Post on 21-Feb-2018
5
II. TELAAH PUSTAKA
Mikroalga merupakan organisme berukuran renik diameternya antara 3-30 μm,
baik sel tunggal maupun koloni yang hidup di seluruh wilayah perairan tawar
maupun laut yang lazim disebut fitoplankton.Mikroalga termasuk prokariot/eukariot,
umumnya bersifat fotosintetik yang mengandung pigmen berwarna hijau (klorofil),
coklat (fikosantin), biru kehijauan (fikobilin), dan merah (fikoeritrin).Morfologi
mikroalga berbentuk uniseluler atau multiseluler tetapi belum ada pembagian yang
jelas pada sel-sel komponennya.Hal itulah yang membedakan mikroalga dari
tumbuhan tingkat tinggi (Romimohtarto, 2004).
Wehr et., al (2003), menyatakan terdapat 4 divisi utama mikroalga yaitu :
Bacillariophyta (Diatom), Chlorophyta (Alga hijau), Chrysophyta (Alga emas) dan
Cyanophyta (Alga biru). Identifikasi mikroalga bentik dilakukan secara manual
dengan membandingkan pengamatan melalui mikroskop, ada 4 karakteristik yang
digunakan untuk membedakan divisi mikroalga yaitu tipe jaringan sel, ada tidaknya
flagella, tipe komponen fotosintesis, dan jenis pigmen sel. Morfologi sel dan sifat sel
yang menempel baik yang berkoloni ataupun filamen merupakan informasi yang
dapat digunakan untuk mengklasifikasikan masing-masing kelompok mikroalga.
Selain dari karakteristik morfologi (morphological characteristics), komposisi
biokimia dan asam lemakpada setiap sel mikroalga dapat juga digunakansebagai
pembeda dari masing-masing spesies.
Menurut Soelistiono (1990) mikroalga mengandung protein, karbohidrat dan
asam lemak tak jenuh.Kandungan lemak (lipid) dan asam lemak (fatty acid) yang ada
dalam mikroalga merupakan sumber energi. Kandungan ini dihasilkan dari proses
fotosintesis yang merupakan hidrokarbon (Prince & Haroon, 2005). Senyawa
hidrokarbon menurut Thorn (2007) merupakan senyawa lipid yang disimpan dalam
bentuk minyak (trigliserida) maupun asam lemak jenuh.Senyawa trigliserida dari
alga dapat diubah karakteristiknya dalam bentuk metil ester melalui
transesterifikasi.Fatty acid metal ester (FAME) yang dihasilkan dapat digunakan
untuk campuran solar sebagai bahan dasar pembentuk bahan bakar. Menurut Chisti
(2007), telah dilakukan beberapa penelitian untuk mengetahui potensi mikroalga
sebagai penghasil lipid dengan kadar yang berbeda-beda (Tabel 2.1).
bio.unsoed.ac.id
6
Tabel 2.1 Kandungan·lipid pada beberapa mikroalga (Chisti, 2007)
Jenis mikroalga % lipid dari berat kering
Botryococcus braunii 25-75Chlorella sp. 28-32Crypthecodinium cohnii 20Cylindrotheca sp. 16-37Dunaliella primolecta 45-33Isochrysis sp. 20Monallanthus salina N 20-35Nannochloris sp. 31-68Nannochloropsis sp. 35-54Neochloris oleoabundans 20-30Nitzschia sp. 50-77
Menurut Hausemann et al., (2003) penelitian tentang diatom telah diketahui
potensinya sebagai sumber pakan, penghasil enzim, penghasil asam lemak esensial
dan lain sebagainya.Diatom tergolong mikroalga yang cukup tinggi kandungan asam
lemaknya sehingga bisa diekstrak.Diatom memiliki kandungan asam lemak yang
tinggi sehingga dapat diekstrak dan diolah lebih lanjut menjadi biofeul.
Biofuel merupakan bahan bakar nabati dapat diperbaharui (renewable
resources).Biofuel terdiri dari bioethanol dan biogas yang dihasilkan oleh biomassa,
baik tumbuhan, hewan, mikroba maupun limbah.Biofuel adalah campuran senyawa
asam lemak berupa metal atau alkil ester yang dikonversi dari lemak nabati, lemak
hewani dan minyak nabati yang telah dipakai (jelantah). Biofuel dari mikroalga dapat
dijadikan solusi permasalahan kekurangan bahan bakar pada saat ini dan masa yang
mendatang seperti di Indonesia (Chisti, 2007).
Kandungan makromolekul dalam biomassa mikroalga ini telah banyak diteliti
dan dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif (Sheehan et al., 1998) dan sebagai
bahan baku pembuat biofuel (Schenk et al., 2008) kandungan minyaknya bahkan
dapat mencapai lebih dari 50%, minyak nabati ini dapat digunakan untuk bahan baku
pembuat biofuel.Kandungan minyak mikroalga yang cukup tinggi merupakan salah
satu alasan pengembangan biofuel oleh negara-negara maju di Eropa, selain alasan
yang terkait dengan lingkungan.Komposisi asam lemak pada mikroalga yang sangat
bervariasi menyebabkan karakteristik biodiesel yang dihasilkan juga beragam.
Kandungan minyak pada mikroalga berhubungan dengan kandungan lipidnya,
ada tidaknya lipid pada mikroalga dapat diketahui dengan menggunakan Nile Red
(Gunawan, 2010; Cooksey et al., 1987).Larutan Nile Red digunakan untuk
mengetahui kandungan lipid pada mikroalga melalui pembendaran warna (Cooksey
bio.unsoed.ac.id
7
et al., 1987). Mikroalga yang mengandung lipid akan menujukkan pembendaran
warna kuning mengkilap (Gunawan, 2010; Priscu, 1990; Cooksey et al., 1987).
Gunawan (2010), menyatakan bahwa perubahan warna terjadi karena Nile
Redbereaksi dengan lipid yang terkandung dalam sel mikroalga dengan mengubah
ligand menjadi kuning/merah.
Kandungan lemakmikroalga tergantung dari jenis mikroalga, rata-rata
pertumbuhan dan kondisikultur mikroalga (Chisti, 2007).Keunggulan dari mikroalga
yaitu pertumbuhannya yang cepat, dapat dibudidayakan secara cepat dan
kemampuan untuk menghasilkan minyak alami (lipid) yang sangat besar dan
menghasilkan sedikit polusi dibandingkan bahan bakar petroleum menjadikan salah
satu alternatif bahan bakar nabati yang dapat diperbaharui (renewable resources).
Pengembangan budidaya mikroalga dapat dikembangkan dalam dimensi volume,
sehingga dengan luasan lahan yang sama dapat memperoleh biomassa yang lebih
banyak. Produktifitas minyak mikroalga lebih besar dibandingkan sumber minyak
nabati yang lain. Namun beberapa permasalahan yang menghambat pemanfaatan
mikroalga sebagai sumber bahan bakar nabati (biofuel) antara lain ketersediaan jenis-
jenis mikroalga unggulan yang mudah dikembangkan dengan kandungan lipid
tinggi.Menurut Verma et al., (2010) berbagai keuntungan mikroalga sebagai sumber
energi alternatif telah dikemukaan diantaranya yaitu: (a). kemampuan berfotosintesis
sangat tinggi, sekitar 3–8% sinar matahari mampu dikonversikan menjadi energi
dibanding tanaman tingkat tinggi lainnya yang hanya sekitar 0,5%, (b). memiliki
siklus hidup yang pendek (±1–10 hari), (c). kemampuan untuk mensintesis lemak
sangat tinggi (± 40–86% berat kering biomassa), (d). tidak bersaing dengan produk
pangan (e). tidak banyak membutuhkan pupuk dan nutrisi, (f). kemampuan bertahan
pada kondisi lingkungan yang ekstrim (salinitas tinggi atau lingkungan yang
tercemar) seperti di lingkungan perairan sungai.
Sungai merupakan habitat bagi organisme perairan termasuk mikroalga.Istilah
habitat juga untuk menunjukkan tempat tumbuh dan berkembangnya kelompok
organisme berbagai jenis yang membentuk suatu komunitas (Resosoedarmo, 1988
dalam Wiryanto, 1997). Sungai merupakan suatu ekosistem yang di dalamnya selalu
terdapat komponen abiotik dan biotik yang saling mempengaruhi satu sama lain.
Suatu individu akan membentuk populasi, satuan-satuan populasi mendiami habitat
bersama membentuk komunitas. Kelimpahan diartikan sebagai banyaknya individu
yang terdapat dalam contoh sampel yang diambil.Kelimpahan suatu organisme
bio.unsoed.ac.id
8
berubah-ubah sepanjang aliran sungai, beberapa jenis hanya di hulu sedang jenis-
jenis lainnya hanya ditemukan di hilir.Perbedaan ini ditentukan oleh faktor fisika dan
kimia.Faktor fisika dan kimia perairan sungai ini dapat dipengaruhi oleh kegiatan
manusia dari lingkungan sekitarnya.Kegiatan tersebut dapat berupa limbah dari
industri tapioka yaitu menghasilkan limbah padat berupa onggok dan limbah
cair.Limbah cair tapioka yang dibuang ke badan perairan sungai merupakan limbah
organik (Whitten, 1987). Limbah organik ini terdiri dari bahan-bahan organik yang
umumnya terdiri dari senyawa, yaitu: bahan organik yang mudah terurai seperti
protein, karbohidrat dan lemak (Winarno dan Fardiaz, 1974).
Menurut Kabinawa dan Agustini (2005) bahwa limbah organik yang dibuang
di badan air sungai akan mengalami proses penguraian oleh mikroorganisme menjadi
bahan anorganik sederhana yang dapat digunakan sebagai nutrisi untuk pertumbuhan
organisme perairan yaitu mikroalga karena umumnya kaya akan nutrien N (nitrat), P
(fosfat), Si (silika), C (karbon), dan K (kalium) yang merupakan nutrisi bagi
pertumbuhan sel mikroalga.
bio.unsoed.ac.id