Departemen Biokimia IKAHIMKI Profil   Departemen Buku   Tamu Arsip Tugas   Akhir Arsip Pengumpan RSS

Arsip untuk ‘Artikel’ Kategorikorban bencana, pangan darurat, pangan fungsional, pengganti mie

Kebutuhan Pagan Fungsional Darurat untuk Korban   Bencana Dalam Artikel di 20/03/2010 pada 07:55

Bencana alam yang pernah terjadi di Indonesia diantaranya adalah tsunami, banjir, longsor, gempa bumi dan gunung meletus kerap terjadi. Dampak yang ditimbulkan tidak hanya kerusakan infrastruktur dan bangunan tetapi juga memberikan kondisi sulit bagi korban bencana alam dalam ketersediaan makanan. Selama ini bantuan makanan yang disalurkan biasanya berupa mie instan atau makanan sejenis lainnya. Penggunaan mie instan selain tidak sesuai dengan standar gizi rata-rata, mie isntan tersebut juga memerlukan piranti pendukung dalam mengolah makanan seperti air bersih dan energi.

Indonesia merupakan negara maritim mempunyai potensi hasil budidaya laut yang sangat menjajikan, diantara hasil dari budidaya laut adalah rumput laut dan udang. Potensi rumput laut Indonesia tiap tahunnya mencapai 17,7 juta ton rumput laut kering dengan lahan mencapai 1,2 juta ha, tetapi sampai saat ini baru 300.000 ton rumput laut yang dapat dihasilkan. Selain rumput laut, Indonesia mempunyai potensi budidaya udang yang berkembang dengan pesat sehingga udang dijadikan komoditas ekspor non migas yang dapat

diandalkan, tetapi limbah yang dihasilkan berupa kulit udang belum dimanfaatkan sevara maksimal.

Artikel ini akan menganalisi potensi pemanfaatan sumber daya lokal yaitu hasil budidaya laut meliputi rumput laut dan limbah kulit udang untuk inovasi pangan darurat. Diketahui bahwa rumput laut dan limbah kulit udang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan pangan darurat bergizi tinggi yang dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Pangan darurat yang selama ini digunakan yaitu mie instan tidak memenuhi standar gizi pangan kebutuhan rata-rata, sedangkan inovasi pangan darurat dari rumput laut dan limbah kulit udang mempunya nilai gizi yang sesuai dengan standar gizi rata-rata. Keunggulan lain inovasi pangan darurat yaitu kandungan Chitooligosaccharides sebagai prebiotik dan beryodium.

▶ Komentar

biodiversitas, indonesia, plasma nutfah

Megabiodiversitas Indonesia sebagai Target   Unggulan Dalam Artikel di 02/02/2010 pada 07:11

Era bioteknologi sedang berkembang dengan pesat. Salah satu target adalah bioteknologi mikrobio, kultur jaringan tanaman dan bioproses. Di Indonesia sendiri, sudah ada pusat penelitian bioteknologi yaitu UPT Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia yang bertempat di Cibinong Bogor. Kebetulan si cimie ada kesempatan magang untuk neliti enzim selulase dan xilanase asal actinomycetes BTCC 2006 hasil explorasi biodiversity di Indonesia.

Perkembangan bioteknologi di Indonesia memfokuskan pada eksplorasi plasma nutfa asal Indonesia untuk anti biotic, enzim unggul untuk pertanian dan industry. Limbah pertanian di Indonesia seperti jerami padi, tongkol jagung sangat melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Sebagian besar limbah pertanian hanya dibakar saja, tetapi aktivits ini malah menyumbangkan cukup besar CO2 yang dapat memberikan dampak polusi udara disekitarnya.

Sementara kandungan hemiselulosa dan selulosa limbah pertanian cukup tinggi. Hemiselulosa mempunyai beberapa komposisi karbohidrat sehingga diperlukan suatu alat yang mampu memutus ikatan dalam hemiselulosa menjadi monomer-monomernya.

Diantaranya beberapa enzim yang digunaan menghidrolisis hasil limbah pertanian untuk pemanfaatan limbah pertanian yaitu enzim selulase, enzim xilanase, enzim mananase, enzim amylase, enzim inulinase dan beberapa enzim hidrolitik lainnya.

Eksplorasi sumber daya alam dengan biodiversitas mikroba penghasil enzim-enzim unggul untuk pemanfaatan limbah pertanian. Apabila meninjau geografis alam Indonesia, Indonesia termasuk menjadi potensi biodiversitas mikroorganisme penghasil enzim unggul. Jika ingin mendapatkan enzim termofilik dapat diisolasi dari kawah gunung di Indonesia, sumber air panas dan berbagai enzim lokal dari buah, bunga dan lingkungan di Indonesia.

▶ Komentar

docking, ligan, multititarget, mutasi, protein, tuberkulosis

Strategi Baru dalam Pengembangan Obat Multi-target MDR   Tuberkulosis Dalam Artikel di 10/07/2009 pada 07:33

Indonesia sebagai salah satu negara berkembang di dunia tidak luput dari masalah kesehatan. Salah satu masalah kesehatan di Indonesia yang menjadi perhatian dan penanganan yang serius adalah penyakit Tuberkulosis (TB). Bahkan, saat ini Indonesia merupakan negara terbesar ketiga masalah TB di dunia setelah negara India dan Cina. Hal ini terutama diakibatkan oleh adanya sifat resistensi pada TB terhadap OAT yang di Indonesia mencapai 6.300 kasus. Selama ini penanganan masalah resistensi TB terhadap obat OAT dilakukan dengan menggunakan Directly Observed Treatment (DOT). Metode DOT digunakan sejak tahun 1995 yang mempunyai beberapa dampak negatif. Perkembangan teknologi ini diharapkan dapat diaplikasikan di Indonesia untuk mengatasi permasalahan penyakit tropis MDR-TB Indonesia dengan mengeksplorasi senyawa aktif hasil biodivesitas fitokimia

Indonesia.

Pengobatan TB, obat OAT didesain untuk mampu berinteraksi secara rigid dengan protein-protein tertentu yang mempunyai peranan penting dalam proses siklus M. tuberculosis.

Protein target OAT yang selama ini digunakan sebagai reseptor obat adalah katalase peroksidase, RNA polimerase, pirazinamidase, arabinosiltransferase. Gagasan yang diajukan untuk menyelesaikan permasalahan MDR-TB adalah dengan mendesain obat multi-target menggunakan tehnik pemodelan struktur 3D dan docking molekular. Desain obat multi-target dilakukan dengan mengeksplorasi senyawa aktif asal Indonesia hasil eksplorasi fitokimia dan reseptor obat yang digunakan dapat berasal dari M. tuberculosis isolat Indonesia, sehingga diharapkan dapat menjadi suatu keunggulan bagi Indonesia untuk menyelesaikan permasalahan MDR-TB.

Dari hasil analisis yang dilakukan untuk mengetahui kelayakan implementasi gagasan yang diajukan dapat disimpulkan bahwa dengan mendesain obat multi-target anti MDR-TB menggunakan tehnik pemodelan 3D dan docking molekular isolat M. tuberculosis Indonesia mempunyai potensi besar untuk menyelesaikan permasalahan MDR-TB dengan keunggulan lokal. Keluaran yang diharapkan dari gagasan ini adalah diperoleh obat multi-target menggunakan senyawa aktif yang diperoleh dari eksplorasi fitokimia di Indonesia. Struktur 3D reseptor obat diperoleh dari amplifikasi sequen DNA gen penyandi protein tertentu yang digunakan sebagai target obat berasal dari isolat lokal Indonesia, sehingga desain obat multi-target anti MDR-TB dengan menggunakan tehnik pemodelan 3D dan docking molekular dapat digunakan sebagai solusi dalam mengatasi MDR-TB di Indonesia.

▶ Komentar

amilase, enzim, roti

Peningkatan Kualitas Roti Menggunakan Teknologi   Enzim Dalam Artikel di 05/06/2009 pada 07:21

Kita ketahui sebagian besar masyarakat kita mengkonsumsi makanan pokok nasi, hal ini berbeda sekali dengan masyarakat di Eropa atau dikota-kota besar. Roti merupakan makanan yang memiliki kandungan gizi karbohidrat yang tinggi. Kalau pada zaman dulu, mungkin hanya orang-orang tertentu saja yang memakan roti sebagai pengganti nasi, tetapi hal ini tidak dijumpai lagi pada jaman sekarang. Roti sudah banyak dijual dengan harga murah dan mudah untuk memeprolehnya. Dalam ilmu pangan, roti dikelompokkan dalam produk bakery, bersama dengan cake, donat, biskuit, roll, kraker, dan pie. Di dalam kelompok bakery, roti merupakan yang paling pertama dikenal dan paling popular di dunia hingga saat

ini.

Di Indonesia, mulanya hanya golongan–golongan masyarakat tertentu, yaitu golongan ekonomi ke atas yang mengkonsumsi roti. Itu pun hanya sebatas sebagai pengganti nasi pada saat sarapan pagi. Kemudian fenomena ini menjalar pada kelompok masyarakat sibuk, yaitu masyarakat  yang harus mengejar waktu  menuju tempat kerja. Kondisi ini juga dilakukan para mahasiswa untuk mensiasati sarapan pagi ketika ada jam perkuliahan dipagi hari dengan membeli roti sebagai simpanan makanan. Dalam kondisi ini, setangkup roti, menjadi alternatif menu sarapan pagi mereka. Mengapa roti dipilih? karena makanan ini dinilai cukup praktis dan kemudahan dalam mendapatkannya. Jika ditinjau dari segi kesehatan, kandungan protein yang terdapat dalam roti mencapai 9,7 %, lebih tinggi daripada nasi yang hanya 7,8 %. Selain itu,  nasi hanya memiliki kadar pati 4-8 %, sedangkan  dalam roti terdapat 13 % pati. Empat iris roti roti tawar akan menghasilkan kalori yang setara dengan sepiring nasi. Diungkapkan pula, bahwa sudah saatnya roti dipilih sebagai makanan pokok pengganti nasi. Jika sepertiga penduduk Indonesia mengkonsumsi roti, kita bisa membantu pemerintah mengatasi rawan pangan akibat kelangkaan beras.

Kualitas roti yang ada dipasaran beraneka ragam, tentu saja faktor harga sangat mempengaruhi. permasalahannya adalah bagaimana kita memperoleh roti dengan harga murah kualitas premium?Untuk masyarakat ekonomi menengah keatas, bukanlah suatu masalah besar jika mereka harus mengeluarkan uang dalam jumlah cukup besar, guna mendapatkan roti dengan kualitas tinggi. Namun, tentu saja ini menjadi bermasalah bagi masyarakat golongan ekonomi ke bawah atau mahasiswa. Yang mana mereka hanya mampu membeli roti dengan harga murah serta kualitas biasa. Tentu saja hal ini merupakan kondisi yang memprihatinkan, dimana ditengah keterbatasan ekonomi, masyarakat golongan ekonomi kebawah tidak pernah dapat merasakan roti kualitas tinggi. Roti yang memiliki kualitas tinggi adalah roti yang mengandung cukup gizi, memiliki tekstur lembut serta dapat mengembang dengan baik.

Pada umumnya, roti dengan harga Rp.500 – 1000, yang banyak dikonsumsi masyarakat golongan ekonomi ke bawah, memiliki tekstur kasar, keras dan kaku. Roti dengan harga Rp. 2.500 – 3.500, memiliki tekstur lebih lembut dan rasanya lebih enak. Sedangkan, jika roti dengan harga yang jauh lebih mahal, yaitu antara Rp.7.000 – 15.000, teksturnya jauh lebih lembut, tentu saja dari segi rasa jauh lebih enak.

Dari sinilah, diharapkan adanya roti dengan kualitas tinggi , namun dengan harga relatif murah. Solusinya adalah dengan menggunakan satu cara untuk mendapatkan roti kulitas premium harga minimum dengan menggunakan enzim xilanase. Penambahan enzim xilanase pada adonan roti akan dapat meningkatkan kualitas roti, tekstur roti menjadi lebih lembut dan menghasilkan kenaikan volume pada roti tersebut.

Penambahan enzim xilanase pada roti tidak akan merubah nilai gizi pada roti. Dimana, enzim xilanase akan mendegradasi penyusun dinding sel gandum, yaitu xylan. Xylan yang telah terdegradasi akan menghasilkan xilo-oligosakarida, yang merupakan bahan dasar prebiotik yang baik untuk pencernaan. Sehingga didalam roti enzim xilanase juga terdapat penambahan protein yang berasal dari enzim. Pengembangan produk makanan roti menggunakan teknologi enzim dapat meningkatkan pasar roti kualitas premium harga minimum mempunyai prospek yang cerah untuk menjadi suatu wirausaha dibidang biokimia.

▶ Komentar

antibiotik, hyaluronidase, lintah

Potensi Enzim Hyaluronidase dari Lintah sebagai   Antibiotik Dalam Artikel di 10/04/2009 pada 07:27

Mungkin kita sering mendengar tentang lintah atau pacet. Hewan ini memang sering dikonotasikan sebagai vampire darat karena gemar mengisap darah. Tetapi beberapa tahun akhir  ini lintah justru digunakan sebagai terapi pengobatan. Dalam tulisan ini akan mengulas mengapa lintah dipergunakan sebagai pengobatan alternatif beberapa penyakit.

Lintah atau pacet adalah sejenis cacing yang banyak terdapat di hutan hujan tropis, tempat yang lembab, sungai, danau, rawa dan laut. Di tempat-tempat berkemah yang dekat sungai, air terjun, dan jalur pendakian yang lembab, pacet mudah ditemukan. Mengingatkan pada salah satu kecamatan di wilayah mojokerto yaitu pacet dimana daerah itu merupakan daerah dataran tinggi dan banyak terdapat banyak lintah, mungkin ini salah satu asal mula mengapa dinamai pacet!

Tubuh pacet terdiri dari bagian-bagian seperti cincin yang dapat mengerut maupun mengembang, dengan tubuh berwarna hitam, merah atau berbintik. Bagian tubuh pacet peka cahaya, sentuhan, suhu, dan cuaca. Pacet memiliki alat pengisap berbentuk bulat di kedua ujung tubuhnya. Di tengah-tengah alat pengisap bagian depan terdapat mulut dan gigi. Kebanyakan pacet hidup sebagai parasit dengan cara mengisap darah atau jaringan tubuh binatang lain sebagai makanan. Ada juga yang hidup dengan makan sisa-sisa binatang dan tumbuhan.

Pacet menyerang korban dengan menggunakan alat pengisap bagian depan, lalu melukai dan mengisap darahnya. Pacet pengisap darah menghasilkan suatu cairan yang mampu mencegah terjadinya penggumpalan dan pengeringan darah, sehingga mempermudah pengisapan. Efek ini merupakan akibat dari enzim yang diekskresikan oleh lintah. Enzim yang dihasilkan oleh lintah adalah Hyaluronidase.

Hyaluronidase pertama kali dikenalkan oleh Karl Meyer (1934) sebagai enzim yang mendegradasi hyaluronan. Hyaluronidase adalah kelompok dari enzim yang aktif pada pH asam dan  netral. Berdasarkan spesifitasnya hyaluronidase dibagi menjadi dua kelompok, yaitu hyaluronidase yang non-spesifik dan yang spesifik mendegradasi hyaluronan. Enzim hyaluronidase dengan spesifitas mendegradasi hyaluronan mempunyai kegunaan yang sangat besar dalam ilmu pengetahuan dan kesehatan.

Hyaluronidase lintah (E.C. 3.2.1.36) yang merupakan endo-β-glukuronidase, mendegradasi hyaluronan dengan produk akhir tetrasakarida (produk utama) dan heksasakarida. Enzim ini diisolasi dari lintah Hirudo medicinalis dan spesifik untuk substrat hyaluronan (Linker et al., 1960). Hyaluronidase digunakan dalam bidang kesehatan untuk membantu penyebaran zat anastesi dan antibiotic serta sebagai inhibitor angiogenesis dalam pengobatan kanker. Potensi lintah pada bidang kesehatan sangat besar karena enzim yang dihasilkan dapat bersifat sebagai antibiotic.

