HASIL DAN PEMBAHASAN - .HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian 1. Identifikasi Mikroalga ... dan skor

  • View
    219

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of HASIL DAN PEMBAHASAN - .HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian 1. Identifikasi Mikroalga ... dan skor

25

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Penelitian

1. Identifikasi Mikroalga

Penentuan keseragaman jenis merupakan tahap awal yang harus dilakukan

pada mikroalga yang akan dijadikan sebagai bahan baku biodiesel untuk

memastikan bahwa isolat yang digunakan benar-benar jenis yang diharapkan dan

dalam kultur yang dibiakkan terdapat satu jenis mikroalga (monokultur). Akan

tetapi pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop cahaya

dengan perbesaran 1000 x menunjukkan bahwa kultur sel-sel isolat mikroalga

mengalami kontaminasi, sehingga di dalam kultur ditemukan beberapa jenis

mikroalga (Gambar 4B). Adapun pengecekan kandungan lipid menunjukkan isolat

mikroalga berpendar merah kekuningan yang berarti isolat mikroalga

mengandung lipid polar dan lipid netral (Gambar 4A).

(A) (B)

Gambar 4 (A) Pengamatan hasil verifikasi lipid dengan mikroskop fluorescence. (B) Pengamatan morfologi isolat mikroalga dengan mikroskop cahaya.

Identifikasi secara morfologi dari jenis mikroalga yang dominan

menunjukkan isolat mikroalga membentuk koloni yang tersusun atas 2, 4, 8 sel

atau kelipatannya dan berbentuk seperti bola kubus, sel dilindungi oleh adanya

lapisan musilagenus yang melapisi setiap sel seperti amplop, warna selnya biru

kehijauan (Gambar 4B) diduga termasuk dalam genus Chroococcus sp. dan

dikelompokkan dalam divisi Cyanophyta, sedangkan golongan yang lain termasuk

10 m

26

spesies dari Chlorophyta.Warna isolat yang mengalami perlakuan berbagai air

media dan konsentrasi P mulai hari ke-0 sampai hari ke-16 cenderung memiliki

warna yang sama yaitu berwarna hijau (Lampiran 2), tetapi berbeda nilai OD-nya.

Identifikasi secara morfologi hanya berhasil sampai pada tingkat genus untuk

jenis yang dominan dalam kultur.

Identifikasi molekuler dilakukan untuk mendukung identifikasi secara

morfologi. Pengecekan fragmen hasil isolasi DNA mikroalga (Gambar 5) melalui

elektroforesis menunjukkan hasil yang bagus dan terlihat adanya pita DNA yang

tajam, jelas dan tidak terdegradasi dengan ukuran sesuai dengan yang diharapkan.

Gambar 5 Hasil isolasi DNA (1,2) pita DNA isolat mikroalga (3) marka molekuler yang digunakan 1 kb DNA Ladder.

Pengecekan hasil PCR melalui elektroforesis menunjukkan panjang

produk PCR sesuai dengan yang diharapkan yaitu 600 bp untuk fragmen 1 yang

menggunakan primer SR1-SR5 dan 750 bp untuk fragmen 2 dengan primer SR4-

SR9 (Gambar 6). Tahap selanjutnya adalah purifikasi fragmen DNA hasil

amplifikasi PCR menggunakan protokol yang tersedia pada kit (Promega, USA)

untuk mendapatkan DNA secara murni untuk dilakukan sekuensing dan analisis

BLAST pada database Bank gen.

- 1

- 10

- 2 - 3

- 0,5

- 1,5

2 1 3 kb

27

Gambar 6 Hasil Amplifikasi DNA (PCR) gen 18S rDNA (1) pita DNA yang

dihasilkan menggunakan primer forward-reverse SR1-SR5 dengan panjang produk 600 bp (2) marker yang digunakan 1000 bp DNA Ladder (3) pita yang dihasilkan dengan menggunakan primer forward-reverse SR4-SR9 dengan panjang produk 750 bp.

Hasil sekuen gen 18S rDNA dari fargmen 1 dan fragmen 2 yang diperoleh

dengan menggunakan primer forward-reverse SR1-SR5 dan SR4-SR9 disajikan

pada Gambar 7. Berdasarkan hasil analisis sekuen gen 18S rDNA dengan

menggunakan program BLAST terhadap sekuen DNA menunjukkan bahwa 50%

dari sekuen DNA mikroalga mempunyai kemiripan (similaritas) 84% (E value 0,0

dan skor maksimum 645) dengan sekuen DNA aksesi Uncultured freshwater

eukaryote clone LG11-03 18S ribosomal RNA gene (AY919722.1), sedangkan

daftar beberapa organisme yang urutan nukleotidanya mempunyai kemiripan

DNA dengan isolat mikroalga dengan max identity 79-84% berdasarkan hasil

analisis BLAST ditampilkan dalam Tabel 5.

750 bp 600 bp

1 2 3

28

GGACTGCTGT CTCAAGATAA GCCATGCATG TCTAAGTATA AACAATTTAT 50 ACCGGTAAAA CCGCCAAGGG CTCTATAATA CATTTATTTT TTATTTTATT 100 GCACCCACAA TTTATATAAC TGCGTAATTT CTAGAGATAA TATACGTGAA 150 AAATCCCCAG TCTTTGGAAG GGATGTATTT ATTAAATAAA AAACCAATCC 200 ATCTCTCCGT TCGCTCCTTG GTGAATCATA ATAACTTTCC GGATCAAACG 250 GCCGCGTGTC TGCTACGCTT CATTCAAATT TCTGCCCGAT CAACTTTCTA 300 TGGACGGATA GAGGCCTAAC ATCCTTTTAA CGGGCGACGG ACAATTAAGG 350 ATCGATTCCT TACAGAGAGC CTGCCAGATC AATACCACTT CCAAGGAAGG 400 AAAGTAGCCC GCACATTACC CAATCCTTAC TCACACAGGT AGTGACTATC 450 AATAACTATG CAGTCCCCGA ACAGGCCGGT GTAATTGGAA TGAGAACAAT 500 TTAAATCCCT TATCGAGGAA CAATTAGAGG GCAAGTCTGG TGCCAGCAGC 550 CGCGGTAATT CCAGCTCCAA TAGCGTATAT TAAAGTTGCT GCAGTTAAAA 600 AGCTCGTAGT TGAATTTCTG GAGCGTATAT TAAAGTTGCT GCAGTTAAAA 650 AGCTCGTAGT TGAATTTCTG GCCCGGGNCG CCTGGCCGCC CAGCGTTGGC 700 CCGTGGCGTG GAGGCTCCCT CCCGCTGTAC GACTGGGGAT CATCTTTTCC 750 GTTTGTTGGC CCGCGTCCGC CATTGTGATC TGTTAAAATT AAAAAGCGCA 800 AGCGTCGCTC TTGCGCTCTT GCTTTGAATA CATTGAAATG GTAAAACCGC 850 GCTTTACTTT CGTTTGTTTT TGAAGGTGAC AAAAAGTAAA ATAAGTTGGG 900 AGGGGGGTTG TTGGGCTGTC GGGTGTTCAG TGCTGGTCTT TGTTGACCAC 950 AAGCTGAACA GAAACCAACG CCCAGNCGGA ATCATTTCTT TAATAAAAAA 1000 GTAAAGTTAT AGGAGAGAAT AAGATAACCT CCCGCCCTTG TTCATACAAT 1050 AAGCCTTCCC ACCTGTCTTT GACTGCGGTT TGACTCTGTC TCATCTGGCG 1100 GATCTCTAGA AACTTAAGGT TCCGGGTTCC CGGGGGGTAT GGTTGGAATN 1150 CTGAAACTTT TGACAAANAC CGCCAGTCNC CCGAGNAGCG GAGCCTGTGG 1200 CCTAACTCTG ACTCACAAAA CGAAACCTCA CTCGACCACG ACACTTTTGA 1250 CATATAGAGA GGGATT 1266

Gambar 7 Hasil sekuen gen 18S rDNA isolat mikroalga yang berasal dari sumber air panas Cipanas.

29

Tabel 5 Daftar organisme yang mempunyai kemiripan DNA dengan isolat mikroalga berdasarkan hasil BLAST dari koleksi database Bank Gen

Accecion Description Max score

Total score

Query coverage

E value Max indentity

AY919722.1 Uncultured freshwater eukaryote clone LG11-03 18S ribosomal RNA gene, partial sequence 645 645 50% 0,0 84%

AJ130863.1 Unidentified eukaryote 18S ribosomal RNA, clone LKM74, partial 636 636 50% 1,00E-178 83%

AY919786.1 Uncultured freshwater eukaryote clone LG30-03 18S ribosomal RNA gene, partial sequence 630 630 50% 6,00E-177 83%

GQ995317.1 Uncultured Chytridiomycota clone T5P1AeC12 18S ribosomal RNA gene, partial sequence 531 531 50% 4,00E-147 80%

AB586075.1 Spizellomyces sp. NBRC 105423 gene for 18S ribosomal RNA, partial sequence 524 524 50% 6,00E-145 79%

2. Pertumbuhan Mikroalga

Pertumbuhan mikroalga diukur berdasarkan nilai OD. Isolat mikroalga

sampai hari ke-16 mengalami pertumbuhan berbeda pada perlakuan air media dan

konsentrasi P, tetapi secara umum menghasilkan pola pertumbuhan yang sama,

meliputi fase lag, fase eksponensial, dan fase stasioner. Fase lag atau adaptasi

berlangsung selama hari pertama perlakuan, diikuti fase eksponensial pada semua

perlakuan air media terjadi sampai hari ke-14. Selanjutnya mengalami fase

stasioner (Gambar 8).

Perlakuan komposisi air media dan konsentrasi P secara tunggal

berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan mikroalga, tetapi interaksi antara kedua

faktor tidak mempengaruhi secara nyata (Lampiran 5). Penggunaan komposisi air

media yang mengandung SAP Cipanas pada media tumbuh mikroalga

menghasilkan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan air

media yang mengandung aquades (Tabel 6). Komposisi air media yang

mengandung aquades:SAP dengan perbandingan 1:2 (v/v) memiliki nilai rata-rata

30

pertumbuhan yang paling tinggi dengan nilai absorbansi yaitu 2,19. Isolat

mikroalga pada media yang mengandung aquades:SAP dengan perbandingan 1:0

(v/v) memiliki nilai rata-rata pertumbuhan paling rendah dan lebih lambat

peningkatan pertumbuhannya selama fase kriptik pada hari ke-10 sampai harike-

14, sehingga lebih cepat mengalami fase kematian dibandingkan dengan

perlakuan yang lain (Gambar 8).

Tabel 6 Rata-rata OD pada hari ke-16 pada komposisi air media yang berbeda

Air media Rata-rata OD

Aquades:SAP (1:0) 1,83a Aquades:SAP (0:1) 2,17b Aquades:SAP (1:1) 2,16b Aquades:SAP (2:1) 2,11ab Aquades:SAP (1:2) 2,19b

Keterangan : Nilai rata-rata pada kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 0,05 berdasarkan uji DMRT.

Gambar 8 Pola pertumbuhan isolat mikroalga pada komposisi air media yang

berbeda aquades:SAP (1:0)(v/v) ( ), aquades:SAP (0:1) (v/v)( ), aquades:SAP (1:1) (v/v) ( ), aquades:SAP (2:1) (v/v) ( ),

aquades:SAP (1:2) (v/v)( ).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Nila

i OD

pad

a

680

nm

Pertumbuhan (hari)

31

Perlakuan konsentrasi P yang semakin tinggi menyebabkan peningkatan

pertumbuhan isolat mikroalga (Tabel 7). Hasil yang diperoleh terlihat bahwa

konsentrasi P 120 ppm menunjukkan rata-rata pertumbuhan isolat mikroalga

paling tinggi(2,21) bila dibandingkan dengan perlakuan konsentrasi P 40 ppm dan

P 80 ppm sampai pada hari ke-14. Selanjutnya pertumbuhan isolat mikroalga pada

semua perlakuan mulai mengalami penurunan pertumbuhan yang menandakan

awal fase stasioner (Gambar 9).

Tabel 7 Rata-rata OD isolat mikroalga pada hari ke-16 pada tiga

tingkat konsentrasi P (ppm)berbeda

Konsentrasi P Rata-rata OD 40