Judul: Genome Shuffling Lactobacillus rhamnosus dan Lactobacillus pentosus sebagai Fusant Penghasil L-Lactic Acid
Abstrak: Asam laktat terutama isomer L-lactic acid merupakan salah satu bahan tambahan pangan yang cukup luas penggunaannya, yakni sebagai perisa, pengatur keasaman dan penyusun plastik polylactic acid. Asam laktat umumnya diproduksi secara fermentasi menggunakan bakteri asam laktat. Limbah industri pangan yang mengandung hemiselulosa masih cukup melimpah sementara pemanfaatannya belum optimal. Salah satu gula hasil hidrolisis hemiselulosa adalah gula xilosa. Xilosa dapat dimanfaatkan bakteri asam laktat (BAL) seperti Lactobacillus pentosus untuk menghasilkan asam laktat. Kelemahan bakteri ini adalah asam laktat yang dihasilkan masih berupa campuran L- dan D-lactic acid. Oleh karena itu diperlukan perbaikan sifat genetik supaya asam laktat yang dihasilkan hanya L-lactic acid yakni dengan cara genome shuffling Lactobacillus pentosus dengan Lactobacillus rhamnosus. Hasil yang diharapkan dari penggabungan keduanya adalah strain baru yang mampu menggunakan xilosa sebagai subtrat dan menghasilkan produk utama berupa Llactic acid. Keunggulan genome shuffling dibandingkan rekayasa genetika secara konvensional adalah pengerjaan lebih sederhana, waktu yang dibutuhkan relatif lebih singkat serta tidak memerlukan peta genetik bakteri secara lengkap. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh waktu inkubasi optimal pembentukan protoplas Lactobacillus rhamnosus dan Lactobacillus pentosus serta memperoleh strain bakteri asam laktat (fusant antara Lactobacillus rhamnosus dan Lactobacillus pentosus) yang mampu menggunakan xilosa sebagai substrat dan mampu memproduksi L-lactic acid dengan menggunakan teknik genome shuffling. Penelitian terdiri dari penentuan waktu optimal pembentukan protoplas dan genome shuffling. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimal pembentukan protoplas L. rhamnosus adalah dengan menggunakan konsentrasi lisozim 10 mg/ml ( 200 000 U/ml) waktu inkubasi selama 2 jam sedangkan untuk L. pentosus dengan konsentrasi lisozim > 5 mg/ml (100 000 U/ml) dan waktu inkubasi 2 jam. Pada penelitian ini telah berhasil diperoleh 16 fusant yang mampu menggunakan xilosa untuk dikonversi menjadi L-lactic acid.
Keyword: 

Judul: Genome Shuffling Lactobacillus plantarum untuk Meningkatkan Toleransi Terhadap Asam dan Produksi Asam Laktat.
Abstrak: Asam laktat secara luas digunakan dalam industri pangan dan farmasi. Sekitar 85% kebutuhan asam laktat saat ini adalah untuk aplikasi di bidang pangan. Kebutuhan asam laktat Indonesia yang mencapai 1 juta kg/tahun (2001) dipenuhi dengan mengimpor dari negara lain. Upaya untuk mengurangi impor ini perlu membentuk industri asam laktat dan sebagai langkah awal diperlukan peningkatan produktivitas bakteri asam laktat. Fermentasi asam laktat adalah salah satu jenis biokonversi yang dihambat produk. Akumulasi dari asam laktat dalam bentuk tidak terdisosiasi menghambat pertumbuhan sel dan produksi asam laktat. Penambahan Ca(OH)2, CaCO3, NaOH atau NH4OH untuk menetralisir asam laktat akan meningkatkan biaya operasional industri, selain itu juga terbentuk hasil sampingan berupa limbah berbentuk gipsum (garam yang mengandung kalsium seperti CaSO4.2H2O). Hal ini dapat diatasi bila mikroorganisme mampu tumbuh dan dapat melakukan metabolisme pada pH rendah (pKa asam laktat yaitu 3.86). Peningkatan keunggulan strain dapat dilakukan dengan menggunakan teknik genome shuffling. Genome shuffling dapat digunakan pada bakteri yang informasi genetiknya sangat minim atau belum diketahui dengan jelas dan dapat meningkatkan beberapa sifat unggul secara simultan. Teknik ini didahului dengan melakukan mutasi atau adaptasi sehingga terbentuk keberagaman strain yang mempunyai keunggulan masing-masing. Selanjutnya dinding sel bakteri dilepaskan dengan menggunakan lisozim sehingga terbentuk protoplas. Fusi protoplas dilakukan untuk memperoleh kombinasi genetik yang beragam. Dan proses seleksi dilakukan untuk memperoleh strain dengan fenotip unggul yang kita inginkan. Penelitian ini terbagi dalam tiga bagian, yang pertama yaitu adaptasi bertahap L.plantarum pada pH rendah untuk mendapatkan strain yang dapat bertahan pada kondisi asam. Kedua, mutasi ultraviolet L.plantarum untuk mendapatkan strain yang mampu memproduksi asam laktat yang lebih tinggi dari wild type. Dan ketiga, genome shuffling untuk menggabungkan 2 sifat strain tersebut sehingga dapat meningkatkan toleransi terhadap asam dan produksi asam laktat. Proses adaptasi L.plantarum pada pH 5 sudah tercapai pada subkultur ke-13 dan diturunkan ke pH 4. Pada subkultur ke-35 proses adaptasi dihentikan. Mutasi ultraviolet pada L.plantarum telah diperoleh 10 mutan yang memiliki rasio luas zona bening terhadap luas koloni yang lebih besar dibanding wild type. Kondisi optimal yang diperoleh untuk pembentukan protoplas sebagai bagian dari genome shuffling yaitu waktu perlakuan selama 2 jam dengan konsentrasi lisozim sebesar 10 mg/ml. Genome shuffling sebanyak 3 putaran telah berhasil meningkatkan toleransi terhadap asam dan produksi asam laktat Lactobacillus plantarum. Lactobacillus plantarum F3-33 lebih toleran terhadap asam sebesar 153 % dan produksi asam laktat meningkat menjadi 164 % (11.43 mg/ml) dibandingkan dengan Lactobacillus plantarum wild type dalam 100 ml medium fermentasi pH 4 dengan agitasi 100 rpm selama 48 jam pada suhu 37oC.
Keyword: 

Judul: Characteristic of Overshooting Top (OT) Based on  Himawari  8  Satellite  as  a  Convective  Cloud  Feature  that  Generates  Extreme Weather in the Java Island Region
Abstrak: Overshooting Top (OT) is a feature at the top of a convective cloud that is associated with extreme weather. Research on OT in tropical Indonesia is still very limited. The existence of geostationary satellites with wide area coverage and fast frequency observations is useful for observing the fast dynamics of the OT life cycle. Therefore, this study intends to analyze the relationship between OT and extreme weather, updraft and thermodynamic conditions of OT when extreme weather occurs, the best objective method for detecting OT in the day time and night time, and the spatiotemporal distribution of OT in the tropical region of Java Island during the 2018-2021 period. Based on visual analysis using visible channel and Himawari 8 sandwich products, 87% of extreme weather events in Java were accompanied by the appearance of OT. It indicates that the presence of the OT pattern is a convection cloud pattern or feature that is closely related to extreme weather events for the Java Island region. The existence of a time lag between the appearance of OT and extreme weather events on Java Island indicates that the OT of convection cloud can be used as a precursor or nowcasting for the appearance of extreme weather. Most of the convective cloud OT features during extreme weather events on Java Island have altitude that were only able to exceed the altitude of the equilibrium level and few were able to exceed the tropopause level of 9 km – 16 km. The difference in atmospheric conditions during extreme weather events on Java Island, which is in the tropics and subtropics, is a strong and unstable convective energy condition characterized by a larger CAPE, as well as unstable KI, LI, SI and TTI values. It is offset by kinematic factors in the form of a weak vertical wind shear (bulk wind shear 0-6 km) and a higher freezing point height. The difference between extreme weather events in the Java Island region and other tropical regions compared to subtropical regions is the strong updraft speed of convection clouds. The IRW Texture COMB algorithm based on the IRW-Texture Gradient modification and the COMB algorithm shows a significant increase in quality for detecting OT and non-OT pixels in Java. Rainy days with rainfall > 50 mm/day are very common in areas with an altitude of > 500 m. On the other hand, the level of convection activity which is indicated by the presence of OT and lightning is significantly reduced in this area. OT of convective clouds appear more frequently during the DJF season and less frequently during the JJA season. OT often appears during the day time and rarely at night time. Most OTs appear in the central part, away from the south and north coasts of Java Island during the day, while OTs that appear near the south and north coasts of Java Island can appear in the morning or afternoon.
Keyword: convective clouds, extreme weather, Overshooting Tops, Himawari 8 Satellite