📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenPEMISAHAN PROTEIN INSTRASELULER DARI SPIRULINA PLATENSIS DENGAN KOMBINASI ULTRASONIKASI DAN PERLAKUAN ENZIMATIK
Spirulina platensis merupakan mikroalga yang kaya akan kandungan protein dan berpotensi sebagai sumber protein alternatif untuk mengurangi ketergantungan terhadap protein hewani. Namun, proses pemisahan protein dari mikroalga ini masih menghadapi tantangan berupa konsumsi energi yang tinggi. Salah satu metode penghancuran sel mekanik dengan konsumsi energi tergolong menengah-rendah adalah ultrasonikasi, meskipun efisiensi perolehan proteinnya masih perlu ditingkatkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pemisahan protein dari Spirulina platensis menggunakan kombinasi ultrasonikasi dan enzimatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi ultrasonikasi dan enzim selulase meningkatkan perolehan protein dibandingkan ultrasonikasi tanpa penambahan enzim. Variasi pH dan konsentrasi enzim selulase berpengaruh signifikan terhadap perolehan protein, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh signifikan. Perlakuan terbaik diperoleh pada kondisi pH 13 dan enzim selulase 5 FPU/mg dengan perolehan protein sebesar 47,68%. Pengamatan morfologi menunjukkan terjadinya fragmentasi filamen yang mengindikasikan kerusakan dinding sel dan pelepasan komponen intraseluler. Analisis SDS-PAGE menunjukkan bahwa kombinasi ultrasonikasi dan enzim selulase menghasilkan karakteristik medium cell disruption pada perlakuan tanpa pH ekstrem.
POTENSI ULTRASONIKASI UNTUK ERADIKASI BIOFILM P. AERUGINOSA (PAO1) DI PERMUKAAN STAINLESS STEEL 316L
Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri Gram-negatif, patogen oportunis, dan mampu membentuk biofilm di berbagai permukaan padat seperti baja tahan karat tipe 316L (SS316L). Baja tipe SS316L banyak digunakan pada pipa pengolahan dan distribusi air bersih, pipa dispenser air minum, keran air, dan sedotan reusable. Penggunaan jangka panjang tanpa pembersihan rutin meningkatkan risiko pembentukan biofilm P. aeruginosa yang bersifat persisten dan toleran terhadap berbagai stres lingkungan sehingga diperlukan metode sterilisasi alternatif yang dapat meluruhkan dan mengeradikasi sel pembentuk biofilm. Salah satu metode sterilisasi yang menjanjikan adalah ultrasonikasi. Ultrasonikasi bekerja dengan memanfaatkan gelombang akustik berfrekuensi di atas 20 kHz untuk melepaskan biofilm dari permukaan, mempenetrasi matriks biofilm dan melisiskan sel mikroba di dalamnya tanpa menggunakan bahan kimia, tidak memicu resistensi mikroba, serta meminimalisasi kerusakan permukaan. Penelitian ini bertujuan mengamati tahapan pembentukan biofilm P. aeruginosa serta mengetahui potensi ultrasonikasi (bath ultrasonicator 47 kHz, 50–60 W) pada berbagai tahapan pembentukan biofilm P. aeruginosa sebagai metode sterilisasi fisika biofilm pada permukaan SS316L. Biofilm P. aeruginosa ditumbuhkan pada plat SS316L di dalam media nutrient broth (NB) dan dienumerasikan setiap 24 jam selama 21 hari. Didapati bahwa biofilm P. aeruginosa melewati empat tahapan pembentukan biofilm: pelekatan awal (2 jam pascainokulasi) dengan jumlah sel mencapai 4.15×105 cfu/cm2, pembentukan biofilm permanen (hari ke-3) dengan jumlah sel mencapai 4.15×107 cfu/cm2, pematangan (hari ke-8) dengan jumlah sel mencapai 1.54×107 cfu/cm2, dan peluruhan (hari ke-11) dengan jumlah sel mencapai 4.03×103 cfu/cm2, diikuti kolonisasi ulang oleh biofilm generasi kedua dengan puncak pertumbuhan pada hari ke-16 dengan jumlah sel mencapai 7.26×107 cfu/cm2. Produksi EPS oleh biofilm P. aeruginosa mencapai 845.8ppm dua jam setelah inokulasi, 419.5ppm pada hari ke-3, 647.8ppm pada hari ke-8, 534.5ppm pada hari ke-11, dan 1034.2ppm pada hari ke-16. Hasil pengamatan mikroskop fase kontras dan Scanning Electron Microscope (SEM) mengonfirmasi terbentuknya biofilm mula-mula yang belum merata di hari pertama (2 jam pascainokulasi), lalu menebal dan merata di hari ke-3 dan hari ke-8, sebelum luruh di hari ke-11 dan kembali menebal di hari ke-16. Analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) mengonfirmasi adanya ikatan ?-1,4 glikosidik, gugus alkohol, amida, dan amina dari sampel ekstrak EPS biofilm. Pengukuran force curve dengan Atomic Force Microscope (AFM) dilakukan terhadap biofilm pada permukaan SS316L setelah 2 jam pasca inokulasi sebagai proof of concept, menunjukkan adanya gaya adhesi yang terukur sebesar -8.60nN. Hasil uji ultrasonikasi pada frekuensi 47 kHz dengan daya 50–60 W selama 30 menit didapati efektif untuk meluruhkan dan mengeradikasi biofilm P. aeruginosa berusia 2 jam, namun hanya dapat meluruhkan sel dari biofilm permanen yang sudah terbentuk di hari ke-3, 8, 11, dan 16. Sebanyak 3.85×105 cfu/cm2 biofilm berusia 2 jam dapat diluruhkan dari permukaan SS316L, mencapai reduksi sebesar 4 log menyisakan 15 cfu/cm2 sel viabel setelah 30 menit. Sonikasi pada hari ke-3, 8, 11, dan 16 dapat meluruhkan 4×106 hingga 1.8×107 cfu/cm2 dengan eradikasi hanya mencapai 0.9-1 log jumlah sel saja, menyisakan sebanyak 1.5-7×106 cfu/cm2. Oleh karena itu, ultrasonikasi berpotensi digunakan sebagai metode pembersihan awal biofilm, tetapi parameter operasionalnya perlu dioptimasi lebih lanjut serta dikombinasikan dengan metode sterilisasi lain untuk mencapai inaktivasi mikroba yang optimal.
