Kurkumin dan vitamin C bermanfaat bagi tubuh, namun keduanya memiliki kelemahan tersendiri yaitu kurkumin sukar larut dalam air dan bioavailabilitasnya rendah sedangkan vitamin C yang mudah larut dalam air bersifat mudah terdegradasi oleh suhu, oksigen, cahaya, dan pH. Liposom yang merupakan struktur swarakit fosfolipida dikenal sebagai sistem penghantaran bahan aktif yang mampu mengenkapsulasi dan menghantarkan bahan aktif dengan kelemahan tertentu ke situs tubuh yang dituju. Liposom mampu meningkatkan bioavailabilitas dan kelarutan kurkumin serta kestabilan vitamin C. Efektivitas liposom sebagai sistem penghantaran bahan aktif harus terlihat pada tingkat kebocoran yang rendah sehingga kolesterol ditambahkan pada fosfolipida. Proses dan profil agregasi struktur swarakit sistem fosfolipida jenis 1,2-Dilauroyl-sn-glycero-3- phosphoethanolamine (DLPE), 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), 1,2-Dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DLiPE), 1,2- Dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLiPC) dengan penambahan variasi jumlah kolesterol serta bahan aktif (kurkumin dan vitamin C) ditentukan melalui simulasi dinamika molekuler berbasis coarse-grained (CG-MD). Penelitian untuk menentukan proses dan profil agregasi struktur swarakit sistem dibagi ke dalam 4 tahapan yaitu tahap preparasi awal (pembuatan koordinat 3D atom tunggal tiap molekul, penduplikasian molekul dalam kotak simulasi, dan pengonversian struktur atom tunggal tiap molekul menjadi struktur coarsegrained); tahap preparasi akhir (solvasi sistem, penghilangan kelebihan molekul air dalam sistem, dan ionisasi atau penetralan sistem); tahap simulasi (minimisasi energi dan ekuilibrasi sistem selama 0,6 ns serta simulasi selama 40 ns dengan timestep 40 fs); dan tahap analisis menggunakan parameter bentuk struktur swarakit sistem, energi total sistem, Root Mean Square Deviation (RMSD), area per lipida, ketebalan membran, ukuran, serta waktu hidup liposom. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kolesterol mempengaruhi pembentukan struktur swarakit semua sistem fosfolipida yang terbentuk, sedangkan penambahan bahan aktif tidak berpengaruh karena hanya terenkapsulasi di dalam struktur swarakit. Terdapat 4 macam struktur swarakit fosfolipida yaitu liposom, bilayer disk, bilayer silindrikal, dan bilayer planar yang disertai dengan penurunan energi total sistem. Profil agregasi dipengaruhi oleh sifat tiap jenis fosfolipida, jumlah terenkapsulasinya kolesterol dalam lapisan ganda struktur swarakit fosfolipida, kurkumin sebagai bahan aktif hidrofobik yang terenkapsulasi dalam lapisan ganda liposom, dan vitamin C sebagai bahan aktif hidrofilik yang terenkapsulasi dalam kompartemen akuos liposom. Peningkatan jumlah kolesterol menjadikan sistem fosfolipida lebih mampu membentuk liposom, meningkatkan energi total sistem, ketebalan membran, ukuran, dan waktu hidup liposom, serta menurunkan area per lipida liposom. Sifat jenis fosfolipida mempengaruhi energi total sistem, ketebalan membran, ukuran, dan area per lipida liposom. Penambahan kurkumin dan vitamin C meningkatkan energi total sistem dan ukuran liposom. Kata Kunci: Fosfolipida, Struktur Swarakit, Liposom, Simulasi Dinamika Molekuler, Coarse-Grained, Profil Agregasi
Kristal violet merupakan salah satu pewarna umum yang digunakan dalam industri tekstil. Kristal violet bersifat karsinogenik dan sulit terdegradasi. Berbagai metode dilakukan untuk menanggulangi bahaya dari limbah pewarna tekstil seperti adsorpsi, pertukaran ion, elektrokimia, dan cara yang lebih ramah lingkungan seperti biosorpsi. Upaya penanggulangan dengan metode biosorpsi sudah banyak dilakukan tetapi penggunaan metode biosorpsi masih dapat ditingkatkan kapasitas adsorpsinya sehingga upaya penanggulangan limbah lebih maksimal. Sehingga dilakukan perlakuan solid state fermentation (SSF) pada kulit pisang raja sereh yang memiliki gugus-gugus fungsional (–OH, –COO, dan –NH2) dengan jamur Rhizopus oligosporus yang dapat memproduksi enzim-enzim (lipase, protease, amilase, dan selulase) untuk mendegradasi substrat sehingga dapat meningkatkan kapasitas biosorpsi. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan produk fermentasi kulit pisang menggunakan Rhizopus oligosporus, memperoleh kondisi optimum biosorpsi yang meliputi pH, waktu kontak, dan konsentrasi biosorben, mengetahui model isoterm adsorpsi yang sesuai melalui pengujian model isoterm Langmuir dan model isoterm Freundlich Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu pembuatan media PDA, peremajaan jamur Rhizopus oligosporus, pembuatan starter, preparasi kulit pisang, pembuatan larutan pengaya, fermentasi kulit pisang, pembuatan adsorbat, preparasi adsorbat, penentuan kondisi optimum yang meliputi variasi waktu kontak, variasi pH, dan variasi konsentrasi biosorben, uji biosorpsi, dan uji desorpsi Hasil dari penelitian ini adalah diperoleh biosorben kulit pisang raja sereh yang difermentasikan dengan Rhizopus oligosporus. Telah diperoleh kondisi optimum biosorpsi untuk biosorpsi non-fermentasi yaitu pada pH 5, waktu kontak 40 menit, dan konsentrasi biosorben 0,1 gram. Sedangkan untuk biosorben fermentasi mencapai kondisi optimum pada pH 5, waktu kontak 10 menit, dan konsentrasi biosorben 0,07 gram. Isotherm adsorpsi yang sesuai untuk biosorben produk non-fermentasi dan produk fermentasi yaitu menggunakan model isotherm Freundelich dengan nilai koefisien regresi (R2 ) berturut-turut 0,9707 dan 0,9778. Kata Kunci : Biosorpsi, Fermentasi, Solid State Fermentation, Kulit Pisang, R.oligosporus
Zat warna adalah salah satu bahan yang sering digunakan pada industri tekstil. Salah satu limbah tekstil zat warna yang dihasilkan cukup besar di Indonesia adalah kristal violet. Kristal violet sangat berbahaya bagi kesehatan karena bersifat toksik, mutagenik dan karsinogenik. Berbagai metode telah dikembangkan untuk menanggulangi permasalahan tersebut seperti flokulasi, koagulasi, reverse osmosis dan biosorpsi. Biosorpsi menggunakan biomassa limbah pertanian maupun dari mikroba terutama jamur sudah banyak dilaporkan. Sehingga dilakukan peningkatan kapasitas biosorpsi dengan menggabungkan dua jenis biomassa dari limbah pertanian dan jamur dengan metode Solid State Fermentation (SSF). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh produk fermentasi kulit singkong dengan menggunakan Rhizopus oligosporus, memperoleh kondisi optimum untuk biosorpsi meliputi konsentrasi biosorben, pH dan waktu kontak, dan mengetahui model isoterm adsorpsi yang sesuai melalui pengujian model isoterm Langmuir dan model isoterm Freundlich. Hasil yang diperoleh kondisi optimum biosorpsi untuk biosorben non-fermentasi yaitu pada konsentrasi adsorben 0,1 gram, pH 7 dan waktu kontak 120 menit. Untuk biosorben fermentasi yaitu pada konsentrasi adsorben 0,1 gram, pH 7 dan waktu kontak 60 menit. Telah diketahui isoterm adsorpsi yang sesuai untuk biosorben non-fermentasi dan fermentasi yaitu menggunakan model isoterm Freundlich dengan nilai koefisien regresi (R2 ) berturut-turut 0,9392 dan 0,9621. Kata kunci : Kristal violet, Limbah kulit singkong, Rhizopus oligosporus, Biosorpsi
Vitamin C dan beta-karoten merupakan bahan aktif yang dibutuhkan dalam tubuh manusia namun mudah teroksidasi. Dibutuhkan enkapsulan seperti fosfolipida untuk melindungi vitamin C dan beta-karoten. Fosfolipida mampu membentuk struktur liposom yang dapat mengenkapsulasi vitamin C dan beta-karoten dengan kemampuan swarakitnya. Meskipun penelitian secara in vitro telah dilakukan, studi dinamika molekuler mengenai fosfolipida yang diberi penambahan kolesterol, vitamin C, dan beta-karoten belum pernah dilakukan sebelumnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui struktur, karakter, dan profil hasil agregasi fosfolipida dengan penambahan kolesterol, vitamin C, dan beta-karoten. Penelitian ini menggunakan struktur coarse-grained 3-dimensi fosfolipida (DLPS, DOPS, DLiPS, DLiPC), kolesterol, vitamin C, dan beta-karoten agar penelitian dapat dilakukan pada perangkat dengan spesifikasi standar tanpa mengurangi informasi molekulnya. Tahap-tahap dalam penelitian ini meliputi preparasi awal, preparasi akhir, simulasi Coarse Grained-Molecular Dynamics (CG-MD) dan analisis hasil CG-MD. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Nanoscale Molecular Dynamics (NAMD). Analisis hasil simulasi meliputi kestabilan konformasi melalui nilai Root Mean Square Deviation (RMSD), profil energi melalui nilai energi total dan waktu hidup, area per lipid, diameter liposom, dan ketebalan membran. Analisis dan visualisasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Visual Molecular Dynamics (VMD), Grace, GNU Image Manipulation Program (GIMP), dan MS. Excel. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa secara in silico sistem membentuk berbagai macam struktur metastabil seperti concave micelle, disc-like micelle, toroidal micelle, dan liposom serta struktur stabil seperti planar bilayer. Sistem dengan penambahan konsentrasi kolesterol 30% dan 40% juga memiliki potensi paling kuat dalam membentuk liposom dibandingkan konsentrasi lain, dengan ataupun tanpa vitamin C dan beta-karoten. Penambahan kolesterol meningkatkan nilai energi total, ketebalan membran, diameter liposom, dan waktu hidupnya. Simulasi dinamika molekuler ini mampu memberikan prediksi bahwa liposom mampu mengenkapsulasi vitamin C dan beta-karoten dengan baik melalui profil hasil agregasinya. Kata Kunci : Fosfolipida, Agregasi, Dinamika Molekuler, NAMD, Coarse-Grained
Penelitian tentang pengaruh variasi waktu hidrotermal pada sintesis katalis Ni-Cu/silika terhadap karakter pori pengemban silika untuk reaksi hidrorengkah minyak jelantah menjadi biofuel telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh material silika hasil sintesis dengan variasi waktu hidrotermal, memperoleh katalis Ni-Cu berpengemban silika serta menentukan uji aktivitas dan selektivitas katalis Ni-Cu/silika pada reaksi hidrorengkah minyak jelantah menjadi biofuel. Sintesis katalis pengemban silika dilakukan melalui metode hidrotermal dengan suhu 100oC yang divariasikan lama waktu hidrotermal 24 jam, 48 jam, dan 72 jam. Kemudian sintesis katalis Ni-Cu/Silika dengan menambahkan 5% logam Ni dan Cu dengan rasio mol 3:1 melalui metode impregnasi. Selanjutnya dilakukan uji aktivitas katalis pada reaksi hidrorengkah minyak jelantah menjadi biofuel. Hasil sintesis katalis Ni-Cu/Silika berupa padatan amorf berwarna putih kecoklatan. Bertambahnya lama waktu hidrotermal akan menurunkan nilai keasaman katalis, diameter ukuran pori dan hasil konversi produk uji aktivitas katalis pada reaksi hidrorengkah. Hasil karakterisasi menggunakan metode BET diperoleh luas permukaan paling besar yaitu pada katalis Ni-Cu/Silika 24 jam sebesar 160,961 m2 /g. Nilai keasaman berbanding lurus dengan aktivitas katalis dan berbanding terbalik dengan selektivitas. Hasil penentuan keasaman katalis menunjukkan bahwa meningkatnya nilai keasaman permukaan katalis diikuti oleh kemampuan meningkatnya dalam mengkonversi minyak jelantah menjadi biofuel. Adapun hasil selektivitas produk terbaik yaitu sebesar 61,56 % terhadap pembentukan hidrokarbon fraksi biogasoline pada katalis Ni-Cu/Silika 72 jam. Kata kunci: hidrotermal, silika, katalis Ni-Cu/silika, hidrorengkah
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh temperatur kalsinasi pada proses modifikasi lempung alam dengan interkalasi surfaktan cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) dan pilarisasi magnetit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh komposit lempung-CTAB-magnetit, menentukan pengaruh temperatur kalsinasi dalam sintesis komposit lempungCTAB-magnetit terhadap kemampuan adsorpsi minyak dalam air, dan menentukan kemampuan adsorpsi minyak dalam air dari adsorben hasil sintesis. Sintesis komposit diawali dengan pencampuran lempung dan larutan CTAB dengan pengadukan dilanjutkan proses kopresipitasi untuk pembentukan magnetit. Proses kopresipitasi dilakukan dengan mencampurkan FeCl3.6H2O dan FeSO4.7H2O yang kemudian diendapkan menggunakan NH4OH. Material yang diperoleh di karakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk identifikasi gugus fungsi dan X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui basal spacing sampel. Adsorben hasil sintesis digunakan untuk adsorpsi minyak dalam air. Sisa minyak yang tidak teradsopsi diukur dengan metode titrasi asam basa. Hasil yang diperoleh adalah material berwarna kehitaman pada temperatur kalsinasi 450 oC dan warna merah bata setelah kalsinasi 650 oC. Kemampuan adsorpsi LempungCTAB-Magnetit terbaik diperoleh pada konsentrasi minyak 20 % sebesar 87,43 %, 89,14 % untuk lempung-CTAB-magnetit, lempung-CTAB-magnetit kalsinasi 450 oC, sedangkan untuk lempung-CTAB-magnetit kalsinasi 650 oC adsorpsi optimum terjadi pada konsentrasi minyak 15 % dengan kemampuan adsorpsi sebesar 83,33%. Peningkatan temperatur kalsinasi dapat menurunkan basal spacing dan kemampuan adsorpsi, yang menandakan bahwa kehadiran CTAB berpengaruh besar terhadap kemampuan adsorpsi minyak. Kata kunci : lempung, cetyltrimethylammonium bromide, magnetit, interkalasi, pilarisasi
Studi tentang efek perlakuan pemasakan terhadap berbagai bahan makanan sudah banyak dilaporkan. Pada umumnya efek pemasakan menyebabkan perubahan pada nutrisi atau bahkan menurunkan kadar antioksidan dan fenoliknya. Tempe dan gembus adalah salah satu sumber protein nabati yang popular di Indonesia. Sejauh ini belum ada laporan terkait efek pemasakan terhadap bahan tersebut. Peneliti sebelumnya melaporkan bahwa tempe dengan perlakuan pemanggangan menunjukkan kapasitas antioksidan tertinggi, namun pada gembus efek perlakuan pemasakan sampai saat ini belum dilaporkan. Dalam studi penelitian ini, gembus di beri 5 pemasakan, seperti pengovenan, perebusan, penumisan, pengukusan masing – masing 5 menit kecuali dalam penggorengan 3 menit. Kemudian sampel dikeringkan dengan cara freeze dry. Sampel kering lalu di ekstraksi menggunakan etanol 70%. Ekstrak diuji total flavonoid,total fenol dan aktifitas antioksidanya. Hasil penelitian menunjukkan pada sampel goreng dan tumis menunjukkan perubahan warna karena adanya reaksi maillard. Semua efek pemasakan menyebkan penurunan kadar flavonoid, penurunan tertinggi pada metode goreng, sedangkan penurunan terendah pada metode oven. Efek pemasakan menyebabkan kadar fenolik pada sampel kukus, rebus, tumis, rebus mengalami penurunan, namun pada sampel oven ada sedikit kenaikan. Aktivitas antioksidan sejalan dengan total fenoliknya, sehingga pada metode oven menunjukkan aktivitas tertinggi sedangkan penggorengan menunjukkan aktivitas antioksidan terendah. Kata Kunci: Tempe Gembus. Pemasakan, Antioksidan, Fenolik, Flavonoid
Perkembangan industri batik tekstil dalam memenuhi kebutuhan sandang, industri batik tidak lepas dari pewarnaan kain. Pewarna yang umum digunakan di industri tekstil adalah pewarna sintetik karena warna yang dihasilkan lebih menarik, pengerjaan pewarnaan cepat dan zat warna sintetis mudah diperoleh. Salah satu pewarna tekstil yaitu indigo carmine yang menghasilkan warna biru tua Pada proses pewarnaan kain, zat warna tidak memungkinkan untuk berinteraksi langsung karena mudah luntur. Maka dibutuhkan suatu zat yang dapat mengikat warna dengan kain agar warna yang dihasilkan lebih tahan luntur dan merata yaitu zat mordan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaruh logam Al(III) dan Cu(II) sebagai mordan pada pewarnaan kain, serta membandingkan kemampuan logam Al(III) dan Cu(II) sebagai mordan terhadap zat warna indigo carmine. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah premordanting, yaitu kain lebih dahulu diberi mordan lalu dicelupkan pada zat warna. Hasil penelitian menunjukkan rasio mol terbaik berada pada 1:5. Kainkatun yang tidak diberi perlakuan dengan logam mordan, diperoleh warna biru tua pada panjang gelombang maksimum 610 nm, dan dengan logam mordan Al2(SO4) diperoleh warna biru tua lebih pekat pada panjang gelombang maksimum 607 nm, dan dengan mordan CuSO4.5H2O diperoleh warna yang berbeda yaitu hijau kebiruan pada panjang gelombang maksimum 610 nm. Hasil analisis SEM-EDX mendeteksi unsur aluminium 0,40% dan unsur tembaga sebanyak 0,35%. Hasil aplikasi uji ketahanan luntur kain berdasarkan SNI, dibandingkan dengan kain yang tidak diberi perlakuan dengan logam mordan, menunjukkan bahwa dengan penggunaan logam mordan lebih baik dalam mempertahankan ikatan zat warna. Kata kunci : Indigo carmine, Mordan, Al2(SO4), CuSO4.5H2O