Judul: Ethanol production through monoculture and coculture methods of ethanologenic yeasts Pichia kudriavzevii with Saccharomyces cerevisiae
Abstrak: Bioetanol dapat dimanfaatkan pada berbagai bidang diantaranya sebagai bahan bakar alternatif terbarukan. Dalam bidang industri, etanol digunakan pada campuran berbagai produk seperti kosmetik, hairspray, pembersih jendela, dan berbagai macam produk farmasi. Khamir etanologenik merupakan khamir yang berperan penting dalam proses fermentasi etanol. Selama fermentasi berlangsung, khamir akan mengalami cekaman etanol dari produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, aplikasi khamir tahan terhadap cekaman etanol diperlukan untuk peningkatan produksi etanol. Aplikasi khamir potensial tahan cekaman etanol digunakan untuk membandingkan perlakuan monokultur (wild type dan mutan) dengan perlakuan kokultur. Penelitian ini bertujuan menguji kemampuan pemanfaatan substrat dan produksi etanol pada isolat wild type dan mutan melalui teknik monokultur dan kokultur dengan S. cerevisiae, serta menganalisis ekspresi gen yang terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap cekaman etanol pada khamir P. kudriavzevii R wild type dan mutan R3. Uji interaksi isolat dilakukan sebagai tahap awal untuk mengetahui bentuk interaksi antar isolat khamir yang digunakan dalam fermentasi etanol. Uji fermentasi dilakukan menggunakan media OF pada berbagai macam sumber karbon. Uji pemanfaatan substrat gula dilakukan menggunakan dua macam perlakuan yaitu perlakuan monokultur dan kokultur khamir pada media YPD yang terdiri atas 2% glukosa dan 2% xilosa. Pengukuran kadar substrat yang berkurang dilakukan setiap 8 jam menggunakan metode DNS, sedangkan pengukuran konsentrasi etanol dilakukan menggunakan GC setelah fermentasi selama 48 jam. Dilanjutkan dengan uji viabilitas sel khamir terhadap cekaman etanol dan uji qRT-PCR untuk mengetahui tingkat ekspresi gen-gen yang terlibat pada cekaman etanol. Isolat khamir S. cerevisiae BY4741 menunjukkan tidak berinteraksi secara negatif (antagonis) untuk hidup dalam satu media pertumbuhan dengan kedua isolat khamir P. kudriavzevii. Khamir S. cerevisiae BY4741 dapat menggunakan glukosa dan maltosa, sedangkan P. kudriavzevii dapat menggunakan glukosa, maltosa, dan xilosa sebagai sumber karbon untuk fermentasi etanol. Konsumsi substrat tertinggi ditunjukkan pada perlakuan kokultur khamir S. cerevisiae dengan isolat R wild type rasio inokulum 10:1 yaitu sebesar 28,17 g/L, namun menghasilkan konsentrasi etanol lebih rendah dibandingkan monokultur isolat mutan R3 yaitu 7,03 g/L. Etanol yang dihasilkan oleh isolat mutan R3 yaitu sebesar 10,10 g/L dengan total konsumsi substrat sebesar 23,46 g/L. Konsentrasi etanol tertinggi dihasilkan oleh khamir tahan cekaman etanol mutan R3. Berdasarkan data spot assay, isolat mutan R3 memiliki viabilitas sel yang lebih baik dan menunjukkan adanya peningkatan ekspresi gen PKINO1 dibandingkan isolat R wild type, sehingga isolat khamir mutan R3 dapat beradaptasi dengan kondisi cekaman etanol tinggi. Berdasarkan kondisi fermentasi yang dikaji pada penelitian ini, kokultur P. kudriavzevii (wild type atau mutan) dengan S. cerevisiae memproduksi etanol lebih rendah dibandingkan fermentasi monokultur isolat P. kudriavzevii., Bioethanol is an organic compound that is widely used in various industrial fields, including as a renewable alternative fuel. In the industrial field, ethanol is used in a mixture of various products such as cosmetics, hairspray, window cleaners, and various pharmaceutical products. Ethanologenic yeast plays an important role in the ethanol fermentation process. In this study, we attempted to apply a potential ethanol tolerance yeast by comparing monoculture (wild type and mutant strain) with co-culture method using ethanologenic mutant yeast R3, its corresponding wild type (P. kudriavzevii R WT) and industrial yeast Saccharomyces cerevisiae. In addition, this study provided strategy to
Keyword: Bioetanol, fermentasi, monokultur, kokultur

Judul: Isolasi dan Konstruksi Novel Strain Khamir untuk Peningkatan Performa Produksi Etanol Menggunakan Hidrolisat Lignoselulosa
Abstrak: Mikrob yang mampu memfermentasi xilosa masih sedikit dan menjadi salah satu kendala produksi bioetanol generasi kedua. Saccharomyces cerevisiae yang umum digunakan dalam produksi etanol secara alami tidak memiliki kemampuan memfermentasi xilosa, sehingga mengakibatkan konsentrasi etanol dari fermentasi lignoselulosa menjadi relatif rendah. Di samping itu, organisme yang mampu memproduksi etanol dari glukosa atau xilosa masih memiliki viabilitas rendah terhadap inhibitor yang dihasilkan dari hidrolisis lignoselulosa. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini yaitu melakukan isolasi, skrining, identifikasi molekuler, dan rekayasa genetik khamir penghasil bioetanol dengan teknik genome shuffling untuk meningkatkan performa produksi etanol menggunakan hidrolisat lignoselulosa. Isolasi khamir dilakukan dengan metode sebar di media Yeast Potato Xylose Agar (YPXA) dan Yeast Potato Glucose Agar (YPGA). Khamir yang tumbuh dievaluasi kemampuannya memproduksi etanol menggunakan YPX dan YPG cair. Substrat dan produk fermentasi dianalisis menggunakan HPLC dengan kolom Hi-plex H for carbohydrate dan detektor Refraction Index Detector. Identifikasi molekuler khamir terpilih dilakukan dengan menganalisis daerah ITS1-ITS4. Kemampuan penggunaan jenis gula isolat khamir terpilih juga diidentifikasi dengan mengevaluasi secara kualitatif pertumbuhanya pada media padat yang mengandung glukosa, xilosa, fruktosa, sukrosa dan CMC. Toleransi isolat khamir terpilih terhadap inhibitor furfural-HMF dievaluasi menggunakan metode fermentasi sedangkan toleransi terhadap etanol dievaluasi dengan metode spot assay. Konstruksi novel strain dilakukan melalui metode genome shuffling antara isolat yang berkemampuan baik memfermentasi xilosa (KBKTI 10-5.1) dan isolat yang berkemampuan baik memfermentasi glukosa serta toleran terhadap senyawa furfural dan HMF (DBY1). Mutan diseleksi berdasarkan kemampuan tumbuhnya pada media glukosa dan xilosa secara terpisah dan dilanjutkan dengan analisis RAPD untuk membedakan secara gentik antar mutan. Kemampuan produksi etanol pada media YPXG maupun hidrolisat lignoselulosa oleh tetua dan mutan diuji menggunakan fermentasi sistem batch. Diperoleh 24 isolat murni dari media YPXA dan 22 isolat murni dari media YPGA. Isolat terpilih identik dengan Candida tropicalis, Cyberlindnera jadini, Wickerhamomyces anomalus, Pichia anomala, dan S. cerevisiae. Etanol yang diproduksi oleh mutan Fcs1 dan Fcs4 pada hidrolisat asam rumput gajah mengalami peningkatan 26,58% dan 24,17% dari tetua DBY1 serta 14,94% dan 21,84% dari tetua KBKTI 10-5.1. Berbeda dengan produksi etanol pada hidrolisat basa rumput gajah, mutan Fcs1 dan Fcs4 hanya mengalami peningkatan produksi etanol sebesar 1,35% dari tetua KBKTI 10-5.1. Produktivitas etanol oleh mutan Fcs1 dan Fcs4 pada hidrolisat asam rumput gajah mencapai 0,042 g/L/h dan 0,044 g/L/h. Rekombinasi genom antara spesies khamir menghasilkan novel strain khamir yang mampu meningkatkan produktivitas etanol pada hidrolisat asam
Keyword: Biofuels, fermentation, genetic engineering, lignocellulosic

Judul: Identifikasi Kejadian Banjir Rob (Pasang) di DAS Sunter pada 9-13 Januari 2008.
Abstrak: Banjir Rob merupakan fenomena meluapnya air laut ke daratan, istilah tersebut pertama kali dikenal di daerah Semarang. Fenomena banjir Rob dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Pasang surut sendiri dipengaruhi gravitasi bulan dan matahari, serta dipengaruhi pula posisi bulan dan matahari terhadap bumi. Banjir ini biasa terjadi pada saat pasang air laut yaitu bertepatan dengan kejadian bulan baru dan bulan purnama. Pada bulan Januari 2008, di wilayah utara Jakarta yang berbatasan dengan laut, fenomena banjir Rob (pasang) melanda kawasan tersebut. Fenomena ini mengakibatkan sejumlah kawasan di wilayah utara Jakarta terendam air laut, hal ini diperburuk dengan penurunan muka tanah Jakarta. Selain dilanda banjir pasang air laut, kawasan utara Jakarta sering dilanda banjir akibat luapan sungai-sungai yang bermuara di Jakarta, salah satu sungai yang menyumbang banjir Jakarta adalah sungai Sunter. Tutupan lahan di DAS Sunter yang sebagian besar berupa pemukiman makin meningkatkan limpasan permukaan ketika terjadi hujan. Tanggal 9-13 Januari 2008 di perairan Teluk Jakarta sedang terjadi pasang air laut karena bertepatan dengan bulan baru yang mengakibatkan terjadinya banjir Rob di beberapa wilayah di Jakarta Utara, termasuk DAS Sunter. Berdasarkan pemetaan banjir Rob di DAS Sunter pada tanggal 9-13 Januari 2008 diketahui bahwa daerah yang tergenang air laut yaitu Kalibaru dan Marunda dengan tinggi genangan 48-72 cm. Luas genangan maksimum terjadi pada tanggal 11 Januari 2008 yaitu sebesar 66.000 m2. Pada tanggal 9-13 Januari, DAS Sunter tidak ikut menyumbangkan limpasan permukaan yang dapat menyebabkan banjir karena nilai limpasan permukaan berkisar 0-3,03 mm. Sehingga kejadian banjir pada tanggal 9-13 Januari 2008 di DAS Sunter hanya berasal dari pasang air laut. Kata Kunci : Banjir Rob, Pasang-Surut, Limpasan Permukaan, DAS Sunter.
Keyword: