## Kandungan Pigmen Fikobiliprotein dan Biomassa Mikroalga Chlorella vulgaris pada media dengan Salinitas Berbeda

## Ali Djunaedi*, Sunaryo, Chrisna Adi Suryono dan Adi Santosa
Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH. Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275 Email : alidjunaedi@ymail.com

## Abstract
Phyobilliprotein (phycocyanin and allophycocyanin) pigments content and biomass of Chlorella vulgarisare affected by salinity related to osmotic pressure and density of media. This study  was  to  determine  the  effect  of  salinity  on phycobiliproteins pigment  contents  and biomass of microalgae Chlorella vulgaris. The cultivation used microalgae derived from Balai Besar  Pengembangan  Budidaya  Air  Payau  (BBPBAP),  Jepara.  Research  method  was  the Laboratory study with a Completely Randomized Design (CRD). Consisting of one treatment with  five  stages  of  salinity  treatments:  20,  25,  30,  35,  and  40  ppt  and  using  three  times  of repetition. Analysis of pigments used UV-Vis spectrophotometric extracted with acetone as the solvent.  Harvesting  time  was  when  it  reached  at  the  stationair  phase  using  flocculation method. The results showed that salinity had the significant effect (p <0.05) on Phycobilliprotein pigment  and  biomass.  The  treatments  of  35  ppt  showed  that  the  highest  content  of phycocyanin  and  allophycocyanin  pigments  1,4426  mg/gram  and  1,254  mg/gram  and biomass were 0,648 g/L respectively.
Keywords: Chlorella vulgaris, salinity, Phycobilliprotein pigment, biomass.

## Abstrak
Kandungan pigmen fikobiliprotein (fikosianin dan allofikosianin)dan biomasa Chlorella vulgaris dipengaruhi  oleh  salinitas  yang  berkaitan  dengan  tekanan  osmotik  dan  densitas media.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  salinitas  terhadap kandungan pigmen fikobiliproteindan laju pertumbuhan Chlorella vulgaris. Biota uji diperoleh dari  Balai  Besar  Pengembangan  Budidaya  Air  Payau  (BBPBAP),  Jepara.  Metode  penelitian adalah  eksperimen laboratoris  dengan  Rancangan  Acak Lengkap  (RAL)  yang  terdiri  dari  5 taraf perlakuan salinitas, yaitu: 20, 25, 30, 35, dan 40 ppt dengan pengulangan sebanyak 3 kali. Analisis  pigmen  dengan  metode  spektrofotometer  UV-Vis  yang  diekstraksi  menggunakan larutan  aseton.  Pemanenan  biomassa  pada  fase  stasioner dengan  menggunakan  metode flokulasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa salinitas berpengaruh nyata (p<0.05) terhadap kandungan pigmen fikobiliprotein dan biomasa Chlorella vulgaris . Perlakuan salinitas 35 ppt menghasilkan kadar pigmen fikosianin dan allofikosianin tertinggi, yaitu 1,4426 mg/gram, dan 1,254 mg/gram dan biomassa tertinggi yaitu 0,648 gr/L.
Kata Kunci : Chlorella vulgaris, salinitas, pigmen fikobiliprotein, biomasa

