FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1.2. Tujuan Penelitian
1. Menentukan konsentrasi hara dalam media yang optimum dan spesifik untuk kultivasi beberapa ganggang mikro asal sawah dan perairan tawar pada skala lapang, berdasarkan pertumbuhan pada skala laboratorium. 2. Mengesktrak kadar lipid dan karbohidrat dari biomassa beberapa ganggang
mikro setelah dikultivasi pada skala lapang dengan selang panen tiap 2 hari.
1.3. Hipotesis
1. Konsentrasi hara dalam media optimum dan laju pertumbuhan ganggang mikro berbeda antara yang dikultivasi pada skala laboratorium dengan skala lapang.
2. Ganggang mikro merupakan organisme fotosintetik yang memproduksi lipid maupun karbohidrat sebagai cadangan sel.
9
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ganggang
Tjitrosoepomo (2005) menyatakan bahwa ganggang merupakan organisme berklorofil dan beraneka ragam, mulai dari yang bersel satu dan dapat bergerak bebas hingga yang multiseluler dan panjangnya dapat mencapai 60 m. Bentuk tubuh ganggang menunjukkan diferensiasi bila dilihat sepintas dari luar, sehingga kenampakannya seperti kormus tumbuhan tinggi, tetapi dari segi anatomi belum memperlihatkan adanya diferensiasi (secara mendalam). Menurut Simanjuntak (1995), kemampuan dalam berfotosintesis menjadikan ganggang sangat penting bagi ekosistem lautan. Ganggang merupakan sumber biomassa yang kaya akan senyawa-senyawa organik bersifat bioaktif.
Angka dan Suhartono (2000) berpendapat bahwa ganggang laut terdiri atas jenis bentik dan planktonik. Ganggang bentik tumbuh melekat pada substrat. Ganggang bentik banyak diperdagangkan dan terdiri atas ganggang hijau (Chlorophyta), ganggang merah (Rhodophyta) dan ganggang coklat (Phaeophyta). Ganggang berukuran mikroskopik, yang hidupnya melayang, atau mengapung, dan gerakannya mengikuti gerakan air dinamakan ganggang planktonik. Jenis
Diatomae, Coccolithorid (Chrysophyta), dan Dinoflagellata (Pyrrophyta)
termasuk ganggang planktonik.
Seperti halnya tumbuhan lain, reproduksi ganggang meliputi dua cara, yaitu secara aseksual dan seksual (Sudiarto dan Tjitrosomo, 1982). Reproduksi aseksual berlangsung dengan berbagai cara, yang dibedakan ke dalam dua kategori yaitu: pertama, pembelahan dan fragmentasi, sedangkan kategori kedua yaitu pembentukan zoospora. Reproduksi seksual melibatkan pembentukan gamet, melalui peleburan satu gamet dengan gamet lainnya. Hasil peleburan dinamakan zigot. Terdapat 2 tipe utama reproduksi seksual. Tipe yang pertama, isogami: gamet-gametnya berukuran sama besar dan dapat bergerak bebas. Tipe yang kedua, oogami: gamet betina berukuran besar dibuahi gamet jantan yang kecil dan dapat bergerak.
Bold dan Wynne (1985) menyatakan bahwa reproduksi seksual tidak terjadi pada beberapa ganggang, dikarenakan filogenetiknya belum mengalami
10 perkembangan. Reproduksi seksual pada ganggang hijau-biru diketahui berdasarkan sifat genetiknya bukan berdasarkan kajian sitologis, sedangkan reproduksi seksual Euglenophyta dan Cryptophyta belum diketahui.
Pada dasarnya, klasifikasi ganggang ditentukan berdasarkan keanekaragaman pigmennya. Seiring dengan berkembangnya waktu, klasifikasi ganggang dibedakan atas ciri-ciri lain seperti sifat makanan, sifat struktural serta sifat reproduktifnya (Sudiarto dan Tjitrosomo, 1982). Beberapa klasifikasi divisi ganggang utama yang dikenal yaitu:
a. Divisi Chlorophyta (Ganggang Hijau)
Ganggang hijau tumbuh pada kisaran salinitas yang tinggi, bervariasi dari oligotropik yang hidup di laut yang jenuh akan zat terlarut dan sejumlah ganggang yang berkembang di perairan payau. Beberapa orde ganggang hijau hidup di laut secara eksklusif. Keduanya ditemui, baik spesies bentik maupun planktonik. Sejumlah ganggang tumbuh di habitat subaerial. Sejumlah besar organisasi tubuh Chlorophyta yang ditemui bersusunan uniseluler, kolonial (koenobik dan nonkoenobik), berserabut, bermembran, atau seperti lembaran, dan jenis tubular (Bold dan Wynne, 1985).
Ganggang hijau adalah salah satu kelompok ganggang yang besar dalam hal jumlah spesies dan luas persebaran serta dapat beradaptasi pada habitat ekstrim seperti ganggang hijau-biru. Spesies dengan bentuk tubuh lebih kecil kerap kali ditemukan di air tawar atau terestrial dengan siklus hidup meiosis zigotik, meskipun beberapa spesies unisel motil adalah anggota fitoplankton laut (Darley, 1982). Tjitrosoepomo (2005) menyebutkan bahwa sel-sel dari kelas Chlorophyceae mempunyai kloroplas berwarna hijau, mengandung klorofil-a dan -b serta karotenoid. Kloroplas terdiri atas pirenoid tepung dan minyak.
b. Divisi Chrysophyta
Salah satu genus dari Chrysophyta adalah Diatom. Diatom, termasuk kelas Bacillariophyceae, bersifat uniselular, dan ada yang merupakan koloni dengan bentuk yang bermacam-macam. Selnya bilateral atau radier simetris. Dinding sel terdiri atas lapisan dalam berupa pektin yang lunak, dan lapisan luar berupa
11 panser berisi zat kersik. Sel diatom mempunyai inti dan kromatofora yang berwarna kuning coklat. Kromatofora mengandung beberapa macam zat warna, antara lain: klorofil-a, karotin, santofil dan karotenoid menyerupai fikosantin; tetapi ada juga golongan yang tidak berwarna. Diatom ditemukan pada habitat air tawar maupun air laut, terpisah-pisah atau membentuk koloni yang sering melekat pada tumbuhan air maupun tempat-tempat yang basah. Sel-sel diatom tahan kekeringan sampai beberapa bulan.
c. Divisi Rhodophyta (Ganggang Merah)
Ganggang merah mudah dibedakan dengan kelompok ganggang eukariotik lain disebabkan kombinasi karakteristik berikut (Darley, 1982):
1. Ketidaklengkapan dari setiap tahap pembentukan flagelata.
2. Adanya pigmen aksesori fotosintesis yang disebut fikobilin (fikoeritrin dan fikosianin).
3. Fotosintesis pada lamela terjadi secara terpisah, atau adanya thylakoids, dalam kloroplas.
4. Pati sebagai cadangan makanan.
5. Keberadaan oogamous pada reproduksi seksual yang melibatkan sel-sel khusus betina disebut karpogonia dan gamet jantan disebut spermatia. Fikosianin dan fikoeritrin menyebabkan warna hijau klorofil tidak kelihatan. Cadangan utama dari Rhodophyta berupa tepung floridean, yang identik dengan amilopektin bercabang. Dinding sel Rhodophyta mengandung selulosa, galaktans (seperti agar, karagenan), silan, dan mannan, terdiri dari dua lapis yaitu lapisan mikrofibril yang keras di bagian dalam dan lapisan gel di sebelah luar (Atlas dan Bartha, 1981).
d. Divisi Cyanophyta (Ganggang Hijau-Biru)
Kelompok Cyanophyta beranggotakan sekitar 1.500 spesies, berwarna hijau-kebiruan, karena memiliki pigmen tambahan selain klorofil dan karotenoid. Pigmen-pigmen yang beragam menghasilkan kisaran sangat luas terhadap warna tumbuhan ini. Menurut Nester et al. (1973), beberapa dari kelas ini berwarna kuning, merah, ungu, atau warna lain.
12 Ganggang hijau-biru melangsungkan proses fotosintesis seperti tanaman pada umumnya. Beberapa ganggang hijau-biru dapat menangkap nitrogen dari udara, sifat yang tidak dimiliki ganggang lain (Netser et al., 1973). Produk dari fotosintesis pada ganggang hijau-biru yaitu glikogen (Pelczar dan Reid, 1958).
e. Divisi Euglenophyta
Euglenophyta merupakan organisme uniseluler yang aktif (motil) karena berflagel dan bereproduksi melalui pembelahan sel. Dinding sel Euglenophyta tidak memiliki selulosa seperti beberapa protozoa. Dinoflagelata termasuk jenis flagelata, dan mempunyai pigmen pirang-kuning lebih besar daripada pigmen hijau (Pelczar dan Reid, 1958).
f. Divisi Phaeophyta (Ganggang Coklat)
Sebagian besarPhaeophyceae hidup di air laut dan beberapa macam hidup di air tawar. Ukuran dan bentuk talusnya sangat besar di lautan dengan iklim sedang atau dingin. Phaeophyceae tergolong ke dalam ganggang bentik yang melekat pada batu-batu atau kayu. Sebagian besar bersifat epifit bahkan ada yang endofitik. Phaeophyceae merupakan ganggang multiseluler dan berwarna pirang. Inti selnya terdiri atas kromatofora yang mengandung: klorofil-a, karotin dan santofil yang tertutup oleh fikosantin. Kelompok phaeophyceae mengalami pergantian keturunan. Ganggang ini terdiri atas isomorfi (Dictyota) maupun heteromorfi (Laminaria, Cutleria). Fase perkembangannya yaitu zoospora dan gameta. Zoospora terdiri atas dua bulu cambuk yang heterokont dan terletak di samping tubuhnya. Saat bergerak bulu cambuk yang panjang menghadap ke depan dan yang pendek ke belakang (Tjitrosoepomo, 2005).
Cadangan utama dari ganggang coklat adalah laminarian, manitol, sukrosa dan gliserol. Dinding sel Phaeophyta umumnya tersusun atas selulosa di bagian dalam dan lapisan yang kotor atau bergetah di bagian luar, dan asam algin adalah bagian dari struktur dinding sel (Altar dan Bartha, 1981).
13