Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalga Chlorococcum sp

Keterangan : ** = berbeda sangat nyata

Uji lanjut denan LSD pada α = 0,05

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.

Ulangan 2 0.0000963 0.00004815 Cahaya (F) 2 0.00111852 0.00055926 23.23 0.0001 ** Galat (F) 4 0.00021481 0.0000537 Nitrogen (N) 2 0.00178519 0.00089259 37.08 0.0001 ** F x N 4 0.00045926 0.00011481 4.77 0.0155 * Galat (N) 12 0.00028889 0.00002407 Total 26 0.00396296 DB JK KT F value Pr > F Sumber Keragaman Perlakuan Nitrogen (M) 35 70 140 N0.5 0.030 cd 0.047 b 0.057 a N1.0 0.023 e 0.030 cd 0.027 de N2.0 0.020 e 0.027 de 0.037 c

Cahaya (µmol foton/m2 /detik)

Lampiran 21 Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalgaSynechococcus sp.

Keterangan : * = berbeda nyata

** = berbeda sangat nyata

Uji lanjut dengan LSD pada pada α = 0,05

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.

Ulangan 2 0.00034897 0.00017448 Cahaya (F) 2 0.00403234 0.00201617 49.54 0.0001 ** Galat (F) 4 0.00019416 0.00004854 Nitrogen (N) 2 0.00006824 0.00003412 0.84 0.4563 tn F x N 4 0.00171824 0.00042956 10.55 0.0007 ** Galat (N) 12 0.00048839 0.0000407 Total 26 0.00685033 DB JK KT F value Pr > F Sumber Keragaman Perlakuan Nitrogen (M) 35 70 140 N0.5 0.046 e 0.093 a 0.070 b N1.0 0.051 cd 0.063 b 0.083 b N2.0 0.054 cb 0.074 b 0.076 b

Cahaya (µmol foton/m2 /detik)

Lampiran 22 Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalga Chlorosarcinopsissp.

Keterangan : tn = tidak nyata

**= berbeda sangat nyata

Uji lanjut dengan LSD pada α = 0,05

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.

KERAGAMAN DAN KARAKTERISASI MIKROALGA DARI

SUMBER AIR PANAS DI JAWA BARAT YANG BERPOTENSI

SEBAGAI SUMBER BIODISEL

GUNAWAN

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Keragaman dan Karakterisasi Mikroalga dari Sumber Air Panas di Jawa Barat yang Berpotensi sebagai Sumber Biodisel adalah karya saya sendiri dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada pihak manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Februari 2010 Gunawan NIM G353070021

ABSTRACT

GUNAWAN. Diversity and Characterization of The Potential Hot Spring Microalgae as Biofuel Producer in West Java. Supervised by MIFTAHUDIN, TATIK CHIKMAWATI and DWI SUSILANINGSIH.

Fossil fuel is now widely recognized as unsustainable fuel resources because of depleting supplies and the contribution of the fuel to the accumulation of carbon dioxide in the environment. Microalgae is a promising alternative source of energy for biodiesel production. This study explored, isolated and screenned the natural microalgae in West Java for lipid production. The objectives of the research were to obtain specific microalgae that were able to produce high lipid, and to determine a suitable culture technique for optimum growth and maximum lipid production. Microalgae were identified, isolated, selected and then grown on IMK medium at 27-29oC under continuous light irradiation for 24 hours. The microalgae were then selected for lipid content using Nile Red. The selected microalgae were then grown under the same medium and condition as previously followed by selection based on their growth rate. To find an appropriate medium for specific microalgae, the selected microalgae were then grown on various media such as BG11, Zarrouk, MBM, PHM and BBM media. When a medium was selected, it was then used as the medium for the nitrogen source and light intensity experiments. These selected microalgae from each location were cultured on the selected medium at different nitrogen concentration (0,5, 1 and 2 M) and different light intensities (35, 70 and 140 µmol photon/m2/sec). The result showed that microalgae from Ciwalini hot spring had the highest diversity index. The selected microalgae from Ciater, Cipanas, Ciwalini and Gunung Pancar hot spring waters were identified as Galdiera sp., Chlorococcumsp.,Synechococcussp., andChlorosarcinopsissp. respectively. In this research maximum growth rate was occurred at 2 M nitrogen concentration with 140 µmol photon/m2/sec light intensity. Lipid content of microalgae ranged from 7% - 30% depending on the growth condition. The highest lipid content 30% was produced by Chlorococcum sp. that was grown on medium with 0,5 M nitrogen concentration and under 70 µmol photon/m2/sec light intensity. Lipid productivity ranged from 0,02-0,20 g/l/day. The highest lipid productivity was produced by Chlorococcum sp . The present study showed that the growth and lipid productivity of microalgae were strongly depend on the nitrogen concentration of the media and light intensity.

RINGKASAN

GUNAWAN. Keragaman dan Karakterisasi Mikroalga dari Sumber Air Panas di Jawa Barat yang Berpotensi sebagai Sumber Biodisel. Dibimbing oleh MIFTAHUDIN, TATIK CHIKMAWATI dan DWI SUSILANINGSIH.

Sebagai organisme uniseluler, mikroalga mempunyai kemampuan efisiensi fotosintesis yang lebih besar dibandingkan tumbuhan tingkat tinggi. Berdasarkan beberapa penelitian, mikroalga mampu tumbuh dengan cepat dan mempunyai kemampuan yang sangat besar untuk menghasilkan minyak alami (lipid) lebih kurang 60% dari bobot kering. Indonesia merupakan negara kepulauan dengan kekayaan sumber daya hayati perairan yang sangat melimpah baik jenis maupun jumlahnya. Salah satu kekayaan sumber daya hayati tersebut adalah mikroalga, tetapi belum banyak dieksplorasi dan dikaji secara ilmiah sebagai sumber biodisel.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keragaman jenis-jenis mikroalga dari sumber air panas di Jawa Barat, karakterisasi mikroalga yang berpotensi sebagai sumber biodisel dan mengetahui media dan lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan mikroalga.

Metode penelitian ini diawali dengan pengambilan sampel mikroalga pada empat sumber air panas yaitu Ciater, Cipanas, Ciwalini dan Gunung Pancar. Sampel mikroalga yang dibawa dari lokasi penelitian kemudian diidentifikasi dan dihitung masing-masing kelimpahannya menggunakan sedgewich rafter. Kemudian diisolasi dengan metode delusi, dan ditumbuhkan pada media IMK pada suhu 27-290C pada intensitas cahaya 35 µmol foton/m2/detik dengan 24 jam pencahayaan. Untuk mengetahui kandungan lipid dalam sel mikroalga digunakan Nile Red. Mikroalga yang telah diwarnai dengan Nile Red diamati menggunakan mikroskopfluoresencedengan filter blue pada panjang gelombang (450-495 nm). Mikroalga terpilih kemudian ditumbuhkan lagi di media IMK dan diseleksi lagi berdasarkan kecepatan pertumbuhan, kemudian di tumbuhkan pada media BG 11, Zarrouk, MBM, PHM dan BBM untuk seleksi media dengan air dari masing- masing lokasi penelitian sebagai pelarutnya. Mikroalga terpilih ditumbuhkan pada media hasil seleksi dengan perlakuan konsentrasi nitrogen (0,5, 1 and 2 M) dan intensitas cahaya (35, 70 and 140 µmol foton/m2/detik).

Dari empat lokasi penelitian berhasil diisolasi 72 isolat mikroalga, 40 diantaranya diketahui mengandung lipid dan yang teridentifikasi adalah 32 spesies mikroalga. Sumber air panas Ciwalini adalah lokasi yang mempunyai tingkat keanekaragaman jenis paling tinggi. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa mikroalga yang terseleksi dari sumber air panas Ciater, Cipanas, Ciwalini dan Gunung Pancar berturut-turut adalah Galdiera sp., Chlorococcum sp., Synechococcus sp., dan Chlorosarcinopsis sp. Pada penelitian ini secara umum laju pertumbuhan tertinggi terjadi pada konsentrasi nitrogen 2 M dengan intensitas

cahaya 140 µmol foton/m2/detik. Kandungan lipid berkisar antara 7%-30% bergantung pada kondisi pertumbuhan dengan kandungan lipid tertinggi pada mikroalgaChlorococcum sp. yang ditumbuhkan pada konsentrasi nitrogen 0,5 M dengan intensitas cahaya 70 µmol foton/m2/detik. Produktivitas lipid berkisar antara 0,02-0,20 g/l/hari dengan produktivitas lipid tertinggi pada mikroalga Chlorococcum sp. yang ditumbuhkan pada konsentrasi nitrogen 0,5 M dengan intensitas cahaya 70 µmol foton/m2/detik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pertumbuhan, kandungan lipid dan produktivitas lipid mikroalga dipengaruhi oleh konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya.

Kata kunci: sumber air panas, konsentrasi nitrogen, intensitas cahaya, produktivitas lipid.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2010

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.

KERAGAMAN DAN KARAKTERISASI MIKROALGA DARI

SUMBER AIR PANAS DI JAWA BARAT YANG BERPOTENSI

SEBAGAI SUMBER BIODISEL

GUNAWAN

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains Pada

Program Studi Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

Judul Tesis : Keragaman dan Karakterisasi Mikroalga dari Sumber Air Panas di Jawa Barat yang Berpotensi sebagai Sumber Biodisel Nama : Gunawan NIM : G 353070021 Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir.Miftahudin, M.Si. Ketua

Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si. Dr. Dwi Susilaningsih, M.Pharm. Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Biologi Tumbuhan

Dr. Ir. Miftahudin, M.Si. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

PRAKATA

Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas limpahan kasih sayang-Nya sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Tema penelitian ini adalah mikroalga dengan judul Keragaman dan Karakterisasi Mikroalga dari Sumber Air Panas di Jawa Barat yang Berpotensi sebagai Sumber Biodisel. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan September 2008 hingga Oktober 2009. Penelitian ini sebagian besar didanai oleh penelitian fundamental melalui DIPA IPB dengan nomor kontrak 90/13.24.4/SPK/BG-PD/2009 atas nama Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si.

Terima kasih dan penghargaan penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Miftahudin, M.Si, Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si, Dr. Dwi Susilaningsih, M.Pharm selaku komisi pembimbing dan Dr. Ir. Sulistijorini, M.Si sebagai penguji luar komisi atas kesediaannya dan masukan untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan juga kepada Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional atas kesempatan yang diberikan untuk melanjutkan studi. Terima kasih penulis sampaikan pula kepada Hengki L. Wambrow dan Jeni atas bantuannya selama pengambilan sampel mikroalga di lapangan serta mas Anam, mbak Dian, Hilda dan mas Sidik beserta staf di Laboratorium Bioremediasi Lingkungan, Puslit Bioteknologi LIPI atas bantuan isolasi dan kultivasi mikroalga. Demikian pula terima kasih atas bantuan dari teman-teman seangkatan di Mayor Biologi Tumbuhan.

Ungkapan terima kasih dan penghargaan yang sama penulis sampaikan pula kepada (alm) Ayah dan Ibu, serta semua keluarga atas bantuan materil dan dukungan moral selama ini. Terakhir, terima kasih dan penghargaan yang sangat mendalam penulis sampaikan kepada istri tercinta Maria Yovita Candra Dewi, S.Si. atas pengorbanan, kesabaran, dorongan, doa, dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2010 Gunawan

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lampung, Kabupaten Sukadana pada tanggal 1 Nopember 1979 dari pasangan ayah (alm) Aman dan ibu Hartini. Penulis merupakan putra ke satu dari 4 bersaudara.

Tahun 1998 penulis lulus SMA Negeri 1 Kepanjen dan pada tahun yang sama diterima di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya Malang melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN). Pada tahun 2005 sampai sekarang, penulis bekerja sebagai staf pengajar di Universitas Lambung Mangkurat Banjarmasin. Atas sponsor biaya dari BPPS Dikti, pada tahun 2007 penulis berkesempatan melajutkan studi Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor dan memilih Program Studi Biologi Tumbuhan.

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR TABEL ... xi DAFTAR GAMBAR ... xii DAFTAR LAMPIRAN ... xiii PENDAHULUAN... 1 TINJAUAN PUSTAKA... 3 Klasifikasi Mikroalga... 3 Habitat Mikroalga ... 4 Intensitas Cahaya ... 4 Unsur Hara ... 6 Biodisel ... 7 Potensi Mikroalga Sebagai Bahan Baku Biodisel... 8 BAHAN DAN METODE ... 11

Tempat dan Waktu Penelitian ... 11 Bahan dan Alat ... 11 Metode... 11 Pengambilan Sampel Mikroalga ... 11 Penghitungan Kelimpahan Mikroalga ... 12 Identifikasi dan Isolasi Sampel Mikroalga... 12 Keragaman Mikroalga... 13 Seleksi Mikroalga Berdasarkan Kandungan Lipid ... 14 Seleksi Media ... 14 Pengaruh Faktor Lingkungan Terhadap Pertumbuhan Mikroalga 15 Pertumbuhan ... 15 Biomassa Kering ... 15 Kandungan Lipid... 16 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 17 Hasil ... 17 Keragaman Mikroalga... 17 Identifikasi dan Seleksi Mikroalga Berdasarkan Kandungan

Lipid ... 17 Seleksi Media ... 18 Pertumbuhan ... 19 Biomassa ... 21 Kandungan Lipid... 22 Produktivitas Lipid... 23 Pembahasan ... 24 Keragaman Mikroalga... 24 Identifikasi dan Seleksi Mikroalga Berdasarkan Kandungan

Lipid ... 26 Seleksi Media ... 28 Pertumbuhan Mikroalga... 28

Biomassa ... 31 Kandungan dan Produktivitas Lipid ... 32 SIMPULAN DAN SARAN ... 34 DAFTAR PUSTAKA ... 35 LAMPIRAN ... 39

DAFTAR TABEL

Halaman 1. Rata-rata biodisel yang dihasilkan oleh beberapa jenis tumbuhan dan

mikroalga serta luas lahan yang diperlukan (Chisti 2007). ... 9 2. Kandungan minyak alami pada beberapa jenis mikroalga

(Chisti 2007)... 10 3. Kombinasi perlakuan faktorial 3x3 dari tiga taraf konsentrasi nitrogen

dan tiga taraf intensitas cahaya... 15 4. Nilai indeks keanekaragaman, keseragaman dan dominansi per 1 ml

sample air ... 17

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Mikroalga terseleksi dari empat lokasi penelitian (A)Galdierasp.

(Ciater), (B)Chlorococcumsp.(Cipanas), (C)Synechococcussp. (Ciwalini), (D)Chlorosarcinopsissp. (Gunung pancar), dengan

perbesaran 400x... 18 2. Pola pertumbuhan mikroalga pada berbagai konsentrasi nitrogen

dan intensitas cahaya (A) 0,5 M, (B) 1 M, (C) 2 M, (D) 35 µmol foton/m2/detik, (E) 70 µmol foton/m2/detik, (F) 140 µmol

foton/m2/detik... 19 3. Pengaruh konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya terhadap

pertumbuhan mikroalga (A)Galdierasp., (B)Chlorococcumsp.,

(C)Synechococcussp., (D)Chlorosarcinopsissp. ... 20 4. Pengaruh konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya terhadap

bobot kering mikroalga,(A)Galdierasp., (B)Chlorococcumsp.

