Journals ITB
JETS

Journal of Engineering and Technological Sciences
  1. Home
  2. Archives
  3. Vol 19 (2013) Issue 2
  4. Articles

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP PENYERAPAN GAS KARBONDIOKSIDA OLEH MIKROALGA TROPIS Ankistrodesmus sp. DALAM FOTOBIOREAKTOR

Published: | DOI: 10.5614/jtl.2013.19.2.10 | Vol 19, Issue 2 (2013) | Cited by: 9

Authors

Abstract

Abstrak: Penggunaan radiasi pengion dalam bidang kedokteransemakin mengalami peningkatan terutamapada pemeriksaan diagnostik, radioterapi, serta intervensi non-bedah. Teknik diagnosis dan intervensi non-bedah seperti fluoroskopi, radiologi dan kardiologi intervensi menghasilkan dosis radiasi yang tinggi tidak hanya pada pasien tetapi juga pada pekerja medis. Oleh karena itu, penting untuk melakukan pemantauan kondisi lingkungan kerja pada kegiatan medis tersebut untuk melindungi pekerja dari efek kesehatan jangka panjang akibat paparan radiasi. Pemantauan efek langsung pada makhluk hidup akibat paparan radiasi pengion hampir jarang dilakukan. Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi kondisi lingkungan kerja rumah sakit yang terpaparradiasi pengion menggunakanAllium cepa sebagai bioindikator. Penelitian dilakukan di RSUP dr. Hasan Sadikin Bandung padaempat (4) lokasi yaitu ruang periksa dan operator pada tindakan kardiologi intervensi, ruang periksa dan operator tindakan fluoroskopi,ruang operator tindakan CT-Scandanradioterapi.Bioindikator ditempatkan pada masing-masing ruang tindakan tersebut. Efek yang dilihat pada tanaman A. cepa adalah indeks mitotikdan aberasi kromosom. Hasil perhitungan dosis radiasi pada semua ruang operator di keempat lokasi studi masih berada di bawah nilai ambang batas, begitu pula dengan nilai rerata indeks mitotik dan aberasi kromosom yang dapat dikatakan tidak bersifat toksik terhadap sel A. cepa.Sementara itu dosis radiasi pada ruang periksa kardiologi intervensi berada di atas ambang batas, hal ini pun sejalan dengan nilai indeks mitotik dan aberasi kromosom yang dihasilkan. Berdasarkan kurva dosis-respon, hubungan antara dosis akumulasi terhadap persentase indeks mitotik dan aberasi kromosom bersifat logaritmik dengan nilai korelasi (R2) yang tinggi yaitu berturut-turut 0,862 dan 0,933.

Keywords

Physics; Horticulture; Biology

PENDAHULUAN

Pemanasan global telah menjadi isu yang semakin penting di dunia dan diketahui telah menyebabkan beberapa dampak negatif bagi kehidupan manusia. Segala aktivitas untuk mengurangi CO<sub>2</sub> di atmosfir seperti yang saat ini sedang diperhatikan ialah sequestration carbon atau disebut dengan carbon capture storage (CCS). Dari ketiga metode CCS yakni secara geologi, kimia dan biologi, diketahui bahwa CCS secara biologi memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan metode yang lain (CSIRO, 1991). Kemampuan mikroalga dalam melakukan fotosintesis merupakan dasar dari mekanisme CCS (Bhaya dkk, 2000)

Fotosintesis adalah proses sintesis molekul organik dengan menggunakan bantuan energi cahaya matahari. Fotosintesis pada mikroalga dapat berlangsung apabila tersedia, CO<sub>2</sub>, klorofil dan cahaya.Reaksi fotosintesis terdiri dari reaksi gelap dan terang, pada reaksi terang tidak terjadi reduksi-oksidasi air dan menghasilkan ATP.Sedangkan pada reaksi gelap terjadi reduksi CO<sub>2</sub> menjadi karbohidrat.Menurut Richmond (2003) cahaya merupakan kebutuhan utama dari mikroalga karena mikroalga adalah organisme fototrof yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Cahaya yang dibutuhkan oleh mikroalga di dalam proses fotosintesis memiliki batas atau kisaran tertentu, pada umumnya intensitas cahaya yang lebih besar lebih efektif bagi proses fotosintesis, namun pada tingkat cahaya yang sangat tinggi dapat mengurangi laju proses tersebut (Hendersen-Seller et al, 1987), dan enzim-enzim yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis tidak dapat memainkan peranannya (Valiella, 1984). Intensitas cahaya untuk pertumbuhan mikroalga berkisar antara 1000-10000 lux (setara dengan 14-140µmol foton/m<sup>2</sup>/detik), sedangkan intensitas cahaya untuk pertumbuhan mikroalga yang optimal berkisar 2500-5000 (setara dengan 35-70 umol foton/m²/detik) (CSIRO,1991).

Ankistrodesmus sp. diyakini mampu melakukan penyerapan CO<sub>2</sub> hingga 5% (Chrismadha dkk,2007). Parameter kemampuan penyerapan dapat diketahui dari banyaknya biomassa yang terbentuk, tingginya konsentrasi klorofil, pengurangan konsentrasi CO2, dan pertambahan jumlah sel (Jansen, 2002).

Raymont (1983) mengemukakan bahwa tersedianya CO2 merupakan hal yang sangat penting dalam fotosintesa. Pada kondisi Laboratorium, sebagai sumber CO<sub>2</sub> dan O<sub>2</sub> adalah udara yang dapat dipompakan ke dalam media kultur. Fotobioreaktor adalah tempat untuk melakukan proses biologis dan kimiawi suatu mikroorganisme yang terbuat dari kaca (Lopes et al, 2008). Hal ini akan menyebabkan sinar menembus permukaan kaca sehingga eksitasi dari elektron cahaya tersebut dapat ditangkap oleh klorofil algae (Kumar et al, 2011). Untuk instalasi fotobioreaktor ada hal-hal yang diperlukan, salah satunya adalah tingkat aerasi. Gelembung-gelembung udara yang dipompakan ke dalam air akan naik ke permukaan karena berat jenisnya lebih kecil dari berat jenis air. gerakan ini menimbulkan gesekan antara gelembung udara dengan molekul-molekul air, sehingga terjadi arus dan sirkulasi air dan proses difusi gas antara udara dan air jadi lebih efisien (Singh and Sharma, 2012) mengemukakan bahwa dalam kultur yang stagnan laju difusi karbondioksida menjadi terbatas maka untuk mempertahankan pertumbuhan dapat diaerasi dengan penggoyangan atau dengan pemompaan udara ke dalam media. Maksud dari kegiatan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya terhadap penyerapan karbondioksida dalam proses fotosintesis. Sistem aerasi dengan penambahan 5% CO<sub>2</sub> secara kontinyu mampu meningkatkan pertumbuhan mikroalgae (Panggabean, 2011).Kondisi pencahayaan optimal terhadap mikroalga mampu melakukan penyerapan CO<sub>2</sub> hingga 10% (Wijanarko et al, 2007).

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk melihat respon pertumbuhan Ankistrodesmus sp. dalam kemampuannya mereduksi CO<sub>2</sub> dengan perlakuan intensitas cahaya 2500 dan 4000 lux. Beberapa tahapan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Isolasi dan Kultivasi Mikroalgae Tropis Ankistrodesmus sp.

Isolat diperoleh dari isolasi kultur campuran hasil sampling dari kolam fakultatif 2B Instalasi Pengolahan Air Limbah, Bojongsoang,Bandung.Setelah diperoleh kultur murni, dilakukan kultivasi dan disimpan dalam botol 1 L dengan intensitas cahaya 2500 lux dan laju alir CO2 800ml/menit. Kemudian dilakukan pembuatan kurva pertumbuhan Ankistrodesmus sp. untuk mengetahui umur inokulum.

