Kultur Ekstensif Mikroalga PDF

Preview

Summary

KULTUR EKSTENSIF MIKROALGA ARDANA KURNIAJI (I1A2 10 097) Program Studi Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Haluoleo Kendari ABSTRAK Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik yang termasuk dalam kelas alga, diameternya antara 3-30 μm, baik sel tunggal maupu...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Kultur Ekstensif Mikroalga Ardana Kurniaji

Related papers Alga biru dan hijau marlina arfiant i LAPORAN AKHIR PRAKT IKUM PLANKT ONOLOGI Alamst a Suarjuniart a Laporan t pp laut Nindit a Arrum

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

KULTUR EKSTENSIF MIKROALGA ARDANA KURNIAJI (I1A2 10 097) Program Studi Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Haluoleo Kendari ABSTRAK

Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik yang termasuk dalam kelas alga, diameternya antara 3-30 μm, baik sel tunggal maupun koloni yang hidup di seluruh wilayah perairan tawar maupun laut, yang lazim disebut fitoplankton. Di dunia mikrobia, mikroalga termasuk eukariotik, umumnya bersifat fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), coklat (fikosantin), biru kehijauan (fikobilin), dan merah (fikoeritrin). Morfologi mikroalga berbentuk uniseluler atau multiseluler tetapi belum ada pembagian tugas yang jelas pada sel-sel komponennya. Hal itulah yang membedakan mikroalga dari tumbuhan tingkat tinggi. Praktikum kultur Ekstensif Mikroalga ini bertujuan untuk untuk mengetahui tehnik kultur Ekstensif Mikroalga dalam skala laboratorium agar mendapatkan kelimpahan sel yang tertinggi didalam periode waktu yang singkat. Praktikum ini dilakukan pada hari Rabu tanggal 27 April 2011 pukul 10.00 WITA dengan pengambilan sampel Mikroalga di Pantai Tapulaga Kec. Soropia kemudian berlanjut pada proses Penyiapan alat-alat kultur berupa pembersihan alat, sterilisasi serta penyesuaian lingkungan kultur terhadap tingkat salinitas dan komposisi pupuk. Setelah itu praktikum di laksanakan dalam bentuk pengamatan sampel mikroalga untuk mengetahui kepadatan dan jenis mikroalga yang ada, dilaksanakan selama 8 kali dalam satu bulan dari hari Senin tanggal 2 Mei 2011 pukul 10.00 WITA dan berakhir pada hari Kamis Tanggal 2 Juni 2011 pukul 14.00 WITA dengan pengamatan selang waktu 5 hari untuk sekali pengamatan. Hasil pengamatan terlihat pertumbuhan mikroalga terdiri dari beberapa fase yakni fase Lag (istirahat), fase Logaritmik (log) atau Eksponensial, fase Penurunan laju pertumbuhan (declining relative growth), fase Stasioner, dan fase terakhir adalah fase dead atau kematian. Masing-masing pengamatan diperoleh jenis yang berbeda-beda, namun kebanyakan mikroalga yang terlihat adalah jenis mikroalga dari kelas Bacilloriphyceae yang memiliki ketahanan dan toleransi terhadap kondisi media kultur yang baik. Kata Kunci : Kultur Ekstensif Mikroalga

Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik, baik sel tunggal maupun koloni yang hidup di seluruh wilayah perairan air tawar dan laut. Mikroalga lazim disebut fitoplankton. Mikroalga saat ini menjadi salah satu alternative sumber energi baru yang sangat potensial. Makanan utama mikroalga ialah karbondioksida. Ia mampu tumbuh cepat dan dipanen dalam waktu singkat yakni 7-10 hari. Kegiatan kultivasi tumbuhan produsen primer ini menghemat ruang (save space), memiliki efisiensi dan efektivitas tinggi. Panen mikroalga minimal 30 kali lebih banyak dibandingkan tumbuhan darat (Chisti, 2007). Taksonomi mikroorganisme selama ini lebih banyak menggunakan karakteristik morfologi (morphological characteristics) berdasarkan bentuk, warna, ukuran sel dan lainlain. Misalnya, taksonomi dari plankton Anabaena sp. pada saat ini sebagian besar didasarkan pada karakteristik morfologi seperti bentuk akinetes, ukuran sel dan posisi relatif akinetes terhadap heterocysts. Beberapa kriteria secara morfologi tersebut bisa berbeda-beda antara peneliti yang satu dengan peneliti yang lain (Niiyama, 1996). Didalam proses kultur microalgae yang terpenting adalah melakukan seleksi spesies-spesies yang akan dijadikan kultivan untuk kepentingan budidaya perikanan secara luas dan tujuan-tujuan khusus lainnya yang bahan bakunya diambil dari sel algae. Biasanya untuk seleksi spesies calon kultivan, berdasarkan kepada ukuran sel, nilai nutrisi, dan kemudahan teknik kultur pada kondisi dan iklim dimana mereka digunakan. Banyak jenis mikroalgae yang digunakan untuk kepentingan budidaya perikanan, akan tetapi beberapa spesies algae yang popular dan dominant digunakan adalah; Nannochloropsis oculata (2-4 μm), Isochrysis galbana (5-7 μm), Tetraselmis chuii (7-10μm), Chaetoceros gracilis (6-8 μm), Dunaliella tertiolecta (7-9 μm), dan beberapa spesies dari Chlorella sp(3-9 μm). Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

Khusus untuk Nannochloropsis oculata yang sering disebut sebagai chlorella jepang (Maruyama et al, 1986).

1.2. Tujuan dan Kegunaan Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui tehnik kultur Ekstensif Mikroalga dalam skala laboratorium agar mendapatkan kelimpahan sel yang tertinggi didalam periode waktu yang singkat. Adapun manfaatnya adalah praktikan dapat menghasilkan kelimpahan sel dalam proses kultur mikroalga yang nantinya akan digunakan dalam budidaya perikanan.

Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

II. BAHAN DAN METODE

2.1. Pengambilan Sampel Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 27 April 2011 pukul 10.00 WITA

dengan pengambilan sampel Mikroalga di Pantai Tapulaga Kec. Soropia

menggunakan Alat Penyaring yang disebut Planktonet dan botol aqua 600 ml, ember 5 L dan Refraktometer. Tehnik pengambilan ini dilakukan dengan mengambil sampel mikroalga dalam air memakai ember, menyaringnya menggunakan planktonet dan dimasukkan di dalam botol kemudian mengukur salinitas airnya dengan refraktometer. Pengambilan sampel ini memerlukan waktu 2-4 Jam dengan hasil pengukuran salinitas berkisar 32 ppt. 2.2. Kultur Eksklusif di Laboratorium Praktikum berlanjut pada proses Penyiapan alat-alat kultur berupa pembersihan alat, sterilisasi serta penyesuaian lingkungan kultur terhadap tingkat salinitas dan komposisi pupuk. Alat yang digunakan adalah Gelas Ukur 500 ml, Corong, Kertas saring, Aerasi, lampu sebagai pencahayaan dan Toples 500 ml dengan bahan mikroalga dalam botol. Adapun metode yang dilakukan pertama-tama Gelas ukur dicuci bersih dengan sabun dan dibilas menggunakan air laut yang disaring menggunakan kertas saring. Kemudian air laut disaring dalam gelas ukur 500 ml dengan kertas saring untuk menghasilkan air yang bersih dengan salinitas 32 ppt, setelah itu air dimasukkan kedalam toples sebagai wadah kultur dan sampel mikroalga juga dimasukkan dalam toples dengan pemberian aerasi, pencahayaan dan pupuk konway 1 mL untuk kemudian diamati. Pengamatan mikroalga dilakukan mulai hari Senin tanggal 2 Mei 2011 pukul 10.00 WITA sampai hari Kamis Tanggal 2 Juni 2011 pukul 14.00 WITA dengan periode pengamatan setiap 5 hari sekali. Alat yang digunakan adalah pipet tetes, kaca preparat, mikroskop, dan tisu/lap halus. Metode pengamatan dilakukan dengan pengambilan sampel Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

mikroalga di dalam toples yang terlebih dahulu di kocok agar mikroalga yang mengendap dapat terangkat dan mudah diambil menggunakan pipet tetes. Sampel kemudian diteteskan pada kaca preparat yang telah dibersihkan dengan tisu atau lap halus dan diamatai dibawah mikroskop untuk diketahui jenisnya.

Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

III. HASIL PENGAMATAN

3.1. Pengamatan Jenis Mikroalga Pengamatan jenis mikroalga ini diidentifikasi dengan mengamati bentuk morfologi dan ciri-ciri umum yang dimiliki dari setiap jenis mikroalga. Sampel miroalga yang diamati dalam sekali pengamatan sebanyak satu tetes untuk ditentukan jumlah dan jenisnya. Sel mikroalgae dapat dibagi menjadi 10 divisi dan 8 divisi algae merupakan bentuk unicellulair. Dari 8 divisi algae, 6 divisi telah digunakan untuk keperluan budidaya perikanan sebagai pakan alami. Setiap divisi mempunyai karakteristik yang ikut memberikan andil pada kelompoknya, tetapi spesies-spesiesnya cukup memberikan perbedaan-perbedaan dari lainnya. Ada 4 karakteristik yang digunakan untuk membedakan divisi mikro algae yaitu ; tipe jaringan sel, ada tidaknya flagella, tipe komponen fotosintesa, dan jenis pigmen sel. Selain itu morfologi sel dan bagaimana sifat sel yang menempel berbentuk koloni / filamen adalah merupakan informasi penting didalam membedakan masing-masing group.

Dari pengamatan yang kami lakukan, Terdapat banyak jenis mikroalga dari kelas yang berbeda-beda yakni pada pengamatan pertama tanggal 2 Mei 2011 ditemukan mikroalga dari Kelas Bacillariophyceae (Diatoms) jenis Synedra dan Nitschia sp., dan Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

Diatom Centrales dari family Cahatocenaceae jenis Chaetoceros sp. Jumlah masing-masing adalah satu jenis. Pengamatan kedua mikroalga terdapat Synedra capitata, Synedra acus , dan Eunotia bilunaris yang berasal dari kelas bacillariophyceae (Diatoms). Kemudian pada tanggal 6 Mei 2011, hasil pengamatan yang diperoleh adalah miroalga dari kelas Baccillariophyceae : Pennales (Raphidineac) colony of cocconeis, Jenis Mellosina granulate dari Kelas Baccillariophyceae : Centrales coscinodiscineae, Jenis Nitzschia reversa dari kelas Bacillariophyceae ; Pannales (Raphidinea), dan Jenis Surire sp. Dari kelas Bacillariophyceae : Pennales (Raphidineae). Pada tanggal 12 Mei 2011, hasil pengamatan yang diperoleh adalah mikroalga jenis Anabaena dari Phylum cyanobacteria, Peridinium dari Phylum Dinophyta masing-masing berjumlah 3 jenis. Selanjutnya pada pengamatan tanggal 18 Mei 2011 diperoleh mikroalga dari diatom – Pennales dari Famili Bacillariaceae jenis Nitschia dengan jumlah yang meningkat yakni 6 jenis, kemudian Synedrs sebanyak 3 jenis dan Chaetoceros sp. Dari diatom Centrales sebanyak 5 jenis. Pada Tanggal 23 Mei 2011, hasil pengamatan yang diperoleh adalah mikroalga jenis Eunotia dari Kelas Bacillariophyceae (diatoms) sebanyak 4 Jenis, dan Chaetoceros sp. Dari diatom Centrales sebanyak 2 jenis. Selanjutnya pada hari sabtu tanggal 28 Mei 2011 diperoleh mikroalga Synedra dari Kelas Bacillariophyceae (diatoms) sebanyak 2 jenis, diperoleh juga jenis Nitzschia palea dari Kelas Bacillarophyceae Pennales (Raphidineae) sebanyak 3 jenis dan ada pula Diatom Dinoflagellata Jenis Dinophysis tripos. Pada Pengamatan terakhir yakni tanggal 2 Juni 2011 hanya terdapat satu jenis saja yakni Bacilloriphyceae Pennales (Raphidineae) dengan jumlah 2 jenis Eunotia bilunaris. 3.2. Kelimpahan Pertumbuhan mikroalga dalam media kultur dapat diamati dengan melihat penambahan besar ukuran sel mikroalga atau dengan mengamati pertambahan jumlah sel dalam sataun tertentu. Pengamatan sampel mikroalga dilakukan selama satu bulan dengan Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

selang waktu pengamatan 5 hari. Setiap pengamatan, diperoleh masing-masing jenis mikroalga yang berbeda-beda meskipun terkadang dari kelas yang sama. Namun pada akhir pengamatan hanya diperoleh satu jenis spesies yang memiliki ketahanan untuk tumbuh pada media kultur, oleh sebab itulah maka dalam kultur mikroalga ini perlu diketahui kelimpahan mikroalga secara keseluruhan dan mengamati laju pertumbuhan setiap jenis mikroalga. Diketahui bahwa setiap kali pengamatan, volume air sampel yang diamati adalah 0,04 mL dari volume air keseluruhan 500 mL. Sedangkan kepadatan mikroalga 250/mL. maka untuk menghitung kelimpahan seluruh mikroalga menurut Isnansetyo (1995) terdiri dari dua cara perhitungan kepadatan yakni dengan menggunakan sedwich rafter dan menggunakan haemocytometer. Namun pada pengamatan kali ini, perhitungan kepadatan total dihitung dengan rumus penghitungan menurut Krebs (1999), yakni V1N1 = V2N2, dimana V1 = 500 mL, V2 = 0,04 mL dan N2 = 250/mL maka Total kepadatannya adalah 5000 spesies. Adapun laju pertumbuhan tiap pengamatan dapat dilihat pada grafik 1.

Pertumbuhan Mikroalga 16 14

14

12 10 8 6 4 2

3

3

5

4 2

2

Jenis 2

0

Grafik 1. Laju Pertumbuhan Mikroalga setiap pengamatan

Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

Pada grafik tersebut Nampak jelas terjadi perbedaan kepadatan setiap pengambilan sampel pengamatan. Dimana pada pengamatan ke 5 kepadatan meningkat dengan persentase 14 jenis kemudian turun pada pengamatan terakhir dengan persentase kepadatan 2 jenis. Dalam Pertumbuhan mikroalga ini juga terdiri dari beberapa fase, menurut Isnansetyo (1995) fase pertama adalah Fase Lag (istirahat) dimulai setelah penambahan inokulum ke dalam media kutur hingga beberapa saat sesudahnya. Pada fase ini peningkatan paling signifikan terlihat pada ukuran sel karena secara fisiologis mikroalga menjadi sangat aktif. Proses sintesis protein baru juga terjadi dalam fase ini, metabolism berjalan tetapi pembelahan sel belum terjadi sehingga kepadatan sel belum meningkat karena mikroalga masih beradaptasi dengan lingkungan barunya. Fase kedua adalah fase Logaritmik (log) atau Eksponensial, dimulai dengan pembelahan sel dengan laju pertumbuhan yang meningkat secara intensif. Bila kondisi kultur optimum maka laju pertumbuhan pada fase ini dapat mencapai nilai maksimal dan pola laju pertumbuhan pada fase ini dapat digambarkan dengan kurva logaritmik. Pada Fase ini merupakan fase terbaik untuk memanen mikroalga untuk keperluan pakan ikan atau industry. Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), jenis mikroalga dapat mencapai fase ini dalam waktu 4-6 hari. Fase ketiga merupakan fase penurunan laju pertumbuhan, dimana pembelahan sel tetap terjadi namun tidak seintensif fase sebelumnya hingga laju pertumbuhan juga mengalami penurunan dibandingkan fase sebelumnya. Kemudian fase Stasioner, pada fase ini laju reproduksi dan laju kematian sama. Penambahan dan pengurangan jumlah mikroalga seimbang sehingga kepadatnnya relative tetap (stasioner). Dan fase terakhir adalah fase dead atau kematian, ditandai dengan laju kematian lebih besar dari pada laju reproduksi sehingga jumlah sel mengalami penurunan secara geometric. Hal ini dapat kita amati pada pengamatan 7 dan pengamatan 8 dalam grafik diatas. Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

Dengan demikian, kepadatan mikroalga yang telah diamati memiliki perbedaan yang berkesinambungan pada setiap fase, dimana pada pengamatan pertama kepadatan total 5000 jenis kemudian bertambah pada pengamatan ke dua dan mencapai puncaknya pada pengamatan ke-5 dengan persentase 14 jenis dalam 0,04 mL. Namun terjadi penurunan kepadatan pada pengamatan ke-6 sampai fase kematian pada pengamatan ke-8 dimana hanya terdapat 2 jenis dalam 0,04 mL air sampel.

Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

IV. PEMBAHASAN Mikroalga merupakan tumbuhan air mikroskopik yang mampu bergerak secara pasif (Parsons, et al., 1989). Mikroalga juga merupakan mikroorganisme fotosintetik dengan morfologi sel yang bervariasi, baik bersel tunggal maupun bersel banyak, berukuran kecil hidup di perairan dan dibedakan menjadi dua golongan yakni pythoplankton dan zooplankton (Kurniawan dan Gunarto, 1999). Mikroalga memiliki peranan yang penting dalam ekosistem perairan sebagai sumber makanan, pelindung fisik bagi organisme perairan karena dalam biomass mikroalga mengandung komposisi kimia yang potensial, misalnya protein, karbohidrat, pigmen (klorofil dan karetenoid), asam amino, lipid dan hydrokarbon (Sanchez, et al., 2007). Selain itu spesies mikroalga juga diklasifikasikan berdasarkan warna pigmen seperti Chlorophyceae (alga hijau), Phaeophyceaae (alga coklat), Chrysophyceae (alga kuning keemasan), Rhodophyceae (alga merah), dan Pyrrophyceae (dinoflagellata). Tetraselmis chuii merupakan mikroalga dari golongan alga hijau (Chlorophyceae) yang banyak terdapat di perairan, perkembangbiakkannya berlangsung cepat dimana protoplasma sel negatif mengadakan pembelahan berulang-ulang sehingga dari satu sel induk dapat terbentuk 2-16 sel. Dari Pengamatan yang kami lakukan, kebanyakan jenis mikroalga yang ditemukan adalah jenis yang berasal dari kelas Bacillariophyceae seperti Nitzschia sp., Synedra, Eunotia bilunaris, dan Raphidineae. Hal ini menunjukkan bahwa kepadatan mikroalga dari kelas Bacillariophyceae lebih banyak dari mikroalga kelas lain. Disamping itu terdapat pula jenis Anabaena dari Phylum Cyanobacteria dan Peridinium dari Phylum Dinophyta. Hampir disetiap pengamatan jenis mikroalga dari kelas Bacillariophyceae ditemukan, hanya pada pengamatan ke-4 tidak ditemukan. Jumlah jenis mikroalga dari kelas Bacillariophyceae meningkat pada pengamatan ke-5 seiring dengan meningkatnya Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

kepadatan mikroalga, dimana ditemukan 9 jenis yakni 6 dari jenis Nitschia, dan 3 dari jenis Synedra. Kemudian pada pengamatan ke-8 hanya ditemukan mikroalga jenis Eunotia bilunaris dari kelas Bacillariophyceae, hal ini menunjukkan bahwa pengaruh lingkungan media kultur mempengaruhi pertumbuhan setiap jenis mikroalga. Sehingga nantinya akan terjadi proses seleksi jenis mikroalga yang tidak mampu bertahan dengan kondisi lingkungan kultur, yang pada akhirnya nanti akan terjadi proses kultur murni diama dihasilkan hanya satu jenis spesies saja. Hanya saja perlu deketahui bahwa setiap fase pertumbuhan mikroalga, masingmasing jenis memiliki perbedaan waktu tahapan pertumbuhannya. Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan Mudjiman (2004). Adapun factor yang berpengaruh terhadap laju pertumbuhan mikroalga adalah tingkat derajat keasaman (pH) dimana akan mempengaruhi metabiolisme dan pertumbuhan kultur mikroalga antara lain mengubah keseimbangan karbon anorganik, mengubah ketersediaan nutrien dan mempengaruhi fisiologi sel. Kisaran pH untuk kultur alga biasanya antara 7-9, kisaran optimum untuk alga laut antara 7.5-8.5 sedangkan untuk Tetraselmis chuii optimal pada 7-8 (Cotteau, 1996; Taw, 1990). Kemudian Tingkat salinitas, Kisaran salinitas yang berubah-ubah dapat mempengaruhi dan menghadap pertumbuhan dari mikroalga. Beberapa mikroalga dapat tumbuh dalam kisaran salinitas yang tinggi tetapi ada juga mikroalga yang dapat tumbuh dalam kisaran salinitas yang rendah. kisaran salinitas yang cukup lebar, yaitu 15-36 ppt sedangkan salinitas optimal untuk pertumbuhannya adalah 27-30 ppt (Cotteau, 1996; Taw, 1990). Suhu merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses kimia, biologi dan fisika, peningkatan suhu dapat menurunkan suatu kelarutan bahan dan dapat menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi mikroalga perairan. Suhu optimal kultur secara umum antara 20-24 °C. hampir semua fitoplankton toleran terhadap suhu antara 16Laporan Budidaya Pakan Alami

[email protected]

36 °C. Suhu di bawah 16 °C dapat menyebabkan kecepatan pertumbuhan turun, sedangkan suhu di atas 36 °C dapat menyebabkan kematian pada jenis tertentu (Cotteau, 1996; Taw, 1990). Intensitas cahaya sangat menentukan pertumbuhan mikroalga yaitu dilihat dari lama penyinaran dan panjang gelombang yang digunakan untuk fotosintesis. Cahaya berperan penting dalam pertumbuhan mikroalga, tetapi kebutuhannya bervariasi yang disesuaikan dengan kedalaman kultur dan kepadatannya. Cahaya merupakan sumber energi dalam proses fotosintetis yang berguna untuk pembentukan senyawa karbon organic. Kebutuhan akan cahaya bervariasi tergantung kedalaman kultur dan kepadatannya. Intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat menyebabkan fotoinbihisi dan pemanasan. Intensitas cahaya 1000 lux cocok untuk kultur dalam Erlenmeyer, sedangkan intensitas 5000-10000 lux untuk volume yang lebih besar (Mujiman, 1984). Mikroalga mendapatkan nutrien dari air laut yang sudah mengandung nutrien yang cukup lengkap. Namun pertumbuhan mikroalga dengan kultur dapat mencapai optimum dengan mencapurkan air laut dengan nutrien yang tidak terkandung dalam air laut tersenut. Nutrien tersebut dibagi menjadi makronutrien dan mikronutrien, makronutrien meliputi nitrat dan fosfat. Makronutrien merupakan pupuk dasar yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga. Mikronutrien organik merupakan kombinasi da...