Judul: Preatreatment Effect on Sugarcane Bagasse Degradation by Streptomyces sp. S2
Abstrak: Indonesia sebagai negara tropis memiliki kelimpahan bahan lignoselulosa (bagian tanaman yang tidak dimaanfaatkan) yang besar. Bahan lignoselulosa terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin, dengan selulosa sebagai bagian yang paling sering dimanfaatkan. Selulosa dari bahan lignoselulosa dapat diubah menjadi produk dengan nilai tambah seperti bahan bakar (misalnya bioetanol) atau biomaterial (misalnya bioplastik). Pemanfaatan selulosa dari bahan lignoselulosa seringkali mengalami hambatan, diantaranya karena kandungan lignin yang tinggi dan kristalinitas yang tinggi dari selulosa. Tingginya kandungan lignin dan kristalinitas dari bahan lignoselulosa dapat dikurangi dengan beberapa cara, salah satunya dengan praperlakuan. Praperlakuan dapat menggunakan bahan kimia (kimiawi) atau menggunakan organisme utuh atau enzim dari suatu organisme (biologis). Praperlakuan biologis diharapkan dapat mengurangi ketergantungan terhadap bahan kimiawi, dan mengurangi dampak terhadap lingkungan. Streptomyces sp. diketahui sebagai pendegradasi bahan lignoselulosa dan umum ditemukan di tanah. Salah satu isolat Streptomyces sp dari perkebunan kelapa sawit di Jambi diketahui memililiki aktivitas LPMO (lytic polysaccharide monooxygenase), yaitu Streptomyces sp S2. Enzim LPMO membantu membuka ikatan selulosa, yang dapat memudahkan enzim selulolitik seperti endoglukanase dan eksoglukanase untuk masuk dan memutus lebih jauh ikatan selulosa sehingga dapat mengurangi kristalinitasnya. Sejauh ini belum ada penelitian yang mempelajari kemampuan Streptomyces khususnya Streptomyces sp S2 dalam mendegradasi bahan lignoselulosa pada beberapa kondisi bahan lignoselulosa. Berdasarkan hal ini maka terdapat ide untuk meneliti kemampuan Streptomyces sp S2 dalam mendegradasi tiga kondisi bagas tebu sebagai bahan lignoselulosa (diberi praperlakuan fisik saja, diberi praperlakuan kimiawi berupa alkali-hidrotermal, serta diberi praperlakuan kimiawi berupa hidrogen peroksida). Hasil pengukuran komponen bahan lignoselulosa (selulosa, hemiselulosa, lignin) menunjukan bahwa Streptomyces sp S2 tidak efektif dalam mengubah komponen bahan lignoselulosa pada kondisi alami (diberi praperlakuan fisik saja). Di sisi lain Streptomyces sp S2 mengurangi persentase selulosa secara signifikan sebesar 4.86% pada bagas tebu alkali (NaOH)-Streptomyces dibandingkan pada alkali-hidrotermal (NaOH) saja. Persentase hemiselulosa dan lignin setelah degradasi oleh Strepromyces sp S2 hanya meningkat sedikit bila dibandingkan dengan pada praperlakuan alkali-hidrotermal sebelum didegradasi Streptomyces. Degradasi Streptomyces sp. S2 terhadap bagas tebu yang telah diberi praperlakuan peroksida meningkatkan lebih jauh kandungan selulosanya sebesar 1.56% serta meningkatkan hemiselulosa secara signifikan sebesar 3.87% . Streptomyces sp S2 mampu mengurangi kandungan lignin secara signifikan sebesar 6.48% pada kondisi bagas tebu yang telah diberi praperlakuan hidrogen peroksida,dibandingkan dengan kondisi praperlakuan hidrogen-peroksida sebelum didegradasi Streptomyces. Streptomyces sp S2 dapat mengurangi kristalinitas selulosa pada bagas tebu alami dan pada kondisi setelah praperlakuan hidrogen peroksida sebanyak masing-masing 9% dan 11%, di sisi lain tidak banyak mengubah kristalinitas pada kondisi bagas tebu yang diberi praperlakuan alkali hidrotermal. Pengamatan pada senyawa fungsional menunjukan bahwa praperlakuan alkali-hidrotermal sangat efektif dalam mengurangi lignin tipe S (siringil), sedangkan praperlakuan hidrogen-peroksida efektif dalam mengurangi kedua lignin tipe S (siringil) dan tipe G (guaiasil). Hal ini dapat menjelaskan penurunan lebih lanjut persentase lignin pada kondisi bagas tebu yang diberi praperlakuan hidrogen peroksida dan didegradasi lebih lanjut oleh Streptomyces sp S2. Pengamatan morfologis menggunakan mikroskop elektron menunjukan bahwa Streptomyces sp S2 dapat membuat lubang pada ketiga kondisi bagas tebu.
Keyword: Degradasi, Praperlakuan Alkali-Hidrotermal, Praperlakuan Hidrogen-Peroksida, Serat Bagas Tebu, Streptomyces

Judul: Degradasi Enzimatis Lignoselulosa Oleh Aktinomiset Indigenous: Potensi Penggunaan Lytic Polysaccharide Monooxygenase dalam Pra Perlakuan Limbah Berlignoselulosa
Abstrak: Biomassa tumbuhan diproduksi rata-rata sejumlah 200 x 109 ton per tahun dengan kandungan lignoselulosa sebesar 90%, sehingga keberadaan lignoselulosa sebagai komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan sangat berlimpah di alam. Selulosa sebagai komponen terbesar dari lignoselulosa, merupakan polimer yang mempunyai struktur linier homogen dari unit glukosil dengan ikatan β(1→4) yang membentuk mikrofibril berstruktur kristalin dan amorf. Ikatan ini diketahui mampu menghalangi aktivitas enzim-enzim hidrolitik pendegradasi lignoselulosa untuk bisa mencapai substratnya sehingga proses degradasi limbah berlignoselulosa biasanya diawali dengan tahap pra perlakuan, seperti misalnya melalui penambahan NaOH. Lytic polisaccharide monooxygenase (LPMO), diketahui mampu memecah polisakarida kristalin melalui aktivitas pemotongan secara oksidatif antara unit β(1→4) glukosil pada selulosa, glukan hemiselulosik dan selodekstrin. Kemampuan LPMO ini sangat mungkin untuk diaplikasikan dalam proses pra perlakuan limbah berlignoselulosa. LPMO memiliki beberapa karakter yakni bersifat Cu-dependent dan dalam aktivitasnya membutuhkan oksigen serta donor elektron yang dapat berasal dari asam askorbat. Kemampuan LPMO dalam meningkatkan aksesibilitas enzim pendegradasi lignoselulosa menimbulkan ide pengujian aktivitas LPMO berdasarkan produk gula pereduksi dengan indikator aktivitas xilanase. Xilanase merupakan enzim pendegradasi xilan (hemiselulosa) yang berperan dalam proses produksi xilitol, etanol, oligosakarida, dan banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, pakan ternak, pengolahan pulp serta pemutihan kertas. Aktivitas LPMO juga dapat dideteksi secara kuantitatif berdasarkan analisis produksi hidrogen peroksida (H2O2) yang merupakan produk reaksi samping dari aktivitas LPMO jika tidak terdapat polisakarida. Pelepasan H2O2 dideteksi melalui konversi amplex red ke resorufin oleh horseradish peroxidase (HRP) melalui uji fluorometrik. Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini mempunyai tiga tujuan. Pertama, untuk mendapatkan kandidat aktinomiset yang mampu menghasilkan LPMO. Kedua, mendapatkan metode analisis penentuan keberadaan LPMO melalui peningkatan produk gula pereduksi. Ketiga, mengidentifikasi aktinomiset yang berpotensi menghasilkan LPMO. Penelitian ini dimulai dengan isolasi dan pemurnian aktinomiset asal perkebunan kelapa sawit dan Taman Nasional Bukit Dua Belas Jambi. Isolat yang diperoleh kemudiandiuji kemampuan tumbuhnya pada substrat avicel dan uji aktivitas xilanasenya sebagai langkah awal penapisan aktinomiset penghasil LPMO dengan indikator aktivitas xilanase. Isolat aktinomiset dengan kemampuan tumbuh pada avicel dan aktivitas xilanase tertinggi, dipilih untuk diuji kemampuannya dalam menghasilkan LPMO. Identifikasi isolat aktinomiset terpilih dilakukan berdasarkan karakter morfologi, biokimia dan molekuler. Pengaruh ion logam dan donor elektron terhadap aktivitas sinergis antara LPMO dan xilanase pada enzim ekstrak kasar, dieliminasi dengan pengujian pengaruh penambahan ion Cu2+ dan asam askorbat terhadap aktivitas xilanase aktinomiset terpilih. Pengujian aktivitas LPMO diawali dengan produksi LPMO pada media avicel 1% (b/v) selama 10 hari. Waktu inkubasi terbaik yang ditentukan berdasarkan aktivitas LPMO tertinggi dan digunakan sebagai acuan untuk produksi enzim LPMO. Uji aktivitas LPMO berdasarkan produk gula pereduksi dilakukan dengan menggunakan substrat xilan beechwood, carboxymethyl cellulose (CMC) dan avicel dengan penambahan ion Cu2+ dan asam askorbat. Karakter Cu-dependent dari LPMO danalisis dengan uji pengikatan logam melalui penambahan EDTA pada reaksi enzimatis. Pengujian aktivitas LPMO dilanjutkan dengan uji produksi H2O2 menggunakan amplex red fluorometric. Secara berturut-turut Bacillus thuringiensis ATCC 33679 dan Pichia pastoris KM71H penghasil xilanase digunakan sebagai kontrol positif dan kontrol negatif. Uji aktivitas LPMO dalam biodegradasi limbah berlignoselulosa dilakukan dengan menggunakan LPMO dalam proses pra perlakuan batang tembakau dengan perlakuan NaOH sebagai pembanding. Pada perlakuan tersebut juga dilakukan analisis terhadap soluble dan insoluble dietary
Keyword: lignoselulosa, pra perlakuan, LPMO, aktinomiset

Judul: Asymptotic Distribution of Estimator for the Intensity Function of a Doubly Periodic Poisson Process
Abstrak: In this manuscript, estimation of the intensity function of a doubly periodic Poisson process is discussed. It is assumed that only a single realization of the Poisson process is observed in a bounded window [0,n]. It is also assumed that the period of the intensity function is known. The rate of consistency and asymptotic normality of the estimator are formulated. Finally, a confidence interval for the local intensity function is also formulated.
Keyword: