Fotorespon Pertumbuhan, Glutathion (GSH), Kalorofil a, dan Karotenoid Symbiodinium spp.
View/ Open
Date
2020Author
Muhaemin, Moh.
Zamani, Neviaty Putri
Soedharma, Dedi
Madduppa, Hawis
Metadata
Show full item recordAbstract
Ekosistem terumbu karang mampu membangun dan menyediakan habitat
bagi komunitas paling beragam di dunia. Karang memiliki simbiosis yang
kompleks antara hewan inang (filum cnidaria) dan mikroalga endosimbion
(dinoflagellata bergenus Symbiodinium) namun sensitif terhadap perubahan
lingkungan. Dinoflagellata endosimbion tersebut memberikan beragam produk
fotosintesis (fotosintetat) ke polip karang inang untuk mampu mempertahankan
metabolisme dan pertumbuhannya di perairan laut oligotropik. Di lain sisi, karang
menyediakan tempat berlindung dan akses eksklusif bagi endosimbion untuk
memperoleh makanannya dari hasil metabolisme polip karang. Tekanan
lingkungan, seperti intensitas cahaya tinggi, berpeluang mengganggu simbiosis
dan bahkan menghilangkan sel Symbiodinium ataupun pigmentasinya dari
jaringan karang. Pemutihan karang masal merupakan disfungsi proses fotosintesis
antara lain reduksi aktivitas fotosistem II dan transport linier elektron. Interaksi
berkepanjangan Symbiodinium spp. dengan intensitas cahaya tinggi dapat
berpengaruh terhadap densitas sel, jumlah pigmen, dan/atau produksi senyawa
fotokimia bahkan dapat memicu terjadinya pemutihan. Berkaitan dengan hal
tersebut, kesehatan endosimbion karang adalah kritis untuk keberlangsungan
hidup karang mengingat bahwa sebagian besar (75-90 %) kebutuhan karang inang
disuplai oleh endosimbionnya. Intensitas cahaya mampu mengubah pola respon
Symbiodinium spp. yang terindikasi dari perubahan pola pertumbuhan, senyawa
metabolit sekunder, dan pigmentasi sel. Penelitian bertujuan menganalisis
hubungan antara pertumbuhan, konsentrasi GSH, dan fotopigmen (klorofil a dan
karotenoid) Symbiodinium spp. yang diberi perlakuan berupa intensitas cahaya
pada gelombang sinar tampak (150-450 μmol foton.m-2.dt-1). Penelitian juga
dilakukan untuk menganalisis konektivitas antar peubah dominan sebagai salah
satu mekanisme respon Symbiodinium spp. terhadap intensitas cahaya.
Symbiodinium spp. merupakan hasil isolasi dari Zoanthus sp. yang
dikumpulkan dari Daerah Perlindungan Laut (DPL) Pulau Puhawang, Provinsi
Lampung dan dikultur dengan menggunakan media f/2 tanpa silika (pH 7,9-8,1;
suhu 22-230C; salinitas 33-34 ppt; gelembung udara kecil), dan diberikan
perlakuan berupa perbedaan intensitas cahaya (150, 200, 300, and 450 μmol
foton.m-2.dt-1). Selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap parameter biologi
(fase pertumbuhan, laju pertumbuhan, dan biovolume sel) dan parameter kimia
(konsentrasi GSH, klorofil, dan karotenoid) sebagai fotorespon Symbiodinium.
Kurva pertumbuhan Symbiodinium menunjukkan tren positif pada 8 hari
pertama kultur dan memiliki empat fase (lag, eksponensial, stagnan, dan
penurunan) pada semua perlakuan selama total 12 hari kultur tanpa perbedaan
yang nyata secara statistik. Laju pertumbuhan tertinggi terjadi pada fase
eksponensial dan terendah pada fase penurunan, sehingga diasumsikan bahwa laju
pertumbuhan bukan merupakan fotorespon sensitif Symbiodinium spp. terhadap
rentang intensitas cahaya tampak yang diujikan. Tingginya intensitas cahaya
tampak mampu menstimulasi dan menyimpan fotosintetat hasil fotosintesis
Symbiodinium spp. yang terindikasi dari peningkatan biovolume sel dengan
semakin meningkatnya intensitas cahaya yang diberikan.
Konsentrasi GSH Symbiodinium spp. setelah perlakuan penghambatan
cahaya (diskontinu/fotoinhibisi) cenderung menampilkan tiga fase yang berbeda
(fase peningkatan, penurunan, dan stagnan) dan bisa berbeda tergantung pada
intensitas cahaya selama proses pemulihan. Fase tinggi dan bervariasinya
konsentrasi GSH diasumsikan sebagai mekanisme fotoprotektif Symbiodinium
spp. dalam hal meminimalkan pengaruh negatif tingginya intensitas cahaya. Fase
penurunan konsentrasi GSH diasumsikan sebagai fase pemulihan pasca fotostres.
Fase stagnan konsentrasi GSH diasumsikan sebagai fase stabilitas baru yang
berkorelasi tinggi terhadap keberadaan intensitas cahaya yang diberikan. Pada
kondisi perlakuan intensitas cahaya kontinu, Symbiodinium spp. cenderung
memproduksi lebih banyak GSH selama kultur pada semua perlakuan. Sempit dan
rendahnya konsentrasi GSH pada intensitas cahaya rendah mengindikasikan
mikrohabitat yang direkomendasikan untuk pemulihan Symbiodinium spp.
meminimalkan pengaruh foto stres. Berdasarkan hal tersebut, diasumsikan bahwa
GSH berperan sebagai senyawa fotoprotektif dan fotoadaptif Symbiodinium spp.
terhadap stres intensitas cahaya tampak.
Fotopigmen (klorofil a dan karotenoid) Symbiodinium menggambarkan
fenomena yang berbeda pada intensitas cahaya tinggi. Saat efisiensi klorofil a
menurun, karotenoid mengambil alih dengan menyampaikan energi yang
diabsorpsi ke klorofil a untuk tetap menjaga aktivitas fotosintesis sel.
Analisis komponen utama (PCA) dan uji t pada nilai korelasi pearson yang
digunakan untuk menganalisis konektivitas antara peubah dengan intensitas
cahaya yang diujikan. Hasilnya menunjukkan bahwa biovolume sel, konsentrasi
GSH, dan konsentrasi karotenoid dalam sel Symbiodinium spp. teraktifasi
produksinya pada intensitas cahaya yang lebih tinggi dari kontrol. Peningkatan
biovolume sel cenderung disebabkan oleh peningkatan konsentrasi GSH
intraseluler Symbiodinium spp.. Peningkatan intensitas cahaya pada rentang yang
diujikan tidak memberikan dampak pada densitas sel; berdampak menurunkan
konsentrasi klorofil a; dan berdampak meningkatkan biovolume sel, konsentrasi
GSH, serta konsentrasi karotenoid sel Symbiodinium spp.. Kondisi tersebut
mengindikasikan bahwa terdapat peran relatif GSH dan karotenoid terhadap
klorofil a. Peran relatif GSH dan karotenoid dalam menjaga metabolisme sel
tampak dari makin tingginya konsentrasi kedua senyawa tersebut justru disaat
konsentrasi klorofil a yang cenderung menurun ataupun sebaliknya. Peran GSH
dan karotenoid akan makin tampak nyata dari tidak terganggunya pertumbuhan
sel di semua perlakuan yang diberikan.
Collections
- DT - Fisheries [711]