Judul: Optimasi Imobilisasi Sefalosporin C Asilase Menggunakan Teknik Cross-Linked Enzyme Aggregates dengan Koagregat Kitosan
Abstrak: Sefalosporin merupakan antibiotik β-laktam semisintetik yang diprioritaskan oleh WHO dan sudah mencakup 30% dari total penggunaan antibiotik di dunia karena memiliki spektrum antibakteri yang luas dan lebih kebal terhadap enzim β-laktamase yang dihasilkan bakteri resisten antibiotik. Sefalosporin umumnya disintesis dari senyawa prekursor asam 7-aminosefalosporanat (7-ACA), hasil hidrolisis senyawa antibakteri alami sefalosporin C (CPC) yang dihasilkan jamur Acremonium chrysogenum. Dengan demikian, produksi 7-ACA yang efisien sangat penting dalam industri sefalosporin. Produksi 7-ACA secara enzimatis terus dikembangkan karena lebih efisien dan ramah lingkungan dibandingkan proses kimia. Sefalosporin C asilase (CCA) merupakan enzim yang dapat mengkonversi CPC menjadi 7-ACA dalam satu tahap. Disisi lain, imobilisasi enzim diperlukan untuk menghasilkan biokatalis yang efisien untuk proses enzimatik skala industri. Imobilisasi terikat matriks umum dilakukan untuk keperluan tersebut karena terbukti dapat meningkatkan stabilitas enzim. Namun, penggunaan matriks menyebabkan penurunan aktivitas karena biokatalis mengalami dilusi enzim hingga 99%. Penggunaan matriks juga meningkatkan biaya produksi biokatalis dan menyisakan limbah matriks biokatalis nonaktif. Cross-linked enzyme aggregates (CLEA) merupakan teknik imobilisasi enzim tanpa matriks yang prospektif untuk mengatasi masalah tersebut. CLEA juga terbukti sebagai teknik yang sederhana dan efisien untuk mengimobilisasi enzim. Namun sampai saat ini, belum ada laporan mengenai aplikasi teknik CLEA untuk CCA. Secara prinsip, teknik CLEA terdiri dari dua tahap utama, yaitu: presipitasi enzim bebas yang menghasilkan agregat enzim dan taut silang antar agregat enzim yang membentuk partikel CLEA. Dalam hal ini, presipitasi menggunakan amonium sulfat dan taut silang menggunakan glutaraldehida umum dilakukan. Namun, taut silang glutaraldehida kurang efektif ketika diaplikasikan pada enzim dengan sedikit residu asam amino lisin permukaan, enzim terimobilisasi mudah terlepas dari struktur CLEA saat pembilasan atau aplikasinya. CCA merupakan enzim heterodimer dengan sembilan (sedikit) residu lisin permukaan. CCA juga mengandung asam amino serin (dekat situs aktifnya) yang reaktif terhadap glutaraldehida sehingga berpotensi mengalami inaktivasi. Penambahan koagregat kaya gugus amino reaktif, seperti: bovin serum albumin, polietilenimin, atau polilisin dilaporkan menghasilkan partikel CLEA yang terikat kuat, dapat mencegah disosiasi subunit enzim, dan meminimalkan taut silang berlebihan glutaraldehida. Kitosan adalah koagregat alternatif yang kaya gugus amina reaktif, melimpah di alam, dan ramah lingkungan dibandingkan polimer atau biopolimer lain. Gugus amina reaktif kitosan potensial untuk memediasi taut silang agregat enzim. Oleh karena itu, Penambahan kitosan pada imobilisasi CCA-CLEA perlu dipertimbangkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi imobilisasi CCA-CLEA dengan koagregat kitosan agar menghasilkan enzim imobil yang memiliki aktivitas maksimum dan stabil terhadap perubahan pH dan suhu. Dalam penelitian ini, lisat CCA dihasilkan dari fermentasi Escherichia coli BL21 (DE3)/ pET21a-S12 mutan yang disolasi melalui proses lisis sel dan sentrifugasi. Lisat CCA selanjutnya dimurnikan secara parsial menggunakan teknik salting-out dengan penambahan amonium sulfat jenuh 20-60% untuk menghasilkan suspensi fraksi aktif CCA. Suspensi tersebut kemudian dikoagregasikan dengan kitosan agar membentuk agregat CCA-kitosan. Agregat tersebut selanjutnya ditautsilangkan menggunakan glutaraldehida sehingga terbentuk partikel CCA-CLEA. Dalam penelitian ini, imobilisasi CCA-CLEA dioptimasi melalui tiga tahap, yaitu: (i) penapisan faktor signifikan menggunakan 2n-2 fractional factorial design (2n-2 FFD), (ii) pendugaan area optimum faktor signifikan menggunakan metode jalur pendakian tercuram, dan (iii) optimasi kondisi imobilisasi menggunakan response surface methodology (RSM) dengan central composite design (CCD). Aktivitas CCA-CLEA (U/g) digunakan sebagai respon. Stabilitas CCA-CLEA teroptimasi terhadap pH dan suhu juga
Keyword: asam 7-aminosefalosporanat, cross-linked enzyme aggregates, imobilisasi enzim, kitosan, sefalosporin C asilase

Judul: Analisis beberapa sifat biokimiawi dan kinetika dari kitosanase crude bacillus sp. asal Indonesia
Abstrak: Kitosan, adalah kelompok polimer hasil deasetilasi sebagian atau menyuluruh (100%) dari kitin. Oligomer dari kitosan atau oligosakarida dari kitosan mempunyai banyak karakteristik yang menguntungkan, diantaranya : anti bakteri, anti fungi, aktifitas hipokolesterolemik, anti hipertensi, anti tumor, dan efek peningkatan sistem kekebalan tubuh. Kitooligosakarida ini didapat dari proses depo)imerisasi kitosan. Produksi kitooligosakarida dapat dilakukan dengan proses kimia dan hidrolisis enzimatis. Proses hidrolisis dengan enzim lebih menguntungkan karena berbagai alasan, diantaranya : hasil yang lebih spesifik yaitu lebih banyak oligomer dan tidak menghasilkan senyawa toksik, serta lebih ramah terhadap lingkungan. Kitosanase (EC. 3.2.1.99) adalah enzim yang mengkatalisis reaksi endohidrolisis ileata p (1,4) antara N-asetil-D-glukosamin dan D-glukosamin pada kitosan terasetilasi sebagian. Kitosanase merupakan enzim yang tennasuk dalam kelas enzim hidrolisis. Dari hasil karakterisasi yang dilakukan sebelumnya oleh Chasanah e/ al. (2002), diketahui bahwa Kitosanase crude Bacillus licheniformis MB-2 hasil dialisis memiliki suhu optimum 80°C dan pH optimum 6. Enzim yang dihasilkan oleh Bacillus licheniformis MB-2 ini stabil pada pH 5-9. Pemanasan 100°C selama 30 menit dan 90°C selama 60 menit menurunkan aktifitasnya hingga 49% dan 60%. Kitosanase crude hasil dial isis diuji stabilitasnya pada pH 3-11 selama 30 menit dan suhu 70° C selama 0, 30, 60 sampai 240 menit, suhu 80° C selama 0, 25,50 sampai 175 menit, suhu 90° C selama 0,25,50,75,100,125 menit, dan ~~uhu 100° C selama 0, 10, 20, 30, 40, 50 menit menggunakan inkubator. Gel hasil elektroforesis dilepaskan dari cetakan, kemudian gel direndam dalam buffer peri~uci SDS dan Buffer renaturasi, kemudiari di-overlay. Gel substrat ditumpukkan pada gel hasil elektroforesis. Overlay dilakukan pada suhu 55°C selama 1 jam. Setelah 1 jam gel yang berisi subtrat diwarnai dengan Congo Red 0,1 % selama 15-30 menit. Pada tahap akhir gel dicuci dengan larutan NaC11M (beberapa kali) kurang lebih selama 10 menit. Munculnya zona bening menunjukkan adanya aktifitas enzim pada pita protein yang bersangkutan. Data hasil analisis aktifitas spesifik dari masing masing-masing kitosanase crude hasil dialisis dari isolat (B. licheniformis, B. coagulans LH 28.38, B. licheniformis T7) pada penentuan suhu optimum diubah menjadi data konstanta reaksi yang besarnya adalah jumlah mol N-asetil glukosaminl (mol solubel kitosan x detik) untuk tiap mg protein enzim. Hasil konstanta masing masing kemudian dicari nilai lognya. Masing-masing data suhu diubah ke OK, kemudian diplmgkatkan dengan koefisien pangkat -1. Hasilnya diplotkan terhadap masingmasing nilai log konstanta reaksinya. Data kemiringan hasil regresi linear keduannya adalah - Ea atau -Eda / 2,303 R ( R = 8,314 J oK-I morl). Hasil Ea atau Eda yang diperoleh mempunyai satuan J /( mol soluble kitosan). Hasil ini kemudian diubah sehingga satuannya menjadi J / (100 ell, 1 % soluble kitosan) / untuk tiap mg enzim. Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa, kitosanase crude Bacillus licheniformis MB-2 Stabil pada pH 5-9, dan terdenaturasi pada pH dibawah 5 dan diatas 9 pada suhu ruang. Kitosanase crude Bao£llus licheniformis MB-2 stabil pada suhu 70°C selama 210 menit, suhu 80°C selama 150 menit, suhu 90°C selama 75 menit, dan suhu 100°C selama 30 menit, pada perlakuan pH 6 (Buffer Enzim). Analisis dengan zimogram lebih sensitif dibandingkan analisis dengan assay dalam menganalisa stabilitas terhadap pH dan
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