Judul: Optimasi Produksi Penisilin Asilase (PAc) Menggunakan B. megaterium MS941 Rekombinan yang Mengandung Gen pac dari B. thuringiensis BGSC BD1 dengan Metode Respon Permukaan
Abstrak: Penisilin asilase (PAc, EC 3.5.1.11) adalah enzim yang sangat berperan dalam reaksi hidrolisis benzilpenisilin untuk menghasilkan asam 6-amino penisilanat (6-APA) yang merupakan bahan dasar antibiotika penisilin semisintetis. Ukuran gen btpac-bd1 hasil amplifikasi PCR adalah 2397 bp. Respon surface methodology (RSM) atau metode permukaan respon dengan menggunakan dua variabel yang ditambahkan di media produksi, yaitu dengan xilosa sebagai induser dan CaCl2 sebagai kation divalent, telah digunakan untuk mendapatkan aktivitas dan aktivitas spesifik enzim PAc maksimal oleh B. megaterium btpacBD1. Untuk dapat mencapai tujuan ini, kombinasi lima tingkat konsentrasi xilosa (dengan rentang 0.13% s.d 0.87%) dengan lima tingkat konsentrasi CaCl2 (dengan rentang 0.64 mM s.d 4.36 mM) sebanyak 22 percobaan telah diujicobakan. Kultivasi batch dilakukan menggunakan labu erlenmeyer kocok pada suhu 28°C agitasi 180 rpm selama 48 jam kultivasi dengan volume kerja 100 mL dan 100 μL tetrasiklin sebagai media seleksi. Setiap percobaan diinokulasi dengan 10% inokulum dengan OD578nm sebesar 0.6 – 0.8 (Rajendhran et al. 2002). Pemisahan enzim dari media kultivasi dilakukan dengan sentrifugasi suhu 4°C 6000 rpm selama 15 menit. Aktivitas enzim PAc pada ekstrak enzim kasar diuji dengan metode Balasingham et al. (1972). Penentuan kadar protein menggunakan metode Bradford (1976) mengggunakan Bovine Serum Albumin sebagai standar. Aktivitas spesifik adalah jumlah unit enzim per milligram protein. Hasil komposisi media optimal diujicoba pada bioreaktor skala 10 Liter dengan volume kerja 5 Liter. Metode Central Composite Design (CCD) yang digunakan untuk menganalisa pengaruh antara kombinasi xilosa dan CaCl2 ketika B. megaterium btpacBD1 dikultivasi pada skala labu erlenmeyer menunjukkan bahwa xilosa dan CaCl2 memberikan pengaruh yang nyata terhadap aktivitas PAc dari B. megaterium btpacBD1 dan model kuadratik dipilih berdasarkan hasil percobaan dengan (R2=0.86 (nilai p < 0.0001)). Aktivitas spesifik PAc tertinggi tercapai dan saat konsentrasi xilosa dan CaCl2 0.49% dan 2.40 mM pada pH medium sekitar 7. Pada kondisi itu, aktivitas PAc yang didapatkan sebesar 1.318 ± 0.406 U/mL dengan kadar protein 0.0101 ± 0.01 mg/mL dan aktivitas spesifik 130.669 ± 50.241 U/mg. Verifikasi hasil komposisi media optimal pada labu Erlenmeyer dilakukan dan menghasilkan aktivitas enzim PAc 1.294 ± 0.171 U/mL dengan kadar protein 0.0102 ± 0.0003 mg/mL dan aktivitas spesifik 125.910 ± 13.309 U/mg. Komposisi media optimal digunakan pada skala bioreaktor 10 L. Aktivitas tertinggi (2.0687 ± 0.0820 U/mL) dan kadar protein tertinggi (0.0078 ± 0.0008 mg/mL) didapatkan pada jam ke-48 waktu kultivasi. Sedangkan aktivitas spesifik tertinggi (1260.521± 27.5711 U/mg). dihasilkan pada jam ke-18 waktu kultivasi.
Keyword: Bacillus megaterium, CaCl2, CCD, Penisilin asilase, xilosa

Judul: Optimasi Produksi Xilanase dari Bacillus halodurans CM1 dengan Metode Permukaan Respon
Abstrak: Xilanase, (EC 3.2.1.8) adalah enzim ekstraseluler yang dapat menghidrolisis xilan (hemiselulosa) menjadi rantai pendek xilosa dan xilooligosakarida. Optimasi produksi enzim xilanase alkalitermofilik dari Bacillus halodurans CM1 dalam fermentasi dilakukan dengan menggunakan pendekatan statistik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memilih komposisi media yang memberikan produksi enzim optimal menggunakan metode permukaan respon (RSM). Tongkol jagung dan tepung ikan P masing-masing digunakan sebagai sumber xilan dan nitrogen. Variabel yang terlibat dalam penelitian ini adalah konsentrasi sumber xilan tongkol jagung (X1), konsentrasi tepung ikan P (X2) dan pH (X3). Desain faktorial dua level menunjukkan bahwa konsentrasi xilan tongkol jagung dan tepung ikan P serta pH merupakan faktor yang mempengaruhi produksi xilanase, oleh karena itu dilakukan pengoptimasian dengan rancangan komposit terpusat (CCD). Sebanyak 20 percobaan desain CCD dilakukan dengan tujuan untuk mengoptimalkan produksi xilanase dengan tongkol jagung pada media cair. Berbagai variasi konsentrasi karbon dan sumber nitrogen serta pH secara berurutan dioptimalkan. Dalam 100 mL medium terpilih yang terdiri atas variasi konsentrasi tongkol jagung dan tepung ikan P, KH2PO4 0.2 g, Na2CO3 1 g, NaCl 0.2 g, MgSO4 0.01 g, dan CaCl2 0.01 g menghasilkan enzim tertinggi setelah 24 jam inkubasi pada pH 9, suhu 50 ºC dan 120 rpm kecepatan agitasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam kisaran model yang diamati, konsentrasi tongkol jagung dan interaksi konsentrasi tongkol jagung dan pH menunjukkan pengaruh yang signifikan. Model ini dapat digunakan untuk menavigasi desain ruang. Konsentrasi batas atas dan batas bawah dari tongkol jagung dan tepung ikan P yang diamati masing-masing 0.53;8.23% (b/v) dan 0.23;1.75% (b/v). Model persamaan optimasi aktivitas xilanase berdasarkan penelitian diperoleh (Y) = -18.9555+ 0.61884X1+ 4.3449X3- 0.058046X1X3- 0.22536X32. Konsentrasi xilan tongkol jagung dan tepung ikan P yang optimum masing-masing adalah 4.37% (b/v) dan 1.75% (b/v) pada pH optimum 9 dan waktu fermentasi 24 jam. Kondisi ini diuji dan divalidasi secara eksperimental dengan hasil perkiraan aktivitas xilanase secara teoritis pada model estimasi prediksinya adalah sebesar 521.32 U/mL dan nilai hasil validasi menunjukkan aktivitas xilanase sebesar 522±26.6 U/mL. Hasil validasi menunjukkan bahwa model persamaan kondisi optimum adalah valid.
Keyword: Bacillus halodurans CM1, optimasi, RSM, tepung ikan P, tongkol jagung, xilanase

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: