ISOLASI DAN PENYARINGAN MIKROALGA OLEAGIN LAUT DI PERAIRAN KENDARI YANG BERPOTENSI BUDIDAYA MASAL PADA MEDIA HIPERSALIN AS. Kebutuhan dunia akan bahan bakar fosil yang terus meningkat, sementara persediaannya semakin menipis ditambah dengan permasalahan lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil yaitu Gas Rumah Kaca (GRK), telah memotivasi para ilmuwan untuk memikirkan berbagai alternatif sumber bahan bakar nabati, khususnya biodiesel. Mikroalga sebagai bahan baku alternatif untuk produksi biodiesel telah menjadi perhatian global dalam beberapa tahun terakhir karena mikroalga memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan baku biodiesel lainnya seperti kanola, kanola, jarak pagar, kelapa dan minyak sawit. Mikroalga memiliki pertumbuhan yang cepat (dapat dipanen setiap hari), kandungan lipid yang tinggi (mikroalga berminyak) hingga 80% dari berat kering biomassa, dapat dikonversi menjadi biodiesel dan lebih berkelanjutan karena dapat ditanam pada lahan yang tidak produktif untuk pangan. tanaman, dapat menggunakan air laut dan tidak akan menimbulkan masalah.
Meskipun memiliki banyak keuntungan, banyak juga permasalahan yang menghambat komersialisasi mikroalga sebagai bahan baku biodiesel. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menekan biaya produksi yang tinggi adalah pemilihan spesies/strain yang berproduksi tinggi yang dapat tumbuh sepanjang tahun pada kondisi iklim yang optimal dengan menggunakan sistem budidaya yang memiliki biaya modal dan operasi yang lebih rendah, yaitu budidaya terbuka. sistem bendungan. Mikroalga laut yang dapat tumbuh dengan baik pada salinitas tinggi (hypersaline) paling potensial dan lebih berkelanjutan sebagai bahan baku biodiesel karena lebih memungkinkan untuk dikembangkan secara massal dengan sistem tambak terbuka yang memanfaatkan air laut dan lahan yang tidak produktif untuk tanaman pertanian. Kultur dalam media hipersalin akan mengurangi risiko kontaminasi oleh spesies non target yang merupakan masalah utama pada kultur massal di luar ruangan dan penyebab umum keruntuhan kultur.
Tahun 1 mengisolasi spesies mikroalga laut lokal dari berbagai habitat air asin (muara dan pantai/laut) di sekitar Kota Kendari, Sulawesi Tenggara (Pantai Nambo, Pantai Toronipa, Pulau Bokori, Muara Wanggu dan Lasolo). 3 SGR, Hasil biomassa dan produktivitas biomassa Skeletonema sp IND-UHO 029 pada intensitas cahaya dan rasio N:P yang berbeda. Pemindaian gambar mikroskop elektron Skeletonema sp IND-UHO 029 dengan perbesaran 4000x (kiri) dan perbesaran 8000x.
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
Potensi mikroalga sebagai bahan baku biodiesel dikarenakan kemampuannya mengakumulasi lipid dalam jumlah besar yang dapat diubah menjadi biodiesel (Parmar et al. 2011). Kandungan lipid ratusan mikroalga yang diteliti berkisar antara 1 – 85% berat kering biomassa (Spolaore et al. 2006; Chisti 2007). Strain yang ideal untuk produksi biofuel harus memiliki karakteristik sebagai berikut: (1) memiliki produktivitas lipid yang tinggi; (2) memiliki toleransi yang luas terhadap suhu dan salinitas; (3) mikroalga laut (sebaiknya spesies hypersaline) sehingga budidaya massal dimungkinkan dalam sistem budidaya tambak terbuka (open pond system); (4) dapat memanfaatkan kelebihan unsur hara pada limbah cair sehingga dapat terintegrasi dengan sistem pengolahan limbah; (5) menghasilkan produk sampingan yang bernilai tinggi; (6) dan dapat memanfaatkan emisi CO2 dari industri (Sheehan et al. 1998; Borowitzka 2013b) Sampai saat ini sangat sulit menemukan spesies yang dapat memenuhi semua kriteria tersebut di atas.
Namun, diyakini bahwa spesies yang memiliki adaptasi spesifik terhadap lingkungan tertentu adalah kunci keberhasilan produksi mikroalga komersial karena memungkinkan mikroalga terpapar pada kondisi lingkungan tertentu di mana tidak banyak organisme yang dapat bertahan hidup secara lokal jika dibandingkan dengan penggunaan bahan impor. jenis. belum tentu sesuai untuk iklim/lingkungan setempat (Sheehan et al. 1998). Faktor penting lainnya adalah lokasi tanaman yang memungkinkan produksi sepanjang tahun (insulasi tinggi dan kisaran suhu yang dapat diterima) (Brennan dan Owende 2010; Fon Sing et al. 2013). Kolam lintasan adalah sistem budidaya luar ruangan yang paling umum untuk produksi mikroalga komersial (Borowitzka dan Moheimani 2013a). ).
Sistem ini digunakan untuk produksi Spirulina / Arthrospira oleh Earthrise Nutritionals, LLC (California, USA) dan Hainan DIC Microalgae (Cina) dan untuk produksi astaxanthin dari Haematococcus pluvialis oleh Cyanotech Co. Hawaii, AS) dan Parry Agro Industries Ltd (India) (Zittelli et al. 2013) serta untuk produksi komersial Dunaliella (Borowitzka 2013a).
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
METODE PENELITIAN
Isolasi dan Identifikasi (selesai 2017)
Sampel air tanpa menggunakan jaring plankton ditempatkan dalam botol sampel dengan volume 1500 ml (3 botol untuk setiap lokasi). Isolasi dilakukan dengan metode isolasi langsung, pengenceran dan penggoresan pada media lempeng agar dengan mengacu pada Andersen dan Kawachi (2005). Isolat yang diperoleh kemudian dipindahkan ke dalam well plate 24 mikrotiter berisi 2 ml media kemudian diinkubasi pada intensitas 50-70 µmol foton.m-2.s-1, siklus 12 jam gelap: 12 jam terang pada suhu kamar.
Kaldu kultur kemudian ditingkatkan dari 2 mL – 10 mL -50 mL – 100 mL – 500 mL dan 1 L untuk mendapatkan inokulum yang cukup untuk tahap selanjutnya (screening). Identifikasi dilakukan terhadap spesies mikroalga yang berhasil dikultur monospesies (unialgal culture) dan dinilai dengan mikroskop berdasarkan jenis pigmen, karakteristik morfologi meliputi bentuk sel (berfilamen, bulat atau batang), ada tidaknya flagella, phyrenoid dan ciri-ciri lainnya dengan merujuk ke buku identifikasi fitoplankton/mikroalga.
Skrining (on going 2018)
Kultur massal di outdoor (2019)
Menentukan berat kering biomassa (DW) dan berat kering organik (berat kering bebas abu (AFDW)).
HASIL YANG DICAPAI
- Skrining awal species/strains yang dapat dikultur pada hypersaline media
It is interesting to note that the specific growth rates of isolate IND-UHO 019, IND-UHO 022 and IND-UHO 72 increased as salinity increased. Specific growth rates (day-1) of the newly isolated microalgae from Kendari Waters under different salinities. Scanning electron microscopy images of Nannochloropsis sp IND-UHO-003 at 1000x magnification (left) and 10000x magnification (right).
The growth of Nannochloropsis during three weeks of cultivation at increasing salinity in a semi-continuous regime is shown in Figure 4. The alga showed very good growth after initial inoculation at 3% salinity and after the salinity of the cultures was gradually increased up to 7% NaCl (w/v) . It is important to note that biomass yield and productivity increased more than twofold when salinity increased from 3% to 4% NaCl (Figure 6).
The alga reached its highest lipid content when grown at 3% salinity AFDW) and the lowest lipid content. Scanning electron microscopy images of the Skeletonema sp IND-UHO 029 at 4000x magnification (left) and 8000x magnification (right). Lipid yield, Lipid content and Lipid productivity of Skeletonema sp IND-UHO 029 at different salinities.
SGR, Biomass yield and biomass productivity of Skeletonema sp IND-UHO 029 under different light intensities and N:P ratios. Lipid yield, lipid content and lipid productivity of Skeletonem sp IND-UHO 029 under different light intensities and N:P ratios. The article contains "Isolation and screening of marine microalgae from Kendari waters, Southeast Sulawesi, Indonesia suitable for outdoor mass cultivation in hypersaline media" can be submitted to Jurnal Internasional AACL Bioflux (Article terlampir) 3.
Mikroalga laut Nannochloropsis sp IND-UHO 003 yang baru diisolasi akan dipublikasikan di jurnal internasional (artikel terlampir). Abstrak berjudul "Produktivitas Biomassa dan Lipid dari Diatom yang Baru Diisolasi (Skeletonema sp IND-UHO-029) pada Peningkatan Salinitas" akan dipresentasikan pada seminar internasional "The 2nd ICTROPS", yang akan diselenggarakan oleh dr.
RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
IND-UHO 002 Diatom sp Otok Bokori IND-UHO 003 Chlorella sp Otok Bokori IND-UHO 004 Diatom sp Otok Bokori. IND-UHO 005 Plaža Navicula sp Tanjung Tiram IND-UHO 006 Plaža Navicula sp Tanjung Tiram IND-UHO 007 Plaža Navicula sp Plaža Tanjung Tiram IND-UHO 008 Plaža Diatoma sp Plaža Tanjung Tiram IND-UHO 009 Plaža Navicula sp Plaža Tanjung Tiram IND-UHO 010 Navicula sp Plaža Tanjung Tiram IND-UHO 011 Diatoma sp Otok Bokori. IND-UHO 012 Otok Synura sp Bokori IND-UHO 013 Otok Synura sp Otok Bokori IND-UHO 014 Otok Synura sp Otok Bokori IND-UHO 015 Otok Navicula sp Otok Bokori IND-UHO 016 Otok Navicula sp Otok Bokori IND-UHO 017 Otok Navicula sp Otok Bokori IND- UHO UHO 018 Nitzschia sp otok Bokori IND-UHO 019 Aphanocapsa sp otok Bokori IND-UHO 020 Tabellaria otok Bokori IND-UHO 021 Aphanocapsa sp otok Bokori IND-UHO-022 Porphyridium sp otok Bokori IND-UHO-023 Tetraselmis sp otok Bokori IND- UHO 025 Surirella sp Otok Bokori IND-UHO 028 Diatoma sp Otok Bokori.
IND-UHO 068 Navicula sp Nambo Beach IND-UHO 069 Coscinodiscus sp Toronipa Beach IND-UHO 070 Oscillatoria sp Batu Gong Beach IND-UHO 072 Chlamydomonas sp Tanjung Tiram Beach IND-UHO 073 Diatoma sp Nambo Beach. IND-UHO 075 Oscillatoria sp Nambo Beach IND-UHO 076 Chlorella sp Nambo Beach IND-UHO 077 Chlorella sp Nambo Beach. Photomicrograph (at 100x magnification) of the potential of newly isolated microalgae for outdoor mass cultivation: A. Isolate IND-UHO-002, B.
Of the eight isolates, three isolates, namely isolate IND-UHO-029, IND-UHO-003 and IND-UHO-002, showed very good growth over a wide range of salinities tested (3-5% NaCl) and did not show a lag phase after inoculation shows that they can adapt well to high salinity (Figure 4). Isolate IND-UHO-029 had the highest specific growth rate at 3 and 4% NaCl salinity, followed by isolates IND-UHO-002 and IND-UHO-003. Isolates IND-UHO-017 and IND-UHO-018 showed a similar pattern in which the specific growth rate increased and peaked at 4% salinity at approximately 0.68 and 0.64 d-1, respectively, before decreasing at 5 % decreased to approximately 0.64 and 0.61 d -1, respectively.
There are three strains that show the highest growth rate at high salinity up to 5% NaCl (note that the seawater salinity ranges from 3-3.4% NaCl), namely Diatoma sp IND-UHO-002, Chlorella sp IND-UHO-003 and Melosira sp IND-UHO-029. Microalgae strains Melosira sp IND-UHO-029, Chlorella sp-IND-UHO-003 and Diatoma sp IND-UHO-002 are the most promising strains for mass cultivation in outdoor ponds in saline-hypersaline media for commercial applications due to their ability to grow well in liquid medium , ability to grow at ambient temperature, ability to grow at high salinity and ability to remain in suspension. Effects of salinity on the growth and fat production of a newly isolated marine microalgae Nannochloropsis sp IND-UHO 003.
The aim of this study was to determine the effect of increasing salinity on the growth and fat content of the newly isolated marine microalgae Nannochloropsis sp IND-UHO 003. The algal strain used in this study was Nannochloropsis sp IND-UHO 003 isolated from Kendari Waters. , Southeast Sulawesi, Indonesia in June 2017. In this study, we found that the newly isolated Nannochloropsis sp IND-UHO 003 can grow very well over a wide range of tested salinity from 3 to 7% NaCl, leading to more than two times the salinity of seawater.
In conclusion, this study suggests that the microalgae strain Nannochloropsis sp IND-UHO 003 has a wide range of salinity tolerance from 3% to 6% NaCl concentration.
