Rancangan Penelitian - Bahan dan Alat

III. BAHAN DAN METODE

3.2. Bahan dan Alat

3.3.7. Rancangan Penelitian

Pengaruh perlakuan konsentrasi media terhadap pertumbuhan 4 isolat ganggang mikro dalam 50 ml media selama 31 hari ditetapkan berdasarkan nilai OD dengan menggunakan rancangan acak lengkap dengan faktor tunggal. Satu perlakuan dengan 5 taraf (0,75 M4; M4; 1,25 M4; 1,50 M4; 1,75 M4) dan diulang 3 kali sehingga didapat 15 unit percobaan untuk masing-masing isolat ganggang mikro.

Pengaruh perlakuan terhadap pertumbuhan ganggang mikro didasarkan hasil analisis keragaman (ANOVA) dengan membandingkan nilai F hitung terhadap F Tabel pada selang kepercayaan 95% dan 99% dengan kaidah pengambilan keputusan sebagai berikut:

Y_ij = µ + αi + βj + εij

Y_ij : Hasil pada perlakuan konsentrasi media ke-i dan ulangan ke-j µ : rataan umum

αi : pengaruh perlakuan konsentrasi media ke-i

βj : pengaruh ulangan ke-j

εij : pengaruh galat percobaan dari perlakuan konsentrasi media ke-i dan ulangan ke-j

(ml contoh – ml blanko) x 14 x N HCl x 100% Bm

i : perlakuan konsentrasi media ke-1, 2, 3, 4, dan 5 j : ulangan 1, 2, 3, dan 4

• Apabila nilai F hitung < dari F Tabel, maka perlakuan tidak memberikan pengaruh yang nyata.

• Apabila nilai F hitung > dari F Tabel, maka perlakuan memberikan pengaruh nyata. Dalam analsis penelitian ini, perlakuan yang memberikan pengaruh nyata dianalisis lanjut dengan uji Duncan (DMRT).

4.1. Penetapan Konsentrasi Media Optimum untuk Setiap Isolat Ganggang Mikro

Pada penelitian ini dilakukan uji anova untuk menentukan konsentrasi optimum media yang memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan ganggang mikro. Konsentrasi optimum yang diperoleh digunakan pada kultivasi skala lapang. Hasil uji lanjut DMRT dari pengaruh konsentrasi media terhadap pertumbuhan ganggang mikro disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Rata-rata Pengaruh Konsentrasi Media terhadap Pertumbuhan Ganggang Mikro berdasarkan Nilai Optical Density (OD).

Isolat ^{Perlakuan Media}

0,75 M4 M4 1,25 M4 1,50 M4 1,75 M4 Nilai OD

ICBB 9111** 0,1400b 0,2367a 0,1100b 0,21167a 0,0900b ICBB 9112** 0,3017a 0,1750c 0,2917ab 0,2397b 0,1750c ICBB 9113* 0,1700b 0,4700a 0,1700b 0,1350b 0,1150b ICBB 9114* 0,3433a 0,2930ab 0,2310b 0,2417b 0,2417b Keterangan: ** = angka yang diberi huruf sama berdasarkan baris tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% menurut Uji DMRT untuk masing-masing isolat, * = angka yang diberi huruf sama berdasarkan baris, tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji DMRT untuk masing-masing isolat.

Berdasarkan Tabel 4, dapat dilihat laju pertumbuhan pada masing-masing isolat optimum pada konsentrasi tertentu. Pada ganggang mikro ICBB 9111 dan 9113 terlihat bahwa konsentrasi media M4 memberikan pengaruh paling optimum terhadap pertumbuhan masing-masing isolat tersebut, sedangkan laju pertumbuhan pada ganggang mikro ICBB 9112 dan ICBB 9114 optimum pada konsentrasi 0,75 M4. Konsentrasi media yang optimum pada masing-masing isolat tersebut digunakan untuk kultivasi skala lapang.

4.2. Kultivasi dan Produksi Biomassa Ganggang Mikro pada Skala Laboratorium dan Skala Lapang

Pertumbuhan dan peningkatan jumlah ganggang dipengaruhi oleh faktor lingkungan yaitu cahaya, temperatur, bahan kimia anorganik maupun organik (Dring, 1974). Selain itu, faktor aerasi juga mempengaruhi distribusi O2 ke dalam media pertumbuhan. Laju pertumbuhan ganggang mikro skala laboratorium dan skala lapang disajikan pada Gambar 3a sampai 3d.

Gambar 3a. Laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9111 pada skala laboratorium dan skala lapang

.Gambar 3b. Laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9112 pada skala laboratorium dan skala lapang.

Gambar 3c. Laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9113 pada skala laboratorium dan skala lapang

Gambar 3d. Laju pertumbuhan ganggang mikro ICBB 9114 pada skala laboratorium dan skala lapang.

Kultivasi ganggang mikro skala laboratorium dan skala lapang memiliki laju pertumbuhan yang berbeda. Berdasarkan Gambar 3a sampai 3d, dapat dilihat bahwa laju pertumbuhan ganggang skala laboratorium berbeda dengan skala lapang. Selain karena faktor lingkungan, penggunaan aerator juga berpengaruh terhadap laju pertumbuhan ganggang. Ganggang mikro skala laboratorium

mendapatkan aerasi melalui penggoyangan sedangkan skala lapang mendapatkan aerasi melalui penggunaan aerator. Aerator mendistribusikan O2 ke dalam media pertumbuhan lebih baik daripada penggoyangan, sehingga dapat meningkatkan fotosintesis dan laju pertumbuhan ganggang meningkat. Nugroho (2009) menemukan bahwa pertumbuhan ganggang mikro tipe 62 yang menggunakan aerator mencapai OD 0.2 dalam waktu 6 hari, sedangkan pertumbuhan ganggang dengan menggunakan shaker mencapai OD 0.2 dalam waktu 11 hari.

Kultivasi ganggang mikro pada skala lapang bertujuan untuk memproduksi biomassa masing-masing ganggang. Pada kultivasi skala lapang, ganggang mikro memerlukan tiga komponen penting untuk tumbuh, yaitu sinar matahari, karbon dioksida dan air. Ganggang mikro menggunakan sinar matahari untuk menjalankan proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses biokimia penting pada tumbuhan, ganggang baik makro maupun mikro, dan beberapa bakteri untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Danielo (2005) menyatakan bahwa organisme fotosintesis mikroskopik dapat tumbuh cepat, sehingga memungkinkan dapat dipanen hanya dalam beberapa hari.

Waktu panen yang ditentukan untuk dapat memproduksi biomassa ganggang mikro yaitu 2 hari. Proses ini diawali dengan menetapkan OD biomassa ganggang pada hari ke nol, melalui inokulasi biakan ganggang (L) ke dalam kolam. Selain itu ditetapkan OD minimum untuk ganggang mikro dapat dipanen yaitu 0,5. Sutomo (2005) menyatakan bahwa kepadatan awal l00 dan 1000 sel/ml dipandang kurang efektif karena sekalipun mempunyai laju pertumbuhan yang cepat tetapi tidak dapat menghasilkan kepadatan maksimum yang lebih tinggi. Kepadatan awal yang dapat menghasilkan puncak kepadatan tertinggi adalah 10.000 sel/ml, sehingga dalam 7 hari dapat menghasilkan puncak kepadatan sebesar 1.317.000 sel/ml.

Data volume biakan ganggang awal yang ditambahkan ke dalam kolam agar OD awal bisa mencapai OD minimum panen (0.5), dan hasil produksi biomassa ganggang kering disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Volume Biakan yang Ditambahkan dan Produksi Biomassa Kering.

Tipe Ganggang Mikro ^Panen

1 2 3 ICBB 9111

Volume biakan ganggang (L) 110 56,60 57

OD awal (hari ke-0) 0,192 0,194 0,196

OD panen (2 hari 0,509 0,512 0,521

Produksi biomassa kering (g/l) 0,290 0,250 0,290 ICBB 9112

Volume biakan ganggang (L) 40 48 52

OD awal (hari ke-0) 0,194 0,193 0,190

OD panen (2 hari) 0,591 0,561 0,521

Produksi biomassa kering (g/l) 0,210 0,210 0,200 ICBB 9113

Volume biakan ganggang (L) 57 57 56

OD awal (hari ke-0) 0,198 0,196 0,196

OD panen (2 hari) 0,523 0,514 0,512

Produksi biomassa kering (g/l) 0,270 0,260 0,250 ICBB 9114

Volume biakan ganggang (L) 42 45 45

OD awal (hari ke-0) 0,151 0,154 0,152

OD panen (2 hari) 0,511 0,521 0,519

Produksi biomassa kering (g/l) 0,310 0,320 0,320

Dari Tabel 5, dapat dilihat bahwa biomassa tertinggi terdapat pada ganggang mikro ICBB 9114 dengan produksi biomassa tahap 1, 2 dan 3 yaitu 0,31; 0,32 dan 0,32 gram/liter. Biomassa kering terendah dihasilkan ganggang mikro ICBB 9112 dengan produksi biomassa kering pada tahap 1, 2 dan 3 yaitu masing-masing sebesar 0,21; 0,21 dan 0,20 gram/liter. Secara keseluruhan produksi biomassa kering pada masing-masing ganggang lebih dari 0.2 gram/liter.

4.3. Kadar Nitrogen Total dan Protein dari Biomassa Kering Ganggang Mikro.

Nitrogen merupakan bahan dasar dalam pembentukkan protein ganggang mikro, sehingga besarnya kadar nitrogen yang terdapat pada ganggang mikro sangat berpengaruh terhadap besarnya kadar protein. Hasil dari nitrogen total dan kadar protein masing-masing disajikan pada Gambar 5 dan 6.

Gambar 5. Produksi kadar nitrogen total pada skala

Gambar 6. Produksi kadar protein pada skala lapang

Berdasarkan Gambar 5 dan 6, kadar protein tertinggi terdapat pada ganggang mikro ICBB 9114 dengan nilai rata-rata yaitu 33,99%, sedangkan kadar protein terendah terdapat pada ganggang mikro ICBB 9113 dengan nilai rata-rata yaitu 26,05%.

Ganggang mikro ICBB 9114 dengan media konsentrasi yang rendah yaitu 0,75 M4 menghasilkan kadar protein tertinggi, sehingga merupakan isolat yang paling baik dalam menghasilkan protein dibandingkan dengan isolat lainnya. Hal

ini juga menunjukkan bahwa isolat ICBB 9114 tersebut merupakan isolat yang memiliki metabolisme paling baik serta diduga mampu memanfaatkan faktor-faktor lingkungan secara optimum dibandingkan isolat lainnya, contohnya dalam memanfaatkan sinar matahari yang dapat memfiksasi nitrogen menjadi asam amino (Diharmi, 2001). Selain itu, isolat ICBB 9114 juga mempunyai kemampuan lebih baik dalam memanfaatkan hara baik makro maupun mikro dalam media dibandingkan dengan isolat lainnya, terutama dalam penggunaan sumber N dan P yang merupakan sumber utama dalam pembentukan protein dalam sel (Trismilah dan Sumaryanto, 2005). Widianingsih et al., (2008) menemukan perbedaan kadar protein pada ganggang mikro air tawar jenis Spirullina plantesis yang ditumbuhkan pada media yang berbeda. Kadar protein tertinggi diperoleh pada ganggang yang terdapat pada media Walne dengan nilai 50,05±0,53% dan terendah pada media kontrol yaitu 4,85±0,76%. Pada media teknis kadar proteinnya adalah 16,23± 0,41 %. Perbedaan tersebut disebabkan oleh media Walne memiliki unsur hara yang lengkap yang dibutuhkan untuk membentuk protein dalam tubuh ganggang mikro dibandingkan dengan media teknis dan kontrol.

Kadar protein yang dihasilkan pada setiap isolat ganggang mikro bervariasi (Gambar 6). Gressler, et al., (2010) menemukan kadar protein yang berbeda pada isolat ganggang mikro L. filiformis dan L. intricate, yaitu 18,3%, dan 4,6%. Meski berasal dari genus yang sama, kandungan protein pada ganggang mikro tersebut berbeda-beda, tergantung pada jenis ganggang mikro dalam melakukan kegiatan metabolisme dalam tubuhnya. Selain itu, perbedaan protein pada ganggang mikro dapat disebabkan oleh periode musim, letak geografis, cahaya, pH, suhu, hara dalam media pertumbuhan, maupun kondisi lingkungan ganggang mikro tersebut (Khotimchenko et al., 2002; Leonardos dan Lucas, 2000).

Ganggang mikro dengan kandungan protein yang tinggi dapat digunakan sebagai bahan pangan maupun pakan. Pada bahan pangan, protein akan diserap dalam tubuh berupa struktur nutrien kompleks yang terdiri atas asam-asam amino. Protein akan dihidrolisis oleh enzim-enzim proteolitik yang bertujuan untuk melepaskan asam-asam amino yang kemudian akan diserap oleh usus (Siregar, 2004). Winarno (1992) menyatakan bahwa protein dalam tubuh manusia memiliki

peran sebagai alat komunikasi (syaraf), pertahanan tubuh (anti bodi), pengatur metabolik (hormon), katalis biokimia (enzim), dan transport oksigen (hemoglobin). Protein juga dibutuhkan sebagai sumber energi tubuh, serta sebagai penghasil jaringan baru.

