Grafik kepadatan Spirulina sp
V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Penelitian
5.1.2 Kualitas air
Pertumbuhan Spirulina sp selain dipengaruhi oleh ketersediaan nutrien juga dipengaruhi faktor lingkungan pada media pertumbuhan. Pengukuran kualitas air dilakukan sekali sehari selama penelitian. Hasil pengukuran rata-rata kualitas air selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 2. berikut ini
Tabel 2. Kisaran Kualitas Air Selama Penelitian
No. Parameter Kisaran
1. Suhu air 28-30oC 2. Salinitas 29-33 ppt
3. pH 7-8
5.2 pembahasan
Pertumbuhan fitoplankton dalam kultur dapat ditandai dengan bertambah besarnya ukuran sel atau bertambah banyaknya jumlah sel yang secara langsung akan berpengaruh terhadap kepadatan fitoplankton (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Pertumbuhan fitoplankton terdiri atas empat fase yaitu fase adaptasi, fase eksponensial, fase stasioner dan fase penurunan (Edhy, 2003). Nutrien juga dibutuhkan oleh fitoplankton untuk pertumbuhan.
Hasil penelitian penambahan ekstra tauge kacang hijau menunjukkan bahwa pertumbuhan populasi Spirulina sp mengalami empat fase yaitu fase adaptasi, fase eksponensial, fase stasioner dan fase penurunan. . Fase adaptasi pada masing-masing perlakuan setelah penambahan inokulan dalam media kultur terjadi pada hari kesatu sampai kedua. Hal ini ditunjukkan pada jumlah sel yang menurun dibandingkan dengan jumlah sel yang diinokulan. Hal ini menandakan bahwa sel Spirulina sp
mampu menyerap dan memanfaatkan nutrien dalam media ekstrak tauge kacang hijau untuk pertumbuhannya. Fase adaptasi biasanya terjadi ketika inokulum diinokulasikan ke dalam media baru yang berbeda komponen kimiawinya, sel-sel yang diinokulasi melakukan perubahan kimiawi dan fisiologis untuk menyesuaikan kembali aktivitas metabolismenya agar dapat tumbuh dalam media baru (Prihantini, 2007).
Media perlakuan ekstrak tauge kacang hijau mengandung nutrien organik seperti karbohidrat, protein dan lemak yang dibutuhkan sebagai sumber energi. Karbohidrat, protein dan lemak bila diuraikan menjadi monomer-monomer penyusunnya pada akhirnya menjadi asetil KoA, selanjutnya asetil KoA masuk kedalam siklus krebs, dilanjutkan dengan rantai transpor elektron yang akan menghasilkan ATP. Energy yang terkandung dalam ATP digunakan untuk pertumbuhan dan pembelahan sel Spirulina sp (Prihantini, 2007).
Fase eksponensial pada umumnya ditandai dengan pembelahan sel yang cepat dan konstan. Pertumbuhan Spirulina sp pada fase eksponensial ditandai dengan adanya peningkatan jumlah populasi Spirulina sp yang dimulai pada hari ketiga hingga puncak populasi, pada perlakuan A, B, D dan E terjadi pada hari ketiga hingga hari keenam. Sedangkan pada perlakuan C terjadi pada hari keempat sampai keenam. Sel inokulan pada fase ini sudah memanfaatkan nutrisi dalam media untuk pertumbuhan dan bereproduksi lebih banyak (Kabinawa, 2006), terutama N dan P. Menurut Crishmadha (2006), nitrogen merupakan bagian dari pembentukan klorofil dan protein untuk proses fotosintesis Spirulina sp. Fosfor berperan dalam transfer energi di dalam sel dalam bentuk ATP (Amanatin, 2013). Nitrogen dan fosfor
merupakan faktor penting dalam proses fotosintesis. Hasil dari proses fotosintesis tersebut akan menghasilkan glukosa dan energi yang digunakan dalam metabolisme sel sehingga pertumbuhan Spirulina sp mengalami peningkatan.
Puncak populasi Spirulina sp terjadi pada hari ketujuh. Puncak populasi tertinggi pada hari ketujuh didapat pada perlakuan E (pupuk Walne 0,5 ml/l). Hal ini disebabkan karena pupuk walne merupakan pupuk yang biasa digunakan sebagai media kultur Spirulina sp, sehingga Spirulina sp telah teradaptasi untuk tumbuh dalam media yang diberi pupuk walne. Sementara pada perlakuan A, B, C dan D mengalami puncak pertumbuhan terendah. Hal ini disebabkan media ekstra tauge kacang hijau mengandung nitrogen dalam jumlah minim, sehingga proses fotosintesis terhambat dan mengakibatkan pertumbuhan Spirulina sp menjadi terhambat pula (Amanatin, 2013).
Hasil puncak populasi dari setiap perlakuan berbeda-beda disebabkan adanya perbedaan dosis media ekstra tauge yang diberikan dan kandungan dari pupuk walne. Pada pengujian media ekstra tauge kacang hijau nitrogen yang dilakukan di BARISTAN (Balai Riset dan Standardisasi Industri Nasional) sebesar 0,01% dan fosfat 0,015%, sedangkan pada pupuk Walne kandungan nitrogen 0,009 mg/l (Chrismadha, 2006). Selain itu, pupuk Walne juga memungkinkan bahwa komposisi nutrien yang terlarut sesuai dengan kebutuhan Spirulina sp sehingga Spirulina sp tumbuh dengan baik. Hasil penelitian ini di dukung dengan penelitian Widianingsih (2008) yang menunjukkan bahwa pupuk Walne memiliki konsentrasi nutrien optimum sehingga Spirulina sp mencapai pertumbuhan maksimum.
Menurut Prihantini (2007), media eksta tauge kacang hijau mengandung nutrien anorganik seperti K, P, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn dan Cu. Selain itu, dilengkapi juga dengan vitamin (tiamin, riboflavin, piridoksin, triptofan, asam pantotenat, vitamin K dan vitamin C) yang berperan sebagai faktor pertumbuhan alga. Berdasarkan data dari United State Enviromental Agency (USEPA) dalam Bakhtiar (2007) bahwa tembaga (Cu) dan seng (Zn) merupakan logam berat berbahaya yang bersifat toksisitas (racun) yang menurunkan pertumbuhan alga. Walaupun pada konsentrasi yang rendah dan akan terakumulasi dalam jangka waktu tertentu. Dengan adanya logam berat di dalam media ekstra tauge maka dapat menyebabkan turunnya populasi Spirulina sp.
Mangan (Mn) mempunyai peranan sebagai komponen struktural membran kloroplas (Prihantini, 2005) dan merupakan aktivator enzim pada reaksi terang fotosintesis (Prihantini, 2007). Magnesium (Mg) berperan sebagai kofaktor dalam pembentukan asam amino dan klorofil (Amanatin, 2013). Besi (Fe) berperan dalam sintesis klorofil dan sintesis protein-protein penyusun kloroplas dan seng (Zn) diperlukan dalam proses pembentukan klorofil dan mencegah kerusakan molekul klorofil (Ciferri, 1983).
Apabila dalam kultur kekurangan nutrien dalam bentuk Mn maka akan mempengaruhi proses fotosintesis, karena Mn merupakan aktivator enzim pada proses fotosintesis (Amanatin, 2013). Karbohidrat yang dihasilkan melalui proses fotosintesis selain digunakan untuk pertumbuhan juga untuk respirasi seluler. Apabila hasil fotosintesis berkurang maka karbohidrat yang tersisa setelah sebagian digunakan dalam proses respirasi tidak mencukupi untuk pertumbuhan sel (Prihantini,2007).
Selain itu, adanya penurunan tersebut diduga bahwa nutrien tidak dimanfaatkan secara efektif sehingga akan menghasilkan tumpukan bahan organik yang bersifat racun dan pada akhirnya dapat menghambat pertumbuhan (Utomo, 2005). Apabila nutrien yang diberikan pada media kultur dalam jumlah berlebih maka akan bersifat racun yang dapat menghambat pertumbuhan, karena dengan adanya sifat racun maka efektifitas metabolisme sel secara langsung akan terganggu (Hariyati, 2008).
