2018 : Rekayasa Biosintesis Triasilgliserol dan Kemampuan Tumbuh Kultur Sel Mikroalga sebagai Bahan Baku Biodiesel melalui Aplikasi Zat Pengatur Tumbuh

Ir. Sri Nurhatika M.P
Dini Ermavitalini S.Si.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Mikroalga menjadi organisme yang banyak diteliti dalam kaitannya dengan produksi biodiesel dikarenakan kemampuannya mengakumulasi lipid dalam jumlah yang besar, kecepatan pertumbuhan yang tinggi serta berdampak baik terhadap lingkungan. Meskipun demikian, realisasi komersialisasi mikroalga sebagai bahan baku biodiesel masih mengalami kendala karena tingginya biaya produksi. Peningkatan kandungan lipid sel dan peningkatan laju pertumbuhan mikroalga dapat dilakukan untuk mengurangi biaya produksi biodiesel dari mikroalga. Metode pembatasan nutrien dan cekaman lingkungan dapat meningkatkan kandungan lipid mikroalga akan tetapi membatasi pertumbuhan sel mikroalga. Sehingga metode ini menjadi tidak efektif karena biaya yang tinggi dalam produksi biodiesel masih terjadi (Singh et al, 2016). Zat pengatur tumbuh telah teridentifikasi di dalam sel mikroalga dan memainkan peran penting pada beberapa jalur metabolismenya (Kiseleva et al, 2012). Pada kondisi lingkungan dengan salinitas tinggi, kekeringan dan kekurangan nutrien, zat pengatur tumbuh dilaporkan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroalga (Bajguz and Piotrowska-Niczyporuk, 2013). Penelitian Park et al, 2013 menyatakan auksin yang ditambahkan pada kultur Chlamydomonas reinhardtii pada kondisi nitrogen terbatas dapat meningkatkan pertumbuhannya. Auksin dalam bentuk IAA juga dapat meningkatkan pertumbuhan Scenedesmus obliquus sebesar 2,5 kali dan peningkatan sintesis poly unsaturated fatty acid (PUFA) sebesar 59 % (Salama et al, 2014). Aplikasi zat pengatur tumbuh pada kultur sel mikroalga untuk kepentingan produksi biodiesel dapat menjadi alternatif metode yang ideal dikarenakan berpengaruh positif baik pada pertumbuhan sel dan produksi lipid selnya. Untuk mempersingkat langkah pemrosesan lanjut dalam produksi biodiesel dan memperingan biaya produksi, komposisi asam lemak yang terkandung dalam triasilgliserol sangat penting untuk diperhatikan. Asam lemak yang paling ideal digunakan dalam produksi biodiesel adalah asam lemak jenuh dan asam lemak monounsaturated dengan panjang karbon 12:0, 14:0, 16:0, 16:1, 18:0 dan 18:1 (Guo et al, 2014). Secara alami mikroalga memproduksi banyak polyunsaturates fatty acid (PUFA), dimana semakin tinggi kandungan PUFA akan mengurangi kestabilan oksidasi dan nilai cetane biodiesel yang dihasilkan. Di lain pihak, PUFA memiliki titik cair yang lebih rendah dibandingkan asam lemak monounsaturated atau asam lemak jenuh sehingga biodiesel dari mikroalga akan lebih baik pada cuaca dingin dibandingkan jenis bahan baku alami yang lain. Diketahui kekurangan biodiesel adalah buruknya kinerja pada temperatur yang dingin sehingga biodiesel dari mikroalga mungkin akan dapat mengatasi masalah ini (Prakoso et al, 2012). Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi aplikasi zat pengatur tumbuh berupa auksin dan sitokinin pada kultur sel mikroalga Nannochloropsis sp terhadap biomassa, kandungan triasilgliserol, komposisi asam lemak, kandungan klorofil dan ukuran selnya. Rangkaian cara kerja yang akan dilaksanakan dalam penelitian ini meliputi kultur sel Nannochloropsis sp. dan pembuatan kurva pertumbuhan sampai fase kematian sel, dimana dari kurva pertumbuhan tersebut akan ditentukan waktu pengambilan starter. Selanjutnya ditentukan waktu panen dengan membuat kurva pertumbuhan Nannochloropsis sp pada masing masing perlakuan sampai pada fase eksponensial akhir atau fase stasioner awal. Perlakuan auksin menggunakan IAA dengan konsentrasi 0, 0.1, 1 dan 10 ppm sedangkan perlakuan sitokinin menggunakan BAP dengan konsentrasi yang sama yaitu 0, 0.1, 1 dan 10 ppm. Penelitian dilaksanakan dengan rancangan acak lengkap dua faktor dengan 3 kali ulangan sehingga dalam penelitian ini terdapat 48 unit percobaan. Penimbangan biomassa dilakukan pada fase eksponensial akhir dengan cara pengukuran berat kering dengan menggunakan timbangan analitik. Analisa kuantitatif klorofil a dan b dilakukan dengan metode Wintermans and De Mots (1965) menggunakan pelarut etanol 96 % dan mengukur absorbansi larutan klorofil pada panjang gelombang 649 dan 665 nm. Penentuan konsentrasi triasilgliserol dilakukan dengan metode Nile Red Fluorometry (Liu, 2014). Analisa terhadap komposisi asam lemak dilakukan dengan menggunakan GC-MS (Gas Chromatography- Mass Spectrophotometry) (Song et al., 2013). Sedangkan panjang dan lebar sel tunggal diukur dengan mikroskop. Data dianalisis menggunakan ANOVA dua faktor yang dilanjutkan dengan uji signifikansi tukey untuk menentukan pengaruh perlakuan terhadap biomassa, konsentrasi klorofil a dan b dan konsentrasi triasilgliserol mikroalga Nannochloropsis sp. Komposisi jenis asam lemak pada masing masing perlakuan dan ukuran sel dianalisa secara deskriptif kuantitatif.