(C)Synechococcussp., (D)Chlorosarcinopsissp. ... 21 5. Pengaruh konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya terhadap

kandungan lipid mikroalga,(A)Galdierasp., (B)Chlorococcumsp.,

(C)Synechococcussp., (D)Chlorosarcinopsissp. ... 22 6. Pengaruh konsentrasi nitrogen dan intensitas cahaya terhadap

produktivitas lipid mikroalga,(A)Galdierasp., (B)Chlorococcumsp., (C)Synechococcussp., (D)Chlorosarcinopsissp. ... 23 7. Fotofluoresencemikroalga (A)Galdierasp., (B)Chlorococcumsp.,

(C)Synechococcussp., (D)Chlorosarcinopsissp. dengan

perbesaran 400x... 27

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Gambar lokasi pengambilan sampel mikroalga……….. 39 2. Kandungan unsur hara empat lokasi penelitian ... 40 3. Nama dan komposisi bahan kimia media tumbuh mikroalga ... 41 4. Nama spesies dan kelimpahan mikroalga yang teridentifikasi ... 42 5. Gambar mikroalga dari sumber air panas Ciater dan Cipanas dengan

perbesaran 400x………. 43

6. Gambar mikroalga dari sumber air panas Ciwalini dan Gunung

Pancar, dengan perbesaran 400x……… 44 7. Analisis sidik ragam pertumbuhan mikroalgaGaldierasp.pada

umur 14 hari……….. 45

8. Analisis sidik ragam pertumbuhan mikroalgaChlorococcumsp. pada umur 14 hari ... 46 9. Analisis sidik ragam pertumbuhan mikroalgaSynechococcussp.pada

umur 14 hari ... 47 10. Analisis sidik ragam pertumbuhan mikroalgaChlorosarcinopsissp.

pada umur 14 hari………. 48

11. Analisis sidik ragam produksi biomassa mikroalgaGaldierasp... 49 12. Analisis sidik ragam produksi biomassa mikroalgaChlorococcumsp 50 13. Analisis sidik ragam produksi biomassa mikroalgaSynechococcussp 51 14. Analisis sidik ragam produksi biomassa mikroalga

Chlorosarcinopsissp... 52 15. Analisis sidik ragam kandungan lipid mikroalgaGaldierasp... 53 16. Analisis sidik ragam kandungan lipid mikroalgaChlorococcumsp.... 54 17. Analisis sidik ragam kandungan lipid mikroalgaSynechococcussp ... 55 18. Analisis sidik ragam kandungan lipid mikroalga

Chlorosarcinopsissp... 56 19. Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalgaGaldierasp ... 57 20. Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalgaChlorococcumsp 58 21. Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalgaSynechococcussp 59 22 . Analisis sidik ragam produktivitas lipid mikroalga

Chlorosarcinopsissp... 60

PENDAHULUAN

Dengan semakin menipisnya persediaan bahan bakar berbasis fosil, maka diperlukan bahan bakar pengganti yang bersifat terbaharukan. Biodisel merupakan bahan bakar alternatif yang menjanjikan yang dapat diperoleh dari minyak tumbuhan atau lemak binatang melalui proses transesterifikasi dengan alkohol (Chisti 2007). Biodisel memberikan sedikit polusi dibandingkan bahan bakar petroleum. Selain itu, biodisel dapat digunakan tanpa modifikasi ulang mesin disel, tetapi bahan bakar bio lebih mahal dibandingkan bahan bakar berbasis fosil karena mahalnya harga bahan baku biodisel (Fukuda et al. 2001). Oleh sebab itu diperlukan usaha untuk mencari bahan baku alternatif sehingga dihasilkan biodisel yang murah.

Mikroalga merupakan organisme yang memiliki potensi sebagai penghasil bahan baku biodisel. Sebagai organisme uniseluler, mikroalga mempunyai kemampuan efisiensi fotosintesis yang lebih besar dibandingkan tumbuhan tingkat tinggi (Huesemann et al. 2003). Berdasarkan beberapa penelitian, mikroalga mampu tumbuh dengan cepat dan mempunyai kemampuan yang sangat besar untuk menghasilkan minyak alami (lipid) lebih kurang 60% dari bobot kering (NREL 1998). Minyak alami yang dihasilkan mikroalga secara umum sama dengan minyak alami tumbuhan tingkat tinggi (Fhaolain & Fitzpatrick 2000).

