IDENTIFIKASI MIKROALGA

A.      WAKTU DAN TEMPAT PRAKTUKUM

Hari/ Tanggal                      : Jum’at, 8 dan 15 Maret 2013

Tempat                               : Biologi 305

Pengambilan Sampel          : Balai Budidaya Air Payau Pasuruan

B.       TOPIK

 Identifikasi Mikroalga dari Perairan Air Tawar

C.      TUJUAN

Praktikum ini memiliki tujuan sebagai berikut.

1.        Mengidentifikasi jenis mikroalga yang hidup diperairan Balai Budidaya Air Payau Pasuruan

2.        Mengetahui keanekaragaman jenis mikroalga yang tumbuh di perairan tawar, khususnya di Balai Budidaya Air Payau Pasuruan.

D.      DASAR TEORI

Indonesia merupakan negara kepulauan dengan kekayaan sumber daya hayati perairan baik jenis maupun jumlah yang sangat melimpah. Salah satu sumber daya hayati tersebut adalah mikroalga. Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik yang termasuk dalam kelas alga dengan diameter tubuh yang berkisar antara 3-30 µm, baik berupa sel tunggal maupun koloni yang hidup di seluruh wilayah perairan tawar maupun laut. Di dunia mikroba, mikroalga termasuk organisme eukariotik yang umumnya bersifat fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), coklat (fikosantin), biru kehijauan (fikobilin), dan merah (fikoeritrin). Bila ditinjau dari morfologinya, mikroalga dapat berbentuk uniseluler atau multiseluler tetapi belum ada pembagian tugas yang jelas pada sel-sel komponennya. Hal itulah yang membedakan mikroalga dari tumbuhan tingkat tinggi (Romimohtarto, 2001).

Handajani (2010) menjelaskan bahwa sel mikroalga dapat dibagi menjadi 10 divisi dan 8 divisi merupakan bentuk unicellular. Dari 8 divisi algae, 6 divisi telah digunakan untuk keperluan budidaya perikanan sebagai pakan alami. Empat karakteristik yang digunakan untuk membedakan divisi mikro algae yaitu; tipe jaringan sel, ada tidaknya flagella, tipe komponen fotosintesa, dan jenis pigmen sel. Selain itu morfologi sel dan bagaimana sifat sel yang menempel berbentuk koloni/filamen adalah merupakan informasi penting didalam membedakan masing-masing kelompok. Divisi mikroalga tersebut yaitu Cyanobacteria Atau Alga Biru Hijau, Alga Hijau (Chlorophyta), Diatom – Chrysophyta, Alga Coklat-Emas – Chrysophyta, Alga Merah – Rhodophyta, Euglenophyta, Cryptophyta, Phyrrophyta.

Mikroalga hidup di berbagai habitat perairan dan dapat ditemukan mulai di bagian sedimen sampai area intertidal. Mikroalga umumnya bersel satu atau berbentuk benang dan selama hidupnya merupakan plankton. Gunawan (2011) menjelaskan bahwa mikroalga juga merupakan kelompok fitoplankton, atau plankton jenis nabati. Oleh karenaya, mikroalga lazim disebut sebagai fitoplankton. Fitoplankton memiliki zat hijau daun (klorofil) yang berperan dalam menghasilkan bahan organik dan oksigen dalam air. Sebagai dasar mata rantai pada siklus makanan di laut, fitoplankton menjadi makanan alami bagi zooplankton baik yang masih kecil maupun yang dewasa. Selain itu,fitoplanton juga menjadi nutrisi bagi larva ikan dan vertebrata, mikroba, dan organisme yang lebih besar seperti udang, kepiting, kerang, ikan, dan burung (Anonim, 2008). Organisme ini juga dapat digunakan sebagai indikator kesuburan suatu perairan.Melalui peran mikroalga yang penting dalam ekosistem perairan, maka alga memainkan peran yang penting  dalam produksi berbagai macam bahan makanan laut. Beberapa spesies yang memiliki peran seperti itu antara lain dari kelompok alga hijau seperti  Tetraselmis dan Pyramimonas merupakan sumber makan yang populer untuk mengkultur rotifer, kerang, dan larva udang.Contoh lainnya yaituClamidomonas dan Nannocloris  yang cenderung mengapung dalam budidaya, bisa berupa suspensi dalam kondisi tanpa aerasi sehingga menguntungkan bagi usaha budidaya. organisme ini adalah sumber makan yang populer untuk pakan rotifer, kerang, dan larva udang.

Manfaat lainnya dari mikroalga yaitu dapat dimanfaatkan dalam bidang farmasi, sebagai makanan suplemen seperti Chlorella, serta sebagai sumber energi alternatif biodisel.Contohnya, Botrycoccus braunii memiliki kandungan minyak yang komposisinya mirip seperti tanaman darat dengan jumlah yang lebih tinggi bila dibanding dengan kandungan minyak pada kelapa, jarak dan sawit.Berkaitan dengan besarnya manfaat mikroalga dalam kehidupan maka masih diperlukan banyak penelitian lebih lanjut untuk mengatahui sebaran jenis mikroalga di berbagai wilayah perairan Indonesia, sekalipun penelitian terkait memang telah banyak dilakukan.

Berikut ini merupakan beberapa penjelasan mengenai divisi Mikroalga.

1. Cyanobacteria Atau Alga Biru Hijau

Cyanobacteria atau alga biru hijau adalah kelompok alga yang paling primitif dan memiliki sifat-sifat bakterial dan alga. Kelompok ini adalah organisme prokariotik tidak memiliki struktur-struktur sel, contohnya nukleus dan chloroplast. hanya memiliki chlorophil a, namun memiliki variasi phycobilin seperti carotenoid. Pigmen-pigmen ini memiliki beragam variasi sehingga warnanya bisa bermacam-macam. Contohnya Spirulina, Oscillatoria, Anabaena .

2. Alga Hijau (Chlorophyta)

Alga hijau adalah kelompok alga yang paling maju dan memiliki banyak sifat-sifat tanaman tingkat tinggi., merupakan organisme prokaryotik dan memiliki struktur-struktur sel khusus, memiliki kloroplas, DNA–nya berada dalam sebuah nukleus, dan beberapa jenisnya memiliki flagella. Dinding sel alga hijau sebagaian besar berupa sellulosa, meskipun ada beberapa yang tidak mempunyai dinding sel. Mempunyai klorophil a dan beberapa karotenoid, dan biasanya mereka berwarna hijau rumput. Pada saat kondisi budidaya menjadi padat dan cahaya terbatas, sel akan memproduksi lebih banyak klorophil dan menjadi hijau gelap. Contoh: Tetraselmis (Air tawar, air laut) dan Pyramimonas memiliki penampakan serta sifat berenang yang identik dengan tetraselmis. Kedua organisme ini adalah sumber makan yang populer untuk mengkultur rotifer, kerang, dan larva udang.

Contoh lainnya, Clamidomonas (Air tawar, air laut), Nannocloris (Air tawar, air laut,) yang berwarna hijau tidak motil dan tidak memiliki flagel, berukuran sangat kecil dengan diameter 1,5-2,5 mm, sel berbentuk bola, cenderung mengapung dalam budidaya, berupa suspensi dalam kondisi tanpa aerasi sehingga menguntungkan bagi usaha budidaya. organisme ini adalah sumber makan yang populer untuk mengkultur rotifer, kerang, dan larva udang.

Dunaliella (Air tawar, air laut,), dan Chlorella (Air tawar, air laut,) yang Selnya bereproduksi dengan membentuk dua sampai delapan sel anak didalam sel induk yang akan dilepaskan dengan melihat kondisi lingkungan. Merupakan pakan untuk rotifer dan dapnia.

3. Diatom – Chrysophyta

Diatom adalah kelompok alga yang unik dengan dinding sel yang terbentuk dari silikon dioksida.yang dipenuhi banyak lubang sehingga tampak seperti ayakan (saringan) dan secara komersial dapat digunakan sebagai perlengkapan dalam beberapa peralatan filter. Tidak memiliki flagella kecuali pada beberapa spesies tertentu. hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin sehingga berwarna kecoklatan. Organisme ini biasa digunakan sebagai pakan dalam budidaya. Contoh Chaetoceros (Air laut,) yang populer sebagai pakan rotifer, kerang-kerangan, tiram, dan larva udang.

 4. Alga Coklat-Emas – Chrysophyta

Alga coklat-emas dikaitkan dengan diatomae, namun mereka memiliki dinding sel silika yang sedikit selama masa hidup mereka. Alga ini memiliki sifat-sifat yang dapat ditemui pada sebagian besar alga. Beberapa anggota kelompok alga ini memiliki flagella dan motil. Semua memiliki kloroplas dan memilki DNA yang terdapat di dalam nukleusnya. Alga ini hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin yang memberikan mereka warna kecokelatan. Alga ini seringkali dibudidayakan dalam bentuk uniseluler pada usaha budidaya sebagai sumber pakan. contoh Isochrysis (Air laut;). Nannochloropsis (Air tawar, air laut; ). Ellipsoidon (Air tawar, air laut).

5. Alga Merah – Rhodophyta

Alga merah merupakan makroalga i. hanya memiliki chlorophyl a di samping memiliki pigmen lainnya seperti phycocyanin (pigmen biru), dan phycoeretrin (pigmen merah), seperti juga halnya berbagai carotenoid. Phycoeretrin memberi warna merah pada alga ini. Selain itu alga ini juga terkadang berwarna hijau kebiruan hingga ungu. Alga merah uniseluler tidak motil dan tidak memiliki flagel. Dapat digunakan dalam lingkungan budidaya. Contoh Porphyridium. Alga ini digunakan pada lingkungan budi daya untuk memenuhi kebutuhan karbohidrat.

6. Euglenophyta

Euglenophyta dimasukkan dalam kelompok alga hijau oleh beberapa ahli taksonomi dan dimasukkan ke dalam golongan protozoa oleh sebagian ahli lainnya dikarenakan organisme ini memiliki sifat-sifat tanaman sekaligus hewan. Organisme ini merupakan organisme eukaryotik dengan struktur-struktur tubuh yang dapat dijumpai pada sebagian besar alga, namun mereka juga memiliki kerongkongan sehingga mereka dapat memasukkan partikel ke dalam tubuhnya. Mereka memiliki satu flagella yang panjang dan bisanya berenang dengan cara menarik diri mereka melalui air. Beberapa di antaranya melakukan gerakan amoeboid. Organisme ini tidak memiliki dinding sel, namun mereka memiliki lapisan luar yang keras yang tersusun dari protein yaitu pellicle, yang memiliki fungsi yang sama seperti dinding sel. Euglenophyta memiliki chlorophyl a dan b beberapa carotenoid dan biasanya mereka terlihat berwarna hijau rumput. Euglena umum ditemukan di perairan yang kaya akan nutrien.contoh Euglena.

 7. Cryptophyta

Cryptophyta adalah kelompok uniseluler yang unik yang tidak memiliki kedekatan dengan kelompok alga lainnya. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik, dan mereka juga memiliki kerongkongan. Semua spesies kelompok ini memiliki flagel, bersifat motil, dan memiliki satu atau dua kloroplast serta memiliki chlorophyl a dan c, phycocyanin dan phycoeretrin serta beberapa carotenoid yang memberikan warna kecokelatan pada tubuh mereka. Cryptomonas (Air tawar, air laut;). memiliki 1-2 kloroplas cokelat dan dapat melakukan fotosintesa ataupun bertahan hidup menggunakan bakteri. Pada umumnya tidak digunakan sebagai pakan pada lingkungan budidaya, namun demikian populasi di alam merupakan makanan bagi rotifer, kerang, tiram, dan larva udang.

8. Phyrrophyta

Dalam kelompok ini terdapat dinoflagellata yang merupakan suatu kelompok organisme uniseluler yang unik yang memiliki dua flagella dan umum dijumpai di air tawar maupun air laut. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik.. Salah satu ciri khas kelompok organisme ini adalah keberadaan dinding sel yang terbuat dari lapisan selulosa. Akan tetapi ada beberapa organisme yang tidak memiliki dinding sel ini. Organismen ini memiliki dua flagella. Banyak organisme dari golongan ini yang memiliki trichocyst, yaitu struktur protein yang dapat dikeluarkan dari permukaan sel untuk melindungi diri dari predator. Fenomena ‘red tide’ adalah peristiwa yang dihubungkan dengan ledakan (berkumpulnya) dinoflagellata karena adanya pigmen kemerahan yang terakumulasi dalam organisme-organisme ini dan dalam jumlah yang besar yang terjadi pada kondisi lingkungan tertentu. Beberapa dinoflagellata menyebabkan peracunan pada kerang-kerangan dan menyebabkan pengakumulasian neurotoxin dalam konsentrasi tinggi. Beberapa spesies merupakan parasit bagi ikan yang menyebabkan masalah seperti ‘velvet disease’. Sebagian besar spesies bukan merupakan makanan ikan karena ukurannya terlalu besar untuk dikonsumsi.Ceratium (Air tawar). Peridinium (Air tawar, air laut;)

E.       CARA KERJA

1. Melakukan pengambilan sampel mikroalga dari Balai Budidaya Air Payau Pasuruan

2. Mengamati mikroalga yang ditemukan dengan bantuan mikroskop cahaya

3. Melakukan identifikasi genus mikroalga dengan bantuan buku identifikasi “The Freshwater Algae” karangan G.W. Prescott dan “Introduction to the Algae” karangan harold C. Bold dan Michael J. Wyne

F.       DATA

No.	Ciri-ciri	Gambar
1.	§  dinding sel kaku dan tebal §  selnya diselubungi lempengan selulosa §  terdapat alur melintang yang melingkari sel	Peridinium  (400x)
2.	§  pigmen kloroplas bewarna coklat §  sel berbentuk elips	Navicula (400x)
3.	§  pigmen kloroplas bewarna coklat	Pinnularia (400x)
4.	§  sel berbentuk jarum §  soliter §  kloroplas terletak di tengah	Monoraphidium (400x)
5.	Memiliki satu katup dengan rafe berkembang dengan baik membentuk empat buah rafe yang masing-masing menjorok ke dalam sel	Achantes (400x)
6.	§  dalam 1 sel terdapat masing-masing 1 buah kloroplas di sisi sel §  soliter §  bentuk sel elips §  plastida bewarna coklat	Nitzshia  (400x)
7.	§  Struktur berupa filamen §  Sel-sel penyusun filamen berbentuk bulat	Anabaena (400x)
8.	§  Berbentuk batang, seperti perahu §  Bergerak merayap maju mundur	Amphora (400x)
9.	§  hidup berkoloni §  filamen menempel di dalam matriks musilagonous pada bagian atas §  warna coklat dan berbentuk coccus	Nostoc (400x)
10.	§  pigmen kloroplas bewarna hijau §  bentuk lurus §  hidup soliter	Oscillaria (400x)
11.	§  uniseluler §  kloroplas berada di tengah §  berbentuk oval/bola §  pigmen kloroplas bewarna hijau §  terdapat dua flagel dibagian anterior	Haematococcus (400x)

G.      PEMBAHASAN

1.        Latar Belakang Pengambilan Sampel di Balai Budidaya Air Payau Pasuruan

Budidaya air payau di Kabupaten Pasuruan berupa budidaya tambak yang berada di 5 kecamatan, yaitu Bangil, Kraton, Rejoso, Lekok, dan Nguling dengan luas mencapai 3.966,9 Ha (Pemerintah Kabupaten Pasuruan, 2011). Balai budidaya yang praktikan jadikan tempat pengambilan sampel adalah budidaya air payau di kecamatan Bangil. Budidaya yang dijalankan adalah budidaya udang dan ikan bandeng.

            Praktikan mengambil sampel di Balai budidaya tersebut karena berdasarkan analisis kandungan bahan organik dalam air tambak udang dan bandeng intensif berasal dari sisa pakan, kotoran udang, dan plankton atau jasad yang mati. Bahan organik yang terlarut dalam air akan diurai oleh mikroba (bakteri) menjadi mineral yang bermanfaat bagi fitoplankton, termasuk alga. Dalam tambak yang menerapkan sedikit atau tanpa ganti air, bahan organik akan menumpuk dalam tambak dan akan diurai oleh mikroba. Beradasarkan analisis tersebut, praktikan mengasumsikan bahwa air di balai budidaya air payau Pasuruan hidup sangat banyak alga.

Dalam budidaya udang, jenis alga yang diharapkan tumbuh adalah dari kelompok diatom dan alga hijau. Beberapa jenis diatom yang hidup sebagai perifiton dapat turut menempel pada flok (Navicula, Amphora, Cymbella), yang berbentuk koloni (Skeletonema, Melosira, Chaetoceros) maupun yang uniseluler (Cyclotella, Coscinodiscus) turut membentuk flok yang baik untuk makanan udang. Sedangkan Nitzschia, Pseudonitzschia tidak diharapkan karena menghasilkan biotoksin. Diatom memberikan ciri flok yang berwarna kecokelatan Sedangkan kelompok green algae memberikan ciri flok berwarna kehijauan. Meski green algae tidak dimakan oleh udang, namun kelompok algae ini bersifat stabil atau siklus hidup yang lebih lama. Di samping itu, beberapa jenis dari green algae seperti Chlorella, Nannochloropsis, Tetraselmis dan Dunaliella dapat menekan perkembangan vibrio (Agrina, 2010).

Bioflok dianggap bermutu jelek bila terdapat dinoflagellata dalam jumlah yang banyak (lebih dari 10% dari komunitas algae yang ada). Di samping itu, bila algae yang menyusun didominasi oleh blue green algae (BGA) maupun flagellata (Euglenophyta) maka flok yang dihasilkan kurang baik bagi pertumbuhan udang. Populasi algae dalam flok sebaiknya sekitar maksimal 30% (Agrina, 2010).

 

2). Genus atau Spesies yang Ditemukan

1.  Peridinium

·           Klasifikasi
Kingdom              : Protozoa
Phylum                 : Myzozoa
Class                     : Dinophyceae
Order                    : Peridinales
Family                  : Peridineaceae
Genus                   : Peridinium

(Prasetyo, 1987)

·                     Karakteristik

Kebanyakan spesies Peridinium ditemukan di perairan tawar atau payau, dan tidak dapat mentolerasi tingkat salinitas. Genus ini hidupnya bersifat kosmopolit (ditemukan secara luas) di air yang kandungan kalsiumnya tinggi, tetapi juga dapat ditemukan di air yang pH dan nutrisinya rendah. Beberapa spesies dapat menyebabkan algae blooming (Baker, et.al, 2012). 

Gambar 1. Peridinium

(sumber: http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/images/Mastigophora/Peridinium/Peridinium.jpg)

Gambar 2. Cangkang Peridinium (Dokumen Pribadi, perbesaran 400x)

Berdasarkan pengamatan, Peridinium memiliki karakteristik dinding sel kaku dan tebal, selnya diselubungi lempengan selulosa, terdapat alur melintang yang melingkari sel. Karakteristik tersebut sesuai dengan Wehr & Sheath (2008) bahwa Peridinium merupakan uniseluler yang berenang aktif dalam gerakan memutar. Sel berbentuk bulat dengan ukuran 13-30 μm serta memiliki flagel. Pada permukaan sel terdapat lempengan selulosa yang umumnya berbentuk heksagonal dan membungkus sel. Pada sisi dorsal terdapat lekukan transversal dan juga lekukan longitudinal pada sisi ventral. Adapun ciri-ciri yang terlihat adalah dinding sel kaku dan tebal karena tersusun atas selulosa. Dinophyceae motil tersusun oleh epikon dan hipokon yang terbagi secara melintang dan terdapat alur melintang oleh girdle (cirgulum/sabuk) melingkari sel (Baker, et.al, 2012).

Di sisi lain, kebanyakan dinoflagellata memperlihatkan reproduksi secara aseksual atau pembelahan sel mitosis. Proses ini membagi organisme menjadi kembaran identik, theca mereka mungkin pecah, terbagi pada tiap-tiap kembarannya, jadi tiap kembaran menerima separuh dan meregenerasi separuhnya. Beberapa genera tumbuh sebagai filament ketika sel mereka tidak terpisah setelah pembelahan. Dinoflgellata dewasa bersifat haploid, jadi ketika reproduksi seksual dimulai, gamet mengalami mitosis, mungkin tumbuh dengan atau tanpa dinding, terlihat sebagai individu tua dalam versi kecil. Gamet jantan dan betina tidak jelas dibedakan, tetapi dapat berenang bebas. Setelah penggabungan dua gamet, lalu menjadi zigot yang aktif berenang, pada kondisi yang tidak menguntungkan, sel akan membentuk hystrichosphere, ini adalah dorman kapsul yang melindungi dinoflagelata sampai keadaan menguntungkan kembali (Rifkicahyo, 2011).

Peran Dinopyceae ini di tambak BBAP Pasuruan yang kami gunakan sebagai lokasi pengambilan sampel alga adalah sebagai plankton di perairan payau tambak tersebut. Sebab beberapa jenis alga dapat membentuk flok yang baik untuk makanan udang, namun bioflok dapat dianggap bernutu jelek bila terdapat dinoflagellata dalam jumlah yang banyak (lebih dari 10% dari komunitas algae yang ada) (Suprapto, 2010). 

2. Nitzschia

·           Klasifikasi

Kingdom             : Plantae

Filum                    : Bacillariophyta

Class                     : Bacillariophyceae

Order                    : Pennales

Family                  : Nitzschiaceae

Genus                   : Nitzschia        

Species                 : Nitzschia sp.

(Prasetyo, 1987)

·           Karakteristik

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, karakteristik alga di bawah ini yaitu terdapat kloroplas pada tubuhnya dengan warna agak kecoklatan. Selnya memiliki bentuk elips. Kami beranggapan bahwa mikroalga ini termasuk kelompok genus Navicula.

Gambar 3. Nitzschia sp. (Dokumen pribadi, perbesaran 400x)

Akan tetapi anggapan tersebut ternyata tidak sesuai dengan kajian literature yang ada. Berdasarkan penjelasan dari Bellinger dan Sigee (2010), Nitzschia merupakan genus besar yang mungkin selnya berbentuk elip, narrow linear, gelendong atau sigmoid pada tampilan katupnya. Di beberapa spesies, pusat katup (valve)mengerut sedikit. Rafe berpindah menjadi satu di pinggir tetapi rafe di setiap katup membentuk diagonal berlawanan dengan lainnya. Terdapat dua kloroplas besar, tiap bagian kloroplas berada di akhir sentral. Selnya memiliki panjang 20-250µm dan lebar 4,5 – 16µm. Nitzschia hidup soliter dan sebagai bentik ataupun plankton. Tipe gerakan diatom bermacam-macam, salah satunya Nitzschia yang memiliki tipe gerakan membentuk kurva dengan dua lingkaran yang berbeda.