Tokusoglu & Uunal (2006) menyatakan bahwa salah satu contoh ganggang mikro yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh adalah Spirulina plantensis. Protein pada ganggang mikro tersebut dibutuhkan untuk proses metabolisme sel pada saat pertumbuhan, yaitu mempengaruhi proses sintesis dan mengakumulasi kandungan sel seperti karbohidrat, asam amino, asam nukleat dan lemak. Cifferri (1983) menyatakan bahwa Spirulina Plantesis dapat dikonsumsi dalam bentuk pil dan serbuk. Kandungan proteinnya hingga mencapai 70% dari bobot kering sel sehingga dapat digunakan sebagai bahan pangan dan pakan.

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan perlakuan optimasi konsentrasi media, ganggang mikro ICBB 9114 dan ICBB 9112 memiliki pertumbuhan maksimum pada media 0,75 M4, sedangkan ganggang mikro ICBB 9113 dan ICBB 9111 pada media standar M4. Produksi kadar protein tertinggi dihasilkan oleh ganggang mikro ICBB 9114 dengan rata-rata 33,99% , dan terendah pada ganggang ICBB 9112 dengan nilai rata-rata kadar protein sebesar 26,05%. Ganggang mikro ICBB 9114 merupakan isolat yang paling prospektif dibandingkan dengan isolat lainnya. Perbedaan kadar protein masing-masing ganggang mikro disebabkan oleh jenis ganggang mikro, tingkat metabolisme, pemanfaatan hara, serta faktor lingkungan.

5.2. Saran

Pada penelitian kali ini dilakukan panen biomassa dalam selang waktu 2 hari. Perlu dilakukan uji panen biomassa dengan menggunakan metode yang sama dalam selang waktu yang lebih cepat agar tercapai efisiensi waktu. Perlu dilakukan uji panen biomassa pada konsentrasi hara yang lebih rendah dari 0,75 M4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengidentifikasi jenis ganggang agar dapat diketahui secara pasti jenis ganggang yang diteliti.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Angka, L. S., Suhartono, M. T. 2000. Bioteknologi Hasi-Hasil Laut. Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan – Institut Pertanian Bogor.

Aslan, M. L. 1998. Budidaya Rumput Laut. Kansius. Yogyakarta.

Becker, E. W. 1994. Microalgae: Biotechnology and Microbiology. Cambridge Univ. Press. Great Britain.

Boyd, C. E. 1992. Water Quality in Warmwater Fish Ponds. Departemen of Fisheries and Applied Aquacultures. Alabama.

Ciferri, O. 1983. Spirulina, the edible microorganism. Microbiol Rev. 47(4): 551-578.

Colman, B., Kehl K. A. 1983. Effect of external pH on the internal pH of Chlorella saccharophila. J Plant Physiol. 77(4) : 917-921.

Darley, W. M. 1982. Algal biology: A physiological approach. In: J. F. Wilkinson (ed). Basic Microbiol. Blackwell Sci. Pub. London.

Daniello, O. 2005. An Algae Based Fuel. Bio. 255 /Mei 2005.

Diharmi, A. 2001. Pengaruh Pencahayaan terhadap Kandungan Pigmen Bioaktif Mikroalga Spirulina Plantesis Strain Lokal (Ink). Tesis. IPB : Bogor. Dring, M. J. 1974. Reproduction. In: Alga Physiology and Biochemistry.

Botanical Monographs. V.10. Blackwell Sci. Pub. Oxford. London Edinburgh, Melbourne.

Espinoza, E. V., Nunez R. M., Cebrero, F. N. 2002. Protein, carbohydrate, lipid and chlorophyll a content in Isochrysis aff. galbana (clone T-Iso) cultured with a low cost alternative to the f/2 medium. Aquacult. Engineer. 25: 207– 216.

Gressler, V. Nair S. Y., Mutue T. F., Pio C., Jorge M. F.,Rosangela P.V. and Ernani P. 2010. Lipid, fatty acid, protein, amino acid and ash contents in four Brazilian red algae species. Food Chemist. 120 : 585-590.

Guerrero, J.L.G., Juarez R.N., Martınez J.C.L., Madrid P.C., Fuentes, R. 2004. Functional properties of the biomass of three microalgal species. Journal of Food Engineer. 65: 511–517.

Kurniasih. 2001. Komposisi nutrisi dan pigmen Spirulina platensis galur lokal (Ink) pada berbagai konsentrasi nitrogen [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor.

Leonardos, N. Lucas I. A. N. 2000. The nutritional value of algae grown under different culture conditions for Mytilus edulis L. larvae. Aquacult. 182: 301– 315.

Mubarak, H. 1981. Budidaya Rumput Laut 1. Training workshop on Seafarming. Denpasar, Bali, Indonesia. Maret 1981. http://www.fao.org/docrep/field /003/AB873E02.html [Diakses pada tanggal 20 oktober 2010].

McKinney, E, R. 2004. Enviromental Pollution Control Microbiology. Marcell Decker, Inc. New York.

Mulyadi. A. 1999. Pertumbuhan dan daya serap nutrient dari ganggang mikro Dunaliella tertiolecta yang dipelihara pada Limbah Domestik. Jurnal Natur

Indonesia. 2(1): 65-68.

Munasinghe, C. P., Khanal, S. K. 2010. Biomass-derived syngas fermentation into biofuels: Opportunities and challenges. Biores. Tech. 101: 5013–5022. Nybakken J. W. 1993. Marine Biology. An Ecological Approach. Ed ke-3. Harper

Collins College Pub. New York.

Oliveira, M. A., De, M. P., Monteiro, P. G., Robbs, and Leite S. 1999. Growth and chemical composition of Spirulina maxima and Spirulina plantesis biomas at different temperatures. Aquacult. Int. 7: 261-275.

Panggabean, Lily G. M. (1998). Mikroalgae: Alternatif Pangan dan Bahan Industri di Masa Mendatang. Oseana. Vol. XXIII N0 1: 19-26.

Pelczar. J. M., Chan, J. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jilid 1. UI Press. Jakarta. Rachmaniar. 1994. Pengenalan Jenis-Jenis Rumput Laut Indonesia_.Puslitbang

Oseanologi – LIPI. Jakarta.

Reynolds, C. S. 1990. The Ecology of Fresh Water Phytoplankton. Cambridge Univ. Press. New York.

Siregar, C. 2004. Nutrisi. Fakultas Kedokteran. Universitas Sumatera Utara. Sudarmadji, S., Haryono, B., Suhardi, 1996. Analisa Bahan Makanan dan

Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

Syahri, F. Y. 2009. Isolasi, Seleksi, dan Optimasi Pertumbuhan Ganggang Mikro yang Potensial sebagai Penghasil BBN. Tesis. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Institut Pertanian Bogor.

Sutandi, A. 2006. Penuntun Praktikum Analisis Tanah. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Institut Pertanian Bogor.

Sutomo. 2005. Kultur tiga jenis mikroalga (Tetraselmis sp., Chlorella sp. dan Chaetoceros gracilis) dan pengaruh kepadatan awal terhadap pertumbuhan C. Gracilis di Laboratorium. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia. 37: 43-58.

Tjitrosoepomo, G. 2005. Taksonomi Tumbuhan Obat-Obatan. Gadjah Mada Univ. Press. Yogyakarta.

Tokusoglu, O. and Uunal M. K. 2006. Biomass nutrient profile of three

microalgae: Spirulina platensis, Chlorella vulgaris and Isochrisis galbana. J. Food Sci. Vol. 86(4): 1144 -1148.

Trismilah dan Sumaryanto. 2005. Pengaruh kadar nitrogen dalam media pada pembuatan protease menggunakan Bacillus Megaterium DSM 319. Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia hal. 9-12.

Wardoyo, S. T. H. 1982. Kriteria Kualitas Air untuk Keperluan Pertanian dan Perikanan. Training Analisis Dampak Lingkungan : PPLH UNDP – PUSDI- PSL. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Widianingsih, Ridho A., Hartati. R., Harmoko. 2008. Kandungan nutrisi Spirulina Platensis yang dikultur pada media yang berbeda. Ilmu Kelautan vol.13(3): 167-170

Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia. Jakarta.

Zantika, A., Istina S.dan Suhaimi. 2006. Rumput Laut. PT Penebar Swadaya. Jakarta

Tabel lampiran 1. Sumber Isolat Ganggang Mikro

Isolat Ganggang Lokasi Jenis Sampel

ICBB 9111 (ICBB 9111) Gunung Salak Tanah sawah 0ICBB 9112 (ICBB 9112) Singa jaya, Indramayu Air persawahan ICBB 9113 (ICBB 9113) Ciomas Permai, Bogor Air

ICBB 9114 (ICBB 9114) Telaga Warna, Puncak Air

Tabel lampiran 2. Analisis Ragam Pengaruh Konsentrasi Media terhadap Kerapatan Sel (Nilai OD) Ganggang mikro ICBB 9111

Sumber

Keragaman ^{Derajat Bebas}

Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah ^{Fhitung Pr}^>^F Hari ke-7 Perlakuan 4 0.00148 0.00037 2.77 0.1029tn Ulangan 2 0.00015 0.00008 0.58 0.5823tn Galat 8 0.00107 0.00013 Total 14 0.00270 Hari ke-11 Perlakuan 4 0.00201 0.00050 3.05 0.0843tn Ulangan 2 0.00003 0.00002 0.09 0.9140tn Galat 8 0.00132 0.00017 Total 14 0.00336 Hari ke-15 Perlakuan 4 0.00402 0.00100 3.24 0.0735tn Ulangan 2 0.00118 0.00059 1.90 0.2111tn Galat 8 0.00248 0.00031 Total 14 0.00767 Hari ke-19 Perlakuan 4 0.00138 0.00035 1.64 0.2554tn Ulangan 2 0.00044 0.00022 1.04 0.3982tn Galat 8 0.00169 0.00021 Total 14 0.00351 Hari ke-23 Perlakuan 4 0.00372 0.00093 1.22 0.3739tn Ulangan 2 0.00013 0.00007 0.09 0.9186tn Galat 8 0.00610 0.00076 Total 14 0.00995 Hari ke-27 Perlakuan 4 0.00501 0.00125 1.63 0.2578tn Ulangan 2 0.00075 0.00038 0.49 0.6311tn Galat 8 0.00615 0.00077 Total 4 0.01191 Hari ke-31 Perlakuan 4 0.04896 0.01224 18.23 0.0054** Ulangan 2 0.00316 0.00158 2.36 0.1568tn Galat 8 0.00537 0.00067 Total 14 0.05749

Tabel lampiran 3. Analisis Ragam Pengaruh Konsentrasi Media terhadap Kerapatan Sel (Nilai OD) Ganggang mikro ICBB 9112

Sumber

Keragaman ^{Derajat Bebas}

Tabel lampiran 4. Analisis Ragam Pengaruh Konsentrasi Media terhadap Kerapatan Sel (Nilai OD) Ganggang mikro ICBB 9113

Sumber Keragaman Derajat Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah ^{Fhitung Pr}^>^F Hari ke-7 Perlakuan ^{4 0.00801}^{0.00200 7.42} ^0.0084** Ulangan ^{2 0.00009}^{0.00005 0.17} ^0.8493tn Galat 8 0.00216 0.00027 Total 14 0.01026 Hari ke-11 Perlakuan ^{4 0.00114}^{0.00029 1.00} ^0.4609tn Ulangan 2 0.00057 0.00029 1.00 0.4096tn Galat 8 0.00228 0.00029 Total ¹⁴ ^0.00399 Hari ke-15 Perlakuan 4 0.05294 0.01324 2.76 0.1034tn Ulangan 2 0.00548 0.00274 0.57 0.5863tn Galat ⁸ ^0.03835 ^0.00479 Total ¹⁴ ^0.09677 Hari ke-19 Perlakuan ^{4 0.05831}^{0.01458 4.71} ^0.0301* Ulangan ^{2 0.00620}^{0.00310 1.00} ^0.4093tn Galat ⁸ ^0.02478 ^0.00310 Total 14 0.08929 Hari ke-23 Perlakuan ^{4 0.18891}^{0.04723 9.42} ^0.004** Ulangan ^{2 0.00663}^{0.00332 0.66} ^0.542tn Galat 8 0.04010 0.00501 Total 14 0.23564 Hari ke-27 Perlakuan 4 0.31449 0.07862 ^9.33 ^0.0042** Ulangan 2 0.01137 0.00569 0.67 0.5359tn Galat 8 0.06738 0.00842 Total ⁴ ^0.39324 Hari ke-31 Perlakuan 4 0.25629 0.06407 ^4.71 ^0.0301* Ulangan 2 0.03801 0.01901 1.40 0.3018tn Galat 8 ^{0.10884 0.01361} Total 14 ^0.40314 Keterangan: * = nyata pada taraf 5%, ** = nyata pada taraf 1%, tn = tidak nyata

Tabel lampiran 5. Analisis Ragam Pengaruh Konsentrasi Media terhadap Kerapatan Sel (Nilai OD) Ganggang mikro ICBB 9114

Sumber Keragaman Derajat Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah ^{Fhitung Pr}^>^F Hari ke-7 Perlakuan ^{4 0.00360}^0.00090^0.93 ^0.4926tn Ulangan ^{2 0.00021}^0.00011^0.11 ^0.8985tn Galat 8 0.00774 0.00097 Total 14 0.01155 Hari ke-11 Perlakuan ^{4 0.01214 0.00304 14.19} ^0.0010** Ulangan 2 0.00092 0.00046 2.16 0.1781tn Galat 8 0.00171 0.00021 Total ¹⁴ ^0.01478 Hari ke-15 Perlakuan 4 0.01336 0.00334 5.88 0.0165* Ulangan 2 0.00192 0.00096 1.69 1.6900tn Galat ⁸ ^0.00454 ^0.00057 Total ¹⁴ ^0.01982 Hari ke-19 Perlakuan ^{4 0.00743 0.00186} ^0.99 ^0.4662tn Ulangan ^{2 0.00074 0.00037} ^0.2 ^0.8245tn Galat ⁸ ^0.01503 ^0.00188 Total 14 0.02320 Hari ke-23 Perlakuan ^{4 0.00838 0.00209} ^1.26 ^0.3613tn Ulangan ^{2 0.00089 0.00044} ^0.27 ^0.7722tn Galat 8 0.01332 0.00166 Total 14 0.02259 Hari ke-27 Perlakuan ^{4 0.00471 0.00118} ^0.46 ^0.7612tn Ulangan 2 0.00110 0.00219 0.43 0.6639tn Galat 8 0.02031 0.00254 Total ⁴ ^0.02721 Hari ke-31 Perlakuan ^{4 0.02710 0.00677} ^5.69 ^0.0182* Ulangan ^{2 0.00356 0.00178} ^1.49 ^0.2812tn Galat ⁸ ^0.00953 ^0.00119 Total ¹⁴ ^0.04019 Keterangan: * = nyata pada taraf 5%, ** = nyata pada taraf 1%, tn = tidak nyata

Tabel Lampiran 6. Data dan Hasil Perhitungan Volume Biakan Ganggang Mikro

Isolat ganggang Persamaan Linier R² ODmin = (2/x) x y Volume biakan (L)

ICBB 9111 y = 0.056x – 0.052 0.919 0.110 29 L ICBB 9112 y = 0.115x – 0.103 0.892 0.192 40 L ICBB 9113 y = 0.082x – 0.018 0.984 0.158 40 L ICBB 9114 y = 0.083x – 0.053 0.959 0.151 42 L

Keterangan:

y = Nilai OD, x = waktu (hari), Volume biakan = (ODmin/ODstok) x 150 L

Contoh perhitungan:

Persamaan linier dari kurva pertumbuhan isolat ICBB 9112 yaitu, y = 0,115x – 0,103.

Target OD panen minimum dalam perhitungan (y) = 0,52 0.52 = 0.056x – 0.052

0.056x = 0.52 + 0.052 x = 0.572/0.056 x = 10,21 hari

Sedangkan nilai OD minium awal yang harus ditetapkan untuk mencapai target panen dalam 2 hari dengan OD sebesar 0,52 adalah:

= (2/10,21) x 0.52

= 0.101 = 0.10

Penetapan kebutuhan volume biakan ganggang yang perlu ditambahkan sehingga OD awal minimum sebesar 0.10 untuk tipe ganggang ICBB 9112 dalam media dengan volume 150 L sehingga tercapai target panen dalam 2 hari (OD panen minimum = 0,52) adalah:

= (0.10/0.52) x 150 L = 29 L

Tabel Lampiran 7. Nilai dari Titrasi, Kadar Nitrogen dan Kadar Protein

Contoh Perhitungan kadar N pada isolat ICBB 9113: % N =

= 4,58% Nitrogen

% Protein = 4,58 % x 6,25 = 28,62%

Tipe Ganggang Mikro ^Tahapan

1 2 3 ICBB 9111 Hasil titrasi (ml) 16,25 18,15 15,00 Hasil N total (%) 4,55 5,06 4,18 Kadar Protein (%) 28,43 31,62 26,12 ICBB 9112 Hasil titrasi (ml) 17,40 17,95 10,00 Hasil N total (%) 4,85 5,00 2,78 Kadar Protein (%) 30,31 31,25 17,37 ICBB 9113 Hasil titrasi (ml) 16,45 15,85 12,60 Hasil N total (%) 4,58 4,42 3,51 Kadar Protein (%) 28,62 27,62 21,93 ICBB 9114 Hasil titrasi (ml) 21,25 18,70 18,60 Hasil N total (%) 5,93 5,21 5,18 Kadar Protein (%) 37,06 32,56 32,37 (ml contoh – ml blanko) x 14 x N HCl x 100% 500 mg (16,45 ml – 0,05 ml) x 14 x 0,0999 x 100% 500 mg 16,4 x 14 x 0,0999 x 100% 500 mg

