2017 : Rekayasa Metabolisme Peningkatan Triasilgliserol dan Asam Lemak Jenuh Chlorococcum sp. sebagai Biodiesel Feedstock melalui Teknik Cekaman Fisikokimia

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

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Krisis energi beberapa tahun terakhir menjadi isu global yang mendapat perhatian cukup serius masyarakat dunia. Hal ini dikarenakan terdapat fakta yang menunjukkan terjadinya penipisan cadangan bahan bakar fosil yang disertai dengan peningkatan kebutuhan akan bahan bakar fosil tersebut (Schenk et al, 2008). Permasalahan ini mendorong dikembangkannya penggunaan sumber energi alternatif lain yang bersifat sustainable, dapat diperbarui dan ramah lingkungan yang disebut sebagai biofuel. Penggunaan biofuel sebagai sumber enegi alternatif memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan bahan bakar fosil karena biofuel lebih ramah lingkungan dan mengandung nilai oktan yang tinggi (Hidayat dan Syamsul, 2008). Salah satu biofuel adalah biodiesel. Biodiesel merupakan bahan bakar yang diperoleh dari minyak tumbuhan atau lemak hewan melalui proses transesterifikasi triasilgliserol dengan alkohol menjadi metil ester asam lemak (FAME) (Teresa et al, 2009). \nMikroalga merupakan salah satu organisme penghasil minyak tumbuhan yang mendapat perhatian cukup banyak dari para peneliti sebagai bahan baku biodiesel yang potensial dikarenakan mikroalga dapat menawarkan produksi biodiesel dalam skala besar tanpa terjadi kompetisi lahan untuk kebutuhan pangan dan dapat melakukan proliferasi sel dengan cepat. Spesies mikroalga yang potensial menjadi bahan baku biodiesel adalah spesies yang mampu mengakumulasi triasilgliserol (TAG) yang tinggi dengan kemampuan pertumbuhan yang tinggi pula (Sharma et al, 2012). Selain itu untuk mempersingkat langkah pemrosesan lanjut dalam produksi biodiesel dan memperingan biaya produksi, komposisi asam lemak yang terkandung dalam triasilgliserol sangat penting untuk diperhatikan. 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). Dengan demikian diperlukan rekayasa untuk menghasilkan komposisi asam lemak jenuh dan asam lemak monounsaturated pada mikroalga sekaligus meningkatkan jumlah triasilgliserol untuk menghasilkan biodiesel yang unggul dalam pemrosesan dan aplikasinya. \nChlorococcum sp adalah mikroalga dari kelas Chlorophyceae yang potensial menjadi bahan baku biodiesel karena memiliki kemampuan mengakumulasi triasilgliserol dengan konsentrasi yang tinggi sebagai respon cepat fisiologi terhadap perlakuan induksi.. Pada penelitian Azzahidah dan Ermavitalini, 2015 Chlorococcum berhasil diisolasi dari perairan wonorejo Surabaya dan berdasarkan analisis kualitatif menggunakan pewarnaan nile red, Chlorococcum memiliki kandungan triasilgliserol yang sangat tinggi. Tingginya akumulasi triasilgliserol di dalam sel Chlorococcum pada penelitian Azzahidah dan Ermavitalini, 2015 diduga terjadi akibat pengaruh dari kondisi lingkungan berupa salinitas yang tinggi yaitu sebesar 8‰ diluar kisaran salinitas optimal yang dibutuhkan Chlorococcum untuk tumbuh secara normal yaitu 0-2 ‰ (Jiang et al, 1999). Pertumbuhan biomassa Chlorococcum mengalami penurunan dengan adanya peningkatan salinitas dan terjadi peningkatan lipid simpanan berupa triasilgliserol di dalam selnya sebagai bentuk pertahanan terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan (Harwati, 2013 ; Hu et al, 2013). \nRekayasa metabolisme yang dapat menginduksi peningkatan triasilgliserol dan perubahan komposisi asam lemak pada mikroalga antara lain cekaman pengurangan nutrien berupa nitrogen dan fosfor, cekaman temperatur, cekaman osmotik, cekaman salinitas dan ph, cekaman logam berat, perubahan intensitas cahaya, siklus terang/ gelap dan paparan radiasi sinar UV dan sinar gamma. Dengan adanya cekaman tersebut maka sel mikroalga akan mengubah kemampuan pertumbuhan biomassa menjadi penyimpanan lipid netral triasilgliserol yang merupakan prekursor dalam pembuatan biodiesel sebagai bentuk pertahanan terhadap kondisi lingkungan yang tidak ideal (Sharma et al, 2012). \nTujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh cekaman fisikokimia meliputi cekaman nitrogen dan siklus terang/ gelap (fotoperiode) terhadap peningkatan triasilgliserol dan asam lemak jenuh pada mikroalga Chlorococcum sp. Rangkaian cara kerja yang akan dilaksanakan dalam penelitian ini meliputi kultur sel Chlorococcum sp. dan pembuatan kurva pertumbuhan sampai fase kematian sel, selanjutnya dari kurva pertumbuhan tersebut akan ditentukan waktu pengambilan starter. Setelah itu kultur sel Chlorococcum sp. diberikan perlakuan penelitian rancangan acak lengkap dua faktor cekaman nutrien dan fotoperiode kemudian dilakukan pembuatan kurva pertumbuhan sampai f