## PENDAHULUAN
Sampai  saat  ini  mikroalga  masih menjadi komoditas kelautan yang potensial  untuk  dikembangkan.Hal  ini dikarenakan mikroalga merupakan sumberdaya  alami  yang  mempunyai
manfaat yang sangat luas sebagai sumber asam  lemak,  asam  amino,  dan  pigmen baik  untuk  hewan  maupun  manusia. Mikroalga  juga  masih  digunakan  oleh masyarakat  sebagai  bahan  pangan fungsional yang mempunyai keunggulan di aspek  keamanannya  bila  dibandingkan
dengan sumber lain seperti yeast maupun fungi (Azimatun, 2014).
Beberapa mikroalga  bahkan  digunakan  sebagai sumber  obat  obatan,dan  dimanfaatkan dalam industri farmasi.
Chlorella  vulgaris adalah  salah  satu jenis mikroalga yang mengandung khlorophyl  dan  pigmen  lainnya  untuk melakukan fotosintesis. Mikroalga ini dapat tumbuh pada kisaran salinitas yang cukup lebar, dan bahkan Chlorella vulgaris dapat tumbuh  disemua  tempat  (kosmopolit), kecuali  pada  tempat  yang  ekstrim. Mikroalga  dapat  melakukan  biosintesa bahan  kimia  bernilai  tinggi  seperti  protein, asam lemak tidak jenuh berantai panjang (LC-PUFA)  dan  pigmen.  Akan  tetapi, pertumbuhan  mikroalga  dan  komposisi biokimia yang terbentuk sangat dipengaruhi oleh cara budaya dan kondisi lingkungan  budidayanya  (Rodriguez et  al. , 2015). Hal tersebut mengakibatkan pemanfaatan mikroalga bervariasi tergantung  dari  komposisi  bahan  yang terkandung.Beberapa pigmen yang umum digunakan  dalam  industry  adalah  klorofil, fikobiliprotein dan karotenoid.
Beberapa  penyebab  utama  yang mempengaruhi terhadap proses psikokimia akibat dari kondisi stress pada pembentukan  asam  lemak  dan  pigmen adalah  salinitas,  intensitas  cahya  dan temperature.  Salinitas  adalah  faktor eksternal  yang  dapat  menjadi  pemicu utama stress dan penghambat pertumbuhan pada biota air. Salinitas yang ekstrim  akan  menyebabkan  tekanan osmotik  dan  atau  pertukaran  ion  yang berpengaruh terhadap metabolisme organisme fotosintetik. Sejumlah penelitian telah  menemukan  efek  salinitas  terhadap bioenergetik mikroalga ( Loseva et al. , 2007) dan pertumbuhan dan komposisi biokimia (Gu Na et al. , 2012).
Pigmen  adalah  zat  kimia  berwarna- warniyang  merupakan  bagian  dari  sistem fotosintesis  pada  mikroalga.  Pigmen dibedakan menjadi tiga kelas: karotenoid, klorofil,  dan  fikobiliproteins(Barra et  al ., 2014).Fikobiliproteins  merupakan  pigmen aksesori dalam alga merah dan cyanobacteria  dan  merupakanbahan berharga  tinggi.  Beberapa  fikobiliproteins
umum termasuk phycocyanin (PC), allophycocyanin  (APC)  dan  phycoerythrin (PE).  Phycobiliproteins  telah  digunakan pewarna  alami  yang  non-toksik  dan  non- karsinogenik;  Selain  itu,  pigmen  ini  juga secara  luas  telah  digunakan  sebagai nutraceuticals  atau  aplikasi  lainnya  pada bidang  bioteknologi  ( Manirafasha et  al. , 2016) .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui
kandungan pigmen fikobiliproteins (fikosianin dan allofikosianin) pada Chlorella vulgaris pada konsisi media dengan salinitas yang berbeda.

## MATERI DAN METODE
Penelitian  dilakukan  pada  bulan Nopember 2015 - Januari 2016. Materi yang digunakan adalah mikroalga jenis Chlorella vulgaris yang  diperoleh  dari  Balai  Besar Pengembangan  Budidaya  Air  Payau (BBPBAP),  Jepara.  Kultur  mikroalga  jenis Chlorella  vulgaris menggunakan  media walne  yang  dimodifikasi  dengan  salinitas, 20, 25, 30, 35 dan 40 ppt dan dilaksanakan di  Laboratorium  Pakan  Alami  dan  analisis pigmen  di  Laboratorium  Kimia,Balai  Besar Pengembangan  Budidaya  Air  Payau (BBPBAP), Jepara.
Analisis  pigmen  polar Chlorella vulgaris menggunakan pelarut buffer fosfat pH  7  (NaOH-KH 2 PO 4 ). Chlorella  vulgaris kering seberat 0,6 gram dihaluskan dengan menggunakan  mortar  dan  setelah  halus tambahkan  pelarut  sebanyak  10  mL. Kemudian  sampel  dimasukkan  ke  tabung sentrifuse  untuk  diinkubasi  selama  14  –  16 jam  dalam  refrigenerator.  Selanjutnya adalah  filtrat yang  diperoleh  disentrifugasi dengan  menggunakan  spektrofotometer pada kisaran panjang gelombang 562 nm, 620 nm, dan 652 nm (Sedjati et al., 2012).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kandungan Pigmen Chlorella vulgaris
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan  pigmen  fikosianin  pada C. vulgaris dengan  salinitas  berbeda,  secara berurutan  adalah  perlakuan  D  (35  ppt) 1,4426  ±  0,0306  mg/gr,  perlakuan  C  (30 ppt)0,4491 ± 0,0211 mg/gr, perlakuan B (25 ppt) 0,6462 ± 0,0402 mg/gr, perlakuan E (40 ppt) 0,8614 ± 0,0187 mg/gr,  dan  A (20 ppt) 0,0164 ± 0,0018 mg/gr.
Kandungan  pigmen  allo-fikosianin seara berurutan adalah E (40 ppt) dengan 1,2537 ± 0,0283 mg/gr, perlakuan D (35 ppt) 0,5986  ±  0,0119  mg/gr,  B  (25  ppt)  0,5652  ± 0,0487  mg/gr,  C  (30  ppt)  0,2935  ±  0,0357 mg/gr,  dan  perlakuan  A  (20  ppt)  0,0389 ± 0,0045 mg/gr.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa salinitas  berbeda  berpengaruh  nyata (p<0,05)  terhadap  kandungan  pigmen klorofil fikosianin dan allofikosianin mikroalga  Hasil  uji  menunjukkan  bahwa perlakuan  salinitas  berpengaruh  nyata (p<0,05)  terhadap  kandungan  pigmen klorofil fikosianin dan allofikosianin mikroalga Chlorella  vulgaris. Hal  tersebut diduga  karena  salinitas  berpengaruh terhadap tekanan osmotik
yang mempengaruhi  pembentukan  pigmen. Menurut Golldack et al. (1995) menyatakan bahwa  stressing  salinitas  baik  dibawah maupun  diatas  salinitas  normal  akan mengakibatkan menurunkan sintesa pigmen pada mikroalga.
Kadar pigmen fikobiliprotein (fikosianin  dan  allofikosianin)  yang  tinggi
(Gambar1) terjadi pada perlakuan dengan salinitas yang relatif tinggi (35 ppt). Hal  ini  diduga  dikarenakan  pada  pada salinitas  yang  tinggi  akan  mengakibatkan menurunnya intensitas cahaya yang masuk pada  media  pemeliharaan  tidak  optimal, sehingga  akan  mengakibatkan  turunnya kandungan  pigmen  fikobiliprotein  pada salinitas  diatas  dan  dibawah  35  ppt. Menurut  Mata et  al. (2010)  bahwa
perubahan salinitas mempengaruhi mkroalga dengan tiga cara yaitu tekanan osmotik, tekanan ion dan perubahan rasio ionik  akibat  permeabilitas  membrane. Pada salinitas tinggi  sel mikroalga mampu bertahan  hidup  karena  adanya  bantuan gliserol yang berfungsi sebagai mendukung tekanan  osmotik  untuk  menyeimbangkan proses  osmolaritas  pada  sel  bagian  luar ( extracellular ). Salinitas yang tinggi menyebabkan  berkurangnya  cairan  yang ada pada sel sehingga akan mempengaruhi  proses  fotosintesis  (Avron, 1992).  Menurut    Manirafasha et  al. (2016) kebanyakan  microalgae  mengakumulasi dari  pigmen  fikobiliprotein  pada  saat terjadinya  stressing  faktor  lingkungan medianya.  Produksi  pigmen  fikobiliprotein akan semakin tinggi bila intensitas cahaya yang masuk optimal.

## Biomassa Chlorella vulgaris
Hasil panen biomassa kering tertinggi didapat  pada  perlakuan  D  (35  ppt) sebesar 0,648 ± 0,007 gr/L, diikuti perlakuan E (40 ppt) sebesar 0,630 ± 0,007 gr/L, diikuti perlakuan C (30 ppt) sebesar 0,624 ± 0,004 gr/L, dan perlakuan B (25 ppt) sebesar 0,620 ±  0,003  gr/L.  Produksi  biomassa  kering terendah  didapat  pada  perlakuan  A  (20 ppt) sebesar 0,619 ± 0,002 gr/L (Gambar 2).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa salinitas  berbeda  berpengaruh  nyata (p<0,05) terhadap pembentukan biomasa mikroalga Chlorella  vulgaris (Gambar  2).
Hal   tersebut   diduga   perbedaan  salinitas
Gambar 1. Kandungan Pigmen Fikosianin dan Allo-Fikosianin pada salinitas berbeda
0.016 0.646 0.449 1.443 0.861 0.039 0.565 0.293 0.599 1.254 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 A (20 ppt) B (25 ppt) C (30 ppt) D (35 ppt)
E (40 ppt)
K an d u n ga n Pig m e n (m g/ gr) Perlakuan Salinitas Fikosianin Allo-Fikosianin
Gambar 2. Kandungan Biomasa Chlorella vulgaris pada salinitas berbeda.
berpengaruh  terhadap  tekanan  osmotik pada  media  tumbuh,  sehingga  akan mempengaruhi  proses  metabolisme  serta pembentukan biomasa pada sel Chlorella vulgaris .  Menurut  Adenan  (2013)  bahwa salinitas memiliki peran pada kelangsungan hidup mikroalga dan dapat menyebabkan  penghambatan  aktivitas metabolisme akibat
menurunnya fotosintesis yang berkaitan dengan pembentukan biomassa.
Hasil uji menunjukkan bahwa biomasa teringgi (Gambar 2) terjadi pada perlakuan  dengan  salinitas  35  ppt.  Hal tersebut  diduga  pada  salinitas  35  ppt merupakan  salinitas  yang  optimal  untuk pertumbuhan  dan  pembentuk  biomassa Chlorella  vulgaris .  Menurut  Merizawati (2008)  bahwa Chlorella  vulgaris dapat tumbuh  optimal  pada  salinitas  10-35  ppt, microalga akan tetap bereproduksi secara asexual  dengan  pembelahan  sel  dan pemisahan  autospora  dari  sel  induknya. Sedangkan  menurut  Shen et  al. (2015) menyatakan  bahwa  laju  pertumbuhan dan  pembentukan  biomasa Chlorella vulgaris akan  turun  pada  media  dengan salinitas rendah,
hal
tersebut berhubungandengan menurunnya efisiensi fotosintesis  akibat  stress  disebabkan  oleh salinitas.

## KESIMPULAN
Salinitas berpengaruh nyata
terhadap  kadar  pigmen  fikoboliprotein (fikosianin dan allofikosianin) pada
mikroalga Chlorella vulgaris . Kadar pigmen fikoboliprotein  dan  biomassa  tertinggi dicapai pada salinitas 35 ppt.

## DAFTAR PUSTAKA
Adenan,  N.S.,  Yusoff,F.  Md.&  Shariff,  M. 2013.
Effect of Salinity and Temperature on the Growth of Diatoms and  Green  Algae. J.  Fish.  Aqua.  Sci.
8(2):397-404.
Avron,  M.  1992.    Osmoregularity,  in Dunaliella:  Physiology,  Biochemistry and  Biotechnology,  edited  by  M. Avron  dan  A  Ben  Amotz.  CRC  Press, Boca Raton, Florida, 135-164.
Azimatun,N.M.M.  2014.  Potensi  Mikroalga sebagai Sumber Pangan Fungsional di Indonesia  (Overview). Eksergi.11(2):01- 06 . Barra,  L.,  Chandrasekaran,  R.,  Corato,  F. &Brunet,  C.,  2014.  The  challenge  of ecophysiological biodiversity for biotechnological applications of marine microalgae. Mar. Drugs 12:1641e1675.
Gu, N., Lin,Q., Li,G., Tan, Y., Huang,L.& Lin, J.
2012.  Effect  of  Salinity  on  Growth,
Biochemical  Composition  and  Lipid Productivity
of Nannochloropsis oculata CS 179. Eng. Life Sci . 12(5):1-7. Golldack,  D;  Dietz,  K.J.&  Gimmleri,  H. 1995.The  Effects  of  Sudden  Salt  Stress on Protein Synthesis in the Green Alga Dunaliella  parva . J.  Plant  Physiol. 146: 508-514.
Loseva,  N.L.,  Alyabyev,  A.  J.,  Gordon,  L.K., Andreyeva,  I.N.,  Kolesnikov,  O.P.,
0.6000 0.6050 0.6100 0.6150 0.6200 0.6250 0.6300 0.6350 0.6400 0.6450 0.6500 0.6550 A (20 ppt) B (25 ppt) C (30 ppt) D (35 ppt) E (40 ppt) Bi oma sa (mg/L )
Ponomareva, A.A., & Kemp, R.B. 2007. The  effect  of  AgNO  3  on  the bioenergetic  processes  and  the ultrastructure of Chlorella
and Dunaliella  cells  exposed  to  different saline conditions. Thermochimica
acta , 458 (1):71-76.
Manirafasha,  E.A.,  Ndikubwimanaa,  T., Zengb  X.,  Lua,  Y.  &Jing,  K.  2016. Phycobiliprotein:  Potential  microalgae derived pharmaceutical and biological reagent. Biochemical
Engineering Journal 109:282–296.
Mata, T.M.,  Martins,  A.A., & Caetano, N.S.,
2010. Microalgae for biodiesel production  and  othe  application:  A review. Renewable  andSustainable Energy Reviews , 14:217-232.
Merizawati. 2008. Analisis sinar merah, hijau dan  biru  untuk  mengukur  kelimpahan
fitoplankton Chlorella  vulgaris. Institut Pertanian Bogor. 87 hal.
Shen, Q. H., Gong, Y. P., Fang, W. Z., Bi, Z. C., Cheng,  L.  H.,  Xu,  X.  H.,  &  Chen,  H.  L. 2015.  Saline  wastewater  treatment  by Chlorella  vulgaris  with  simultaneous algal  lipid  accumulation  triggered  by nitrate deficiency.
Bioresource
Technology.193: 68-75. Rodríguez,  J.C.,  Cerón-García,  M.C.,
Fernández-Sevilla,  J.M.,  &  Molina- Grima, E. 2015. The influence of culture conditions on biomass and high value product generation by Nannochloropsis gaditana in
aquaculture. Algal Research , 11: 63-73. Sedjati, S., Yudiati, E., & Suryono. 2012. Profil Pigmen Polar dan Non Polar Mikroalga Laut Spirulina sp.  dan  Potensinya sebagai Pewarna Alami. Ilmu Kelautan. 17(3):176-181.