## Kandungan Pigmen Polar Dan Biomassa Pada Mikroalga Dunaliella Salina Dengan Salinitas Berbeda
Ali Djunaedi 1 *, Chrisna Adi Suryono 1 dan Sardjito 2
1 Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro 2 Departemen Aquakultur, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH. Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275 Email : alidjunaedi@ymail.com

## Abstract
Polar  pigments  content  and  biomass  of  Dunaliella  salina  are  affected  by  salinity related to osmotic pressure and density of media. This study was to determine the effect of salinity on pigment contents and dried biomass of microalgae D. salina. 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 ppt, 25 ppt, 30 ppt, 35 ppt,  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 polar pigment and dry biomass. The treatments of 35 ppt  showed  that  the  highest  content  phycocyanin  and  allophycocyanin  pigments  were 11.341 mg/gram and 9.644 mg/gram respectively. The highest dry biomass was achieved at 35 ppt salinity treatment at 0.789 gram/L.
Keywords: Dunaliella salina, salinity, Polar pigment, Biomass.

## Abstrak
Kandungan  pigmen  polar  dan  biomassa Dunaliella  salina dipengaruhi  oleh  salinitas yang  berkaitan  dengan  tekanan  osmotik  dan  densitas  media.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  salinitas  terhadap  kandungan  pigmen  polar  dan biomassa kering D. salina. 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  1  perlakuan  dengan  5  taraf  perlakuan salinitas, yaitu: 20 ppt, 25 ppt,        30 ppt, 35 ppt, 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 terhadap  kandungan  pigmen  dan  biomassa  kering Dunaliella  salina .  Perlakuan  salinitas  35 ppt menghasilkan kadar pigmen fikosianin dan allofikosianin tertinggi, yaitu 11,341 mg/gram, dan 9,644 mg/gram, serta  menghasilkan biomassa kering tertinggi, yaitu 0,789 gram/L.
Kata Kunci : Dunaliella salina, Salinitas, Pigmen polar, Biomassa

## PENDAHULUAN
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  (Rodriguest  et  al, 2015). Hal tersebut mengakibatkan pemanfaatan mikroalga
bervariasi
tergantung  dari  komposisi  bahan  yang terkandung.
Pemanfaatan  mikroalga  semakin bervariasi,  mulai  sebagai  bahan  pangan, bahan  industri  biofarmaka,  perbaikan lingkungan  dan  pewarna  alami.  Mikroalga merupakan  sumber  pigmen  alami  yang aman  digunakan  sebagai  zat  aditif maupun dalam kosmetik. Beberapa mikroalga  dapat  menghasilkan  pigmen selain  dari  pigmen  hijau  yang  dihasilkan dari  proses  fotosintesis.  Beberapa  pigmen yang  umum  digunakan  dalam  industry adalah klorofil, phycobiliprotein dan karotenoid (Azimatun Nur M.M, 2014).
Dunaleilla sp salah satu jenis mikroalga  penghasil  pigmen  yang  banyak digunakan  sebagai  pewarna  alami  pada industri  farmasi,  permen,  soft  drink, kosmetik,  dan  beberapa  industri  berbasis bioteknologi  lainnya  (Hadiyanto  &  Azim, 2012). Dunaliella sp  adalah  alga  hijau halotoleran  dan  meskipun  dinding  selnya agak kaku, namun tetap dapat tumbuh di lingkungan  perairan  dengan  salinitas  dari 0,5-50 mg/l (Jahnke & White, 2003). Apabila dalam  kondisi  faktor  eksternal  yang  yang tidak mendukung kehidupannya Dunaliella sp  masih  dapat  melakukan  biosintesa bahan  yang  penting  seperti  karotenoid; gliserol, vitamin dan protein (Ghoshal et al., 2002).
Salinitas adalah faktor eksternal yang dapat  menjadi  pemicu  utama  stress  dan penghambat  pertumbuhan  pada  biota darat  dan  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  NL et  al , 2007) ,  produksi  lemak  (Hounslo  E,  2010), pertumbuhan  dan  produksi  karoten    (Aras RF  et  al,  2015),  dan  pertumbuhan  dan komposisi biokimia (Gu Na et al , 2012).
Pigmen  adalah  zat  kimia  berwarna- warni  yang  merupakan  bagian  dari  sistem fotosintesis pada mikroalga. Pigmen
dibedakan  menjadi  tiga  kelas:  karotenoid, klorofil,  dan  phycobiliproteins  (Barra et  al ., 2014). Phycobiliproteins merupakan pigmen aksesori dalam alga merah dan cyanobacteria  dan  merupakan  bahan berharga  tinggi.  Beberapa  phycobili- proteins umum termasuk phycoerythrin (PE), phycocyanin  (PC),  dan  allophycocyanin (APC).  Pigmen  tersebut  adalah  hetero- oligomer  yang  terdiri  dari  pengelompokan subunit dalam memproduksi sel (Cyanophyta) atau kloroplas (Rhodophyta) yang  diatur  dalam  kompleks  yang  disebut "phycobilisomes".  Phycobiliproteins  telah digunakan  sebagai  pewarna  alami;  Selain itu,  pigmen  ini  juga  secara  luas  telah digunakan  sebagai  nutraceuticals  atau aplikasi  lainnya  pada  bidang  bioteknologi. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui komposisi  pigmen  Phycobiliproteins  pada Dunaleilla sp  pada  konsisi  lingkungan dengan salinitas yang berbeda.

## MATERI DAN METODE
Penelitian  dilakukan  pada  bulan Desember 2015 - Februari 2016. Materi yang digunakan adalah mikroalga jenis Dunaliella  salina yang  diperoleh  dari  Balai Besar  Pengembangan  Budidaya  Air  Payau (BBPBAP),  Jepara.  Kultur  mikroalga  jenis Dunaliella salina dilaksanakan di Laboratorium  Pakan  Alami,  Sedangkan analisa pigmen di Laboratorium Kimia Balai Besar  Pengembangan  Budidaya  Air  Payau (BBPBAP), Jepara
Analisis  pigmen  polar D.  salina menggunakan  pelarut  buffer  fosfat  pH  7 (NaOH-KH 2 PO 4 ). Dunaliella  salina kering seberat  0,6  gram  dihaluskan  dengan menggunakan  mortar  dan  setelah  halus tambahkan  pelarut  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, 2012). Perhitungan kadar fikosianin, dan allofikosianin  diadaptasi  dari  metode Bennett dan Bogorad (1973).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Pigmen Dunaliella salina
Kadar pigmen fikosianin paling tinggi ada  pada  perlakuan  salinitas  35  ppt sebesar  11,341  mg/gram,  sedangkan kandungan  fikosianin  terendah  ada  pada perlakuan  salinitas  40  ppt  sebesar  3,593 mg/gram.  Kadar  pigmen  allofikosianin paling  tinggi  juga  terjadi  pada  perlakuan salinitas  35  ppt  sebesar  9,644  mg/gram, sedangkan kandungan allofikosianin terendah  ada  pada  perlakuan  salinitas  40 ppt sebesar 2,411 mg/gram (Gambar 1).
Hasil uji menunjukkan bahwa perlakuan  salinitas  berpengaruh  nyata (P<0,05)  terhadap  kandungan  pigmen klorofil fikosianin dan allofikosianin mikroalga D.  salina. Hal  tersebut  diduga karena  salinitas  berpengaruh  terhadap tekanan  osmotik  yang  mempengaruhi pembentukan  pigmen.  Menurut  Golldack et  al  (1995)  bahwa  stressing  salinitas  baik dibawah  maupun  diatas  salinitas  normal akan  menyebabkan  menurunkan  sintesa pigmen pada mikroalga.
Kadar pigmen fikobiliprotein (ficosianin  dan  allofikosianin)  yang  tinggi 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  phycobiliprotein  pada  salinitas diatas  dan  dibawah  35  ppt.    Menurut Manirafasha,E  et  al  (2016)  Kebanyakan microalgae  mengakumulasi  dari  pigmen phycobiliprotein  pada  saat  terjadinya stressing  faktor  lingkungan  medianya. Produksi  pigmen  phycobiliprotein  akan semakin  tinggi  bila  intensitas  cahaya  yang masuk  optimal.  Hasil  penelitian  Lamela (2000) mengenai produksi pigmen phycocyanin  dari Spirulina  maxima yang dibudidayakan  di  air  laut  menunjukkan bahwa  semakin  tinggi  salinitas  media, maka  akumulasi  pigmen  phycocyanin akan  semakin  meningkat,  sedangkan pigmen chlorophyll-a menurun.
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).  Sedangkan D.  salina tidak  memiliki dinding  sel,  akan  tetapi  sel  dilindungi  oleh membran  plasma  tipis  atau  disebut dengan  periplast  yang  memungkinkan dapat  mengalami  perubahan  ukuran  dan bentuk sel secara cepat terhadap tekanan osmotik (Venkatesan et al., 2013).
Gambar 1. Histogram Kadar Pigmen (mg/gram ± SD) D. salina pada Perlakuan Salinitas yang Berbeda. Keterangan: A: Salinitas 20 ppt; B: Salinitas 25 ppt; C: Salinitas 30 ppt; D: Salinitas 35 ppt; E: Salinitas 40 ppt.
Gambar 2 . Histogram Biomassa Kering (gram/L ± SD) D. salina pada Perlakuan Salinitas yang Berbeda
Biomassa Dunaliella salina
Biomassa Dunaliella  salina pada kultur dengan salinitas berbeda menghasilkan  biomassa  tertinggi  pada perlakuan  salinitas  35  ppt  (0,789  mg/L), sedangkan  terendah  pada  perlakuan salinitas 20 ppt (0,723 mg/L) (Gambar 2).
Hasil uji menunjukkan bahwa perlakuan  salinitas  berpengaruh  terhadap biomassa  kering D.  salina. Hal  tersebut diduga  karena  berkaitan  dengan  variasi ukuran  sel D.  salina dan  kepadatan  sel serta  laju  pertumbuhan  yang  disebabkan oleh  adanya  perbedaan  salinitas.  Ukuran sel  yang  bervariasi  dikarenakan  sesuai dengan  kondisi  pertumbuhannya  dan perubahan  lingkungan  seperti  salinitas. Menurut  Adenan  (2013)  bahwa  salinitas memiliki  peran  pada  kelangsungan  hidup mikroalga  dan  dapat  menyebabkan penghambatan aktivitas metabolisme akibat menurunnya fotosintesis. Sedangkan Huang et  al., (2011)  menyatakan  baha mikroalga  memanfaatkan  cahaya,  energi dan  nutrisi  yang  ada  untuk  memproduksi biomassa.
Hasil  uji  statistik  menunjukkan  bahwa biomassa  tertinggi  yang  dihasilkan  oleh D. salina ada pada perlakuan salinitas 35 ppt, hal ini diduga bahwa pada salinitas 35 ppt
merupakan salinitas optimum untuk mendapatkan  biomassa  yang  besar. Menurut  Ferraris et  al., (1986)  bahwa salinitas  merupakan  salah  satu  faktor lingkungan  yang  berpengaruh  pada organisme  yang  berdampak  terhadap osmoregulasi  dan  bioenergetik  organisme akuatik.  Salinitas  memiliki  pengaruh  pada pengaturan  ion  internal  yang  secara langsung  membutuhkan  energi  untuk dapat  melakukan  transpor  aktif  ion  –  ion guna mempertahankan lingkungan internal.  Sehingga,  hal  ini  mempengaruhi pada proses fisiologis sehingga metabolisme  akan  terganggu,  gangguan metabolisme ini akan menurunkan kuantitas dan kualitas produksi biomassa.
Secara  tidak  langsung,  faktor  yang mempengaruhi  produksi  biomassa  kering adalah pengaruh cahaya yang diakibatkan  adanya  perbedaan  salinitas. Menurut  Mitra et  al. (2015)  menunjukkan bahwa  pada  saat  keadaan  gelap  tidak diketahui  adanya  pertambahan  biomassa dengan  produksi  EPA  dan  lipid  yang rendah. Walaupun tidak ada pertambahan  biomassa,  tetapi  masih bertahan  hidup  pada  kondisi  gelap  dan kandungan  lipid  masih  bisa  diamati. Produksi  biomassa  cenderung  diikuti  oleh kandungan  klorofil  a  dan  karotenoid  yang terkena  cahaya  dengan  waktu  yang
berbeda.
Dilaporkan
bahwa pada konsentrasi  yang  rendah  dan  keadaan gelap menghasilkan klorofil a dan karotenoid yang tinggi (Fields et al., 2014).

## KESIMPULAN
Salinitas berpengaruh nyata
terhadap kadar pigmen nonpolar (fikosianin dan alofikosianin) pada mikroalga Dunaliella  salina .  Kadar  pigmen nonpolar  dan  biomassa  tertinggi  dicapai pada salinitas 35 ppt

## DAFTAR PUSTAKA
Adenan, N.S., F. Md. Yusoff, M. Shariff. 2013.
Effect  of  Salinity  and  Temperature  on the  Growth  of  Diatoms  and  Green Algae. Journal of Fisheries and Aquatic Science, 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 Nur, MM. 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.
Eriksen,  NT.  2016.  Research  Trends  in  the Dominating  Microalgal  Pigments,  β- Carotene, Astaxanthin,
and Phycocyanin  Used  in  Feed,  in  Foods, and  Health  Applications.  Journal  of Nutrition and Food Sciences. 6(3).
Ferraris,  R.P.,  F.D.P.  Estepa,  J.M.  Ladja,  E.G.
De Jesus. 1986. Effect of Salinity on The Osmotic,  Chloride,  Total  Protein  and Calcium Concentraion
In
the Hemolymph  of  The  Prawn, Penaeus monodon Fabricius.  Comp  Biochem Physiol., 83A(4):701-708.
Fields, M.W., A.Hise, E.J. Lohman, T. Bell, R.D. Gardner,  L.  Corredor,  K.  Moll,  B.M. Peyton,  G.W.  Characklis,  R.  Gerlach. 2014. Sources and Resources: Importance  of  Nutrients,  Resource
Allocation,  and  Ecology  in  Microalgal Cultivation  for  Lipid  Accumulation, Appl.  Microbiol.  Biotechnol,  98:4805– 4816.
Gu, Na., Q. Lin, G. Li, Y. Tan, L. Huang, J. Lin. 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;  Karl-Josef  Dietz  and  Hartmut Gimmleri.  1995.The  Effects  of  Sudden Salt  Stress  on  Protein  Synthesis  in  the Green  Alga Dunaliella  parva . J.  Plant Physiol. Vol. 146. pp. 508-514. Ghoshal, D., Mach, D., Agarwal, M., Goyal, A.  (2002).  Osmoregulatory  isoform  of dihydroxyacetone phosphate reductase  from Dunaliella  tertiolecta : Purification and characterization. Protein Expr. Purif ., 24: 404-411.
Hadiyanto.,
Azim, Maulana., 2012,
Mikroalga:  Sumber Pangan dan Energi Masa  Depan, edisi  pertama,  Undip Press, Semarang.
Huang,  W.W.,  B.Z.  Dong,  Z.P.  Cai  dan  S.S. Duan.    2011.  Growth  Effect  on  Mixed Culture  of Dunaliella  salina and Phaeodactylum  trucornutum Under Different  Inoculation  Densities  and
Nitrogen Concentrations. Afr. J. Biotechnol., 10:13164-13174.
Jahnke,  L.  S.  and  A.L.  White.  2003.  Long- term  Hyposaline  and  Hypersaline Stresses  Produce  Distinct  Antioxidant Responses in The Marine Alga Dunaliella tertiolecta, Plant Physiol.
Lamela, T. 2000, Phycocyanin Production in Seawater Culture of Arthospira maxima. Ciencias  Marinas,  26(4):607- 619.
Loseva a , N.L,  A.Ju.  Alyabyev,  L.Kh. Gordon,
I.N. Andreyeva,O.P. Kolesnikov,  A.A.  Ponomareva,  R.B. Kemp.  2007.  The  effect  of  AgNO3  on the  bioenergetic  processes  and  the ultrastructure of Chlorella and Dunaliella cells  exposed  to  different saline  conditions. Thermochimica  Acta 458 (2007) 71–76
Manirafasha
E a, Theoneste
Ndikubwimanaa,  Xianhai  Zengb,c, Yinghua  Lua,c,  Keju  Jing.  2016. Phycobiliprotein:  Potential  microalgae derived pharmaceutical and
biological reagent.
Biochemical Engineering Journal 109 (2016) 282–296. Mitra, M., S.K. Patidar, B. George, F. Shah, S.
Mishra. 2015. A
Euryhaline
Nannochloropsis gaditana with
Potential  for  Nutraceutical  (EPA)  and Biodiesel Production. Algal Research 8., 161-167.
Rao,  A.R.,  C.  Dayananda,  R.,  Sarada,  T.R., Shamala  dan  G.A.  Ravishankar.  2007. Effect  of  Salinity  on  Growth  of  Green Algae Botryococcus  braunii and  its Constituens. Bioresour. Technol., 98:560- 564.
Rodriguez,  JC.,  M.C.  Ceron-Garcia,  J.M. Fernandez-Sevilla,  and  E.  Molina- Grima.  2015.  The  influence  of  culture conditions  on  biomass  and  high  value product
generation
by
Nannochloropsis gaditana in
aquaculture.  Jounal of  Algal  Research (11): 63-73
Sedjati,  S.,  Yudiati,  E.,  dan  Suryono.  2012. Profil  Pigmen  Polar  dan  Non  Polar Mikroalga  Laut Spirulina sp.  dan Potensinya  sebagai  Pewarna  Alami. Jurnal Ilmu Kelautan 17(3): 176-181.
Venkatsen,  S.,  M.S.  Swamy,  C.  Senthil,  S. Bhaskar  and  R.  Rengasamy.  2013. Culturing  Marine  Green  Microalgae Dunaliella  salina Teod.  And Dunaliella tertiolecta Masjuk in Dewalne’s
Medium  for  Valuable  Feeds  Stock. Journal  of  Modern  Biotechnology., 2(II):40-45.