Mikroalga

Mikroalga merupakan tumbuhan renik yang berukuran mikroskopik (diameter antara 3-30 μm) yang termasuk dalam kelas alga dan hidup sebagai koloni maupun sel tunggal. Di bumi, ada sekitar 200.000 - 800.000 spesies mikroalga, di mana baru sekitar 35.000 spesies yang telah teridentifikasi. Spesies tersebut biasanya masuk dalam kelompok Bacillariophyceae, Chloropyceae, Chrysophyceae, dan Cyanophyceae. Mikroalga memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia, mulai dari hal pangan, obat-obatan, pakan ternak, pertanian, sampai energi.

Mikroalga termasuk dalam tumbuhan yang tidak memiliki pembuluh atau non vaskular. Selain itu, mikroalga tidak memiliki sistem reproduksi yang kompleks sehingga melakukan perbanyakan dengan cara pembelahan sel.

Klasifikasi
jmpl|250x250px|Nannochloropsis sp., salah satu spesies mikroalga
Mikroalga diklasifikasikan ke dalam 11 divisi utama yang didasarkan pada pigmen fotosintesis, produk penyimpanan, dan komponen dinding sel yang dimiliki oleh alga.
Cyanophyta
Prochlorophyta
Glaucophyta
Rhodophyta
Cryptophyta
Heterokkontophyta
Haplophyta
Dinophyta
Euglenophyta
Chlorarachniophyta
Chlorophyta
Kemudian, klasifikasi ini berkembang dengan menyertakan perbandingan sekuens gen makromolekul dan sekuen dari 5s, 18s, dan 28s RNA ribosom, cara bereproduksi, serta keberadaan alat bantu gerak.

Pemanfaatan

 Sebagai bahan baku dalam pengolahan bahan bakar hayati 
Kemampuan mikroalga untuk melakukan fotosintesis dan menghasilkan oksigen menjadikannya salah satu penyumbang produksi oksigen di dunia, kurang lebih sebesar 50% dari total produksi oksigen. Mikroalga menggunakan sinar matahari dan karbon dioksida untuk menghasilkan lipid yang akan terakumulasi di dalam sel. Jika lipid ini diekstraksi atau yang dikenal dengan reaksi transesterifikasi, lipid ini akan menghasilkan biodiesel. Hal ini membuat mikroalga sering dijuluki pabrik biologis mini. Selain digunakan sebagai biodiesel, mikroalga juga dapat menjadi bahan baku pengolahan bahan bakar lain seperti biogas, biohidrogen, dan minyak biologis (Bio-oil).

Beberapa lembaga riset dan universitas di Indonesia, seperti LIPI (kini BRIN) dan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), telah mengembangkan kultur mikroalga lokal yang tahan terhadap kondisi air payau dan iklim tropis. Uji coba skala pilot dilakukan di pesisir Jawa Timur dan Kalimantan dengan memanfaatkan limbah CO₂ dari pabrik sebagai sumber karbon bagi mikroalga. Penelitian juga mencakup eksplorasi mikroalga jenis Chlorella vulgaris dan Nannochloropsis oculata yang diketahui memiliki produktivitas lipid tinggi dan mampu beradaptasi dengan kondisi lokal. Pendekatan ini dinilai lebih efisien dibandingkan produksi biofuel dari tanaman pangan karena tidak mengganggu ketahanan pangan nasional.

Meskipun potensinya besar, implementasi bioteknologi mikroalga masih menghadapi tantangan, terutama dari sisi biaya produksi, kebutuhan energi untuk pemanenan, serta ketersediaan teknologi ekstraksi lipid yang efisien. Proses konversi dari biomassa ke biodiesel juga memerlukan investasi tinggi dalam peralatan laboratorium dan reaktor kimia. Namun, dengan dukungan kebijakan pemerintah dan kolaborasi antara sektor riset, industri, dan masyarakat pesisir, teknologi ini diharapkan dapat berkembang pesat dalam satu dekade mendatang. Inovasi ini menjadi contoh bagaimana penelitian bioteknologi di Indonesia dapat berkontribusi terhadap pembangunan berkelanjutan dan kemandirian energi nasional.

 Sebagai sumber makanan dan pewarna 
Mikroalga dapat dimanfaatkan sebagai sumber makanan dan berbagai produk tambahan lainnya. Hal ini dikarenakan beberapa spesies mikroalga mengandung berbagai jenis antioksidan, karotenoid, enzim polimer, lipid, asam lemak tak jenuh ganda, pepsin, toksin, sterol, dan lain-lain. Beberapa mikroalga seperti Arthrospira, Haematococcus pluvialis, dan Chlorella memiliki fikosianin, klorofil, dan astaxantin yang dapat digunakan sebagai pewarna alami.

 Sebagai tepung protein sel tunggal (PST) 
Mikroalga seperti Chlorella, Spirulina, Haematococcus, dan Dunaliella sering diproduksi dalam bentuk bubuk yang disebut tepung protein sel tunggal. karena memiliki umur simpan yang tinggi, mengingat kadar airnya di bawah 7% dan memiliki kadara asam lemak tidak jenuh yang lebih rendah daripada produk pasta atau kotak kering beku (freeze dried cubes). 

Bubuk dari Chlorella dapat digunakan sebagai pengganti urea dalam proses fermentasi nata de coco sebagai sumber nitrogen bagi Acetobacter xylinum. Chlorella yang sudah dipanen dikeringkan dan dihancurkan hingga menjadi bubuk.

 Sebagai pakan ternak 

 Akuatik 
Beberapa mikroalga seperti Nannochloropsis, Tetraselmis, Chlorella, Dunaliella, Chaetoceros, Spirulina, dan Scemendeus sering digunakan sebagai pakan zooplankton seperti Brachionus, Artemia, Copepod, dan Cladocera, di mana zooplankton ini merupakan makanan utama bagi ikan-ikan kecil. Mikroalga yang digunakan merupakan mikroalga yang berukuran lebih kecil dari zooplankton (berukuran kurang dari 25 μm), dinding selnya mudah dicerna, nontoksik, bernutrisi tinggi, dan berasal dari kolam budi daya dengan mikroalga sejenis. Misalnya Nannohloropsis dan Pavlova yang memiliki kandungan  EPA dan DHA yang tinggi sehingga dapat meningkatkan kadar EPA dan DHA pada ikan. 

Selain digunakan sebagai pakan, mikroalga juga dapat digunakan untuk keperluan lain seperti Haematococcus pluvialis yang dapat memberi warna merah muda-oranye cerah pada salmon melalui kandungan pigmen astaxantin yang dimiliki oleh mikroalga tersebut. Pigmen tersebut dapat menandakan kadar nutrsi salmon, sehingga dapat memengaruhi nilai jual pada ikan salmon.

 Unggas 
Pemanfaatan mikroalga sebagai bahan tambahan pada pakan unggas telah dilakukan sejak tahun1950-an dan dapat meningkatkan berat badan dan mengurangi pemasukan pakan sehingga efisiensi penggunaan pangan meningkat. Adapun mikroalga yang sering digunakan antara lain Spirulina sp., Chlorella sp., Haematococcus pluvialis, Nannochloropsis gaditana, Porphyridium sp., dan Schizochytrium limacinum. Penggunaan mikroalga tersebut dapat meningkatkan warna dan berat daging, mengurangi kadar kolesterol, meningkatkan kadar omega-3, meningkatkan kadar DHA, meningkatkan kadar lutein, dan meningkatkan kadar zeaxantin sehingga warna kuning telur menjadi lebih oranye dan memiliki nutrisi yang tinggi.

 Ruminansia 
Pada peternakan ruminansia seperti sapi, domba, kambing, dan kerbau, mikroalga merupakan sumber energi, protein, dan antioksidan pada mereka. Beberapa mikroalga seperti Spirulina platensis, Schizochyrium sp., Chlorella vulgaris, Chlorella kessleri, Spirulina platensis, Chlorella pyrenoidoisa, Dunaliella salina, Nannochloropsis sp., dan lain-lain dapat meningkatkan berat tubuh hewan, mengurangi bau dan rasa pada daging, meningkatkan produksi susu, meningkatkan fungsi pencernaan, mengurangi kadar lemak pada susu, dan meningkatkan kadar gizi pada daging dan susu seperti DHA, protein, energi, dan omega-3.

 Nonruminansia 
Pada peternakan nonruminansia seperti babi dan kelinci, mikroalga dapat memicu peningkatan asupan pakan sehingga tumbuh kembang hewan ternak semakin baik. Jenis mikroalga yang digunakan antara lain Desmodesmus sp., Aurantiochytrium sp., Nannochloropsis oceanica, Schizochyrium sp., dan lain--lain. Mikroalga tersebut dapat meningkatkan kadar DHA dan EPA karena mengandung omega-e, meningkatkan asupan pakan, menurunkan rasio konversi pakan, dan mencegah hewan dari berbagai penyakit.

 Tahapan pemanfaatan 

 Budi daya 

jmpl|250x250px|Fotobioreaktor
Ada dua sistem yang diterapkan dalam kultivasi mikroalga, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Pada sistem terbuka, mikroalga dibudidayakan di alam terbuka, seperti sungai atau danau. Sistem terbuka juga dapat diterapkan pada  kolam terbuka yang diberi aerasi. Pada kolam ini tersedia sumber karbon dioksida yang berasal dari udara bebas. Sedangkan pada sistem tertutup, biasanya mikroalga dibudidayakan di dalam fotobioreaktor dengan kondisi lingkungan yang terkontrol. Fotobioreaktor dibuat dari material yang tipis dan transparan agar cahaya dapat masuk ke dalam bioreaktor yang berisi mikroalga.

 Pemanenan 
Proses pemanenan mikroalga dilakukan dengan memisahkannya dari media tumbuhnya. Metode pemisahannya tergantung dari jenis mikroalga yang dibudidayakan, media tumbuh, produksi mikroalga, produk akhir, dan biaya produksi. Proses pemanenan dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi konsumsi energi dan penggunaan bahan-bahan kimia. Adapun metode yang biasa digunakan antara lain sentrifugasi, sedimentasi gravitasi, filtrasi, flokulasi, proses eletrolitik, flotasi, dan elektroforesis. Pemanenan yang efisien umumnya diperoleh melalui penggabungan beberapa metode pemanenan.

 Referensi 

Kategori:Alga