PRODUKSI PROTEIN EMPAT ISOLAT GANGGANG MIKRO ASAL AIR TAWAR DAN SAWAH

PADA SKALA LABORATORIUM DAN LAPANG: PENGARUH KONSENTRASI HARA MEDIA

Natasha Sonya Septina A14060477

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN

FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2011

NATASHA SONYA SEPTINA. Produksi Protein Empat Isolat Ganggang Mikro Asal Air Tawar dan Sawah pada Skala Laboratorium dan Lapang: Pengaruh Konsentrasi Hara Media. Dibimbing oleh DWI ANDREAS SANTOSA dan UNTUNG SUDADI.

Hasil-hasil penelitian terdahulu membuktikan bahwa beberapa jenis ganggang mikro memiliki laju pertumbuhan dan kandungan protein tinggi, sehingga berpotensi untuk dibudidayakan sebagai sumber pakan maupun bahan pengganti pangan. Kandungan protein pada setiap jenis ganggang mikro berbeda-beda. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui komposisi dan konsentrasi hara dalam media pada skala laboratorium yang optimum bagi masing-masing dari 4 isolat ganggang mikro yang diteliti serta mengevaluasi kadar proteinnya pada skala lapang dengan selang waktu panen setiap 2 hari.

Penelitian diawali dengan mengkultivasi 4 isolat ganggang mikro (ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113, dan ICBB 9114) pada skala laboratorium masing-masing dalam 50 ml media dengan 5 konsentrasi berbeda. Kelima konsentrasi media tersebut adalah: 0.75 kali komposisi media standar M4 (0.75 M4), M4, 1.25 M4, 1.50 M4, dan 1.75 M4. Komposisi media standar M4 yang digunakan (g/L): 1.5 NaNO₃, 0.049 K₂HPO₄, 0.0366 MgSO₄, 0.0271 CaCl₂, 0.006 Citric Acid, 0.006 Fe-Ammonium Citrate, 0.001 EDTA, 0.02 Na2CO3, dan 1 ml hara mikro dengan komposisi (g/L): 2.86 H3BO3, 0.1485 MnCl2, 0.1245 ZnSO4, 0.0506 Na₂MoO₄.2H₂O, 0.056 CuSO₄ dan 0.043 CoCl₂.6H₂O.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa laju pertumbuhan pada skala laboratorium dari 4 isolat ganggang mikro yang diteliti mencapai optimum pada konsentrasi media yang berbeda: isolat ICBB 9111 dan ICBB 9113 pada media standar M4, sedangkan isolat ICBB 9112 dan ICBB 9114 pada media 0.75 M4. Konsentrasi media optimum untuk masing-masing isolat tersebut selanjutnya digunakan untuk kultivasi pada skala lapang. Kultivasi 4 isolat ganggang mikro yang diteliti pada skala lapang dengan selang waktu panen 2 hari menghasilkan biomassa yang berbeda-beda. Produksi rata-rata biomassa kering isolat ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114 berturut-turut 0.28, 0.21, 0.26 dan 0.32 g/L. Biomassa kering tersebut selanjutnya digunakan untuk menganalisis kadar protein. Kadar protein tertinggi diperoleh pada isolat ICBB 9114 dengan nilai rata-rata 33.99%, sedangkan kadar protein terendah pada isolat ICBB 9113 dengan nilai rata-rata 26.05%. Variasi produksi biomassa dan protein tersebut menunjukkan pengaruh dari jenis isolat ganggang mikro, tingkat pemanfaatan unsur hara atau metabolismenya serta faktor lingkungan.

SUMMARY

NATASHA SONYA SEPTINA. Protein Production of Four Microlgae Isolated from Fresh Water and Ricefield at Laboratory and Field Scale: Effects of Nutrients Concentration in the Media. Under supervison of DWI ANDREAS SANTOSA and UNTUNG SUDADI.

Results of previous studies proved that some types of microalgae have a high growth and high protein content, so it is potential to be cultivated as a source of forage and food substitutes. Protein content is different in each type of micro algae. This research was conducted to determine the optimum composition and concentration of nutrients in the media for cultivating each of the 4 microalgae

Dalam dokumen Produksi protein empat isolat ganggang mikro asal air tawar dan sawah pada skala laboratorium dan lapang: pengaruh konsentrasi hara media (Halaman 26-65)