EKSPLORASI PENGGUNAAN ULTRASONIKASI SEBAGAI ELISITOR ABIOTIK DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKTIVITAS SERTA KANDUNGAN FITONUTRIEN MICROGREENS BUNGA MATAHARI (HELIANTHUS ANNUUS L.)
Peningkatan populasi Indonesia menuntut strategi diversifikasi pangan bergizi tinggi yang dapat dibudidayakan secara mandiri. Microgreens bunga matahari (Helianthus annuus L.) menjadi solusi potensial untuk menjembatani kesenjangan antara angka harapan hidup (lifespan) dan hidup sehat (healthspan). Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa perlakuan ultrasonikasi (US) mampu mempercepat perkecambahan dan meningkatkan kandungan fitonutrien pada beberapa tanaman. Namun, efeknya pada microgreens bunga matahari belum diketahui. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi pengaruh ultrasonikasi terhadap produktivitas dan kandungan fitonutrien microgreens bunga matahari. Terdapat lima kelompok durasi perlakuan ultrasonikasi: 0 menit (kontrol), 5 menit, 15 menit, 30 menit, dan 45 menit. Sebanyak 120 benih microgreens bunga matahari, untuk setiap kelompok, disonikasi menggunakan ultrasonicator waterbath dengan frekuensi 35 kHz serta intensitas 70 W. Setelah ultrasonikasi, benih direndam dalam media ultrasonikasi yang sama selama 24 jam, kemudian air tersebut diambil untuk pengujian Angka Lempeng Total (ALT) bakteri dan fungi. Benih ditanam pada media cocopeat dan diamati persentase germinasi (GP) serta laju germinasi (GRI) setiap hari hingga hari ke-10 panen. Sebagian benih dikoleksi pada hari ketiga sebagai sampel analisis ekspresi gen relatif pathogenesis-related 1 protein (PR1) terkait respon terhadap mikroorganisme. Microgreens yang telah dipanen digunakan untuk pengukuran parameter biomassa (tinggi, berat basah, berat kering, dan kadar air) serta parameter fitonutrien (kadar vitamin C, kadar vitamin E, dan aktivitas antioksidan). Hasil menunjukkan bahwa ultrasonikasi tidak berpengaruh signifikan terhadap GP, GRI, tinggi, berat basah, berat kering, kadar air maupun kadar vitamin C (p-value > 0,05). Akan tetapi, perlakuan US selama 5 menit secara signifikan menyebabkan peningkatan kadar vitamin E (p-value < 0,05) sebesar 107,47% serta penurunan aktivitas antioksidan (p-value < 0,01), ditandai oleh peningkatan IC?? sebesar 90,45% dan penurunan persen inhibisi DPPH sebesar 12,59% dibanding kontrol. Ultrasonikasi tidak memengaruhi kelimpahan bakteri pada air (p-value > 0,05), tetapi seluruh variasi durasi ultrasonikasi mampu menurunkan kelimpahan fungi secara signifikan (p-value < 0,05) dibanding kontrol berdasarkan hasil ALT. Analisis ekspresi gen PR1 menunjukkan penurunan ekspresi pada perlakuan ultrasonikasi selama 5 dan 15 menit, masing-masing sebesar 0,636 dan 0,546-fold change (p < 0,01). Penelitian ini menunjukkan bahwa ultrasonikasi pada frekuensi 35 kHz dan daya 70 W tidak berpengaruh signifikan terhadap produktivitas tanaman, namun berpotensi meningkatkan kadar vitamin E dan secara efektif mereduksi kelimpahan fungi pada permukaan benih, sehingga mendukung kondisi pertumbuhan awal yang lebih optimal.