Populasi Spirulina sp pada seluruh perlakuan mengalami penurunan atau kematian pada hari kedelapan, selain itu terjadi karena nutrien yang terdapat pada media kultur sudah tidak optimal dan telah berkurang dalam memenuhi kebutuhan nutrien Spirulina sp. Fitoplankton yang mengalami penurunan dapat terjadi karena penipisan nutrien sehingga tidak mampu lagi mengalami pembelahan sel. Menurut Kabinawa (2006), kematian sel juga dapat disebabkan karena penurunan kualitas air dan akumulasi metabolit, akibatnya laju kematian sel lebih besar daripada laju pertambahan sel.
Faktor pendukung pertumbuhan Spirulina sp selain nutrien, juga dipengaruhi oleh lingkungan atau kualitas air yang baik bagi pertumbuhan Spirulina sp, seperti salinitas, suhu, dan pH. Hasil pengukuran nilai salinitas pada media kultur berkisar antara 29 – 33 ppt. Utomo (2005) menyatakan bahwa salinitas yang optimal untuk pertumbuhan Spirulina sp adalah berkisar antara 15-30 ppt. Salinitas awal media kultur Spirulina sp pada penelitian ini adalah 29 ppt. Setelah dilakukan pengamatan setiap hari hingga akhir pengamatan nilai salinitas berkisar antara 29-33 ppt. Hal ini menunjukan salinitas media kultur mengalami peningkatan. Namun, hal ini berbeda
dengan pendapat Utomo (2005) dengan pendapat Ciferri (1983) bahwa salinitas optimal pertumbuhan Spirulina sp adalah 20-70 ppt, sehingga dapat dikatakan bahwa nilai salinitas pada media kultur Spirulina sp masih berada dalam kondisi optimal. Salinitas sangat berpengaruh terhadap tekanan osmotik suatu perairan. Semakin tinggi tekanan osmotiknya maka salinitas suatu perairan akan semakin tinggi pula. Bagi organisme akuatik multiselular, tekanan osmotik sel terkait langsung dengan penyerapan nutrien untuk metabolismenya (Laura, 2006).
Suhu merupakan parameter fisika yang mempengaruhi aktivitas metabolisme organisme. Suhu juga sangat berpengaruh terhadap kehidupan dan pertumbuhan biota air. Hasil pengukuran suhu menunjukkan bahwa suhu media berkisar antara 28o C-30oC. Ciferri (1983) menyatakan bahwa suhu optimal untuk Spirulina sp adalah 32oC-35oC. Berdasarkan hal tersebut dapat diketahui bahwa suhu pada media kultur
Spirulina sp pada perlakuan A1 hingga E5 tidak menunjukkan kondisi suhu optimal yang mendukung pertumbuhan, karena hasil pengukuran suhu hanya mencapai 30oC. Pada Amanatin (2013) dalam penelitian kombinasi media ekstrak tauge dengan pupuk urea terhadap kadar protein Spirulina berpendapat bahwa semakin optimal suhu maka metabolisme organisme semakin baik dan semakin meningkat pertumbuhan Spirulina sp.
Parameter fisika yang berpengaruh terhadap metabolisme organisme akuatik selain salinitas dan suhu adalah pH. Hasil pengukuran pH pada media kultur berkisar 7-8. Peningkatan nilai pH pada media perlakuan disebabkan karena terjadinya penguraian protein dan senyawa nitrogen lain(Amanatin, 2013). Amonium (NH4+), merupakan senyawa nitrogen organik yang telah mengalami penguraian. Menurut
Cifferi (1983) dalam Amanatin (2013) bahwa gas CO2 terlarut yang terdapat dalam media akan menjadi asam karbonat yang akan terurai menjadi ion-ion karbonat dan ion bikarbonat. Reaksi kesetimbangan antara CO2 terlarut, asam karbonat, ion bikarbonat dan ion karbonat akan menyebabkan nilai pH bergeser pada kisaran 7-8 dan tidak meningkat lagi. Pengontrolan pH pada suatu media kultur sangat penting untuk menjaga keseimbangan pertumbuhan Spirulina sp. Cifferi (1983) menyebutkan bahwa pH yang baik untuk pertumbuhan Spirulina sp berkisar antara 7-11. Hal ini sesuai dengan pengukuran pada media kultur penelitian sehingga bisa dikatakan bahwa pH pada media kultur penelitian optimal.
VI KESIMPULAN DAN SARAN