▶ Komentar

enzim, kristal, kristalografi, sejarah enzim

Sejarah dan Prospek Teknologi   Enzim Dalam Artikel di 13/02/2009 pada 07:26

Pada akhir abad 17, proses degradasi makanan yang terjadi di mulut yaitu penguraian pati oleh ekstrak tumbuhan dan saliva telah diketahui. Tetapi pada abad 17 belum diketahui mekanisme degradasi pati oleh saliva atau ekstrak tumbuhan. Kemudian pada abad 19, seorang ilmuan yaitu Luis Pastour menyimpulkan aktivitas proses terjadinya fermentasi alkoholik merubah pati menjadi alkohol dikatalisis oleh komponen bahan aktif yang ada dalam sel ragi hidup. Proses katalisis yang terjadi pada saat proses prubahan pati menjadi alkohol pada zaman itu disebut dengan ferment. Kemudian Wilhelm Kuhne mengusulkan nama enzyme yang mempunyai arti in yeast diturunkan dari bahasa yunani en berarti in dan kemudian zyme berarti yeast.

Eduard Buchner dari Universitas Berlin melakukan percobaan studi kemampuan ektrak ragi yang telah dipisahkan dari sel hidup untuk memfermentasi gula. Hasil percobaan yang telah dilakukan ternyata berhasil yang kemudian disebut dengan zymase. karena penelitiannya ini, Buchner memperoleh hadiah nobel dalam ilmu kimia atas penemuan fermentasi. Pada zaman itu sekitar tahun 1907 penamaan enzim selanjutnya ditambahkan akhiran ase pada akhir nama subtract, misalnya amylase yang menghidrolisis amylase.

Enzim dapat berupa bentuk Kristal yang pertama kali diisolasi oleh Summer pada tahun 1926 adalah Urease. Kemudian berkembang nama baku enzim dengan menggunakan kode EC kemudian diikuti oleh golongan enzim hingga golongan terbawah. Misalnya EC. 3. 2. 1. 1 untuk α-amilase.

Kemudian pada tahun 1946 penghargaan nobel bidang kimia diberikan kepada 3 ilmuan yaitu Stanley dan Northrop dengan pernyataan “protein murni tersebut adalah enzyme, Sunmer dengan urease merupakan protein dan dapat dikristalkan.

Pada saat ini telah dikenal lebih dari 2000 jenis enzim yang berperan penting dalam mahluk hidup. Enzim mempunyai peranan vital untuk memecahkan permasalahan yang dihadapi manusia misalnya dengan penemuan-penemuan obat untuk terapi kanker.

Prospek kedepan teknologi enzim sangat cerah, dimana ada kecenderungan pergerakan teknologi akhir-akhir ini untuk mencari teknologi hijau dan yang ramah lingkungan. Misalnya prospek enzim-enzim Hemiselulase, lignoselulase, xylanase dan mananase untuk pembuatan pakan ternak, prebiotik, bioetanol, bleaching kertas, meubel, pupuk, industry roti dsb. Eksplorasi enzim untuk industry sangat dibutuhkan untuk meningkatkan aktivitas katalitik menggunakan biokatalis yang mempunyai aktivitas katalitik 108 kali ari aktivitas normal. Sangat luarbiasa prospek enzim dalam peningkatan kesejahteraan umat manusia.

▶ Komentar

biokimia, enzimologi, rekayasa genetika

Perkembangan llmu   Biokimia Dalam Artikel di 05/01/2009 pada 03:56

Biokimia adalah kimia mahluk hidu. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkataisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen seluler, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.

Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wohler menerbitkan sebuah buku tentang

sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organic dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903  oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR), pelabelan radio isotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus krebs. Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.

Saat ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekuler dan dari pertanian hingga kedoketran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir, sekitar 5000 tahun yang lalu. Biokimia metabolism sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetic (DNA, sandi genetic, RNA), sintesis protein, angkutan membrane sel, dan tarnduksi sinyal.

Riset diperguruan riset biokimia sudah sangat berkembang. Perkembangannya sangat pesat terutama biokimia industry. Riset tentang eksplorasi enzim sangat luar biasa perkembangannya, dimana pemanfaatannya sangat berpotensi digunakan pada bidang Idustri. Di perguruan tinggi di Indonesia untuk program studi biokimia hanya ada beberapa pada pergurua tinggi, kebanyakan biokimia di perguruan tinggi dijadikan sebagai bidang minat pada program studi tertentu misalnya program studi kimia. Biokimia di Indonesia masih bercampur dengan bioteknologi, karena rana keilmuan yang dipelajari saling berhubungan dimana biokimia ( bilogi dan kimia) sedangkan bioteknologi ( sains dan teknologi).

http://biokim.wordpress.com/category/artikel/