Ditulis oleh:

Pembangunan lestari mendokong matlamat Malaysia dalam mencapai 17 Matlamat Pembangunan Mampan (SDG) yang telah digariskan oleh United Nation [1]. Penggunaan sumber-sumber semulajadi untuk penghasilan produk bernilai tambah dapat membantu dalam pemuliharaan alam sekitar secara mampan. Sumber air seperti air tasik, air larut resapan, efluen kilang kelapa sawit, air kumbahan serta efluen dari industri mempunyai kandungan nutrien yang akan mencemarkan alam sekitar tetapi boleh dimanfaatkan untuk pengkulturan mikroalga [2-3].

Mikroalga telah digunakan secara meluas dalam industri bioteknologi kerana kebolehannya untuk menghasilkan produk seperti lipid, karbohidrat, protein, pigmen dan metabolit [2-4]. Oleh kerana mikroalga mempunyai kadar penghasilan yang tinggi sepanjang tahun berbanding tumbuhan daratan, mikroalga dilihat sebagai sumber semulajadi dalam bioteknologi. Selain itu, mikroalga juga merupakan agen bioremediasi kerana kebolehannya untuk hidup dalam persekitaran yang ekstrim [3]. Semasa proses bioremediasi, mikroalga akan mengasimilasi nutrien seperti nitrogen dan fosforus yang terkandung di dalam media pertumbuhan. Justeru itu, sumber air yang mempunyai kandungan nitrogen dan fosforus yang banyak boleh menjadi media pertumbuhan bagi pengkulturan mikroalga. Oleh itu, impak negatif seperti eutrofikasi (keadaan di mana sumber nutrien berlebihan di dalam air menjadikan ledakan alga di permukaan air yang menjejaskan kehidupan akuatik dan kandungan oksigen terlarut di dalam air) dapat dielakkan, seterusnya meningkatkan kualiti air bersih.

Kultivasi mikroalga dalam air tasik atau sisa kilang mampu mengurangkan kos rawatan bagi tujuan penyingkiran nutrien. Kajian terdahulu mendapati penyingkiran nutrien sehingga 80% mampu dicapai melalui pengkulturan mikroalga dalam air sisa [2-3]. Selain itu, biojisim mikroalga yang terhasil boleh dijadikan sumber bagi penghasilan produk bioteknologi. Antara produk bioteknologi yang boleh diaplikasikan adalah biofuel-generasi ketiga seperti biodiesel atau biogas, produk makanan ikan dan sebagainya [2].

Selulosa merupakan sebatian organik yang sering digunakan sebagai biopolimer dalam pembuatan kertas, plastik, produk farmaseutikal dan komposit. Penghasilan komersial selulosa dihasilkan dari tumbuhan kayu, buluh, hampas tebu dan kapas [5]. Selulosa boleh diekstrak dalam pelbagai bentuk termasuklah gentian, mikrofiber, mikrofibril, nanofiber dan nanohablur [6]. Penggunaan mikroalga sebagai sumber bagi pengeksrakan selulosa dapat mengurangkan kebergantungan terhadap sumber semulajadi seperti tumbuhan kayu yang umumnya digunakan untuk pengekstrakan selulosa. Oleh kerana selulosa dalam tumbuhan kayu hadir di dalam lignin, penggunaan bahan kimia yang banyak diperlukan untuk pengekstrakan selulosa. Selain daripada itu, penggunaan bakteria-penghasil selulosa juga memerlukan kultivasi dalam keadaan yang terkawal yang menjadi penyebab kepada kos penghasilan yang tinggi.

Melalui geran MRUN-RAKAN RU-2019/004, air Tasik Kejuruteraan Universiti Kebangsaan Malaysia telah digunakan sebagai media pengkulturan mikroalga (Gambar 1). Mikroalga mampu hidup dalam air tasik yang digunakan, seterusnya merawat air tasik tersebut. Biojisim mikroalga kemudian dituai, manakala air tasik yang telah dirawat dilepaskan semula kepada aliran air. Melalui kaedah pengekstrakan, selulosa yang dihasilkan berwarna putih kekuningan (Gambar 2). Selulosa yang terhasil dijadikan bahan tambahan untuk penghasilan produk rawatan air seperti membran dan penjerap berasaskan selulosa. Dalam penghasilan kedua-dua produk tersebut, selulosa dijadikan sebagai bahan pengikat atau pengukuh dalam produk tersebut. Dalam industri bioteknologi, selulosa juga boleh digunakan dalam bioperubatan untuk penghasilan implan, pembalut luka, bahan dalam ubatan serta digunakan dalam bidang kejuruteraan tisu dan vaskular.

Kesimpulannya, air tasik berpotensi menjadi sumber semulajadi untuk pengkulturan mikroalga yang mampan. Biojisim yang terhasil juga merupakan sumber yang boleh diketengahkan untuk pengekstrakan selulosa. Penggunaan sumber-sumber yang lestari dapat mengukuhkan lagi matlamat pembangunan mampan. 

Rujukan:

1. MOE, “Sustainable Development Goals” 2021. Accessed: June. 23, 2023. [Online]. Sustainable Development Goals | Official Portal of Ministry of Economy (ekonomi.gov.my).

2. S.L.A. Talib, N.H. Mohd Yasin, M.S. Takriff, and A.S. Japar, “Comparative studies on phycoremediation efficiency of different water samples by microalgae,” Journal of Water Process Technology, vol.52, 103584, Feb. 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103584

3. A.S. Japar, N.H. Mohd Yasin, M.S. Takriff, “Microalgae acclimatization in industrial wastewater and its effect and growth on primary metabolites composition,” Algal Research, vol 53, 102163, Jan. 2021, doi:  https://doi.org/10.1016/j.algal.2020.102163.

4. A.F. Shaima, N.H. Mohd Yasin, N. Ibrahim, M.S. Takriff, D. Gunasekaran, and M.Y.Y. Ismaeel, “Unveiling antimicrobial activity of microalgae Chlorella sorokiniana (UKM2), Chlorella sp. (UKM8) and Scenedesmus sp. (UKM9),” Saudi Journal of Biological Sciences, vol 29, issue 2, page 1043-1052, Feb. 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.09.069.

5. T. Heinze, T, “Cellulose: Structure and properties,” Advances in Polymer Science, vol 271, page 1–52, Jan. 2015.

6. M. El Achaby, Z. Kassab, A. Aboulkas,  C. Gaillard, and A. Barakat, “Reuse of red algae waste for the production of cellulose nanocrystals and its application in polymer nanocomposites,” International Journal of Biological Macromolecules, vol 106, page 681–691, Jan 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.08.067