Judul: Karakterisasi dan Pemurnian β-glukanase dari Bakteri Penghambat Pertumbuhan Fusarium oxysporum
Abstrak: β-Glukan merupakan salah satu komponen penyusun dinding sel cendawan Fusarium oxysporum. Cendawan F. oxysporum merupakan patogen penyebab penyakit layu Fusarium yang menurunkan produktivitas tanaman pertanian dan perkebunan. Enzim β-glukanase dari bakteri mampu mendegradasi β-glukan pada dinding sel cendawan menjadi oligomer sakarida dan monomer glukosa, sehingga enzim ini digunakan sebagai agen pengendali hayati. Enzim β-glukanase terlibat dalam perombakan dinding sel yang terjadi selama germinasi konidia atau percabangan hifa. Enzim β-glukanase dapat kehilangan aktivitasnya karena panas, asam, basa, dan denaturasi, sehingga karakterisasi enzim penting agar enzim dapat bekerja secara optimal. Penelitian mengenai karakteristik enzim β-glukanase sebagai agen pengendali hayati cendawan F. oxysporum belum banyak dilakukan. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi dan memurnikan β-glukanase yang dihasilkan oleh bakteri potensial dan menguji kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan F. oxysporum. Aktivitas β-glukanase dari 6 isolat menunjukkan isolat BT 1.22 dan BT 2.04 memiliki indeks glukanolitik tertinggi dan mampu menghambat pertumbuhan cendawan patogen lebih dari 70%. Berdasarkan identifikasi molekuler pada gen 16S rRNA, kedua isolat memiliki kekerabatan dengan Bacillus velezensis. β-Glukanase mulai diproduksi oleh isolat BT 1.22 dan BT 2.04 pada fase logaritmik dan menunjukkan aktivitas spesifik yang tinggi pada fase stasioner (jam ke-22 dan jam ke-16 inkubasi) dengan nilai masing-masing sebesar 227.119 U mg-1 dan 216.813 U mg-1. Hasil pengendapan menunjukkan aktivitas spesifik endapan β-glukanase isolat BT 1.22 meningkat sebesar 473.63 U mg-1 protein pada kejenuhan 60% amonium sulfat, sedangkan aktivitas spesifik endapan β-glukanase isolat BT 2.04 meningkat sebesar 867.35 U mg-1 protein pada kejenuhan 40% amonium sulfat. Isolat BT 1.22 dan BT 2.04 memiliki aktivitas enzim optimum pada pH 6.0. Suhu optimum isolat BT 1.22 berada pada suhu 50 oC, sedangkan suhu optimum isolat BT 2.04 berada pada rentang 50-60 oC. Kedua isolat mempertahankan lebih dari 50% aktivitas pada suhu optimum selama 4 hingga 6 jam inkubasi. Penambahan ion Ca2+ mampu menaikkan aktivitas enzim hingga 118%, namun aktivitas enzim menurun pada pemberian ion Mg2+, Mn2+, dan Na+, serta inhibitor EDTA. Endapan enzim hasil fraksi amonium sulfat memiliki persentase penghambatan lebih tinggi terhadap pertumbuhan cendawan (54.17%) dibandingkan enzim ekstrak kasar dan kultur sel yang hanya mampu menghambat pertumbuhan cendawan masing-masing sebesar 32.35% dan 21.57%. Berdasarkan aktivitas β-glukanase, isolat BT 1.22 dan BT 2.04 merupakan isolat bakteri potensial yang menghasilkan β-glukanase dan menghambat pertumbuhan F. oxysporum.
Keyword: agen pengendali hayati, Bacillus velezensis, glukanase, pengendapan amonium sulfat

Judul: Karakterisasi Enzim β-Glukanase dari Bacillus subtilis Menggunakan Metode in Vitro dan in Silico
Abstrak: Enzim β-glukanase merupakan protein enzim yang dapat menghidrolisis β-glukan, salah satu komponen utama penyusun dinding sel jamur dan menjadi target pengendalian hayati jamur fitopatogenik Protein enzim ini dihasilkan oleh beberapa bakteri salah satunya adalah Bacillus subtilis. Penelitian ini bertujuan melakukan karakterisasi enzim β-glukanase dan aktivitas antagonisnya terhadap Fusarium oxysporum penyebab layu tanaman, serta memahami sifat dan fungsi protein enzim β-glukanase dengan melihat struktur 3D nya. Penelitian ini menganalisis secara in vitro pengaruh faktor-faktor eksternal terhadap aktivitas enzim β-glukanase, penentuan laju reaksi enzim serta analisis in silico dengan pemodelan struktur dan analisis docking. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas enzim β-glukanase setelah proses pengendapan dengan ammonium sulfat 60% menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak kasar. Tingkat kemurnian yang diperoleh sebesar 1.43 kali dengan yield sebesar 37.29%. Hasil selanjutnya, enzim β-glukanase dikarakterisasi menggunakan beberapa parameter seperti logam, inhibitor dan laju reaksi. Enzim β-glukanase dari isolat B.subtilis W3.15 mengalami peningkatan aktivitas saat ditambahkan ion logam Ca2+, sehingga ion logam tersebut dapat dikatakan sebagai kofaktor. Saat penambahan ion logam lainnya, aktivitas enzim mengalami penurunan, begitu pula ketika ditambahkan EDTA. Perhitungan laju reaksi enzim β-glukanase menghasilkan nilai kecepatan maksimum (Vmax) sebesar 0.017 µmol/L.jam dan nilai Km yaitu 0.99 µmol/L. Isolat B. subtilis W3.15 kemudian diisolasi DNAnya untuk mendapatkan sekuen DNA yang menyandi protein enzim β-glukanase. Sekuen DNA tersebut diubah menjadi sekuen asam amino kemudian dilakukan pemodelan struktur 3D menggunakan bantuan webserver SWISS-MODEL dengan metode homology modeling. Pemodelan enzim β-glukanase berdasarkan template dari model protein enzim β-glukanase dengan kode PDB 3o5s. Hasil pensejajaran sekuen dan visualisasi model cukup baik yang ditunjukkan dengan model memiliki nilai Ramachandran Plot pada daerah favoured sebesar 91,10%, skor MolProbity sebesar 0.95 dan nilai QMEAN 0.90±0.06. Model enzim β-glukanase di-docking menggunakan program PLANTS1.1 dengan ligan native ligand B3P, 1,4- β-D-Glucan, D-glucose, β-D-Glucan from oat, dan N-Acetil glucosamine. Hasil analisis docking menunjukkan bahwa ligan β-glukan (β-D-Glukan dari oat) yang digunakan sebagai substrat dalam kultivasi isolat B. subtilis W3.15 memiliki skor PLANTSCHEMPLP dan nilai prediksi afinitas enzim paling rendah yaitu -97.8514 dan 0.85 residu asam amino yang berikatan dengan ligan, yaitu GLU133, GLU137, ASN149, GLN147, GLU159, dan TRP220. Berdasarkan pada penelitian ini, maka ligan β-D-Glucan from oat yang diuji secara in silico dan in vitro merupakan substrat yang memiliki hasil aktivitas enzim β-glukanse B. subtilis W3.15 yang terbaik dibandingkan substrat lainnya
Keyword: β-D-Glucan from oat, docking, PLANTS 1.1, Km, Vmax

Judul: Tinjauan Matematis pada Model Makroskopik dan Mikroskopik Arus Lalu-lintas
Abstrak: Traffic flow phenomenon can be described through mathematical model such as continuous dynamic model with an ordinary differential equation so that it can be solved with integral factors. In this paper three simple models of traffic flow are discussed, i.e, two macroscopic and one microscopic models. Macroscopic model formulates dynamics of the traffic flow that occurs on a large number of vehicles on a road. While the microscopic model explains drivers’ behavior in their interaction with other vehicles ahead, i.e, car-following model. This paper shows the existence of ordinary differential equation found in the traffic flow model and indicates some different representations in the context of the same model. It also reviews a simple model of traffic flow along a single link, which leads to some unexpected results, i.e, it can express the solution model in term of link outflows as well as trip time. In the microscopic model, simulation is done to illustrate the behavior of the drivers with a sensitivity coefficient as a benchmark parameter.
Keyword: