Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK
Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa kapang lokal Rhizopus stolonifer UICC 137 dapat mentransformasikan substrat progesteron menjadi llα- hidroksiprogesteron tetapi produk biotransformasi yang dihasilkan masih relatif kecil. Peningkatan produk biotransformasi yang lebih tinggi mungkin dapat dilakukan melalui pengembangan galur, misalnya dengan teknik mutasi.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan galur Rhizopus stolonifer UICC 137 dalam melakukan transformasi progesteron menjadi llα- hidroksiprogesteron melalui mutasi dengan iradiasi sinar-y dari Co-60.

Penelitian ini menggunakan disain percobaan rancangan acak lengkap dengan keragaman dosis iradiasi (0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; ...; 0,6 kGy). Metode seleksi mutan yang digunakan berdasarkan % transformasi tertinggi. Selanjutnya kultur hasil iradiasi yang memberikan % transformasi tertinggi ditanam dan koloni yang tumbuh diambil secara acak (randomized screening). Koloni-koloni tersebut kemudian diuji kemampuan biotransformasinya pada kondisi optimum yang mengikuti hasil penelitian sebelumnya, yaitu pH awal medium 5, saat penambahan substrat 14 jam, waktu inkubasi 8 jam, konsentrasi substrat 1g /1 dan laju pengadukan 100 gojogan / menit. Setiap perlakuan dilakukan tiga kali pengulangan dan diuji dengan analisis ragam (anova) satu arah. 11α- Hidroksiprogesteron yang dihasilkan dianalisis dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapang yang telah diiradiasi pada dosis tersebut memberikan % transformasi yang berbeda dibandingkan dengan kontrol. Tidak ada hubungan linear antara dosis iradiasi yang diberikan dengan % transformasi yang dihasilkan. Persen transformasi tertinggi dihasilkan oleh kapang yang telah diiradiasi dengan dosis 0,2 kGy yaitu sebesar 202,09 % nisbah terhadap kontrol. Pada dosis tersebut diperoleh tiga koloni yang memberikan % transformasi yang lebih rendah dibandingkan kontrol dan tiga koloni lain yang memberikan % transformasi yang lebih tinggi dari kontrol, yaitu F8nl sebesar 149,12 % nisbah terhadap kontrol,Fllnl sebesar 123,52 % nisbah terhadap kontrol dan F12nl sebesar 141,16 % nisbah terhadap kontrol. Hasil analisis ragam dan analisis Duncan menunjukkan bahwa di antara masing-masing koloni tersebut berbeda secara berarti, semua koloni tersebut juga berbeda secara berarti jika dibandingkan dengan kontrol. Koloni F8nl memberikan % transformasi tertinggi.

Abstrak :
Aktivitas biologi, toksisitas, disposisi dan metabolisme obat sangat berbeda untuk masing-masing enansiomer obat khiral. Banyak senyawa khiral yang aktivitas biologinya semata-mata terletak pada salah satu enansiomer, sedangkan enansiomer pasangannya bersifat kurang potensial untuk pengobatan, tidak aktif, bersifat toksik atau bahkan bereaksi berlawanan dengan efek yang diinginkan. Penelitian ini bertujuan melakukan isolasi dan karakterisasi lipase R stolonifer UICC 137 serta aplikasinya sebagai biokatalis untuk hidrolisis (R,S)-ibuprofen metil ester. Lipase diisolasi dari enzim kasar dengan metode pengendapan bertahap menggunakan amonium sulfat. Aktivitas lipolitik lipase ditentukan terhadap substrat minyak zaitun dengan metode titrimetrik. Resolusi (R,S)-ibuprofen metil ester dengan biokatalis lipase dilakukan dengan metode hidrolisis di dalam buffer pH 7,0 dan temperatur 40-42°C. Sebagai pembanding, dilakukan resolusi (R,S)-ibuprofen metil ester dengan biokatalis lipase Candida rugosa (Sigma). Analisis produk resolusi dilakukan dengan spektrofotometer IR, polarimeter dan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) yang dilengkapi dengan kolom khiral Cyclobond I 2000. Kondisi optimum untuk penentuan aktivitas lipolitik adalah pH 7-7,5 dan temperatur 370 C. Enzim kasar R. stolonifer UICC 137 mempunyai aktivitas spesifik 20,20 Unit/ mg protein, nilai Vmaks = 15,15 µmol/menit dan KM = 12,5 mg/ ml. Enzim kasar dapat mempertahankan aktivitas lipolitiknya sebesar 79,90 %, 68,04 % dan 52,62 % setelah diinkubasi selama 90 menit pada temperatur 40, 50 dan 600 C. Diantara 4 fraksi lipase yang diperoleh, lipase fraksi 30 - 60 % mempunyai aktivitas spesifik yang lebih tinggi yaitu 47,70 -Unit/mg protein. Resolusi (R,S)-ibuprofen metil ester dengan biokatalis lipase fraksi 30 - 60 % menghasilkan produk ibuprofen (43,1456 %) dengan kelebihan enansiomer-S (enantiomeric excess = ees) = 19,334 %.

---

Isolation and Characterization of Rhizopus stolonifer UICC 137 Lipase and Its Application for Resolution of (R,S)-Ibuprofen Methyl Ester The biological activity, toxicity, drug disposition and metabolism can be dramatically different for the enantiomers of a chiral drug. There are numerous chiral compounds in which the desired biological activity solely resides in one enantiomer of chiral drug, with the other isomers being less potent, inactive, toxic, or even acting with cross-purpose effect. The aim of this study was to isolate and characterize the crude lipase of Rhizopus stolonifer UICC 137. Characterization of lipase was focused on the specific ability of lipase to hydrolyze (R,S)-ibuprofen methyl ester. The lipase was isolated from the crude enzyme by ammonium sulfate precipitation method. The lipolitic activity was determined by titrimetric method toward olive oil - arabic gum emulsion as a substrat. The lipase-catalyzed resolution of (R,S)-ibuprofen methyl ester were carried out at 40-42° C in phosphate buffer pH 7,0. The resolution products were analyzed by IR Spectrophotometer, polarimeter and HPLC system equipped with a chiral column of CyclobondI 2000. A resolution of (R,S)-ibuprofen methyl ester using C rugosa lipase (Sigma), was used as a reference. The optimum condition for lipolitic activity measurement were pH of 7,5 and temperature of 37° C. The crude enzyme has a specific activity of 20,20 Unit/ mg protein, the Vmax was 15,15 µmol/min and Km was 12,5 mg/ ml. The crude enzyme retained 79,90 %, 68,04 % and 52,62 % of its lipolytic activity, when incubated for 90 minutes at temperature of 40, 50 and 60 ° C respectively. Among four lipase fraction, the 30 - 60 % lipase fraction has a higher specific activity of 47,70 Unit/ mg protein. The resolution of (R,S)-ibuprofen methyl ester by the 30 - 60 % lipase fraction produced an enantioenriched S(+)-ibuprofen with an enantiomeric excess of 19,334 %.

Abstrak :
ABSTRAK Upaya untuk meningkatkan aktivitas biotransformasi progesteron menjadi 11 a-hidroksiprogesteron oleh kapang lokal Rhizopus stolonifer UICC 137 dengan cara pemilihan media dan perbaikan galur dengan cara iradiasi UV, belum memberikan hasil seperti yang diinginkan. Pada Penelitian ini, Galur Rhizopus stolonifer UICC 137 dan Rhizopus stolonifer 137 M yang merupakan mutan dari R stolonifer UICC 137 yang diperoleh dengan radiasi UV, dikembangkan sehingga memiliki kemampuan mentransformasi progesteron menjadi 11cc-hidroksiprogesteron yang lebih tinggi dari galur tetuanya. Pengembangan galur dilakukan dengan cara mutasi kimia menggunakan N-metil-N-nitro-N-nitrosoguanidin (NTG). Perlakuan dengan konsentrasi NTG 100 mg/1 dan 120 mg/l selama 2 jam yang memberikan laju kehidupan 1 % digunakan untuk memproduksi mutan mutan yang diharapkan. Sebanyak 56 isolat mutan dari tetua tipe liar dan 58 isolat dari tetua tipe mutan dikoleksi untuk pengujian lebih lanjut. Seleksi mutan dilakukan berdasarkan kestabilan aktivitas biotransformasi sampai generasi ke-5 dengan menggunakan kondisi optimum hasil penelitian sebelumnya (pH 5,0 ; temperatur 30 °C ; laju pengadukan 100 rpm ; dan kepadatan inokulum 2 x 106 spora/ml, dengan volume kerja 20 ml dalam labu erlenmeyer 100 ml). Isolat LM 02, MM 19 dan MM 79 merupakan mutan yang stabil dan mempunyai kemampuan yang lebih tinggi dalam biotransformasi progesteron menjadi 11 cc-hidroksiprogesteron dibanding dengan tetuanya. Optimasi biotransformasi dengan penambahan induser memberikan hasil bahwa konsentrasi induser (progesteron) 10-3M mampu meningkatkan aktivitas biotransformasi tertinggi untuk semua isolat yang diuji. Induksi sintesis enzim yang berperan dalam menghidroksilasi progesteron juga dipengaruhi oleh konsentrasi substrat yang tersedia dalam medium. Konsentrasi substrat sebesar 0,75 gll merupakan konsentrasi substrat terbaik. untuk isolat isolat LM 02, MM 19 dan MM 79. Berlangsungnya reaksi .biotransformasi juga sangat dipengaruhi oleh ketersediaan oksigen terlarut dalam medium. Laju transfer oksigen (OTR) sebesar 0,0196608 g mol 02/1.jam, memberikan hasil terbaik dengan aktivitas biotransformasi sebesar 59,97 ; 72, 03 ; 64,90 ; 46,73 dan 46,17 % masing-masing untuk isolat LM 02, MM 19, MM 79 dan tetua liar (L) dan tetua Mutan (M). Kondisi optimum untuk reaksi biotransformasi isolat terpilih LM 02, MM 19 dan MM 79 adalah sebagai berikut : penambahan induser sebesar 10"3 M, waktu penambahan substrat jam ke-14 setelah inokulasi, konsentrasi substrat sebesar 0,75 g/l serta OTR 0,0196608 g mol 02/l.jam. Persentase rendemen hasil hidroksilasi progesteron menjadi 11a-hidroksiprogesteron masing-masing sebesar 28,33 ; 56,01 ; dan 40,56 % lebih tinggi dari kontrol (tetua Liar dan tetua Mutan).

---

ABSTRACT Enhancement of the Activity of Rhizopus Stolonifer UICC 137 and Rhizopus Stolonifer 137 M for Biotransformation of Progesterone to 11-a HydroxyprogesteroneAn attempt to enhance the biotransformation activity of progesterone to 11-a hydroxyprogesterone of indigenous mold Rhizopus stolonifer UICC 137 by selection of media and strain improvement has not met the satisfactory result. In this research, Rhizopus stolonifer UICC 137 (wild type) and Rhizopus stolonifer UICC 137 M, a mutant strain obtained by y irradiation, were developed so that it possess higher- activity in transforming progesterone to 11-a hydroxyprogesterone than that of its parents. Strain development was done by chemical mutagenesis with N-methyl-N nitro-N-Nitrosoguanidine (NTG). Mutagenesis with NTG 100 mg/I and 120 mg/I that provide survival rate of 1% was used for mutant production. Fifty six strains of mutant from wild type parent and 58 strains of mutant from mutant parent were collected for further experiment. The selection of mutant was based on the stability of biotransformation activity until the 5'h generation. The molds were cultivated under optimum condition of the previous experiment (pH 5.0; temperature 30° C; agitation 100 rpm and inoculum size 2 x 10 6 spore/ml). Strains LM 02, MM 19 and MM 79 were stable mutants and possess higher activity in transforming progestrone to 11-a hydroxyprogesterone than their parents. Optirnation of biotransformation condition with inducer addition exhibited that progesterone 10-3 M is able to enhance the biotransformation of all strains tested. Induction of enzyme responsible for progesterone 11-a hydroxylation was affected by the concentration of the substrate. Progesterone 0.75 gll was the best concentration for Lm 02, MM 19 and MM 79. Biotransformation reaction was also strongly affected by disolved oxygen concentration in media. Upon determination of oxygen transfer rate (OTR) optimum for biotransformation, OTR 0.0196608 g mol. 02/l.h. exhibited the highest activity. Under this condition the biotransformation activity of LM 02, MM 19 MM 79 wild type (L) and mutant parent (M) were 59.97; 72.03; 64.9; 46.73 and 46.17% respectively. Optimum condition for biotransformation reaction for selected strains is: inducer (progesterone ) 10-3M, substrate addition 14 h after inoculation, substrate concentration 0.75 g/l and OTR 0.0196608 g mol 02/I.h. Conversion of progestrone II-a hydroxylation were 28.33; 56.01; 40.46 % higher than their control (parents).