Pengaruh Fotoperiode Terhadap Kandungan Protein Nannochloropsis sp.

(1)

PENGARUH FOTOPERIODE TERHADAP KANDUNGAN

PROTEIN Nannochloropsis sp.

Oleh

DESI ADRYANI BANGUN

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA PERIKANAN

pada

Jurusan Budidaya Perairan

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

(2)

PENGARUH FOTOPERIODE TERHADAP KANDUNGAN

PROTEIN Nannochloropsis sp.

(Skripsi)

Oleh

Desi Adryani Bangun 0614111004

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN

(3)

i

1. Klasifikasi dan morfologi Nannochloropsis sp ... 7

2. Pertumbuhan dan faktor lingkungan ... 8

B. Protein ... 11

C. Cahaya dan proses fotosintesis ... 13

1. Cahaya ... 13

2. Fotosintesis ... 15

III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan tempat ... 18

B. Materi penelitian ... 18

1. Biota uji ... 18

2. Media uji...18

3. Alat dan bahan...19

C.Prosedur penelitian ... 19

1. Persiapan penelitian ... 19

D. Penelitian pendahuluan ... 20

E. Pelaksanaan penelitian ... 20

(4)

ii

1. Pengujian protein (uji proximat)........ 21

2. Kualitas air (suhu, pH, dan DO)..... 22

3. Kepadatan Nannochloropsis sp. ... 22

4. Kecepatan pertumbuhan Nannochloropsis sp. ... 23

5.Rancangan penelitian dan analisis data ... 23

6. Regresi linear ... 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.Hasil... 25

2. Kecepatan pertumbuhan Nannochloropsis sp...27

3. Uji protein total...27

4. Kualitas air ...29

B.Pembahasan ... 29

2. Kandungan protein Nannochloropsis sp...32

3. Kepadatan dan kandungan protein...34

(5)

iii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman 1. Perbandingan nutrisi Nannochloropsis sp. ... 13

2. Komposisi pupuk Conwy ... 18

(6)

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Kerangka pikir penelitian ... 5

2. Bentuk morfologi Nannochloropsis sp. ... 8

3. Kurva pertumbuhan fitoplankton ... 9

4. Sintesis protein ... 12

5. Reaksi terang dan reaksi gelap ... 17

7. Persentase protein Nannochloropsis sp setiap fase ... 28

(7)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Pengaruh Fotoperiode Terhadap Kandungan Protein Nannochloropsis sp.

Nama Mahasiswa : Desi Adryani Bangun

Nomor Pokok

Mahasiswa : 0614111004

Program Studi : Budidaya Perairan

Fakultas : Pertanian

MENYETUJUI

1.Komisi Pembimbing

Pembimbing I Pembimbing II

Rara Diantari,. S.Pi. M.Sc Moh Muhaemin,. S.Pi. M.Si.

NIP. 197908212003122001 NIP. 197412122000031002

2.Ketua Program Studi Budidaya Perairan

(8)

MENGESAHKAN

1. Tim penguji

Ketua : Rara Diantari, S. Pi, M. Sc .………...

Sekretaris : Moh Muhaemin, S. Pi., M. Si. .………...

Penguji Utama : Ir. Siti Hudaidah, M. Sc ………....

2. Dekan Fakultas Pertanian

Prof.Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. NIP 19610826 198702 1001

(9)

PERSEMBAHAN

Saya Dedikasikan Karya ini kepada :

Orang yang paling berarti dalam hidupku :

Bapak dan Mamak tercinta, Kak Ninda, Bang Daniel, Adek

Aryawiguna tersayang, juga seseorang yang kelak akan

menjadi pendampingku.

(10)

Motto

“Believe in yourself! Have faith in your

abilities! Without a humble but reasonable

confidence in your own powers you cannot be

successful or happy.”

-Norman Vincent

Peale--Roma 12:12-

Bersukacitalah dalam pengharapan,

Sabarlah dalam kesesakan,

(11)

RIWAYAT HIDUP

Desi Adryani Bangun dilahirkan di Kabanjahe, Kab Karo Sumatra

Utara pada tanggal 05 Desember 1987, anak ketiga dari pasangan

Bapak Usman Bangun, SH dan Ateseh br Ginting, SH. Penulis

mengawali pendidikan dari Taman Kanak-kanak di TK

Bhayangkara di Kabanjahe Kab Karo pada tahun 1993.

Pada tahun 1994 penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri 1 Kabanjahe.

Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 1

Kabanjahe pada tahun 2000 dan Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Kabanjahe pada tahun

2003 hingga lulus tahun 2006. Setelah menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Atas,

penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Pertanian

Universitas Lampung melalui Penelusuran Kemampuan Akademik dan Bakat (PKAB).

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi kampus, yaitu menjadi anggota

Himpunan Mahasiswa Budidaya Perairan Unila (HIDRILA) pada tahun 2007-2008. Penulis

juga pernah mendapat dana hibah dari Dikti melalui Progam Kreativitas

Mahasiswa-Kewirausahaan (PKM-K) pada tahun 2009. Penulis juga aktif mengikuti kegiatan yang

berhubungan dengan bidang Budidaya Perairan. Penulis juga aktif dalam organisasi diluar

kampus, yaitu Ikatan Mahasiswa Karo pada tahun 2007-2008 anggota bidang Hubungan

Masyarakat (Humas), pada tahun 2008-2009 anggota bidang Dana dan Usaha (Danus) serta

(12)

yaitu pada tahun 2008-2010 Bendahara pemuda gereja (PERMATA), tahun 2010-2012

Sekretaris PERMATA dan penulis juga melayani di Sekolah Minggu (KA/KR)

Pada tahun 2010 penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di Balai Besar Pengembangan

Budidaya Laut Lampung (BBPBL) Padang Cermin – Lampung Selatan selama 40 hari yang

berjudul “Pembenihan Kuda Laut (Hippocampus kuda) di di Balai Besar Pengembangan

Budidaya Laut Lampung”.

Pada tahun 2012 untuk mencapai gelar Sarjana Perikanan (S.Pi.), penulis melaksanakan

penelitian dan menyelesaikan tugas akhirnya dalam bentuk skripsi yang berjudul “Pengaruh

(13)

SANWACANA

Puji syukur atas kasih setia Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa memberkati

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh

Fotoperiode Terhadap Kandungan Protein Nannochloropsis sp.”.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada

seluruh pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam pelaksanaan

penelitian dan penyelesaian skripsi, yaitu kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S., selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung

2. Ibu Ir. Siti Hudaidah, M. Sc., selaku Ketua Jurusan Budidaya Perairan,

Pembimbing Akademik dan Penguji dalam penyelesesaian skripsi

3. Ibu Rara Diantari, S. Pi, M. Sc., selaku dosen Pembimbing Utama yang

penuh kesabaran telah membimbing, mengarahkan, dan memotivasi

penulis selama penyelesaian skripsi

4. Moh Muhaemin, S. Pi., M. Si., selaku dosen Pembimbing Kedua yang telah

membimbing dan memberikan arahan serta nasihat kepada penulis selama

penyelesaian skripsi

5. Seluruh dosen Jurusan Budidaya Perairan dan Karyawan (Mas Bambang)

(14)

6. Bapak dan mamak yang telah membesarkan, mendidik, memberi kasih

sayang, nasihat, dan selalu mendoakan yang terbaik untuk penulis

7. Ketiga saudaraku Kakak tua Ninda Elysa Bangun, Daniel Arapenta

Bangun, dan Arya Wiguna Bangun atas doa, kasih sayang dan perhatiannya

8. Ruben Sitepu atas doa dan kasih sayang serta dukungan

9. Seluruh pihak BBPBL Hanura Lampung, khusus di lab zooplankton Pak

Agus, Ibu Yus, Ibu Valen dan mb Ika terimakasih atas masukan dan

dukungan selama penelitian di balai

10. Teman-teman seperjuangan : Meytia, Dewi, Aiqal, Iphocan, Rio, Leo

Bambang, Bely terimakasih atas kebersamaan dan semangat yang diberikan

11. Rekan sepelayanan Guru Sekolah Minggu dan Permata GBKP

Rg.Bandarlampung sertaIkatan Mahasiswa Karo (IMKA) terimakasih atas

doa dan dukungan yang telah diberikan

12. Teman seangkatan 2006, kakak angkatan 2004, 2005 serta adik tingkat 2007

– 2011 terimakasih atas dukungan yang telah diberikan

13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas doa dan

dukungan kepada penulis.

Penulis berharap semoga karya ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan

bagi kita semua. Amin.

Bandar Lampung, Juli 2012

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

(16)

i

1. Klasifikasi dan morfologi Nannochloropsis sp ... 7

2. Pertumbuhan dan faktor lingkungan ... 8

B. Protein ... 11

C. Cahaya dan proses fotosintesis ... 13

1. Cahaya ... 13

2. Fotosintesis ... 15

III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan tempat ... 18

B. Materi penelitian ... 18

1. Biota uji ... 18

2. Media uji...18

3. Alat dan bahan...19

C.Prosedur penelitian ... 19

1. Persiapan penelitian ... 19

D. Penelitian pendahuluan ... 20

E. Pelaksanaan penelitian ... 20

(17)

ii

1. Pengujian protein (uji proximat)........ 21

2. Kualitas air (suhu, pH, dan DO)..... 22

4. Kecepatan pertumbuhan Nannochloropsis sp. ... 23

5.Rancangan penelitian dan analisis data ... 23

6. Regresi linear ... 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.Hasil... 25

2. Kecepatan pertumbuhan Nannochloropsis sp...27

3. Uji protein total...27

4. Kualitas air ...29

B.Pembahasan ... 29

2. Kandungan protein Nannochloropsis sp...32

3. Kepadatan dan kandungan protein...34

(18)

iii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman 1. Perbandingan nutrisi Nannochloropsis sp. ... 13

2. Komposisi pupuk Conwy ... 18

(19)

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

7. Persentase protein Nannochloropsis sp setiap fase ... 28

(20)

1

DAFTAR PUSTAKA

Adehoog. 2001. Chromophyta.

http://www.thealgaesource.net/chromophyta. diakes pada 6 Agustus 2012.

Andersen, R.A. 2005. Algae Culturing Technique. Elsevier Academic Press. New York.

Andriyono, S. 2001. Pengaruh Periode Penyinaran Terhadap Pertumbuhan Ishochloris galbana Klon Tahiti. Skripsi. IPB. Bogor.

Afrianto, E dan Liviawaty, E. 2005. Pakan Ikan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Anggreini. N. 2009. Penentuan Parameter Hidrodinamika pada Fotobioreaktor

Kolom Gelembung sebagai Basis Scale Up Produksi Biomassa Mikroalga Chlorella vulgaris Buitenzorg. Tesis. UI.

Budiman. 2009. Penentuan Intensitas Cahaya Optimum Pada Pertumbuhan Dan Kadar Lipid Mikroalga Nannochloropsis Oculata. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.

Budianto, A.K. 2009. Dasar-Dasar Ilmu Gizi. Cetakan keempat. Malang. Penerbit UMM Press.

Cahyaningsih, S., Achmad, dan N.,Sugeng, J.P., 2006. Petunjuk Teknis Produksi Pakan Alami. Departemen kelautan dan Perikanan Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya, Balai Budidaya Air Payau Situbondo.

Chisti, Y. 2007. Biodiesel From Microalgae. Biotechnology Advances. Vol25. hal. 294-306.

Darmodjo dan Kaligis. 2004. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : Universitas Terbuka.

Fessenden, R.J dan J.S. Fessenden. 1994. Kimia Organik . Erlangga. Jakarta. Fitzsimons, K. 2001. Algae.

http://www.ag.arizona.edu/azaqua/algaeclass/lecturenotes/classone.htm. diakses pada tanggal 6 Agustus 2012.

Harsanto, S. 2009. Analisis Asam Lemak Mikroalga Nannochloropsis Oculata. Tesis. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.

(21)

2

Hadioetomo, R. S. 1993. Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. Gramedia. Jakarta. Isnansetyo, A. dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton Zooplankton.

Pakan Alam untuk pembenihan organism laut. Kanisius. Yokyakarta.

Kartikasari, D. 2010. Pengaruh Penggunaan Media Yang Berbeda Terhadap Kemampuan Penyerapan Logam Berat Pb Pada Nannochloropsis sp. Skripsi. Universitas Lampung.

Martoharsono, S,. 2006. Biokimia Jilid I. Yogyakarta : Gajah Mada Universiti Press.

Overnall, J. 1976. Inhibition of Marine Algae Photosynthesis by Heavy Metals. Marine Biology. Springer-Verlag. 335-342.

Pujiastuti, A. 2010. Pengaruh Penggunaan Media Yang Berbeda Terhadap Kemampuan Penyerapan Logam Berat Pb (Timbal) Oleh Tetraselmis sp. Skripsi. Universitas Lampung.

Raymont, J. E. G. 1963. Plankton and Productivity in Ocean. A Pergamon Press Book. The Mc-Millan Co. New York. 600p.

Rusyani, E. 2001. Pengaruh Dosis Zeolit Yang Berbeda Terhadap Pertumbuhan Isochrysis galbana klon Tahiti Skala Laboratorium Komersial. Skripsi. IPB. Riedel, A. 2009. Reed mariculture-instan rotifers.

www.Instan-Algae.com. Diakses pada tanggal 11 Februari 2011.

Sahbana, E. 2009. Analisis Kandungan Nutrisi dan Pigmen Mikroalga Nannochloropsis Sp. Bandar Lampung. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Lampung.

Satwiko, P. 2005. Fisika Bangunan II. Jakarta : Erlangga.

Steel, R. G. D. dan J. H. Torrie., 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika, Suatu Pendekatan Biometrik. Terjemahan. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Sutomo. 2006. Pertumbuhan Populasi Kopepoda, Apcyplops borneoensis Pada

Salinitas dan Fotoperiode yang Berbeda. Oseaonologi dan Limnologi di Indonesia. LIPI 2007. Vol 33: 27-46.

Suantika, G. 2009. Efektivitas Teknik Kultur Menggunakan Sistem Kultur Statis, Semi-kontinyu, dan Kontinyu terhadap Produktivitas dan Kualitas Kultur Spirulina sp. ITB. Bandung.

Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardi . 1997. Prosedur Analisis Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Edisi ke tiga. Liberty. Yokyakarta.

(22)

3

(23)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Nannochloropsis sp.

1. Klasifikasi dan Morfologi Nannochloropsis sp.

Nannochloropsis sp. merupakan alga hijau berflagel yang berukuran kecil dengan diameter

sel 1-2 µm dan biasanya digunakan dalam kegiatan budidaya Menurut Adehoog (2001)

klasfikasi Nannochloropsis sp. sebagai berikut

Kingdom : Protista

Superdevisi : Eukaryotes

Divisi : Chromophyta

Kelas : Eustigmatophyceae

Ordo : Eustigmatales

Famili : Eustigmataceae

Genus : Nannochloropsis

Species : Nannochloropsis sp

Nannochloropsis sp memiliki kloroplas dan nucleus yang dilapisi membran. Kloroplas

memiliki stigma (bintik mata) yang bersifat sensitif terhadap cahaya. Ciri khas dari

Nannochloropsis sp adalah memiliki dinding sel yang terbuat dari komponen selulosa

(24)

(a)

(b)

Gambar 2. (a) Morfologis sel Nannochloropsis sp. dan (b) Nannochloropsis sp. (Renaud, 1991 dalam Budiman, 2009)

2. Pertumbuhan dan Faktor Lingkungan

Renny (2003) dalam Kartikasari (2010), membagi pola pertumbuhan atau kurva pertumbuhan

Nannochoropsis sp. menjadi lima fase pertumbuhan yaitu:

1. Fase lag disebut sebagai fase adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang ditandai

dengan peningkatan populasi yang tidak nyata.

2. Fase eksponensial ditandai dengan pesatnya laju pertumbuhan hingga kepadatan

(25)

3. Fase pengurangan pertumbuhan ditandai dengan terjadinya penurunan pertumbuhan

jika dibandingkan dengan fase eksponensial

4. Fase stationer ditandai dengan laju pertumbuhan seimbang dengan laju kematian

5. Fase kematian ditandai dengan laju kematian lebih tinggi dari laju pertumbuhan

sehingga kepadatan populasi berkurang.

Kurva pertumbuhan Nannochloropsis sp. dapat dilihat dalam Gambar 3.

Waktu Inkubasi (hari)

Gambar 3. Kurva pertumbuhan Nannochloropsis sp.

Menurut (Renny, 2003 dalam Kartikasari, 2010) secara umum pertumbuhan Nannochloropsis

sp. dipengaruhi oleh parameter-parameter sebagai berikut: :

a. Cahaya, merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis yang berguna untuk

pembentukan senyawa karbon organik. Untuk kultur skala laboratorium diperlukan

kekuatan cahaya 5.000 sampai 10.000 luxmeter.

Menurut Cahyaningsih dkk (2006), untuk kultur mikroalga semi massal maupun massal

dengan ruang terbuka intensitas cahaya lebih baik diberikan dibawah 10.000 lux.

Sedangkan didalam ruang kultur intensitas cahaya yang dibutuhkan mikroalga berkisar

antara 500 hingga 5000 lux (Taw, 1990 dalam Budiman, 2009).

(26)

b. Derajat keasaman (pH), variasi pH pada dapat mempengaruhi metabolisme dan

pertumbuhan kultur mikroalga antara lain mengubah keseimbangan karbon anorganik,

mengubah ketersediaan nutrien dan mempengaruhi fisiologi sel. pH optimum untuk

pertumbuhan Nannochloropsis sp. adalah pada pH 7 sampai 9 (Kartikasari, 2010).

Temperatur, perubahan temperatur berpengaruh terhadap proses kimia, biologi dan fisika,

peningkatan temperatur dapat menurunkan suatu kelarutan bahan dan dapat menyebabkan

peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi Nannochloropsis sp. di perairan.

Temperatur optimal pertumbuhan Nannochloropsis sp. berkisar 26ºC sampai 32ºC (Taw,

1990 dalam Budiman, 2009).

c. Salinitas optimal untuk pertumbuhan Nannochloropsis sp. 25 sampai 32 ppt Sato, 1991

dalam Rusyani, 2001).

DO, dalam kultur mikroalga digunakan aerasi. Pengadukan sangat penting dilakukan

yang bertujuan untuk mencegah terjadinya pengendapan sel, nutrien dapat tersebar

sehingga mikroalga dalam kultur mendapatkan nutrien yang sama, mencegah sratifikasi

suhu, dan meningkatkan pertukaran gas dari udara ke medium (Taw, 1990 dalam

Budiman, 2009).

d. Nutrien, fitoplankton mendapatkan nutrien dari air laut yang sudah mengandung nutrien

yang cukup lengkap. Namun pertumbuhan fitoplankton dengan kultur dapat mencapai

optimum dengan mencapurkan air laut dengan nutrien yang tidak terkandung dalam air

laut tersebut. Nutrien tersebut dibagi menjadi makronutrien dan mikronutrien,

makronutrien meliputi nitrat dan fosfat. Makronutrien yang berupa nitrat dan fospat

merupakan pupuk dasar yang mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton. Nitrat adalah

sumber nitrogen yang penting bagi fitoplankton baik di air laut maupun di air tawar.

Mikronutrien organik merupakan kombinasi dari beberapa vitamin yang berbeda-beda.

(27)

fitoplankton untuk berfotosintesis (Taw, 1990 dalam Budiman, 2009) cahaya, seperti

halnya tumbuhan darat, mikroalga adalah tumbuhan mikro yang memerlukan cahaya

untuk proses asimilasi bahan anorganik sehingga menghasilkan energi yang dibutuhkan.

B. Protein

Molekul protein merupakan rantai panjang yang tersusun oleh mata rantai asam-asam amino.

Molekul protein, asam-asam amino saling dirangkaikan melalui reaksi gugusan karboksil

asam amino yang satu dengan gugusan amino dari asam amino yang lain, sehingga terjadi

ikatan yang disebut ikatan peptida. Ikatan pepetida ini merupakan ikatan tingkat primer. Dua

molekul asam amino yang saling diikatkan dengan cara demikian disebut ikatan dipeptida.

Bila tiga molekul asam amino, disebut tripeptida dan bila lebih banyak lagi disebut

polypeptida. Polypeptida yang hanya terdiri dari sejumlah beberapa molekul asam amino

disebut oligopeptida. Molekul protein adalah suatu polypeptida, sejumlah besar asam-asam

aminonya saling dipertautkan dengan ikatan peptida tersebut (Fessenden dan Fessenden,

(28)

Gambar 4. Sintesis Protein (Fessenden dan Fessenden, 1994).

Nannochloropsis sp. memiliki kandungan metabolit primer seperti protein, lemak, dan juga

klorofil. Nannochloropsis sp. juga dilaporkan memiliki sejumlah kandungan pigmen dan

nutrisi seperti protein (52,11%), karbohidrat (16%), lemak (27,64%), vitamin C (0,85%), dan

klorofil A (0,89%), (Sahbana, 2009).

Tabel 1. Perbandingan Nutrisi Nannochloropsis sp. (Hastuti, 2007) Nama Protein (%) Karbohidrat (%) Lemak (%)

Tabel 1 menunjukkan bahwa kandungan protein Nannochloropsis sp. lebih tinggi

dibandingkan Pavlova, Chaetoceros,dan Nata de nanno. Demikian juga dengan kandungan

beta karoten yang bisa 900 kali lebih banyak dibanding wortel. Sedangkan kandungan

(29)

(Sahbana, 2009). Asam amino merupakan komposisi nutrisi penting yang mempengaruhi

tingkat kelangsungan hidup larva ikan laut pada stadia awal hidupnya (Yanti, 2002).

Larva ikan mendapatkan suplai asam amino dalam jumlah besar dengan mengkonsumsi

fitoplankton seperti Nannochloropsis sp (Yanti, 2002).

C. Cahaya dan Fotosintesis

1. Cahaya

Cahaya adalah salah satu bentuk energi. Pencahayaan terdiri dari pencahayaan alami dan

buatan. Pencahayaan alami bersumber dari alam seperti cahaya matahari sedangkan

pencahayaan buatan menggunakan lampu flourescent (standard-TL). Menurut Satwiko

(2005) lampu fluorescent merupakan suatu cahaya yang dihasilkan oleh pendaran bubuk

fosfor yang melapisi bagian dalam tabung lampu. Fosfor tersebut berpendar karena menyerap

gelombang pendek cahaya ungu-ultra sebagai akibat lecutan listrik (terbentuk oleh loncatan

elektron antar katode di dalam tabung yang berisi uap merkuri bertekanan rendah dan argon).

Ramuan bubuk menentukan warna cahaya yang dihasilkan lebih dari 25% energi dijadikan

cahaya. Lampu jenis tersebut adalah lampu yang efesien untuk mengubah energi panas

menjadi energi cahaya. Energi panas yang dihasilkan, pada saat lampu menyala dapat

menimbulkan suhu bola lampu sekitar 400C dan suhu udara sekelilingnya sekitar 250C

(Cayless,1983 dalam Satwiko,2005).

Cahaya merupakan faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Cahaya

memegang peranan penting dalam proses fisiologis tumbuhan, terutama fotosintesis,

respirasi, dan transpirasi. Fotosintesis merupakan proses pemanfaatan energi cahaya oleh

tumbuhan hijau yang terjadi pada kloroplas. Fotosintesis sebagai sumber energi bagi reaksi

cahaya, fotolisis air menghasilkan cahaya similasi (ATP dan NADPH2). Cahaya yang

(30)

semua radiasi cahaya yang dipancarkan dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis,

panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak

terbagi atas cahaya merah (610-700 nm), hijau kuning (510-600 nm), dan biru (410-500 nm).

Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis (Darmodjo dan

Kaligis, 2004).

Periode penyinaran berpengaruh dalam proses sintesa bahan organik pada fotosintesis karena

hanya dengan energi yang cukup proses tersebut dapat berjalan dengan lancar (Brown 1991

dalam Budiman, 2009). Caron et. al, 1988 dalam Andriyono, 2001, menyatakan selain faktor

media kultur, temperatur, pH, intensitas cahaya, dan stadia waktu panen bahwa fotoperiode

memperngaruhi komposisi biokimia pada saat kultur.

2. Fotosintesis

Fotosintesis merupakan proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis

bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya

(Darmodjo dan Kaligis, 2004). Proses fotosintesis dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor

eksternal maupun internal. Faktor eksternal yang sangat berpengaruh adalah cahaya, karbon

dioksida, air, suhu dan mineral. Faktor internal yang dapat mempengaruhi proses fotosintesis

antara lain struktur sel, kondisi klorofil, dan produk fotosintesis serta enzim-enzim dalam

daun /organ fotosisntesis (Abidin, 1987 dalam Anggreini, 2009).

6CO2 + 6H2O cahaya C6H12O6 (glukosa) + 6O2 klorofil

Klorofil sebagai pigmen penyerap cahaya terdapat dalam kloroplas sebagai tempat

berlangsungnya fotosintesis. Sedangkan

cahaya menyediakan energi untuk memindahkan elektron dari air ke NADP+ dan

(31)

Proses fotosintesis terjadi 2 reaksi utama yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang

adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi terang sangat

bergantung kepada ketersediaan sinar matahari dan terjadi pada grana sedangkan reaksi gelap

terjadi di dalam stroma. Reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia

dan menghasilkan oksigen (O2) sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang

membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang

digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.

Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk

mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Semua radiasi

matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan

untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak

(380-700 nm). Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki

panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang

gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil

a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan

oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi

terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses

absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang

selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron (Overnall, 1976).

Pada waktu terang, sel-sel diatom akan membelah secara aseksual, sehingga sel anak lebih

kecil ukurannya dibanding induknya. Sedangkan pada waktu gelap terjadi perkembangan sel

(32)

(a) (b)

(33)

(34)

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada bulan Januari di Balai Besar Pengembangan Budidaya

Laut (BBPBL) Hanura Lampung dan uji proksimat di Politeknik Lampung 2012.

B. Materi Penelitian

1. Biota Uji

Biota uji yang digunakan adalah Nannochloropsis sp. yang dikultur pada skala

laboratorium di BBPBL dengan kepadatan awal 350 x 104 sel/ml.

2. Media Uji

Media yang berbentuk cair atau larutan yang tersusun dari senyawa kimia (pupuk)

yang merupakan sumber nutrien untuk keperluan hidup. Pupuk yang akan

digunakan dalam penelitian adalah conwy.

Tabel 2. Komposisi Pupuk Conwy (1 Liter air)

(35)

Tabel 3. Komposisi Trace Metal Solution pada Conwy

Sumber : Balai Besar Pengembangan Budidaya Laut, Lampung

3. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian antara lain, selang dan aerasi, toples

ukuran 2L sebanyak 9 toples, refractometer, Haemocytometer, mikroskop, pH

meter, pipet tetes, luxmeter, lampu TL 40 W.

Bahan yang digunakan antara lain, fitoplankton Nannochloropsis sp., air laut steril

dan pupuk conwy 1ml/L.

C. Prosedur Penelitian

1. Persiapan Penelitian

1.1 Sterilisasi alat

Tahap awal dilakukan sterilisasi seluruh alat yang akan digunakan selama

penelitian. Alat yang digunakan direbus hingga mendidih dan disemprot alkohol

70%.

(36)

Air laut yang akan digunakan disterilisasi dengan cara direbus hingga air

mendidih selama 10 menit, kemudian disaring dengan plankton net ukuran 15

mikron dan diaerasi selama 24 jam.

D. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui pola pertumbuhan

Nannochloropsis sp. pada masing-masing perlakuan fotoperiode. Selama

penelitian pendahuluan dilakukan pengukuran intesitas cahaya pada awal

penelitian dan akhir penelitian. Hasil pengukuran intensitas cahaya berkisar 4500

lux - 4502 lux. Media kultur diaerasi selama sehari, kemudian diberi pupuk conwy

dan diaerasi selama setengah jam terlebih dahulu sebelum biota dibiakkan dengan

kepadatan 35x105 sel/ml. Nannochloropsis sp yang dikultur dimasukkan ke dalam

toples volume 2 liter dan diletakkan diatas rak kultur lalu diberi pencahayaan

lampu TL 40 W dengan perlakuan lama penyinaraan (6 jam periode terang:18 jam

periode gelap, 12 jam periode terang:12 jam periode gelap, dan 18 jam periode

terang:6 jam periode gelap). Setelah itu diamati kepadatannya setiap 6 jam mulai

dari fase lag hingga fase kematian dan hasilnya dapat digunakan sebagai acuan

dalam pengambilan sampel untuk uji proksimat protein.

E. Pelaksanaan Penelitian

Pada pelaksanaan penelitian parameter yang diamati berupa :

1. Kualitas air (Salinitas, pH, suhu)

2. Kepadatan sel

(37)

4. Kecepatan pertumbuhan

Mikroalga Nannochloropsis sp. dikultur dalam toples 2 liter terlebih dahulu

ditambah pupuk conwy, diberi pencahayaan dengan lampu TL 40 W. Tiga

perlakuan dengan lama penyinaraan penyinaraan (6 jam periode terang:18 jam

periode gelap, 12 jam periode terang:12 jam periode gelap, dan 18 jam periode

terang:6 jam periode gelap) diberikan tiga ulangan. Selama penelitian, dilakukan

pengukuran intesitas cahaya pada awal penelitian dan akhir penelitian. Hasil

pengukuran intensitas cahaya berkisar 4500 lux - 4502 lux.

F. Parameter

6.1. Uji Proksimat Protein

Uji proksimat protein pada Nannochloropsis sp. dengan menggunakan metode

Gunning. Konsep dasar metode tersebut adalah penentuan kadar protein

berdasarkan kadar nitrogen yang menunjukkan jumlah protein yang dikalikan

dengan faktor konversi suatu bahan. Metode Gunning pada prinsipnya terdiri dari

3 tahap yaitu tahap destruksi, destilasi dan titrasi. Penentuan protein berdasarkan

jumlah N menunjukkan protein kasar karena selain protein juga terikut senyawaan

N bukan protein misalnya urea, asam nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino,

amida, purin dan pirimidin (Lampiran 3). Pengambilan sampel akan dilakukan

pada 3 fase yaitu : awal fase lag, awal fase stasioner, dan akhir fase stasioner.

Pengambilan sampel secara parsial sebanyak 60 ml.

(38)

Pengukuran salinitas, pH, dan suhu media menggunakan refraktometer, pH meter,

dan termometer. Pengukuran parameter tersebut dilakukan 2 kali, yaitu sehari

sejak biota ditempatkan di media kultur sampai beberapa saat sebelum panen

dilakukan.

6.3. Penghitungan kepadatan Nannochloropsis sp.

Keberhasilan kultur dari fitoplankton yang dikehendaki dengan melihat tingkat

kepadatannya. Pertambahan kepadatan fitoplakton merupakan salah satu indikasi

untuk mengetahui laju pertumbuhan fitoplankton. Alat bantu yang digunakan

untuk menghitung kepadatan fitoplankton yaitu haemocytometer (Cahyaningsih,

dkk., 2006).

Cara menghitung kepadatan Nannochloropsis sp. adalah sebagai berikut:

1. Sampel air media diambil sebanyak 1 ml dengan pipet

2. Sampel air diteteskan pada Haemacytometer, lalu amati dibawah mikroskop

3. Hitung dengan cara mengambil 5 titik, rata-ratakan kemudian kalikan dengan

16 kotak dikalikan 104.

Jumlah Nannochloropsis sp. dihitung menggunakan haemocytometer dibawah

dengan mikroskop pembesaran 10 x 10 kali. Rumus yang digunakan :

K1-K5 = jumlah Nannochloropsis sp. dalam kotak hitungan ke 1 s/d 5

6.4. Kecepatan pertumbuhan Nannochloropsis sp.

(39)

Kecepatan pertumbuhan (k) mikroalga Nannochloropsis sp. pada penelitian

dihitung dengan menggunakan rumus berikut menurut Gotelli (1995) dalam

Andersen (2005) :

Keterangan:

k = Kecepatan pertumbuhan

Nt = Kepadatan populasi pada waktu t

N0 = Awal kepadatan populasi sel

T0 = Waktu awal

Tt = Waktu pengamatan ke-t

6.5. Rancangan penelitian dan analisis data

Rancangan yang digunakan dalam penelitian adalah Rancangan Acak Lengkap

(RAL) yang terdiri dari tiga perlakuan dan masing-masing perlakuan diulang

sebanyak tiga kali. Perlakuan tersebut adalah sebagai berikut :

Perlakuan A : 6 jam periode terang – 18 jam periode gelap (6PT:18PG)

Perlakuan B : 12 jam periode terang - 12 jam periode gelap (12PT:12PG)

Perlakuan C : 18 jam periode terang - 6 jam periode gelap (18PT:6PG)

Model Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang digunakan adalah sebagai

berikut (Steel dan Torrie 1993) :

Yij = µ + τi + εij

(40)

µ = Nilai tengah umum

τi = Pengaruh perbedaan Fotoperiodee ke-i

εij = Galat percobaan perbedaan Fotoperiodee pada media kultur

ke-i, ulangan ke-j

i = 1, 2, 3

j = 1, 2, 3

Pengaruh perlakuan terhadap parameter pengamatan dianalisis dengan

mengunakan analisis ragam (Anova). Apabila hasil uji antar perlakuan berbeda

nyata maka akan dilakukan uji lanjut beda nyata terkecil (BNT) dengan selang

kepercayaan 95%.

6.6. Regresi linear

Parameter yang akan dihitung dengan persamaan regresi linier yaitu korelasi

antara kepadatan dengan kandungan protein Nannochloropsis sp. dengan

menggunakan persamaan regresi linier sebagai berikut (Steel dan Torrie 1993):

Y= a + bX

dengan hubungan korelasi yang dimisalkan dengan Y dan X

Y = kandungan protein Nannochloropsis sp. (%)

X = kepadatan Nannochloropsis sp. (sel/ml)

(41)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Pengaruh Fotoperiode Terhadap Kandungan Protein Nannochloropsis sp.

Nama Mahasiswa : Desi Adryani Bangun

Nomor Pokok

Mahasiswa : 0614111004

Program Studi : Budidaya Perairan

Fakultas : Pertanian

MENYETUJUI

1.Komisi Pembimbing

Pembimbing I Pembimbing II

Rara Diantari,. S.Pi. M.Sc Moh Muhaemin,. S.Pi. M.Si.

NIP. 197908212003122001 NIP. 197412122000031002

2.Ketua Program Studi Budidaya Perairan

(42)

MENGESAHKAN

1. Tim penguji

Ketua : Rara Diantari, S. Pi, M. Sc .………...

Sekretaris : Moh Muhaemin, S. Pi., M. Si. .………...

Penguji Utama : Ir. Siti Hudaidah, M. Sc ………....

2. Dekan Fakultas Pertanian

Prof.Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S. NIP 19610826 198702 1001

(43)

PERSEMBAHAN

Saya Dedikasikan Karya ini kepada :

Orang yang paling berarti dalam hidupku :

Bapak dan Mamak tercinta, Kak Ninda, Bang Daniel, Adek

Aryawiguna tersayang, juga seseorang yang kelak akan

menjadi pendampingku.

(44)

Motto

“Believe in yourself! Have faith in your

abilities! Without a humble but reasonable

confidence in your own powers you cannot be

successful or happy.”

-Norman Vincent

Peale--Roma 12:12-

Bersukacitalah dalam pengharapan,

Sabarlah dalam kesesakan,

(45)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Protein berperan

penting dalam pembentukan biomolekul, namun demikian apabila organisme

sedang kekurangan energi, maka protein dapat juga dipakai sebagai sumber

energi. Keistimewaan lain protein adalah strukturnya yang selain mengandung N,

C, H, O, kadang mengandung S, P, dan Fe (Sudarmadji, Haryono dan Suhardi

1997). Molekul protein mengandung pula posfor, belerang dan ada jenis protein

yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Budianto, 2009).

Jumlah dan kualitas protein pada pakan akan mempengaruhi pertumbuhan

ikan. Jika protein dalam pakan kurang maka protein di dalam jaringan tubuh

akan dimanfaatkan untuk mempertahankan fungsi jaringan yang lebih penting.

Komposisi protein optimum dalam pakan untuk pertumbuhan larva ikan berkisar

25 – 50% (Afrianto dan Liviawaty, 2005). Pemenuhan kebutuhan protein yang

cukup tinggi pada ikan akan ditentukan oleh pakan. Salah satu pakan yang

menggandung protein tinggi adalah mikroalga. Mikroalga biasanya digunakan

sebagai pakan berupa zooplankton (Sutomo, 2006).

Mikroalga merupakan tumbuhan air yang berukuran mikroskopik serta memiliki

(46)

bahan kimia lainnya. Mikroalga sudah dikenal sebagai bahan baku industri

farmasi, kosmetika, dan biofuel (Nugraheni, 2000 dalam Harsanto, 2009).

Beberapa spesies mikroalga ada yang dimanfaatkan sebagai penyerap unsur logam

berat yang mencemari perairan (Poedjiadi, 1994 dalam Pujiastuti, 2010). Salah

satu spesies mikroalga potensial untuk dikembangkan adalah Nannochloropsis sp.

Nannochloropsis sp. banyak digunakan sebagai pakan utama zooplankton karena

dapat dimanfaatkan untuk mengadsorpsi ion-ion logam, memiliki syarat yang

dibutuhkan sebagai pakan larva yaitu mudah dicerna, berukuran kecil, nutrisi

tinggi mudah dibudidayakan, cepat berkembang biak), mudah dikultur secara

massal, tidak menimbulkan racun atau kerusakan ekosistem di bak pemeliharaan

larva, pertumbuhannya relatif cepat dan memiliki kandungan antibiotik

(Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Borowitzka (1998) dalam Harsanto (2009)

menyatakan bahwa Nannochloropsis sp. memiliki kandungan protein 52,11% dan

beberapa mikroalga lainnya memiliki kandungan protein yang lebih rendah seperti

Skeletonema costatum 37,40 % dan Spirulina platensis 48,9 %.

Pertumbuhan sel Nannochloropsis sp. sangat dipengaruhi oleh tiga komponen

penting, yaitu cahaya, karbon dioksida dan nutrien. Nannochloropsis sp. adalah

salah satu mikroalga yang paling efisien dalam menangkap dan memanfaatkan

energi cahaya dan CO2 untuk keperluan fotosintesis (Raymont, 1963 dalam

Andriyono, 2001)

Perubahan-perubahan biokimia terbesar dihubungkan dengan perubahan

kandungan nitrogen di dalam media biakan yang menyebabkan penurunan protein

(47)

(Renaud, 1991 dalam Budiman, 2009). Chisti (2007), memberikan contoh

beberapa spesies mikroalga yang dikultur pada kondisi suhu dan media berupa

pupuk yang berbeda akan menghasilkan perbedaan kandungan nilai proximat dan

komposisi lipid seperti; Chlorella memiliki kandungan lipid 28- 32 %,

Dunaliella primolecta (23 %), Isochrysis (25-33 %), dan Nannochloropsis

oculata (31-68 %). Kurangnya intensitas cahaya yang dibutuhkan oleh mikroalga

untuk aktivitas fotosíntesis akan menyebabkan proses fotosíntesis tidak

berlangsung normal sehingga menggangu biosíntesis sel selanjutnya (Diharmi,

2001 dalam Budiman, 2010).

Kegiatan kultur mikroalga dipengaruhi oleh faktor nutrien, temperatur dan cahaya.

Cahaya merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis dengan bantuan

kloroplas (Chisti, 2007). Periode penyinaran sangat menentukan dalam proses

sintesa bahan organik pada fotosintesis karena hanya dengan energi yang cukup

proses tersebut dapat berjalan dengan lancar. Caron et. al. (1998) dalam

Andriyono (2001), menyatakan selain faktor media kultur, temperatur, pH,

intensitas cahaya, dan stadia waktu panen bahwa fotoperiode memperngaruhi

komposisi biokimia pada saat kultur. Penelitian fotoperiode terhadap mikroalga,

khususnya Nannochloropsis sp. belum banyak dilakukan sehingga perlu

dilakukan penelitian dengan perlakuan lama penyinaraan yang berbeda. Perbedaan

(48)

B. Tujuan

Adapun tujuan penelitian antara lain untuk mengetahui pengaruh fotoperiode

terhadap kepadatan dan kandungan protein Nannochloropsis sp.

C. Manfaat

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi upaya peningkatan

kandungan protein Nannochloropsis sp.

D. Kerangka Pemikiran

Kandungan protein yang tinggi merupakan salah satu syarat bagi mikroalga

sebagai pakan alami. Kandungan protein pada Nannochloropsis sp. dapat

mencapai 52,11%. Kandungan protein pada mikroalga dapat berubah oleh

pengaruh proses fotosintesis (Riedel, 2009). Proses fotosintesis mikroalga akan

berpengaruh terhadap pertumbuhan dan susunan biokimia.

Proses fotosintesis membutuhkan energi cahaya. Energi cahaya pada mikroalga

terdiri dari intensitas cahaya dan fotoperiode. Periode penyinaran sangat

menentukan dalam proses sintesa bahan organik pada fotosintesis karena hanya

dengan energi yang cukup proses tersebut dapat berjalan dengan lancar sehingga

dilakukan penelitian pengaruh fotoperiode terhadap kandungan protein

Nannochlropsis sp. Penelitian diawali dengan kultivasi mikroalga

(49)

Masalah :

Perubahan kandungan protein

Nannochloropsis sp. dipengaruhi beberapa faktor, antara lain: - Perbedaan suhu

- Media kultur yang berbeda - Nitrogen

- Cahaya

Apakah cahaya memberi pengaruh terhadap perubahan kandungan protein pada Nannochloropsis sp.

Lama penyinaraan

Diketahui lama penyinaran optimum terhadap perubahan kandungan protein Nannochloropsis sp.

Meningkatkan kandungan protein

Nannochloropsis sp.

Gambar 1. Kerangka Pikir

E.Hipotesis

Hipotesis yang digunakan dalam penelitian adalah :

1. Hipotesis kepadatan

Uji Anova

H1 : τi = τj = 0 : perbedaan fotoperiode tidak mempengaruhi kepadatan

(50)

H1 : τi ≠ τj ≠ 0 : perlakuan fotoperiode berpengaruh terhadap kepadatan

Uji BNT

H0 : µi = µj = 0 : tidak dijumpai pengaruh perbedaan nilai tengah perlakuan

fotoperiode terhadap kepadatan Nannochloropsis sp.

H1 : µi ≠ µj ; i ≠ j: setidaknya terdapat sepasang nilai tengah perlakuan

fotoperiode yang berbeda pengaruhnya terhadap kepadatan

2. Hipotesis kandungan protein

Uji Anova

H1 : τi = τj = 0 : perbedaan fotoperiode tidak mempengaruhi kandungan protein

H1 : τi ≠ τj ≠ 0 : perlakuan fotoperiode berpengaruh terhadap kandungan

protein Nannochloropsis sp.

Uji BNT

H0 : µi = µj = 0 : tidak dijumpai pengaruh perbedaan nilai tengah perlakuan

fotoperiode terhadap kandungan protein Nannochloropsis sp.

(51)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Rasio periode terang : periode gelap berpengaruh terhadap kepadatan sel

Nannochloropsis sp., semakin tinggi rasio periode terang : periode gelap maka

semakin tinggi kepadatan sel Nannochloropsis sp.

2. Rasio periode terang : periode gelap berpengaruh terhadap kandungan protein

total Nannochloropsis sp., semakin tinggi rasio periode terang : periode gelap

semakin tinggi kandungan protein total Nannochloropsis sp.

3. Peningkatan kepadatan sel cenderung akan meningkatkan kandungan protein

total Nannochloropsis sp.

B. Saran

Hasil penelitian yang telah dilakukan perlu adanya penelitian lanjutan untuk