Indonesia merupakan negara kepulauan dengan kekayaan sumber daya hayati perairan yang sangat melimpah baik jenis maupun jumlahnya. Salah satu kekayaan sumber daya hayati tersebut adalah mikroalga. _{Meskipun di Indonesia} diketahui terdapat 5.000 jenis mikroalga yang beberapa diantaranya mungkin dapat menghasilkan minyak alami untuk bahan baku biodisel, tetapi mikroalga tersebut belum banyak dieksplorasi dan dikaji secara ilmiah sebagai bahan baku pembuatan biodisel. Salah satu karakter yang dijadikan dasar dalam memilih mikroalga untuk kultur skala besar dengan tujuan sebagai bahan baku biodisel adalah mikroalga yang tumbuh di lingkungan ekstrim, karena mempunyai kelebihan yaitu tahan terhadap kontaminan (Griffith & Harrison 2008). Salah satu lingkungan ekstrim adalah sumber air panas yang banyak terdapat di Indonesia, termasuk sumber air panas di Provinsi Jawa Barat.

Terdapat beberapa jenis mikroalga yang telah diketahui mempunyai kandungan minyak alami yang tinggi, sepertiBotryococcus braunii, Chlorella sp., Schizochytrium sp., Nannochloropsis sp. (Chisti 2007). Jenis-jenis lain yang mempunyai kandungan minyak alami yang tinggi tentu akan ditemukan apabila dilakukan penelitian yang mendasar dalam aspek biodiversitas, karakterisasi kandungan minyak alaminya, dan studi pertumbuhan yang optimum dari mikroalga. Dengan eksplorasi yang sistematik dan kajian ilmiah yang mendalam diharapkan akan dapat ditemukan jenis-jenis baru mikroalga yang mempunyai kandungan minyak alami tinggi. Di massa datang diharapkan jenis-jenis tersebut dapat dibudidayakan secara massal sebagai bahan baku pembuatan biodisel.

Berdasarkan pertimbangan tersebut maka penelitian ini memiliki tiga tujuan yaitu: 1) Mempelajari keragaman jenis-jenis mikroalga dari sumber air panas di Jawa Barat, 2) Karakterisasi mikroalga yang berpotensi sebagai sumber biodisel, 3) Mengetahui media dan lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan mikroalga. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai bahan acuan dan informasi penting dalam penelitian lanjutan tentang pemanfaatan mikroalga sebagai sumber biodisel, dalam upaya untuk mencari sumber energi alternatif yang murah.

TINJAUAN PUSTAKA

Klasifikasi Mikroalga

Mikroalga dibagi menjadi 10 divisi. Organisme ini mengandung klorofil serta pigmen-pigmen lain untuk melangsungkan fotosintesis, tersebar luas di alam, dan dijumpai hampir di semua lingkungan yang terkena sinar matahari. Morfologi dan ciri-cirinya yang lain sangat beragam. Sebagian besar mikroalga berukuran mikroskopis oleh karenanya disebut mikroalga (Pelezar & Chan 1986).

Mikroalga telah sejak lama dimanfaatkan sebagai sumber bahan makanan, terutama sebagai sumber vitamin, anti oksidan, pewarna atau bahan aditif yang aman, serta digunakan pula dalam industri farmakologi dalam skala besar. Di alam, mikroalga mengambil peranan yang penting sebagai akumulator logam berat, eliminator CO2, dan juga berasosiasi dengan bakteri untuk mengikat

nitrogen (NREL 2003).

