Judul: Development of Hydrogel from Hydrolyzed Collagen from the Solid Waste of Leather Tanning Industry and Its Application as a Coating for Slow Release Urea Fertilizers
Abstrak: Kuli trimming yang merupakan limbah di industri penyamakan kulit memiliki potensi yang besar untuk dimanfaatkan sebagai penghasil hidrolisat kolagen (hkolagen). Pemanfaatan ini dapat meningkatkan produktivitas di industri penyamakan kulit dan sekaligus mengurangi dampak lingkungan yang dihasilkan. H-kolagen dapat dimanfaatkan untuk berbagai hal seperti pembuatan hidrogel superabsorbent. Hidrogel superabsorbent dapat digunakan dalam menghasilkan pupuk lambat urai yang memberikan manfaatan yang lebih disbanding dengan penggunaan pupuk konvensional seperti: meningkatkan retensi dan efisiensi pupuk, mengurangi laju kehilangan pupuk akibat tercuci air hujan atau irigasi, sehingga mengurangi pencemaran lingkungan, menyediakan pasokan nutrisi yang berkelanjutan untuk waktu yang lama, mengurangi frekuensi aplikasi pupuk, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan mengurangi kematian tanaman akibat overdosis pupuk, dan mengurangi konsumsi air dan frekuensi irigasi terutama di daerah rawan kering sehingga dianggap ekonomis. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan material hidrogel yang berasal dari h-kolagen limbah padat kulit samak dan aplikasinya sebagai pelapis pada pupuk urea lambat urai (slow urea fertilizer SRUF). Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahapan. Tahap pertama adalah pengembangan metode baru dalam ekstraksi h-kolagen dari kulit trimming. Penelitian terkait pengembangan metode ekstraksi h-kolagen dari kulit sapi terutama dari kulit trimming masih terbatas. Penelitian terdahulu lebih berfokus pada ekstraksi kolagen atau gelatin. Metode baru yang dikembangkan terdiri atas empat tahap, yaitu pertama adalah penghilangan garam, bulu, lemak dan pengotor. Kedua adalah pretreatment dengan 0,75 M NaOH selama 24 jam untuk menghilangkan protein non kolagen dan menganggu struktur triple-helix kolagen. Ketiga adalah ekstraksi panas bertingkat pada suhu 60, 65, dan 70°C masingmasing selama 3 jam untuk menghasilkan gelatin dan keempat adalah hidrolisis enzimatik dengan 0,8% tripsin untuk menghasilkan h-kolagen. Metode ekstraksi ini mampu menghasilkan h-kolagen dengan rendemen sebesar 20,35%. Analisis bobot molekul, FTIR dan komposisi asam amino mengkonfirmasi bahwa produk yang dihasilkan merupakan h-kolagen dengan ukuran bobot molekul sebesar 16-23 kDA. H-kolagen ini memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik dibanding dengan hkolagen komersial dengan nilai IC50 sebesar 238,5 ppm. H-kolagen yang dihasilkan dari penelitian tahap pertama selanjutnya digunakan untuk menghasilkan hidrogel superabsorbent pada penelitian tahap kedua. Pembuatan hidrogel superabsorbent dari polimer alam saat ini lebih difokuskan karena bersifat non-toksik, memiliki biokompatibilitas yang baik dan dapat terdegradasi secara alami. H-kolagen yang merupakan polimer alam dapat dikembangkan menjadi hidrogel superabsrobent melalui modifikasi dengan monomomer sintentik asam akrilat menggunakan teknik kopolimerisasi cangkok (graft copolymerization). Kondisi reaksi optimum untuk memperoleh daya serap air maksimum (156 g/g) ditemukan pada: MBA 0,14 g dan AA 4,7 g. Pengukuran pembengkakan hidrogel dalam larutan garam yang berbeda menunjukkan kapasitas pembengkakan paling besar dalam larutan KCl. Hidrogel superabsorbent menunjukkan sensitivitas yang cukup baik terhadap pH, sehingga beberapa perubahan pembengkakan hidrogel diamati sebagai fungsi dari variasi pH dalam rentang yang luas (1-13). Analisis instrumen FTIR mengkonfirmasi bahwa telah terjadi pencangkokan monomer AA pada backbone h-kolagen. Sedangkan SEM mengkonfirmasi bahwa hidrogel yang dihasilkan memiliki struktur yang berpori. Pada tahap terakhir penelitian ini dilakukan pelapisan pupuk urea dengan hidrogel superabsorbent h-collagen-g-poly(acrylic acid) yang dihasilkan pada penelitian tahap kedua untuk menghasilkan pupuk urea lambat urai. Pelapisan pupuk dengan hidrogel dilakukan dengan menambahkan pupuk urea murni pada campuran reaksi sehingga terjadi polimerisasi in situ, yang mana pupuk akan terperangkap di dalam matriks gel.
