Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Palm Kernel Meal (PKM) merupakan by-product pengolahan minyak kernel sawit yang jarang dimanfaatkan. Penggunaan masih terbatas sebagai campuran pakan ternak dengan komposisi 3-5% dari total pakan. Hal ini disebabkan tingginya serat kasar mencapai kisaran 20-40% dari berat kering PKM. Padahal, PKM mengandung komposisi mannan dengan kandungan total 45-56% pada jaringan hemiselulosa. Pemanfaatan lebih lanjut biomassa PKM sebagai substrat produksi β-mannanase dan menghasilkan turunan mannooligosakarida (MOS) sangat menjanjikan. Konsentrasi PKM sebagai substrat, pH, suhu inkubasi, dan penambahan mikropartikel Al2O3 sebagai faktor penentu simulasi RSM. Kondisi operasi terpilih menjadi basis scale-up produksi fermentor batch kapasitas 1,5 L dengan pengaruh laju aerasi 1,0 vvm. Disamping, itu dilakukan estimasi parameter kinetika pertumbuhan Kitasatospora sp. produksi aktivitas β-mannanase dan substrat PKM terkonsumsi dengan asumsi model Logistik, Luedeking-Piret dan Modified Luedeking-Piret. Titik optimum yang diperoleh dilanjutkan dengan purifikasi parsial. Setelah itu, hidrolisis PKM dilakukan untuk mengamati sinergisitas pelarut NaOH-HCl dengan enzim sebagai ekstraktor turunan mannan. Simulasi menunjukkan 3% (w/v) PKM, pH 6,5, suhu 34 °C, dan 0,2% (v/v) Al2O3 merupakan kondisi terpilih untuk scale-up. Pada fermentor 1,5 L setelah melalui pemurnian parsial, diperoleh aktivitas tertinggi 44,34 U/mL, laju aktivitas 0,302 U/mL-1 jam-1, konsentrasi delta gula total (ΔS) 39,17 gr/L, dan SUY 78,15%. Estimasi kinetika dari fitting model terukur µmax, Xo, Xmax, β, α, Z, dan γ secara berurutan adalah 0,0492 jam-1; 0,435 gr/L; 8,93 gr/; 0,085 U/mgX.jam; 4,467 U/mgX; 0,026 grS/grX.jam; dan 4,328 grS/grX. Adapun hasil hidrolisis zona bening dan TLC menunjukkan kemampuan β-mannanase yang disintesis Kitasatospora sp. menghasilkan turunan MOS yang didominasi mannobiosa (M2), dengan 72 jam pembentukan dari bantuan pelarut. ......Palm Kernel Meal (PKM), called as by-product from palm kernel oil processing, which is rarely being utilized. The usage is limited as livestock feed’s blend with composition accounted only 3-5% off from total feed. The problem lies on the high content of crude fibres, up to 20-40% of PKM’s dry matter. Meanwhile, PKM contains relatively high mannan comprises around 45-56% from hemicellulose’s tissue. Further application of PKM biomass as substrate for β-mannanase production and resulting any derivatives of mannooligosaccharides (MOS) are very promising. Substrate, initial pH, incubation temperature, and additional microparticle Al2O3 were determined as independent factors for RSM simulation. The chosen condition was used for scalled-up through 1,5 L stirred tank-bioreactor batch, 1,0 vvm aeration rate. The kinetics parameters of Kitastospora sp. growth, enzyme production and substrate consumption were estimated through Logistic, Luedeking-Piret, and Modified Luedeking-Piret model assumption. The optimal point obtained was continued by partial purification. Subsequently, PKM hydrolysis was also done to observe synergistic enzyme effect with NaOH-HCl solvent-assisted for mannan’s derivative produced. The evidence showed 3% (w/v) PKM, pH 6.5, 34 °C, and 0.2% (v/v) Al2O3 were the best operating for β-mannanase production. Further confirmation in scale-up phase indicated the highest enzyme activity, rate of production, total sugar concentration, and SUY were calculated as 44.34 U/mL, 0.302 U/mL-1 hr-1, 39.17 g/L and 78.15%, respectively. Kinetics production parameter components, comprised as µmax, Xo, Xmax, β, α, Z, and γ, were expected around 0,0492 hr-1; 0,435 g/L; 8,93 g/; 0,085 U/mgX.hr; 4,467 U/mgX; 0,026 gS/gX.hr; dan 4,328 gS/gX, respectively. From clear zone and TLC experimental, it proved that the enzyme was capable to produce MOS from PKM, mainly mannobiose (M2) with extension of 72 hours duration by solvent-assisted enzymatic reaction.

Abstrak :
Mannan is an abundant polysaccharide that can be found in konjac (Amorphophallus sp.). Mannan can be enzymatically hydrolyzed using mannanase to produce manno-oligosaccharides which can be used as a prebiotic. The aims of this research are to determine the production time of mannanase from Streptomyces lipmanii, perform enzyme characterization, optimize the hydrolysis time, and characterize the hydrolysis product. A qualitative assay using the indicator Congo red showed that S. lipmanii generated a clear zone, indicating that S. lipmanii produced mannanase in konjac medium and possessed mannanolytic activity. Enzyme activity was determined through reducing sugar measurement using the dinitrosalycylic acid method, and optimum enzyme production was achieved at the second day of culture. Characterization of the enzyme showed that hydrolysis was optimum at pH 7 and at a temperature of 50 oC. The reducing sugar content was increased by an increasing the hydrolysis time, and reached an optimum time at 2 h. The degree of polymerization value of three was achieved after 2 h hydrolysis of mannan from konjac, indicating the formation of oligosaccharides. Analysis by thin layer chromatography using butanol, acetic acid, and water in a ratio of 2:1:1 as eluent showed the presence of compounds with a retention time between those of mannose and mannotetrose. Confirmation was also performed by HPLC, based on the retention time.

Hidrolisis Enzimatik Mannan dari Umbi Porang (Amorphophallus sp.) menggunakan Enzim Mannanase dari Streptomyces lipmanii untuk Pembuatan Manno-oligosakarida. Mannan adalah polisakarida yang melimpah yang dapat ditemukan pada umbi porang (Amorphophallus sp.). Mannan dapat dihidrolisis secara enzimatik menggunakan mannanase untuk memproduksi manno-oligosakarida, yang dapat digunakan sebagai prebiotik. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan waktu produksi mannanase dari Streptomyces lipmanii, karakterisasi enzim, optimasi waktu hidrolisis, dan karakterisasi produk hidrolisis. Uji kualitatif dengan menggunakan Congo red, menunjukkan bahwa S. lipmanii menghasilkan zona bening, yang menunjukkan bahwa S. lipmanii menghasilkan mannanase dalam medium umbi porang dan memiliki aktivitas mannanolitik. Aktivitas enzim ditentukan melalui pengukuran gula pereduksi menggunakan metode asam dinitrosalisilat, dan produksi optimum enzim dicapai pada kultur hari kedua. Karakterisasi enzim menunjukkan bahwa reaksi hidrolisis optimum pada pH 7 dan suhu 50 °C. Kadar gula pereduksi meningkat dengan bertambahnya waktu hidrolisis, dan mencapai optimum pada jam kedua. Derajat polimerisasi senilai 3 telah tercapai setelah hidrolisis mannan selama 2 jam yang menunjukkan terbentuknya oligosakarida. Analisis dengan kromatografi lapis tipis menggunakan eluen butanol, asam asetat, dan air dengan rasio 2:1:1, menunjukkan adanya senyawa yang memiliki faktor retensi antara mannosa dan mannotetrosa. Hasil tersebut juga dikonfirmasi dengan kromatografi cair kinerja tinggi, berdasarkan waktu retensi senyawa.