Secara umum, mikroalga dapat dibagi ke dalam empat kelompok utama: a. Diatom (Bacillariophyceae). Mikroalga dalam kelompok ini mendominasi

mikroalga di laut, namun beberapa jenis diketahui hidup di air tawar. Diketahui 100.000 jenis mikroalga yang termasuk dalam kelompok ini. Diatom mengandung silika terpolimerisasi dalam dinding sel. Karbon disimpan dalam bentuk minyak nabati maupun polimer karbohidrat yang disebutchrysolaminarin.

b. Alga hijau (Chlorophyceae). Merupakan mikroalga yang memiliki kelimpahan tinggi terutama di perairan tawar dan hidup dalam bentuk soliter maupun koloni. Karbon disimpan terutama dalam bentuk pati.

c. Alga hijau biru (Cyanophyceae). Mikroalga kelompok ini memiliki struktur yang lebih menyerupai bakteria dan berperan penting dalam fiksasi nitrogen. Diketahui sekitar 2000 jenis mikroalga yang termasuk dalam kelompok ini tersebar dalam berbagai habitat.

d. Ganggang perang (Chrysophyceae). Kelompok alga ini menyerupai diatom, namun memiliki pigmen yang lebih rumit, dan nampak berwarna kuning, jingga atau cokelat (NREL 2003).

Habitat Mikroalga

Mikroalga adalah salah satu organisme yang dapat tumbuh pada rentang kondisi yang luas di permukaan bumi. Mikroalga biasanya ditemukan pada tempat-tempat yang lembab atau benda-benda yang sering terkena air dan banyak hidup pada lingkungan berair di permukaan bumi. Mikroalga dapat hidup hampir di semua tempat yang memiliki cukup sinar matahari, air dan karbon-dioksida (Pelezar & Chan 1986).

Mikroalga kebanyakan hidup di air, karena 70% permukaan bumi terdiri dari air, maka diperkirakan banyaknya karbon yang terfiksasi melalui fotosintesis oleh mikroalga sama jumlahnya seperti flora daratan. Mikroalga mempunyai peranan penting bagi organisme lain (Isnansetyo & Kurniastuty 1995).

Kemampuan bertahan hidup pada kondisi tertentu juga terdapat pada beberapa jenis mikroalga. Hal ini disebabkan oleh adanya lapisan musilagenous yang dapat melindungi organ sel yang ada dalam tubuh, sehingga dapat melindungi dari pengaruh kondisi lingkungan yang ekstrim. Mikroalga yang sering dijumpai pada perairan air tawar dengan penyebaran yang sangat luas pada umumnya adalah mikroalga dari divisi Chlorophyta, sedangkan pada perairan yang ekstrim banyak dijumpai mikroalga divisi Cyanophyta (Hariyati 1994). Yani (2003) juga melaporkan bahwa terdapat beberapa kelas mikroalga yang ditemukan di sumber air panas seperti Cyanophyceae, Chlorophyceae, Bacillariophyceae, Chrisophyceae, Cryptophyceae, Rhodophyceae, dan Xanthophyceae.

Intensitas Cahaya

Mikroalga adalah organisme potoautotropik atau pototropik. Cahaya menjadi faktor pembatas fotosintesis pada intensitas yang rendah. Setiap jenis mikroalga membutuhkan cahaya untuk pertumbuhan maksimumnya. Welch (1980) menyatakan bahwa diatom akan mendominasi perairan pada saat intensitas cahaya tinggi dan suhu rendah. Chlorophyta melimpah pada kondisi intensitas cahaya tinggi dan suhu tinggi, sedangkan Cyanophyta akan mendominasi apabila intensitas cahaya rendah dan suhu tinggi.

Intensitas cahaya (penyinaran) adalah jumlah energi yang diterima oleh bumi pada waktu dan areal tertentu (Wetzel & Licken 1979). Jumlah energi yang

diterima oleh bumi bergantung pada kualitas dan lama periode penyinaran, yang merupakan faktor abiotik utama yang sangat menentukan laju produktivitas perairan. Intensitas cahaya matahari sering menjadi pembatas karena cepat memudar karena pengaruh kedalaman dan kekeruhan (Porcella & Bishop 1975; Boyd 1982). Umumnya fotosintesis meningkat sejalan dengan meningkatnya intensitas cahaya sampai pada satu nilai optimum tertentu (cahaya saturasi). Di

Dalam dokumen Keragaman dan Karakterisasi Mikroalga dari Sumber Air Panas di Jawa Barat yang Berpotensi sebagai Sumber Bodisel (Halaman 74-162)