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: 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: