Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik
pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh
di Perairan Madura
(
Sargassum Filipendula
C. Agardh
, Sargassum
Polycystum
C. Agardh
dan
Sargassum
spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati NIM: 422009105
TESIS
Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi, Fakultas Biologi, guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mencapai Gelar Magister Sains Biologi (M.Si.)
Program Pascasarjana Magister Biologi
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan
Madura (Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.)
dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Oleh,
Renny Indrawati NIM: 422009105
Tesis
Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai Gelar
Magister Sains Biologi (M.Si.)
Disetujui oleh, Pembimbing Utama
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing Pendamping
Dr. A.B. Susanto, M.Sc.
Diketahui oleh,
Ketua Program Studi Magister Biologi
Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D.
Fakultas Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Renny Indrawati NIM : 422009105 Program Studi : Magister Biologi
Fakultas : Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana
menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir, judul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura (Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
yang dibimbing oleh:
1. Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D. 2. Dr. A. B. Susanto, M.Sc.
adalah benar-benar hasil karya saya.
Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam bentuk rangkaian kalimat atau gambar serta simbol yang saya aku seolah-olah sebagai karya saya sendiri tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau sumber aslinya.
Sanda, 29 Agustus 2011 Yang memberi pernyataan,
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW), saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Renny Indrawati NIM : 422009105 Program Studi: Magister Biologi Fakultas : Biologi
Jenis karya : Tesis
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada UKSW Hak bebas royalti non-eksklusif ( non-exclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya berjudul:
Studi Distribusi dan Komposisi Pigmen Fotosintetik pada Tiga Species Rumput Laut Coklat yang Tumbuh di Perairan Madura (Sargassum Filipendula C. Agardh, Sargassum Polycystum C. Agardh dan Sargassum spp.) dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi.
Dengan hak ini, UKSW berhak menyimpan, mengalihmedia/ mengalihformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data, merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.
Demikian peryataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Malang, 23 September 2011 Yang menyatakan,
Renny Indrawati
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing Pendamping
i
Prakata
Penulis mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmat dan kasih karuniaNya yang telah diberikan dengan berlimpah. Penulis juga mengucap syukur atas segala kekuatan, kesehatan, dan pimpinan yang Tuhan berikan dalam pemilihan topik, pelaksanaan, hingga penulisan laporan hasil penelitian ini. Penulis percaya bahwa tanpa bimbinganNya, penulis tidak akan dapat memulai ataupun menyelesaikan studi di Program Pascasarjana Magister Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana, ini.
Rumput laut (makroalga) merupakan organisme laut yang kaya akan pigmen fotosintetik di seluruh bagian thallusnya. Pigmen tersebut secara alami disintesis dan dimanfaatkan oleh rumput laut dalam kelangsungan hidupnya. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa pigmen fotosintetik juga memiliki manfaat kesehatan bagi manusia. Kebutuhan akan eksplorasi sumber-sumber pigmen fotosintetik bermanfaat melatarbelakangi pelaksanaan penelitian ini.
Adapun segala perencanaan, pelaksanaan dan penyelesaian penelitian ini juga tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis secara khusus mengucapkan terima kasih kepada:
1. Departemen Pendidikan Nasional (Depdiknas) Indonesia atas pemberian Beasiswa Unggulan Double Degree (2009).
2. Ibu Leenawaty Limantara, M.Sc., Ph.D., selaku dosen pembimbing pertama berikut Ketua Pusat Penelitian Pigmen Fotosintetik Universitas Ma Chung. Terima kasih untuk segala bimbingan, arahan, kesabaran, dan kepercayaan yang telah diberikan kepada penulis untuk memulai dan menyelesaikan studi lanjut ini. 3. Bpk. Dr. A. B. Susanto, M.Sc., selaku dosen
ii
segala kesibukannya, serta bantuan yang diberikan semasa penulis menempuh studi double degree.
4. Bpk. Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Program Studi Magister Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana. Terima kasih telah membagikan ilmu, membimbing, mendidik, juga memberi kepercayaan kepada penulis untuk menempuh studi double degree. 5. Seluruh dosen pengajar dan staf di PPs. Magister
Biologi.
6. Universitas Ma Chung, Yayasan Harapan Bangsa Sejahtera, terutama rekan-rekan sekerja di Pusat Penelitian Pigmen Fotosintetik Ma Chung.
7. Ibu (Yuliani Debora, S.Pd.) dan Kakak-kakak terkasih (Andri Herumurti, S.T., M.M., CISSP. dan Wenny Kristina, S.Si., M.Sc.). Terima kasih untuk segala doa, motivasi, serta dukungan moril dan materiil yang sudah diberikan dengan tulus hati.
8. Bpk. Pdt. Ir. Widjaja Hendra dan istri sebagai Gembala Sidang, serta rekan-rekan sepelayanan di GPT Kristus Kasih, Malang dan Surabaya.
9. Teman-teman Magister Biologi UKSW angkatan 2008-2009.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penelitian maupun pelaporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Penulis sangat terbuka terhadap kritik, masukan, atau saran dari setiap pembaca. Semoga penelitian kecil ini dapat bermanfaat bagi perkembangan pemanfaatan pigmen fotosintetik.
Agustus 2011
iii Abstrak (Abstract) ………
i
A. Latar Belakang ……….. B. Tujuan Penelitian ……….
Tinjauan Pustaka ………..
A.Rumput Laut Coklat ………
B.Sargassum spp. ……….
C.Klorofil dalam Rumput Laut ……….
D.Karotenoid dalam Rumput Laut ……….. E.Analisis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
(KCKT) ………..
Metode Penelitian ………..
A.Tempat dan Waktu ………..
B.Bahan dan Alat ……….
C.Metode ………..
D.Analisa Data ………...
Hasil dan Pembahasan ……… A.Keberadaan Genus Sargassum di Perairan
Madura ………. B. Analisis Spektrofotometer UV-Tampak ………. C.Analisis KCKT dengan Detektor PDA …………. C.1. Identifikasi Pigmen ………. C.2. Distribusi Pigmen pada 430 nm …………. Kesimpulan dan Saran ………
iv
Daftar Tabel
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Pengaturan program elusi gradien dengan fase gerak: (A) Metanol, (B) Aseton dan (C) Amonium Asetat (1 M) ……….. Hasil pengukuran kondisi lingkungan habitat rumput laut coklat di Perairan Sumenep, Madura ………... Identifikasi pigmen berdasarkan pola spektra serapan maksimum di wilayah UV-Tampak ……….. Keberadaan pigmen fotosintetik pada tiap bagian thallus 3 species Sargassum
………...
19
21
29
v
Contoh spesimen Sargassum muticum
(Wernberg-Moller et al., 1998, dengan Perbandingan kromatogram hasil pemisahan dengan teknik elusi (A) isokratik dan (B) gradient (Schellinger dan Carr, 2006, dengan modifikasi) .... Skema kerja detektor PDA (Ahuja dan Dong, 2005, dengan modifikasi) ……....
(A)Sargassum filipendula C. Agardh,
(B) Sargassum polycystum C. Agardh,
dan (C) Sargassum spp. (belum
teridentifikasi hingga tingkat species) . Spektra absorpsi ekstrak kasar pigmen dari S. filipendula (A), S.
polycystum (B) dan Sargassum spp.
(C), masing-masing untuk batang ( ), daun ( ) serta vesikel
( ) ……….
Kromatogram KCKT 3 dimensi dari ekstrak kasar pigmen vesikel
Sargassum polycystum ………..
vi
filipendula (A), S. polycystum (B) dan
Sargassum spp. (C) berdasarkan luas
vii
Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen batang Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm …………. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen daun Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm …………. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen vesikel Sargassum filipendula
yang dideteksi pada 430 nm …………. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen batang Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm ……….. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen daun Sargassum polycystum
yang dideteksi pada 430 nm …………. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen vesikel Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
nm ……….. Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen batang Sargassum sp. yang dideteksi pada 430 nm ……… Kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen daun Sargassum sp. yang dideteksi pada 430 nm ……… Data luas area puncak pigmen fotosintetik dari kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen Sargassum
filipendula yang dideteksi pada 430
nm ……….. Data luas area puncak pigmen fotosintetik dari kromatogram KCKT ekstrak kasar pigmen Sargassum
polycystum yang dideteksi pada 430
viii
ix
STUDY OF PIGMENTS DISTRIBUTION AND COMPOSITION OF THREE BROWN SEAWEEDS SPECIES (Sargassum filipendula C. Agardh, Sargassum polycystum C. Agardh
AND OTHER Sargassum spp.) FROM MADURA WATERS BY HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY
Renny Indrawatia,b, Heriyantob, Leenawaty Limantaraa,b and
A.B. Susantoc
a Master of Biology Program, Satya Wacana Christian
University, Salatiga
b Ma Chung Research Center for Photosynthetic Pigments, Ma
Chung University, Malang
c Diponegoro University, Semarang
Abstract
Brown seaweeds (Phaeophyta) are one of the abundant marine resources in Madura waters. Brown seaweeds are particularly rich in carotenoids, especially in fucoxanthin, and also in chlorophyll a. Sargassum sp. has a special morphology among Phaeophyta division due to its highly differentiated thallus form which can be divided into three main parts, namely stem-like, leaf-like and vesicle. The aim of this study was to determine the dominant pigments distribution and composition in the three main parts of Sargassum filipendula C. Agardh, Sargassum polycystum C. Agardh and other Sargassum spp. which were collected from Madura waters. The absorption spectra of acetone extract were determined using UV-1700, UV-Vis Spectrophotometer (Shimadzu, Kyoto) in order to predict qualitatively the dominant pigments of each part. The pigment extract was separated by reversed-phase high-performance liquid chromatography with Shim-pack VP-ODS C-18 column using an elution gradient of methanol, acetone and ammonium acetate solution. The dominant pigments have been detected as chlorophyll a and fucoxanthin. The results show that vesicles have the highest chlorophyll a content in all species, while the fucoxanthin content in each species has different distributions.
