DIANI SARTIKA - repository.ipb.ac.id · Mengandung Pigmen dari Chlorella vulgaris pada Umur Panen...

1

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN LIPID MENGANDUNG PIGMEN DAN

KOMPOSISI KIMIA DARI Chlorella vulgaris PADA UMUR

PANEN YANG BERBEDA

DIANI SARTIKA

C34050519

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2

RINGKASAN

DIANI SARTIKA. C34050519. Aktivitas Antioksidan Lipid Mengandung Pigmen dan komposisi kimia dari Chlorella vulgaris pada Umur Panen yang Berbeda. Dibawah bimbingan IRIANI SETYANINGSIH, UJU dan TJANDRA CHRISMADHA. Mikroalga salah satu komoditi hasil perairan yang memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan, salah satunya sebagai sumber antioksidan. Salah satu mikroalga yang memiliki aktivitas antioksidan adalah Chlorella vulgaris. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan dan menguji aktivitas antioksidan lipid mengandung pigmen dari Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda, menentukan kandungan pigmen pada ekstrak lipid Chlorella vulgaris dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT), dan menentukan komposisi kimia Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda.

Fase logaritmik Chlorella vulgaris pada semua perlakuan umur panen dimulai pada awal kultivasi sampai hari ke-4, fase penurunan laju pertumbuhan dicapai pada hari ke-5 sampai hari ke-6 dan fase stasioner dicapai pada hari ke-7 sampai dengan pada hari pemanenan. Berat kering (g/l) pada umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 0,22; 0,35; dan 0,37 sedangkan berat organik (g/l) pada umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 0,20; 0,33; dan 0,35. Produktivitas (g/l/hari) Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 8 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 0,076; 0,057; dan 0,041. Persentase kadar protein Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 39,02%; 31,01%; dan 21,97% berat kering. Persentase kandungan karbohidrat pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 23,05%; 26,13%; dan 22,56% berat kering. Persentase kadar lipid pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 11,94%; 12,96%; dan 16,51% berat kering. Persentase kadar klorofil-a Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 0,14%; 0,15%; dan 0,11% berat kering. Persentase kadar klorofil-b Chlorella vulgaris pada umur panen 9, 18, dan 27 hari berturut-turut adalah 0,05%; 0,05%; dan 0,04% berat kering. Biomassa Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 9 hari, 18 hari, dan 27 hari mampu menghambat terjadinya oksidasi asam linoleat sebesar 68%; 67% dan 68% berat kering.

Rendemen ekstrak pasta pada umur panen 9, 18, dan 27 hari yang diperoleh dari hasil ekstraksi berturut-turut sebesar 15%, 19%, dan 21,3%. Ekstrak lipid Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 9 hari, 18 hari, dan 27 hari secara berturut-turut mampu menghambat terjadinya oksidasi asam linoleat sebesar 71,33%; 67% dan 70%. Pengujian KLT menunjukkan bahwa jumlah komponen aktif yang terdapat pada ekstrak sebanyak 6 komponen. Pada fraksi 1 diduga merupakan feoforbid-a, fraksi 2 diduga merupakan klorofil-b, fraksi 4 adalah klorofil-a, fraksi 5 hasil merupakan feofitin-a, fraksi 6 teridentifikasi sebagai β-karoten dan terdapat 1 fraksi yaitu fraksi 3 yang tidak teridentifikasi.

i

Judul : AKTIVITAS ANTIOKSIDAN LIPID MENGANDUNG

PIGMEN DAN KOMPOSISI KIMIA DARI Chlorella vulgaris

PADA UMUR PANEN YANG BERBEDA

Nama : Diani Sartika

NRP : C34050519

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Iriani Setyaningsih, M.S Uju S.Pi, M.Si

NIP. 19600925 1986 01 2 001 NIP. 19730612 2000 12 1 001

Pembimbing III

Drs. Tjandra Chrismadha M.Sc

NIP. 320 005 660

Mengetahui,

Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan

Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS. M, Phill

NIP.19580511 1985 03 1 002

Tanggal lulus :

ii

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN LIPID MENGANDUNG PIGMEN DAN KOMPOSISI KIMIA DARI Chlorella vulgaris PADA UMUR

PANEN YANG BERBEDA

DIANI SARTIKA

C34050519

Skripsi

sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

iii

Pernyataan Mengenai Skripsi dan Sumber Informasi

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Aktivitas Antioksidan Lipid

Mengandung Pigmen dari Chlorella vulgaris pada Umur Panen yang

Berbeda adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun

kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal dari atau

kutipan dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir

skripsi ini.

Bogor, Januari 2010

Diani Sartika C34050519

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, 4 September 1987 sebagai anak

kedua dari keluarga Bapak Mulyadi dan Ibu Supadmi. Pada

tahun 1992 penulis memulai pendidikan formal di TK Kasih

Ananda Jakarta Barat, dilanjutkan di SD Negeri 13 Pagi

Meruya Utara, Jakarta Barat tahun 1993-1999. Kemudian

penulis melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 75 Jakarta

dan lulus pada tahun 2002. Pada tahun 2002-2005 penulis melanjutkan pendidikan

di SMU Negeri 78 Jakarta.

Pada tahun 2005 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian

Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Setelah

lulus Tingkat Persiapan Bersama (TPB), pada tahun 2006 penulis diterima di

Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.

Semasa kuliah penulis mendapat kesempatan menjadi Asisten Praktikum

Avertebrata Air tahun ajaran 2007/2008, Penanganan Hasil Perairan 2007/2008

dan 2008/2009, Teknologi Pengolahan Hasil Perairan 2008/2009, dan

Mikrobiologi Hasil Perairan 2009/2010. Penulis juga pernah melaksanakan

praktek lapang di PT Makanan Sehat Nusantara selama 1 bulan di Tanjung Priuk,

Jakarta Utara.

Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu kelautan,

penulis melakukan penelitian dengan judul Aktivitas Antioksidan Lipid

Mengandung Pigmen dan Komposisi Kimia Chlorella vulgaris pada Umur

Panen yang Berbeda sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

v

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT yang telah

memberi rahmat, taufik, hidayah dan inayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penelitian ini dengan judul Aktivitas antioksidan lipid

mengandung pigmen dan komposisi kimia Chlorella vulgaris pada umur

panen yang berbeda. Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas

Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini :

1 Ibu Ir. Iriani Setyaningsih, MS, dan Bapak Drs. Tjandra Chrismadha, M.Sc

selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan, nasihat, penjelasan dan

bantuan baik materil dan non materil yang telah diberikan kepada penulis.

2 Bapak Uju S.pi, M.Si selaku dosen pembimbing sekaligus dosen pembimbing

akademik atas segala bimbingan, nasihat, penjelasan dan motivasi yang telah

diberikan kepada penulis.

3 Ibu Asadatun Abdullah, S. Pi, M.Si selaku dosen penguji yang telah

memberikan nasihat, kritik, dan saran selama penulisan.

4 Bapak Dr. Ruddy Suwandi, MS, M.Phil selaku Ketua Departemen Teknologi

Hasil Perairan atas bimbingannya kepada penulis.

5 Bapak Dr. Agoes M. Jacoeb Dipl. Biol selaku Ketua Komisi Pendidikan

Departemen Teknologi Hasil Perairan atas bimbingannya kepada penulis.

6 Dosen-dosen dan staf THP yang telah membantu dan memberi ilmu yang tidak

terhingga selama penulis menempuh pendidikan.

7 Kedua orang tua yang selalu setia memberikan kasih sayang yang begitu besar.

Aa Guntur, Fajar dan keluarga besarku atas semua motivasi, doa, dan

dukungan yang diberikan baik moril maupun materil serta kasih sayang kepada

penulis.

8 Ibu Yayah, Mas Deni, Mba Mey, Ibu Ema dan Mas Ipul atas segala bantuannya

selama penelitian.

vi

9 Teman seperjuangan selama penelitian Evi, Ita, Riska, Sena, dan ka Dika atas

perhatian dan bantuannya selama ini.

10 Istifa Rini, Siti Maryam, Putri Yudi Utami, Sinta Rahmi Putri, Riezkiana Putri,

Asrina Giatinigrum, Amelia Fatmi, Anne Prasatiane, Purwatiningsih atas

persahabatan, persaudaraan, semangat, dan dukungan yang selalu diberikan.

11 THP’42 : Ado, Pus, Ulfa, Ozy, Nina, Uut, Rodi, Ita, Miftah, Tia, Nazar, Pur,

Aneu, Fery, Hernita, Widi, Dini, Anco, Seno, Dan, Jamal, Indri, Ale, Cocom,

Ika, Ulie, Rinto, Sena, Anggie, Erna, Niken, Rustam, Orie, Junide, Dewi,

Adrian, Vivit, Ifa, Bayu, Melda, Ance, Pite, Fathu, Evi, Febri, Pril, Sinngih,

Riska, Jamal, Inka, Fahrul, Irma, Zaen, Dita, Ipang, Sofie, Fuad, Sari, Binyo,

Tyas, Sugara, Mirza, Martcha dan Arie atas semangat, bantuan dan canda tawa

selama ini.

12 Kakak-kakak THP 40 dan 41 serta adik-adik THP 43, 44, dan 45 atas

dukunganya selama ini.

13 Keluarga Besar Nabila Girlz: Ka Opa, Mba Ana, Ka Indri, ka Icha, Ka Mina,

Vivi, Zuzu, Risty, Citra, Irin, Ana, Leni, Nisa, Mba pie, Yunda, Ayu, Yaya,

Almira, Dini, Essy, Ela. Atas kegilaan dan kebersamaanya.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih ada kekurangannya.

Oleh sebab itu penulis mengharapkan masukan berupa saran dan kritik yang

bersifat membangun dari pembaca dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pihak yang memerlukannya.

Bogor, Januari 2010

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................... 2

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Chlorella........................................................ 3

2.2 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroalga ........................... 4

2.3 Pola Pertumbuhan Mikroalga ................................................................. 7

2.4 Ekstraksi ................................................................................................. 9

2.5 Antioksidan ............................................................................................. 11

2.6 Radikal Bebas ......................................................................................... 12

2.7 Mekanisme Reaksi Radikal Bebas ......................................................... 14

2.8 Fraksinasi Ekstrak Antioksidan .............................................................. 15

3 METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat ...................................................................................... 16

3.2 Alat dan Bahan ............................................................................................ 16

3.3 Metode Penelitian ....................................................................................... 16

3.3.1 Penyegaran dan pengadaan stok inokulum Chlorella vulgaris ........ 17 3.3.2 Kultur dan pemanenan Chlorella vulgaris ...................................... 18 3.3.3 Ekstaksi senyawa antioksidan........................................................... 18 3.3.4 Pengujian pigmen menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) .... 20

3.4 Prosedur Analisa ........................................................................................ 20

3.4.1 Penghitungan jumlah sel .................................................................. 20 3.4.2 Biomassa sel kering ......................................................................... 21 3.4.3 Pengukuran protein .......................................................................... 21 3.4.4 Pengukuran total lipid ....................................................................... 22 3.4.5 Pengukuran karbohidrat .................................................................... 22 3.4.6 Analisa klorofil ................................................................................. 23

3.5 Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode Feri Tiosianat (FTC) ............... 24

3.6 Analisa Data ................................................................................................ 24

viii

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kurva Pertumbuhan Chlorella vulgaris .................................................. 26

4.2 Komposisi Kimia Chlorella vulgaris pada Umur Panen Berbeda. .......... 32

4.3 Kandungan Klorofil Chlorella vulgaris pada Umur Panen Berbeda ........ 34

4.4 Aktivitas Antioksidan Biomassa Chlorella vulgaris pada Umur Panen yang Berbeda ................................................................................. 36

4.5 Ekstrak Lipid Chlorella vulgaris ............................................................... 37

4.4.1 Aktivitas antioksidan ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ............................................................... 39

4.4.2 Pigmen pada ekstrak lipid Chlorella vulgaris ................................. 41

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan. .............................................................................................. 43

5.2 Saran ......................................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 44

LAMPIRAN ....................................................................................................... 48

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kandungan nutrien Chlorella vulgaris .................................................. 4

2 Proses reduksi molekul oksigen dalam rangkaian transpor elektron pada rantai respirasi mitokondria ............................................. 13

3 Rendemen ekstrak Chlorella vulgaris ................................................... 38

4 Nilai Rf dan warna spot visual masing-masing fraksi yang terbentuk ... 41

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Chlorella ................................................................................................ 3

2 Kurva pertumbuhan mikroalga .............................................................. 9

3 Diagram alir prosedur kerja penelitian .................................................. 17

4 Prosedur ekstaksi antioksidan Chlorella vulgaris ................................. 19

5 Kurva pertumbuhan Chlorella vulgaris ................................................ 26

6 Kurva kepadatan optik Chlorella vulgaris ............................................ 27

7 Hubungan antara kepadatan sel dan kepadatan optik (450 nm) pada kultur Chlorella vulgaris ....................................................................... 27

8 Perubahan warna kultur Chlorella vulgaris pada hari yang berbeda .... 30

9 Berat kering dan berat organik Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ........................................................................................ 31

10 Produktivitas (g/l/hari) Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ................................................................................................. 31

11 Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ...................................................................... 32

12 Kandungan klorofil-a dan klorofil-b Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ............................................................................... 35

13 Daya penghambatan biomassa Chlorella vulgaris terhadap oksidasi asam linoleat ......................................................................................... 36

14 Biomassa kering Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ... 37

15 Ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ......... 38

16 Aktivitas antioksidan ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda ............................................................................... 39

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Bahan-bahan dan penggunaanya dalam penelitian ............................... 49

2 Kepadatan sel Chlorella vulgaris selama pertumbuhan ........................ 50

3 Kepadatan optik Chlorella vulgaris selama pertumbuhan .................... 53

4 Berat Kering dan Berat Organik Chlorella vulgaris ............................. 55

5 Produktivitas Chlorella vulgaris. .......................................................... 59

6 Protein Chlorella vulgaris ..................................................................... 62

7 Karbohidrat Chlorella vulgaris ............................................................ 66

8 Lipid Chlorella vulgaris ........................................................................ 70

9 Klorofil-a dan klorofil-b Chlorella vulgaris ......................................... 73

10 Antioksidan Chlorella vulgaris ............................................................. 77

11 Penghitungan Rf .................................................................................... 79

1

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makanan instan, kebiasaan merokok, lingkungan yang tercemar, dan

terpaparnya kulit oleh sinar matahari merupakan suatu kondisi nyata yang

dihadapi setiap hari dan tidak dapat dirubah secara instan. Kondisi seperti ini

merangsang tumbuhnya senyawa radikal bebas yang dapat merusak tubuh.

Keberadaan radikal bebas dapat dikurangi dengan mengkonsumsi antioksidan

dalam jumlah yang cukup.

Tubuh manusia secara alami menghasilkan senyawa antioksidan tetapi

tidak cukup kuat untuk berkompetisi dengan radikal bebas yang dihasilkan oleh

tubuh sendiri setiap harinya (Tamat et al. 2007). Kekurangan antioksidan dalam

tubuh dapat diatasi melalui asupan antioksidan dari luar. Chlorella termasuk salah

satu organisme yang memiliki aktivitas antioksidan (Lee & Rosenbaum 2000).

Chlorella merupakan mikroalga yang mengandung hampir semua zat

makanan yang diperlukan oleh manusia dan berpotensi mencegah berbagai jenis

penyakit. Chlorella mengandung protein, klorofil, vitamin, kalsium, magnesium,

mineral, faktor pertumbuhan Chlorella (Chlorella Growth Factor), dan

bahan-bahan aktif yang lain. Kandungan klorofil Chlorella sepuluh kali lebih

banyak dibandingkan Spirulina (Kantilal 2006). Chlorella vulgaris banyak dikaji

dalam bidang farmasi seperti meningkatkan sistem imun, detoksifikasi,

meningkatkan daya ingat, mengurangi resiko arterosklerosis, antikanker, dan

antioksidan (Mukti et al. 2009). Ekstrak Chlorella dari Taiwan menunjukan hasil

positif sebagai antioksidan (Japan Food Research Laboratories 2007).

Chlorella regularis memiliki kemampuan sebagai antioksidan, antihipertensi,

dan antitumor. Kemampuan aktivitas antioksidan 3-9 g berat kering

Chlorella regularis sebanding dengan 67-201 g berat kering kol, 50-150 g berat

kering seledri dan 39-117 g berat kering bayam (Sibata & Sansawa 2008).

Ketersediaan nutrien dan kondisi lingkungan sangat menentukan

komposisi kimia dan kandungan bahan aktif yang berpotensi sebagai antioksidan.

Mikroalga pada kondisi cukup nitrogen cenderung memproduksi senyawa-

senyawa yang terkait dengan struktur fungsional, sementara pada kondisi

2

kekurangan nitrogen berganti menjadi memproduksi senyawa-senyawa bahan

cadangan energi seperti lemak (Piorreck & Pohl 1984 diacu dalam

Chrismadha 1993).

Penelitian tentang komposisi kimia dan aktivitas antioksidan

Chlorella vulgaris asal Indonesia pada umur panen berbeda belum banyak

terungkap. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang

senyawa antioksidan dan komposisi kimia Chlorella vulgaris yang dipanen pada

umur panen yang berbeda.

1.2 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mendapatkan dan menguji aktivitas antioksidan lipid mengandung pigmen

dari Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda.

2. Menentukan kandungan pigmen pada ekstrak lipid Chlorella vulgaris

dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT).

3. Menentukan komposisi kimia dan antioksidan biomassa Chlorella vulgaris

pada umur panen yang berbeda.

3

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Chlorella

Chlorella merupakan salah satu mikroalga pertama yang diisolasi sebagai

kultur murni oleh Beijerinck pada 1890 (Oh-Hama & Miyachi 1988). Chlorella

adalah ganggang hijau bersel tunggal. Sel-sel Chlorella berbentuk bulat,

berukuran 2-12 µm dan tidak mempunyai flagella sehingga tidak dapat bergerak

aktif. Chlorella memiliki klorofil, menyimpan tepung cadangan makanannya

dalam kantung makan atau pirenoid dan memiliki dinding sel yang kuat yang

tersusun atas polisakarida selulosa dengan matrik dari hemiselulosa dan pektin.

Chlorella hidup di air tawar, hanya sebagian kecil yang hidup di air payau dan

laut. Klasifikasi Chlorella (Bold & Wynne 1985) adalah sebagai berikut :

Filum : Chlorophyta

Kelas : Chlorophyceae

Ordo : Chlorococcales

Famili : Oocystaceae

Genus : Chlorella

Gambar 1 Chlorella Sumber : http://www.rbgsyd.nsw.gov.au.gif

Perkembangan Chlorella terjadi secara vegetatif. Masing-masing sel

induk membelah menghasilkan 4, 8, atau 16 autospora yang dibebaskan bersama

dengan pecahnya sel induk. Chlorella melalui empat fase siklus hidup. Keempat

fase tersebut (Bold & Wynne 1985) adalah :

1. Fase pertumbuhan (growth), periode perkembangan aktif sel massa yaitu

autospora tumbuh menjadi besar.

4

2. Fase pematangan awal (early ripening), autospora yang telah tumbuh menjadi

besar mengadakan persiapan untuk membagi selnya menjadi sel-sel baru.

3. Fase pematangan akhir (late ripening), sel-sel yang baru tersebut mengadakan

pembelahan menjadi dua.

4. Fase autospora (autospora liberation), pada fase ini sel induk akan pecah dan

akhirnya terlepas menjadi sel-sel baru.

Perbedaan spesies setiap Chlorella dipengaruhi oleh karakteristik fisiologi

dan biokimianya (Bold & Wynne 1985). Chlorella vulgaris hidup di air tawar

dan tumbuh optimum pada suhu 37 oC (Setlik et al. 1975 diacu dalam

Oh-Hama & Miyachi 1988). Chlorella mengandung nutrisi yang sangat memadai

dalam bentuk protein, asam amino, asam lemak tak jenuh, vitamin C, K,

B1, B6 dan B12, β-karoten dan CGF (Chlorella Growth Factor)

(Lee & Rosenbaum 2000). Kandungan nutrien pada Chlorella vulgaris dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Kandungan nutrien Chlorella vulgaris

Makro Nutrien Persentase (%)

Protein 16,5-49,9

Lemak 3,1-11,5

Karbohidrat 10,3-44,0

Hasil analisa dalam % berat kering. Sumber : Zhukova et al. 1969; Vladimirova et al. 1979 diacu dalam Oh-Hama & Miyachi 1988.

2.2 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroalga

Pertumbuhan mikroalga sangat erat kaitannya dengan ketersediaan hara

makro dan mikro serta dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Sumber elemen

anorganik yang dibutuhkan pada pertumbuhan alga hijau adalah nitrogen (N),

fosfor (P), kalium (K), magnesium (Mg), kalsium (Ca), sulfat (S), besi (Fe),

tembaga (Cu), mangan (Mn), dan zinc (Zn) (Oh-Hama & Miyachi 1988).

Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga,

antara lain cahaya, suhu, dan pH media ( Fogg 1975).

a. Intensitas cahaya

Mikroalga merupakan organisme autotrof yang mampu membentuk

senyawa organik dari senyawa anorganik melalui proses fotosintesis. Keberadaan

5

cahaya menentukan bentuk kurva pertumbuhan bagi mikroalga yang melakukan

fotosintesis. Mikroalga akan menyerap energi cahaya dan merubahnya menjadi

energi kimia melalui proses fotosintesis. Cahaya matahari dapat diganti dengan

sinar lampu TL (Tjahjo et al. 2002).

Pencahayaan merupakan faktor tumbuh utama pada mikroalga. Faktor

yang mempengaruhi pencahayaan yaitu lamanya pencahayaan dan intensitas

cahaya (Andersen 2005 diacu dalam Csavina 2008). Pencahayaan yang

berlebihan dapat menyebabkan fotoinhibition akibat dari stress fotooksidatif oleh

mikroalga (Leon & Galvan 1999 diacu dalam Csavina 2008). Kisaran intensitas

cahaya yang dapat diadaptasi bagi Chlorella antara 4000-30000 lux

(Oh-Hama & Miyachi 1988).

b. Karbon

Karbondioksida merupakan unsur yang penting dalam proses fotosintesis,

oleh karena itu tersedianya CO2 dalam jumlah yang cukup di dalam media akan

mendukung pertumbuhan kultur alga. Ketersediaan CO2 dapat dilakukan dengan

menggoyangkan media atau dengan aerasi. Karbondioksida tidak cukup disuplai

melalui difusi sederhana dari udara karena konsentrasinya sangat rendah (0,03 %),

sehingga tidak dapat mendukung pertumbuhan yang optimal dan produktivitas

yang tinggi (Becker 1994).

Senyawa HCO3- dapat ditambahkan untuk meningkatkan ketersedian CO2

di dalam media. Penambahan HCO3- ke dalam media telah dilakukan pada kultur

Chlorella vulgaris strain C-3, Chlorella sp. strain K dan Chlorella ellipsoidea

(Oh-Hama & Miyachi 1988). Mikroalga dapat menggunakan ion karbonat

(CO32-) dan ion bikarbonat (HCO3

-) sebagai sumber karbon.

c. Nitrogen

Nitrogen merupakan elemen yang sangat penting untuk kehidupan yaitu

sebagai penyusun protein dan bahan genetik. Senyawa nitrogen yang biasa

digunakan dalam kultur mikroalga adalah amonium, nitrat, dan urea. Alga

mengabsorbsi unsur nitrogen dalam bentuk amonium atau nitrat, meskipun

amonium dapat menjadi sumber nitrogen bagi tumbuhan pada pH tinggi, tetapi

kebanyakan alga tumbuh baik apabila mendapat sumber nitrogen dalam bentuk

nitrat. Peningkatan kandungan nitrogen menyebabkan peningkatan biomassa,

6

kandungan protein, dan klorofil (Becker 1994). Nitrogen yang dibutuhkan untuk

media kultur dapat diperoleh dari KNO3, NaNO3 dan NH4Cl (Tjahjo et al. 2002).

d. Nutrien esensial lainnya

Pertumbuhan mikroalga akan optimum jika nutrien terdapat dalam jumlah

yang cukup dengan perbandingan antar nutrien yang tepat (Becker 1994). Fosfor

merupakan bahan dasar pembentuk asam nukleat, enzim, dan vitamin. Unsur

fosfor dapat diperoleh dari KH2PO4, NaH2PO4, Ca3PO4 (Tjahjo et al. 2002).

Keberadaan fosfor dapat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan

(Effendi 2000).

Unsur kalium berfungsi dalam metabolisme karbohidrat dan juga sebagai

kofaktor untuk beberapa koenzim. Unsur kalium dapat diperoleh dari KCl,

KNO3, KH2PO4. Unsur besi (Fe) berperan dalam pembentukan klorofil dan

sebagai komponen esensial dalam proses oksidasi. Unsur ini dapat diperoleh dari

FeCl3, FeSO4, FeCaH5O7 (Isnansetyo & Kurniastuty 1995).

Unsur hara mikro dibutuhkan untuk menjalankan berbagai fungsi dalam

pertumbuhan mikroalga, misalnya mangan (Mn), zinc (Zn) diperlukan untuk

fotosintesis, unsur molibdad (Mo) diperlukan untuk metabolisme nitrogen. Unsur

hara mikro dibutuhkan dalam jumlah kecil tetapi harus ada dan untuk

menstabilkan fungsi hara mikro biasanya ditambahkan EDTA sebagai pengkelat

logam (Isnansetyo & Kurniastuty 1995).

f. Suhu

Suhu optimum untuk pertumbuhan mikroalga berkisar 15-30 oC, setiap

spesies mikroalga mempunyai suhu optimum yang khas untuk pertumbuhannya

(De La Noue & De Pauw 1988). Suhu optimum dapat bervariasi sesuai dengan

intensitas cahaya dan konsentrasi nutrien tertentu serta adaptasi mikroorganisme

terhadap suhu yang lebih tinggi dan lebih rendah (Fogg 1975).

Suhu yang umum untuk pertumbuhan Chlorella sp. yaitu berkisar antara

26-43 oC (Semenenko et al. 1969 diacu dalam Oh-Hama & Miyachi 1988). Suhu

15-30 oC merupakan suhu optimum pertumbuhan Chlorella ellipidea dan pada

suhu 25 oC menghasilkan kurva pertumbuhan tertinggi (Cho et al. 2007

diacu dalam Csavina 2008).

7

g. Derajat keasaman (pH)

Derajat keasaman adalah parameter yang menunjukan banyaknya ion

hidrogen yang terkandung dalam air. Nilai pH medium kultur merupakan faktor

pengontrol yang menentukan kemampuan biologis mikroalga dalam

memanfaatkan unsur hara (De La Noue & De Pauw 1988).

Batas toleransi mikroorganisme air terhadap pH bervariasi dan

dipengaruhi antara lain oleh suhu, oksigen terlarut, alkalinitas maupun jenis dan

stadia organisme. Chlorella sangat tahan terhadap kondisi lingkungan yang asam

dan masih dapat tumbuh pada pH 2, sedangkan medium yang optimum adalah

medium yang memiliki pH 6,6-7,3 (Fogg 1975). Kebanyakan mikroalga dapat

hidup pada pH antara 6,8-9,6 (Chapman & Chapman 1973).

h. Agitasi

Agitasi atau pengadukan mutlak dilakukan pada pengkulturan dengan

sistem batch, salah satunya dengan cara memberikan pasokan udara (aerasi) ke

dalam media. Aerasi merupakan cara pengadukan yang termudah dan efektif

(Becker 1994). Proses pengadukan dalam kultur mikroalga sangat penting dan

dilakukan secara terus menerus untuk mencegah pengendapan sel dan mencegah

perbedaan suhu dalam kultur (Oswald 1970).

2.3 Pola Pertumbuhan Mikroalga

Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan teratur semua

komponen di dalam sel hidup (Fardiaz 1989). Pertumbuhan mikroalga dibagi

dalam lima fase pertumbuhan, yaitu: fase lag, fase logaritmik atau eksponensial,

fase penurunan laju pertumbuhan, fase stationer, dan fase kematian (Fogg 1975).

1. Fase lag

Fase ini ditandai dengan tidak adanya peningkatan populasi. Fase ini

disebut juga sebagai fase adaptasi karena sel mikroalga sedang beradaptasi

terhadap media tumbuhnya. Lamanya fase lag tergantung dari media dan kondisi

lingkungan pertumbuhan serta umur dan jumlah inokulum (Fardiaz 1989).

Ukuran sel pada fase lag ini umumnya meningkat. Organisme mengalami

metabolisme, tetapi belum terjadi pembelahan sel sehingga kepadatan sel belum

meningkat.

8

2. Fase logaritmik atau eksponensial

Fase ini diawali dengan pembelahan sel dengan cepat dan konstan, dimana

pertambahan jumlah sel mengikuti kurva logaritmik. Sel membutuhkan energi

lebih banyak dibandingkan dengan fase lainnya, selain itu sel paling sensitif

terhadap keadaan lingkungan (Fardiaz 1989). Meningkatnya laju pertumbuhan

didukung oleh ketersediaan nutrien dan lingkungan yang baik sehingga

pertumbuhannya cukup optimal. Peningkatan kepadatan populasi pada fase log

terjadi karena peningkatan aktivitas fotosintesis yang tinggi untuk pembentukkan

protein dan komponen-komponen penyusun plasma sel yang dibutuhkan dalam

pertumbuhan (Fogg 1975).

3. Fase penurunan laju pertumbuhan

Penurunan laju pertumbuhan disebabkan karena tidak ada penambahan

nutrien sedangkan pemanfaatan nutrien oleh mikroalga terus berlanjut, sehingga

terjadi persaingan antar sel untuk mendapatkan nutrien yang semakin berkurang.

Intensitas cahaya yang diterima sel semakin berkurang akibat jumlah sel yang

semakin tinggi sehingga terjadi pembentukan bayangan dari sel itu sendiri juga

dapat menyebabkan penurunan laju pertumbuhan. Faktor lain yang dapat

menyebabkan penurunan laju pertumbuhan adalah menurunnya konsentrasi CO2

dan O2, dan terjadinya proses autoinhibition, yaitu proses menghasilkan senyawa

penghambatan pertumbuhan oleh sel itu sendiri (Fogg 1975).

4. Fase stationer

Peningkatan ukuran populasi tidak terjadi, jumlah sel terlihat cenderung

konstan, karena laju pertumbuhan seimbang dengan laju kematian pada fase

stasioner (Fogg 1975). Ukuran sel pada fase stasioner menjadi lebih kecil, karena

sel tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah mulai habis. Sel dimungkinkan

mempunyai komposisi berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik

karena kekurangan nutrisi, sehingga sel menjadi lebih tahan dalam keadaan

ekstrim seperti panas, dingin, radiasi dan bahan kimia. Sel memiliki cadangan

energi sehingga masih dapat menggunakan komponen tersebut untuk melakukan

pertumbuhan dan mempertahankannya walaupun kecepatannya sangat rendah

(Fardiaz 1989).

9

5. Fase kematian

Fase kematian ditandai dengan kepadatan populasi sel yang terus

berkurang. Kematian sel disebabkan oleh kehabisan nutrien dan akumulasi sisa

metabolisme atau bahan toksik spesifik. Laju pertumbuhan menurun sampai

akhirnya tidak ada lagi pertumbuhan dan sel mengalami lisis karena tidak

mendapat suplai nutrien lagi. Kurva pertumbuhan mikroalga disajikan pada

Gambar 2.

Keterangan:

Jumlah sel 1. Fase lag

(sel/ml) 2. Fase logaritmik

3. Fase penurunan laju pertumbuhan

4. Fase stasioner

5. Fase kematian

Umur kultur (hari)

Gambar 2 Kurva pertumbuhan Sumber : Fogg 1975

2.4 Ekstraksi

Ekstraksi merupakan suatu proses yang secara selektif mengambil zat

terlarut dari campuran dengan bantuan pelarut. Teknik ekstraksi didasarkan pada

kenyataan bahwa jika suatu zat dapat larut dalam dua fase yang tidak tercampur,

maka zat itu dapat dialihkan dari fase yang satu ke fase yang lain dengan

mengocoknya secara bersamaan. Pemilihan pelarut yang digunakan tergantung

pada sifat zat yang dilarutkan, karena setiap zat memiliki kelarutan yang berbeda

dalam pelarut yang berlainan (Achmadi 1992).

Gaya yang bekerja dalam proses ekstraksi adalah akibat adanya perbedaan

konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan cairan ekstraksi yang berada di luar

sel. Bahan pelarut yang mengalir ke dalam ruang sel akan menyebabkan

protoplasma membengkak dan bahan kandungan sel akan terlarut sesuai

kelarutannya (Voight 1994). Metode ekstraksi berdasarkan jenis pelarutnya dapat

dilakukan dengan dua cara yaitu aqueous phase dan organic phase. Cara aqueous

phase dilakukan dengan menggunakan air, sedangkan cara organic phase

dilakukan dengan pelarut organik. Prinsip ekstraksi menggunakan pelarut pada

10

waktu tertentu kemudian diikuti dengan pemisahan bahan yang diekstrak. Hal-hal

yang harus dipertimbangkan saat memilih pelarut (Achmadi 1992) antara lain:

1. Pelarut polar akan melarutkan senyawa polar, sedangkan pelarut non polar

akan melarutkan senyawa non-polar.

2. Pelarut organik cenderung melarutkan senyawa organik.

3. Air cenderung melarutkan senyawa organik dan garam dari asam maupun

basa organik.

4. Asam-asam organik yang larut dalam pelarut organik dapat diekstraksi

dengan menggunakan basa (NaOH, Na2CO3, dan NaHCO3).

Metode ekstraksi juga dikelompokkan berdasarkan tingkat kesulitannya,

yaitu ekstraksi sederhana dan ekstraksi khusus (Harborne 1987). Ekstraksi

sederhana terdiri atas:

1. Maserasi, yaitu metode ekstraksi dengan cara merendam sampel dalam

pelarut dengan atau tanpa pengadukan.

2. Perkolasi, yaitu metode ekstraksi secara berkesinambungan.

3. Reperkolasi, yaitu perkolasi dimana hasil perkolasi digunakan untuk

melarutkan sampel di dalam perkolator sampai senyawa kimianya

terlarut.

4. Diakolasi, yaitu perkolasi dengan penambahan tekanan udara.

Ekstraksi khusus terdiri atas:

1. Soxhletasi, yaitu metode ekstraksi secara berkesinambungan untuk

melarutkan sampel kering dengan menggunakan pelarut bervariasi.

2. Arus balik, yaitu metode ekstraksi secara berkesinambungan dimana

sampel dan pelarut saling bertemu melalui gerakan aliran yang

berlawanan.

3. Ultrasonik, yaitu metode ekstraksi dengan alat yang menghasilkan

frekuensi bunyi atau getaran antara 25-100 KHz.

Pelarut nonpolar merupakan salah satu pelarut yang terkenal efektif

mengekstrak senyawa kimia seperti lilin, lemak, dan minyak yang mudah

menguap. Pelarut semipolar mampu mengekstrak senyawa fenol, terpenoid,

alkaloid, aglikon dan glikosida. Pelarut yang bersifat polar, mampu mengekstrak

11

senyawa alkaloid kuartener, komponen fenolik, karotenoid, tanin, gula, asam

amino, dan glikosida (Harborne 1987).

Proses ekstraksi terdiri dari beberapa tahap yaitu penghancuran bahan,

penimbangan, perendaman dengan pelarut, penyaringan, dan pemisahan.

Penghancuran bertujuan untuk mempermudah pengadukan dan kontak bahan

dengan pelarutnya. Bahan ditimbang untuk mengetahui berat awal bahan

sehingga dapat ditentukan rendemen yang dihasilkan. Bahan yang telah

ditimbang kemudian direndam dalam pelarut yang sesuai. Tahap selanjutnya

adalah tahap pemisahan yang terdiri dari penyaringan dan evaporasi. Penyaringan

dilakukan untuk memisahkan residu bahan dan pelarut yang telah mengandung

senyawa bioaktif. Pemisahaan pelarut dengan senyawa bioaktif yang terikat

dilakukan evaporasi sehingga pelarut akan menguap dan diperoleh senyawa hasil

ekstraksi. Hasil ekstraksi yang diperoleh akan tergantung pada beberapa faktor

antara lain kondisi alamiah senyawa tersebut, metode ekstraksi yang digunakan,

ukuran partikel sampel, kondisi dan waktu penyimpanan, lama waktu ekstraksi,

dan perbandingan jumlah pelarut terhadap jumlah sampel (Darusman et al. 1995).

Tidak ada satu pun sistem pelarut yang cocok dan memuaskan untuk dapat

mengisolasi seluruh senyawa antioksidan fenolik dari semua golongan, bahkan

untuk satu golongan fenolik spesifikpun. Hal ini disebabkan karena struktur

kimia senyawa fenolik alami adalah sangat bervariasi baik dari yang sederhana

sampai yang kompleks dan senyawa fenolik dalam pangan sangat beragam

sehingga akan semakin kompleks dengan memperhatikan kemungkinan interaksi

senyawa fenolik tersebut dengan komponen-komponen lain dalam sistem pangan.

Oleh karena itu, dalam suatu ekstrak tumbuhan akan selalu mengandung suatu

campuran senyawa fenolik dari beberapa golongan yang larut dalam satu sistem

pelarut yang dipilih (Shahidi & Naczk 1995).

2.5 Antioksidan

Antioksidan dalam pengertian kimia adalah senyawa pemberi elektron,

namun dalam arti biokimia adalah senyawa yang dapat menunda atau mencegah

proses oksidasi makromolekul dengan cara menghambat tahap inisiasi dan

propagasi pada reaksi rantai oksidatif sehingga dapat meredam dampak negatif

oksidasi. Dua kelompok antioksidan dalam mencegah dampak negatif oksidasi

12

yaitu antioksidan pencegah (prevention antioxidant) dan antioksidan pemutus

rantai (chain-breaking antioxidant) (Suryohudoyo 2000).

Antioksidan pencegah (prevention antioxidant) yaitu antioksidan yang

mencegah pembentukan radikal hidroksi (OH-) yaitu bekerja pada tahap inisiasi.

Contoh antioksidan pencegah adalah enzim katalase, superoksida dismutase

(SOD), dan glutation peroksidase. Antoksidan pemutus rantai (chain-breaking

antioxidant) adalah antioksidan yang bekerja mencegah reaksi rantai berlanjut dan

bekerja pada tahap propagasi. Contoh antioksidan pemutus rantai adalah

β- karoten, vitamin E, vitamin C, glutation dan sistein (Suryohudoyo 2000).

Antioksidan dapat berbentuk gizi seperti vitamin E dan C, non gizi

(pigmen karoten, likopen, flavonoid, dan klorofil), dan enzim (glutation

peroksidase, koenzim Q10, atau ubiquinon). Antioksidan dapat dibagi menjadi

tiga golongan, yaitu antioksidan preventif (enzim superoksidadismutase, katalase,

dan glutation peroksidase), antioksidan primer (vitamin A, fenolat, flavonoid,

katekin, kuersetin), dan antioksidan komplementer (vitamin C, β- karoten, retinol)

(Tamat et al. 2007).

2.6 Radikal Bebas

Radikal bebas didefinisikan sebagai suatu senyawa kimia yang memiliki

atom atau molekul dengan satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan.

Adanya elektron yang tidak berpasangan membuat molekul menjadi tidak stabil

dan bersifat reaktif karena berusaha untuk mendapatkan pasangan elektron

(Simanjuntak et al. 2004).

Senyawa radikal bebas terbentuk dari dua macam sumber yaitu endogenus

dan eksogenus. Pembentukan radikal secara endogenus dapat melalui reaksi

autooksidasi, transpor elektron di mitokondria dan oksidasi ion-ion logam transisi

dalam tubuh. Pembentukan radikal bebas secara eksogenus akibat bahan kimia

yang bersifat karsinogenik, radiasi sinar UV, sinar X, dan sinar gamma

(Sausari 2006).

Radikal bebas yang terbentuk secara endogenus dapat berasal dari

metabolisme normal tubuh. Salah satu contohnya yaitu proses reduksi molekul

oksigen dalam rangkaian transpor elektron pada rantai respirasi mitokondria.

Oksigen dimetabolisme menjadi H2O dengan penambahan 4 elektron melalui

13

beberapa tahapan reaksi. Reaksi molekul oksigen dengan elektron pertama akan

membentuk anion radikal superoksida (O2-), kemudian anion radikal superoksida

direaksikan dengan elektron kedua dan dua atom hidrogen menghasilkan hidrogen

peroksida (H2O2). Penambahan elektron ketiga pada molekul hidrogen peroksida

akan memicu pembentukan radikal hidroksil (OH.). Molekul H2O akan terbentuk

melalui reaksi radikal hidroksil dengan elektron keempat dan sebuah atom

hidrogen (Sausari 2006). Proses reduksi molekul oksigen dalam rangkaian

transpor elektron pada rantai respirasi mitokondria dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Proses reduksi molekul oksigen dalam rangkaian transpor elektron pada rantai respirasi mitokondria

Reaksi Hasil reaksi O2 + e- O2

- O2 + e- + 2H+ H2O2 H2O2 + e- OH. + OH- OH+ + e- + H+ H2O OH- + H+ H2O O2 + 4 e- + 4 H+ 2H2O

Radikal bebas juga dapat dihasilkan dari berbagai proses kimia atau

enzimatik dalam metabolisme tubuh yang melibatkan senyawa organik maupun

inorganik seperti Fe. Radikal hidroksil (OH.) dapat terbentuk melalui reaksi non

enzimatik dari senyawa hidroperoksida (H2O2) yang dikatalis oleh ion Fe2+

kemudian Fe2+ akan dioksidasi menjadi Fe3+. Reaksi ini dikenal sebagai reaksi

Fenton. Radikal bebas juga dapat terbentuk melalui reaksi Habeer-Weiss dengan

menggunakan radikal superoksida (O2-) dan hidroperoksida (H2O2) sebagai

substrat yang dikatalisis oleh besi, sesuai dengan reaksi sebagai berikut :

H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH- + OH. H2O2 + O2

- O2 + OH- + OH.

Reaksi ini terjadi secara berantai dan terus menerus sampai ada molekul yang

memberikan elektron yang dibutuhkan radikal bebas. Reaksi ini dapat berakhir

bila dua gugus radikal bebas saling berinteraksi membentuk ikatan non radikal

atau adanya antioksidan (Suryohudoyo 2000).

Jenis radikal yang berperan dalam berbagai reaksi-reaksi dekstruktif pada

tubuh manusia adalah spesies oksigen reaktif (ROS). Reactive Oxygen Species

(ROS) terbentuk dari reaksi pembentukan energi yang tidak sempurna pada

mitokondria. Molekul oksigen dan glukosa yang masuk ke dalam mitokondria

14

diubah menjadi energi dan ROS. Jumlah ROS dalam tubuh yang terlalu banyak

sangat berbahaya karena molekul ini dapat memulai terjadinya oksidasi

biomolekuler sehingga menyebabkan kerusakan seluler dan jaringan yang dapat

menimbulkan peradangan seluler dan jaringan, serta mengakibatkan stress

oksidatif yang memicu terjadinya beberapa penyakit degeneratif seperti kanker,

stroke, penuaan dini dan penyakit Parkinson. Stress oksidatif juga dapat

menyebabkan terganggunya aktivitas enzim dan kerusakan oksidatif pada sistem

sel (Wiseman & Halliwell 1996 diacu dalam Simanjuntak et al. 2004).

2.7 Mekanisme Reaksi Radikal Bebas

Autooksidasi merupakan reaksi spontan antara oksigen atmosfir dengan

senyawa organik. Mekanisme reaksi ini umumnya merupakan mekanisme reaksi

rantai radikal bebas secara autokatalitik. Ion logam dan cahaya merupakan

prooksidan, sedangkan senyawa-senyawa alami dan sintetik dapat bekerja sebagai

antioksidan. Secara umum reaksi rantai ini adalah penambahan oksigen terhadap

senyawa organik. Ada 3 tahap yang berbeda dalam reaksi rantai radikal bebas,

yaitu inisiasi, propagasi, dan terminasi (Fessenden & Fessenden 1986) sebagai

berikut:

Inisiasi : X-+ RH R- + XH

Propagasi : R- + O2 ROO-

ROO- + RH ROOH + R-

Terminasi : ROO- + -ROO ROOR + O2

ROO- + R ROOR

Keterangan : X- = spesies radikal bebas RH = asam lemak tak jenuh jamak (PUFA) ROOH = asam lemak hidroperoksid R- = radikal alkil RO- = radikal alkoksil ROO- = radikal peroksid

Peroksida lipid adalah reaksi yang terjadi antara radikal bebas dengan

asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) pada membran sel yang sedikitnya

mengandung tiga ikatan rangkap. Reaksi peroksida lipid dimulai dengan tahap

inisiasi yaitu pemisahan sebuah atom hidrogen oleh radikal bebas dari suatu grup

metilena (-CH2-) PUFA. Reaksi ini menghasilkan pembentukan suatu radikal

15

karbon (-CH.-) pada PUFA. Radikal karbon distabilkan melalui suatu pengaturan

ulang ikatan rangkap yang menghasilkan diena terkonjugasi. Radikal peroksida

lipid dapat juga menghilangkan sebuah atom hidrogen dari molekul lipid lainnya

yang berdekatan untuk membentuk hidroperoksida lipid dan juga membentuk

radikal karbon lain sehingga reaksi peroksida lipid akan terjadi secara terus

menerus pada tahap propagasi. Tahap terminasi akan terjadi bila ada reaksi antara

radikal bebas sendiri atau adanya senyawa antioksidan. Reaksi peroksidasi secara

enzimatik dan nonenzimatik dikatalis oleh ion logam transisi seperti Fe2+

(Fessenden & Fessenden 1986).

Inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas. Energi untuk

reaksi ini diberikan oleh cahaya ultraviolet atau oleh pemanasan campuran ke

temperatur yang sangat tinggi. Propagasi adalah reaksi terbentuknya radikal

bebas yang baru. Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran

(terminasi) yaitu reaksi apa saja yang memusnahkan radikal bebas atau mengubah

radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif sehingga dapat

mengakhiri daur propagasi (Fessenden & Fessenden 1986).

2.8 Fraksinasi Ekstrak Antioksidan

Hasil ekstraksi suatu jaringan tumbuhan dengan satu sistem pelarut akan

menghasilkan ekstrak yang merupakan campuran dari beberapa senyawa aktif.

Sebelum mengisolasi senyawa aktif yang diinginkan, maka perlu dilakukan

fraksinasi ekstrak tumbuhan tersebut untuk memisahkan golongan satu dari

golongan yang lain. Teknik pemisahan dan pemurnian komponen dari

campurannya yang umum digunakan adalah teknik kromatografi (Harborne 1987).

Ada beberapa macam teknik kromatografi seperti kromatografi lapis tipis (KLT),

kromatografi kolom, kromatografi gas, dan kromatografi kinerja tinggi.

Beberapa kelebihan penggunaan KLT adalah waktu proses fraksinasi dan

pemisahan lanjut relatif cepat (20-40 menit), sensitif dengan limit deteksi

mencapai 9-10 g, relatif dapat diaplikasikan pada sistem kromatografi kolom

dengan kondisi yang relatif sama, peralatan yang diperlukan cukup sederhana dan

parameter-parameter percobaan mudah divariasikan untuk mendapatkan hasil

pemisahan yang maksimal (Pomeranz & Meloan 1994 diacu dalam

Prangdimurti et al. 2006).

16

3 METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2009 sampai dengan

September 2009 bertempat di Laboratorium Bioteknologi II Hasil Perairan dan

Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan,

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor serta

Laboratorium Planktonologi dan Hidrokimia Pusat Penelitian Limnologi Lembaga

Ilmu Pengetahuan Indonesia Cibinong.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah tabung kultur, tabung

reaksi, mikroskop, hemasitometer, botol vial, timbangan digital, pipet pasteur,

erlenmeyer, autoclave, gelas piala, bulp, magnetic stirrer, magnetic bar,

spektrofotometer UV-visible, sudip, gelas ukur, tabung reaksi, pipet volumetrik,

vorteks, sentrifugasi, botol sentrifugasi, ultrasonik, dan shaker.

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Chlorella vulgaris,

media Proveisoli for Haemotococcus Medium (PHM-1), kloroform, metanol,

akuades, pelat kromatografi lapis tipis, heksan, eter, asam linoleat serta bahan

penunjang lainnya (Lampiran 1). Mikroalga Chlorella vulgaris diperoleh dari

Pusat Penelitian Limnologi Cibinong, Bogor.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian dilakukan melalui beberapa bagian yang meliputi, penyegaran

dan pengadaan stok inokulum, kultivasi, pemanenan, ekstraksi senyawa

antioksidan, pengujian aktivitas antioksidan, pengujian pigmen ekstrak lipid dan

analisa kimia. Analisa kimia yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi

penghitungan jumlah sel, pengukuran biomassa sel kering, pengukuran protein,

pengukuran total lipid, pengukuran karbohidrat, dan analisa klorofil-a dan b.

Berikut ini diagram alir prosedur kerja penelitian pada Gambar 3.

17

Gambar 3 Diagram alir prosedur kerja penelitian

3.3 1 Penyegaran dan pengadaan stok inokulum Chlorella vulgaris

Bahan yang digunakan sebagai media pertumbuhan ditimbang sesuai

dengan volume kerja, kemudian dimasukkan ke dalam gelas piala. Bahan yang

telah disiapkan tersebut dilarutkan dengan akuades 1 L dan diaduk sampai

homogen. Selanjutnya media dimasukkan ke dalam autoklaf dan disterilkan pada

suhu 121 oC selama 15 menit.

Ekstraksi Karakterisasi

1. Rendemen ekstrak

2. Aktivitas antioksidan

3. Identifikasi pigmen dari aktivitas

antioksidan terbaik

Penyegaran dan pengadaan stok Chlorella vulgaris

Stok Chlorella vulgaris

Sampling kepadatan sel dan kepadatan optik setiap harinya

Pemanenan Chlorella vulgaris pada umur 9 hari, 18 hari dan 27 hari

Pengeringan

Biomassa kering

Kultur Chlorella vulgaris

1. Rendemen biomassa sel kering

2. Analisa kimia

- Protein - Karbohidrat - Lipid - Klorofil-a dan b

3. Aktivitas antioksidan

18

Media tersebut dipindahkan ke dalam reaktor kemudian dimasukkan

inokulum Chlorella vulgaris sebanyak 10% dalam reaktor. Kultur ditumbuhkan

pada suhu ruang, diberi cahaya lampu TL (tube lamp) untuk proses fotosintesis

dan diberi aerasi terus menerus dengan aerator.

3.3.2 Kultur dan pemanenan Chlorella vulgaris

Kultur ini bertujuan untuk mendapatkan biomassa pada umur panen

9 hari, 18 hari dan 27 hari. Kultivasi dilakukan dalam 10 L medium PHM-1

dalam reaktor kaca. Penentuan umur panen dilakukan berdasarkan pola

pertumbuhan yang dibuat. Hasil dari kultivasi ini dilakukan analisa klorofil,

protein, karbohidrat, total lipid dan ekstraksi senyawa antioksidan.

Pemanenan dilakukan pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari.

Pemanenan dilakukan dengan mengambil biomassa Chlorella vulgaris yang

terdapat di dalam tabung kultur menggunakan filter. Biomassa yang dihasilkan

dikeringkan menggunakan alat freeze dryer.

3.3.3 Ekstraksi senyawa antioksidan (Bligh & Dyer 1959 dimodifikasi oleh Benemann & Tillett 1987 diacu dalam Woertz 2007).

Sampel dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi dan ditambahkan

4 ml akuades, 5 ml kloroform dan 10 ml metanol. Sampel kemudian disonikasi

selama 5 menit. Tabung sentrifugasi bersampel selanjutnya diekstraksi dengan

shaker semalaman pada kecepatan 150 rpm. Hari berikutnya, sampel

ditambahkan 5 ml kloroform dan 5 ml akuades sampai hasil akhir

kloroform:metanol:akuades menjadi 10:10:9. Sampel kemudian dihomogenkan

dengan vortex selama 30 detik. Setelah sampel homogen, lapisan lipid-klorofom

dipipet dan di simpan di botol gelap. Ekstraksi ke dua dilakukan dengan

menambahkan 10 ml kloroform ke dalam tabung sentrifugasi dan dihomogenkan

dan disentrifugasi pada 2500 rpm selama 10 menit. Lapisan lipid-klorofom

dipipet dan di simpan di botol gelap. Ekstrak tersebut dievaporasi dengan

menggunakan rotary evaporator vacum pada suhu 40 oC dan kecepatan 100 rpm.

Prosedur ekstraksi antioksidan dapat dilihat pada Gambar 4.

19

Gambar 4 Prosedur ekstraksi antioksidan Chlorella vulgaris (Bligh & Dyer 1959

dimodifikasi oleh Benemann & Tillett 1987 diacu dalam Woertz 2007)

Pemanenan

Chlorella vulgaris

Biomassa kering

Sonikasi

Maserasi 24 jam dengan Kloroform:Metanol:Akuades (5:10:4)

Presipitasi

Homogenasi

Supernatan

Presipitasi

Sentrifugasi

Homogenasi

Endapan

Evaporasi

Ekstrak lipid

Endapan

Evaporasi

Ekstrak lipid

Supernatan

Pengeringan

5 ml kloroform dan 5 ml akuades

10 ml kloroform

20

3.3.4 Pengujian pigmen menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) (Andarwulan & Fardiaz 1994)

Separasi pigmen dilakukan dengan metode kromatografi lapis tipis

(KLT). Larutan pengembang yang digunakan adalah heksan dan eter dengan

perbandingan volume 1:1. Plat diaktifkan dalam oven bersuhu 50 oC selama

45 menit. Ekstrak kering dilarutkan dalam 2 ml eter, ditotolkan pada pelat KLT

lalu dimasukkan ke dalam gelas beker yang telah berisi fase gerak. Pigmen

ekstrak membentuk spot-spot terpisah pada pelat KLT. Identifikasi terhadap spot

pigmen dilakukan dengan cara mengamati warna spot yang terbentuk dan

menghitung Rf masing-masing spot, kemudian dibandingkan dengan literatur.

3.4 Prosedur analisa

Prosedur analisa yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi

penghitungan jumlah sel, pengukuran biomassa sel kering, pengukuran protein,

pengukuran total lipid, pengukuran karbohidrat, dan analisa klorofil-a dan b.

3.4.1 Penghitungan jumlah sel (Hadioetomo 1993)

Perhitungan jumlah sel dalam kultur dilakukan setiap hari dengan

pengamatan langsung menggunakan mikroskop dan hemasitometer.

Penghitungan ini dilakukan mulai dari awal kultivasi sampai mencapai umur

panen yang diinginkan. Perhitungan jumlah sel dilakukan dengan menggunakan

metode hitungan langsung, yaitu:

a. Suspensi biakan Chlorella vulgaris hasil pengamatan contoh dikocok, diambil

dengan menggunakan pipet pasteur.

b. Suspensi tersebut diteteskan pada permukaan hemasitometer, kemudian ditutup

dengan kaca penutup.

c. Hemasitometer diletakkan di atas pentas mikroskop. Jumlah sel yang terdapat

dalam 80 kotak kecil berukuran 0,2 mm2 dihitung dengan perbesaran 40 x.

Formulasi yang digunakan dalam menghitung kepadatan sel adalah:

� � �� 1 � � �22 X 1�1 mm x 0,2 mm x 0,1 mm X 1mm³ 10ˉ³ml Keterangan :

N = kepadatan sel (sel/ml) Jumlah N1 = jumlah sel dalam 80 kotak kecil (ulangan ke-1) Jumlah N2 = jumlah sel dalam 80 kotak kecil (ulangan ke-2)

21

1 mm = panjang hemasitometer dalam 80 kotak kecil 0,2 mm = lebar hemasitometer dalam 80 kotak kecil 0,1 mm = tinggi hemasitometer 1 mm3/10-3 ml = faktor konversi dari satuan mm3 ke satuan ml

d. Hasil perhitungan diplotkan pada grafik sehingga diperoleh kurva pertumbuhan

dimana umur panen (hari) sebagai sumbu x dan log kepadatan sel sebagai

sumbu y.

3.4.2 Biomassa sel kering (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 2005)

Sebanyak 50 ml sampel disaring dengan kertas saring Whatman GF/C

yang sebelumnya telah dipanaskan pada 60 oC selama semalam. Setelah itu kertas

saring dikeringkan dengan oven pada suhu 100 oC selama semalam dan

ditimbang. Kertas saring kemudian diabukan pada 600 oC selama 1 jam untuk

menentukan berat organik. Setelah disimpan di dalam desikator semalam, kertas

saring tersebut ditimbang kembali. Bobot organik alga didapat dengan

mengurangi bobot kertas saring setelah dikeringkan dengan berat setelah

diabukan.

3.4.3 Pengukuran protein (Lowrey et al. 1951 diacu dalam Chrismadha 1993)

• Larutan alkaline copper

Sebanyak 20 ml NaOH 4% (w/v) dan 10 ml Na2CO3 20% (w/v) disatukan

kemudian ditambahkan akuades sampai 100 ml (larutan alkalin buffer).

Larutan alkaline copper kemudian dibuat dengan menambahkan 1 ml Na-

K tartrate 20% (w/v) dan 1 ml CuSO4.4H2O 5% (w/v) ke dalam larutan.

Bahan ini disiapkan segar sebelum digunakan.

• Standar

Protein standar yang digunakan dalam analisa adalah bovine serum

albumin (BSA). Untuk larutan stok standar, dilarutkan 100 mg BSA ke

dalam 100 ml akuades dalam botol reagent dan disimpan pada suhu 0 oC.

Larutan diperbaharui setiap bulannya.

• Larutan folin-Ciocalteu-Fenol

• Kandungan total protein ditentukan berdasarkan kurva standar hasil

pengukuran spektrofotometri

22

• Prosedur : 10 ml sampel disaring menggunakan filter GF/C whatman dan

disimpan pada suhu –20 oC sampai siap untuk dianalisa.

Setelah dicairkan pada suhu ruang, sampel dilarutkan dalam 20 ml akuades

kemudian diambil sebanyak 2 ml dan dilarutkan kembali dalam 10 ml akuades

dan diambil sebanyak 2 ml. Sampel ditambahkan Cu-alkalin 5 ml ke dalam tiap

sampel dan pada tiap seri standar. Sampel dan standar dibiarkan selama 1 jam

pada suhu ruang kemudian ditambahkan 2 kali 0,3 ml folin-cioocalteu-fenol

sambil di homogenkan dengan vortex. Sampel didiamkan selama 15 menit pada

suhu ruang lalu disentrifugasi pada kecepatan 2500 rpm selama 10 menit.

Supernatan diambil dan diukur pada panjang gelombang 660 nm. Kandungan

protein pada sampel dapat dilihat melalui kurva grafik pada standar.

3.4.4 Pengukuran total lipid (Blight & Dryer 1959 yang telah dimodifikasi oleh Kates & Volcani 1965 diacu dalam Chrismadha 1993)

Sebanyak 20 ml sampel disaring dan disimpan pada suhu -20 oC sebelum

diekstraksi. Setelah dicairkan pada suhu ruang, sampel diekstraksi dengan 5 ml

campuran pelarut kloroform (Cl3CH), metanol (MeOH), air (H2O) dengan

perbandingan (1:2:0,8 v/v/v) kemudian dimasukkan ke dalam botol sentrifugasi

10 ml. Setelah itu sampel disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan

2500 rpm. Supernatan kemudian dipindahkan ke dalam botol sentrifugasi 10 ml

yang lain sampai total volume 5,7 dengan kloroform:metanol:air.

Sebanyak 1,5 ml kloroform dan 1,5 ml akuades ditambahkan untuk

mendapatkan pemisahan fase kemudian dihomogenkan dan untuk mendapatkan

pemisahan fase yang terbaik sampel disentrifugasi. Lapisan hijau kloroform

secara hati-hati dipisahkan dengan pipet pasteur. Bobot lemak ditentukan dengan

menuangkan lemak terlarut ke dalam botol kecil (vial) yang telah ditimbang

terlebih dahulu, dan dikeringkan secara evaporasi dengan gas N2 murni. Botol

yang berisi lemak kering kemudian ditimbang kembali setelah disimpan dalam

desikator semalam.

3.4.5 Pengukuran karbohidrat (Kochert 1978 diacu dalam Chrismadha 1993)

• Bahan : H2SO4 98%

5% (w/v) larutan phenol

2 N larutan H2SO4

23

• Standar : Sebanyak 100 mg glukosa dilarutkan dalam 100 ml larutan

H2SO4 2 N kemudian disimpan pada suhu 4 oC dan disiapkan segar

setiap bulan

• Prosedur : 10 ml sampel disaring menggunakan filter GF/C whatman dan

disimpan pada suhu –20 oC sampai siap untuk dianalisa

Setelah dicairkan pada suhu ruang, sampel dihomogenkan dengan

2 ml H2SO4 2 N kemudian ekstrak (termasuk 3 ml H2SO4 2 N yang ditambahkan

agar volume total 5 ml) dipindahkan ke botol sentrifugasi 10 ml dan diinkubasi

selama 60 menit pada suhu 100 oC. Setelah itu, sampel didinginkan pada suhu

ruang kemudian disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 2500 rpm,

kemudian 0,5 ml supernatan dipindahkan ke tabung reaksi yang baru.

Pada saat yang bersamaan, disiapkan satu set standar yang terdiri dari

0, 10, 20, 40, 60, 80 dan 100 ppm glukosa, kemudian 1 ml standar dipindahkan

ke tabung reaksi yang baru. 1 ml larutan phenol 5% kemudian ditambahkan

ke dalam larutan standar dan larutan sampel tersebut dihomogenkan dengan

vortex diikuti dengan penambahan 5 ml H2SO4 pada suhu ruang, absorban dibaca

pada panjang gelombang 485 nm. Kandungan karbohidrat pada sampel dapat

dilihat melalui kurva grafik pada standar.

3.4.6 Analisa klorofil (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 2005)

Sebanyak 10 ml biomassa kering dihaluskan dengan lumpang dan alu

sambil ditambahkan aseton 90% sampai volume 10 ml dan kemudian dimasukkan

ke dalam botol sentrifugasi plastik 15 ml. Kemudian sampel disimpan dalam

lemari es (4 oC) selama semalam. Setelah itu sampel disentrifugasi selama 10

menit dengan kecepatan 2500 rpm, kemudian supernatannya diambil dan diukur

dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 750, 664, 647, dan 630 nm.

Panjang gelombang 664, 647, and 630 nm dibaca untuk menentukan klorofil-a

dan b. Panjang gelombang 750 nm digunakan sebagai faktor koreksi kekeruhan.

Suasana kerja dilakukan dalam keadaan cahaya redup. Kemudian hasil akhir

dihitung dengan persamaan berikut : �� 11,85x A664 � �1,54x A647 � �0,08x A630 �� 21,03x A647 � �5,43x A664 � �2,66x A630

24

Keterangan: Ca, Cb : Konsentrasi klorofil-a dan b (mg/l) A 664,647,630 : Panjang gelombang menentukan klorofil-a dan b 11,85 : Koofisien absorbansi klorofil-a pada panjang gelombang 664 nm 1,54 : Koofisien absorbansi klorofil-a pada panjang gelombang 647 nm 0,08 : Koofisien absorbansi klorofil-a pada panjang gelombang 630 nm 21,03 : Koofisien absorbansi klorofil-b pada panjang gelombang 664 nm 5,43 : Koofisien absorbansi klorofil-b pada panjang gelombang 647 nm 2,66 : Koofisien absorbansi klorofil-b pada panjang gelombang 630 nm

Setelah penentuan perhitungan konsentrasi pigmen pada ekstrak. Penghitungan

pigmen per unit volume adalah sebagai berikut:

�� !"� �/� $µ&'�( � Ca/Cb , volume sampel �mlvolume ekstrak �ml

3.5 Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode Feri Tiosianat (FTC) (Kikuzaki & Nakatani 1993 diacu dalam Rohdiana et al. 2005)

Sebanyak 4 mg sampel dilarutkan dalam emulsi 2 ml asam linoleat 50 mM

dalam etanol 99,5%, 2 ml bufer fosfat 0,1 M pH 7,4 dan 1 ml air bebas ion.

Bahan yang telah dicampurkan secara berurutan kemudian diinkubasi 24 jam pada

suhu 37 oC lalu sebanyak 50 µl, ditambahkan 6 ml etanol 75%, 50 µl amonium

tiosianat 30%, dan 3 menit sebelum diukur serapannya ditambahkan 50 µl FeCl2

20 mM dalam HCl 3,5%. Serapan diukur dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang 500 nm. Daya penghambatan oksidasi asam linoleat, yang dinyatakan

dengan persen inhibisi, memiliki perhitungan sebagai berikut :

�% Inhibisi � A � BA x 100 %

Keterangan : A = Absorbansi blanko B = Absorbansi sampel

3.6 Analisa Data

Rancangan percobaan yang digunakan untuk menganalisa data berat

kering, berat organik, produktivitas, kadar protein, kadar karbohidrat, kadar lipid,

dan klorofil-a, b, c dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap (RAL)

dengan model sebagai berikut :

Y ij = µ + αi + εij

25

Keterangan :

Y ij = Nilai pengamatan analisa data (i) pada ulangan ke-j

µ = Rataan umum

αi = Pengaruh umur panen (i)

εij = Pengaruh galat umur panen (i) pada ulangan ke-j

4.1 Kurva Pertumbuhan

Pertumbuhan pada organisme uniseluler (termasuk

didefinisikan sebagai suatu peningkatan massa sel dan disertai ukurannya oleh

sintesis makromolekul yang menghasilkan struktur baru (Becker 1994).

Penentuan pola pertumbuhan pada

sampling untuk menghitung jumlah sel

menggunakan hemasitometer dan mikroskop.

Nilai kepadatan sel yang didapat dari penghitungan matematis selanjutnya

diturunkan dengan pendekatan logaritmik (log) kemudian diplotkan ke dalam

suatu grafik sehingga didapatkan kur

Chlorella vulgaris selama pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 2. Kurva

pertumbuhan Chlorella vulgaris

Keterangan = Kurva pertumbuhan = Kurva pertumbuhan = Kurva pertumbuhan

Gambar 5 Kurva pertumbuhan

Pertumbuhan

jumlah sel juga dapat ditentukan dengan penghitungan kepadatan optik.

Kepadatan optik Chlorella vulgaris

spektrofotometer uv-vis pada panjang gelombang 450 nm. Nilai absorbansi yang

didapat dari pengukuran rapat optis selanjutnya diturunkan dengan pendekatan

5.5

6.5

7.5

0 2 4

Log

jum

lah

sel (

sel/m

l)

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kurva Pertumbuhan Chlorella vulgaris

Pertumbuhan pada organisme uniseluler (termasuk Chlorella vulgaris



Penentuan pola pertumbuhan pada Chlorella vulgaris dengan melakukan

sampling untuk menghitung jumlah sel Chlorella vulgaris

menggunakan hemasitometer dan mikroskop.



suatu grafik sehingga didapatkan kurva pertumbuhan. Tabel kepadatan sel

selama pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 2. Kurva

Chlorella vulgaris dapat dilihat pada Gambar 5.

: = Kurva pertumbuhan Chlorella vulgaris umur panen 9 hari = Kurva pertumbuhan Chlorella vulgaris umur panen 18 hari = Kurva pertumbuhan Chlorella vulgaris umur panen 27 hari

Gambar 5 Kurva pertumbuhan Chlorella vulgaris

Pertumbuhan Chlorella vulgaris selain ditentukan dengan penghitungan


Chlorella vulgaris diukur setiap harinya menggunakan

vis pada panjang gelombang 450 nm. Nilai absorbansi yang


6 8 10 12 14 16 18 20 22

Umur Kultur (Hari)

26

Chlorella vulgaris)



dengan melakukan

hlorella vulgaris setiap hari



va pertumbuhan. Tabel kepadatan sel

selama pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 2. Kurva

Chlorella vulgaris

selain ditentukan dengan penghitungan


diukur setiap harinya menggunakan

vis pada panjang gelombang 450 nm. Nilai absorbansi yang


24 26 28 30

logaritmik normal (ln) kemudian diplotkan ke dalam suatu grafik sehingga

didapatkan kurva pertumbuhan. Tabel kepadatan optik

pertumbuhan dapat dilihat


Keterangan = Kurva kepadatan optik = Kurva kepadatan optik = Kurva kepadatan optik

Gambar 6 Kurva kepadatan optik

Hubungan antara kepadatan sel dan kepadatan optik pada fase

pertumbuhan dapat ditentukan dengan analisa regresi linier. Kurva hubungan

antara kepadatan sel dengan kepadatan optik (450 nm) pada kultur


Gambar 7 Hubungan antara kepadatan sel dan kepadatan optik (450 nm) pada kultur Chlorella vulgaris

-3

-2

-1

0

1

0 2 4

Ln ju

mla

h se

l

0.00.20.40.60.81.01.21.41.6

0 2

Abs

orba

n ke

pada

tan

sel

45

0 nm


didapatkan kurva pertumbuhan. Tabel kepadatan optik Chlorella

pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 3. Kurva kepadatan optik

dapat dilihat pada Gambar 6.

: = Kurva kepadatan optik Chlorella vulgaris umur panen 9 hari= Kurva kepadatan optik Chlorella vulgaris umur panen 18 hari= Kurva kepadatan optik Chlorella vulgaris umur panen 27 hari

Gambar 6 Kurva kepadatan optik Chlorella vulgaris



epadatan sel dengan kepadatan optik (450 nm) pada kultur

dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7 Hubungan antara kepadatan sel dan kepadatan optik (450 nm) pada Chlorella vulgaris

6 8 10 12 14 16 18 20 22

Umur Panen (Hari)

y = 0.053x + 0.033

4 6 8 10 12 14 16 18 20

Jumlah sel (106sel/ml)

27


Chlorella vulgaris selama

pada Lampiran 3. Kurva kepadatan optik

umur panen 9 hari umur panen 18 hari umur panen 27 hari

Chlorella vulgaris



epadatan sel dengan kepadatan optik (450 nm) pada kultur

Gambar 7 Hubungan antara kepadatan sel dan kepadatan optik (450 nm) pada

24 26 28 30

y = 0.053x + 0.033R² = 0.945

22 24 26 28

28

Berdasarkan hasil analisa regresi linier hubungan antara kepadatan sel dan

kepadatan optik (450 nm) pada kultur Chlorella vulgaris dapat dinyatakan erat.

Nilai R2 memiliki korelasi positif antara kepadatan optik dan kepadatan sel

Chlorella vulgaris karena titik-titik data menggerombol mengikuti suatu garis

lurus dengan kemiringan positif.

Chlorella vulgaris pada penelitian ini memiliki pola pertumbuhan yang

dimulai dari fase logaritmik (eksponensial), fase penurunan laju pertumbuhan dan

fase stasioner. Gambar 5 dan 6 menunjukan bahwa fase logaritmik

Chlorella vulgaris pada semua perlakuan umur panen dimulai pada awal kultivasi

sampai hari ke-4, fase penurunan laju pertumbuhan dicapai pada hari ke-5 sampai

hari ke-6 dan fase stasioner dicapai pada hari ke-7 sampai dengan pada hari

pemanenan tiap perlakuan. Chlorella vulgaris yang diinokulasi berasal dari fase

log sehingga tidak mengalami fase lag (fase adaptasi). Media dan kondisi

lingkungan yang sama antara media inokulum dengan kultur menyebabkan

Chlorella vulgaris tidak perlu lagi melalui fase lag atau adaptasi untuk dapat

tumbuh.

Fase logaritmik ditandai dengan naiknya laju pertumbuhan yang disertai

dengan meningkatnya kepadatan sel dan kepadatan optik. Kepadatan sel umur

panen 9 hari pada hari pertama adalah 9,16 x 105 sel/ml dan hari ke-4 adalah

12,80 x 106 sel/ml, sedangkan kepadatan optik umur panen 9 hari pada hari

pertama adalah 0,08 dan hari ke-4 adalah 0,59. Kepadatan sel umur panen

18 hari pada hari pertama adalah 2,46 x 106 sel/ml dan hari ke-4 adalah


pertama adalah 0,19 dan hari ke-4 adalah 0,79. Kepadatan sel umur panen

27 hari pada hari pertama adalah 9,58 x 105 sel/ml dan hari ke-4 adalah


pertama adalah 0,12 dan hari ke-4 adalah 0,56. Ciri metabolisme selama fase log

adalah aktivitas fotosintesis yang tinggi untuk pembentukan protein dan

komponen penyusun plasma sel yang dibutuhkan dalam pertumbuhan

(Fogg 1975).

Chlorella vulgaris memasuki fase penurunan laju pertumbuhan pada hari

ke-5 sampai hari ke-6. Penambahan jumlah sel memasuki fase penurunan laju

29

pertumbuhan sedikit lebih lambat dibandingkan fase log. Kepadatan sel umur

panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari pada hari ke-5 secara berturut-turut adalah

14,23 x 106 sel/ml; 15,34 x 106 sel/ml; dan 10,39 x 106 sel/ml sedangkan hari

ke-6 kepadatan sel umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut

adalah 15,79 x 106 sel/ml; 16,95 x 106 sel/ml; dan 11,03 x 106 sel/ml. Kepadatan

optik umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari pada hari ke-5 secara berturut-turut

adalah 0,63; 0,86 dan 0,63; sedangkan hari ke-6 kepadatan optik umur panen

9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 0,63; 0,81; dan 0,66.

Pertumbuhan sel tidak stabil, tetapi jumlah populasi masih naik karena jumlah sel

yang tumbuh masih lebih banyak daripada jumlah sel yang mati pada fase

penurunan laju pertumbuhan (Fardiaz 1989).

Chlorella vulgaris memasuki fase stasioner pada hari ke-7. Fase stasioner

merupakan tahap pertumbuhan yang konstan dimana laju reproduksi sama dengan

laju kematian. Penambahan dan pengurangan jumlah mikroalga relatif sama atau

seimbang sehingga kepadatannya tetap (Becker 1994). Kepadatan sel hari ke-7

untuk umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah

15, 86 x 106 sel/ml; 19,97 x 106 sel/ml; dan 12,85 x 106 sel/ml. Kepadatan optik

hari ke-7 untuk umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut

adalah 0,77; 0,96; dan 0,68. Kepadatan sel Chlorella vulgaris pada saat umur

panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 19, 64 x 106 sel/ml;

22,67 x 106 sel/ml; dan 17,84 x 106 sel/ml. Kepadatan optik pada saat pemanenan

untuk umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 0,87;

1,33; dan 1,06. Hal ini menunjukkan bahwa selama fase stasioner masih terjadi

pembelahan sel.

Selama proses kultivasi, warna kultur akan berubah dari hijau cerah

menjadi hijau tua. Perubahan warna tersebut menandakan terjadinya peningkatan

kepadatan sel. Perubahan warna pada kultur Chlorella vulgaris terjadi karena

dominasi pigmen klorofil yang berwarna hijau (Borowitzka 1988). Perubahan

warna kultur Chlorella vulgaris pada hari yang berbeda ditunjukkan pada

Gambar 8.

30

(A) (B)

Gambar 8 Perubahan warna kultur Chlorella vulgaris pada hari yang berbeda (A = hari ke-1, B= hari ke-18).

Berat kering dan berat organik meningkat seiring dengan bertambahnya

umur panen. Biomassa Chlorella pyrenoidosa dan Chlorella sp. menunjukkan

kecenderungan peningkatan biomassa kering sehubungan dengan waktu

pengukuran, yaitu pada umur panen 4 hari berat biomassa kering

Chlorella pyrenoidosa dan Chlorella sp. adalah 0,7 mg/l dan pada umur panen

15 hari biomassa kering Chlorella pyrenoidosa dan Chlorella sp. secara

berturut-turut adalah 1,5 mg/l dan 1,8 mg/l (Sriharti 2004). Kepadatan populasi

berada pada puncaknya pada fase stasioner, sehingga meningkatkan biomassa dari

kultur (Fogg 1975). Berat kering (g/l) pada umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari

secara berturut-turut adalah 0,22; 0,35; dan 0,37. Berat organik (g/l) pada umur

panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut adalah 0,20; 0,33; dan 0,35.

Analisa ragam menunjukkan bahwa umur panen yang berbeda mempengaruhi

berat kering dan berat organik Chlorella vulgaris secara nyata (P < 0,05)

(Lampiran 4c dan 4f).

Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa berat kering dan berat organik umur

panen 9 hari mempunyai perbedaan yang signifikan satu dengan yang lainnya,

serta umur panen 18 hari dan umur panen 27 hari tidak mempunyai perbedaan

yang signifikan satu dengan yang lainnya (Lampiran 4d dan 4g). Perubahan berat

kering dan berat organik Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda dapat

dilihat pada Gambar 9.

31

Keterangan :

= Berat kering dan organik (g/l) Chlorella vulgaris umur panen 9 hari = Berat kering dan organik (g/l) Chlorella vulgaris umur panen 18 hari = Berat kering dan organik (g/l) Chlorella vulgaris umur panen 27 hari

Gambar 9 Berat kering dan berat organik (g/l) Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Produktivitas adalah kemampuan suatu organisme untuk menghasilkan

produk atau hubungan antara produk yang dihasilkan dengan jumlah waktu yang

dibutuhkan. Produktivitas (g/l/hari) Chlorella vulgaris pada umur panen yang

berbeda dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10 Produktivitas (g/l/hari) Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Produktivitas Chlorella vulgaris menurun dengan bertambahnya umur

panen. Produktivitas (g/l/hari) Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 8 hari,

dan 27 hari berturut-turut adalah 0,076; 0,057; dan 0,041. Penurunan kadar

nitrogen akan menurunkan produktivitas sel alga. Keterbatasan unsur nitrogen

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

B kering (g/l) B organik (gr/l)

Ber

at b

iom

assa

(g/

l)

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

9 18 27

Pro

dukt

ivita

s (g

/l/ha

ri)

Umur Panen kultur Chlorella vulgaris (Hari)

b b a

b b a

a b

c

32

membuat sel mikroalga tidak mampu melakukan proses biosintesa dan

metabolisme secara maksimal (Michael 1980 diacu dalam Csavina 2008).

Analisa ragam menunjukkan bahwa umur panen yang berbeda

mempengaruhi produktivitas Chlorella vulgaris secara nyata (P < 0,05)

(Lampiran 5c). Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa umur panen 9 hari, 18 hari,

dan 27 hari mempunyai perbedaan yang signifikan satu dengan yang lainnya

(Lampiran 5d).

4.2 Komposisi Kimia Biomassa Chlorella vulgaris pada Umur Panen Berbeda

Komposisi kimia mikroalga sangat tergantung pada ketersediaan nutrien

dan kondisi lingkungan seperti intensitas cahaya, lama pencahayaan, suhu, dan

lain-lain (Becker 1994). Kandungan protein, karbohidrat dan lipid pada alga

diukur pada berbagai macam fase pertumbuhan untuk mengetahui perbedaan

produktivitas komposisi kimianya. Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid

pada umur panen yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 11.

Keterangan :

= Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid (%) Chlorella vulgaris umur panen 9 hari = Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid (%) Chlorella vulgaris umur panen 18 hari = Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid (%) Chlorella vulgaris umur panen 27 hari

Gambar 11 Kandungan protein, karbohidrat, dan lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Kandungan protein Chlorella vulgaris mengalami penurunan dengan

bertambahnya umur panen. Persentase kadar protein pada umur panen 9 hari,

18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 39,02%; 31,01%; dan 21,97% berat

0

10

20

30

40

protein karbohidrat lipid

Kom

posi

si k

imia

bio

mas

sa (

%)

b ab a

ba a

a

b

c

33

kering. Analisa ragam menunjukkan bahwa umur panen yang berbeda

mempengaruhi kandungan protein Chlorella vulgaris secara nyata (P < 0,05)

(Lampiran 6c). Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa kandungan protein pada

umur panen 27 hari, 18 hari, dan 9 hari mempunyai perbedaan yang signifikan

satu dengan yang lainnya (Lampiran 6d).

Kandungan karbohidrat Chlorella vulgaris meningkat pada umur panen

18 hari dan menurun pada umur panen 27 hari. Persentase kandungan karbohidrat

pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 23,05%;

26,13%; dan 22,56% berat kering. Analisa ragam menunjukkan bahwa umur

panen yang berbeda mempengaruhi kandungan karbohidrat Chlorella vulgaris

secara nyata (P < 0,05) (Lampiran 7c). Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa

kandungan karbohidrat pada umur panen 9 hari tidak memiliki perbedaan

signifikan satu dengan yang lain dan umur panen 18 hari mempunyai perbedaan

yang signifikan dengan umur panen 27 hari (Lampiran 7d).

Kandungan lipid Chlorella vulgaris mengalami peningkatan dengan

bertambahnya umur panen. Persentase kadar lipid pada umur panen 9 hari,

18 hari, dan 27 hari berturut-turut adalah 11,94%; 12,96%; dan 16,51% berat

kering. Analisa ragam menunjukkan bahwa umur panen yang berbeda

mempengaruhi kandungan lipid Chlorella vulgaris secara nyata (P < 0,05)

(Lampiran 8c). Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa kandungan lipid pada umur

panen 9 hari dan 18 hari tidak mempunyai perbedaan yang signifikan satu dengan

yang lainnya, sedangkan umur panen 27 hari mempunyai perbedaan yang

signifikan dengan yang lainnya.

Kandungan nitrogen di dalam media berkurang sejalan dengan akhir fase

pertumbuhan (Siron et al. 1989). Mikroalga ketika berada pada kondisi stress

seperti kekurangan nutrien akan merubah penggunaan karbon dari proses

pertumbuhan menjadi cadangan energi seperti lipid (Piorreck et al. 1984

diacu dalam Csavina 2005). Total lipid dan karbohidrat meningkat serta

kandungan protein menurun pada saat mikroalga memasuki fase stasioner

(Ogbonna & Tanaka 1996; Zhu et al. 1997; Lourenco et al. 1997 diacu dalam

Catherine et al. 2003).

34

Kandungan lipid mikroalga meningkat pada kondisi nutrien yang terbatas.

Penelitian yang dilakukan pada lima spesies Chlorella yang ditumbuhkan pada

media yang kekurangan nitrogen menunjukkan adanya peningkatan kandungan

lipid pada kelima spesies Chlorella tersebut. Peningkatan tertinggi ditunjukkan

oleh Chlorella vulgaris yang kandungan lipidnya meningkat dari 18% menjadi

40% berat kering dan Chlorella Emersonii yang kandungan lipidnya meningkat

dari 29% menjadi 63% berat kering (Iiiman et al. 2000 diacu dalam

Csavina 2005). Penelitian ini menunjukkan bahwa kandungan lipid pada

Chlorella meningkat pada kondisi nitrogen yang terbatas.

4.3 Kandungan Klorofil Chlorella vulgaris pada Umur Panen yang Berbeda

Klorofil adalah pigmen utama yang berwarna hijau pada semua makhluk

hidup yang mampu melakukan fotosintesis. Klorofil bersifat larut dalam lipid

karena keberadaan gugus fitolnya (C20H39OH). Klorofil sangat peka terhadap

cahaya dan panas. Pemanasan dapat mengakibat denaturasi protein sehingga

klorofil yang berikatan kompleks dengan protein menjadi tidak terlindungi.

Pengerjaan klorofil dan penyimpanan klorofil harus dilakukan dalam ruang gelap

atau ruang redup dengan cahaya yang aman dan sejuk (Gross 1991).

Kandungan klorofil-a dan klorofil-b Chlorella vulgaris mengalami

perubahan dengan bertambahnya umur panen. Persentase kadar klorofil-a

Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut

adalah 0,14%; 0,15%; dan 0,11% berat kering. Persentase kadar klorofil-b

Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari, 18 hari, dan 27 hari berturut-turut

adalah 0,05%; 0,05%; dan 0,04% berat kering.

Analisa ragam menunjukkan bahwa umur panen mempengaruhi

kandungan klorofil-a Chlorella vulgaris secara nyata (P < 0,05) (Lampiran 9c).

Uji lanjut Tukey menunjukkan bahwa kandungan klorofil-a pada umur panen

9 hari dan 18 hari tidak memiliki perbedaan yang signifikan satu dengan yang

lainnya sedangkan umur panen 27 hari memiliki perbedaan yang signifikan

dengan yang lainnya (Lampiran 9d). Analisa ragam menunjukkan bahwa umur

panen tidak mempengaruhi kandungan klorofil-b Chlorella vulgaris secara nyata

(P > 0,05) (Lampiran 9f). Kandungan klorofil-a dan klorofil-b pada umur panen

yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 12.

Keterangan : = Kandungan klorofil

= Kandungan klorofil = Kandungan klorofil

Gambar 12 Kandungan klorofilpanen yang berbeda

Penurunan kandungan klorofil diduga sangat berkaitan dengan telah

terserap habisnya nutrien yang menjadi faktor pembatas tumbuh alga

Nutrien essensial yang dibutuhkan untuk mensintesis zat

klorofil pada saat fotosintesis adalah nitrat. Medium yang mengalami defisiensi

nitrogen akan menurunkan sintesis klorofil, karena kondisi sel yang mulai

mengalami kemunduran (Nybakken 1988). Kekurangan Mg juga dapat

mengakibatkan rendahnya kandungan klorofil, karena Mg merupakan bahan dasar

pembentuk klorofil (Tjahjo

Perbandingan rasio klorofil

pada umur panen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut

2,9:1; dan 2,7:1. Jumlah klorofil

klorofil-a terhadap klorofil

Rumus molekul klorofil

adalah C55H70N4O6Mg. Klorofil

mempunyai satu grup formil (

klorofil-a mempunyai grup metil (

relatif lebih polar dibandingkan klorofil

senyawa non polar. Klorofil berwarna hijau karena menyerap secara kuat daerah

merah dan biru dari spektrum sinar tampak. Perbedaan kecil dalam struktur dari

dua klorofil menghasilkan

0

0.03

0.06

0.09

0.12

0.15

Kan

dung

an k

loro

fil (

%) a a

= Kandungan klorofil-a dan klorofil-b (%) Chlorella vulgaris umur panen 9 hari= Kandungan klorofil-a dan klorofil-b (%) Chlorella vulgaris umur panen 18 hari= Kandungan klorofil-a dan klorofil-b (%) Chlorella vulgaris umur panen 27 hari

Kandungan klorofil-a dan klorofil-b Chlorella vulgarispanen yang berbeda


terserap habisnya nutrien yang menjadi faktor pembatas tumbuh alga

Nutrien essensial yang dibutuhkan untuk mensintesis zat-zat organik termasuk



unduran (Nybakken 1988). Kekurangan Mg juga dapat


pembentuk klorofil (Tjahjo et al. 2002).

Perbandingan rasio klorofil-a terhadap klorofil-b pada Chlorella vulgaris

nen 9 hari, 18 hari dan 27 hari secara berturut-turut yaitu 2,7:1;

2,9:1; dan 2,7:1. Jumlah klorofil-a lebih banyak dibandingkan klorofil

a terhadap klorofil-b umumnya sebesar 3:1 (Gross 1991).

Rumus molekul klorofil-a adalah C55H72N4O5Mg, sedangkan klorofil

Mg. Klorofil -b berbeda dengan klorofil-a karena klorofil

mempunyai satu grup formil (-CHO-) pada cabang ke tiganya sedangkan

a mempunyai grup metil (-CH3-) pada cabang ke tiganya. Klorofil

lebih polar dibandingkan klorofil-a, namun demikian klorofil



dua klorofil menghasilkan perbedaan dalam penyerapan spektrum, biru

klorofil-a klorofil

a a a

a a

b

35

umur panen 9 hari umur panen 18 hari umur panen 27 hari

Chlorella vulgaris pada umur


terserap habisnya nutrien yang menjadi faktor pembatas tumbuh alga tersebut.

zat organik termasuk



unduran (Nybakken 1988). Kekurangan Mg juga dapat


Chlorella vulgaris

turut yaitu 2,7:1;

a lebih banyak dibandingkan klorofil-b. Rasio

g, sedangkan klorofil-b

a karena klorofil-b

) pada cabang ke tiganya sedangkan

) pada cabang ke tiganya. Klorofil-b

a, namun demikian klorofil-b termasuk



perbedaan dalam penyerapan spektrum, biru-hijau

klorofil -b

a a

36

untuk klorofil-a dan kuning-hijau untuk klorofil-b. Posisi penyerapan maksimum

bervariasi sesuai dengan pelarut yang digunakan. Klorofil merupakan ester dan

larut pada pelarut organik (Gross 1991).

Klorofil mempunyai tiga fungsi utama dalam proses fotosintesis yaitu

memanfaatkan energi matahari, memicu fiksasi CO2 menjadi karbohidrat dan

menyediakan dasar energetik bagi ekosistem secara keseluruhan (Gross 1991).

Klorofil banyak dimanfaatkan sebagai food suplement untuk membantu

mengoptimalkan fungsi metabolik, sistem imunitas, detoksifikasi, dan meredakan

radang (inflamatorik). Klorofil juga dapat merangsang pembentukan darah karena

menyediakan bahan dasar dari pembentuk haemoglobin. Peran ini disebabkan

karena struktur klorofil yang menyerupai hemoglobin darah dengan perbedaan

pada atom penyusun inti dari cincin porfirinnya (Limantara 2007).

4.4 Aktivitas Antioksidan Biomassa Chlorella vulgaris pada Umur Panen yang Berbeda

Aktivitas senyawa radikal bebas dapat diputuskan dan dihambat dengan

senyawa antioksidan. Daya penghambatan biomassa Chlorella vulgaris terhadap

oksidasi asam linoleat dapat dilihat pada Gambar 13.

Keterangan :

= Biomassa Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 9 hari = Biomassa Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 18 hari = Biomassa Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 27 hari = Butil Hidroksi Toluen

Gambar 13 Daya penghambatan biomassa Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7

Da

ya P

eng

ham

bata

n (%

)

Lama Inkubasi (Hari)

37

Biomassa Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 9 hari, 18 hari, dan

27 hari mampu menghambat terjadinya oksidasi asam linoleat sebesar 68%; 67%

dan 68%. Ekstrak air panas Chlorella vulgaris strain 072 menunjukan daya

penghambatan sebesar 88,54% dan 90,57% terhadap radikal bebas DPPH pada

konsentrasi 0,62 mg/ml dan 1,24 mg/ml (Mukti et al. 2009).

Chlorella baik untuk kesehatan karena mengandung empat hal penting

yaitu, kaya akan klorofil, Chlorella Growth Factor (CGF), serat yang tinggi pada

dinding sel, dan kandungan nutrien yang tinggi (Kantilal 2006). Kandungan

klorofil, β–karoten, vitamin C, dan vitamin E pada Chlorella dapat melawan

senyawa radikal bebas dan menghambat bahaya radikal bebas seperti timbulnya

penyakit degeneratif (Lee & Rosenbaum 2000).

Chlorella Growth Factor merupakan zat yang unik yang hanya terdapat di

Chlorella. Chlorella Growth Factor kaya akan kandungan asam nukleat (DNA

dan RNA), asam amino, polisakarida, vitamin, mineral, glikoprotein dan

β–glukan. Chlorella Growth Factor dapat memperbaiki kerusakan sel dan

jaringan, memperlambat proses penuaan, dan merangsang pertumbuhan sel baru

yang sehat (Kantilal 2006).

4.5 Ekstrak Lipid Chlorella vulgaris

Ekstrak Chlorella vulgaris dianalisa secara gravimetri dengan prosedur

yang diadaptasi dari Bligh dan Dyer (1959) dan dimodifikasi oleh Benemann and

Tillett (1987) diacu dalam Woertz (2007). Metode ini menggunakan ekstraksi

pelarut untuk mengekstraksi lipid dari sel biomassa. Biomassa yang digunakan

dalam bentuk kering. Hasil biomassa kering Chlorella vulgaris disajikan pada

Gambar 14.

Keterangan: A = Biomassa kering Chlorella vulgaris yang dipanen 9 hari B = Biomassa kering Chlorella vulgaris yang dipanen 18 hari

C = Biomassa kering Chlorella vulgaris yang dipanen 27 hari

Gambar 14 Biomassa kering Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

38

Biomassa kering yang dihasilkan pada umur panen 27 hari lebih besar

dibandingkan biomassa kering 18 hari dan 9 hari. Hal ini disebabkan oleh jumlah

sel Chlorella vulgaris pada fase umur panen tersebut lebih tinggi dibandingkan

jumlah sel pada umur panen lainnya. Rendemen ekstrak Chlorella vulgaris

disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Rendemen ekstrak Chlorella vulgaris

Umur Panen Berat Biomassa

kering (g) Berat Ekstrak

(g) Rendemen ekstrak

pasta (%) 9 Hari 2 0,3 15 18 Hari 2 0,38 19 27 Hari 3 0,64 21,33

Ekstrak yang diperoleh dari proses ekstraksi Chlorella vulgaris berbentuk

pasta pada suhu kamar dengan warna yang hijau kekuningan. Ekstrak

Chlorella vulgaris yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 15.

Keterangan : A = Biomassa ekstrak umur panen 9 hari B = Biomassa ekstrak umur panen 18 hari C = Biomassa ekstrak umur panen 27 hari

Gambar 15 Ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Komponen lain yang mungkin terdapat pada saat ekstraksi lipid pada

tanaman, meliputi fosfolipid, sterol, vitamin dan zat warna yang larut dalam lipid

seperti klorofil dan karotenoid (Buckle et al. 1987). Pelarut non polar mampu

mengekstrak hidrokarbon, asam lemak, asetogenin, dan terpen (Harborne 1987).

Pelarut-pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi menghancurkan

membran sel dan melarutkan pigmen yang terkandung dalam bahan sehingga

menghasilkan warna tersebut (Shahidi & Naczk 1995). Ekstrak yang berwarna

hijau kekuningan diduga karena kandungan klorofil dan karotenoid. Hasil dari

ekstraksi tahap awal ini masih berupa ekstrak kasar dan umumnya ekstraksi

C

A

B

39

dengan pelarut tidak dapat menghasilkan komponen yang diinginkan secara

sempurna kecuali dilanjutkan dengan pemurnian.

4.4.1 Aktivitas antioksidan ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Pengukuran aktivitas antioksidan menggunakan metode FTC. Metode ini

didasarkan pada kemampuan senyawa antioksidan dalam menghambat

terbentuknya radikal radikal bebas yang disebabkan oleh oksidasi asam linoleat.

Aktivitas antioksidan ekstrak lipid Chlorella vulgaris dapat dilihat pada

Gambar 16.

Keterangan : = Aktivitas antioksidan ekstrak lipid pada umur panen 9 hari

= Aktivitas antioksidan ekstrak lipid pada umur panen 18 hari = Aktivitas antioksidan ekstrak lipid pada umur panen 27 hari = Butil Hidroksi Toluen

Gambar16 Daya penghambatan ekstrak lipid Chlorella vulgaris pada umur panen yang berbeda

Ekstrak lipid Chlorella vulgaris yang dipanen pada umur 9 hari, 18 hari,

dan 27 hari secara berturut-turut mampu menghambat terjadinya oksidasi asam

linoleat sebesar 71,33%; 67% dan 70%. Kandungan klorofil dan pigmen lainnya

diduga merupakan penyebab aktivitas antioksidan pada ekstrak lipid

Chlorella vulgaris.

Mekanisme antioksidatif klorofil-a dan turunannya menunjukkan bahwa

struktur porfirin penting untuk aksi antioksidatif klorofil dan juga keberadaan Mg

meningkatkan aktivitas antioksidan klorofil. Magnesium (Mg) akan memberi

pengaruh terhadap aktivitas antioksidan klorofil jika terdapat dalam bentuk

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7

Da

ya P

eng

ham

bata

n (%

)

Lama Inkubasi (Hari)

40

terkelat dalam struktur klorofil, bukan dalam bentuk ionik (sebagai MgCl2)

(Endo et al. 1985).

Aktivitas antioksidan ekstrak lipid pada Sargassum dentifolium sebesar

83,44% dan Laurencia papillosa sebesar 87,15%. Hal ini disebabkan karena

kedua alga tersebut mengandung klorofil khususnya klorofil-a dan turunannya

(Shanab 2007). Klorofil-a memiliki kemampuan menghambat radikal peroksida

sepeti vitamin E (Le Tutor et al. 1996, Mendiola et al. 2005 diacu dalam

Shanab 2007) dan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan dari α-tokoferol

(Cahyana et al. 1993 diacu dalam Shanab 2007).

Hasil oksidasi asam linoleat adalah senyawa malonaldehida dan radikal

peroksida yang reaktif. Radikal bebas yang terbentuk akan berubah menjadi

senyawa karbonil, yaitu aldehida dan keton. Oksidasi asam linoleat membentuk

malonaldehida merupakan indikasi adanya oksidasi lemak. Asam linoleat yang

mengalami kerusakan akan menghasilkan senyawa peroksida yang sangat reaktif

dan bersifat radikal bebas. Penambahan antioksidan menyebabkan oksidasi asam

linoleat terhenti (Schulz 1985).

Aktivitas antioksidan yang ditentukan dengan metode FTC membutuhkan

suatu kontrol positif, pembanding ini biasanya merupakan senyawa yang telah

diketahui sifat antioksidannya, yaitu butil hidroksi toluena (BHT). Suatu senyawa

antioksidan akan mencegah terjadinya oksidasi senyawa yang mudah sekali

teroksidasi seperti lemak, minyak, asam lemak, dan anggota lipid lainnya

(Schulz 1985). Radikal bebas dapat terbentuk dari oksidasi asam linoleat akibat

proses inkubasi pada suhu 37 oC. Hal ini membuat asam lemak akan berubah

menjadi lemak peroksida yang selanjutnya mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+.

Kation besi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi akan bereaksi spesifik

dengan amonium tiosianat membentuk warna merah darah. Kemampuan

antioksidan menghambat oksidasi ditunjukkan dengan sedikitnya Fe2+ yang

teroksidasi oleh peroksida asam linoleat menjadi Fe3+.

41

4.5.2 Pigmen pada ekstrak lipid Chlorella vulgaris

Identifikasi awal keberadaan pigmen dilakukan dengan metode

kromatografi lapis tipis (KLT). Hasil analisa menggunakan KLT menunjukkan

bahwa di dalam ekstrak lipid Chlorella vulgaris mengandung beberapa jenis

pigmen yang dapat dilihat pada tabel 4.

Tabel 4 Nilai Rf dan warna spot visual masing-masing fraksi yang terbentuk

Fraksi Rf Warna visual Dugaan Pigmen 1 0,20 abu-abu, hijau feoforbid-a(*) 2 0,31 kuning, hijau klorofil-b (*) (**) 3 0,41 abu-abu, hijau Tidak teridentifikasi 4 0,60 biru, hijau klorofil-a (**) 5 0,93 abu-abu feofitin-a (**) 6 0,99 oranye, kuning β –karoten (**) (***)

(*) Bacon et al. (1967) diacu dalam Prangdimurti et al. (2006) (**)Stahl (1969) diacu dalam Prangdimurti et al. (2006) (***)Britton et al. (1995) diacu dalam Merdekawati et al. (2009)

Masing-masing fraksi mempunyai nilai Rf yang berbeda-beda. Nilai Rf

ini digunakan sebagai dasar identifikasi senyawa yang terdapat pada bahan dan

untuk membedakan warna fraksi yang satu dengan yang lain pada saat

pengamatan fraksi yang terbentuk. Perbedaan nilai Rf (Retention factor)

menjelaskan tentang perbedaan berat molekul senyawa yang terkandung pada

ekstrak Chlorella vulgaris. Contoh perhitungan Rf dapat dilihat pada

Lampiran 11. Senyawa yang memiliki berat molekul rendah akan diadsorbsi

terlebih dahulu sehingga akan menghasilkan spot yang paling tinggi atau nilai Rf

yang dihasilkan paling besar.

Klorofil dapat terdegradasi secara kimia yang meliputi reaksi feofitinasi,

reaksi pembentukan klorofilid, dan reaksi oksidasi. Reaksi feofitinasi adalah

reaksi pembentukan feofitin yang berwarna hijau kecoklatan. Reaksi ini terjadi

karena ion Mg di pusat molekul klorofil terlepas dan diganti oleh ion H.

Denaturasi protein pelindung dalam kloroplas akibat proses pemanasan dan

perlakuan asam diduga mengakibatkan ion magnesium mudah terlepas dan

digantikan oleh ion hidrogen membentuk feofitin (Gross 1991).

Enzim klorofilase dapat menghidrolisis gugus fitol dari klorofil sehingga

terlepas membentuk klorofilid. Klorofilid merupakan senyawa yang berwarna

hijau dan lebih larut di dalam air jika dibandingkan dengan klorofil. Klorofilid

42

juga dapat kehilangan ion magnesium yang diganti dengan ion hidrogen

membentuk feoforbid (Gross 1991).

Klorofil-a lebih cepat berubah menjadi feofitin-a dan feoforbid-a sebesar

5-10 kali dibandingkan kecepatan perubahan klorofil-b menjadi feofitin-b dan

feoforbid-b. Perbedaan kecepatan perubahan ini disebabkan oleh pengaruh

induktif dari gugus formil (pada klorofil-b) yang mengakibatkan ikatan ion

magnesium menjadi lebih kuat (Gross 1991).

β –karoten memiliki kemampuan untuk melindungi dan memperbaiki sel

dari bahaya radikal bebas dan membantu meningkatkan kemampuan sistem

imunitas (Lee & Rosenbaum 2000). Karotenoid adalah pigmen berwarna kuning,

jingga, atau merah yang terdapat di berbagai macam plastid berwarna (kromoplas)

(Salisbury dan Ross 1995 diacu dalam Prangdimurti et al. 2006). Karotenoid

terdapat dalam kloroplas dan kromoplas yang tersebar dalam protoplasma.

Molekul karoten bergabung dengan lemak dan protein di dalam kloroplas dan

krompolas (Gross 1991). Pigmen warna ini mudah diekstraksi dalam pelarut lipid

seperti heksana dan kloroform.

43

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Fase logaritmik Chlorella vulgaris pada semua perlakuan umur panen

dimulai pada awal kultivasi sampai hari ke-4, fase penurunan laju pertumbuhan

dicapai pada hari ke-5 sampai hari ke-6 dan fase stasioner dicapai pada hari ke-7

sampai dengan pada hari pemanenan tiap perlakuan. Umur panen mempengaruhi

berat kering (g/l), berat organik (g/l), produktivitas (g/l/hari), protein (%),

karbohidrat (%), lipid (%), dan klorofil-a (%) Chlorella vulgaris secara nyata

(P < 0,05). Umur panen tidak mempengaruhi kandungan klorofil-b (%)

Chlorella vulgaris secara nyata (P > 0,05).

Rendemen ekstrak pasta pada umur panen 9, 18, dan 27 hari yang

diperoleh dari hasil ekstraksi berturut-turut sebesar 15%, 19%, dan 21,33%. Hasil

uji aktivitas antioksidan memperlihatkan bahwa biomassa dan ekstrak lipid

Chlorella vulgaris memiliki aktivitas antioksidan. Jumlah fraksi yang terdapat

pada ekstrak sebanyak 6 fraksi yang diduga merupakan klorofil dan turunannya

yaitu feoforbid-a, klorofil-b, klorofil-a, feofitin-a, dan β-karoten serta terdapat

1 fraksi yang tidak teridentifikasi.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, beberapa saran yang perlu

dilakukan adalah:

a. Optimasi produksi biomassa Chlorella vulgaris sebaiknya dilakukan pada

umur panen 18 hari.

b. Identifikasi pigmen yang belum teridentifikasi.

c. Mengetahui manfaat lain dari Chlorella vulgaris yang diperoleh dari

perairan Indonesia.

44

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi SS. 1992. Kimia Kayu. Bogor: Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor. 161 hal.

Andarwulan N, Fardiaz D. 1994. Isolasi dan karakterisasi antioksidan alami dari jinten (Cuminum Cyminum Linn). [Laporan Penelitian]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 60 hal.

Becker EW. 1994. Microalgae Biotechnology and Microbology. Melbourne: Cambridge University Press. 293 hal.

Bold HC, Wynne MJ. 1985. Introduction to the Algae, Structur and Reproduction. New York: Englewood Cliftts. Pretince Hall Inc. 720 hal

Borowitzka MA. 1988. Vitamin and fine chemical from microalgae. Di Dalam: Borowitzka MA and Borowitzka LJ. Microalgae Biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press. 477 hal.

Buckle KA, Edwards RA, Fleet GH, Wooton M. 1985. Ilmu Pangan. Purnomo H, Adiono, penerjemah. Jakarta: UI Press. Terjemahan dari: Food Science. 664 hal.

Catherine MG, David MO, Daniel AK, Bruce CP, Vannessa AJ, Richard JN. 2003. Biochemical composition of three algal species proposed as food for captive freshwater mussels. Journal of Applied Phycology. 15: 1–11.

Chapman VJ, Chapman DJ. 1973. The Algae: Ed ke-2. London: Macmillan Press Ltd. 543 hal.

Chrismadha T. 1993. Growth and lipid production of Phaedodactylum tricornutum bohlin in a tubular-photobioreactor. [Tesis]. Perth: Murdoch University. 211 hal.

Csavina JL. 2008. The Optimization of Growth Rate and Lipid Content from Select Algae Strains. [Tesis]. Ohio : Faculty of Russ College of Engineering and Technology of Ohio University. 99 hal.

Darusman LK Sajuthi D, Komar, Pamungkas. 1995. Ekstraksi komponen bioaktif sebagai obat dari kerang-kerangan, bunga karang dan ganggang laut di perairan pulau Pari kepulauan Seribu. [Naskah Seminar]. Buletin Kimia. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.IPB.

De La Noue J, De Pauw N. 1988. The potential of microalgae biothecnology. A review of production and use of microalgae. Journal of Biotechnology Advance. 6 : 725-760.

45

Effendi H. 2000. Telaah Kualitas air : Bagi Pengelolaan Sumberdaya Perairan. Bogor: Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. 258 hal.

Endo Y, Usuki R, Kaneda T. 1985. Antioxidant effects of chlorophyll and pheophytin on the autooxidation of oils in the dark.II. The mechanism of antioxidative action of chlorophyll. JAOCS. 62: 1387-1390.

Fardiaz S. 1989. Mikrobiologi Pangan. Bogor: Pusat antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor. 268 hal.

Fessenden RJ, Fessenden JS. 1986. Kimia Organik Jilid 3. Aloysius Handyana Pudjaatmaka, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Organic Chemistry, third edition. 590 hal.

Fogg GE. 1975. Algal Culture and Phytoplankton Ecology. London: The University of Wisconsin Press. 126 hal.

Gross J. 1991. Pigments in Vegetables: Chlorophylls and Carotenoids. New York: Van Nostrand Reinhold. 351 hal.

Hadioetomo RS. 1993. Mikroalga Dasar dalam Praktek Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. Jakarta: UI Press. 187 hal.

Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia. Kosasih P, Iwang S, Penerjemah. Bandung: ITB. Terjemahan dari: Phytochemical Methods. 354 hal

Isnansetyo A, Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton. Pakan Alami untuk Pembenihan Organisme Laut. Yogyakarta: Kanisius. 116 hal

Japan Food Research Laboratories. 2007. Certificate of Analysis Taiwan Chlorella. Tokyo: Japanese Government

Kantilal HK. 2006. Chlorella the most exciting nutrional discovery on planet earth. http://www.Chlorella nutritional.com. [4 September 2009].

Limantara L. 2007. Mengapa Kita Butuh Makanan Tambahan / Food Suplemen? http://pengobatan.wordpress.com/2007/04/1. [6 Juli 2009]

Lee WH, Rosenbaum M. 2000. Chlorella the sun-powered supernutrient and its beneficial properties. http://www.chlorella-europe.com. [4 September 2009]

Merdekawati W, Susanto AB, Limantara L. 2009. Kandungan dan aktivitas antioksidan klorofil-a dan b- karoten Sargassum sp. Jurnal Kelautan Nasional. 2:144-155.

Mukti NA, Sulaiman S, Saad MS, Basari MH, Rahman MA, Ngah WZW, Yusof YAM. 2009. Chlorella vulgaris exhibited antioxidant and antitumour effects

46

against liver cancer in in vivo and in vitro. Studies Sains Malaysiana. 38(5): 773–784.

Nybakken J. 1988. Biologi Laut: Suatu Pendekatan Ekologis. Jakarta: PT Gramedia. 579 hal.

Oh-Hama TO, Miyachi S. 1988. Chorella. Di Dalam: Borowitzka MA and Borowitzka LJ. Microalgae Biotechnology. Cambridge : Cambridge University Press. 477 hal.

Oswald WJ. 1970. Growth characteristic of microalgae cultured in domestic sewage. Di dalam: Trebon, editor. Proceeding of the IBP/PP Technical Meeting. Wageningen: Center of AG Pub. & Doc. hlm 80-473.

Prangdimurti E, Muchtadi D, Astawan M, Zakaria FR. 2006. Peningkatan khasiat biologis klorofil ekstrak daun suji untuk digunakan sebagai pangan fungsional pencegah penyakit degeneratif. [Laporan Penelitian]. Bogor: Lembaga Penelitian dan Pemberdayaan Masyarakat. Institut Pertanian Bogor. 129 hal.

Rbgsyd.2008. Chlorella Picture. http://www.rbgsyd.nsw.gov.au.gif [15 Maret 2008].

Rohdiana D, Raharjo S, Gardjito M. 2005. Evaluasi daya hambat tablet effervescent teh hijau pada oksidasi asam linoleat. Majalah Farmasi Indonesia. 16 (2): 76-80

Sausari R. 2006. Mengenal dan menangkal radikal bebas. http://www.beritaiptek.com [15 Maret 2008].

Schulz H.1985. Antioxidant of fatty acid. Di dalam : Vance DE, Vance JE Biochemistry of Lipid and Membranes. California: the Benjamin-Cummings Publishing Company, Inc. 441 hal.

Shahidi F, Naczk M. 1995. Food Phenolic. Lanchester-basel: Technomic pub. Co. Inc. 356 hal.

Shanab SMM. 2007. Antioxidant and antibiotic activities of some seaweeds (Egyptian Isolates). International Journal of Agriculture and Biology. 9 (2): 220-225

Sibata S, Sansawa H. 2008. Biological Activites of Heterophically Cultured Chlorella regularis. Tokyo, Japan: Yakult Central Institute for Microbiology Research.

Simanjuntak P, Parwati T, Lenny LE, Tamat SR, Murwani R. 2004. Isolasi dan identifikasi antioksidan dari ekstrak benalu the (Scurrula oortiana (Korth) Danser). Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia. 19-24.

47

Siron R, Giusti G, Berland B. 1989. Changes in fatty acid composition of Phaeodactylum tricornutum and Dunaliella tertiolecta during growth and under phosphorus deficiency. Marine Ecology Progress Series. 55: 95-100.

Sriharti. 2004. Pengaruh spesies Chlorella dalam menetralisir limbah cair karet. Di dalam Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Semarang. 1-5 hal

Standart Methods for the Examination of Water and Wastewater. 2005. Andrew DE, Lenore SC, Eugene WR, Arnold EG. Editor. Centennial Edition.

Suryohudoyo P. 2000. Oksidan, antioksidan dan radikal bebas. Kapita Selekta Ilmu Kedokteran Molekuler. 31-47

Tamat SR, Wikanta T, Maulina LS. 2007. Aktivitas antioksidan dan toksisitas senyawa bioaktif dari ekstrak rumput laut hijau Ulva reticulata Forsskal. Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia. 31-36.

Tjahjo W, Erawati L, Hanung S. 2002. Budidaya Fitoplankton dan Zooplankton. Direktorat Jendral Perikanan Budidaya Departemen Kelautan dan Perikanan: Proyek Pengembangan Perekayasaan Ekologi Balai Budidaya Laut Lampung. 136 hal.

Voight R. 1994. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Yogyakarta: Gagjah Mada University Press. 987 hal.

Woertz IC. 2007. Lipid productivity of algae grown on dairy wastewater as a possible feedstock for biodiesel. [Tesis]. California: California Polytechnic University. 87 hal

48

LAMPIRAN

49

Lampiran 1 Bahan-bahan dan penggunaanya dalam penelitian

Jenis Bahan Penggunaanya 1. Medium PHM-1

KNO3 NaHCO3

K2HPO3 MgSO47H2O FeCl3.6H2O Na2EDTA

Trace element Trace element

H3BO3 CuSO4.5H2O ZnCl2 Co(NO3)2.6H2O MnCl2.4H2O

(NH4)6Mo7O24.4H2O

1 g/l 1 g/l 0,2 g/l 0,2 g/l 244 mg/l 189 mg/l 1 ml/l 0,061 g/l 0,006 g/l 0,0041 g/l 0,0051 g/l 0,0041 g/l 0,038 g/l

Media Pertumbuhan

2. Pereaksi Lipid Whatman GF/C Kloroform Metanol Akuades

Penentuan Konsentrasi Lipid

3. Pereaksi Protein Whatman GF/C NaOH 4% (w/v) Na2CO3 20% (w/v) Na-K tartrate 20% (w/v) CuSO4.4H2O 5% (w/v) BSA Folin-Ciocalteu-Fenol

Penentuan Konsentrasi Protein

4. Pereaksi karbohidrat H2SO4 98% Fenol 5% (w/v) 2 N larutan H2SO4

Glukosa

Penentuan Konsentrasi Karbohidrat

5. Pereaksi Klorofil Aseton 90% Akuades

Analisa Klorofil

6. Pereaksi antioksidan

Asam linoleat 50 mM Etanol 99,5%, Bufer fosfat 0,1 M Akuades Etanol 75% Amonium tiosianat 30% FeCl2 20 mM HCl 3,5% BHT

Uji Kuantitatif aktivitas Antioksidan

7. Identifikasi Pigmen Pelat kromatografi lapis tipis Heksan Eter

Identifikasi Pigmen

50

Lampiran 2 Kepadatan sel Chlorella vulgaris selama pertumbuhan

Lampiran 2a Data kepadatan sel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

Chlorella vulgaris (sel/ml) Hari ke- U1 U2 U3 Rata-rata Log Rata-rata

1 700000 975000 1075000 916667 6,09 2 3725000 11775000 2775000 6091666 6,78 3 6750000* 13350000 8700000 9600000 7,09 4 11775000* 14925000 11725000* 12808333 7,19 5 12900000 16500000 13450000* 14283333 7,25 6 14025000 15700000* 17655000 15793333 7,31 7 14450000 20325000* 12800000 15858333 7,28 8 16650000 21650000 14500000 17600000 7,35 9 17825000 24905357 16200000 19643452 7,40 * data merupakan hasil transpolasi

Contoh perhitungan: Perhitungan kepadatan sel Chlorella vulgaris umur panen 9 hari.

Diketahui: � �1 = 18 sel � �2 = 13 sel

� � �18 <=� � 13 <=�2 X 1�1 mm x 0,2 mm x 0,1 mm X 1mm³ 10ˉ³ml = 700000 sel/ml

51

Lampiran 2b Data kepadatan sel Chlorella vulgaris pada umur panen 18 hari


1 575000 1850000 4975000 2466666 6,39 2 4800000 4875000 13950000* 7875000 6,90 3 9025000* 9200000 14650000* 10958333 7,04 4 11850000* 11275000 15350000 12825000 7,11 5 13100000 16875000 16050000 15341666 7,19 6 14350000 19750000* 16750000 16950000 7,23 7 18225000 24250000* 17450000 19975000 7,30 8 19600000 22875000 17925000* 20133333 7,30 9 20500000 21500000 14175000* 18725000 7,27

10 23170000* 20125000 14762500 19352500 7,29 11 23500000* 22387500 18150000 21345833 7,33 12 25025000 24650000 18825000 22833333 7,34 13 26550000 28291667* 19500000 24780555 7,39 14 24575000 31312500* 16675000 24187500 7,38 15 24125000 32400000 16525000 24350000 7,39 16 22325000* 28875000 14350000* 21850000 7,34 17 22172500* 27350000 13837500* 21120000 7,32 18 23148750 31050000 15500000 23232916 7,37

* data merupakan hasil transpolasi




52

Lampiran 2c Data kepadatan sel Chlorella vulgaris pada umur panen 27 hari


1 525000 1250000 1100000 958333 5,98 2 3925000 5472767* 3106250* 4168005 6,62 3 7325000* 9695535* 5112500* 7377678 6,87 4 14607500* 9925000 5600000 10044166 7,00 5 14750000 10356250 6087500 10397916 7,017 6 15745000 10787500 6575000 11035833 7,04 7 19075000 11250000 8250000 12858333 7,11 8 17500000 11175000 9925000 12866666 7,11 9 17825000 11525000* 10950000* 13433333 7,13 10 19350500* 12100000* 10175000* 13875166 7,14 11 20190000* 12237500 9400000 13942500 7,14 12 21125000 12527500 9287500 14313333 7,16 13 22600000 12817500 9175000 14864166 7,17 14 23525000 13337500 10425000 15762500 7,20 15 27650000 13200000 11675000 17508333 7,24 16 24875000 14025000* 12925000* 17275000 7,24 17 27720000* 11700000* 14100000* 17840000 7,25 18 18387500* 13750000 14025000 15387500 7,19 19 17700000 15800000 13950000 15816666 7,20 20 20400000 16762500 14550000 17237500 7,24 21 17850000 16625000 14425000 16300000 7,21 22 19025000 14450000 14300000 15925000 7,20 23 23175000 18850000* 14800000* 18941666 7,28 24 22502500* 14025000* 14675000* 17067500 7,23 25 19250000* 15325000 15000000 16525000 7,22 26 21000000 16625000 15097500 17574166 7,24 27 22750000 16125000 14648750 17841250 7,25

* data merupakan hasil transpolasi




53

Lampiran 3 Data kepadatan optik Chlorella vulgaris selama pertumbuhan Lampiran 3a Data kepadatan optik Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

Chlorella vulgaris Hari ke- U1 U2 U3 Rata-rata Ln Rata-rata

1 0,058 0,084 0,096 0,079 -2,53 2 0,193 0,345 0,291 0,318 -1,15 3 0,328* 0,605 0,421 0,451 -0,80 4 0,657* 0,645 0,470* 0,590 -0,53 5 0,718 0,752 0,498* 0,625 -0,47 6 0,755 0,801* 0,328 0,628 -0,47 7 0,783 0,877* 0,653 0,771 -0,26 8 0,852 0,898 0,680 0,789 -0,24 9 0,916 0,984 0,707 0,869 -0,14

Lampiran 3b Data kepadatan optik Chlorella vulgaris pada umur panen 18 hari


1 0,148 0,083 0,325 0,185 -1,69 2 0,303 0,309 0,549* 0,387 -0,95 3 0,532* 0,535 0,774* 0,614 -0,49 4 0,726* 0,828 0,811 0,789 -0,24 5 0,834 0,892 0,849 0,858 -0,15 6 0,604 0,930* 0,889 0,808 -0,21 7 1,024 0,954* 0,914 0,964 -0,04 8 1,082 1,016 0,976* 1,025 0,02 9 1,140 1,099 0,994* 1,078 0,07 10 1,198* 1,128 1,038 1,121 0,11 11 1,269* 1,283 1,061 1,204 0,19 12 1,34 1,289 1,086 1,238 0,21 13 1,413 1,284* 1,108 1,268 0,24 14 1,427 1,253* 1,126 1,269 0,24 15 1,450 1,291 1,155 1,299 0,26 16 1,448* 1,279 1,179* 1,302 0,26 17 1,455* 1,275 1,201* 1,310 0,27 18 1,493 1,2877 1,207 1,329 0,28

54

Lampiran 3c Data kepadatan optik Chlorella vulgaris pada umur panen 27 hari


1 0,125 0,070 0,159 0,118 -2,14 2 0,278 0,287* 0,228* 0,264 -1,33 3 0,430* 0,504* 0,297* 0,410 -0,89 4 0,440* 0,736 0,505 0,560 -0,58 5 0,512 0,818 0,565 0,632 -0,46 6 0,541 0,825 0,625 0,664 -0,41 7 0,566 0,834 0,650 0,683 -0,38 8 0,604 0,889 0,692 0,728 -0,32 9 0,626 1,021* 0,713* 0,787 -0,24 10 0,654* 1,018* 0,741* 0,804 -0,22 11 0,684* 1,055 0,769 0,836 -0,18 12 0,713 1,082 0,763 0,852 -0,16 13 0,685 1,063 0,773 0,840 -0,17 14 0,658 1,060 0,784 0,834 -0,18 15 0,714 1,113 0,802 0,876 -0,13 16 0,731 1,108* 0,792* 0,877 -0,13 17 0,831* 1,116* 0,815* 0,921 -0,08 18 0,843* 1,167 0,829 0,946 -0,06 19 0,901 1,183 0,836 0,973 -0,03 20 0,888 1,226 0,872 0,995 -0,01 21 0,894 1,255 0,875 1,008 0,01 22 0,903 1,271 0,896 1,023 0,02 23 0,910 1,291* 0,912* 1,038 0,04 24 0,915* 1,313* 0,901* 1,043 0,04 25 0,923* 1,248 0,922 1,031 0,03 26 0,930 1,283 0,931 1,048 0,05 27 0,930 1,318 0,932 1,060 0,06 * data merupakan hasil transpolasi

55

Lampiran 4 Berat Kering dan Berat Organik Chlorella vulgaris Lampiran 4a Penghitungan Berat Kering dan Berat Organik Chlorella vulgaris

Perlakuan Ulangan Berat

Awal (g) B. setelah di

oven (g) B. setelah ditanur (g) B. kering (g/l)

B. organik (g/l)

9 hari 1 0,093 0,105 0,094 0,24 0,22 0,093 0,104 0,095 0,22 0,18

2 0,093 0,103 0,094 0,2 0,18 0,093 0,105 0,094 0,24 0,22

3 0,095 0,106 0,096 0,22 0,2 0,095 0,106 0,096 0,22 0,2

18 hari 1 0,094 0,112 0,095 0,36 0,34 0,094 0,111 0,095 0,34 0,32

2 0,093 0,111 0,095 0,36 0,32 0,093 0,111 0,094 0,36 0,34

3 0,09 0,107 0,091 0,34 0,32 0,09 0,108 0,091 0,36 0,34

27 hari 1 0,094 0,113 0,095 0,38 0,36 0,094 0,112 0,096 0,36 0,32

2 0,089 0,109 0,09 0,4 0,38 0,089 0,106 0,091 0,34 0,3

3 0,09 0,109 0,092 0,38 0,34 0,089 0,108 0,089 0,38 0,38

Contoh perhitungan: Perhitungan berat kering pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

?= �@ A= "B& �&� � ?= �@ <�'C=� <=@=��D E"�F=B � ?= �@ GD�@'�B A�<�B&H�'C=� �'� , 1000

Diketahui: Berat awal whatman = 0,105 gr Berat sampel setelah dioven = 0,093 gr

?= �@ A= "B& �&� � 0,105 & � 0,093 & 50 '� , 1000

= 0,24 g/l

Perhitungan berat organik pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

?= �@ � &�B"A �&� � ?= �@ <�'C=� <=@=��D E"�F=B � ?= �@ <�'C=� <=@=��D E"@�BI H�'C=� �'� , 1000

Diketahui: Berat awal whatman = 0,105 gr Berat sampel setelah dioven = 0,094 gr

?= �@ � &�B"A �&� � 0,105 & � 0,094 & 50 '� , 1000

= 0,22 g/l

56

Hipotesis Berat Kering: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap berat kering Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

berat kering Chlorella vulgaris

Lampiran 4b Hasil uji one way anova (group statistics) berat kering Chlorella vulgaris

Pada perlakuan umur panen 9 hari:

Rata-rata berat kering adalah 0,2233 gr/l

Berat kering minimum adalah 0,20 gr/l dan berat kering maksimum adalah

0,24 gr/l




0,36 gr/l




0,40 gr/l

Lampiran 4c Hasil Uji ANOVA (Analysis of Variance) berat kering Chlorella vulgaris

Sum of Squares

Df Mean Square F Sig.

Between Groups 0,80 2 0,40 157,105 ,000

Within Groups 0,004 15 0,000

Total 0,083 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditola

N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error

95% Confidence Interval for Mean

Mini mum

Maxi mum

Lower Bound Upper Bound

Umur panen 9 hari 6 0,2233 0,01506 0,00615 0,2075 0,2391 0,20 0,24 Umur panen 18 hari 6 0,3533 0,01033 0,00422 0,3425 0,3642 0,34 0,36 Umur panen 27 hari 6 0,3733 0,02066 0,00843 0,3517 0,3950 0,34 0,40 Total 18 0,3167 0,07004 0,01651 0,2818 0,3515 0,20 0,40

57

Keputusan: F hitung adalah 157,105 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi berat kering Chlorella vulgaris secara nyata Lampiran 4d Hasil uji homogenous subsets Chlorella vulgaris

Umur panen N

Subset for alpha = .05

1 2 Umur panen 9 hari 6 0,2233 Umur panen 18 hari 6 0,3533 Umur panen 27 hari 6 0,3733 Sig. 1,000 0,108

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. Interpretasi:

- Pada subset 1, terlihat grup umur panen 9 mempunyai perbedaan yang

signifikan satu dengan yang lainnya.

- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 18 hari dan umur panen 27 hari tidak

mempunyai perbedaan yang signifikan satu dengan yang lainnya

Hipotesis Berat Organik: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap berat organik Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

berat organik Chlorella vulgaris

Lampiran 4e Hasil uji one way anova (group statistics) berat organik Chlorella vulgaris


Rata-rata berat organik adalah 0,2000 gr/l

Berat organik minimum adalah 0,18 gr/l dan berat organik maksimum

adalah 0,22 gr/l



N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



58


adalah 0,34 gr/l




adalah 0,38 gr/l

Lampiran 4f Hasil uji ANOVA (Analysis of Variance) berat organik Chlorella vulgaris

Sum of Squares

df Mean Square F Sig.

Between Groups 0,77 2 0,39 77,035 ,000


Total 0,085 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak Keputusan: F hitung adalah 77,035 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi berat organik Chlorella vulgaris secara nyata

Lampiran 4g Hasil uji homogenous subsets berat organik Chlorella vulgaris

Umur panen N



Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000.

Interpretasi:

- Pada subset 1, terlihat grup umur panen 9 mempunyai perbedaan yang


- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 18 hari dan umur panen 27 hari tidak


59

Lampiran 5 Produktivitas Chlorella vulgaris

Lampiran 5a Data dan contoh perhitungan produktivitas Chlorella vulgaris

Perlakuan Ulangan B. kering (g/l) Laju tumbuh sel

(µ) Produktifitas

(g/l/hari)

9 hari 1 0,24 0,36 0,09

0,22 0,08

2 0,2 0,36 0,07

0,24 0,09

3 0,22 0,30 0,07

0,22 0,07

18 hari 1 0,36 0,21 0,07

0,34 0,07

2 0,36 0,16 0,06

0,36 0,06

3 0,34 0,13 0,04

0,36 0,05

27 hari 1 0,38 0,14 0,05

0,36 0,05

2 0,4 0,09 0,04

0,34 0,03

3 0,38 0,10 0,04

0,38 0,04

Contoh perhitungan: Perhitungan produktivitas pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

C �EIA@"F"@�< J &�D� " K � ?= �@A= "B& $&� ( L M�NI @I'�ID <=� � <=�D� "

Diketahui: Berat kering = 0,24 g/l Laju tumbuh sel = 0,36 sel/hari

C �EIA@"F"@�< J &�D� " K � 0,24 �&� L 0,36� <=�D� " = 0,09 g/l/hari

60

Hipotesis Produktivitas H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap produktivitas Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

produktivitas Chlorella vulgaris

Lampiran 5b Hasil uji one way anova (group statistics) produktivitas Chlorella vulgaris


Rata-rata produktivitas adalah 0,0761 gr/l/hari

Produktivtas minimum adalah 0,07 gr/l/hari dan produktivitas maksimum

adalah 0,09 gr/l/hari









Lampiran 5c Hasil Uji ANOVA (Analysis of Variance) produktivitas Chlorella vulgaris

Sum of Squares

Df Mean Square F Sig.

Between Groups 0,004 2 0,002 17,640 ,000


Total 0,005 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak

N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



61

Keputusan: F hitung adalah 32,063 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi produktivitas Chlorella vulgaris secara nyata.

Lampiran 5d Hasil uji homogenous subsets produktivitas Chlorella vulgaris Umur panen N Subset for alpha = .05

1 2 3

Umur panen 27 hari 6 0,410 Umur panen 18 hari 6 0,0575 Umur panen 9 hari 6 0,0761 Sig. 1,000 1,000 1,000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. Interpretasi: - Pada subset 1, terlihat grup umur panen 27 dan umur panen 18 hari dan 9 hari

mempunyai perbedaan yang signifikan satu dengan yang lainnya.

- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 18 dan umur panen 27 hari dan 9 hari




0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 20

Lampiran 6 Protein Chlorella vulgarisLampiran 6a Perhitungan total protein

Kurva standar untuk perhitungan total protein

Dari hasil regresi linier kurva standar didapatkan persamaan Y = 0,006x + 0,020

Perlakuan

9 Hari

18 Hari

27 Hari

40 60 80

Chlorella vulgaris Lampiran 6a Perhitungan total protein Chlorella vulgaris

Kurva standar untuk perhitungan total protein Chlorella vulgaris


Perlakuan Ulangan Abs µg/ml % Protein

9 Hari 1 0,132 18,67 40,58 0,128 18,00 40,91 2 0,117 16,17 36,74 0,124 17,33 39,40 3 0,127 17,83 40,53 0,115 15,83 35,98

18 Hari 1 0,163 23,83 34,05 0,15 21,67 30,95 2 0,165 24,17 33,56 0,143 20,50 28,47 3 0,154 22,33 31,90 0,134 19,00 27,14

27 Hari 1 0,138 19,67 26,57 0,125 17,50 23,65 2 0,119 16,50 22,30 0,109 14,83 20,05 3 0,098 13,00 17,11 0,121 16,83 22,15

62

y = 0.006x + 0.020

R² = 0.997

100 120

Chlorella vulgaris


tein

63

Contoh perhitungan:

Perhitungan total protein pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

Konsentrasi Protein �µgml � R�< <�'C=� � ��

Diketahui: Abs Sampel = 0,132 b = 0,020 a = 0,006

Konsentrasi Protein �µgml � 0,132 � 0,0200,006

= 18,67 µg/ml

% Protein � ��B<=B@�<" S �@="B $µgml( L !�A@� C=B&=BT= �B?= �@ <�'C=� �µgml L 100 %

Diketahui: Total Protein = 18,67 µg/ml Berat Sampel = 230 µg/ml

% Protein � 18,6667 $µgml( L 5230 �µgml L 100 %

= 40,58% Hipotesis Total Protein: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap total protein Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

total protein Chlorella vulgaris

Lampiran 6b Hasil uji one way anova (group statistics) total protein Chlorella vulgaris

N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



64

Pada perlakuan umur panen 9 hari: Rata-rata total protein Chlorella vulgaris adalah 39,0243%

Total protein Chlorella vulgaris minimum adalah 35,98% dan total protein

maksimum adalah 40,91%


Rata-rata total protein Chlorella vulgaris adalah 31,0141%




Rata-rata total protein Chlorella vulgaris adalah 21,9703%



Lampiran 6c Hasil uji ANOVA (Analysis of Variance) total protein Chlorella vulgaris Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 873,491 2 436,745 58,324 ,000


Total 985,814 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak Keputusan: F hitung adalah 58,324 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi total protein Chlorella vulgaris secara nyata.

Lampiran 6d Hasil uji homogenous subsets Chlorella vulgaris

Umur panen N Subset for alpha = .05

1 2 3

Umur panen 27 hari 6 21,9703 Umur panen 18 hari 6 31,0141 Umur panen 9 hari 6 39,0234 Sig. 1,000 1,000 1,000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. Interpretasi: - Pada subset 1, terlihat grup umur panen 27 dan umur panen 18 hari dan 9 hari


65





0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 20

Lampiran 7 Karbohidrat Lampiran 7a Perhitungan total karbohidrat

Kurva standar untuk perhitungan total karbohidrat

Dari hasil regresi linier kurva standar didapatkan persamaan Y = 0,009x

Perlakuan

9 hari

18 hari

27 Hari

20 40 60 80

Lampiran 7 Karbohidrat Chlorella vulgaris Lampiran 7a Perhitungan total karbohidrat

Kurva standar untuk perhitungan total karbohidratlinier kurva standar didapatkan persamaan Y = 0,009x

Perlakuan Ulangan Abs µg/ml % karbohidrat

1 0,389 45,67 19,86 0,416 48,67 21,16 2 0,535 61,89 28,13 0,411 48,11 21,87 3 0,414 48,44 22,02 0,478 55, 56 25,25

18 hari 1 0,805 91, 89 26,25 0,78 89,11 25,46 2 0,926 105,33 29, 26 0,811 92,56 25,71 3 0,771 88,11 25,17 0,763 87,22 24,92

27 Hari 1 0,781 89,22 24,11 0,682 78,22 21,14 2 0,765 87,44 23,63 0,714 81,78 22,10 3 0,705 80,78 21,26 0,769 87,89 23,13

66

y = 0.009x - 0.022

R² = 0.997

100 120

Kurva standar untuk perhitungan total karbohidrat linier kurva standar didapatkan persamaan Y = 0,009x - 0,022

% karbohidrat

67

Contoh perhitungan:

Perhitungan total karbohidrat pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9

hari

Konsentrasi Karbohidrat �µgml � R�< H�'C=� – ��

Diketahui: Abs Sampel = 0,389 b = - 0,022 a = 0,009

Konsentrasi karbohidrat �µgml � 0,389 � 0,0220,009

= 45, 67 µg/ml

% Karbohidrat � ��B<=B@ �<" A� ��D"E �@ �µgml?= �@ <�'C=� �µgml L 100 %

Diketahui: Total Karbohidrat = 45,67 µg/ml Berat Sampel = 230 µg/ml

% Karbohidrat � 45,67 �µgml230 �µgml L 100 %

= 19,86% Hipotesis Total Karbohidrat: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap total karbohidrat Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

total karbohidrat Chlorella vulgaris

Lampiran 7b Hasil uji one way anova (group statistics) total karbohidrat Chlorella

vulgaris

N Rata-rata Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



68

Pada perlakuan umur panen 9 hari: Rata-rata total karbohidrat Chlorella vulgaris adalah 23,0479%

Total karbohidrat Chlorella vulgaris minimum adalah 19,86% dan total

karbohidrat maksimum adalah 28,13%


Rata-rata total karbohidrat Chlorella vulgaris adalah 26,1298%

Total karbohidrat Chlorella vulgaris minimum adalah 2492% dan total

karbohidrat maksimum adalah 29,21%


Rata-rata total karbohidrat Chlorella vulgaris adalah 22,5628 %

Total karbohidrat Chlorella vulgaris minimum adalah 21,14 % dan total

karbohidrat maksimum adalah 24,11 %

Lampiran 7c Hasil Uji ANOVA (Analysis of Variance) total karbohidrat Chlorella vulgaris Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 44,913 2 22,457 4,988 0,022


Total 112,441 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak Keputusan: F hitung adalah 4,988 dengan probabilitas 0,022. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi total karbohidrat Chlorella vulgaris secara nyata. Lampiran 7d Hasil uji homogenous subsets total karbohidrat Chlorella vulgaris

Umur panen N


1 2 Umur panen 27 hari 6 22,5628 Umur panen 9 hari 6 23,0479 23,0479 Umur panen 18 hari 6 26,1298 Sig. 0,918 0,058

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000.

69

Interpretasi:

- Pada subset 1, terlihat grup umur panen 27 dan umur panen 9 hari tidak


- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 9 dan umur panen 18 hari tidak


70

Lampiran 8 Lipid Chlorella vulgaris

Lampiran 8a Data dan contoh perhitungan lipid

Perlakuan Ulangan B. vial (g) (A) B. vial + Isi (g) (B) B-A % Lipid

9 Hari 1 5,3622 5,3627 0,0005 10,87 5,3619 5,3625 0,0006 13,04 2 5,3329 5,3333 0,0004 9,091 5,3751 5,3756 0,0005 11,36 3 5,2431 5,2437 0,0006 13,64 5,3631 5,3637 0,0006 13,64

18 Hari 1 5,3739 5,3748 0,0009 12,86 5,3974 5,3981 0,0007 10,00 2 5,2339 5,2349 0,001 13,89 5,3754 5,3764 0,001 13,89 3 5,1899 5,1907 0,0008 11,43 5,3369 5,338 0,0011 15,71

27 Hari 1 5,2556 5,2566 0,001 13,51 5,2484 5,2496 0,0012 16,23 2 5,3175 5,3188 0,0013 17,57 5,2032 5,2044 0,0012 16,22 3 5,3648 5,3662 0,0014 18,42 5,1963 5,1976 0,0013 17,11

Contoh perhitungan:

Perhitungan total lipid pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

% Lipid � �?= �@ F"�� "<" � ?= �@ F"�� A�<�B&?= �@ <�'C=� L 100 %

Diketahui: Berat vial isi = 5,3627 gr Berat vial kosong = 5,3622 gr Berat sampel = 0,00460 gr

% Lipid � �5,3627 � 5,36220,00460 L 100 %

= 10,87%

Hipotesis Total Lipid: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap total lipid Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

total lipid Chlorella vulgaris

71

Lampiran 8b Hasil uji one way anova (group statistics) total lipid Chlorella vulgaris


Rata-rata total lipid Chlorella vulgaris adalah 11,9401%

Total lipid Chlorella vulgaris minimum adalah 9,09% dan total lipid










Lampiran 8c Hasil uji ANOVA (Analysis of Variance) total lipid Chlorella vulgaris Sum of

Squares Df Mean Square F Sig.

Between Groups 68,915 2 34,458 10,080 0,002


Total 120,189 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak Keputusan: F hitung adalah 10,080 dengan probabilitas 0,002. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi total lipid Chlorella vulgaris secara nyata.

N Rata-rata Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



72

Lampiran 8d Hasil uji homogenous subsets total lipid Chlorella vulgaris



Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. Interpretasi: - Pada subset 1, terlihat grup umur panen 9 dan umur panen 18 hari tidak


- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 27 hari mempunyai perbedaan yang

signifikan satu dengan yang lainnya

73

Lampiran 9 Klorofil-a dan klorofil-b Chlorella vulgaris Lampiran 9a data dan contoh perhitungan klorofil-a dan klorofil-b

Ul A 664 A 647 A 630 A 750 Ca µgram/ml %Ca Cb µ g/ ml %Cb 9 Hari 1 0,327 0,151 0,088 0,004 3,60 3,59 0,16 1,11 1,11 0,05

0,863 0,764 0,714 0,606 2,79 2,79 0,12 1,64 1,64 0,07 2 0,357 0,19 0,145 0,049 3,42 3,42 0,156 1,04 1,04 0,05

0,208 0,104 0,071 0,013 2,17 2,17 0,10 0,70 0,70 0,03 3 0,316 0,16 0,101 0,001 3,48 3,48 0,16 1,34 1,37 0,06

0,262 0,125 0,077 0,005 2,85 2,85 0,13 0,94 0,94 0,04 18 Hari 1 0,523 0,245 0,146 0,009 5,72 5,72 0,16 1,81 1,81 0,05

0,521 0,245 0,146 0,009 5,69 5,69 0,16 1,82 1,82 0,05 2 0,497 0,249 0,154 0,015 5,34 5,34 0,15 1,93 1,93 0,05

0,546 0,315 0,22 0,093 5,02 5,02 0,14 1,87 1,87 0,05 3 0,473 0,237 0,143 0,015 5,08 5,08 0,15 1,84 1,84 0,05

0,448 0,209 0,122 0,009 4,89 4,89 0,14 1,52 1,52 0,04 27 Hari 1 0,43 0,234 0,155 0,037 4,34 4,34 0,12 1,70 1,70 0,05

0,403 0,234 0,17 0,078 3,60 3,60 0,10 1,27 1,27 0,03 2 0,426 0,209 0,124 0,005 4,67 4,67 0,13 1,69 1,67 0,05

0,381 0,203 0,124 0,029 3,90 3,89 0,11 1,50 1,50 0,04 3 0,355 0,196 0,133 0,03 3,59 3,59 0,09 1,45 1,45 0,04

0,414 0,201 0,125 0,003 4,56 4,56 0,12 1,61 1,61 0,04 Contoh perhitungan:

Perhitungan klorofil-a pada sampel Chlorella vulgaris pada umur panen 9 hari

�� !"� � $µ&'�( � Ca , volume sampel �mlvolume ekstrak �ml

Diketahui: Ca = 3,59 mg/l Volume sampel = 10 ml Volume ekstrak = 10 ml

Total kloroYil a�µgml � 3,59 L 1010

= 3,59 µg/ml

% KloroYil a � Z�@�� A�� !"� �µgml?= �@ <�'C=� �µgml L 100 %

Diketahui: Total Klorofil-a = 3,59 µg/ml Berat Sampel = 2300 µg/ml

% KloroYil a � 3,59 �µgml2300 �µgml L 100 %

= 0,16%

74

Hipotesis Klorofil-a: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap klorofil-a Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

klorofil-a Chlorella vulgaris

Lampiran 9b Hasil uji one way anova (group statistics) klorofil-a Chlorella vulgaris


Rata-rata klorofil-a Chlorella vulgaris adalah 0,6127%

Kandungan klorofil-a Chlorella vulgaris minimum adalah 0,44% dan

klorofil-a maksimum adalah 0,71%









Lampiran 9c Hasil uji ANOVA (Analysis of Variance) klorofil-a Chlorella vulgaris

Sum of Squares


Between Groups 0,005 2 0,002 8,395 0,004


Total 0,009 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak

N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



75

Keputusan: F hitung adalah 48,736 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen mempengaruhi kandungan klorofil-a Chlorella vulgaris secara nyata. Lampiran 9d Hasil uji homogenous subsets klorofil-a Chlorella vulgaris



Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. Interpretasi: - Pada subset 1, terlihat grup umur panen 27 hari mempunyai perbedaan yang


- Pada subset 2, terlihat grup umur panen 9 dan 18 hari tidak mempunyai

perbedaan yang signifikan satu dengan yang lainnya.

Hipotesis Klorofil-b: H0 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

terhadap klorofil-b Chlorella vulgaris H1 = Perlakuan umur panen memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap

klorofil-b Chlorella vulgaris

Lampiran 9e Hasil uji one way anova (group statistics) klorofil-b Chlorella vulgaris


Rata-rata klorofil-b Chlorella vulgaris adalah 0,2268%

Kandungan klorofil-b Chlorella vulgaris minimum adalah 0,14% dan

klorofil-b maksimum adalah 0,32%



N Rata-rata

Std. Deviasi

Std. Error


Mini mum

Maximum



76







Lampiran 9f Hasil uji ANOVA (Analysis of Variance) klorofil-b Chlorella vulgaris

Sum of Squares


Between Groups 0,000 2 0,000 2,391 0,126


Total 0,002 17

Interpretasi: Jika probabilitas (P) > 0,05, maka H0 diterima Jika probabilitas (P) < 0,05, maka H0 ditolak Keputusan: F hitung adalah 21,274 dengan probabilitas 0,000. Probabilitas (P) > 0,05, maka H0 ditolak atau umur panen tidak mempengaruhi kandungan klorofil-b Chlorella vulgaris secara nyata

77

Lampiran 10 Antioksidan Chlorella vulgaris

Hari Ke Sampel U1 U2 Rata2 % inhibisi

1 Asam Linoleat 0,037 0,034 0,0355

Minyak 9 0,019 0,015 0,017 52,11

Minyak 18 0,019 0,017 0,018 49,29

Minyak 27 0,019 0,019 0,019 46,48

Kasar 9 0,02 0,018 0,019 46,48

Kasar 18 0,018 0,02 0,019 46,48

Kasar 27 0,019 0,02 0,0195 45,07

BHT 0,009 0,007 0,008 77,46

2 Asam Linoleat 0,072 0,075 0,0735

Minyak 9 0,031 0,029 0,03 59,18

Minyak 18 0,042 0,032 0,037 49,66

Minyak 27 0,039 0,04 0,0395 46,26

Kasar 9 0,038 0,039 0,0385 47,62

Kasar 18 0,04 0,035 0,0375 48,98

Kasar 27 0,037 0,042 0,0395 46,26

BHT 0,01 0,02 0,015 79,59

3 Asam Linoleat 0,165 0,18 0,1725

Minyak 9 0,08 0,06 0,07 59,42

Minyak 18 0,08 0,07 0,075 56,52

Minyak 27 0,1 0,05 0,075 56,52

Kasar 9 0,09 0,07 0,08 53,62

Kasar 18 0,08 0,07 0,075 56,52

Kasar 27 0,08 0,09 0,085 50,72

BHT 0,02 0,015 0,0175 89,86

4 Asam Linoleat 0,15 0,16 0,155

Minyak 9 0,06 0,07 0,065 58,06

Minyak 18 0,06 0,08 0,07 54,84

Minyak 27 0,07 0,08 0,075 51,61

Kasar 9 0,08 0,06 0,07 54,84

Kasar 18 0,07 0,06 0,065 58,06

Kasar 27 0,08 0,06 0,07 54,84

BHT 0,02 0,015 0,0175 88,71

5 Asam Linoleat 0,46 0,45 0,455

Minyak 9 0,2 0,17 0,185 59,34

Minyak 18 0,19 0,2 0,195 57,14

Minyak 27 0,2 0,18 0,19 58,24

Kasar 9 0,21 0,2 0,205 54,95

Kasar 18 0,2 0,21 0,205 54,95

Kasar 27 0,2 0,22 0,21 53,85

BHT 0,01 0,015 0,0125 97,25

6 Asam Linoleat 0,6 0,8 0,7

Minyak 9 0,28 0,25 0,265 62,14

78

Minyak 18 0,3 0,28 0,29 58,57

Minyak 27 0,3 0,27 0,285 59,28

Kasar 9 0,3 0,26 0,28 60

Kasar 18 0,29 0,3 0,295 57,86

Kasar 27 0,28 0,3 0,29 58,57

BHT 0,02 0,01 0,015 97,86

7 Asam Linoleat 0,7 0,8 0,75

Minyak 9 0,23 0,2 0,215 71,33

Minyak 18 0,23 0,22 0,225 70

Minyak 27 0,23 0,21 0,22 70,67

Kasar 9 0,25 0,23 0,24 68

Kasar 18 0,23 0,26 0,245 67,33

Kasar 27 0,25 0,23 0,24 68

BHT 0,01 0,01 0,01 98,67

Contoh perhitungan:

Perhitungan inhibisi hari pertama perlakuan ekstraksi minyak pada umur panen 9

hari

% Inhibisi � R�<. �<�' �"B��=�@ � R�<. <�'C=� R�<. R<�' �"B��=�@ L 100 %

Diketahui: Abs. asam linoleat = 0,0355 Abs. Sampel = 0,017 % Inhibisi � 0,355 � 0,0170,0355 L 100 %

= 52,11%

79

Lampiran 11 Penghitungan Rf

\! � ]� �A C= C"BE�D�B <=B^�G�]� �A C= C"B�D�B =�I=B \!�1 � 1,57,5 � 0,20 \!�5 � 77,5 � 0,93 \!�2 � 2,47,5 � 0,31 \!�6 � 7,47,5 � 0,99

\!�3 � 3,17,5 � 0,41

\!�4 � 4,57,5 � 0,60

DIANI SARTIKA - repository.ipb.ac.id · Mengandung Pigmen dari Chlorella vulgaris pada Umur Panen...

Documents

Transcript of DIANI SARTIKA - repository.ipb.ac.id · Mengandung Pigmen dari Chlorella vulgaris pada Umur Panen...