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: Potensi Antimikroba Oligomer Kitosan yang Dihasilkan dengan Menggunakan Enzim Termostabil Kitosanase LH 28.38
Abstrak: Pengembangan kitin, kitosan, dan turunannya pada saat ini mendapat banyak perhatian di berbagai bidang seperti bioteknologi, pangan, medis, dan pertanian. Kitin merupakan biopolimer rantai lurus yang tersusun dari P1onomer N-asetil glukosamin yang dihubungkan oleh ikatan ~ (1-+4). Kitosan adaIah polisakarida alami hasil dari proses deasetilasi kitin. Oligomer kitosan mempakan produk hidrolisis kitosan. Keunggulan oligomer kitosan dibandingkan kitosan adalah dapat larut dalam air dan mudah diserap tubuh sehingga mempunyai aplikasi lebih baik secara in vivo. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari potensi antimikroba oligomer kitosan yang dihasilkan secara enzimatis dengan menggunakan enzim kitosanase LH 28.38 yang diproduksi dari Bacillus coagulans LH 28.38. Bakteri ini diisolasi dari Lahendong, Sulawesi-Utara. Oligomer kitosan ini diharapkan dapat menjadi salah satu antimikroba alami yang dapat diterapkan pada bidang pangan. Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2003 dan berakhir pada bulan Juni 2004. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia, Pusat Penelitian Bioteknologi (PPBIP AU), Institut Pertanian Bogor. Enzim kitosanase LH 28.38 dihasilkan dengan menginkubasikan Bacillus coagulans LH 28.38 pada suhu 55°C selama 7 hari pada media cair thermus. Setelah inkubasi selama 7 hari dilakukan pemisahan biomassa dengan cara sentrifugasi menghasilkan enzim yang telah bebas dari kultur se!. Enzim yang telah bebas dari kultur sel ini mempunyai aktifitas 0,089 U/ml dengan aktifitas spesifik sebesar 0,343 U/mg protein. Enzim yang telah bebas dari kultur sel diendapkan dengan menggunakan garam ammonium sulfat hingga mencapai tingkat kejenuhan 80 % menghasilkan presipitat. Presipitat dilarutkan ke dalam 50 mM buffer fosfat-sitrat pH 5,0 sampai volume 20 m!. Larutan enzim yang dihasilkan disebut enzim kasar. Enzim kasar ini mempunyai aktifitas 0,164 U/ml dan aktifitas spesifik 0,478 U/mg protein. Enzim kasar ini digunakan untuk menghidrolisis kitosan menjadi oligomer kitosan dengan aktifitas 0,164 U/mg kitosan. Oligomer kitosan dihasilkan dengan mereaksikan 14 ml soluble kitosan 0,5 % dan 7 ml enzim kasar LH 28.38 yang mempunyai aktifitas 0,164 U/mg kitosan pada suhu 55°C pada enam variasi waktu yaitu 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Larutan tersebut kemudian dikeringkan menggunakanfreeze drying dan dilarutkan kembali ke dalam 8 ml larutan 50 mM buffer asetat pH 5,5. Larutan oligomer kitosan ini disebut larutan oligomer kitosan kasar. Larutan oligomer kitosan ini digunakan untuk uji antimikroba. Uji antimikroba dilakukan dengan menggunakan dua metoda yaitu metoda difusi agar dan metoda kontak. Uji antimikroba dilakukan terhadap empa[ bakteri uji yaitu Bacillus cereus, Eschericia coli, Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus. Bakteri Bacillus cereus dan Staphylococcus aureus mewakili bakteri gram positif sedangkan bakteri Eschericia coli dan Pseudomonas aeruginosa mewakili bakteri gram negatif. Pada metoda difusi agar dilakukari pada tiga variasi pH yaitu 5,5 ,6,0 dan 7,0. Sebanyak 65 !!llarutan oligomer kitosan yang dihasilkan tiap variasi waktu hidrolisis, dimasukkan ke dalam sumur-sumur agar yang telah diinokulasikan kultur bakteri uji. Setelah inkubasi 24 jam, oligomer kitosan memberikan hasil positif terhadap keempat bakteri uji pada pH 5,5 dan 6,0, sedangkan pada pH 7,0 tidak menunjukkan aktifitas antimikroba terhadap keempat bakteri uji. Indek penghambatan terbesar untuk masing-masing bakteri Bacillus cereus, Eschericia coli, Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus adalah 2,331 pada pH 5,5, 1,339 pada pH 6,0, 1,876 pda pH 6,0 dan 1,946 pada pH 5,5. Pada metoda kontak, 1
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