10411008_Khatlya Rivana Putri_Laporan Final KP

8/16/2019 10411008_Khatlya Rivana Putri_Laporan Final KP

1/25

OPTIMASI KOMPONEN-KOMPONEN MEDIUM AF6 YANG

SIGNIFIKAN TERHADAP PERTUMBUHAN BIOMASSA

MIKROALGA KOLEKSI LIPI LBB007

LAPORAN KERJA PRAKTEK

Oleh:

KHATLYA RIVANA PUTRI

10411008

PROGRAM STUDI MIKROBIOLOGI

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015


2/25

Tugas kerja praktek sebagai syarat untuk memenuhi ketentuan yang berlaku dalam

menempuh studi tingkat sarjana di Program Studi Mikrobiologi, Institut Teknologi

Bandung

Diperiksa dan disetujui:

Pembimbing Kerja Praktek

Koordinator Kerja Praktek

Dr. Isty Aditya

Pembimbing I

Dr. Dwi Susilaningsih, M. Pharm.

Pembimbing II

Swastika Praharyawan, M. Sc.


3/25

i

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang

telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

laporan Kerja Praktek ini dengan baik. Shalawat serta salam dicurahkan kepada

Rasulullah SAW beserta keluarga, para sahabat, dan para pengikutnya hingga akhir

jaman.

Kerja Praktek ini merupakan salah satu mata kuliah yang wajib ditempuh dalam

Program Studi Mikrobiologi Institut Teknologi Bandung. Laporan Kerja Praktek ini

disusun sebagai pelengkap Kerja Praktek yang telah penulis lakukan selama kurang

lebih satu bulan di Pusat Penelitian Bioteknologi – LIPI Cibinong. Selain itu, laporan ini

dibuat untuk melaporkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh penulis kepada

instansi yang terkait.

Dalam penyusunan laporan serta pelaksanaan Kerja Praktek ini, penulis

mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada Allah SWT yang selalu melimpahkan kasih sayang-

Nya, kepada kedua orang tua yang selalu memberikan do’a serta semangat yang tak

terhingga, kepada Dwi Susilaningsih, M. Pharm. dan Swastika Praharyawan, M. Si.

selaku pembimbing kerja praktek, kepada Dr. Isty Aditya dosen koordinator kerja

praktek, serta kepada berbagai pihak lainnya yang telah memberikan kesempatan dan

banyak bantuan sehingga penulis dapat melaksanakan kerja praktek dan menyelesaikan

laporan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa laporan kerja praktek ini masih jauh dari sempurna

sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan ke

depannya. Besar harapan penulis agar laporan ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.

Bandung, Januari 2015

Penulis


4/25

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ i

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ iv

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................v

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................................1

1.2 Tujuan Kerja Praktek ............................................................................................1

1.3 Waktu dan Tempat Kerja Praktek .........................................................................2

BAB II PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK .................................................................3

2.1 Sejarah ...................................................................................................................3

2.2 Tugas dan Fungsi ..................................................................................................3

2.3 Struktur Organisasi ...............................................................................................4

2.4 Laboratorium Bioenergi dan Bioproses ................................................................5

BAB III PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK ...............................................................7

3.1 Deskripsi Kegiatan ................................................................................................7

3.2 Persiapan Alat dan Media .....................................................................................8

3.3 Inokulasi Mikroalga LBB007 ...............................................................................9

3.4 Aerasi dan Inkubasi ..............................................................................................9

3.5 Pengukuran Optical Density .................................................................................9

3.6 Pengamatan dan Analisis Data .............................................................................9

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................... 16

4.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 16

4.2 Saran ................................................................................................................... 16


5/25

iii

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 17


6/25

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Komposisi media AF6 .......................................................................................8

Tabel 3.2 Hasil pengamatan optical density (λ= 680 nm) lima kultur berbeda LBB007

tiap ±24 jam selama 28 hari ............................................................................ 12

Tabel 4.1 Komposisi ke empat komponen signifikan pada Media III ............................. 16


7/25

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagan struktur organisasi Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI ..................5

Gambar 3.1 Bagan alir penelitian ...................................................................................7

Gambar 3.2 Kurva pertumbuhan lima macam kultur berbeda LBB007 ...................... 12

Gambar 3.3 Absorbansi maksimum ke lima macam kultur ......................................... 13


8/25

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Alga merupakan kelompok organisme autotrofik sederhana yang bermacam-

macam dimulai dari uniseluler hingga multiseluler. Alga memiliki beberapa

keunggulan dalam produksi biodiesel, yaitu: laju pertumbuhan yang cepat

(mikroalga dapat menghasilkan biomassa 50 kali lipat dibandingkan dengan

tumbuhan tingkat tinggi) (Li et al., 2008); produksi mikroalga tidak menimbulkan

kompetisi lahan dengan tanaman pangan (mikroalga mampu tumbuh pada area lahan

yang terbatas (Mata et al., 2010)); tidak menyebabkan kompetisi terhadap bahan pangan (Pokoo-Aikins et al., 2010); memiliki kandungan lipid yang tinggi (minyak

yang dihasilkan pada mikroalga dapat mencapai 75% dari berat kering biomassanya

(Christi, 2007; Hu, 2008)); ketika digunakan sebagai produksi biofuel, alga secara

bersamaan dapat mengurangi kandungan CO2 di lingkungannya, meminimalisasi

kontaminasi pada lingkungan (misalnya wastewater treatment dari garam anorganik,

seperti NH4+, NO3-, PO4

3-) menggunakan material-material tersebut sebagai nutrisi

(Mata et al., 2010; Rodolfi et al., 2009).

Penelitian ini merupakan kelanjutan penelitian yang sebelumnya dalam

menguji signifikansi komponen-komponen pada media tumbuh mikroalga, yaitu

AF6. Dalam penelitian sebelumnya dilakukan pengujian komponen-komponen media

AF6 yang signifikan terhadap pertumbuhan mikroalga dengan menggunakan metode

Plackett-Burman. Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa terdapat empat

komponen dalam media AF6 yang signifikan terhadap mikroalga LBB007. Ke empat

komponen tersebut yaitu: NaNO3, NH4 NO3, MgSO4.7H2O, dan EDTA.


9/25

2

1.2 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi optimum pada

modifikasi ke-empat komponen media AF6 yang signifikan terhadap pertumbuhan

biomassa mikroalga LBB007.

1.3 Waktu dan Tempat Kerja Praktek

Kegiatan kerja praktek dilakukan selama 1 bulan sejak tanggal 4 Juni 2014

hingga 18 Agustus 2014. Pelaksanaan proyek kerja praktek ini bertempat di

Laboratorium Bioenergi dan Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga

Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong - Bogor.


10/25

3

BAB II

PROFIL PUSAT PENELTIAN BIOTEKNOLOGI LIPI CIBINONG

2.1

Sejarah

Pusat penelitian Bioteknologi LIPI, awalnya bernama Pusat Penelitian dan

Pengembangan (Puslitbang) Bioteknologi LIPI. Puslit ini didirikan pada tanggal 13 Januari

1986 berdasarkan Kepres RI No.1 tahun 1986 dan berada di bawah Deputi bidang Ilmu

Pengetahuan Hayati. Pusat penelitian Bioteknologi didirikan dalam rangka pengembangan

dan pemanfaatan bioteknologi di Indonesia.

Pada bulan April 1993, Puslit Bioteknologi LIPI masih berada dalam satu bangunan

dengan Puslitbang Biologi LIPI Bogor, yaitu di Gedung Kusnoto yang terletak pada di JalanIr.H. Djuanda No. 18 Bogor. Kemudian sejak tanggal 1 Oktober 1993, semua kegiatan Puslit

dipindahkan ke Jalan Raya Bogor Km 46 Cibinong. Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI telah

ditetapkan menjadi salah satu pusat unggulan Bioteknologi Pertanian II berdasarkan SK

Menteri Riset dan Teknologi. Pada tahun 2001 sesuai SK Kepala LIPI No. 1151/Kep/2001

Puslitbang Bioteknologi LIPI berubah nama menjadi Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI.

Kemudian pada tahun 2014 berubah kembali strukturnya berdasarkan peraturan Kepala LIPI

No.1 Tahun 2014 tentang Organisasi dan Tata Kerja Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

2.2 Tugas dan Fungsi

Berdasarkan Peratuan Kepala LIPI No. 1 Tahun 2014 pasal 143, Pusat Penelitian

Bioteknologi-LIPI mempunyai tugas melaksanakan penelitian di bidang bioteknologi.

Selanjutnya dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud dalam pasal 143 tersebut,

Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI menyelenggarakan fungsi

1. Penyusunan kebijakan teknis, reancnana, dan program penelitian di bidang bioteknologi

2. Penelitian di bidang bioteknologi

3. Pemantauan, evaluasi dan pelaporan penelitian di bidang bioteknologi

4. Pelaksanaan urusan tata usaha


11/25

4

2.3 Struktur Organisasi

Struktur organisasi Puslit Bioteknologi-LIPI berdasarkan SK tersebut di atas terdiri

atas tiga bidang yaitu :

1. Bidang Pengelolaan dan Diseminasi Hasil Penelitian

2. Bidang Sarana Penelitian

3. Bagian Tata Usaha.

Stuktur organisasi Pusat Penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.1.


12/25

5

Gambar 2.1 Bagan struktur organisasi Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI


13/25

6

2.4 Laboratorium Bioenergi dan Bioproses

Laboratorium Bioenergi dan Bioproses memiliki kompetensi inti sebagai berikut:

Mengembangkan bioenergi dari mikroba fotosintesa

Mengembangkan total proses dari bioenergi (biorifenari dari

bioenergi)

Laboratorium Bioenergi dan Bioproses memiliki struktur organisasi sebagai berikut:

Kepala Lab.: 1. Dr. Dwi Susilaningsih, M.Pharm.

Wakil Kepala Lab.: 2. Delicia Yunita Rahman, M.Si.

Anggota Peneliti: 3. Theresia Umi Harwati, M.Si.

4. Khairul Anam, M.Si., Apt.

5. Swastika Praharyawan, S.Si., Apt.

6. Dian Noverita Widyaningrum, S.Si.

7. Hani Susanti, M.Si.

Anggota Teknisi: 8. Indra Fakhma Saprila

http://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/192-dr-dwi-susilaningsih-mpharmhttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/192-dr-dwi-susilaningsih-mpharmhttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1073-delicia-yunita-rahman-m-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/210-Theresia%20Umi%20Harwati,%20M.Sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/216-%20Khairul%20Anam,%20S.Farm.Apthttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/216-%20Khairul%20Anam,%20S.Farm.Apthttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1077-swastika-s-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1077-swastika-s-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1074-dian-noverita-w-ssihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1074-dian-noverita-w-ssihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1075-hani-susanti-m-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1076-indra-fahma-shttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1076-indra-fahma-shttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1076-indra-fahma-shttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1075-hani-susanti-m-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1074-dian-noverita-w-ssihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1077-swastika-s-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/216-%20Khairul%20Anam,%20S.Farm.Apthttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/210-Theresia%20Umi%20Harwati,%20M.Sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/1073-delicia-yunita-rahman-m-sihttp://www.biotek.lipi.go.id/index.php/human-resources/41-bidang-bioproses/192-dr-dwi-susilaningsih-mpharm


14/25

7

BAB III

PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

3.1 Deskripsi Kegiatan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi optimum pada

modifikasi ke-empat komponen media AF6 yang signifikan terhadap pertumbuhan biomassa

mikroalga LBB007. Pada pelaksanaan kerja praktek ini, pertama, dilakukan penanaman

mikroalga koleksi LIPI LBB007 pada lima macam medium AF6 yang telah dimodifikasi serta

dilakukan pengamatan optical density dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis

dengan panjang gelombang 680 nm. Hasil pengamatan optical density dari ke lima macam

kultur selanjutnya dibuat kurva pertumbuhan dan dianalisis. Hasil analisis tersebut dilakukan

untuk menentukan medium optimum dalam menghasilkan biomassa mikroalga yang optimal

untuk produksi biodiesel. Langkah pengerjaan dalam penelitian kerja praktek ini adalah

sebagai berikut:

Gambar 3.1 Bagan alir penelitian

Pembuatan

media

Inokulasi

mikroalga LBB007

Aerasi dan

inkubasi

Pengamatan

optical density


15/25

8

Kultur LBB007 merupakan kultur koleksi LIPI yang sebelumnya digunakan pada

penelitian pengujian signifikansi komponen-komponen medium AF6. Deskripsi mengenai

kultur LBB07 itu sendiri tidak diberikan oleh LIPI. Sedangkan judul maupun rincian

penelitian sebelumnya yang telah disebutkan juga tidak diberikan (yang diberikan hanya

hasil berupa ke-empat komponen AF6 yang signifikan terhadap pertumbuhan mikroalga

LBB007).

3.2 Persiapan Alat dan Media

Pembuatan medium dilakukan dengan mempersiapkan botol kaca bersih berukuran

500 mL. Setelah itu dilakukan pencampuran semua komponen dasar AF6 (terkecuali

komponen vitamin) dengan komposisi normal, namun untuk beberapa material seperti

NaNO3, NH4 NO3, MgSO4.7H2O, dan EDTA – yang merupakan komponen-komponen yang

signifikan berdasar penelitian sebelumnya – dilakukan modifikasi dengan perbedaan Δ=0.5

pada tiap medium yang berbeda (dilakukan lima variasi medium) (Tabel 2.1). Material-

material ini digunakan dalam bentuk larutan stok steril 100 mL. Selanjutnya ditambahkan

aquades hingga 500 mL. Kemudian dilakukan sterilisasi alat dan medium yang telah dibuat

dengan menggunakan autoklaf. Setelah diautoklaf, ke lima medium dibiarkan hingga

mencapai suhu ruangan untuk kemudian ditambahkan komponen-komponen vitamin secara

aseptis.

Tabel 3.1 Komposisi media AF6

Komponen

Media I

Media II

Media III

Media IV

Media V

NaNO3 70 mg

NH4NO

3*

1.5 mL (18.3 M)

2.25 mL (12.2 M)

3.375 mL (8.14 M)

5.0625 mL (5.43 M)

7.59375 mL (3.62 M)

MgSO4.7H

2O*

1.8 mL (6.78 M)

2.7 mL (4.52 M)

4.05 mL (3.01 M)

6.075 mL (2.008 M)

9.1125 mL (1.338 M)

KH2PO4*

1.6 mL (4.6 M)

2.4 mL (3.06 M)

3.6 mL (2.04 M)

5.4 mL (1.36 M)

8.1 mL (0.907 M)

K2HPO4 2.5 mg

CaCl2.2H

2O

5 mg

CaCO3 5 mg

Fe-sitrat

1 mg


16/25

9

Asam sitrat

1 mg

Biotin**

1 mg

Tiamin HCl**

5 µg

Vit. B6**

0.5 µg

Vit. B12** 0.5 µg

Logam PIV** 2.5 mL

EDTA*

1.6 mL

2.4 mL

3.6 mL

5.4 mL

8.1 mL

Akuades

ditambahkan hingga 500 mL

pH 6,6

* : komponen signifikan yang dimodifikasi dengan Δ=0.5

* *: komponen vitamin

Keterangan: Komposisi medium tersebut untuk volum total 500 mL

(Andersen, 2005)

3.3 Inokulasi Mikroalga LBB007

Setelah ke lima medium siap, kemudian dilakukan penanaman mikroalga LBB007 ke

masing-masing medium. Penanaman dilakukan secara aseptis (di dalam laminar) pada botol

kaca steril 500 mL dengan tutup plug karet steril yang telah dipasang selang steril sebagai

jalur udara untuk aerasi sepanjang ±12 cm. Penanaman mikroalga LBB007 dilakukan dengan

menggunakan mikropipet (dengan tips steril) ke dalam medium-medium yang telah dibuat

hingga mencapai optical density 0,1. Pengukuran optical density dilakukan dengan

menggunakan Shimadzu UV-1601 UV-VIS Visible Spectrometer Spectrophotometer dengan

panjang gelombang 680 nm.

3.4 Aerasi dan Inkubasi

Setelah dilakukan penanaman, ke lima kultur diaerasi dengan CO2 dan diinkubasi

dalam ruangan dengan cahaya satu lampu (10 watt) selama 24 jam untuk kemudian diamati.


17/25

10

3.5 Pengukuran Optical Density

Setelah 24 jam diinkubasi, selanjutnya diukur optical density-nya dengan

menggunakan Shimadzu UV-1601 UV-VIS Visible Spectrometer Spectrophotometer dengan

panjang gelombang 680 nm. Pengukuran optical density dilakukan selama 28 hari tiap 24

jam untuk mengamati pertumbuhan mikroalga pada ke-lima kultur tersebut.

3.6 Pengamatan dan Analisis Data

Mikroalga tumbuh dengan cepat. Beberapa spesies mikroalga dapat mengganda

sebanyak delapan kali per hari (Casadevall et al., 1985). Terdapat beberapa tahap dalam

pertumbuhan mikroalga yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian.

Pada fase lag, sel mengalami adaptasi terhadap lingkungan yang baru sehingga mengalami

pertumbuhan yang kurang signifikan. Fase kedua, yaitu fase eksponensial. Pertumbuhan

mikroalga sering dimodelkan sebagai fase eksponensial, namun seiring dengan kondisi

lingkungan yang semakin tidak memungkinkan, seperti keterbatasan nutrisi ataupun cahaya,

pertumbuhan mikroalga semakin lambat dan semakin linear hingga mendekati fase

selanjutnya yaitu fase stasioner. Pada fase stasioner, perbanyakan sel berhenti seiring dengan

terjadinya akumulasi biomassa. Ini bukan berarti bahwa semua pertumbuhan sel berhenti,

namun jalur metabolik lainnya seperti jalur metabolisme yang mengatur produksi lipid akan

tetap berjalan jika kondisi memungkinkan. Dengan kata lain, keadaan stres lingkungan

memaksa sebagian mikroalga mengubah alokasi karbon dari pertumbuhan mikroalga

menjadi produksi lipid (Casadevall et al., 1985). Fase terakhir dalam pertumbuhan sel

mikroalga yaitu fase kematian. Jika sel tidak lagi dapat mendukung pertumbuhannya pada

fase pertumbuhan, maka sel mengalami kematian. Terdapat beberapa tahap dalam kematian

sel pada mikroalga. Pertama, sel membran mengalami kerusakan. Lalu sel mulai kehilangan

aktivitas fotosintesisnya sehingga klorofil dan pigmen fotosintetik lainnya mengalami

degradasi. Pada akhirnya, DNA sel mengalami fragmentasi. (Veldhuis et al., 2001). Laju pertumbuhan mikroalga dapat dihitung dengan persamaan berikut:

µ =ln 2 1

⁄

2 − 1


18/25

11

(Stanbury et al., 2003)

di mana N2 dan N1 merupakan jumlah sel pada waktu t2 dan t1.

Dalam penelitian ini digunakan kultur LBB007 yang merupakan kultur mirkoalga

koleksi LIPI yang juga digunakan untuk penelitian optimasi mikroalga dalam menghasilkan

lipid yang digunakan untuk produksi biodiesel. Kultur LBB007 dikultur ke dalam medium

AF6 yang telah dimodifikasi konsentrasi beberapa komponennya seperti NaNO3, NH4 NO3,

MgSO4.7H2O, dan EDTA. Keempat komponen ini merupakan komponen-komponen nutrisi

yang signifikan terhadap pertumbuhan mikroalga berdasarkan penelitian sebelumnya dengan

menggunakan kultur mikroalga yang sama. Dalam komponen-komponen tersebut terdapat

nutrisi utama bagi pertumbuhan mikroalga seperti nitrat (NO3-) dan ammonium (NH4

+)

sebagai sumber nitrogen, dan magnesium. Mikroalga menggunakan komponen-komponen

anorganik tersebut untuk diubah menjadi sumber karbon organic, protein, dan lipid (jalur

metabolisme pembentukan protein dan lipid melalui jalur metabolisme yang berbeda).

Inokulasi kultur dilakukan secara aseptis hingga kultur baru mencapai optical density

sebesar 0,1. Pengukuran optical density dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer

dengan panjang gelombang 680 nm. Kultur awal mikroalga pada titik optical density

tersebut merupakan standar konsentrasi kultur awal yang optimal bagi pertumbuhan

mikroalga berdasarkan standar Laboratorium Bioenergi dan Bioproses. Panjang gelombang

680 nm pada pengukuran optical density dengan spektrofotometer juga merupakan panjang

gelombang yang digunakan pada penelitian yang sebelumnya.

Setelah dilakukan inokulasi kultur ke lima medium baru, ke-lima kultur diaerasi dan

diinkubasi dengan cahaya satu lampu (10 watt). Kultur medium berada dalam wadah botol

kaca agar cahaya dapat menembus kultur dan meghindari degradasi dari komponen toksik

dari wadah yang dapat terjadi pada penggunaann wadah plastic. Untuk aerasi, digunakan

selang steril sebagai penghubung dengan selang dari tabung gas CO 2 yang digunakan.Aerasi dengan CO2 dilakukan untuk memasok kebutuhan CO2 sebagai sumber karbon

anorganik untuk pertumbuhan mikroalga, sedangkan secara fisik, aerasi akan menghindari

terjadinya sedimentasi sel di dasar botol yang akan mengakibatkan kultur tidak homogen.

Kehomogenan kultur dan pergerakan sel yang dinamis sangat penting agar distribusi cahaya

dan temperatur pada setiap sel dalam kultur menjadi seragam. Cahaya sangat penting bagi


19/25

12

pertumbuhan mikroalga, sehingga diusahakan agar masing-masing lima kultur memperoleh

intensitas cahaya yang sama. Inkubasi dilakukan selama 28 hari, sedangkan untuk dapat

mengamati pertumbuhan mikroalga, dilakukan pengecekan optical density dengan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 680 nm setiap ±24 jam sekali selama inkubasi

28 hari tersebut. Selama inkubasi selama 28 hari, terlihat perubahan warna pada kelima

kultur. Perubahan warna tersebut yaitu dimulai dari hijau muda bening, hijau tua, hijau tua

pekat, hingga hijau kekuningan di akhir masa inkubasi (tidak dicantumkan dokumentasi

berupa gambar karena hilangnya data). Perubahan warna ini juga berhubungan dengan

pertumbuhan dan perkembangan metabolisme mikroalga. Setelah inkubasi selama 28 hari,

didapatkan data optical density pertumbuhan mikroalga (Tabel 3.2).

Tabel 3.2 Hasil pengamatan optical density (λ= 680 nm) lima kultur berbeda LBB007

tiap ±24 jam selama 28 hari

T Kultur I Kultur II Kultur III Kultur IV Kultur V Keterangan

0 0,104 0,102 0,104 0,101 0,104 pk. 14.30

1 tidak dilakukan pengukuran*


3 0,422 0,272 0,226 0,218 0,236 pk. 14.00

4 0,598 0,335 0,308 0,267 0,262 pk. 13.45

5 0,715 0,458 0,368 0,304 0,295 pk. 13.40

6 0,739 0,527 0,43 0,311 0,301 pk. 13.30

7 0,777 0,604 0,521 0,303 0,305 pk. 13.40



10 0,755 0,687 0,702 0,198 0,319 pk. 13.40

11 0,75 0,686 0,765 0,232 0,318 pk. 13.45

12 0,721 0,659 0,801 0,236 0,309 pk. 14.34

13 0,695 0,49 0,82 0,23 0,29 pk. 13.49

14 0,696 0,349 0,839 0,22 0,283 pk. 13.38



17 0,528 0,263 0,778 0,246 0,233 pk. 14.01

18 0,312 0,274 0,667 0,253 0,204 pk. 13.23


20

tidak

dilakukan

pengukuran* 0,283 0,542 0,185 0,14 pk. 13.48

21 0,27 0,279 0,525 0,182 0,121 pk. 13.43


20/25

13



24 0,246 0,332 0,423 0,16 0,092 pk. 13.44

25 0,207 0,347 0,428 0,158 0,087 pk. 13.41

26 0,239 0,35 0,39 0,142 0,074 pk. 13.44

27 0,25 0,351 0,391 0,163 0,088 pk. 13.43

28 0,26 0,326 0,395 0,148 0,088 pk. 13.45

*disebabkan masalah teknis

Setelah didapatkan data optical density, didapatkan grafik pertumbuhan mikroalga

seperti pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Kurva pertumbuhan lima macam kultur berbeda LBB007

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

O p t i c a l D e n s i t y

Waktu (hari)

Media 1 Media 2 Media 3 Media 4 Media 5


21/25

14

Perbandingan pertumbuhan tiap media untuk menentukan pertumbuhan mirkoalga

yang optimal dari ke lima media hanya dapat dianalisis berdasarkan optical density-nya,

sedangkan penghitungan laju prtumbuhan tidak dapat dilakukan karena tidak dilakukannya

penghitungan sel. Berdasarkan data kurva pertumbuhan di atas, media yang menghasilkan

pertumbuhan mikroalga LBB007 yang paling optimal yaitu Media 3, diikuti dengan

pertumbuhan mikroalga oleh Media 1, pertumbuhan mikroalga oleh Media 2, dan dua

pertumbuhan terakhir yang kurang menghasilkan pertumbuhan yang optimal yaitu Media 4

dan Media 5. Konsentrasi media dari Media 1 hingga Media 5 memiliki gradien konsentrasi

yang semakin menurun pada tiap-tiap komponennya. Jika dihubungkan dengan

pertumbuhan mikroalga, gradien konsentrasi yang semakin tinggi belum tentu menghasilkan

pertumbuhan mikroalga yang semakin baik. Hal ini dapat disebabkan karena konsentrasi

nitrogen yang terlalu tinggi akan menimbulkan efek toksik terhadap pertumbuhan

mikroalga, sehingga sebaliknya akan menghambat pertumbuhan mikroalga. Mikroalga

menggunakan sumber nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), dan amonia

(NH4+). Namun, nitrogen dalam bentuk nitrat merupakan sumber nitrogen yang paling

utama digunakan oleh mikroalga karena sifat nitrat lebih stabil, dan dalam pemerolehan

nitrat hanya membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan pemerolehan

nitrogen dalam bentuk lain, sedangkan keberadaan ammonia yang berlebihan menyebabkan

efek toksik (Barsanti et al.,2006). Kemungkinan pertumbuhan mikroalga pada media

dengan konsentrasi ammonia yang tinggi seperti Media 5 dan Media 4 menimbulkan

terhambatnya pertumbuhan mikroalga oleh konsentrasi ammonia yang melebihi ambang

batas sehingga memiliki efek toksik.

Limitasi nitrogen secara langsung dapat mempengaruhi suplai asam amino, yang

selanjutnya membatasi translasi mRNA sehingga menurunkan laju sintesis protein. Di

bawah kondisi nirtrogen yang terbatas, efisiensi PSII, yang merupakan komponen penting

pada fotosintesis, juga akan menurun. (Barsanti et al.,2006)

Magnesium memiliki efek positif yang signifikan terhadap pertumbuhan mikroalga.

Hal ini karena magnesium merupakan komponen dari klorofil. Meskipun magnesium tidak

berpengaruh secara maksimum terhadap konsentrasi biomassa atau kandungan lipidnya,


22/25

15

namun magnesium memiliki efek peningkatan yang signifikan terhadap konsentrasi lipid.

(Schwenk, 2010).

Hasil pengamatan menunjukkan absorbansi berada pada kisaran 0,3-0,9, sedangkan

umumnya, pertumbuhan mikroalga pada umur 11-20 hari dapat mencapai absorbansi sekitar

1-3. Kemungkinan ini dapat terjadi karena efek toksisitas ammonia yang berlebih ataupun

komponen lain yang berefek keblikan terhadap pertumbuhan mikroalga karena

konsentrasinya yang cukup tinggi. Berikut adalah grafik absorbansi pertumbuhan kultur

mikroalga berdasarkan absorbansinya.

Gambar 3.3 Absorbansi maksimum ke lima macam kultur

Berdasarkan data yang dihasilkan dari penelitian ini, media yang optimum untuk

pertumbuhan mikroalga dengan masing-masing modifikasi empat komponen yang

signifikan, NaNO3, NH4 NO3, MgSO4.7H2O, dan EDTA, adalah Media 3. Hal ini dapat

disebabkan karena tingginya konsentrasi ammonia pada komponen medium sehingga

menimbulkan efek toksik yang dapat menghambat pertumbuhan mikroalga.

0.7150.687

0.839

0.311

0.319

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

A b s o r b a n s i

Kultur 1 Kultur 2 Kultur 3 Kultur 4 Kultur 5

Absorbansi Maksimum


23/25

16

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1.

Konsentrasi optimum pada modifikasi ke-empat komponen media AF6 yang signifikan

terhadap pertumbuhan biomassa mikroalga LBB007 yaitu media III dengan komposisi ke

empat komponen signifikan (dalam 500mL) sebagai berikut:

Tabel 4.1 Komposisi ke-empat komponen signifikan pada Media III

Komponen

Media III

NH4NO

3

8.14 M

MgSO4.7H

2O

3.01 M

KH2PO

4

2.04 M

EDTA

3.7

mL

4.2 Saran

Untuk memperoleh hasil percobaan dan analisis data yang lebih baik, maka penulisingin memberikan beberapa saran sebagai berikut:

1. Sebaiknya dilakukan pengambilan data hasil pengamatan lain yang dapat menunjang

analisis, seperti pengukuran dry weight dan penghitungan sel sehingga dapat diketahui

laju pertumbuhan masing-masing kultur.

2. Sebaiknya dilakukan ulangan sebanyak lebih dari tiga kali agar galat dapat

diminimalisasi (pada penelitian ini tidak dilakukan pengulangan). Hal ini karena data

optical density yang diambil berbeda-beda tingkat homogenisasinya.


24/25

17

DAFTAR PUSTAKA

Andersen, Robert Arthur. 2005. Algal Culturing Techniques. London: Elsevier. Inc. p. 431

Barsanti, Laura dan Paolo Gualtieri. 2006. Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology.

Florida: Taylor & Francis Group, LLC. p. 162

Casadevall, E, Dif D, Largeau C, Gudin D, Chaumont D, Desanti O. 1985. Studies on batch and

continuous cultures of Botryococcus braunii: Hydrocarbon production in relation to

physiological state, cell ultrastructure and phosphate nutrition. Biotechnol. Bioeng.

27:286 – 295

Christi, Y. 2007. Biodiesel from Microalgae. Biotechnology Advances, vol. 25, pp. 294-306

Hu, Q., Sommerfeld M., Jarvis E., Ghirardi M., Posewitz M., Seibert M., Darzins Al. 2008.

Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspective and

advances. The Plant Journal 54: 621-639

Li, Y., Horsman M., Wu N., Lan C. Q., Dubois-Calero N. 2008. Biofuels from microalgae.

Biotechnology Progress, vol. 24, pp. 815-820

Mata, T. M., Martins A. A., Caetano N. S. 2010. Microalgae for biodiesel production and other

applications: A review. Renewable and Sustainable Energy Review, vol. 14, pp. 217-232

Pokoo-Aikins, G., Nadium A., El-Hawagi M. M., Mahalec V. 2010. Design and analysis of

biodiesel production from algae grown through carbon sequestration. Clean Technologies

and Environmental Policy, vol. 12, pp. 239-254

Rodolfi, L., Zittelli G. C., Bassi N., Padovani G., Biondi N., Bonini G., Tredicil M. R. 2009.

Microalgae for oil: Strain selection, induction of lipid synthesisand outdoor mass

cultivation in a low-cost photobioreactor. Biotechnology and Bioengineering , vol. 102,

pp. 100-112

Schwenk, Jacob R. 2010. Effects of Magnesium Sulfate, Digestate, and Other Inorganic Nutrients

on the Phototrophic Growth of the Green Microalga Scenedesmus dimorphus. Cleveland:Cleveland State University.

Stanbury, Peter F., Alan Whitaker, dan Stephen J. Hall. 2003. Principles of Fermentation

Technology. London: Elsevier Science Ltd. p. 13


25/25

18

Veldhuis, M. J. W., T. L. Cucci, dan M. E. Sieracki. 1997. Cellular DNA content of marine

phytoplankton using two new fluorochromes: Taxonomic and ecological implications. J.

Phycol. 33: 527 – 541,

Documents

10411008_Khatlya Rivana Putri_Laporan Final KP