Judul: Toleransi Saccharomyces Cerevisiae Terekayasa Terhadap Stres Hiperosmosis Pada Media Berkonsentrasi Gula Tinggi Untuk Produksi Bioetanol
Abstrak: Bioetanol merupakan salah satu energi alternatif terbarukan yang dapat dibuat dari berbagai bahan yang banyak tersedia di alam, salah satunya adalah molase. Dalam pembuatan bioetanol dibutuhkan khamir yang berperan dalam mengubah monosakarida di dalam media menjadi etanol dan karbon dioksida pada kondisi yang sesuai. Salah satu khamir yang banyak digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae yang juga dapat mengubah disakarida karena khamir ini dapat menghasilkan invertase. Penggunaan Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan bioetanol dengan bahan baku molase adalah tepat karena molase mengandung total gula sebesar 62% yang terdiri dari 32% sukrosa, 14% glukosa, dan 16% fruktosa. Tingginya konsentrasi gula yang terkandung pada molase dapat menyebabkan sel khamir mengalami stres hiperosmosis yang secara tidak langsung juga dapat menyebabkan sel mengalami stres oksidatif. Oleh karena itu pada pembuatan bioetanol, molase yang digunakan selalu diencerkan terlebih dahulu. Proses pengenceran tersebut dapat menambah biaya produksi, waktu, dan tenaga, selain itu juga hanya dapat menghasilkan etanol sebesar 6-12%. Oleh karena itu penggunaan khamir yang dapat tumbuh/toleran pada konsentrasi gula tinggi menjadi sebuah solusi yang menjanjikan pada pembuatan bioetanol agar molase yang digunakan tidak banyak diencerkan dan menghasilkan etanol dengan konsentrasi yang tinggi. Sejumlah strain khamir yang toleran terhadap berbagai stres lingkungan telah dibuat dengan teknik rekayasa genetika oleh Sasano et al. (2012a), Iinoya et al. (2009), Sasano et al. (2010), dan Sasano et al. (2012b) yaitu strain Pro1(I150T), Mpr1(K63R), Pro1(I150T)/Mpr1(K63R), dan MSN2-OP yang digunakan dalam pembuatan sake, roti manis, ragi roti, dan etanol. Hanya saja keempat strain khamir terekayasa tersebut belum diuji tingkat toleransinya terhadap substrat berkonsentrasi gula tinggi dalam pembuatan bioetanol. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji toleransi khamir terekayasa tersebut terhadap stres hiperosmosis dalam pembuatan bioetanol pada media gula berkonsentrasi tinggi. Selain itu, untuk mengetahui kinerja proses fermentasi juga dilakukan penghitungan parameter kinetika dari masing-masing strain. Penelitian diawali dengan melakukan uji toleransi strain khamir pada media yang mengandung 50% hingga 70% sukrosa dan media yang mengandung 11% hingga 14% etanol. Hasil uji tersebut menunjukkan bahwa seluruh strain khamir terekayasa [Pro1(I150T), Mpr1(K63R), dan Pro1(I150T)/Mpr1(K63R)] toleran dan dapat tumbuh pada media berkonsentrasi sukrosa hingga 70% dan etanol hingga 13%, kecuali strain MSN2-OP yang mengalami penghambatan pertumbuhan dan lebih sensitif terhadap konsentrasi sukrosa 70% dan etanol 11%. Selanjutnya ketiga strain terekayasa yang toleran tersebut diuji kembali dengan uji fermentasi pada media yang mengandung sukrosa 30% dan dilihat karakter/kinerjanya dalam melakukan fermentasi alkohol. Hasil uji fermentasi menunjukkan bahwa pola kurva pertumbuhan ketiga strain terekayasa pilihan [Pro1(I150T), Mpr1(K63R), Pro1(I150T)/Mpr1(K63R)] tidak berbeda signifikan, begitu juga parameter kinetikanya. Namun untuk nilai rendemen etanol per gram biomassa (Yp/x), strain Mpr1(K63R) memberikan nilai yang paling besar diantara strain lainnya yaitu sebesar 4,84±0,07 g etanol/g biomassa. Ketiga strain terekayasa dapat digunakan dalam memperbaiki produktivitas etanol di industri dengan nilai etanol yang dihasilkan sebesar 139,55±5,59 g/L untuk strain Pro1(I150T), 147,75±3,61 g/L untuk strain Mpr1(K63R), dan 146,00±3,32 g/L untuk strain Pro1(I150T)/Mpr1(K63R). Perolehan ini lebih besar dari perolehan etanol pada proses konvensional di industri (6 - 12% v/v atau setara dengan 47,34 – 94,68 g/L).
Keyword: bioetanol, saccharomyces cerevisiae, stres hiperosmosis

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: Posisi Filogenetik Kura-Kura Carettochelys Insculpta  (Reptillia: Testudinata)
Abstrak: Carettochelys insculpta is an endemic freshwater turtle of southern Papua and northern Australia. Phylogenetic position of this turtle is remain unresolved until now. Most of the research conducted show close relationships of C. insculpta and members of Trionychidae family. However, some of the research show distance between C. insculpta and members of Trionychidae family. This research is conducted to analyze phylogenetic relationship between C. insculpta and other members of Testudinata using 12S rRNA, 16S rRNA, and both gene as markers. DNA samples were obtained from three different organisms of C. insculpta. Two species used as outgroups were Alligator mississippiensis and Iguana iguana. Phylogenetic analysis was carried out using Neighbor-Joining method with Felsenstein 1981 (F81) modeltest. A polytomy tree of Testudinata was produced by using 12S rRNA gene. However, analysis using 16S rRNA and both genes as markers confirmed that C. insculpta was located between the Chelonidae and the Trionychidae family.
Keyword: