Teknik Bioproses-Keteknikan Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya

Cahyono Purnomo

Fendi Putra

Andi Setiawan

Kelompok 1

Yeti Siti Fatonah

Quantification of Full Range Ethanol Concentrations by Using

pH Sensor

Measuring β-Galactosidase Activity at pH 6 with a Differential pH Sensor

PENDAHULUAN

PEMBAHASAN

KESIMPULAN

METODOLOGIOUTLINE

PENDAHULUANBackground

Etanol: zat penting. Beberapa aplikasinya butuh tingkat keakurasian tinngi. Banyak metode digunakan untuk menentukan konsentrasinya. Banyak kesulitan yang dihadapi Metode baru: membangun metode enzimatik sederhana untuk

mendeteksi dan menghitung range konsentrasi etanol secara keseluruhan tanpa harus mencairkan sampel.

JURNAL 1

Sel-sel somatik normal secara berbeda mengalami penuaan sel Sel normal mengungkapkan aktifitas β-galaktosidase pada pH 4 ,

tetapi sel tua mengungkapkan aktivitas β-galaktosidase pada pH 6. Aktivitas β-galaktosidase di pH 6 digunakan sebagai penanda seluler

untuk mengidentifikasi aktifitas menua. Perlu untuk memiliki kuantitatif dan metodologi yang cepat. Metode baru: teknik pengukuran diferensial pH merupakan alat

analisis untuk mendeteksi dan menentukan semua macam metabolit dalam sampel biologis serta untuk menentukan jumlah yang enzim diinginkan dengan menambahkan substrat berlebihan .

JURNAL 1

METODOLOGIMeterial

β-nikotinamit-adenindinukleotida (NAD+)

Larutan alkohol dehidrogenase enzime ADH dengan aktifitas

akhir (563.75 unit/ml)

Etanol murni dengan kualitas tinggi (99.985%)

Sampelnya dengan perbedaan konsentrasi (0.00001714 -

17.14 M),

Larutan penyangga dengan pH 9.1 pada 25° C, larutan magic

N50. Perhitungan KIT untuk membuat perbandingan yang

ekonomis.

JURNAL 1

Alat

Figure 1. Schematic diagram of the differential pH analyzer system CL10.P1 to P5, peristaltic pumps; C, mixing chamber; M, stirring motor; N, magnetic stirrer ; E1 and E2 , class capillary electrodes pH sensors ; A, differential amplifier (Luzzana et al 1983).

JURNAL 1

METODOLOGI

Alat

JURNAL 1

Spectrophotometer

Curtipot program (Curtipot pH calculator)

METODOLOGI

Metode

JURNAL 1

METODOLOGI

Metode enzimatik sederhana untuk mendeteksi dan menghitung range konsentrasi etanol secara keseluruhan tanpa harus mencairkan sampel.Selama metode ini berlangsung, perhitungan kerusakan etanol akan dilakukan menggunakan satu enzim dalam jumlah sedikit dan NAD+ dengan konsentrasi rendah.

Perhitungannya akan diperoleh menggunakan alat sederhana yaitu sistem penganalisa perbedaan pH CL10.

Prinsip utama metode ini adalah menghitung sampel etanol menggunakan variasi pengukuran pH yang diproduksi di dalam medium selama oksidasi enzim etanol ke asetaldehida. Reaksi ini diperoleh dari terdapatnya enzim dehidrogenase alkohol. Reaksi dibawah ini menggambarkan mekanisme reaksinya.

Meterial

Hexokinase solution was prepared at 0.2 U/µL

β-Galactosidase standard solution at 0.1 U/µL.

The reaction-buffer was prepared with citric-

phosphate buffer (20 mM),

ATP (15 mM), MgCl2 (2 mM) and NaCl (150 mM).

The pH of reaction-buffer was checked and adjusted

to 6.00 previously to use.

JURNAL 2

METODOLOGI

Metode

JURNAL 2

METODOLOGI

Sistem enzimatik yang digunakan terdiri dari 2 reaksi, yeitu:

β-Galactosidase sebagai katalis

Hexokinase sebagai katalis

Hexokinase pada proses glikolisis adalah pengubahan glukosa menjadi glukosa6-fosfat dengan reaksi fosforilasi.

β-Galactosidase adalah enzim hidrolase yang mengkatalis hidrolisis β-Galactosida menjadi monosakarida

PEMBAHASANHASIL

JURNAL 1 JURNAL 2-Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai nilai konstan delta pH, berbanding terbalik terhadap konsentrasi etanol dan tidak melampaui 100 detik.-Nonlinear antara konsentrasi alkohol dengan perubahan pH yang didapatkan (perubahan konsentrasi etanol akan menyebabkan perubahan pada orde reaksi enzimatik dari orde 1 ke orde 0)-Hubungan koefisien regresi linier kurva kalibrasi, R=0.988, sehingga perbedaan antara nilai yang diprediksi dengan nilai hasil penelitian konsentrasi etanol terlalu kecil. -Tidak ada perbedaan yang siknifikan antara yang diprediksi dengan nilai hasil penelitian.-Variasi range koefisien kecil menunjukan perhitungan sedikit menyebar dari nilai rata-rata sehingga hasilnya lebih presisi dan meyakinkan.

-Sistem ini tidak menunujukan aktifitas pada ph dibawah 6 tetapi pada pH sekitar 6 (aktifitas heksokinase pada ph range tersebut sangat lemah)-Tidak mungkin untuk menghitung aktifitas b-galaktose pada nilai ph yang lain menggunakan sistem enzimatik.-Delta-milli-ph kinetiks selalu linier, ketersediaan laktosa meningkat dengan aktifitas b-galaktose.

Analisis

JURNAL 2

Cytochemical analysis

MUG (4-methylumbelliferyl-β-D- galactopyranoside)

FGD (fluorescein di-β-D-galactopyranoside)

METODOLOGI

PEMBAHASAN

Hubungan dengan pengukuran bioproses

Kedua jurnal menggunaka pH sensor sebagai indikator keberhasilan penelitian dimana pH merupakan salah satu parameter fisika dan kimia pada pengukuran bioproses.

PEMBAHASANModel pengukuran yang digunakan

Pemodelan Statistik

Pemodelan Regresi

PEMBAHASANKemutakhiran informasi

JURNAL 1 JURNAL 2

-Penyangga glisin-pirofosfat cocok untuk digunakan pada sistem ini sebagaimana tidak ada keributan kesulitan dalam perhitungan. Juga tidak ada pengaruh nyata dari larutan Magic N50 pada perhitungannya.-Hubungan koefisien regresi linier kurva kalibrasi (nilai prediksi tidak terlalu beda).-Uji KIT menggunakan dua enzim, sementara percobaan ini hanya menggunakan satu enzim.-Memungkinkan mendeteksi berbagai konsentrasi etanol dengan biaya yang rendah.

-Pengukuran mudah dan hanya membutuhkan waktu 3 menit. -Lebih cepat untuk dilakukan dan dikembangkan untuk tujuan tertentu daripada HPLC protokol, dan jauh lebih murah daripada kebanyakan enzimatik .-Teknik ini telah digunakan untuk mengukur substrat dan aktivitas enzimatik dalam sistem biologis dengan presisi tinggi dan cepat -menggunakan diferensial pH sensor, yang dapat digunakan di masa depan dalam kultur sel teknologi dan aplikasi teknik jaringan, dengan cara yang cepat dan kuantitatif.

PEMBAHASANIde atau Gagasan setelah Membaca Paper

Memungkinkan mendeteksi berbagai konsentrasi etanol dengan biaya yang rendah. Metode terakhir adalah pengembangan metode enzimatik dengan pengurangan jumlah enzim yang dibutuhkan. Hal ini akan mengurangi kesalahan yang sering terjadi oleh pengguna. Penggunaan nilai logaritmik konsentrasi etanol dalam pembuatan kurva kalibrasi membawa pendekatan baru dalam konsentrasi kuantifikasi dengan menggunakan perubahan pH. Karya ini menawarkan dasar untuk memulai studi penghitungan range konsentrasi secara menyeluruh pada alat sensor perhitungan perbedaan Ph. Dengan demikian penelitian ini direkomendasikan.

JURNAL 1

Metiode sederhana dapat digunakan untuk menentukan aktifitas enzim seperti sampel ekstrak sel atau larutan yang lain, pada kecepatan dan penghitungan jalan, karena pengukurannya mudah dan waktu per perhitungan hanya 3 menit.

JURNAL 2

KESIMPULAN

Kegiatan β-galaktosidase pada pH 6 digunakan sebagai penanda seluler untuk mengidentifikasi kultur sel tua. Metode klasik untuk mengidentifikasi aktivitas enzimatik menggunakan pewarnaan cytochemical dengan X-Gal setelah 16 jam. Dalam hal ini kerja, sensor pH diferensial digunakan untuk mengukur-β Galaktosidase aktivitas pada pH 6. Pengukuran mudah dan hanya membutuhkan waktu 3 menit.

JURNAL 2

Metode enzimatik sederhana untuk mendeteksi dan menghitung range konsentrasi etanol secara keseluruhan tanpa harus mencairkan sampel. Prinsipnya menghitung sampel etanol menggunakan variasi pengukuran pH yang diproduksi di dalam medium selama oksidasi enzim etanol ke asetaldehida. Reaksi ini diperoleh dari terdapatnya enzim dehidrogenase alkohol. Reaksi dibawah ini menggambarkan mekanisme reaksinya. Memungkinkan mendeteksi berbagai konsentrasi etanol dengan biaya yang rendah

JURNAL 1

ANY QUESTION?

THANK YOU