap konsumsi sel Chlorella masing – masing medium di setiap jam

pertumbuhan. Pada media kultur BG-11 terlihat bahwa laju ketersediaan CO2 terlarut

setiap jam pertumbuhan memiliki tingkat yang paling kecil. Hal ini disebabkan

karena tingkat pertumbuhan Chlorella vulgaris dalam BG-11 memiliki tingkat

pertumbuhan yang tertinggi, sehingga ketersediaan CO2 terlarut pada setiap konsumsi

biomassa juga semakin kecil. Berbeda dengan laju ketersediaan CO2 pada media

beneck yang memiliki tingkat pertumbuhan lebih rendah sehingga menyebabkan pada

media beneck laju ketersediaan CO2 terlarut jjuga semakin besar untuk setiap gram

biomassa pada media kultur tersebut. Data dan hasil perhitungan mengenai qCO2

dapat dilihat pada lampiran. Nilai rata – rata tertinggi Laju gas CO2 terlarut dalam

media kultur terdapat pada media walne yaitu sebesar 72.24041h-1

, selanjutnya pada

media beneck sebesar 60.17408 h-1

, dan nilai terendah terdapat pada media BG-11

44.95432 h-1

.

4.2.5. Pengaruh Variasi Media Kultur Terhadap CTR (Carbon Transfer Rate)

CTR (Carbon Transfer Rate) merupakan banyaknya gas CO2 yang

ditransferkan dalam suatu volume medium kultur yang dibutuhkan oleh metabolisme

sel selama satu satuan waktu tertentu (Wijanarko dkk, 2007). Nilai CTR didapatkan

dari selisih konsentrasi CO2 masukan dan keluaran (2COy ) dikalikan dengan

koefisien transfer spesifik dari CO2 (2CO ). Nilai CTR dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut ini :

Kurva kecenderungan CTR sebagai fungsi waktu dapat dilihat pada gambar dibawah

ini melalui persamaan 3.5:


77


Gambar 4.5 Pengaruh Variasi Medium Pertumbuhan terhadap CTR

Dari gambar 4.5 dapat dilihat bahwa Pada awal pertumbuhan nilai CTR cukup

tinggi karena terjadi transfer atau konsumsi gas CO2 ke dalam medium oleh

mikroalga untuk keperluan metabolisme sel. Nilai CTR berbanding lurus dengan

∆yCO2, sehingga seiring dengan pertambahan waktu nilai CTR cenderung turun akibat

tidak seimbangnya peningkatan jumlah sel dengan besarnya fiksasi konsentrasi CO2.

Medium lama-kelamaan akan jenuh dengan CO2 terlarut karena sel dapat

memproduksi sumber karbonnya sendiri. Gas CO2 yang dialirkan tidak lagi terserap

oleh mikroalga dan sebagian besar lewat begitu saja menuju outlet. Hasil yang

didapat menunjukan bahwa nilai CTR pada medium Beneck rata-rata lebih baik

dibandingkan dengan media walne dan BG-11 walaupun pada umumnya

perbedaannya tidak begitu signifikan. Hal ini terjadi karena pada media kultur BG-11

memiliki tingkat pertumbuhan yang umumnya lebih besar. Hal ini memungkinkan

media kultur berada pada kondisi yang lebih jenuh sehingga mempersulit gas CO2

untuk larut dalam media kultur. Nilai rata – rata CTR (Carbon transfer rate) tertinggi

terdapat pada Chlorella vulgaris media kultur beneck sebesar 17.87803 g/dm3.h, pada

media walne sebesar 16.02230 g/dm3.h, dan nilai rata – rata CTR terendah terdapat

pada Chlorella vulgaris sebesar 14.22054 g/dm3.h

.

BG-11 WALNE

BENECK


78


4.2.6. Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Lipid Chlorella

vulgaris.

Lipid mikroalga secara umum dalam bentuk ester gliserol dan asam lemak

dengan panjang rantai C14-C22 (Borowitzka 1988), . asam lemak dalam mikroalga

termasuk molekul intraseluler karena terdapat dalam sel yaitu dalam kloroplas.

Berikut ini adalah data besarnya lipid yang diekstraksi dari Chlorella vulgaris dengan

metode bligh dryer.

Gambar 4.6 Pengaruh Variasi Medium terhadap Kandungan Lipid Chlorella vulgaris

Berdasarkan Gambar 4.6 diatas terlihat bahwa pada mikroalga yang

dikultivasi pada medium walne memiliki kadar lipid tertinggi (42.58 %). Sedangkan

mikroalga dalam medium beneck mencapai 37 % dan bg-11 40.58 % sehingga

cenderung lebih rendah dibandingkan lipid dalam media kultur walne. Hal ini terjadi

karena Dalam sistem metabolisme yang ada pada protoplasma, pada konsentrasi

nitrogen rendah seluruh alga memiliki kandungan dan produktivitas yang tinggi,

sebaliknya pada pada konsentrasi nitrogen yang tinggi kandungan produktivitas yang

lipidnya rendah (Sheehan et al. 1998). Hal ini selaras dengan penelitian yang

dilakukan oleh Sriharti pada tahun 1998 yang mendapatkan nilai lipid lebih besar

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Beneck Walne BG-11

lipid (% wt)42,58 %

37 %

40,28 %


79


pada Chlorella sp dengan media Allen yang memiliki kandungan nitrogen lebih

sedikit dibandingkan media vonshak.

Kimball (1991) berpendapat bahwa ada hubungan metabolisme antara

karbohidrat . protein, dan lemak yaitu kompetisi asetil ko-A, yang merupakan

precursor pada beragam jalur biosintesis seperti lemak, protein, dan karbohidrat .

pada kondisi stress lingkungan yaitu konsentrasi nitrogen rendah, mikroalga akan

cenderung membentuk lipid sebagai cadangan makanan daripada membentuk

karbohidrat dan senyawa lainnya. Hal ini disebabkan karena mikroalga lebih banyak

menggunakan atom karbon untuk membentuklipid daripada karbohidrat, sebagai

akibat meningkatnya aktifitas enzim asetil ko-A karboksilase (Sheehan et al. 1998).

Nitrogen dibutuhkan mikroalga dalam jumlah cukup untuk dapat menjalankan

kehidupannya. Kebutuhan nitrogen dan intensitas cahaya masing – masing mikroalga

berbeda mikroalga berbeda. Hal ini terlihat pada perbedaan laju pertumbuhan,

biomassa, kandungan dan produktivitas lipid mikroalga.

Pada konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya tinggi seluruh mikroalga

memiliki laju pertumbuhan yang tinggi dengan biomassa yang juga tinggi tetapi

umumnya memiliki kandungan dan produktivitas lipid yang rendah. sebaliknya pada

konsentrasi nitrogen rendah menghasilkan laju pertumbuhan dan biomassa yang

rendah. hal ini dapat diartikan bahwa pada umumnya meningkatnya konsentrasi

nitrogen dapat menyebabkan peningkatan biomassa , protein, klorofil, tetapi lipid

menurun. Pada konsentrasi nitrogen rendah mikroalga memiliki laju pertumbuhan

dan biomassa rendah tetapi memiliki kandungan lipid yang tinggi. Hal ini sesuai

dengan pendapat borowitzka & borowitzka (1988) yang menyatakan bahwa pada

konsentrasi nitrogen yang rendah mikroalga mengandung banyak lipid. Menurut

becker et.al (1994), mikroalga yang tumbuh pada kondisi yang kekurangan nitrogen

dalam kultur biakkan akan cenderung mengakumulasi sejumlah besar lipid, tetapi

akan menurunkan produksi biomassa, protein, dan asam nukleat.

Lipid merupakan kelompok senyawa yang kaya akan karbon dan hydrogen .

senyawa yang termasuk lipid adalah lemak dan minyak. Lipid juga berperan penting

dalam komponen struktur membrane sel. Lemak dan minyak dalam bentuk trigliserol


80


yang berfungsi sebagai sumber energi, lapisan pelindung dan insulator organ – organ

sel. Beberapa jenis lipid berfungsi sebagai sinyal kimia dan pigmen. Selain

ketersediaan unsur hara dan intensitas cahaya, laju pertumbuhan dan produksi lipid

juga berhubungan dengan proses biokimia yang terjadi di dalam mikroalga (Becker et

al. 1994).

4.2.7 Pengaruh Variasi Media Pertumbuhan terhadap Akumulasi Protein

Chlorella vulgaris.

Berikut ini adalah hasil penelitian pengaruh Medium terhadap kandungan protein

mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg. Melalui persamaan 3.13,

Gambar 4.7 Pengaruh Variasi Medium terhadap Kandungan Protein Chlorella vulgaris

Dari Gambar 4.8 Di atas terlihat bahwa pada medium pertumbuhan BG-11

menunjukkan kecenderungan kandungan protein yang paling tinggi. Hal itu

dikarenakan nutrisi BG-11 mengandung sumber nitrat tertinggi (1500 mg/L) dari

senyawa NaNO3 dan setelah itu nitrat akan digunakan dalam proses metabolisme.

Menurut becker et.al (1994), mikroalga yang tumbuh pada kondisi yang cukup akan

nitrogen dalam kultur biakkan akan cenderung mengakumulasi sejumlah besar

0

10

20

30

40

50

Beneck Walne BG-11

protein (% wt)

36,3 %36,15 %%

46,19 %


81


produksi biomassa, protein, dan asam nukleat. Hal ini juga selaras dengan penelitian

yang dilakukan oleh sriharti dan Carolina pada tahun 1998 yang membandingkan

pengaruh media Vonshak yang kaya akan nitrogen didapatkan nilai protein yang lebih

besar dibandingkan dengan media Allen yang memiliki unsure nitrogen yang lebih

ssedikit.

Nitrogen merupakan makronutrisi yang dapat mempengaruhi pertumbuhan

mikroalga dalam kegiatan metabolism sel yaitu kegiatan transportasi, katabolisme,

asimilasi dan khususnya biosintesis protein (Borowitzka, 1988). Nitrogen juga

berperan dalam sintesis Klorofil dan enzim yang mengontrol seluruh proses

metaboisme (Gardner et al. 1991) . Gardner menambahkan, nitrogen merupakan

bahan penting penyusun asam amino, amida, nukleotida, dan nukleo protein, serta

esensial untuk pembelahan sel sehingga nitrogen penting untuk pertumbuhan.

Dengan demikian pada saat konsentrasi nitrogen dalam media kultur optimal maka

kegiatan metabolism sel akan berjalan dengan baik, termasuk sintesis klorofil.

Dengan adanya kandungan klorofil yang meningkat maka proses fotosintesis akan

berjalan dengan baik sehingga pertumuhan mikroalga akan optimal.

Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa medium BG-11

merupakan medium yang paling tepat digunakan jika mikroalga dimanfaatkan

sebagai sumber makanan tambahan. Selain itu, semakin banyak nutrisi nitrogen yang

diberikan akan menghasilkan kandungan protein yang semakin banyak pula. Hal

tersebut dikarenakan peran dari nitrogen sebagai salah satu unsur pembentuk protein.

Jadi pengaruh nitrogen terhadap kandungan protein adalah, semakin besar konsentrasi

nutrisi nitrogen yang diberikan akan menghasilkan kandungan protein yang semakin

besar pula. Kandungan Protein terbesar terdapat pada Chlorella vulgaris dengan

media kultur BG-11 sebesar 46.911%, selanjutnya pada media beneck sebesar 36.3 %

dan media walne sebesar 36.15 %.

Berdasarkan hasil analisa GCMS, didapatkan hasil bahwa lipid dari Chlorella

vulgaris yang dibiakkan dalam media walne mengandung hingga 63,11 % asam oleat

(Octadecenoic acid), sedangkan pada media BG-11 asam lemak tertinggi adalah

Asam palmitat (Hexadecanoic acid) mencapai 63,4 %.


82


4.2.8.Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Protein klorofil

vulgaris.

Berikut ini adalah hasil penelitian pengaruh Medium terhadap kandungan

klorofil mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg berdasarkan persamaan 3.11.

Gambar 4.8 Pengaruh medium terhadap kandungan klorofil dalam Chlorella vulgaris

Berdasarkan Gambar 4.9 terlihat bahwa kandungan klorofil tertinggi terdapat pada

Chlorella vulgaris yang dibiakkan dalam BG-11 (1.7 %) , diikuti oleh medium

Beneck ( 1.356 %) dan kandungan terendah pada medium walne (0.8545 %). Hal ini

dikarenakan BG-11 memiliki nutrisi utama dalam pembentukkan klorofil yaitu unsur

N, Mg, dan Fe dengan konsentrasi yang memadai . sedangkan pada media walne

tidak terdapat unsur Mg. Hal inilah yang menyebabkan Chlorella vulgaris yang

dibiakkan dalam media walne memiliki kandungan klorofil terendah. Media kultur

yang memiliki unsur N dan Mg (makronutrien) mempengaruhi pembentukan klorofil

Sementara itu, media kultur yang memiliki mikronutrien seperti Mn dapat

mempengaruhi proses fotosintesis karena Mn merupakan aktivator enzim pada reaksi

terang fotosintesis. Hal tersebut akan mempengaruhi laju fotosintesis. Laju

0

0.5

1

1.5

2

Beneck Walne BG-11

Klorofil (% wt)

1,356 %

1,7 %

0.8545 %


83


fotosintesis menentukan kuantitas produk yang dihasilkan. Karbohidrat hasil

fotosintesis oleh mikroalga selain digunakan untuk pertumbuhan juga untuk respirasi

selular. Apabila hasil fotosintesis berkurang, maka karbohidrat yang tersisa setelah

sebagian digunakan dalam proses respirasi tidak mencukupi untuk pertumbuhan sel.

(O’Kelley,1968). Sesuai dengan pernyataan ini, Chlorella dalam medium BG-11

memiliki kandungan klorofil tertinggi mencapai 1.7 mg/L.

Pada medium dengan nitrat tertinggi memiliki peningkatan kandungan

klorofil (Fadli,2010). Jika dihubungkan dengan pertumbuhannya, peningkatan

kandungan klorofil tersebut terjadi pada saat pertumbuhan yang maksimal. Hal

tersebut dikarenakan pada pertumbuhan yang maksimal tersebut membutuhkan

energy yang besar sehingga kloroplas perlu mengubah banyak energy cahaya menjadi

energy kimia. Semakin bekerja bagian kloroplas, semakin banyak pula klorofil yang

dibutuhkan untuk menyerap energy cahaya tersebut. Dengan demikian, klorofil yang

terbentuk akan semakin banyak. Jika dihubungkan dengan kandungan protein yang

terbentuk, peningkatan kandungan klorofil tersebut diikuti dengan penurunan

kandungan protein. Dengan perkataan lain, sel-sel mikroalga yang ada hanya dapat

meningkatkan salah satu kandungan saja entah itu protein ataupun klorofil. Hal

tersebut dikarenakan proses pembentukkan klorofil dan sebagian protein ada di

kloroplas sehingga saat kloroplas membentuk protein maka pembentukan klorofil

akan berkurang, begitu pula sebaliknya.

Pada medium BG-11, kandungan klorofil yang dihasilkan menunjukkan

konsentrasi tertiggi. Medium ini lebih mudah berasimilasi dengan mikroalga. Selain

itu, nutrisi nitrogen yang ada pada medium BG-11 cukup banyak (1500 mg/L).

Nitrogen merupakan makronutrisi yang dapat mempengaruhi pertumbuhan

mikroalga dalam kegiatan metabolism sel yaitu kegiatan transportasi, katabolisme,

asimilasi dan khususnya biosintesis protein (Borowitzka, 1988). Nitrogen juga

berperan dalam sintesis Klorofil dan enzim yang mengontrol seluruh proses

metaboisme (gardner et al. 1991) . Dengan demikian pada saat konsentrasi nitrogen

dalam media kultur optimal maka kegiatan metabolism sel akan berjalan dengan baik,

termasuk sintesis klorofil. Dengan adanya kandungan klorofil yang meningkat maka


84


proses fotosintesis akan berjalan dengan baik sehingga pertumuhan mikroalga akan

optimal.

Kelebihan media BG-11 ini adalah terdapatnya unsur Boron dalam senyawa

H3BO3 yang berfungsi untuk mempertahankan pigmen. Hal ini terbukti dengan lebih

hijaunya sel Chlorella sp yang dikultur pada media ini. menurut Round (1973),

kekurangan Boron dapat menyebabkan sel alga kehilangan pigmen.

Selain itu , berdasarkan temuan dari Wilson dan walter pada 1989,

kandungan klorofil alga bersel tunggal berbanding lurus dengan pertrumbuhan

jumlah selnya. Hal ini sangat sesuai dengan penelitian ini karena Chlorella yang

dikultivasi dalam media BG-11 memiliki kerapatan sel tertinggi dan laju

pertumbuhan yang tinggi.

4.2.9. Pengaruh Variasi Pertumbuhan terhadap Akumulasi Proteinbeta karoten

Chlorella vulgaris.

Berikut ini adalah hasil penelitian pengaruh Medium terhadap kandungan beta

karoten mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg berdasarkan persamaan 3.12.

Gambar 4.9 Pengaruh medium terhadap kandungan karotenoid dalam Chlorella vulgaris

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Beneck Walne BG-11

beta karoten (% wt)0.325%

0,24 %

0,31%


85


Berdasarkan Gambar 4.10 terlihat bahwa kandungan klorofil tertinggi terdapat pada

Chlorella vulgaris yang dibiakkan dalam BG-11 (0.325 %) , diikuti oleh medium

Beneck ( 0.31%) dan kandungan terendah pada medium walne (0.24% mg/L). Hal

ini dikarenakan BG-11 memiliki nutrisi utama dalam membantu pembentukkan

kakrotenoid di dalam protoplasma yaitu unsur Mg dan Fe (Hermin,1998). Pada

media beneck juga terdapat unsur Mg dan Fe yang konsentrasinya hampir sama

dengan konsentrasi Fe dan Mg yang terdapat pada BG-11, sehingga perbedaan

kandungan karotenoid antara BG-11 dengan medium Beneck tidak begitu jauh.

Sedangkan pada media walne tidak terdapat unsur Mg. Hal inilah yang menyebabkan

kandungan karotenoid pada Chlorella vulgaris yang dibiakkan pada media walne

paling rendah. Media kultur yang memiliki unsur Fe dan Mg (makronutrien)

mempengaruhi pembentukan karotenoid. Sekali lagi bahwa Laju fotosintesis

menentukan kuantitas produk yang dihasilkan. Karbohidrat hasil fotosintesis oleh

mikroalga selain digunakan untuk pertumbuhan juga untuk respirasi selular. Apabila

hasil fotosintesis berkurang, maka karbohidrat yang tersisa setelah sebagian

digunakan dalam proses respirasi tidak mencukupi untuk pertumbuhan sel.

(O’Kelley,1968). Sesuai dengan pernyataan ini, Chlorella dalam medium BG-11

memiliki kandungan karotenoid yang tertinggi mencapai 0.325 %.


86


BAB V

KESIMPULAN & SARAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini dengan mengkultivasi Chlorella

vulgaris Buitenzorg dengan variasi media kultur Beneck, Walne, dan BG-11 pada

temperatur 29°C, tekanan operasi 1 atm, sumber pencahayaan lampu Phillip Halogen

20W/12V/50Hz, dan konsentrasi CO2 5 % adalah :

1 . Jenis media kultur dapat mempengaruhi tingkat pertumbuhan Chlorella vulgaris,

semakin kaya kandungan unsur hara seperti N, P, S, dan trace metal solution

maka umumya kemampuan Chlorella untuk hidup juga akan semakin besar dan

bertahan lebih lama karena adanya kecukupan nutrisi.

1. Variasi unsur hara dalam media pertumbuhan dapat mempengaruhi

pembentukkan protein , lemak, klorofil, dan karotenoid di dlaam sel Chlorella

vulgaris.

2. Variasi media kultur tidak terlalu mempengaruhi besarnya laju fiksasi CO2 di

dalam sel Chlorella vulgaris

Saran.

1. Chlorella vulgaris memiliki banyak kandungan Essensial selain lipid, beta

karoten, klorofil, dan protein. Perlu dilakukan penelitian terkait pengaruh

jenis media kultur terhadap kandungan esensial lainnya pada Chlorella seperti

karbohidrat, Vitamin, dan lain- lain.

2. Perlu dilakukan uji Chlorella dengan media kultur yang lebih beragam untuk

mengklasifikasikan medium optimum dalam pertumbuhan dan pembentukkan

kandungan esensial.


87


DAFTAR PUSTAKA

Andersen, R.A. 2005. Algal Culturing Technique. Elsevier Academic Press. UK.

Becker, E.W. 1995. Microalgae Biotechnology and Microbiology. Cambrige

University Press. New York.

A.E. Richmond, CFC Critical Review in Biotechnology 4 (1986) 368.

Becker EW, Baddiley SJ, Carey NH, Higgins IJ, Potter WG. 1994. Microalgae :

Biotechnology and microbiology. New York : Cambridge University Press.

Borowitzka MA, Borowitzka LJ. 1988. Microalgal Biotechnology. New York :

Cambridge University Press.

Gardner FP, Pierce RB, Mitchell RL. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press.

Jakarta.

Grahame J. 1987. Plankton and fisheries. Edward Arnold (Publisher) Lyd. London.

Victoria. Maryland.

J.C. O’Kelley, Inorganic nutrients. Dalam: Stewart, W.D.P. (ed.). 1974. Algal

physiology and biochemistry. University of California Press, California,

1974, 610--625.

Kimball , JW. 1991. Biology . Jilid 1 edisi 5 Erlangga. Jakarta . hlm 188.

Nybakken JW. 1992. Biologi Laut. Suatu pendekatan ekologis. Gramedia. Jakarta.

Richmond A. 2003. Handbook of Microalgae Culture Biotechnology and applied

Phycology. Lowa

Sánchez-Luna, L.D., R.P. Bezerra, M.C. Matsudo, S. Sato, A. Converti, & J.C.M. de

Carvalho. 2006. Influences of pH, temperature and Urea molar flowrate on

Arthospira platensis fed-batch cultivation: A kinetic and thermodynamic

approach. Biotechnology and Bioengineering. 96 (4): 702-711.

Sheehan J, Dunahay T, Beneman J, Rosseler P. 1998. A look back at the U.S.

department of energy’s Aquatic Species Program – Biodiesel from Algae.


88


The National Renewable Energy Laboratory, A National Laboratory of the

U.S. Departement of Energy.

Shekharam, K., Ventakaraman, L., & Salimath, P. 1987. Carbohydrate composition

and characterization of two unusual sugars from the blue-green algae

Spirulina platensis. Phytochem. 26: 2267-2269.

S. Wirosaputro, Chlorella: Makanan Kesehatan Global Buku I, Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta, 1998.

Taw Nyan, DR. 1990. Petunjuk Pemeliharaan Kultur Murni dan Massal

Mikromikroalga. Proyek Pengembangan Budidaya Udang : United Nations

Development Programme Food dan Agriculture Organization Of The United

Nations. US. 34 hal (diterjemahkan oleh : Budiono M & Indah W).

Tokusoglu, Ö. & M.K. Ûunal. 2006. Biomass Nutrient Profile of Three Microalgae:

Spirulina platensis, Chlorella vulgaris and Isochrisis galbana. J. Food Sci.

Vol. 86 (4): 1144 -1148.

Vonshak, A. S. Boussiba; A. Abeliovich & A. Richmond. 2004. Production of

Sprirulina platensis biomass: Maintenance of monoalgal culture outdoors.

Biotech. and Bioengineering. 25(2):341-349.

Wijanarko, A. et al. (2004). Jurnal Teknologi “Effect Of photoperiodicity On CO2

Fixation By Chlorella vulgaris Buitenzorg In Bubble Coloumn

Photobioreactor For food supplement Production”. Departemen Teknik Kimia

Fakultas eknik Universitas Indonesia.

Wijanarko, A. dkk. (2006). Jurnal Teknologi “Enhancement of Carbon Dioxide

Fixation by Alteration of Illumination during Chlorella vulgaris Buitenzorg

Growth”. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Wijanarko, A. dkk. (2007). Jurnal Teknologi “Pengaruh Pencahayaan Siklus

HarianTerhadap Produksi Biomassa Chlorella vulgaris Buitenzorg Dalam

Fotobioreaktor kolom gelembung”. Departemen Teknik Kimia Fakultas eknik

Universitas Indonesia.


uji pengaruh variasi media kultur …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20285312-s840-uji...

Documents