Keyword: limbah padat penyamakan kulit, hidrolisat kolagen, superabsorbent, pupuk urea lambat urai

Judul: Engineering of the encapsulation process of hydrolyzed catfish (Pangasius sp.) skin collagen with nanostructured lipid carrier (nlc) as a cosmetic serum enriched with aloe vera extract
Abstrak: Hidrolisat kolagen dihasilkan dari proses hidrolisis kolagen yang terdapat pada tulang, kulit, dan jaringan ikat hewan seperti sapi, babi, unggas, dan ikan. Kulit ikan patin dapat menjadi sumber kolagen yang cukup aman dan juga halal. Hidrolisat kolagen terbukti memiliki aktivitas biologis sebagai antipenuan. Hal ini karena hidrolisat kolagen dapat merangsang biosintesis protein ekstraseluler pada kulit. Untuk menghasilkan hidrolisat kolagen dengan aktivitas antioksidan yang tinggi, metode secara enzimatis dapat dilakukan. Enzim alkalase dan papain banyak dipilih untuk menghidrolisis protein. Hidrolisat kolagen (3-25 kDa) memiliki bobot molekul yang lebih rendah dibandingkan dengan kolagen (300 kDa) sehingga mampu berpenetrasi ke lapisan kulit yang lebih dalam. Namun, hidrolisat kolagen memiliki kelemahan yaitu bersifat higroskopis dan tidak stabil terhadap lingkungan. Sistem nanostructured lipid carrier (NLC) memiliki kemampuan enkapsulasi yang tinggi, rilis yang terkontrol, stabil secara termodinamik dan mampu meningkatkan bioavailabilitas senyawa bioaktif. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formula optimal dari sistem pembawa NLC yang memuat hidrolisat kolagen dengan menentukan lipid padat (setil palmitat) dan lipid cair (asam oleat) dan konsentrasi hidrolisat kolagen untuk dapat menghasilkan NLC hidrolisat kolagen dengan karakteristik yang baik berdasarkan nilai ukuran partikel, indeks polidispersitas dan zeta potensial. Hasil NLC yang memuat hidrolisat kolagen akan dijadikan serum kosmetik dengan tambahan bahan aktif lain berupa ekstrak lidah buaya. Ekstrak lidah buaya dapat digunakan untuk melembutkan dan melembabkan kulit serta sebagai pelapis kulit bagian terluar dan menghambat terjadinya hidrasi air kulit. Penelitian dilakukan dalam empat tahapan. Tahap pertama adalah ekstraksi kolagen dari kulit ikan patin dengan mengkombinasikan metode asam dan enzim menggunakan enzim papain. Penelitian terdahulu masih banyak yang menggunakan enzim pepsin dalam ekstraksi kolagen sehingga sulit diaplikasikan karena berbenturan dengan kehalalan bagi beberapa agama. Metode ini mampu menghasilkan derajat pengembangan tertinggi sebesar 425,49% Sementara konsentrasi enzim terbaik yaitu sebesar 5000 U/mg dengan waktu perendaman dalam larutan enzim selama 72 jam menghasilkan rendemen kolagen tertinggi sebesar 18,94%. Kolagen mengandung asam amino utama dengan residu terbesar yaitu glisin dan prolin masing-masing sebesar 25,56% dan 13,86%. Komposisi asam amino, bobot molekul dan gugus fungsi menunjukkan bahwa PaSC (papain soluble collagen) merupakan kolagen tipe 1. PaSC memiliki nilai pH sebesar 4,51 dan viskositas 3,42 cP. Morfologi kolagen menunjukkan PaSC memiliki struktur permukaan berserat seperti kapas. PaSC memiliki ukuran partikel sebesar 328,7 nm dengan keseragaman ukuran partikel dilihat dari nilai PDI 0,36, namun gaya tolak menolak antarpartikel rendah dengan nilai zeta potensial 3,35 mV sehingga memungkinkan partikel mudah teragregasi. Kolagen yang dihasilkan dari penelitian tahap pertama selanjutnya digunakan untuk menghasilkan hidrolisat kolagen. Pembuatan hidrolisat kolagen masih jarang diteliti sehingga perlu eksplorasi lebih dalam untuk menghasilkan hidrolisat kolagen dengan metode yang baik. Pada penelitian ini hidrolisat kolagen dihidrolisis menggunakan kombinasi metode enzim dan fisik (ultrasonic probe). Kebanyakan penelitian masih menggunakan watebath ultrasound dalam menghasilkan hidrolisat kolagen. Metode ini menghasilkan nilai derajat hidrolisis, kapasitas penghambatan DPPH, pH, viskositas, ukuran partikel, indeks polidispersitas (PDI), dan zeta potensial yang baik dari hidrolisat kolagen yang dihidrolisis dengan alkalase (HCA) dibandingkan papain (HCP). Analisis berat molekul, gugus fungsi dan komposisi asam amino menegaskan bahwa kedua produk tersebut adalah hidrolisat kolagen. Rendemen kedua hidrolisat kolagen baik HCA dan HCP masih termasuk rendah dengan nilai berturut-turut sebesar 4,48%
Keyword: kolagen, ekstrak lidah buaya, hidrolisat kolagen, nanostructured lipid carrier, serum kosmetik

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: