kultur plankton
DESCRIPTION
dwadasTRANSCRIPT
MAKALAH PLANKTONOLOGI
BUDIDAYA FITOPLANKTON Porphyridium sp.
Disusun Oleh:
Kelas C
Kelompok 5
Arisca Tania 230110130122
Adilla Nur Muslimah 230110130133
Teguh Maulana 230110130139
Nabila Dwi Yasti 230110130143
Fauzi Rachmansyah 230110130165
Joana Viviani 230210130054
M. Albar Ghiffar 230210130060
Faisal Abdurahman 230110100038
FAKULTASPERIKANAN D AN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2014
1
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur kami hadiratkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya
kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Seperti kita ketahui,
manusia bukanlah satu-satunya makhluk yang tinggal di bumi. Terdapat ciptaan
Tuhan lainnya yang sarat akan manfaat dan keunikan masing – masing. Manusia
yang telah dianugerahi nikmat lebih yaitu akal, memiliki tanggung jawab untuk
mengenali, mengerti, dan memahami hal tersebut agar dapat memanfaatkannya
untuk mengubah dunia menjadi lebih baik.
Planktonologi adalah ilmu yang mempelajari segala aspek kehidupan plankton.
Meskipun plankton terdapat diseluruh permukaan perairan, dan memiliki peranan
penting di perairan yaitu sebagai pakan alami larva ikan, namun orang mulanya
tidak menyadari kehadirannya karena ukurannya yang mikroskopis. Sesuai
dengan konsep dasar dari Planktonologi, makalah ini disusun untuk memaparkan
budi daya fitoplankton dari spesies Porphyridium sp. Terdiri dari tiga Bab, Bab I
Pendahuluan yang memaparkan latar belakang, rumusan masalah dan tujuan kami
dari budi daya fitoplankton tersebut. Bab II yang berisikan tinjauan pustaka
Porphyridium sp., kultur mikroalga, dan medium yang akan digunakan yaitu
limbah cair TPA. Bab III beriisikan tentang alat dan bahan yang digunakan untuk
kultur serta prosedur kultur yang akan dilakukan.
Kami mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah bekerja sama
dalam pembuatan makalah ini. Sebagai sebuah karya, makalah ini akan terus
berproses, tentunya dengan masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak.
Semoga makalah ini dapat bermakna, memberikan manfaat, dan menjadi inspirasi
pada siapa pun yang menggunukannya.
Jatinangor, Mei 2014
Penyusun
2
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................
1
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
2
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ......................................................................................
3
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................
4
1.3 Tujuan ...................................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Porphyridium sp ..........................................
5
2.2 Kultur Mikroalga ...................................................................................
6
2.3 LimbahCair TPA (Lindi) .....................................................................
10
BAB III METODOLOGI BUDIDAYA
3.1 Alat dan Bahan ................................................................................... 12
3.2 Prosedur Kultur .................................................................................. 13
KESIMPULAN .................................................................................................... 14
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 15
3
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Plankton adalah organisme mikroskopis baik hewan maupun tumbuhan yang
hidup melayang bebas tidak dapat melawan arus, serta tidak terikat dengan pantai
dan dasar perairan. Berdasarkan kemampuan membuat makanan, Plankton dibagi
menjadi dua yaitu Fitoplankton dan Zooplankton.
Fitoplankton disebut juga plankton nabati. Fitoplankton merupakan salah satu
komponen penting dalam suatu ekosistem karena memiliki kemampuan untuk
menyerap langsung energi matahari melalui proses fotosintesa guna membentuk
bahan organik dari bahan-bahan anorganik yang lazim dikenal sebagai
produktivitas primer. Fitoplankton hidup di air tawar, laut, dan air payau.
Fitoplankton yang mendominasi hidup di air tawar mempunyai ciri ciri dan
morfologi serta metode reproduksi yang berbeda-beda.
Mikroalga adalah kelompok tumbuhan berukuran renik, diameternya antara 3-
30 μm berupa tanaman thalus serta memiliki klorofil sehingga sangat efisien
dalam menangkap dan memanfaatkan energi matahari dan CO2 untuk keperluan
fotosintesis. Mikroalga terdiri dari banyak spesies yang hampir semuanya adalah
organisme akuatik. Pertumbuhan mikroalga dalam media kultur dapat ditandai
4
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
dengan bertambah besarnya ukuran sel atau bertambah banyaknya jumlah sel
(Sasmita et al, 2004).
Porphyridium sp. merupakan jenis mikroalga yang sulit dikultivasi.
Karena Porphyridium sp. sangat sensitif dan perlu ketelitian khusus agar
mikroalga jenis ini bisa dikultivasi. Laju pertumbuhan (growth rate) berbanding
lurus dengan produktivitas karena dengan laju pertumbuhan yang optimal akan
menghasilkan produktivitas yang optimal pula. Mikroalga yang mempunyai
pertumbuhan baik akan lebih aktif mengkonversi CO2 menjadi biomassa sehingga
produktivitas biomassa menjadi tinggi.
Oleh karena itu kultur ini juga dilakukan untuk mengetahui tingkat
ketahanan alga pada medium limbah dengan perlakuan pupuk urea dan walnu.
1.2. Rumusan Masalah
1. Apa itu Porohyridium sp ?
2. Bagaimana metode budidaya Porohyridium sp.?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui spesies Porohyridium sp sebagai pakan alami.
2. Untuk mengetahui metode budidaya Porohyridium sp.
5
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Deskripsi dan Klasifikasi Porphyridium sp
Porphyridium cruentum adalah mikroalga merah bersel satu yang
termasuk kelas Rhodophyceae, hidup bebas atau berkoloni yang terikat dalam
mucilago. Klasifikasi Porphyridium sp menurut Vonshak (1988) adalah sebagai
berikut :
Kingdom : Protista
Filum : Rhodophyta
Kelas : Bangiophycidae
Ordo : Porphyridiales
Famili : Porphyridiaceae
Genus : Porphyridium
Species : Porphyridium sp
Sel Porphyridium sp berbentuk bulat dengan diameter 4 - 9 μm. Struktur
selnya terdiri dari sebuah nukleus (inti), kloroplas, badan golgi, mitokondria, pati
dan vesikel. Setiap sel memiliki kloroplas dengan pirenoid di tengahnya.
6
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
Porphyridium dapat hidup di berbagai habitat alam seperti air laut, air tawar,
maupun pada permukaan tanah yang lembab dan membentuk lapisan kemerah-
merahan yang sangat menarik. Habitat asli dari Porphyridium diduga berasal dari
laut karena dapat hidup dengan baik pada media cair maupun media padat air laut
(Borowitzka 1988).
Struktur sel Porphyridium sp merupakan tipe struktur sel eukariotik.
Setiap sel dikelilingi oleh dinding sel yang terdiri dari dua lapisan. Lapisan bagian
luar terdiri dari bahan pectic dan lapisan bagian dalam terbuat dari cellulosic
microfibrils. Biomasa kering sel P. cruentum mengandung protein 28-40%,
karbohidrat 22-57%, lipid 6-14%, phycoerythrin 8%, asam arachidonat 2%,
phycocyanin 0,2-0,3% dan klorofil 0,1-0,3% (Anonim, 2004).
Sel P. Cruentum dapat menghasilkan metabolit-metabolit yang aktif secara
biologi seperti antibiotik. Kelompok senyawa kimia utama yang merupakan
antibakteri adalah fenol dan senyawa fenolat, alkohol, halogen, logam berat,
detergen, aldehid, dan gas kemosterilisator (Borowitzka & Borowitzka, 1988).
Pemberian nama alga merah untuk Porphyridium sp didasarkan atas
kelebihan dan dominasi dari pigmen merah r(red)-fikoeritrin dan r(red) -fikosianin
yang dimilikinya. Jenis klorofil yang dimilikinya adalah klorofil a sedangkan
klorofil b tidak ada dan diganti dengan klorofil d. Pigmen merah menutupi warna
dari pigmen fotosintesis lainnya. Pigmen r-fikoeritrin, r-fikosianin, dan
alllofikosianin terkandung dalam fikobillin dari alga merah. Fikobillin berperan
penting dalam fotosintesis sebagai pigmen penerima cahaya terutama pada
fotosistem II (PSII) dalam phycobillisome (Arylza 2005).
Porphyridium cruentum baik untuk dikultur karena mikroalga ini sangat
menguntungkan. Spesies ini mengandung senyawa-senyawa seperti asam lemak,
lipida, dan polisakaria yang bisa digunakan untuk industri kosmetik dan obat.
Selain itu kandungan karbohidrat yang tinggi (Sekitar 57%) merupakan kelebihan
utama dari spesies itu. Kandungan karbohidrat dan polisakarida pada spesies ini
dapat digunakan untuk pembuatan biofuel.
2.2. Kultur Mikroalga
7
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
Kultivasi mikroalga dipengaruhi oleh beberapa faktor umum seperti faktor
eksternal (lingkungan) yang biasa dikenal. Faktor-faktor lingkungan tersebut
berpengaruh terhadap laju pertumbuhan dan metabolisme dari makhluk hidup
mikro ini. Faktor-faktor tersebut antara lain:
1. Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman atau pH digambarkan sebagai keberadaan ion
hidrogen. Variasi pH dalam media kultur dapat mempengaruhi
metabolisme 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 berkisar antara 7,8-8,5. Secara umum kisaran pH yang
optimum untuk kultur mikroalga adalah antara 7–9. Semakin
tinggi kerapatan sel pada medium kultur menyebabkan kondisi
medium kultur meningkat tingkat kebasaannya (pH semakin
tinggi) dan hal itu menyebabkan peningkatan CO2 terlarut dalam
medium kultur (Wijanarko dkk, 2007).
2. Salinitas
Kisaran salinitas yang berubah-ubah dapat mempengaruhi
pertumbuhan mikroalga. Beberapa mikroalga dapat tumbuh dalam
kisaran salinitas yang tinggi tetapi ada juga yang dapat tumbuh
dalam kisaran salinitas yang rendah. Namun, hampir semua jenis
mikroalga dapat tumbuh optimal pada salinitas sedikit dibawah
habitat asal. Pengaturan salinitas pada media yang diperkaya dapat
dilakukan dengan pengenceran dengan menggunakan air tawar.
Kisaran salinitas yang paling optimum untuk pertumbuhan
mikroalga adalah 25-35‰ (Sylvester etal., 2002).
3. Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi
pertumbuhan mikroalga. Perubahan suhu berpengaruh terhadap
proses kimia, biologi dan fisika, peningkatan suhu dapat
8
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
menurunkan suatu kelarutan bahan dan dapat menyebabkan
peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi mikroalga di
perairan. Secara umum suhu optimal dalam kultur mikroalga
berkisar antara 20-24 0C. Suhu dalam kultur diatur sedemikian
rupa bergantung pada media yang digunakan. Suhu di bawah 16
oC dapat menyebabkan kecepatan pertumbuhan turun, sedangkan
suhu diatas 36 oC dapat menyebabkan kematian (Taw, 1990).
4. Cahaya
Cahaya merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis yang
berguna untuk pembentukan senyawa karbon organik. 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. Pada kondisi gelap,
mikroalga tidak melakukan proses sintesa biomassa melainkan
mempertahankan hidupnya dengan cara melakukan respirasi sel
sehingga medium kultur menjadi jenuh oleh senyawa karbonat
yang tidak dimanfaatkan mikroalga. Hal ini menyebabkan
pengurangan proses transfer gas CO2 ke dalam medium kultur
(Wijanarko dkk, 2007). Namun pada akhirnya antara kondisi
terang maupun gelap menghasilkan produksi biomassa yang
konstan karena CTR (Carbon Transfer Rate) pada umumnya
memiliki nilai yang tinggi pada awal masa pertumbuhan dimana
konsentrasi das CO2 di dalam medium kultur masih di bawah
ambang kejenuhan, sehingga gas CO2 lebih mudah larut dalam
medium kultur. Selain itu, kenaikan jumlah sel yang sangat besar
mempertinggi penyerapan gas yang terlarut dalam bentuk HCO3-
oleh mikroalga. CTR kemudian akan cenderung menurun seiring
dengan waktu karena terjadinya ketidaksetimbangan antara
peningkatan jumlah sel dengan besarnya biofiksasi CO2 yang
9
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
mengakibatkan produksi biomassa menjadi konstan kemudian
menurun.
5. Karbondioksida
Karbondioksida diperlukan oleh mikroalga untuk memenbantu
proses fotosintesis. Karbondioksida dengan kadar 1-2% biasanya
sudah cukup digunakan dalam kultur mikroalga dengan intensitas
cahaya yang rendah. Kadar karbondioksida yang berlebih dapat
menyebabkan pH kurang dari batas optimum sehingga akan
berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga (Taw, 1990).
Menurut Wilde dan Benemann (1993), semakin tinggi laju alir gas
CO2 maka semakin tinggi laju pertumbuhan mikroalga dan
produktivitas biomassanya. Pada penelitian yang dilakukan Wilde
dan Benemann, reaktor yang digunakan berjenis buble coloumn
dengan desain tertutup dan laju pembebanan gas CO2 bervariasi
yaitu 0,1 - 0,5 l/l min, sedangkan konsentrasi gas CO2 yang
digunakan adalah 40% volume. Hasilnya, laju pertumbuhan
terbesar terdapat pada laju pembebanan gas CO2 0,5 l/l min
sebesar 1,86 / hari. Hasil tersebut sesuai dengan percobaan pada
konsentrasi gas CO2 30% volume dan 40% volume yang
mempunyai laju pertumbuhan terbesar pada laju pembebanan CO2
0,07 l/l min yaitu 0,33 / hari.
Karbondioksida (CO2) merupakan faktor yang penting yang
mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroalga
(Hoshida, et al., 2005). Mikroalga dapat menyerap CO2 pada
kisaran pH dan konsentrasi gas CO2 yang berbeda. Efisiensi dari
penyerapan CO2 oleh mikroalga tergantung dari pH kultivasi dan
dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi gas CO2. Semakin tinggi
konsentrasi gas CO2 maka semakin besar pula pembentukan
biomassa yang terjadi. Gas CO2 diserap oleh mikroalga dan
digunakan untuk proses biofiksasi menghasilkan
biomassa(Olaizola, et al., 2004).
10
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
Menurut Benemann (1997), penggunaan karbondioksida pada
kultivasi mikroalga memiliki beberapa keuntungan, seperti
mikroalga tumbuh di air, lebih mudah diamati pertumbuhannya
daripada tumbuhan tingkat tinggi, mikroalga dapat tumbuh sangat
cepat dan mikroalga tidak membutuhkan tempat atau lahan yang
sangat luas untuk tumbuh. Untuk organisme seperti mikroalga,
karbondioksida merupakan faktor yang penting yang
mempengaruhi pertumbuhan dan metabolism mikroalga
(Hoshida, et al., 2005).
6. Nutrien
Mikroalga memperoleh nutrien dari air laut yang sudah
mengandung nutrien yang cukup lengkap. Namun pertumbuhan
mikroalga dalam kultur dapat mencapai optimum dengan
mencampurkan air laut dengan nutrien yang tidak terkandung
dalam air laut tersebut. Nutrien tersebut dibagi menjadi makro
nutrien dan mikro nutrien. Unsur makro nutrien terdiri atas N
(meliputi nitrat), P (Posfat), K (Kalium), C (Karbon), Si (silikat),
S (Sulfat) dan Ca (Kalsium). Unsur mikro nutrien terdiri atas Fe
(Besi), Zn (Seng), Cu (Tembaga), Mg (Magnesium), Mo
(Molybdate), Co (Kobalt), B (Boron), dan lainnya (Sylvester et al.,
2002; Edhy et al., 2003; Cahyaningsih, 2009).
Nutrisi yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga terdiri dari
makro dan mikro nutrient. Untuk makro nutrient terdiri dari C, H,
N, P, K, S, Mg dan Ca, sedangkan untuk mikro nutrient antara lain
Fe, Cu, Mn, Zn, Co, Mo, Bo, Vn dan Si. Faktor pembatas untuk
mikroalga adalah N dan P (Dallaire, et al,. 2007).
7. Aerasi
Aerasi dalam kultivasi mikroalga digunakan dalam proses
pengadukan media kultur. Pengadukan sangat penting dilakukan
bertujuan untuk mencegah terjadinya pengendapan sel, nutrien
tersebar dengan baik sehingga mikroalga dalam kultur
11
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
mendapatkan nutrien yang sama, mencegah sratifikasi suhu, dan
meningkatkan pertukaran gas dari udara ke media (Taw, 1990).
2.3. LimbahCair TPA (Lindi)
Leachate (air lindi) atau air luruhan sampah merupakan tirisan cairan
sampah hasil ekstrasi bahan terlarut maupun tersuspensi. Pada umumnya leachate
terdiri atas senyawa-senyawa kimia hasil dekomposisi sampah dan air yang
masuk dalam timbulan sampah. Air tersebut dapat berasal dari air hujan, saluran
drainase, air tanah atau dari sumber lain di sekitar lokasi TPA.Pada saat terjadi
hujan di lokasi Tempat Pembuangan Akhir, maka air hujan akan masuk dan
meresap kedalam tumpukan sampah yang kemudian membawa zat-zat berbahaya
dengan kepekatan zat pencemar yang tinggi melimpah atau keluar dari timbunan
sampah pada Tempat Pembuangan Akhir berupa limbah cair yang dinamakan
leachate (air lindi). Pada TPA yang masih beroperasi, BOD leachate(air lindi)
dapat mencapai antara 2000 – 30.000 mg/l, COD antara 3000 – 60.000 mg/l, TOC
antara 1500 – 20.000 mg/l dan PH antara 4,5 – 7,5. Namun pada TPA yang sudah
beroperasi lebih dari 15 tahun, pada umumnya akan terjadi penurunan kandungan
BOD, COD maupun TOC, bahkan pH dari leachate cenderung mendekati netral
dan mempunyai kandungan karbon organik dan mineral yang relatif menurun.
( Martin, 1991 )
12
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
BAB III
METODOLOGI BUDIDAYA
3.1 Alat Dan Bahan
3.1.1 Alat
Mikroskop
Selang
Pipet
Gelas Benda
Kaca Penutup
Gelas Ukur
Gelas Beker
pH meter
Aerator
Rak
Toples volume 500 mL
13
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
3.1.2 Bahan
Limbah cair
TPA (sebagai
pengganti air
laut)
Pupuk Urea
Pupuk Walne
Kultur murni
Porphrydium
sp
Soda kue
Air
3.2. Prosedur Kultur
Perendaman toples dengan larutan klorin selama 15 menit (2 buah botol)
Persiapan medium (limbah cair TPA) lalu dimasukan ke dalam botol
Penanaman kultur murni Porphrydium sp
Penambahan pupuk pada medium, pada botol 1 ditambahkan pupuk urea
sedangkan pada botol 2 ditambahkan pupuk walne
Persiapan aerasi pada botol
Pengamatan kultur selama 2 minggu
Pemanenan
14
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
KESIMPULAN
Porphyridium cruentum adalah mikroalga merah bersel satu yang
termasuk kelas Rhodophyceae, hidup bebas atau berkoloni.
Habitat asli dari Porphyridium diduga berasal dari laut karena dapat hidup
dengan baik pada media cair maupun media padat air laut
Alasan kenapa Porphyridium cruentum baik untuk dikultur adalah karena
mikroalga ini mengandung senyawa-senyawa seperti asam lemak, lipida,
dan polisakaria yang bisa digunakan untuk industri kosmetik dan obat.
Selain itu kandungan karbohidrat yang tinggi (Sekitar 57%) merupakan
kelebihan utama dari spesies itu. Kandungan karbohidrat dan polisakarida
pada spesies ini dapat digunakan untuk pembuatan biofuel.
Porphyridium cruentum dapat dikultur pada skala laboratorium dengan
menggunakan limbah cair TPA sebagai pengganti air laut.
15
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
Pupuk yang digunakan untuk kultur bisa digunakan pupuk urea atau
walne.
DAFTAR PUSTAKA
Vonshak. 1988. Porphyridium. In Macro-Algae Biotechnology. Ed. Borowitzka
MA and Borowitzka LJ. Cambridge : Universuty Press. 477 hlm.
Taw, N. 1990. Petunjuk Pemeliharaan Kultur Murni dan Massal
Mikroalga.Proyek Pengembangan Udang, United nations
development Programme,Food and Agriculture Organizations of the
United Nations.
Kusmiyati, & Agustini, N.W.S., Januari 2007, “Uji Aktivitas Senyawa
Antibakteri dari Mikroalga Porphyridium cruentum”. Pusat Penelitian
Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Volume 8,
16
Budidaya Fitoplankton Porphyridium sp | Kelompok 5
No. 1, http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0801/D080110.pdf (diakses
pada tanggal 17 Mei 2014, pukul 21.13)
http://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=14589 (diakses pada
tanggal 17 Mei 2014, pukul 21.24)