Karakterisasi morfologi dan molekuler menggunakan gen 18s rRNA mikroalga protista pantai selatan Kabupaten Malang dalam upaya eksplorasi potensi bahan baku bioetanol

INDONESIA

Ketergantungan pada bahan bakar fosil mendorong kebutuhan energi terbarukan. Bioetanol generasi ketiga berbasis mikroalga protista menjadi solusi berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi isolat mikroalga protista dari Pantai Selatan Kabupaten Malang secara morfologi dan molekuler berdasarkan gen 18S rRNA, serta menganalisis potensi biomassa isolat terpilih sebagai bahan baku bioetanol. Sampel air laut diambil dari Pantai Bajul Mati, Ungapan, dan Tanjung Penyu. Isolasi dilakukan dengan metode capillary micropipetting, diikuti identifikasi morfologi menggunakan mikroskop cahaya dan identifikasi molekuler menggunakan PCR-sekuensing gen 18S rRNA. Biomassa isolat dihidrolisis asam dan difermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae, kemudian kadar etanol dianalisis dengan kromatografi gas. Hasil penelitian berhasil mengisolasi lima morfotipe, namun analisis molekuler mengonfirmasi hanya dua isolat fotosintetik murni, yaitu TP-2 dan U-1, yang teridentifikasi sebagai Oophila sp. dengan tingkat identitas 98,25% dan 98,07%. Oophila sp Tanjung Penyu menunjukkan potensi lebih unggul dengan kandungan karbohidrat total 21,61% dan menghasilkan bioetanol 0,23%, lebih tinggi dibandingkan Oophila sp Ungapan (13,82% karbohidrat, 0,052% etanol). Penelitian ini menyimpulkan bahwa Oophila sp. asal Tanjung Penyu berpotensi sebagai kandidat bahan baku bioetanol berkelanjutan, serta menegaskan pentingnya pendekatan dengan menggabungkan berbagai bukti ilmiah untuk memastikan jenis mikroalga yang tepat sebelum digali potensinya dalam bioprospeksi.

ENGLISH

Reliance on fossil fuels drives the need for renewable energy. Third-generation bioethanol based on protista microalgae is a sustainable solution. This study aims to characterize protist microalgae isolates from the South Coast of Malang Regency morphologically and molecularly based on the 18S rRNA gene, as well as analyze the biomass potential of selected isolates as raw materials for bioethanol. Seawater samples were taken from Bajul Mati Beach, Ungapan, and Tanjung Turtle. Isolation was carried out by capillary micropipetting method, followed by morphological identification using light microscopy and molecular identification using PCR-sequencing of 18S rRNA genes. The biomass isolate was acid-hydrolyzed and fermented using Saccharomyces cerevisiae, then the ethanol content was analyzed by gas chromatography. The results of the study managed to isolate five morphotypes, but molecular analysis confirmed only two pure photosynthetic isolates, TP-2 and U-1, were identified as Oophila sp. with an identity rate of 98.25% and 98.07%. Oophila sp Tanjung Turtle shows superior potential with a total carbohydrate content of 21.61% and produces 0.23% bioethanol, higher than Oophila sp Ungapan (13.82% carbohydrates, 0.052% ethanol). This study concludes that Oophila sp. Tanjung Turtle has the potential to be a candidate for sustainable bioethanol feedstock, and emphasizes the importance of the approach by combining various scientific evidence to ensure the right type of microalgae before its potential in bioprospecting is explored.

الطحالب الدقيقة البروتينية هو حل مستدام. تهدف هذه الدراسة إلى توصيف عزلات الطحالب الدقيقة للبروتيست من الساحل الجنوبي لمقاطعة مالانغ من الناحية الشكلية والجزيئية بناء على جين 18S rRNA، بالإضافة إلى تحليل إمكانات الكتلة الحيوية للعزلات المختارة كمواد خام للإيثانول الحيوي. تم أخذ عينات مياه البحر من شاطئ باجول ماتي، أونغبان، وتانجونغ بينيو. تم العزل باستخدام طريقة الميكروبايبينج الشعيرية، تلاها التعرف الشكلية باستخدام المجهر الضوئي والتعرف الجزيئي باستخدام تسلسل PCR لجينات 18S rRNA. تم تحلل الكتلة الحيوية المعزولة بحماضة وتخميرها باستخدام Saccharomyces cerevisiae، ثم تم تحليل محتوى الإيثانول بواسطة الكروماتوغرافيا الغازية. تمكنت نتائج الدراسة من عزل خمسة نماذج شكلية، لكن التحليل الجزيئي أكد أن عزلتين فقط من نوع التمثيل الضوئي، TP-2 وU-1، تم تحديدهما كنوع من Oophila sp. بمعدل هوية 98.25٪ و98.07٪. يظهر نبات Oophila sp تانجونغ بينيو إمكانات متفوقة مع محتوى إجمالي للكربوهيدرات يبلغ 21.61٪ وينتج 0.23٪ من الإيثانول الحيوي، وهو أعلى من أوفيلا sp Ungapan (13.82٪ كربوهيدرات؛ 0.052٪ إيثانول). خلصت هذه الدراسة إلى أن سلحفاة Oophila sp. تانجونغ لديها القدرة على أن تكون مرشحة لمادة خام مستدامة للبيوإيثانول، وتؤكد أهمية النهج التصنيفي التكاملي في التنقيب الحيوي للطحالب الدقيقة.