Judul: Pengendalian Escherichia coli Patogen dari Limbah Cair Rumah Sakit Menggunakan Bakteriofag
Abstrak: Escherichia coli dikenal sebagai bakteri patogen yang sering mengontaminasi limbah cair rumah sakit yang dapat membahayakan bagi manusia dan lingkungan. Kekhawatiran akan kemunculan bakteri yang resisten terhadap antibiotik dan disinfektan yang diakibatkan ketidakefektifan pengolahan limbah telah mendorong ditemukannya strategi alternatif untuk mengendalikan cemaran bakteri patogen pada limbah cair rumah sakit. Pemanfaatan bakteriofag untuk mengendalikan cemaran bakteri patogen pada limbah cair merupakan alternatif potensial untuk pengolahan limbah cair rumah sakit. Bakteriofag memiliki keunggulan dalam hal spesifisitasnya sehingga dapat diaplikasikan untuk membunuh bakteri patogen tertentu saja tanpa mengganggu komunitas mikrob di lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri E. coli patogen dari limbah cair rumah sakit, mendapatkan dan menguji kemampuan isolat bakteriofag dalam mengendalikan E. coli patogen dari limbah cair rumah sakit. Limbah cair diambil dari titik efluen, bak klorinasi dan efluen instalasi pengolahan air limbah rumah sakit. Penghitungan populasi bakteri dilakukan untuk memperoleh jumlah total dan E. coli pada limbah cair rumah sakit. Isolat E. coli selanjutnya dikarakterisasi secara biokimia dan molekuler dengan menggunakan sekuen 16S rRNA. Uji patogenitas dilakukan dengan melihat aktivitas hemolitik pada media agar darah. Kerentanan terhadap senyawa antimikrobial diuji dengan menggunakan 9 jenis antibiotik dan disinfektan klorin dengan berbagai konsentrasi berbeda. Fag diisolasi dari berbagai sumber air berbeda. Isolat fag yang diperoleh dikarakterisasi untuk mengetahui kisaran inang, karakteristik mikrograf elektron serta kerentanan terhadap perlakuan suhu, pH dan klorin. Uji efektivitas fag terhadap E. coli dilakukan secara invitro pada media cair dan invivo pada limbah cair steril. Uji efektivitas kombinasi fag-klorin dilakukan pada limbah cair rumah sakit steril dan nonsteril. Hasil perhitungan populasi bakteri pada limbah cair rumah sakit memperlihatkan bakteri ditemukan pada ketiga titik pengambilan sampel yaitu influen, bak klorinasi dan efluen. Karakterisasi bakteri dari limbah cair secara biokimia berhasil memperoleh 32 isolat E. coli yang memperlihatkan aktivitas hemolitik pada media agar darah sebagai salah satu ciri bakteri patogen. Sebanyak 10 isolat bakteri E. coli yang diuji kerentanannya terhadap antibiotik memperlihatkan resistensi terhadap beberapa jenis antibiotik. Isolat E. coli juga memperlihatkan resistensi terhadap klorin dengan konsentrasi 100 ppm, 10 ppm dan 1 ppm. Hal ini mengindikasikan inefektivitas proses pengolahan limbah untuk mengendalikan cemaran bakteri pada limbah cair rumah sakit dan menguatkan kekhawatiran akan kemunculan bakteri yang resisten antibiotik dan disinfektan. Isolasi fag E. coli dari berbagai sumber berhasil memperoleh sebanyak enam isolat fag dengan karakteristik berbeda seperti ukuran dan bentuk plak. Isolat fag merupakan fag yang dapat menginfeksi E. coli dengan kisaran inang terhadap strain E. coli yang luas. Karakterisasi virion dengan mikroskop elektron menunjukkan bahwa isolat fag termasuk Famili Myoviridae. Enam isolat fag memperlihatkan ketahanan terhadap perlakuan suhu, pH dan klorin. Uji efektivitas secara in vitro pada media cair memperlihatkan kemampuan isolat fag dalam mengurangi populasi bakteri E. coli dengan perlakuan campuran (cocktail) fag mampu mereduksi populasi bakteri dengan persentase tertinggi. Persentase penurunan populasi bakteri E. coli terlihat lebih rendah setelah jam ke- 12 perlakuan. Pada limbah cair steril, perlakuan fag mampu mereduksi populasi bakteri E. coli dengan persentase penurunan yang stabil sampai akhir pengamatan. Jumlah fag yang diaplikasikan dan ketersediaan nutrisi merupakan faktor yang mempengaruhi perbedaan efektivitas pada media cair dan limbah cair. Efektivitas perlakuan
Keyword: Bakteriofag, Escherichia coli, Limbah rumah sakit

Judul: Kajian Pemanfaatan Fag Litik untuk Pengendalian Uropathogenic Escherichia coli Penginfeksi Saluran Kemih
Abstrak: Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) adalah bakteri patogen utama penginfeksi saluran kemih. Bakteri UPEC telah banyak dilaporkan memiliki sifat resistensi terhadap berbagai antibiotik. Penderita infeksi saluran kemih (ISK) yang terinfeksi bakteri UPEC dapat mengalami penyakit komplikasi serius seperti pielonefritis akut, bakterimia dan kerusakan jaringan ginjal jika tidak segera diberikan penanganan medis yang tepat. Salah satu solusi yang dapat diaplikasikan sebagai agen terapi untuk mengontrol pertumbuhan bakteri UPEC penginfeksi saluran kemih adalah dengan memanfaatkan fag litik. Fag litik merupakan virus yang hanya dapat menginfeksi dan melisiskan sel bakteri sebagai inangnya dan dapat diisolasi dari alam. Ada delapan tahapan kerja dalam penelitian ini. Tahap pertama diawali dengan peremajaan dan verifikasi isolat UPEC sebagai bakteri inang pengisolasian fag. Verifikasi UPEC dilakukan secara konvensional yaitu dengan menumbuhkan pada media selektif diferensial Eosin Methylene Blue Agar, melakukan uji kemampuan bakteri dalam produksi indol dan menggunakan sitrat sebagai sumber karbon, melakukan fermentasi asam campuran dan asam butanadiol, uji produksi toksin hemolisin pada agar darah dan uji sensitivitas antibiotik. Sampel fag dikoleksi dari air sungai Cisadane, Bogor, Indonesia. Fag diisolasi, dipurifikasi, dikuantifikasi dan dideterminasi kisaran inangnya menggunakan metode double layer agar. Morfologi fag diamati menggunakan transmission electron microscope (TEM) sedangkan berat molekul protein fag dianalisis menggunakan metode Sodium Dedocyle Sulphate- Polyacrilamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). Tahapan terakhir mengamati efektivitas fag FU3 dalam menurunkan populasi bakteri UPEC inang secara in vitro. Hasil verifikasi bakteri UPEC asal penderita ISK yang dikoleksi oleh Laboratorium Mikrobiologi, Universitas Hasanuddin Makassar memiliki sifat identik dengan karakteristik Escherichia coli. Bakteri UPEC inang merupakan bakteri yang mampu menghasilkan toksin β-hemolisin yang ditandai dengan terbentuknya zona bening pelisisan sel darah merah di sekitar koloni pada media agar darah. Bakteri UPEC inang memiliki pola resistensi terhadap antibiotik ampicilin, chlomphenicol, ciprofloxacin, clindamycine dan cotrimoxazole sedangkan bersifat intermediate terhadap doxycycline. Plak yang terbentuk dari hasil pengisolasian fag dipilih sebanyak dua plak berdasarkan perbedaan ukuran diameter plak yang tampak pada agar dua lapis dan selanjutnya disebut sebagai fag FU1 dan FU3. Fag FU1 dan FU3 membentuk zona bening (plak) pada agar dua lapis yang mengindikasikan fag bersifat litik. Plak FU1 dan FU3 berbentuk bulat dengan diameter masing-masing <1 mm dan 1,5 mm. Kedua fag memiliki kisaran inang yang sangat sempit karena hanya mampu menginfeksi bakteri UPEC inangnya saja bahkan tidak mampu menginfeksi 8 bakteri uji penginfeksi saluran kemih lainnya. Pengamatan morfologi fag menggunakan TEM JEOL JEM-1010 menunjukkan bahwa fag FU1 dan FU3 memiliki kemiripan dengan anggota famili Podoviridae dengan karakteristik kapsid berbentuk ikosahedral yaitu masing-masing Ø kapsid berukuran 47,2 nm dan 40 nm dengan ekor yang sangat pendek (< 40 nm). Kisaran berat molekul protein yang dimiliki fag litik FU1 yaitu 10 - 76 kDa sedangkan ukuran berat molekul protein fag FU3 yaitu berkisar 8 - 120 kDa. Efektivitas bakteriolitik fag FU3 (1,6 x 107 PFU/mL) mampu menurunkan populasi UPEC (1,7 x 107 CFU/mL) sebesar 96,16% pada jam ke-5 inkubasi dan mampu menurunkan populasi UPEC menjadi di bawah ambang nilai infeksi (< 105 CFU/mL) dalam waktu 25 jam. Hasil ini menunjukkan bahwa fag litik FU3 sangat efektif dalam menurunkan populasi UPEC penginfeksi saluran kemih. Kesimpulan yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebanyak dua
Keyword: Biokontrol, fag litik, ISK, UPEC

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: