ANALISIS LAJU PERTUMBUHAN DAN KUALITAS
KARAGINAN RUMPUT LAUT
Kappaphycus alvarezii
YANG DITANAM PADA KEDALAMAN BERBEDA
MUHAMMAD MASYARUL RUSDANI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Laju Pertumbuhan dan Kualitas Karaginan Rumput Laut Kappaphycus alvarezii yang Ditanam pada Kedalaman Berbeda adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2013
Muhammad Masyarul Rusdani
RINGKASAN
MUHAMMAD MASYARUL RUSDANI. Analisis Laju Pertumbuhan dan Kualitas Karaginan Rumput Laut Kappaphycus alvarezii yang Ditanam pada Kedalaman Berbeda. Dibimbing oleh KUKUH NIRMALA dan BUSTAMI IBRAHIM.
Rumput laut Kappaphycus alvarezii adalah salah satu jenis alga merah yang memiliki distribusi dan produktivitasnya dipengaruhi oleh faktor fisika dan kimia perairan, seperti gerakan air, suhu, kadar garam, nutrien (nitrat dan fosfat) dan pencahayaan sinar matahari. Pada setiap lapisan air, terdapat perbedaan kandungan nutrien dan kondisi fisika-kimia lainnya yang dapat mempengaruhi kinerja pertumbuhan alga.
Penentu utama laju pertumbuhan dan kualitas karaginan K. alvarezii dan alga lainnya adalah fotosintesis. Proses fotosintesis akan berlangsung dengan baik apabila intensitas cahaya yang diterima optimal, adapun kelebihan penerimaan cahaya akan mengakibatkan talus menjadi pucat, putih atau kehilangan pigmen. Kekurangan intensitas cahaya yang diterima K. alvarezii akan berdampak pada penurunan kemampuan fotosintesis sehingga berdampak negatif bagi laju pertumbuhan dan kualitas karaginannya.
Pigmen utama bagi alga untuk mengabsorbsi cahaya bagi fotosintesis adalah klorofil-a. Sebagai antisipasi terhadap keterbatasan cahaya dan adaptasi lainnya, alga merah (K. alvarezii) membentuk pigmen lain yang disebut fikoeritrin. Fungsi dari fikoeritrin adalah sebagai pigmen pelengkap dalam optimasi penangkapan cahaya matahari. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kedalaman tanam terhadap laju pertumbuhan dan kualitas karaginan rumput laut K. alvarezii. Rumput laut yang digunakan sebagai objek penelitian adalah K. alvarezii strain Tambalang merah. Bobot rata-rata bibit rumput laut yang digunakan untuk setiap unit adalah ±100 g dan ditanam sesuai dengan perlakuan kedalaman tanam, yaitu kedalaman 15 cm (Kontrol), 50 (A), 100 (B), 150 (C) dan 200 cm (D), setiap perlakuan selanjutnya diulang sebanyak empat kali, sehingga diperoleh 20 unit perlakuan. Rumput laut ditanam selama satu periode tanam (45 hari), kemudian selanjutnya dianalisa pertumbuhan dan kualitas karaginannya.
Pengamatan terhadap kualitas karaginan dilakukan dengan mengekstrak rumput laut kering sebanyak 40 g yang diperoleh dari setiap unit perlakuan untuk memperoleh tepung karaginan. Sampel dipucatkan dengan proses perendaman selama ±24 jam dan diblender. Ekstraksi dilakukan dengan merebus sampel menggunakan alat pressure cooker pada suhu 120 ºC selama 15 menit, dengan perbandingan 1 g sampel : 30 ml air tawar. Selanjutnya dilakukan perebusan lagi tanpa tekanan pada suhu 90-95 ºC selama 2 jam hingga rumput laut membentuk gel. Proses pemisahan selulosa dilakukan dengan penyaringan menggunakan
rendemen karaginan (SNI 2012); kadar sulfat (FMC corp. 1977); kekuatan gel (FMC corp. 1977); viskositas (AOAC 1995); dan kadar air (AOAC 1995). Data yang diperoleh dari semua parameter pengamatan selanjutnya dianalisis dengan
one-way analysis of variance (Anova) dan dilanjutkan dengan uji lanjut beda nyata jujur (BNJ) masing-masing pada taraf nyata 5%.
Hasil pengamatan kualitas rumput laut K. alvarezii dalam penelitian ini bervariasi dari setiap perlakuan yang diberikan. Rataan konsentrasi klorofil-a pada
K. alvarezii ditemukan berkisar dari 1.29 hingga 1.63 mg/L, adapun fikoeritrin berkisar dari 2.00 hingga 4.20 µg/L. Rataan bobot panen basah yang diperoleh berkisar dari 561.25 hingga 1 264.25 g, dengan laju pertumbuhan harian 3.71 hingga 5.52%/hari. Nilai rata-rata bobot panen kering yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 51,70±2,94 hingga 142,71±3,45 g, dengan persentase bobot kering dari 9,23±0,62 hingga 13,48±0,07%. Rataan rendemen karaginan yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar dari 26.33 hingga 32.59%. Rataan kadar sulfat karaginan yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 14.36 hingga 15.59%, dengan kekuatan gel berkisar dari 677.80 hingga 810.30 g/cm2 dan viskositas berkisar dari 14.13 hingga 42.94 cP. Rataan kadar air karaginan dari setiap perlakuan dalam penelitian ini berkisar dari 7.55 hingga 11.11%. Kedalaman yang memberikan hasil terbaik dalam penelitian ini adalah kedalaman 100 cm (perlakuan B) dan 150 cm (perlakuan C). Perlakuan B dan C memberikan pengaruh terhadap konsentrasi pigmen klorofil-a yang tertinggi dan tingkat pertumbuhan serta kualitas karaginan yang terbaik dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
SUMMARY
MUHAMMAD MASYARUL RUSDANI. Analysis of Growth Rate amd Carrageenan Quality of Kappaphycus alvarezii Planted at Diffrent Depths.
Supervised by KUKUH NIRMALA and BUSTAMI IBRAHIM.
Kappaphycus alvarezii is one type of red algae that has a distribution and productivity were affected by physical and chemical factors of water, such as current, temperature, salinity, nutritional contents (nitrate and phosphate) and light intensity for photosynthetic process. In each layer of water, there are differences nutrient content and other physico-chemical conditions that can affecting performance of the growth of algae.
The main determinant of the growth rate and quality of carrageenan K. alvarezii and other algae is photosynthetic. The process of photosynthesis going well when the intensity of light received optimal, while the excess of the exposure will result thallus become pale, white or loss of pigment. Lack of light intensity received by K. alvarezii will impact on the ability of photosynthesis thus negatively impacting the growth rate and quality of carrageenan.
Primary pigment in algae to absorb light for photosynthesis are chlorophyll-a. In anticipation of the limitations of light and other adaptations, red algae (K. alvarezii) forming other pigments is called phycoerythrin. The function of phycoerythrin is as a pigment complement in optimization of capture the sunlight. This study was aimed to determine the abundance of photosynthetic pigments and growth performance of K. alvarezii planted at different depths. This experiment was used K. alvarezii strain Tambalang merah as seeds with an average weight of ±100 g for each unit. K. alvarezii were planted at five different depths, which are 15 cm (K, Control), 50 (A), 100 (B), 150 (C) and 200 cm (D), each subsequent treatment repeated four times, in order to obtain 20 units of treatment. Seaweed is planted during the planting period (45 days), and then further were analyzed the productivity.
The results showed the variation of pigment concentrations and growth performances at different depth. The average concentration of chlorophyll-a obtained in this study ranged from 1.29 to 1.63 mg/L and phycoerythrin ranged from 2.0 to 4.2 µg/L . The best results were obtained from the treatment at 100 and 150 cm. The treatment that gave the lowest result was the 200 cm depth. The average value of the wet weight in this study ranged from 561.25 to 1 264.25 g, daily growth rate ranged from 3.71 to 5.52% day-1. The average of dry weight obtained in this study ranged from 51.70 to 142.71 g, and percentage of the dry weight ranged from 9.23 to 13.48%. The Mean levels of carrageenan yield ranged from 26.98 to 32.29%, sulfate ranges from 14.36 to 15.59%, gel strength from 677.80 to 810.30 g/cm2, viscosity from 14.13 to 42.94 cP, and water content from 7.55 to 11.11%. The best results were obtained from the treatment at 100 (treatment B) and 150 cm (treatment C). Treatment B and C was affecting to the pigment chlorophyll-a concentrations were highest and the rate of growth and quality of carrageenan is best compared with other treatments.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
ANALISIS LAJU PERTUMBUHAN DAN KUALITAS
KARAGINAN RUMPUT LAUT
Kappaphycus alvarezii
YANG DITANAM PADA KEDALAMAN BERBEDA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
Judul Tesis : Analisis Laju Pertumbuhan dan Kualitas Karaginan Rumput Laut
Kappaphycus alvarezii yang Ditanam pada Kedalaman Berbeda
Nama : Muhammad Masyarul Rusdani
NRP : C151110261
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Ir Kukuh Nirmala, MSc Ketua
Dr Ir Bustami Ibrahim, MSc Anggota
Diketahui oleh
Ketua Departemen Budidaya Perairan
Dr Ir Sukenda, MSc
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 ini ialah kualitas rumput laut, dengan judul Analisis Laju Pertumbuhan dan Kualitas Karaginan Rumput Laut Kappaphycus alvarezii yang Ditanam pada Kedalaman Berbeda.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Kukuh Nirmala, MSc dan Bapak Dr Ir Bustami Ibrahim, MSc selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada rekan-rekan yang banyak membantu selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua, serta seluruh keluarga dan sahabat, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vii
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Hipotesis Penelitian 2
Kerangka Pemikiran 3
2 TINJAUAN PUSTAKA 3
Deskripsi Kappaphycus alvarezii 3
Morfologi dan reproduksi 4
Habitat dan sebaran 4
Budidaya Kappaphycus alvarezii 5
Bibit dan pertumbuhan 5
Panen 5
Faktor Lingkungan Budidaya 5
Suhu 5
Arus 5
Salinitas 6
pH 6
Substrat 6
Kecerahan dan kekeruhan 6
Kedalaman 6
Unsur hara 6
Peran Cahaya dan Kedalaman terhadap Kappaphycus alvarezii 7
Karaginan Kappaphycus alvarezii 10
Metode ekstraksi 10
Penggunaan karaginan 11
Standar mutu karaginan 11
3 METODE 11
Waktu dan Lokasi Penelitian 12
Alat dan Bahan 12
Alat 12
Bahan 12
Prosedur Penelitian 12
Budidaya Kappaphycus alvarezii 13
Persiapan dan penanaman bibit 13
Pengontrolan dan panen 14
Pembuatan tepung karaginan (ekstraksi) 14
Parameter pengamatan 14
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 15
Budidaya Kappaphycus alvarezii 15
Kondisi fisika dan kimia lokasi penelitian 17
Konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin Kappaphycus alvarezii 17 Bobot panen dan laju pertumbuhan harian Kappaphycus alvarezii 20 Bobot dan persentase kering Kappaphycus alvarezii 21
Kualitas Karaginan Kappaphycus alvarezii 22
Rendemen 22
Kadar sulfat, kekuatan gel dan viskositas 24
Kadar air 26
5 SIMPULAN DAN SARAN 27
Simpulan 27
Saran 27
DAFTAR PUSTAKA 28
LAMPIRAN 32
RIWAYAT HIDUP 47
DAFTAR TABEL
1 Jenis pigmen dan panjang gelombang dalam penyerapan cahaya pada
proses fotosintesis 8
2 Standar mutu karaginan 11
3 Parameter utama yang diamati 14
4 Parameter kualitas air yang diamati 15
5 Nilai rataan parameter kualitas air (intensitas cahaya, salinitas, fosfat, ortofosfat, nitrat dan amonium) pada setiap lapisan air, serta konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin, bobot panen basah, laju pertumbuhan harian, bobot panen kering, dan persentase bobot kering ruumput laut K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda 16 6 Nilai rataan rendemen, kadar sulfat, kekuatan gel, viskositas dan
kadar air karaginan dari K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman
berbeda 22
DAFTAR GAMBAR
1 Kerangka pemikiran penelitian pengaruh berbagai kedalaman tanam terhadap laju pertumbuhan dan kualitas karaginan rumput laut
Kappaphycus alvarezii 3
2 Rumput laut K. alvarezii 4
3 Spektrum penetrasi cahaya matahari pada siang hari di berbagai
kedalaman air laut 9
4 Laju fotosintesis relatif berbagai jenis alga yang dipengaruhi oleh
panjang gelombang cahaya 9
6 Penempatan unit percobaan sesuai perlakuan di antara pelampung tali
ris 13
7 Regresi eksponensial, hubungan kedalaman perairan dengan intensitas
cahaya matahari 17
8 Persamaan regresi polynomial. A). Hubungan antara intensitas cahaya dengan konsentrasi klorofil-a; dan B). Hubungan antara intensitas
cahaya dengan konsentrasi fikoeritrin 18
9 Rataan konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin pada K. alvarezii yang
ditanam pada kedalaman berbeda 19
10 Grafik 3D scatter plots laju pertumbuhan harian (LPH), konsentrasi klorofil-a (Chl-a) dan fikoeritrin (Phy) K. alvarezii yang ditanam pada
kedalaman berbeda 21
11 Rataan % bobot kering panen K. alvarezii pada kedalaman berbeda 21 12 Grafik 3D scatter plots rendemen karaginan, konsentrasi klorofil-a
(Chl-a) dan fikoeritrin (Phy) K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman
berbeda 23
13 Grafik 3D scatter plots kadar sulfat karaginan, konsentrasi klorofil-a (Chl-a) dan fikoeritrin (Phy) K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman
berbeda 25
14 Grafik 3D Surface plots hubungan kekuatan gel (gel strength) dengan
kadar sulfat dan viskositas 26
15 Rataan kadar air karaginan K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman
berbeda 27
DAFTAR LAMPIRAN
1 Lokasi penelitian di perairan Teluk Gerupuk, Pulau Lombok Provinsi
Nusa Tenggara Barat 32
2 Metode analisa parameter percobaan 33
3 Kondisi perairan di lokasi penelitian 36
4 Morfologi (warna) talus K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman
berbeda 37
5 Konsentrasi pigmen klorofil-a pada rumput laut K. alvarezii yang
ditanam pada kedalaman berbeda 38
6 Konsentrasi pigmen fikoeritrin pada rumput laut K. alvarezii yang
ditanam pada kedalaman berbeda 39
7 Bobot panen dan laju pertumbuhan harian rumput laut K. alvarezii yang
ditanam pada kedalaman berbeda 40
8 Rendemen karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada
kedalaman berbeda 41
9 Kadar air karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda (pengujian sesaat setelah proses penepungan) 42 10 Kadar air karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada
kedalaman berbeda (pengujian setelah penyimpanan selama ±
se-minggu) 43
11 Kadar sulfat karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada
12 Kekuatan gel karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada
kedalaman berbeda 45
13 Viskositas karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi rumput laut Indonesia tahun 2012 mencapai 5.2 juta ton, dengan produk olahan berupa ATC (alkali treated carrageenan, ekstraksi basa), SRC (semi refine carrageenan), RC (refine carrageenan), agar, alginat maupun produk formulasi lainnya mencapai 205 ribu ton (Izzudin 2013). Meski produksi rumput laut tinggi, Indonesia masih tetap melakukan impor terhadap produk olahannya (karaginan), hingga mencapai 1.2 ribu ton per tahun (Purwanto 2013). Oleh karena itu, potensi pengembangan produk olahan rumput laut di Indonesia masih terbuka dan harus terus dikembangkan, mengingat perbandingan harga yang sangat signifikan antara rumput laut kering dengan produk karaginan. Harga rumput laut kering penghasil karaginan berkisar dari Rp 6 000 – 7 000 per kilogram, sedangkan untuk karaginan dapat mencapai Rp 400 000 per kilogram (Purwanto 2013). Salah satu jenis rumput laut penghasil karaginan yang banyak dikembangkan adalah Kappaphycus alvarezii (alga merah).
Rumput laut Kappaphycus alvarezii sudah umum dibudidayakan di Indonesia. Rumput laut ini memiliki pola distribusi yang luas, bahkan mampu mencapai perairan yang lebih dalam dibandingkan alga dari divisi lain, dengan syarat cahaya matahari masih dapat diterima oleh alga tersebut (Saffo 1987). Alga hidup dengan cara menyerap nutrien dari perairan dan melakukan fotosintesis, sehingga pertumbuhannya membutuhkan faktor fisika dan kimia perairan, seperti pergerakan air, suhu, kadar garam, nitrat, fosfat dan pencahayaan matahari (Poncomulyo 2006). Pada setiap lapisan perairan, terdapat perbedaan kandungan nutrien dan kondisi fisika-kimia lain yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produk metabolisme lainnya pada alga.
Karaginan merupakan senyawa yang berasal dari getah rumput laut yang terdapat dalam dinding sel dan merupakan salah satu hasil fotosintesisnya (Distantina et al. 2011). Faktor utama yang mempengaruhi proses fotosintesis alga adalah ketersediaan dan intensitas cahaya. Alga memerlukan cahaya untuk proses metabolisme. Pada suatu perairan, umumnya cahaya berkurang secara kuantitas dan kualitas dengan bertambahnya kedalaman (Saffo 1987). Pengaruh cahaya pada alga meliputi respon fungsional dan struktural. Respon fungsional meliputi toleransi, aktivitas metabolisme, reproduksi dan distribusi. Adapun respon struktural meliputi perubahan ukuran, perbedaan morfologi dan perubahan sitoplasma (Dawes 1981).
Penentu utama laju pertumbuhan dan kualitas karaginan K. alvarezii dan alga lainnya adalah fotosintesis. Proses fotosintesis akan berlangsung dengan baik apabila intensitas cahaya yang diterima optimum, adapun kelebihan penerimaan cahaya akan mengakibatkan talus menjadi pucat, putih atau kehilangan pigmen. Kekurangan intensitas cahaya yang diterima K. alvarezii akan berdampak pada penurunan kemampuan fotosintesis sehingga berdampak negatif bagi laju pertumbuhan dan kualitas karaginannya (Doty 1985).
2
Fungsi dari fikoeritrin adalah sebagai pigmen pelengkap dalam optimasi penangkapan cahaya matahari. Distribusi alga secara vertikal berkaitan dengan kemampuannya membentuk pigmen fikoeritrin. Pada lapisan kedalaman yang berbeda, terjadi perubahan komposisi pigmen hijau (klorofil) dan pigmen merah (fikoeritrin) (Noviana dan Izzati 2009).
Komposisi pigmen yang berbeda pada berbagai kedalaman air diduga akan berpengaruh terhadap hasil metabolisme K. alvarezii. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk menganalisis laju pertumbuhan dan kualitas karaginan rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda.
Perumusan Masalah
Rumput laut K. alvarezii telah banyak dibudidayakan, bahkan hampir di seluruh wilayah Indonesia. Dalam perkembangannya, seringkali produksi budidaya rumput laut yang diperoleh berfluktuasi, baik untuk kuantitas panen maupun kualitas karaginannya. Hal ini diduga berkaitan dengan besarnya pengaruh faktor eksternal (lingkungan) dan terbatasnya pengetahuan petani terhadap metode dan perlakuan yang diterapkan pada saat budidaya. Oleh sebab itu, diperlukan penelitian yang dapat menghasilkan laju pertumbuhan dan kualitas karaginan yang optimum dengan memperhatikan faktor kedalaman tanam rumput laut. Dengan demikian dapat disimpulkan apakah kedalaman menyebabkan perbedaan kelimpahan pigmen (klorofil-a dan fikoeritrin), yang kemudian berdampak pada laju pertumbuhan dan karaginan rumput laut K. alvarezii.
Tujuan Penelitian
Penelitan ini bertujuan untuk menganalisis kedalaman tanam terhadap laju pertumbuhan dan kualitas karaginan rumput laut Kappaphycus alvarezii.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi bagi masyarakat tentang laju pertumbuhan dan kualitas karaginan rumput laut (K. alvarezii) yang ditanam pada kedalaman berbeda, sehingga dapat membantu para petani dan pengolah rumput laut dalam meningkatkan kuantitas dan kualitas produknya.
Hipotesis Penelitian
3 Kerangka Pemikiran
Penempatan posisi tanam pada kedalaman yang tepat dapat meningkatkan produksi rumput laut dan kualitas kandungan karaginan rumput laut. Untuk lebih jelas, kerangka pemikiran penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Kappaphycus alvarezii
Rumput laut Kappaphycus alvarezii merupakan salah satu jenis alga merah (Rhodophyceae). Karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa-karaginan, maka jenis ini secara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii. Namun nama “cottonii” umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia perdagangan nasional maupun internasional untuk rumput laut jenis ini. Klasifikasi Kappaphycus alvarezii menurut Doty (1985) adalah sebagai berikut:
Kingdom : Archaeplastida (Plantae) Divisi : Rhodophyta
Kelas : Rhodophyceae
Ordo : Gigartinales
Famili : Solieracea
Genus : Eucheuma
Species : Kappaphycus alvarezii
4
Morfologi dan reproduksi
Ciri umum fisik K. alvarezii adalah mempunyai talus silindris, permukaan licin dan tidak memperlihatkan adanya perbedaan antara akar, batang dan daun. Warna yang dimiliki oleh K. alvarezii beragam, ada yang berwarna hijau, hijau-kuning, coklat, abu-abu atau merah (Gambar 2). Keragaman warna ini disebabkan oleh faktor lingkungan dan merupakan suatu proses adaptasi kromatik, yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan berbagai kualitas pencahayaan (Ahda
et al. 2005). Bentuk talus K. alvarezii runcing dan memanjang, agak jarang dan tidak tersusun melingkar. Percabangannya tumbuh ke berbagai arah dengan batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal (pangkal). Cabang-cabang yang tumbuh membentuk rumpun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya cahaya matahari. Percabangan yang tumbuh juga memiliki sifat lain, yaitu
alternatus (berseling), tidak teratur, serta dapat bersifat dichotomus (percabangan dua-dua) atau trichotomus (percabangan tiga-tiga) (Atmadja et al. 1996).
Rumput laut memiliki dua macam pola reproduksi, yaitu: (1) reproduksi seksual yang terdiri dari tiga tipe yakni haplobiontik, haplobiontik diploid dan diplobiontik. Haplobiontik yaitu hanya satu individu bebas yang terlibat dalam daur hidup. Haplobiontik diploid, dalam hal ini individu yang melakukan daur hidup adalah diploid. Proses reproduksi diplobiontik, melibatkan dua individu yang terlibat dalam daur hidupnya, yaitu gametofit haploid yang menghasilkan gamet dan sporofit diploid yang menghasilkan spora. Pertemuan antara dua gamet (jantan dan betina) akan membentuk zigot yang kemudian berkembang menjadi sporofit. Individu baru inilah yang mengeluarkan spora dan berkembang melalui meiosis dalam sporagenesis menjadi gametofit; dan (2) reproduksi aseksual yakni pembentukan suatu individu baru rumput laut melalui pembelahan sel dan fragmentasi (Susanto dan Abdillah 2008).
Habitat dan sebaran
Alga merah umumnya terdapat di daerah pasang surut (intertidal) atau pada daerah yang selalu terendam air (subtidal), melekat pada substrat di dasar perairan yang berupa karang batu mati, karang batu hidup, batu gamping atau cangkang moluska. Umumnya rumput laut tumbuh dengan baik di daerah pantai yang terdapat terumbunya, karena di tempat inilah beberapa persyaratan untuk pertumbuhannya banyak terpenuhi, diantaranya kedalaman perairan, cahaya, substrat, gerakan air dan lainnya. Dibandingkan dengan jenis alga lainnya, alga merahdapat hidup pada lapisan air yang lebih dalam. Hal ini disebabkan, karena
5 adanya pigmen fikoeritrin yang berperan sebagai pigmen pelengkap dan mampu menyerap cahaya biru-hijau yang banyak tersedia pada lapisan tersebut (Dawes 1981).
Budidaya Kappaphycus alvarezii Bibit dan pertumbuhan
Bibit rumput laut yang berkualitas baik memiliki beberapa kriteria, antara lain (Anggadiredja et al. 2006; SNI 2010): (1) bibit yang digunakan berasal dari talus muda yang bercabang banyak, rimbun dan berujung runcing; (2) berwarna cerah, segar dan tidak terdapat bercak, luka atau terkelupas sebagai akibat terserang penyakit ice-ice atau terkena bahan cemaran, seperti minyak; (3) bibit harus seragam dan tidak boleh tercampur dengan jenis lain; dan (4) bobot bibit harus seragam (100 g per rumpun). Penggunaan bibit yang berkualitas akan menunjang laju pertumbuhan maksimal bagi rumput laut, sehingga diperoleh hasil panen dengan kuantitas dan kualitas sesuai dengan yang diharapkan.
Pertumbuhan rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii tergolong relatif cepat, yaitu dengan bobot bibit 100 g dan budidaya dengan metode long-line, sudah dapat dipanen pada hari ke-45 dengan bobot per rumpun (ikat) ± 600 g (Atmawinata 2012; Hamid 2009). Adapun metode lepas dasar dengan bobot bibit dan umur panen yang sama, dihasilkan ± 500 g per ikat (Sadaruddin 2011).
Panen
Umur panen sangat berpengaruh terhadap kuantitas dan kualitas rumput laut yang dihasilkan. Pemanenan dilakukan pada saat rumput laut dianggap cukup matang dengan kandungan polisakarida maksimum, yaitu setelah 6-8 minggu pemeliharaan. Lama pemeliharaan ini sangat erat kaitannya dengan lokasi, jenis rumput laut serta metode budidaya. Rumput laut K. alvarezii mencapai bobot tertingginya pada hari ke-42 hingga 45 dan setelahnya akan cenderung menurun, hal ini disebabkan oleh massa rumput laut yang semakin berat sehingga mudah rontok ketika terkena arus dan gelombang air (Atmawinata 2012; Hamid 2009; Sadaruddin 2011). Demikian juga halnya dengan kandungan karaginan dari rumput laut K. alvarezii yang optimum diperoleh pada umur panen 45 hari (Atmawinata 2012; Sadaruddin 2011).
Faktor Lingkungan Budidaya Suhu
Suhu perairan erat kaitannya dengan laju fotosintesis disamping cahaya dan kandungan nutrien di perairan (Dawes 1981). Persyaratan suhu perairan yang cocok untuk budidaya K. alvarezii berkisar antara 26-32 oC dan dengan fluktuasi suhu yang rendah antara malam dan siang hari (SNI 2010).
Arus
6
untuk membantu ketersediaan pasokan nutrien. Adapun pengaruh buruknya yaitu jika arus terlalu besar akan merusak rumput laut tersebut. Lokasi untuk budidaya
K. alvarezii harus terlindung dari arus dan hempasan ombak yang besar. Apabila hal ini terjadi, arus dan ombak akan merusak dan menghanyutkan tanaman (Anggadiredja et al. 2006).
Salinitas
Salinitas untuk pertumbuhan K. alvarezii yang optimum berkisar 28-34 o/oo. Oleh sebab itu, lokasi budidaya harus jauh dari limpahan air tawar (muara sungai) (SNI 2010), agar terhindar dari fluktuasi salinitas yang tinggi, karena dapat mempengaruhi proses fisiologisnya, termasuk dalam hal ini adalah laju fotosintesis K. alvarezii (Dawes 1981).
pH
Derajat keasamaan atau pH merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan K. alvarezii. Kisaran pH yang optimum untuk menunjang kelangsungan hidup K. alvarezii adalah 7-8.5 (SNI 2010).
Substrat (dasar perairan)
Dasar perairan yang baik untuk pertumbuhan K. alvarezii adalah yang stabil dan terdiri dari patahan karang mati (pecahan karang) dan pasir kasar serta bebas dari lumpur (SNI 2010).
Kecerahan dan kekeruhan
Kecerahan dan kekeruhan perairan sangat menentukan intensitas cahaya matahari yang masuk ke lapisan air. Nilai kecerahan dari suatu perairan sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan dan padatan tersuspensi (Effendi 2000). Nilai kecerahan yang ideal untuk budidaya rumput laut adalah > 1 meter (SNI 2010). Adapun nilai kekeruhan adalah < 40 NTU, sebab setiap peningkatan nilai kekeruhan sebesar 25 NTU akan mengurangi produktivitas primer sebesar 13-50 %.
Kedalaman
Kedalaman air untuk usaha budidaya rumput laut berkisar 2-15 meter pada saat surut terendah (SNI 2010). Kondisi ini untuk menghindari rumput laut kekeringan pada saat surut dan mengoptimalkan perolehan cahaya matahari (Aslan 1998).
Unsur hara
Rumput laut memerlukan unsur hara sebagai bahan baku dalam proses fotosintesisnya. Unsur utama yang dibutuhkan oleh rumput laut adalah fosfor dalam bentuk fosfat (PO4) dan nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3) untuk kelangsungan hidupnya (Effendi 2000).
7 Unsur hara penting lainnya yang dibutuhkan oleh rumput laut adalah fosfat. Kisaran fosfat yang optimum untuk pertumbuhan rumput laut adalah 0.051-1.00 ppm (Indriani dan Sumiarsih 2004). Wetzel (1975) menyebutkan bahwa ortofosfat adalah bentuk fosfor yang dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan akuatik dan keberadaannya dapat menetukan klasifikasi lingkungan perairan. Kadar ortofosfat 0.003-0.01 mg/L merupakan perairan dengan tingkat kesuburan rendah, 0.011-0.03 mg/L tergolong sedang dan 0.011-0.031-0.1 mg/L tergolong perairan dengan tingkat kesuburan yang tinggi.
Peran Cahaya dan Kedalaman terhadap Kappaphycus alvarezii
Cahaya merupakan syarat utama dalam kelangsungan hidup Kappaphycus alvarezii. Cahaya memiliki pengaruh yang besar terhadap komposisi kimia rumput laut dan aktivitas fotosintesisnya. Pada perairan terbuka, penetrasi cahaya dipengaruhi oleh kedalaman. Seiring bertambahnya kedalaman akan menurunkan kualitas dan intensitas cahaya yang masuk. Respon struktural pada alga karena pengaruh cahaya diantaranya adalah perubahan ukuran, perbedaan morfologi dan perubahan sitoplasma (Dawes 1981).
Dawes (1981) menyebutkan bahwa distribusi alga secara vertikal dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan mekanisme adaptasi alga merah (K. alvarezii) terhadap cahaya lebih baik dibanding semua jenis alga lainnya. Kemampuan ini sangat erat kaitannya dengan keberadaan pigmen fotosintesis yang dimiliki. Semua organisme fotosintesis mengandung pigmen organik yang digunakan untuk menghasilkan energi. Ada tiga kelas utama pigmen yaitu klorofil, karatenoid dan fikobilin (Richmond 2004).
Alga pada umumnya memiliki pigmen fotosintesis utama berupa klorofil, karotenoid dan biliproteins (fikobilin). Klorofil merupakan pigmen utama dalam penyerapan cahaya pada proses fotosintesis. Klorofil secara umum dibagi menjadi 4 jenis, yaitu klorofil a, b, c dan d. Klorofil-a terdapat pada semua alga, adapun klorofil-b hanya terdapat pada alga hijau (Chlorophyta), klorofil-c hanya pada alga coklat (Phaeophyta) dan klorofil-d hanya terdapat pada alga merah (Rhadophyta) (Dawes 1981). Klorofil-a merupakan pigmen utama dalam proses fotosintesis sedangkan klorofil b, c dan d berfungsi sebagai pigmen pelengkap (pigment accessory) yang membantu klorofil-a dalam penyerapan cahaya (Dawes 1981; Saffo 1987).
Karotenoid berfungsi sebagai pigmen aksesori yang membantu klorofil dalam menangkap cahaya. Karotenoid juga berperan sebagai pelindung, yaitu menerima molekul oksigen sehingga dapat mencegah fotooksidasi molekul klorofil. Konsentrasi karotenoid pada alga dapat digunakan untuk mengetahui distribusinya pada kedalaman air dan kualitas cahaya. Karotenoid dibagi menjadi dua kelas utama, yaitu karoten yang umumnya banyak ditemukan pada alga berwarna kuning atau kekuning-kuningan dan xantofil pada alga berwarna hijau (Anonymous 2012; Dawes 1981). Karoten berfungsi meneruskan sebagian besar cahaya berwarna kuning, sedangkan xantofil lebih banyak meneruskan gelombang cahaya oranye atau merah (Dawes 1981).
8
sedangkan fikoeritrin mampu merefleksikan cahaya merah (Rhodophyta). Pada lapisan air yang lebih dalam, alga merah memiliki konsentrasi fikoeritrin yang lebih tinggi daripada yang lebih dangkal. Konsep ini disebut dengan adaptasi kromatik. Perbedaan signifikan pada rasio korelasi antara konsentrasi fikoeritrin dan cahaya yang tersedia menjadi penjelas distribusi alga berdasarkan kedalaman.
Konsentrasi dan kombinasi klorofil dengan fikoeritrin juga dapat digunakan untuk mengetahui proses aklimatisasi alga terhadap perubahan cahaya secara vertikal pada lapisan air laut. Konsentrasi dan rasio pigmen fikoeritrin dengan klorofil-a pada Eucheuma berubah dari 20 : 1 di musim semi menjadi 1 : 1 di musim panas. Perubahan rasio ini berkorelasi dengan penurunan kejernihan air dan hilang atau menurunnya gelombang cahaya merah di perairan dangkal karena adanya peningkatan kelimpahan plankton di musim panas (Dawes 1981).
Pigmen pada rumput laut memiliki ciri yang khas satu dengan yang lain, karena memiliki puncak penyerapan cahaya matahari pada panjang gelombang yang berbeda (Tabel 1). Rumput laut K. alvarezii diketahui memiliki dua jenis pigmen yang dominan dalam penentu laju fotosintesisnya. Kedua pigmen tersebut bekerja optimum pada panjang gelombang 664, 647 nm (klorofil-a) dan 455, 564 dan 592 (r-fikoeritrin).
Tabel 1 Jenis pigmen dan panjang gelombang dalam penyerapan cahaya pada proses fotosintesis (Luning 1990)
No. Jenis pigmen Panjang gelombang (nm)
1 Klorofil-a 380; 410; 430; 580; 615; 644; 647; 663
2 Klorofil-b 455; 645
3 Klorofil-c1 444; 578; 630 4 Klorofil-c2 449; 582; 631
5 Fukosantin 449
6 Fikobiliprotein
r-Fikoeritrin 455; 498; 542; 564; 565; 592
r-Fikosianin 553; 615
Allofikosianin 650
Keterangan : Puncak penyerapan spektrum cahaya oleh pigmen fotosintesis pada panjang gelombang (nm) yang dicetak tebal.
Pigmen fotosintesis selain klorofil-a pada dasarnya merupakan pigmen pelengkap yang membantu klorofil-a untuk menyerap cahaya. Energi cahaya yang diserap selanjutnya diteruskan ke klorofil-a, sehingga dapat mengoptimalkan proses fotosintesis pada alga tersebut (Dawes 1981). Pigmen klorofil-a akan semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman, karena kemampuan penetrasi cahaya matahari yang semakin berkurang juga (Gambar 3). Pada saat penetrasi cahaya berkurang, pigmen pelengkap memegang peranan penting.
9 (cahaya saturasi). Intensitas cahaya yang sangat tinggi dapat menyebabkan terhambatnya proses fotosintesis (fotoinhibisi), karena pada intensitas cahaya yang tinggi kelebihan energi yang diserap dapat menonaktifkan sistem fotosintesis. Sedangkan intensitas yang terlalu rendah merupakan pembatas bagi proses fotosintesis (Mann 1982; Parsons et al. 1984; Neale 1987).
Penentu utama laju pertumbuhan dan kualitas karaginan K. alvarezii adalah fotosintesis. Menurut Luning (1990), laju fotosintesis tertinggi bagi alga merah (K. alvarezii) didapatkan pada panjang gelombang 490-600 nm (Gambar 4). Proses fotosintesis akan berlangsung dengan baik apabila intensitas cahaya yang diterima optimum, adapun kelebihan penerimaan cahaya akan mengakibatkan talus menjadi pucat, putih atau kehilangan pigmen. Kekurangan intensitas cahaya yang diterima K. alvarezii dapat menghambat proses fotosintesis sehingga berdampak negatif bagi laju pertumbuhan dan kualitas karaginannya (Doty 1985). Hal ini disebabkan karena setiap alga memiliki syarat minimum terhadap intensitas cahaya untuk membentuk talus agar lebih besar dan padat (Luning 1990).
Gambar 3 Spektrum penetrasi cahaya matahari pada siang hari di berbagai kedalaman air laut (Jerlov 1978).
10
Karaginan Kappaphycus alvarezii
Karaginan berasal dari getah rumput laut yang terdapat dalam dinding sel atau matrik intraseluler dan merupakan salah satu hasil fotosintesisnya (Distantina
et al. 2011). Salah satu penentu kualitas fotosintesis rumput laut adalah kandungan sulfat pada rumput laut. Sulfat dalam rumput laut merupakan komponen yang berperan dalam pembentukan flavor, pigmen dan garam-garam mineral. Namun pada saat pengadaan komponen primer rumput laut (agar dan karaginan), tingginya kadar sulfat akan berdampak negatif bagi kualitas karaginan (Suptijah 2012). Dengan perlakuan kedalaman, diharapkan pemanfaatan sulfat oleh rumput laut semakin tinggi untuk dikonversi dalam proses metabolisme, sehingga kandungan sulfat yang tersimpan didalamnya redah, namun kemampuan laju pertumbuhannya tetap optimum.
Karaginan merupakan hidrokoloid yang terutama terdiri dari ester sulfat amonium, kalsium, magnesium, kalium dan natrium dari galaktosa dan 3.6-anhidrogalaktosa polisakarida (FAO 2001). Karaginan juga merupakan komponen penyusun terbesar dari berat kering rumput laut dibandingkan dengan komponen lain. Karaginan diperoleh melalui ekstraksi ganggang merah (Rhodophyceae) menggunakan air panas atau larutan alkali panas (Distantina et al. 2011).
Karaginan dibagi menjadi 3 fraksi berdasarkan unit penyusunnya yaitu kappa, iota dan lambda karaginan. Kappa karaginan tersusun dari (1.3)-D-galaktosa-4-sulfat dan (1.4)-3.6-anhidro-D-galaktosa. Kappa karaginan juga sering ditemukan mengandung D-galaktosa-6-sulfat ester dan 3.6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat ester. Adanya gugusan 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi dari karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan terjadinya transeliminasi gugusan 6-sulfat, yang menghasilkan 3.6-anhidro-D-galaktosa. Dengan demikian derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah. Iota karaginan ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugusan 2-sulfat ester pada setiap gugusan 3.6-anhidro-D-galaktosa. Gugusan 2-sulfat ester tidak dapat dihilangkan oleh proses pemberian alkali seperti kappa karaginan. Iota karaginan mengandung beberapa gugusan 6-sulfat ester yang menyebabkan kurangnya keseragaman molekul yang dapat dihilangkan dengan pemberian alkali. Lambda karaginan berbeda dengan kappa dan iota karaginan, karena memiliki residu disulfat (1-4) D-galaktosa, sedangkan kappa dan iota karaginan selalu memiliki gugus 4-fosfat ester (Imeson 2000).
Saat ini jenis karagenan kappa utamanya diperoleh dari rumput laut tropis
Kappaphycus alvarezii. Rumput laut Eucheuma denticulatum atau Eucheuma spinosum adalah spesies yang menghasilkan jenis karagenan iota. Karagenan lamda diproduksi dari rumput laut Gigartina dan Condrus (Van de Velde et al. 2002).
Metode ekstraksi
11 peningkatan kekuatan gel yang berbanding lurus dengan peningkatan konsentrasi NaOH atau KOH sebagai bahan ekstraksi. Selain itu juga, penggunaan NaOH atau KOH sebagai bahan ekstraksi dapat berpengaruh terhadap peningkatan rendemen dan kualitas karaginan yang dihasilkan (Distantina et al 2009; Yusita dan Rachmawati 2009).
Volume pelarut yang digunakan dalam ekstraksi sebanyak 30-40 kali bobot rumput laut (kering). Ekstraksi umumnya dilakukan pada suhu 90-95 oC. Selama satu hingga beberapa jam. Pemisahan karaginan dari bahan pengekstrak dilakukan dengan cara penyaringan dan pengendapan. Penyaringan ekstrak karaginan umumnya menggunakan kain saring dan filter press dalam keadaan panas, yang dimaksudkan untuk menghindari pembentukan gel (Chapman dan Chapman 1980).
Pengendapan karaginan dapat juga dilakukan dengan menggunakan metode
gel press, KCl freezing, KCl press atau pengendap dengan etanol. Selain itu, pengendapan dapat menggunakan isopropil alkohol dengan perbandingan volume larutan 1.5-2.0 dengan filtrat karaginan (Yunizal et al. 2000). Setelah dilakukan pengendapan, selanjutnya karaginan basah dikeringkan dengan bantuan cahaya
matahari atau menggunakan oven pada suhu ≥ 60 o
C (Distantina et al. 2010). Penggunaan karaginan
Pada umumnya karaginan digunakan sebagai penstabil, pengental, pembentuk gel dan sebagai bahan aditif (Distantina et al. 2011). Karaginan juga berfungsi sebagai pensuspensi, pelindung kaloid, mencegah terjadinya pelepasan air dan pengikat (flocculating agent) (Anggadiredja et al. 2006).
Standar mutu karaginan
Hingga saat ini, standar kualitas karaginan belum ditetapkan oleh Badan Standardisasi Nasional (BSN). Oleh karena itu, baku mutu karaginan masih menggunakan standar yang ditetapkan oleh Food Agriculture Organization (FAO),
Food Chemicals Codex (FCC) dan European Economic Community (EEC), serta sesuai permintaan pasar (komersial) pada umumnya seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Standar mutu karaginan
Parameter Komersial** FAO* FCC* EEC*
Kadar air (%) 14.34±0.25 ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12
Kadar sulfat (%) - ≤ 40 ≤ 40 ≤ 40
Viskositas (cP) - ≥ 5 - -
Kekuatan gel (g/cm2) 685.50±13.43 - - - Keterangan : * (A/S Kobenhvns Pektifabrik 1978).
** (Yasita dan Rachmawati 2009).
3
METODE
12
perlakuan kedalaman tanam. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengan faktor uji kedalaman tanam. Ada lima perlakuan kedalaman tanam yang diuji yaitu : 15 cm (K, kontrol); 50 cm (A); 100 cm (B); 150 cm (C); dan 200 cm (D). Setiap perlakuan diulang sebanyak empat kali sehingga diperoleh 20 unit percobaan.
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian lapangan dilaksanakan mulai bulan Juli hingga September 2012 di perairan Teluk Gerupuk Provinsi Nusa Tenggara Barat (Lampiran 1). Analisis parameter kualitas air, rumput laut dan kualitas karaginan dilakukan mulai Agustus 2012 di Laboratorim Kimia Analitik, Laboratorim Budidaya Perairan Universitas Mataram (UNRAM), Laboratorium Kesehatan Lingkungan Balai Budidaya Laut (BBL) Lombok dan Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi Institut Pertanian Bogor (IPB).
Alat dan Bahan Alat
Peralatan dalam penelitian ini secara umum dibagi menjadi dua, yaitu peralatan selama di lapangan dan peralatan di laboratorium. Selama di lapangan, alat yang digunakan adalah seperangkat konstruksi long-line budidaya rumput laut dan alat ukur kualitas air yang meliputi, DO meter (multitester), pH meter, secchi disk, lux meter, botol sampel dan current meter. Adapun peralatan yang digunakan di laboratorium terdiri dari blender, pressure cooker, labu alas bulat, erlenmeyer, timbangan analitik, oven, waterbath dan heating mantle yang digunakan dalam proses ekstraksi karaginan. Peralatan yang digunakan dalam pengamatan kualitas karaginan adalah cawan porselin, desikator, labu alas bulat, erlenmeyer, gelas piala, oven, viscosimeter dan texture analyzer.
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah bibit rumput laut jenis Kappaphycus alvareziii strain Tembalang merah. Disamping itu, ada juga bahan-bahan kimia yang digunakan dalam mengukur kandungan pigmen rumput laut, yaitu aseton 100%, buffer fosfat pH 6.8 dan pasir kuarsa. Bahan yang digunakan selama proses ekstraksi dan analisis parameter kualitas karaginan, yaitu akuades, isopropanol, NaOH 4N, NaCl 10%, asam klorida (HCl), barium klorida (BaCl2) dan barium sulfat (BaSO4).
Prosedur Penelitian
13
Budidaya Kappaphycus alvarezii
Budidaya K. alvarezii yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode long-line. Metode long-line adalah metode budidaya dengan menggunakan tali panjang yang dibentangkan pada perairan laut. Unit percobaan diikat pada tali utama, yaitu di antara pelampung tali ris dengan jarak dua meter.
Persiapan dan penanaman bibit
Bibit rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii strain Tembalang merah diperoleh dari Balai Budidaya Laut (BBL) Lombok-Nusa Tenggara Barat. Bibit disiapkan setelah media tanam berupa long-line telah siap. Hal ini dimaksudkan agar ketika persiapan bibit usai, bibit rumput laut dapat segera ditanam agar tidak layu dan mati. Bibit diseleksi kembali agar sesuai dengan kriteria bibit yang berkualitas baik. Bibit rumput laut yang baik berasal dari tanaman induk yang sehat, segar dan bebas penyakit. Bibit yang baik juga dapat berasal dari ujung bibit hingga ± 30 cm ke arah pangkal talus. Ciri-ciri bibit rumput laut K. alvarezii
Gambar 5 Skema perlakuan dan kaitannya dengan parameter pengamatan.
Gambar 6 Penempatan unit percobaan sesuai perlakuan di antara pelampung tali ris.
Tali utama
14
yang baik adalah apabila dipegang terasa elastis, mempunyai cabang yang banyak, ujungnya berwarna kuning kemerah-merahan, batang tebal dan bebas dari tanaman yang lain (Indriani dan Sumarsih 2004).
Bibit rumput laut K. alvarezii diikat simpul terbuka pada tali. Pengikatan dengan simpul terbuka dimaksudkan agar memudahkan ketika panen. Pemasangan unit percobaan yang dilakukan adalah secara serial dan disusun secara vertikal sesuai dengan kedalaman perlakuan yang diberikan (15 cm (kontrol), 50, 100, 150 dan 200 cm). Setiap unit percobaan diletakkan secara acak pada tali utama dengan jarak tiap unitnya adalah 200 cm dan berat bibit 100 g. Pengontrolan dan panen
Pengontrolan bertujuan untuk menjaga kondisi bibit yang ditanam tetap dalam keadaan baik. Pengontrolan dilakukan terhadap unit percobaan yang putus, konstruksi media tanam berupa tali yang terlepas, pelampung dan keadaan jangkar. Parameter fisik dan kimia perairan juga diukur pada saat awal penanaman dan secara berkala, meliputi suhu, kecepatan arus, salinitas, pH, kecerahan dan lain-lain. Setelah dipanen rumput laut dicuci dengan menggunakan air laut, untuk menghilangkan kotoron yang menempel dan selanjutnya ditimbang untuk mengetahui bobot basahnya. Rumput laut kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik untuk selanjutnya dibawa ke tempat penjemuran. Rumput laut dijemur selama 4-5 hari. Selama penjemuran, rumput laut dijaga agar terhindar dari air hujan.
Pembuatan tepung karaginan (ekstraksi)
Sampel rumput laut kering sebanyak 40 g dicuci dengan menggunakan air hingga bersih. Sampel tersebut selanjutnya direndam dengan air tawar selama ± 24 jam. Kemudian diblender hingga halus untuk mempermudah ekstraksi. Ekstraksi dilakukan dengan merebus sampel menggunakan alat pressure cooker
pada suhu 120 ºC selama 15 menit, dengan perbandingan 1 g sampel (rumput laut kering) : 30 ml air tawar. Kemudian dilakukan perebusan lagi tanpa tekanan dengan suhu 90-95ºC selama 2 jam hingga rumput laut membentuk gel. Proses pemisahan selulosa dilakukan dengan penyaringan menggunakan nylon mesh
ukuran 150 mesh. Filtrat yang diperoleh kemudian diendapkan dengan menggunakan isopropanol dengan perbandingan 1 : 2. Endapan yang diperoleh selanjutnya dikeringkan dengan drying oven pada suhu 70-80oC hingga terbentuk lembaran karaginan kering. Karaginan kering kemudian dibuat tepung karaginan untuk selanjutnya diuji kualitasnya (Yunizal et al. 2000; Indriani dan Sumarsih 2004; Yasita dan Rachmawati 2009).
Parameter pengamatan A. Parameter utama
Jenis parameter yang diamati dan metode pengamatan yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 3 dan Lampiran 2.
Tabel 3 Parameter utama yang diamati
No. Jenis parameter Metode pengamatan 1 Klorofil-a (Jeffrey dan Humprey 1975)
15 3 Laju pertumbuhan harian (Dawes 1981)
4 Bobot panen 5 Bobot kering
6 Rendemen (RSNI 2012)
7 Kekuatan gel (FMC corp. 1977) 8 Kadar sulfat (FMC corp. 1977)
9 Viskositas (AOAC 1995)
10 Kadar air (AOAC 1995)
B. Parameter penunjang (kualitas air)
Parameter kualitas air merupakan parameter penunjang dalam penelitian ini. Parameter kualitas air yang diamati dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 4 dan Lampiran 2.
Tabel 4 Parameter kualitas air yang diamati
No. Jenis parameter Alat ukur (merek)
1 Suhu DO meter (YSI Intercorporated 550A) 2 Kecerahan Secchi disk
3 Intensitas cahaya Lux meter (Ditech DLM 804) 4 Kedalaman
5 Salinitas DO meter (YSI Intercorporated 550A)
6 pH pH meter (HANNA HI 96107)
7 Kecepatan arus Current meter
8 Oksigen terlarut DO meter (YSI Intercorporated 550A) 9 Amonium Spektrofotometer (UV 200-RS) 10 Nitrat Spektrofotometer (UV 200-RS) 11 Fosfat Spektrofotometer (UV 200-RS) 12 Ortofosfat Spektrofotometer (UV 200-RS)
Analisis Data
Data hasil penelitian diolah dengan analisis ragam dan dilanjutkan dengan uji beda nyata jujur (BNJ) jika ada beda nyata. Analisis data menggunakan program MINITAB 16 pada tingkat kepercayaan 95 %.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Budidaya Kappaphycus alvarezii
16
Tabel 5 Nilai rataan parameter kualitas air (intensitas cahaya, salinitas, fosfat, ortofosfat, nitrat dan amonium) pada setiap lapisan air, serta konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin, bobot panen basah, laju pertumbuhan harian, bobot panen kering, dan persentase bobot kering ruumput laut K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda
Parameter Nilai rataan parameter pada setiap perlakuan kedalaman ( ± ) HSD
5%
15 cm (K) 50 cm (A) 100 cm (B) 150 cm (C) 200 cm (D)
Intensitas cahaya (Kilolux) 97.96±5.56a 77.20±2.04b 55.16±5.27c 39.61±7.07cd 28.58±7.49d 14.67
Salinitas (o/oo) 35.93±0.21
a
35.97±0.23a 36.03±0.21a 36.07±0.23a 36.17±0.32a 0.61
Fosfat (mg/L) 0.037±0.006c 0.037±0.006c 0.043±0.006bc 0.057±0.006ab 0.067±0.006a 0.015
Ortofosfat (mg/L) 0.027±0.004c 0.028±0.004c 0.033±0.005bc 0.042±0.004ab 0.050±0.004a 0.011
Nitrat(mg/L) 0.37±0.06a 0.33±0.06a 0.33±0.06a 0.33±0.12a 0.27±0.06a 0.18
Amonium (mg/L) 0.034±0.002c 0.038±0.001bc 0.045±0.004ab 0.047±0.003a 0.048±0.002a 0.007
Bobot bibit (g) 100±1.39 100±0.85 100±1.43 100±1.04 100±0.59
Konsentrasi Chl-a (mg/L) 1.29±0.02d 1.44±0.01c 1.52±0.01b 1.63±0.01a 1.46±0.01c 0.03
Konsentrasi Phy (µg/L) 2.00±0.16c 4.20±0.21a 3.50±0.15b 3.40±0.52b 4.10±0.15 a 0.60
Bobot panen basah (g) 701.25±3.30c 705.75±13.38c 1171.50±47.28b 1 264.25±39.13a 561.25±33.26d 69.54
LPH (%/hari) 4.22±0.04c 4.25±0.03c 5.35±0.06b 5.52±0.07a 3.71±0.12d 0.16
Bobot panen kering (g)* 94.56±0.48b 95.00±3.55b 140.45±2.57a 142.71±3.45a 51.70±2.94c 6.18
Persentase bobot kering (%) 13.48±0.07a 13.47±0.64a 12.00±0.50b 11.29±0.21b 9.23±0.62c 1.02 Keterangan :
Superscipt = Notasi beda nyata antar perlakuan
HSD = Honestly significant difference (Beda nyata jujur, BNJ); Chl-a = Klorofil-a; Phy = Fikoeritrin; LPH = Laju pertumbuhan harian.
* = Kering industri.
17 Kondisi fisika dan kimia lokasi penelitian
Lokasi penelitian memiliki kedalaman berkisar dari 10-14 meter dengan subtrat yang didominasi oleh pasir berlumpur. Kualitas air di lokasi penelitian yang diamati meliputi: intensitas cahaya, salinitas, fosfat, ortofosfat, nitrat dan amonium (Tabel 5; Lampiran 3). Intensitas cahaya matahari pada setiap lapisan air ditemukan menurun seiring bertambahnya kedalaman dengan rata-rata berkisar dari 28.58 hingga 97.96 Kilolux. Berbeda halnya dengan kadar fosfat, ortofosfat dan amonium, ketiga parameter kimia air ini ditemukan meningkat secara signifikan seiring dengan semakin bertambahnya kedalaman. Kadar fosfat yang ditemukan pada penelitian ini memiliki rata-rata berkisar dari 0.037 hingga 0.067 mg/L, ortofosfat dari 0.027 hingga 0.050 mg/L, dan amonium dari 0.034 hingga 0.048 mg/L.
Nilai rata-rata salinitas yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 35.93 hingga 36.17o/oo. Perbedaan salinitas yang ditemukan tidak signifikan pada setiap lapisan air, namun ada kecenderungan peningkatan salinitas seiring dengan bertambahnya kedalaman. Demikian juga dengan nitrat yang ditemukan tidak signifikan, namun memiliki kecenderungan semakin meningkat seiring dengan semakin dekatnya lapisan air dari permukaan. Kadar nitrat yang ditemukan dalam penelitian ini berkisar dari 0.27 hingga 0.37 mg/L.
Konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin Kappaphycus alvarezii
Konsentrasi pigmen pada alga sangat erat kaitannya dengan intensitas cahaya. Demikian juga dengan intensitas cahaya matahari yang sangat erat kaitannya dengan lapisan perairan. Semakin dalam lapisan perairan maka intensitas cahaya yang menembus lapisan tersebut semakin berkurang. Sebagaimana yang disebutkan dalam Hukum Lambert, yang menyatakan bahwa penyerapan cahaya meningkat secara eksponensial dengan meningkatnya panjang jarak dari larutan yang dilewati oleh cahaya (Tebbut 1992). Hal ini didukung oleh hasil pengukuran yang dilakukan terhadap intensitas cahaya matahari pada setiap lapisan perairan di lokasi penelitian, yaitu ditemukan intensitas cahaya yang semakin berkurang secara eksponensial mengikuti persamaan Y = 107.8e-0.001X dengan R2 = 0.999 (Gambar 7).
y = 107.8e-0.001x
R² = 0.999
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00
0 50 100 150 200 250
[image:33.595.220.420.555.692.2]Int ens it a s ca ha y a ( K ilo lu x ) Kedalaman (cm)
18
Hasil pengamatan terhadap klorofil-a pada K. alvarezii dalam penelitian ini berkisar dari 1.29 hingga 1.63 mg/L (Tabel 5). Secara signifikan konsentrasi klorofil-a meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman tanam, namun pola ini berlangsung hingga kedalaman 150 cm. Pada kedalaman 200 cm, konsentrasi klorofil-a ditemukan lebih rendah dibanding kedalaman 100 dan 150 cm. Konsentrasi klorofil-a berkaitan dengan perubahan intensitas cahaya di setiap lapisan air, mengikuti persamaan regresi Y = -0.0001X2 + 0.0111X + 1.282 dengan R² = 0.820 (Gambar 8A). Menurunnya konsentrasi klorofil-a pada kedalaman 200 cm, diduga disebabkan oleh berbagai faktor diantaranya, intensitas cahaya matahari yang semakin rendah, sehingga menjadi faktor pembatas terhadap kemampuan alga dalam mensintesis klorofil-a dari nutrien yang ada di lingkungan (Neale 1987).
Faktor lainnya, yaitu permukaan talus yang tertutup oleh lumpur sehingga mengganggu penyerapan nutrien dari lingkungan dan cahaya matahari yang menjadi sumber energinya (Lampiran 4). Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Naguit dan Tisera (2009), yaitu konsentrasi pigmen K. alvarezii ditemukan lebih rendah pada kedalaman dua meter dibandingkan dengan yang ditanam lebih dekat dari permukaan air. Marquardt et al. (2010) menyebutkan, semakin dalam posisi tanam menyebabkan konsentrasi pigmen alga semakin tinggi sampai batas kedalaman tertentu. Lebih lanjut lagi, Marquardt et al. (2010) menunjukkan bahwa Sarcothalia crispata dan Gracilaria chilensis memiliki konsentrasi klorofil-a yang lebih tinggi pada kedalaman lima meter dibandingkan dengan dua meter.
Berbeda dengan konsentrasi fikoeritrin yang menjadi pigmen pelengkap bagi K. alvarezii, rata-rata konsentrasi fikoeritrin yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 2.00 hingga 4.20 µg/L. Konsentrasi fikoeritrin berkaitan dengan intensitas cahaya pada setiap lapisan air mengikuti persamaan regresi sebagai berikut, Y = -0.0007X2 + 0.0672X + 2.3010 dengan R² = 0.568 (Gambar 8B). Konsentrasi fikoeritrin terendah ditemukan pada posisi tanam di permukaan (15 cm) dan tertinggi pada kedalaman 50 dan 200 cm.
Gambar 8 Persamaan regresi polynomial. A). Hubungan antara intensitas cahaya dengan konsentrasi klorofil-a; dan B). Hubungan antara intensitas cahaya dengan konsentrasi fikoeritrin.
y = -0.0001x2+ 0.0111x + 1.282
R² = 0.820
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00
K lo ro fil -a ( m g /L )
Intensitas cahaya (Kilolux)
y = -0.0007x2+ 0.0672x + 2.301
R² = 0.568
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00
F ik o er it rin (µ g /L )
Intensitas cahaya (Kilolux)
19
Gambar 9 Rataan konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda.
[image:35.595.166.451.240.407.2]Fikoeritrin adalah pigmen yang berfungsi membantu klorofil dalam menangkap cahaya (Dawes 1981). Ketika rumput laut kesulitan dalam membentuk pigmen klorofil-a, maka rumput laut tersebut lebih banyak membentuk fikoeritrin sebagai respon terhadap kondisi tersebut. Energi cahaya yang diserap oleh fikoeritrin selanjutnya diteruskan ke klorofil-a, sehingga rumput laut tetap dapat melakukan aktivitas fotosintesis secara optimum (Dawes 1981; Luning 1990). Pola sebaran konsentrasi fikoeritrin yang ditemukan dalam penelitian ini cenderung berlawanan dengan sebaran klorofil-a, yaitu ketika konsentrasi klorofil-a tinggi maka fikoeritrin turun dan begitu juga sebaliknya (Gambar 9).
Salisbury dan Ross (1992), menyatakan bahwa pigmen pelengkap berfungsi membantu penyerapan cahaya pada saat kondisi stress cahaya, selain itu juga berfungsi melindungi pigmen utama dari kerusakan (oksidasi). Setiap pigmen memiliki kemampuan yang berbeda dalam melakukan penyerapan energi cahaya matahari. Fotosintesis optimum berlangsung bila pigmen fotosintesis menerima intensitas cahaya dalam panjang gelombang tertentu yang memenuhi syarat (alga merah 480-630 nm) dan ketersediaan nutrien (Dawes 1981; Luning 1990; Sunarto 2008).
Nutrien utama yang dibutuhkan oleh alga untuk pertumbuhan dan perkembangannya adalah nitrogen dan fosfor. Ketersediaan unsur-unsur ini di laut terutama dikontrol oleh proses biogeokimia seperti produksi dan dekomposisi bahan organik biogenik (aktivitas biologis) dan laju penenggelaman bahan partikulat (Hirose dan Kamiya 2003). Dalam penelitian yang dilakukan, ditemukan kadar fosfat, ortofosfat dan amonium di lokasi budidaya yang meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman (Tabel 5). Mizuta et al.
(2002) menyebutkan, ada korelasi positif antara peningkatan nitrogen di perairan dengan konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin pada alga merah. Oleh karena itu, diduga pada kedalaman 100 dan 150 cm merupakan lapisan air yang terbaik bagi alga K. alvarezii untuk menerima intensitas cahaya dan menyerap nutrien yang tersedia, sehingga produksi pigmen klorofil-a yang dihasilkan tinggi. Tingginya konsentrasi pigmen pada K. alvarezii juga dapat terlihat dari morfologi (warna)
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
15 cm (K) 50 cm (A) 100 cm (B) 150 cm (C) 200 cm (D)
Ko n sent r a si f ik o e r it r in ( µ g /L ) Ko n sent r a si k lo r o fi l-a ( m g /L )
20
talus yang dimiliki. Semakin tinggi konsentrasi pigmen, warna talus yang dimiliki rumput laut akan semakin pekat (Lampiran 4).
Bobot panen dan laju pertumbuhan harian Kappaphycus alvarezii
Bobot panen basah rata-rata yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 561.25 hingga 1 264.25 g, dengan rataan laju pertumbuhan harian 3.71-5.52%/hari (Tabel 5). Semakin dalam posisi tanam hingga kedalaman 150 cm dihasilkan bobot panen basah rumput laut yang semakin tinggi, namun kembali menurun pada kedalaman 200 cm. Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini sejalan dengan hasil yang diperoleh oleh Naguit et al. (2009) dan Syahlun et al. (2013), yaitu laju pertumbuhan harian rumput laut Kappaphycus alvarezii mulai menurun secara signifikan pada kedalaman 200 cm.
Semakin tinggi bobot panen yang dihasilkan seiring dengan bertambahnya kedalaman tanam, diduga karena semakin tinggi kandungan nutrien (fosfat) dalam lapisan air tersebut dan tersedianya intensitas cahaya matahari yang optimal bagi
K. alvarezii. Fosfat merupakan salah satu nutrien penting bagi pertumbuhan alga. Fosfat dalam bentuk ortofosfat (Pi) memiliki korelasi positif dengan laju pertumbuhan, karena merupakan komponen penting penyusun Adenosin Trifosfat (ATP), yang nantinya ATP bersama dengan Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat Hidrogen (NADPH) menjadi sumber energi dalam pertumbuhan alga (Salisbury dan Ross 1992). Rendahnya bobot panen yang ditemukan pada kedalaman 200 cm disebabkan karena rendahnya intensitas cahaya matahari yang menjadi faktor pembatas bagi proses fotosintesis K. alvarezii (Tabel 5).
Arisandi et al. (2010) menyebutkan, selain karena faktor nutrien dan intensitas cahaya, jumlah talus baru yang tumbuh dapat juga dipengaruhi oleh salinitas, dimana semakin tinggi salinitas persentase jumlah talus baru semakin bertambah, namun kembali menurun seiring dengan semakin bertambahnya salinitas. Hal ini didukung oleh hasil pengamatan salinitas pada lokasi penelitian. Salinitas di lokasi penelitian cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman (Tabel 5).
Laju pertumbuhan harian (LPH) K. alvarezii dalam penelitian ini berkaitan dengan pigmen klorofil-a dan fikoeritrin adalah semakin tinggi pada saat konsentrasi klorofil-a juga tinggi, yaitu pada kedalaman 150 cm (Gambar 10). Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Soriano (2012) yang menunjukkan bahwa perubahan LPH lebih mengikuti pola konsentrasi klorofil-a dibandingkan fikoeritrin, fikosianin dan allofikosianin. Laju pertumbuhan harian (%/hari) rumput laut K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda, berkaitan dengan konsentrasi klorofil-a dan fikoeritrin mengikuti persamaan regresi Y = -2.62 + 6.07(Chl-a) – 0.49(Phy) dengan R2 = 0.709. Klorofil-a adalah pigmen utama dalam fotosintesis, sedangkan pigmen lainnya berperan sebagai pigmen pelengkap yang membantu proses fotosintesis ketika terjadi stress cahaya bagi alga (Soriano 2012; Dawes 1981).
klorofil-21 1.6 1.5 4.0 4.8 1.4 1.6 5.6 2.4 1.3 3.2 4.0
50 cm (A) 100 cm (B) 150 cm (C) 200 cm (D) 15 cm (K) Perlakuan L P H (%/ ha ri )
a. Oleh karena itu, konsentrasi klorofil-a yang tinggi pada alga akan menyerap energi cahaya dengan jumlah yang banyak (Saffo 1987; Nybakken 1988; Sunarto 2008). Semakin banyak energi yang diperoleh, maka semakin tinggi kemampuan alga dalam meningkatkan produktivitasnya.
Bobot dan persentase kering Kappaphycus alvarezii
Bobot panen kering K. alvarezii yang diperoleh pada penelitian ini memiliki pola yang sama dengan bobot panen basah, yaitu bobot kering tertinggi diperoleh dari perlakuan tanam 100 dan 150 cm, serta terendah di 200 cm (Tabel 5). Namun jika dilihat dari persentase bobot kering, semakin dalam posisi tanam semakin rendah persentase bobot kering yang dihasilkan K. alvarezii (Gambar 11).
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 Pe r sent a se b o b o t k e r in g ( % )
[image:37.595.107.456.74.824.2]15 cm (K) 50 cm (A) 100 cm (B) 150 cm (C) 200 cm (D)
[image:37.595.132.437.150.418.2]Gambar 11 Rataan % bobot kering panen K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda.
[image:37.595.168.448.527.685.2]22
Rataan persentase bobot kering panen yang diperoleh dalam penelitian ini berkisar dari 9.23 hingga 13.48%. Kandungan air yang semakin tinggi dengan bertambahnya kedalaman, diduga menyebabkan persentase bobot kering yang dihasilkan semakin rendah. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Farnani (2011) pada Eucheuma spinosum, yaitu semakin dalam posisi tanam, kadar air rumput laut semakin tinggi pula. Penjelasan tentang kadar air ini akan dibahas lebih lanjut dalam pembahasan tentang kadar air karaginan.
Kualitas Karaginan Kappaphycus alvarezii
Karaginan berasal dari getah rumput laut yang terdapat dalam dinding sel atau matrik intraseluler dan merupakan salah satu hasil fotosintesisnya (Distantina
et al. 2011). Penentuan kondisi karaginan terbaik dalam penelitian ini dipilih bedasarkan parameter rendemen, kadar sulfat, kekuatan gel, viskositas dan kadar air yang sesuai dengan baku mutu karaginan. Berikut adalah hasil pengamatan terhadap parameter penentu kualitas karaginan yang diperoleh dari penelitian ini. Tabel 6 Nilai rataan rendemen, kadar sulfat, kekuatan gel, viskositas dan kadar air
karaginan dari K. alvarezii yang ditanam pada kedalaman berbeda
Perlakuan kedalaman
(cm)
Nilai rataan parameter ( ± ) Rendemen
(%)
Kadar sulfat (%)
Kekuatan gel
(g/cm2) Viskositas (cP)
Kadar air (%) 15 cm (K) 26.98±0.88c 15.06±0.12b 708.37±19.52b 38.63±2.81b 7.55±0.27c 50 cm (A) 29.19±0.18b 14.96±0.08b 800.10±19.52a 20.34±0.73c 7.66±0.25c 100 cm (B) 31.87±0.19a 14.77±0.13c 805.20±39.03a 18.54±1.13c 8.92±0.39b 150 cm (C) 32.29±0.21a 14.36±0.19c 810.30±34.81a 14.13±0.54d 10.96±0.44a 200 cm (D) 28.59±0.32b 15.59±0.14a 677.80±19.52b 42.94±0.88a 11.11±0.48a
HSD 5% 0.97 0.27 60.87 3.20 0.82
Keterangan :
Superscipt = Notasi beda nyata antar perlakuan.
HSD = Honestly significant difference (Beda nyata jujur, BNJ)
Rendemen
Rendemen karaginan adalah persentase bobot karaginan yang dihasilkan dari rumput laut kering yang diekstraksi. Rata-rata rendemen karaginan yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar dari 26.33 hingga 32.59% (Tabel 6). Belum ada baku mutu untuk standar jumlah rendemen minimum pada rumput laut, namun demikian telah dipahami bersama bahwa semakin tinggi rendemen karaginan yang dihasilkan maka semakin baik kualitas rumput laut tersebut. Dalam penelitian ini, rendemen tertinggi diperoleh dari rumput laut yang ditanam pada kedalaman 150 cm, selanjutnya berturut-turut diikuti oleh perlakuan 100, 50, 200 dan terendah pada kontrol. Hasil penelitian Veronika dan Izzati (2009) menunjukkan pola yang sama dengan hasil penelitian ini, yaitu rendemen karaginan yang diperoleh pada rumput laut Eucheuma spinosum meningkat hingga kedalaman 70 cm dan kembali menurun pada kedalaman 120 cm.
23
26 28 30
1.6 32
1.6 1.5
2.4 1.4
3.2
1.3 4.0
50 cm (A) 100 cm (B) 150 cm (C) 200 cm (D) 15 cm (K) Perlakuan
Re
nde
m
en
(%)
100 cm, masing-masing yaitu 32.59% dan 31.87%. Hal ini diduga, karena alga yang ditanam pada kedalaman ini memiliki kandungan pigmen klorofil-a dan fikoeritrin yang tinggi, sehingga alga dapat menyerap banyak energi cahaya. Saffo (1987) dan Nybakken (1988), menyatakan bahwa, perairan lebih kuat menyerap cahaya biru dan merah dibanding dengan cahaya lainnya. Sehingga, konsentrasi klorofil-a yang tinggi pada alga akan menyerap energi cahaya dengan jumlah yang tinggi pula.
Bervariasinya nilai rendemen yang diperoleh dari setiap perlakuan diduga disebabkan oleh berbagai faktor yang saling berkaitan, yaitu ketersediaan nutrien dan faktor fisika air di setiap lapisan perairan. Ketersediaan nutrien dan kondisi faktor fisika air diketahui juga berpengaruh terhadap kelimpahan (konsentrasi) pigmen klorofil-a. Richmond (2004), menyebutkan bahwa semua organisme fotosintesis mengandung pigmen organik yang digunakan untuk menghasilkan energi dan konsentrasi pigmen pada K. alvarezii memiliki korelasi positif dengan semakin tingginya rendemen karaginan yang dihasilkan.
Rendemen karaginan tertinggi diperoleh dari perlakuan yang juga menyebabkan konsentrasi klorofil-a tertinggi pada rumput laut K. alvarezii (Gambar 12). Alga pada umumnya memiliki pigmen fotosintesis berupa klorofil, karotenoid dan biliproteins (fikobilin). Klorofil-a merupakan pigmen utama bagi alga merah (K.