Operasional Fotobioreaktor

Operasional fotobioreaktor meliputi sanitasi, adaptasi gas CO2 dan kultivasi Ankistrodesmussp pada fotobioreaktor. Sanitasi dilakukan selama 2 hari, hari pertama membilas dengan menggunakan sabun dan HCl 10 ml sedangkan hari kedua dibilas dengan air dan ditambah dengan 10 ml klorin. Adaptasi gas CO2 dilakukan selama 2-3 hari dengan memasukkgan gas CO2 murni yang telah diencerkan dengan menggunakan aerator untuk memperoleh konsentrasi 2 dan 5 %. Gas yang telah stabil ditandai dengan pengukuran konsentrasi CO2 dan flow aliran pada inlet dan outlet.

Pengaturan Intensitas Cahaya

Pengaturan intensitas cahaya dilakukan dengan mengukur cahaya lampu yang menyinari fotobioreaktor.Lampu yang digunakan 4 buah lampu Philip halogen 10W/436lm/42.5m/W yang mengelilingi fotobioreaktor.Dengan menggunakan luxmeter dan mengatur jaraknya diperoleh intensitas cahaya 2500 lux dan 4000 lux.

Pengukuran Konsentrasi Gas CO2yang terlarut

Konsentrasi gas CO2 dalam rangkaian sistem fotobioreaktor diukur sebanyak 1 kali sehari yakni tepat pukul 12.00 WIB, dengan menggunakan Portable Combination Gas Detector RIKEN Model RX-515. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui perubahan konsentrasi gas CO2 di dalam gas holder terhadap waktu, sedangkan konsentrasi CO2 yang terlarut di dalam media kultur diukur sehari sekali pada pukul 12.00 dengan menggunakan metode asiditasalkalinitas untuk mengetahui besarnya kelarutan CO2 di dalam media kultur

Pengukuran Biomassa Ankistrodesmus sp.

Pengukuran ini dilakukan untuk melihat produktivitas mikroalga yang ditumbuhkan dalam bioreaktor dengan kondisi stress.Metode yang digunakan adalah pengukuran berat organik.Dengan mengambil sampel sebanyak 100 ml kemudian dituang ke dalam cawan kosong yang sebelumnya telah difurnace dan ditimbang untuk diperoleh berat cawan.Cawan yang berisi biomas tadi diuapkan pada waterbath dengan suhu 90ºC. Selanjutnya dioven selama ±1 jam pada suhu 105ºC. Apabila ditimbang setelah proses oven maka akan diperoleh berat kering. Selanjutnya difurnace pada suhu 600ºC hingga diperoleh berat organik dari biomass mikroalga tersebut.

Perhitungan Jumlah Sel

Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui jumlah sel mikroalga secara mikroskopik.Sebanyak ±1 ml sampel dimasukkan pada Neubauer Haemocytometer untuk dihitung jumlah sel nya.

Pengukuran Konsentrasi Klorofil

Pengukuran klorofil menggunakan metode Jefrey dan Humprey (1975) dan Porra (2002). Sebanyak 10 ml sampel dimasukkan ke dalam botol flacon 15 ml, disentrifuge pada kecepatan 3000 rpm selama 15 menit. Kemudian supernatant dibuang dan pellet diencerkan dengan larutan aceton dengan perbandingan 9:1 yaitu 9 ml aceton dan 1 ml air untuk kemudian divortex. Sample yang telah diencerkan dengan aceton didalamnya diberikan serpihan batu didih dengan tujuan memecah sel saat dilakukan vortex selama 20 menit.Setelah dilakukan vortex selama 20 menit, sampel disentrifuge kembali pada kecepatan 5000 rpm selama 20 menit. Perhitungan nilai konsentrasi klorofil a, b dan total dilakukan secara spektofotometri dengan panjang gelombang 663 dan 645 Å (Porra, 2002).

Analisis Data

Data yang diperoleh dalam pengukuran parameter ini akan dianalisis dengan menghitung nilai laju pertumbuhan spesifik, efisiensi penyerapan CO2, biomassa organik dan konsentrasi klorofil (Dianursanti, 2012). Perhitungan nilai dapat dilihat pada Persamaan 1-4 :

  • 1. Laju Pertumbuhan Spesifik = 1 . ………………………… Persamaan 1
  • 2. Total biomassa (mg) = X (mg) Y(mg)………………………..Persamaan 2
  • 3. Efisiensi penyerapan CO2 = = 2 2 .100 %............... …..Persamaan 3
  • 4. Klo a (mg/L) = 12.25 (A 663) 2.25 Klo b (mg/L) = 20.31 (A 645) – 4.91………………………........Persamaan 4 Total klorofil = 17.76 (A 645) +7.34 (A663)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alga merupakan mikroorganisme eukariotik yang mampu melakukan fotosintesis.Alga terdiri dari alga uniselular dan multiselular yang hidup pada perairan tawar ataupun di lautan.Media isolasi dengan media alami adalah berupa air yang di ambil dari bak air tawar maupun air laut yang diperkaya dengan penambahan unsur hara yang sesuai dengan jenis plankton yang akan dimurnikan (Maier et al, 2000). Untuk mengisolasi mikroalga, terdapat beberapa metode yg dapat digunakan antara lain (Pringsheim, 1964) metode pipet kapiler (pipetting), metode tuang (Pour plate), metode gesek (streak plate), dan metode subkultur.Isolasi hingga mendapatkan kultur murni Ankistrodesmus sp berlangsung dalam waktu yang relatif lama 4-5 bulan. Dalam penelitian ini digunakan metode pipetting dalam mengisolasi kultur yakni dengan mengambil 1 µl sample campuran, kemudian dipindahkan ke cawan petri yang berisi medium steril, kemudian diamati di bawah mikroskop. Isolat campuran yang terlihat pada objek mikroskop, siambil dengan menggunakan pipet kemudian dibilas dengan media steril sebanyak 1 µl dan dilakukan berulang hingga diperoleh satu sel Ankistrodesmus sp. medium mulai menunjukkan adanya perubahan warna 2 minggu. Dari semula yang berwarna bening menjadi berwarna agak kehijauan selama periode waktu tertentu hingga menunjukkan adanya pertumbuhan dalam kultur. Alga melakukan suatu proses adaptasi untuk dapat menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang baru. Proses isolasi dan kultivasi alga digambarkan sebagai berikut Gambar 1:

Gambar 1.Isolasi dan Kultivasi isolatAnkistrodesmus sp.

Mikroalgae tropis Ankistrodesmus sp. memiliki kemampuan tumbuh pada medium PHM.Hal ini dibuktikan dengan grafik kurva pertumbuhan sebagai berikut.

0

Gambar2. Kurva Pertumbuhan isolat Ankistrodesmus sp. pada kultur batch

Pola pertumbuhan Ankistrodesmus sp. yang berhasil diisolasi secara umum dapat dilihat dalam kurva tumbuh pada Gambar 2 dapat diketahui bahwa secara umum Ankistrodesmus sp. yang diisolasi memiliki dinamika pertumbuhan dengan berbagai tahap atau fase pertumbuhan yaitu fase adaptasi (lag phase), pertumbuhan logaritmik (log phase), fase statis (stasionary phase) serta fase kematian (death phase) (madigan dan martinko, 2005). Fase lag terjadi selama 2 hari yakni hari ke 0 hingga hari ke 2 yang ditandai dengan peningkatan jumlah kepadatan sel dari 4.5x10<sup>6</sup> sel/ml hingga 4.9x10<sup>6</sup> sel/ml. Terjadinya fase lag (inisial) ini menunjukkan bahwa kultur Ankistrodesmus sp. dapat beradaptasi dengan medium PHM sebagai medium yang digunakan dalam mengembangbiakkan Ankistrodesmus sp. Kultur Ankistrodesmius sp. mengalami fase logaritmik pada hari ke 2 hingga hari ke 3. Hal ini dikarenakan pada fase ini nutrien dan pH medium masih dapat menunjang pertumbuhan sehingga semua sel mempunyai kemampuan untuk berkembangbiak. Pada hari ke 4 kulturmengalami fase penurunan pertumbuhan. Populasi sel masih bertambah, namun terjadi penurunan laju pertumbuhan. Pada hari ke 5 kultur telah mengalami stasioner pertumbuhan dan berlangsung hingga hari ke 6. Terjadinya fase penurunan pertumbuhan hingga stasioner terjadi karena pembelahan sel yang semakin melambat karena faktor nutrient dan lingkungan lainnya yang mulai membatasi pertumbuhan sebanding dengan laju kematian sel. Pada hari ke 7 sel mengalami fase kematian, hal ini dapat teramati dengan menurunnya jumlah sel (terjadi pengurangan populasi). Hal ini diakibatkan karena nutrien yang tersedia semakin berkurang dan tidak mencukupi untuk mendukung pertumbuhan, serta umur kultur yang semakin tua. Selain itu pada fase kematian ini terjadi shading effect yang merupakan fenomena saat sel dalam suatu sel dalam populasi tidak mendapatkan cahaya diakibatkan terhalangi oleh sel lainnya.Hal ini secara tidak langsung mempengaruhi kemampuan sel untuk melakukan fotosintesis. Waktu generasi, laju pertumbuhan spesifik dan umur inokulum dapat dilihat pada Tabel 1:

Tabel 1.Waktu generasi, kecepatan tumbuh spesifik dan umur Inokulum Ankistrodesmus sp.

Laju partumbuhan
spesifik tertinggi
(sel/hari)		Umur Inokulum
(hari)		Waktu generasi
(jam)		1 juta sel setara
dengan Optical
Density (OD)
0,991337.930.3311

Laju pertumbuhan spesifik (µ) dan waktu generasi (g) merupakan perhitungan pertumbuhan mikroorganisme pada kondisi eksperimental (Maier et al, 2000). Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa kemampuan pertumbuhan mikroalgae Ankistrodesmus sp. memiliki waktu generasi 7,93 per jam. Hal itu berarti setiap 7,93 jam seluruh sel yang membentuk biomassa melakukan pembelahan sel sehingga menjadi dua kali lipatnya. Laju pertumbuhan spesifik (us) menggambarkan kecepatan reproduksi sel. Semakin tinggi nilainya, maka semakin cepat sel tumbuh.Pada saat sel tidak tumbuh, maka laju spesifik pertumbuhan memiliki nilai 0 (Prescot et al, 2005). Laju pertumbuhan spesifik (µs) memiliki nilai sebesar 0,9913 sel/hari, hal ini berarti pertumbuhan sel Ankistrodesmus sp. relatif lebih cepat. Sel Ankistrodesmus sp. memanfaatkan nutrien yang tersedia di dalam medium untuk metabolisme yakni melakukan pertumbuhan sel dan perbanyakan biomassa. Penentuan umur inokulum optimum untuk digunakan sebagai inokulum aktif dalam proses penyerapan CO2 dilakukan berdasarkan kurva tumbuh. Umur inokulum optimum terjadi pada hari ke 3. Selanjutnya untuk kultivasi isolat ke dalam fotobioreaktor dilakukan pada saat kultur di dalam botol mencapai hari ke-3 sehingga apabila dihitung sel secara mikroskopik menunjukkan nilai 10<sup>6</sup> sel/ml.Pembuatan kurva pertumbuhan ini menjadi penting dalam setiap penelitian mikrobiologi karena merupakan representasi dari siklus kehidupan mikroba, waktu generasi, jalur metabolisme yang dilakukan mikroba selama pertumbuhannya, kebutuhan akan nutrisi, produksi metabolit yang diharapkan.

Variasi perlakuan aerasi CO<sub>2</sub> dalam penelitian ini adalah 0% (kontrol), 2% dan 5% secara kontinyu.Dari hasil penelitian menunjukkan efisiensi penyerapan CO<sub>2</sub> oleh Ankistrodesmus sp. ditunjukkan dengan grafik sebagai berikut.

2

Gambar 3. Efisiensi Penyisihan CO<sub>2</sub> oleh Ankistrodesmus sp. dalam kultur batch pada Intensitas 2500 and 4000 lux; Periodisitas 24/0

Pada Gambar 3.dapat dilihat bahwa efisiensi penyerapan CO<sub>2</sub> tertinggi terjadi pada konsentrasi 5% pada intensitas 4000 luks sedangkan penyerapan terendah terjadi pada konsentrasi 2% pada intensitas 2500 luks. Pada konsentrasi 0% CO2, tidak terjadi penyerapan baik pada intensitas 2500 dan 4000 luks. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa Ankistrodesmus sp. mampu menyerap CO2 baik pada konsentrasi 2% dan 5%.Kemampuan ini didukung pula oleh intensitas cahaya yang baik. Pertumbuhan Ankistrodesmus sp.membutuhkan CO<sub>2</sub> sebagai bahan anorganik dalam melakukan metabolisme sel. Intensitas pencahayaan Ankistrodesmus sp. yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2500 dan 4000 luks. Hal ini sesuai dengan CSIRO (1991) dalam Gunawan (2012) bahwa intensitas cahaya mikroalgae yang optimal berkisar 2500-5000 luks. Sedangkan menurut Chrismadha et al (2007) menyebutkan pertumbuhan Ankistrodesmus sp. mulai terhambat apabila intensitas cahaya mulai dinaikkan menjadi 5000 luks. Efisiensi penyerapan CO<sub>2</sub> pada intensitas 4000 luks cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan intensitas 2500 luks. Seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya yang digunakan, mikroalga menunjukkan laju pertumbuhan yang semakin tinggi.Hal ini dapat terjadi karena cahaya yang lebih tinggi menyumbang lebih banyak elektron (e) untuk bergabung dengan atom H+ dan O2menghasilkan energi. Intensitas cahaya sangat diperlukan dalam proses fotosintesis karena hal ini berhubungan dengan jumlah energi yang diterima oleh mikroalga untuk melakukan fotosintesis (Gunawan, 2012).

Respon Pertumbuhan

.

Respon pertumbuhan Ankistrodesmus sp. dapat dilihat pada parameter biologi seperti pertumbuhan sel, berat biomassa kering dan produktivitas klorofil. Berdasarkan hasil penelitian digambarkan dalam gambar 4, 5 dan 6 dibawah ini:

3

Gambar 4. Kepadatan Sel rata-rata (sel / mL) isolat Ankistrodesmus sp. padakultur batchdengan intensitas cahaya2500 lux and 4000 lux; periodisitas 24/0

Pertumbuhan sel Ankistrodesmus sp. mengalami kenaikan baik pada intensitas 2500 dan 4000 luks (Gambar 4). Pada intensitas 2500 luks 24/0 memiliki nilai 2030000 sel/mL pada 0%, 5510000 pada 2% dan 7080000 pada 5% CO2 sedangkan pada 4000 luks; 24/0 memiliki nilai 1890000 pada 0%, 7490000 pada 2% dan 13810000 pada 5% CO2. Dibandingkan dengan konsentrasi CO2 yang lebih kecil, konsentrasi 5% CO2 menunjukkan pertumbuhan sel yang tinggi bila dibandingkan.Hal ini sesuai dengan teori bahwa mikroalga sebagai organisme autotrof membutuhkan CO2 sebagai bahan dasar dalam melakukan pertumbuhan sel.

6

Gambar 5. Biomas Kering (gr/100mL) isolatAnkistrodesmus sp. pada kultur batchdengan intensitas cahaya 2500 lux and 4000 lux ; Periodisitas 24/0

Biomassa kering (Gambar 5) pada 2500 luks; 24/0 memiliki nilai 1,6 gr/L pada 0%, 3,4 gr/L pada 2% dan 6 gr/L pada 5% CO2 sedangkan pada 4000 luks; 24/0 memiliki nilai 2,2 gr/L pada 0%, 4,5 gr/L pada 2% dan 7,3 gr/L pada 5% CO2. Nilai biomassa kering mengalami kenaikan masing-masing 32.3% pada 2% CO2 dan 21.67% pada CO2 5% setelah intensitas dinaikkan menjadi 4000 luks. Hal ini sejalan dengan teori yang dikemukakan oleh

Chinnasamy et al (2009) semakin tinggi intensitas cahaya maka memberikan sejumlah besar energi untuk Ankistrodesmus sp. dalam melakukan fotosintesis.

1

Gambar 6. Produktivitas klorofil oleh Ankistrodesmus sp. (g /mL).pada kultur batchdengan intensitas cahaya 2500 lux and 4000 lux ; Periodisitas 24/0

Cahaya yang dibutuhkan oleh mikroalga di dalam proses fotosintesis memiliki batas atau kisaran tertentu, pada umumnya intensitas cahaya yang lebih besar lebih efektif bagi proses fotosintesis, namun pada tingkat cahaya yang sangat tinggi dapat mengurangi laju proses tersebut (Sudhakar et al, 2011). Pemaparan sel-sel alga oleh cahaya mutlak diperlukan untuk melakukan reaksi fotosintesis.Klorofil berfungsi untuk menangkap elektron dari cahaya yang kemudian melakukan reaksi oksidasi reduksi. Pada Gambar 6 dapat diketahui bahwa kandungan klorofil rata-rata pada 2500 luks; 24/0 memiliki nilai 1.77 mg/L pada 0%, 2,16 mg/L pada 2% dan 2,72 mg/L pada 5% CO2 sedangkan pada 4000 luks; 24/0 memiliki nilai 1,73 mg/L pada 0%, 2,77 mg/L pada 2% dan 2,19 mg/L pada 5% CO2. Pada variasi 2% CO2 terjadi peningkatan kandungan klorofil sebesar 28,24% ketika intensitas cahaya dinaikkan menjadi 4000 lux 24/0. Sebaliknya pada variasi 0 dan 5 % CO2 kandungan klorofil mengalami penurunan. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa meningkatnya intensitas cahaya akan meningkatkan produktivitas klorofil karena diduga pada konsentrasi CO2 5% Ankistrodesmus sp.mengalami kejenuhan dalam melakukan metabolisme sel nya sehingga pembentukan klorofil menjadi terhambat. Peningkatan kandungan klorofil terjadi pada saat pertumbuhan yang maksimal.Hal tersebut dikarenakan pada pertumbuhan yang maksimal energi yang dibutuhkan semakin besar sehingga kloroplas perlu mengubah banyak energi cahaya menjadi energi kimia.semakin bekerja bagian kloroplas, semakin banyak pula klorofil yang dibutuhkan untuk menyerap energi cahaya tersebut, dengan demikian klorofil yang terbentuk akan semakin banyak (Wijoseno, 2011)

KESIMPULAN

Efisiensi penyerapan CO2paling baik terjadi pada intensitas 4000 luks dengan variasi konsentrasi 5% CO2. Respon pertumbuhan mikroalga pada intensitas cahaya 4000 luks lebih baik bila dibandingkan dengan intensitas cahaya 2500 luks kecuali kandungan klorofil.. Hingga saat ini , intensitas cahaya 4000 luks dengan periodisasi 24/0 dapat menyebabkan CO2terserap secara optimum

Research Intelligence

Data from OpenAlex ↗

Metrics

9
Citations
0.00
FWCIfield-weighted
34th
Percentilevs same year + field
Article
Work type
HYBRID
Open Access

Topics

Algal biology and biofuel production Primary
1.00
Renewable Energy, Sustainability and the Environment › Energy › Physical Sciences

Related Research

Citation Trend

Citation Timeline

YearCitations
20251
20241
20234
20221
20211
20201

Semantic Profile AI-classified research signals

Core Domains
Physics 0.58
level 0
Horticulture 0.50
level 1

Institution Network

  • Bandung Institute of Technology ID
    Program Studi Magister Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung · Amalia Muchammad · Edwan Kardena · Astri Rinanti

References

  1. Bhaya, D., R. Schwarz and A. R. Grossman. 2000. "Molecular responses to environmental stresses" in "Ecology of Cyanobacteria: Their diversity in time and space" Ed. BAWhitton and M.Potts, Kluwer Academic Publishers Ltd.. pp 397-442.
  2. Chinnasamy S, Balasubramanian Ramakrishnan, Ashish Bhatnagar and Keshav C. Das.(2009). Biomass Production Potential of a Wastewater Alga Chlorella vulgaris ARC 1 under Elevated Levels of CO2 and Temperature. International journal of Molecular Science, 10: 518-532.
  3. CSIRO. 1991. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization. Australia.
  4. Gunawan. 2012. Microalgae Growth Response (Tetraselmis sp.) On Different Light Intensity. Bioscientiae Journal, 9 (1):55-59
  5. Hendersen-Sellers B, Markland HR. 1987. Decaying lakes.The origins and control of cultural eutrophication.John Wiley and Sons.
  6. Janssen, Marcel. 2002. Cultivation of microalgae: effect of light / dark cycles on biomass yield. Thesis.The Netherland-Summary.Wageningen University.Wageningen.Dutch.p 184.
  7. John Martinko and Michael Madigan. 2005. Brocks Biology of Microorganisms. Prentice Hall PTR. England.
  8. Kumar K, Chitralekha N D, Bikram N, Peter L, Debabrata D. (2011). Development of suitable photobioreactor for CO2 sequestration addressing global warming using green algae and cyanobacteria.Bioresources Technology, 102 (4945-4953).
  9. Lopes, E.J., Carlos Henrique Gimenes Scoparo and Telma Teixeira Franco.(2008). Rates of CO2 removal by Aphanothece microscopica N ageli in tubular photobioreactors. Chemical Engineering and Processing, 47:1365-1373.
  10. Panggabean, L.M. , 2011. Microalgae CO2 fixation in Chlorella sp. Ancol strain and Nannochloropsis oculata. Indonesia Oceanology and Limnology 37 (2): 309-321.
  11. Porra, R.J. 2002.The checkered history of the development and use of simultaneous equations for accurate determination of chlorophylls a and b. Photosynth. Res., 73, 149-156.
  12. Singh, R.N., and Shaishav Sharma.(2012). Development of suitable Photobioreactor for algae production. Renewable and Suistainable Energy Review, 16:2347-2353.
  13. Sudhakar K, Suresh S, Premalatha M. (2011). An overview of CO2 mitigation using algae cultivation technology. International Journal of Chemical Research Vol 3, issue (110-117).
  14. Tjandra Chrismadha, Desy Suryatini and Yayah Mardiati., (2007).Response Microalgae Chlorella vulgarisBuitenzorg culture in photobioreactor Upright barrier the Light Intensity Variations. Indonesia Oceanology and Limnology 33:245-256.
  15. Valiella I. (1984). Marine ecologycal process.Springer-Verlag. New York.
  16. Wijoseno, Teguh.(2011).Uji Variations Influence Of Culture Media Growth and Content of Protein, Lipids, Chlorophyll and carotenoids on Microalgae Chlorella vulgaris Buitenzorg. Thesis.Department of Chemical Engineering Faculty of Engineering University of Indonesia.Depok.
  17. Wijanarko Anondho, Dianursanti, Valentino, Heri Hermansyah, Misri Gozan and Roekmijati Widaningroem Soemantojo.(2007).
  18. Daily Cycle Lighting Effect Against Biomass Production of Chlorella vulgaris Buitenzorg in a bubble column photobioreactor. Technology Journal vol 1, Year XXI, p 58-65.