PRAKTIKAN Nama : Habib Fadhlan Tamami Tamami NRP : C14100048 Kelompok :4 NILAI :
paraf asisten asisten
ASISTEN 1. Wahyu Dwi Putranto Putranto 2. Khosnol Hotimah Hotimah 3. Ita Apriani 4.Winda Setyani 5. Chandra Sayid Bani 6. Rizki Praseto 7. Susan 8. Mafatih Devi Safrina
KULTUR MIKROALGA ( Nannochl orophsis ) SKALA LABORATORIUM orophsis oculata
Morfologi, Ultrastruktur sel dan Fungsi Ekologis Nannochl orophsis orophsis oculata
Klasifikasi dari Nannochlorophs dari Nannochlorophsis is oculata sebagai berikut: Adehong dan Kevin Fitz Simon (2001) dalam Tjahjo dkk. (2002) Kingdom
: Protista
Super Divisi
: Eukaryotes
Divisi
: Chromophyta
Kelas
: Eustigmatophyceae Eustigmatop hyceae
Genus
: Nannochoropsis Nannochoropsis
Spesies
: Nannochloropsis oculata
Gambar. 1 Nannochlorophsis oculata
Nannochlorophsis oculata merupakan sel yang mempunyai warna kehijauan , tidak motil dan tidak berflagel. Sel chlorella Jepang ini berbentuk bola dengan ukuran sekitar 2-4 µm, dengan chloropas berbentuk cangkir dan nucleus yang dilapisi membran.chloropas pada mikroalga ini memiliki bintik mata mata (stigma) (stigma) yang sensitive terhadap cahaya. cahaya. Mikroalga ini berwarna berwarna hijau karena memiliki chlorofil sehingga dapat menghasilkan energy sendiri melalui proses fotosintesis . Siklus reproduksi mikroalga ini akan membentuk dua sampai delapan sel anak di dalam sel induk yang akan dilepas. Salah satu keunikan dari mikroalga ini adalah memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa (Hirayama et al 1979). Nannochloropsis Nannochloropsis oculata ini memiliki memiliki sifat kosmopoli yaitu dapat tumbuh dimana saja kecuali pada tempat yang kritis bagi kehidupan seperti gurun dan kutub atau salju.
Potensi Nann ochlorophsis oculata sebagai pangan fungsional dan pakan alami larva Perkembangan industry saat ini selalu mencoba memanfaatkan organisme-organisme renik untuk menjadi salah satu bahan subtitusi dari bahan-bahan yang sudah sulit didapatkan. Focus pada saat ini memang lebih cenderung pada pemanfaatan alga untuk dijadikan bahan-bahan dasar pembuatan produk industry. Selain memiliki unsure-unsur yang dibutuhkan bagi bahan dasar produk industry keberlanjutan stocknya pun dapat di perhitungkan melalui pembanyakan atau kultur sehingga dapat menunjang stock secara keberlanjutan. Mikroalga yang sedang dicoba manfaatnya adalah mikroalga Nannoshloropsis oculata. Mikro alga ini mengandung protein, karbohidrat, lipid, dan berbagai macam mineral sehingga mikroalga ini banyak diambil manfaatnya dan dikomersialkan seperti sebagai bahan makanan, energy biomass, pupuk pertanian dan industry farmasi ( Cresswell 1989). Selain itu Nannochloropsis oculata ini dapat dijadikan pakan untuk artemia, rotifer dan dapat menjadi organisme penyaring (Renand 1991). Dengan demikian potensi mikroalga ini sebagai pangan fungsional dan pakan alami larva sangat besar karena kandungan-kandungan yang terdapat dalam mikroalga ini. Selain dari kandungan tadi nannochloropsis ini juga mempunyai kandungan vitamin B12, EPA 30.5% dan HUFA 42.7%. dari kandungan seperti vitamin B12, mikroalga ini dapat menjadi pengkayaan rotifer karena dibutuhkan oleh rotifer serta sebagai pangan fungsional karena mengandung bahan-bahan yang dibutuhkan dan memenuhi kebutuhan keseimbangan pangan yang ada (Hirayama et al 1979).
Respon Adaptasi Nann ochl orophsis oculata terhadap kondisi stress lingkungan (khususnya terhadap parameter salinitas, intensitas cahaya dan keterbatasan nutrisi) Respon Nannochloropsis oculata ini terhadap kondisi lingkungan untuk mempertahankan hidupnya dan terus meningkatkan pertumbuhan sama seperti mikroalga lainnya tergantung pada tingkatan atau range dari parameter-parameter lingkungan yang ada seperti intensitas cahaya untuk mikroalga ini membutuhkan intensitas cahaya yang tinggi untuk melakukan fotosintesis sebagai usaha untuk mendapatkan energy, intensitas cahaya yang optimum adalah 500 – 1000 lux, selain itu pH yang optimum bagi Nannochloropsis oculata ini adalah 7.7-8.5 . pH diluar kisaran ini akan mempengaruhi pertumbuhan nannochloropsis oculata atau bahkan mortilitas akan menjadi tinggi. Salinitas merupakan salah satu faktor yang sangat penting bagi kehidupan di air, terutama dalam mempertahankan keseimbangan osmotik antara protoplasma organisme dengan media air lingkungan. Salinitas optimum untuk pertumbuhan Nannochloropsis oculata berkiasar antara 20-25 promil. Karbondioksida merupakan gas yang terpenting bagi fitiplankton. Tanpa CO2, proses fotosintesis tidak dapat terjadi, sehingga fitiplankton tidak dapat tumbuh dan berkembang pesat. CO2 yang berlebihan akan mengakibatkan pH menurun dari batas optimum sehingg kestabilan kondisi lingkungan terganggu dan dapat mengganggu pertumbuhan Nannochloropsis oculata. meski Nannochloropsis ini termasuk organisme yang hidup dimana saja namun tetap memiliki suhu ideal untuk melakukan pertumbuhan yang optimal yaitu sebesar 19-20°C. M akro nutrien dan mikro nutrien merupakan nutrien penting yang sangat dibutuhkan fitoplanktn untuk tumbuh. Unsur mokro yang dibutuhkan diantaranya K, N, S, P, Na, Si, Ca, dan NH4, sedangkan unsuk mikro yang dibutuhkan meliputi Fe, Zn, M n, Cu, Mg, Mo, dan Co. Setiap unsur hara mempunyai fungsi-fungsi khusus yang tercermin pada pertumbuhan dan kepadatan yang dicapai. Unsur N, P, dan S penting untuk pembentukan protein dan K berfungsi dalam metabolisme karbohidrat. Fe dan Na berperan untuk pembentukan klorofil, sedangkan Si dan Ca merupakan bahan untuk pembentukan dinding sel atau cangkang. Vitamin B12 banyak digunakan untuk memacu pertumbuhan melalui rangsangan fotosintetik (Cheng 2001).
12000000 ) 10000000 l m / l e 8000000 s ( l e s 6000000 n a t a d 4000000 a p e k 2000000
0 0
1
2
3
4
5
6
hari
Gambar 2. Kurva pertumbuhan Nannochlorophsis oculata selama 5 hari pemeliharaan Pembahasan Gambar 2 di atas merupakan data berupa grafik pertumbuhan Nannochlorophsis oculat pada 6 selang 5 hari pemeliharaan. Dengan data pada hari pertama didapat pertumbuhan sebanyak 6 x 10 sel/ml dan mengalami penurunan pada hari ke-2 dan puncak kenaikan densitasnya ada pada hari ke-4 sebesar 10 6 6 x 10 namun mengalami penurunan sebesar 6 x 10 pada hari terakhir. Dalam satu siklus pertumbuhan Nannochlorophsis oculata ini diketahui memiliki beberapa fase pertumbuhan. Menurut Cahyaning (2003) fase pertumbuhna dibagi 4 yaitu yang pertama fase lag (istirahat), fase ini tidak mengalami perubahan namun ukuran sel meningkat karena proses fotosintesis dan metabolisme berlangsung namun tidak membelah serta terjadinya penurunan enzim. Fase ini diperlihatkan pada kurva hari k-1 menuju k-2. Fase ke dua yaitu fase Logaritmik (pertumbuhan eksponensial), diman pada fase ini terjadi pertumbuhan yang meningkat pesat. Kurva menunjukan fase ini terjadi di hari ke 2-3 hal ini tergantung kepada intensitas cahaya yang disupai dan tergantung pada parameter-parameter sseperti salinitas pH dan CO2 yang merupakan faktor utama pada pertumbuhan Nannochlorophsis oculata. seperti dikatakan Cheng (2001) pH ideal ada pada kisaran 7.5-8.5 cenderung basa, suhunya 19-20, salinitas 20-25 promil dan nutrisi makro dan mikro nutrient ter cukupi. Fase ke empat ada fase stasioner (pertumbuhan stabil), fase ini dicirikan dengan menurunnya pertumbuhan dibanding pada fase logaritmik dan survival dan mortality cenderung seimbang di perlihatkan pada fase antara hari 4-5. Pada fase ini kemampuan sel mikroalga untuk memanfaatkan nutrisi yang ada pada lingkungan sudah menurun. Terakhir ada fase kematian yang ditandai dengan turun derastis populasi yang ada dan laju reproduksi terhenti. Fase ini terlihat pada hari ke-5. Fase ini seluruh metabolism, fotosintesis, kerja enzim dan semua komponen yang mendukung hidup mikroalga telah berhenti bekerja. Sesuai dengan pernyataan Cahyaning (2003) maka pertumbuhan Nannochlorophsis oculata pada percobaan dapat dikatakan ses uai dengan fase yang ada namun fase stasioner tidak terlihat berbeda nyata dengan fase kematian, dalam kurva tidak terlalu terihat kestabilan antara SR dengan mortilitasnya .
14000000 12000000 ) l m / l 10000000 e s ( l 8000000 e s n a t 6000000 a d a 4000000 p e k
kelompok 5 kelompok 8
2000000 0 0
1
2
3
4
5
6
hari
Gambar 3. Kurva perbandingan kelimpahan sel Nannochlorophsis oculata selama masa pemeliharaan; kelompok 5 kondisi salinitas 1,5 M (84 ppt) jauh dari cahaya, kelompok 8 kondisi salinitas 1,5 M (84 ppt) dekat dengan cahaya. Pembahasan
Gambar 3 diatas merupakan hasil dari perbandinga pertumbuhan antara kelompok 5 dan kelompok 8 dalam bentuk grafik yang memlihatkan bahwa dari jumlah sampling yang berbeda dan jumlah kepadatan yang berbeda terbentuk kurva yang berbeda juga. Pada kelompok lima dengan kepadatan awal di atas 4000000 dan intensitas cahaya jauh memiliki pertumbuhan yang tinggi disbanding dengan kelompok 8 dengan penebaran awal di bawah 4000000 dan intensitas cahaya dekat. Nannochlorophsis oculata dapat berkembang dengan baik pada intensitas cahaya tertentu. Menurut Taw (1990) intensitas pada kultur N. oculata dibedakan sesuai tempat dan jumlah kultur. Untuk kultur missal mikroalga membutuhkan intensitas cahaya yang dibutuhkan 10000 lux sedangkan jika kultur di lab membutuhkan intensitas cahaya sekitar 500-5000 lux. N. oculata memiliki sel kloroplas yang memungkinkan untuk melakukan fotosintesis. Proses fotosintesis ini berawal dari dua siklus yang saling berkaitan yaitu reaksi terang yang memerlukan cahaya dan akan menghasilkan O 2 dan reaksi gelap yang menghasilkan ATP dengan menggunakan hasil dari reaksi terang yang terjadi yaitu berupa ATP , NADPH dan CO2 sehingga tidak memerlukan supply cahaya seperti reaksi terang. Intensitas cahaya menjadi faktor dalam proses fotosintesis yang dilakukan N. oculata, proses fotosintesis ini akan menghasilkan O2 dengan memanfaatkan cahaya yang didapatkan sesuai panajng gelombang cahaya yang diterima, panjang gelombang yang dapat dimanfaatkan oleh N oculata sebesar (380-700 nm). Maka jika intensitas cahaya kurang akan berpengaruh pada proses fotosintesis dan akan berpengaruh pula terhadap pertumbuhan dari N. oculata itu sendiri. Namun selain dari intensitas cahaya kepadatan pun sangat berpengaruh. Pada kasus ini kelompok 5 yang memiliki intensitas cahaya rendah dan kepadatan tinggi dapat diindikasikan mencapai kepadatan dan cahaya yang optimum bagi pertumbuhan sedangkan pada kelompo 8 denga intensitas tinggi dengan kepadatan rendah dimungkinkan terjadinya fitoinhibisi yaitu penghambatan fotosintesis yang menyebabkan supply makanan dari hasil fotosintesis berkurang dan menghambat pertumbuhan (Fogg 1987).
LAMPIRAN
Gambar 4. Perbandingan warna media kultur pemeliharan Nannochlorophsis oculata antara kelompok 5 dan kelompok 8
DAFTAR PUSTAKA Cahyaningsih S dan Mei AN. 2006. Petunjuk Teknis Produksi Pakan Alami. Balai Benih Air Payau (BBAP), Situbondo Cheng – Wu, Z., O. Zmora., 2001. An industrial – size Falt Plate Glass Reaktor for Mass Production of Nannochloropsis. Aquacultur, 195 : 35 – 49 Cresswell RC, Rees TAV, and Shah N. 1989. Alga and Cyanobacterial Biotechnology. Mc Graw Hill, London Fogg GE. 1987. Algal Cultures adan Phytoplankton Ecology. The Univercity of Wiconsin Press, Medison Fogg GE. 1987. Algal Cultures adan Phytoplankton Ecology. The Univercity of Wiconsin Press, Medison Hirayama,K., K. Takagi and H. Kimura. 1979. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish, 45 :11-16 Renaud S, Parry D, Thinh L-V, Kuo C, Padovan A, and Sammy N. 1991 . Effect of light intensity on the proximate biochemical and fatty acid composition of Isochrysis sp. and Nannochloropsis oculata for use in tropical aquaculture. Journal of Applied Phycology 3(1):43-53
