Mikroalga

Pengertian Microalga

Mikrolaga adalah organisme autotrop yang mampu melakukan proses fotosintesis. Menurut Hadiyanto (2012:1) mengatakan bahwa mikroalga memiliki Klorofil, memerlukan karbon dioksida, nutrien dan cahaya untuk melakukan fotosintesis. Mikroalga mampu tumbuh dan berkembang dimana saja baik pada ekosistem daratan maupun pada ekosistem air. Menurut Nontji (2008:11) mikroalga merupakan organisme yang hidupnya mengapung atau melayang di laut, berukuran sangat kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, bentuk selnya ada yang tunggal tetapi ada juga yang membentuk rantai dan dapat meyebabkan perubahan warna pada air. Selain itu, menurut Dahril (2015:1) mikroalga adalah alga berukuran mikro yang banyak ditemukan di peraian tawar dan laut, bentuk selnya uniseluler yang dapat hidup secara soliter dan berkoloni. Menurut Kawaroe, dkk (2010:7) mikroalga merupakan sekelompok Monera dan Protista paling primitif berukuran seluler yang umumnya dikenal dengan fitoplakton. Mikroalga sebagai fitoplankton dapat digunakan sebagai indikator kualitas lingkungan perairan dengan mengetahui keseragaman jenisnya yang disebut juga keheterogenan jenis. Komunitas dikatakan mempunyai keseragaman jenis tinggi, jika kelimpahan masing-masing jenis tinggi sebaliknya keanekaragaman jenis rendah jika hanya terdapat beberapa jenis yang melimpah (Fachrul, 2012:90).

Struktur uniseluler mikroalga memungkinkan mengubah energi matahari menjadi energi kimia dengan mudah. Mikroalga dapat tumbuh dimana saja, baik di ekosistem perairan maupun di ekosistem darat (Handayani dan Ariyanti, 2012:58). Tidak sama dengan tumbuhan, mikroalga tidak mempunyai akar, batang dan daun-daun. Mikroalga mampu untuk melakukan fotosintes, mereka menghasilkan oksigen dimana pada waktu yang sama mereka mengambil karbondioksida dilingkungannya sehingga mengurangi efek rumah kaca dan meminimalisasi terjadinya global warming (Winahyu dkk, 2013:93-94).

Klasifikasi Mikroalga

Mikroalga sendiri dapat terbagi atas 5 divisi. Setiap divisi memiliki ciri di kelompoknya masing-masing. Mikroalga memiliki karakeristik yang dapat digunakan sebagai pembeda setiap divisi yaitu tipe jaringan sel, ada tidaknya alat gerak (flagella), tipe dari komponen fotosintesis, serta jenis komponen pigmen sel (Suminto, 2005:14). Menurut Kawaroe, dkk (2010:7) mikroalga diklasifikasikan menjadi 5 divisi, yaitu sebgai berikut:

1. Chrysophyta (Alga Keemasan)

Divisi ini bisa dicirikan dengan warna coklat keemasan, Menurut Suminto (2005:21) algae ini hanya memiliki klorofil a dan c serta beberapa karotenoid seperti fucosantin sehingga membuat algae ini berwarna coklat. Menurut Pelczar (2010:251) warna khas pada algae ini disebabkan karena klorofilnya tertutup pigmen-pigmen bewarna coklat. Contoh mikroalga dari divisi Chrysophyta yaitu Navicula sp. 

Klasifikasi Navicula sp dari golongan Chrysophyta (Hoek, dkk.1995:10)
Kingdom : Protista
Divisi : Chrysophyta
Kelas : Bacillariophyceae
Ordo : Penales
Famili : Naviculaceae
Genus : Navicula
Spesies : Navicula sp

Navicula sp (Weier,dkk.1982:462)

Menurut Kawaroe, dkk (2010:10) menyatakan Divisi Chrysophyta memiliki sekitar 1.000 jenis yang mampu menghasilkan karbohidrat dan minyak mentah yang mampu menjadi komponen cadangan makanannya. Divisi Chrysophyta dikelompokkan menjadi 3 kelas yaitu:

1. Kelas Basillariophyceae (Diatom)

   Kelas dari Basillariophyceae atau biasa dikenal sebagai Diatom merupakan alga yang berasal dari divisi Chrysophyta. Menurut Kawaroe, dkk (2010:10) menyatakan kelas Basillariophyceae memiliki dinding sel yang berisi silika dan jenis bahan organik yang mampu menghasilkan minyak. Anggota kelas ini terdiri sekitar 100.000 spesies. Kelas Basillariophyceae ini hidup mendominasi pada perairan laut, namun juga dapat ditemukan di perairan tawar maupun payau. Salah satu contoh dari kelas Basillariophyceae (Diatom) ini adalah Bacillaria paxillifera.
   
   Bacillaria paxillifera (Guiry, 2012:1)

2. Kelas Chrysophyceae (Alga kuning keemasan)

   Kelas dari alga ini merupakan alga yang memiliki kombinasi dua pigmen warna yaitu pigmen karoten (keemasan) dan pigmen hijau (klorofil). Kedua pigmen ini menjadikan warna dari alga kelas ini menjadi warna kuning keemasan. Beberapa spesies dari kelas Chrysophyceae memiliki ukuran uniseluler, namun beberapa jenis ada yang hidup dengan berkoloni. Pada kondisi perairan dangkal alga coklat keemasan dari kelas Chrysophyceae ini tetap mampu untuk bertahan hidup dengan baik melalui pembentukan kista pelindung yang dapat bertahan dari kondisi lingkungan yang tidak mendukung (Kawaroe, dkk., 2010:10).
   
   Chrysophyceae merupakan nama lain dari jenis alga berwarna coklat keemasan atau yang biasa dikenal sebagai alga kuning keemasan. Alga jenis ini diperkirakan terdiri dari 200 hingga 1.000 spesies. Contoh alga ini yang bersel satu ialah Ochromonas, dan contoh dari yang berkoloni seperti Synura.
   
   Synura (Phycologia, 2012:306)

3. Kelas Xanthophyceae (Alga hijau – kuning)

   Kelas dari alga ini merupakan alga yang memiliki warna hijau kekuning-kekuningan. Alga dari kelas ini memiliki perpaduan antara dua pigmen warna yang berbeda yaitu perpaduan klorofil dengan pigmen warna hijau dan xantofil dengan pigmen warna kuning. Menurut Kawaroe, dkk (2010:9) menyatakan kelas Xantophyceac ini dapat berkembangbiak secara seksual, yaitu melalui proses peleburan spermatozoid yang dihasilkan oleh anteridium atau biasa disebut oogami. Ovum yang telah dihasilkan oleh oogonium akan menghasilkan zigot yang akan tumbuh menjadi filamen baru salah satunya Heterococcus viridis.
   
   Heterococcus viridis (Rybalka, et. al, 2013:1)

2. Chlorophyta (alga hijau)

Chlorophyta merupakan algae hijau yang berasal dari kelas Chlorophyceae, mengandung klorofil a dan b. Menurut Tjitrosoepomo (2010:26) alga ini terdiri dari sel-sel yang kecil yang merupakan koloni berbentuk benang yang bercabang-cabang atau tidak, ada yang berkoloni dan kebanyakan hidup di air tawar. Chlorophyta termasuk kelompok alga hijau dengan jumlah terbesar yang ada di air tawar seperti air kolam, air danau, maupun air sungai. Kondisi suatu perairan dengan warna hijau mengidikasikan terdapat banyak kandungan dari Chlorophyta. Divisi ini hidup secara berkoloni maupun secara uniseluler. Ukuran alga ini sangat mikroskopis dengan kondisi tertentu memiliki komponen penyimpan utama yang berupa ragi serta minyak (Kawaroe, dkk. 2010:8). Contoh mikroalga dari kelas Chlorophyceae yaitu, Pediastrum sp dan Scenedesmus sp. 

Klasifikasi dari Pediastrum sp (Hoek,dkk.1995:10;Tjitrosoepomo, 2014:53).
Kingdom : Protista
Divisi : Chlorophyta
Kelas : Chlorophyceae
Ordo : Chlorococcales
Famili : Hydrodictyaceae
Genus : Pediastrum
Spesies : Pediastrum sp

Pediastrum sp (Bellinger dan Sigee, 2010:78)

Klasifikasi dari Scenedesmus sp (Hoek, dkk.1995:10) yaitu:
Kingdom : Protista
Divisi : Chlorophyta
Kelas : Chlorophyceae
Ordo : Chlorococcales
Famili : Scenedesmaceae
Genus : Scenedesmus
Spesies : Scenedesmus sp

Scenedesmus sp (Pelczar, dkk.1993:288)

Chlorella vulgaris (Assmann, dkk. 2011:11)

3. Cyanophyta (alga biru-hijau)

Cyanophyta atau biasa disebut sebagai alga hijau biru merupakan alga yang memiliki warna hijau kebiru-biruan. Alga ini termasuk kedalam kelas Cyanophyceae yang merupakan kombinasi antara klorofil dan fikosianin (Kawaroe, dkk. 2010:12). Cyanophyta memiliki kandungan klorofil a yang terdiri dari phycobilin dan carotenoid yang berfungsi sebagai penentu variasi warna pada setiap spesies. Alga ini tergolong ganggang yang sederhana karena bersel tunggal berbentuk benang. Divisi Cyanophyta umumnya banyak ditemukan pada habitat pantai dan daerah payau. Terkadang juga dijumpai namun dalam kondisi rendah pada daerah pantai-pantai tropis dan perairan dangkal.

Salah satu jenis algae dari kelompok ini adalah Anabaena sp. Klasifikasi dari spesies ini (Hoek, dkk, 1995:10; Bellinger dan Sigee, 2010:13) yaitu:
Kingdom : Monera
Divisi : Cyanophyta
Kelas : Cyanophyceae
Ordo : Nostocales
Famili : Nostocaceae
Genus : Anabaena
Spesies : Anabaena sp

Anabaena sp (Kent, 2000:367)

4. Euglenophyta

Euglenophyta merupakan organisme bersel satu yang mirip hewan karena tidak berdinding sel dan mempunyai alat gerak berupa flagel, sehingga dapat bergerak bebas, contohnya Euglena. Organisme ini dapat ditemukan pada perairan air tawar, memiliki bentuk tubuh sel oval memanjang, terdapat flagel pada mulut sel dan di dekat mulutnya terdapat bintik mata (stigma) berfungsi untuk membedakan gelap dan terang serta berkembangbiak dengan membelah diri. Kawaroe,dkk (2010:8) mengatakan bahwa alga yang termasuk kedalam divisi ini berhabitat 90% pada perairan tawar dengan kondisi banyak bahan organik. Terdapat beberapa jenis Euglenophyta yang memiliki titik merah pada bagian anterior dalam tubuhnya yang peka terhadap sinar dan dianggap juga sebagai mata dari jenisnya.

Klasifikasi dari Euglena sp (Hoek, 1995:287; Tjitrosoepomo, 2014:53).
Kingdom : Protista
Divisi : Euglenophyta
Kelas : Euglenophyceae
Ordo : Euglenales
Famili : Euglenaceae
Genus : Euglena
Spesies : Euglena sp

Euglena sp (Martin, 2010:129)

5. Pyrrophyta (Alga Api)

Pyrrophyta merupakan golongan alga api yang disebut juga Dinoflagellata. Dinoflagellata merupakan ciri tumbuhan yang tersusun oleh satu sel yang mempunyai dinding sel dan dapat melakukan gerak aktif. Alga ini juga memiliki ciri pada bagian tubuh luar yang terdapat celah dan alur yang masing-masingnya terdapat satu flagel (Kawaroe, dkk., 2010:11). Alga ini kebanyakan hidup di laut dan sedikit hidup pada perairan tawar. Alga dari divisi ini yang hidup di laut mempunyai sifat fosforesensi yaitu sifat yang mampu memancarkan cahaya. Salah satu dari Divisi Pyrophyta ialah Peridinium sp.

Menurut Stanier (1982:136) menyatakan beberapa golongan Algae mempunyai sifat dan karekteristik yang berbeda-beda.

Manfaat Mikroalga

Perairan Indonesia yang luas menyimpan berbagai macam keanekaragaman yang begitu bermanfaat bagi kehidupan dimuka bumi. Menurut Setiarto (2011:5) menyatakan keanekaragaman hayati di Indonesia sangat berlimpah terutama mikroalga, ini dikarenakan Indonesia memiliki kawasan berupa perairan yang begitu luas baik itu perairan laut, danau, sungai, dan payau. Mikroalga pada suatu kawasan perairan memiliki peranan penting bagi kehidupan organisme air. Hal ini disebabkan karena mikroalga berfungsi sebagai makanan bagi beberapa organisme seperti zooplankton serta beberapa jenis ikan dan larva yang masih muda. Mikroalga mampu mengubah zat anorganik menjadi organik dengan bantuan cahaya matahari melalui proses fotosintesis.

Ada empat kelompok mikroalga yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bioenergi yakni diatom atau Bacillariophyceae, ganggang hijau atau Chlorophyceae, ganggang emas atau Chrysophyceae, dan ganggang biru atau Cyanophyceae (Setiarto, 2011:5). Mikroalga ini dapat digunakan sebagai biopigemen yang artinya dapat menghasilkan warna-warna tertentu. Biopigmen ini digunakan dibidang industri makanan, kecantikan, dan obat-obatan, sebagai pewarna alami yang dilakukan oleh mikroalgae jenis Thalassiosira sp.

Menurut Suminto (2005:5-7) mikroalga mempunyai peranan sebagai pesintesis bahan organik di perairan. Mikroalga melakukan fotosintesis untuk membentuk karbon kompleks melalui larutan nutrien. Mikroalga mempunyai nutrisi yang diperlukan dalam komunitas perairan antara lain mikro nutrien, vitamin, minyak dan elemen mikro lainnya, selain itu mikroalga dapat dimanfaatkan sebagai pendaur ulang nutrien sehingga dapat menyeimbangkan pH didalam sistem perairan serta dapat menghasilkan produk minyak, polisakarida, bahan kimia dan bahan obat-obatan.

Kondisi Lingkungan dan Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroalga

Menurut Kawaroe, dkk (2010:13) komunitas algae pada suatu perairan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan perairan tersebut. Kondisi lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga antara lain: suhu, nutrien (unsur hara), intensitas cahaya, aerasi (sumber CO2), salinitas dan derajat keasaman (pH).

Faktor Fisika

Beberapa faktor fisika yang mempengaruhi kualitas air antara lain:

1. Suhu Perairan
   Suhu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kelarutan oksigen. Jika suhu naik, maka kandungan oksigen yang ada dalam air menurun. Setiap spesies mempunyai suhu optimum untuk laju pertumbuhannya. Kenaikan suhu biasanya meningkat akibat dari keracunan pencemaran kimia dalam air (Sastrawijaya, 2000:99-100). Sedangkan menurut Pelczar (2010:246) algae dapat tumbuh pada suhu optimum yaitu berkisar antara 200C-300C.
2. Kecerahan Perairan
   Kecerahan perairan dilihat untuk mengetahui cahaya matahari yang masuk dan menembus permukaan perairan. Cahaya matahari ini dimanfaatkan oleh mikroalga dalam proses fotosintesis. Sehingga kecerahan menentukan panjang gelombang cahaya matahari yang masuk dan menembus permukaan perairan.
3. Kedalaman Perairan
   Kedalaman perairan adalah ukuran atau batasan suatu perairan yang dapat diukur dari dasar hingga permukaan perairan. Kedalaman perairan tidak selalu stabil dikarenakan musim hujan dan musim kemarau. Jika musim hujan tiba volume air akan semakin bertambah dan apabila terjadi musim kemarau terutama kemarau panjang dan tidak sekalipun turun hujan, maka volume air pun akan semakin berkurang. Hal ini berpengaruh pada kedalaman suatu perairan dimana kedalaman akan berkurang.

Faktor Kimia

Faktor kimia yang menentukan kualitas air yaitu:

1. Oksigen Terlarut
   Oksigen merupakan faktor terpenting bagi kelangsungan hidup seluruh makhluk hidup di bumi, termasuk bagi organisme dalam perairan. Semua makhluk hidup memerlukan oksigen untuk melaukan proses pernafasan, organisme air pun membutuhkan oksigen berupa oksigen terlarut untuk melakukan proses pernafasan. Oksigen yang berupa oksigen terlarut dalam air merupakan oksigen yang berasal dari tumbuhan dalam air yang melakukan proses fotosintesis dalam air, hasil dari proses fotosintesis ini tergantung dari intensitas cahaya yang masuk kedalam air tersebut dan kerapatan dari tumbuhan-tumbuhan air tersebut. Menurut Sastrawijaya (2000:85) menyatakan bahwa oksigen dapat manjadi faktor penentu kehadiran makhluk hidup dalam suatu perairan. Sumber utama dari oksigen terlarut adalah dari atmosfer dan proses fotosintesisi tumbuhan hijau..
2. pH
   Menurut Sastrawijaya (2000:89) dalam jangkauan pH 6,7 sampai 8,6 pertumbuhan dan pembiakan mikroalga di air tidak terganggu. pH menunjukan suatu perairan dapat diketahui tingkat pencemarannya. Jika pH air kurang dari 7 dan besar dari 8,5 kemungkinan terjadi pencemaran di perairan.