[Zebra : 08] “Korelasi Hotspot dengan Kualitas Udara” dan “Identifikasi Gen Resistensi Lisozim”

Oleh: Srikandi Novianti dan Isa Ansrullah
Editor: Natalia Maria Theresia

Suzukakedai (4/7) –  Pembicara pada ZEBRA edisi 08 adalah 2 pembicara muda dari bidang keahlian yang berbeda.  Pembicara pertama adalah mahasiswa M1 yg selalu riang dan aktif di setiap acara PPI Tokodai, yg berasal dr Yoshikawa Lab, Maharani Pradani yang membagikan pengalaman dan pengetahuannya dalam TA S1nya di suatu institut terkemuka di Indonesia. Sedangkan pembicara kedua, YSEP pertama yg akan tampil di zebra, yg namanya hampir selalu muncul di semua artikel terbaru website (sebagai editor), Natalia Maria Theresia yg  berbicara mengenai gambaran umum risetnya dalam program YSEPnya.

Correlation between hotspots and ambient air quality as impact of forest fire (case study: Palangkaraya)

Tema presentasi zebra yang diusung kali ini merupakan penentu kelulusan sarjana dari saudari Dani karena ini adalah tema Tugas Akhir beliau saat masih lucu-lucunya di S1.  Meski saat ini Dani berafiliasi di Lab Yoshikawa identik dengan persampahan, tetapi yang dibahas kali ini adalah mengenai Kualitas Udara.

Indonesia dikenal dengan hutan tropisnya yang sangat luas terutama di Pulau Kalimantan yang saat ini menempati urutan ketiga terluas setelah Brazil dan Republik Demokrasi Kongo. Salah satu ekosistem yang sering ditemui di Kalimantan ini adalah tanah gambut dengan karakteristik khusus mengandung banyak karbon dan bila musim kemarau tiba sangat mudah terbakar dan dapat memicu kebakaran hutan. Kebakaran hutan gambut sangat sulit dipadamkan karena mereka dapat terbakar selama berbulan-bulan, dan tak akan terdeteksi secara sepintas karena terbakar di lapisan-lapisan lebih dalam dari tanah gambut tersebut.   Kebakaran hutan yg seringkali terjadi ini tentu saja melepaskan polutan-polutan yang dapat menurunkan kualitas udara di kota-kota sekitar dan mengancam kesehatan penduduk setempat. Bahkan seringkali asap kebakaran hutan ini menyebar lintas negara sampai ke negara tetangga seperti Malaysia dan Thailand.  Nah, apa itu hotspots (titik panas)? Hotspots adalah titik-titik yang terdeteksi pada satelit dengan sensor thermal yang memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan sekitarnya. Jumlah hotspots ini yang paling mudah didapatkan dari data satelit NOOA (National Oceanic and Atmospheric Administration) untuk menggambarkan potensi kebakaran hutan.

Nah, yang dilakukan Dani dalam riset ini adalah mencari adakah korelasi antara jumlah hotspots dengan penurunan kualitas udara ambien sebagai akibat dari kebakaran hutan yang, pada riset ini, studi kasusnya adalah kebakaran hutan di daerah Palangkaraya, Kalimantan Tengah. Riset dilakukan dengan mencari data hotspots di daerah tersebut juga data kualitas udara Palangkaraya dari stasiun pemantau kualitas udara setempat untuk polutan PM10 (Particulate Matter), SO2, CO, O3, dan NO2. Selain itu, untuk validasi data kualitas udara, dilakukan juga sampling untuk parameter PM10 di lokasi kejadian kebakaran hutan dengan menggunakan Low Volume Sampler. Dari hasil analisa statistik antara jumlah hotspots dan kualitas udara untuk setiap parameter polutan pada tahun 2007, 2008, dan 2009, hanya di tahun 2009 terdapat korelasi yang kuat antara jumlah hotspots and kualitas udara di Palangkaraya. Hal ini disebabkan oleh adanya kebakaran hutan yang besar di wilayah tersebut pada tahun 2009 sehingga dapat kita simpulkan bahwa penurunan kualitas udara pada tahun 2009 ini disebabkan oleh kebakaran hutan, terutama hutan Gambut yang banyak terdapat di daerah selatan Kota Palangkaraya. Untuk validasi hasil analisa statistik ini dilakukanlah sampling selama satu bulan penuh di lokasi kebakaran untuk mengukur konsentrasi partikulat (PM10) yang sebenarnya di lapangan. Hasil pengukuran konsentrasi ini kemudian dibandingkan dengan data dari stasiun pemantau kualitas udara yang sudah didapatkan sebelumnya. Hasilnya adalah terdapat kesesuaian antara nilai konsentrasi PM10 dari hasil pengukuran dan dari stasiun pemantau. Kesimpulannya, penurunan kualitas udara yang sangat parah di Kota Palangkaraya memang disebabkan oleh tingginya polutan udara yang dihasilkan akibatnya terjadinya kebakaran hutan (terutama hutan gambut) yang terdapat di bagian Selatan Kota Palangkaraya.

Pada sesi diskusi, terjadi perdebatan yang cukup panas mengenai hasil dari penelitian ini. Perdebatan mengenai mengapa hanya dilakukan perbandingan dengan data kualitas udara 3 tahun terakhir saja, lalu mengenai lokasi sampling yang dipilih, dan mengenai aplikasi dari hasil penelitian ini mewarnai sesi diskusi yang kemudian jawabannya berhasil dijelaskan dengan rinci oleh saudari pembicara. Sebagian besar alasannya adalah karena keterbatasan-keterbatasan yang dialami selama melakukan penelitian, seperti keterbatasan waktu dan keterbatasan ketidakpastian dalam penelitian kualitas udara. Dalam bidang TL terutama studi mengenai pencemaran kualitas udara, banyak sekali faktor-faktor yang menjadi pembatas karena sangat dipengaruhi oleh kondisi atmosfer yang kita tahu sangat sulit diprediksi seperti cuaca, kecepatan angin, arah angin, curah hujan, temperature, kelembaban baik itu lokal, regional dan transboundary. Meninjau hal ini, para peserta zebra memberikan masukan bahwa akan lebih baik dilakukan penelitian lanjutan untuk penelitian ini seperti misalnya membuat model pergerakan pencemar dari sumber kebakaran hutan sehingga akan lebih dapat diaplikasikan.

Identification of genes responsible for lysozyme resistance in Corynebacterium glutamicum

Tak kenal maka tak sayang. Tak tahu maka tak menarik. Begitu juga dengan mikrobiologi, bidang yang satu ini keberadaannya sudah tak terpisahkan dengan kehidupan kita sehari-hari. Pun demikian, tidak banyak yang tahu apa yang sebenarnya yang dilakukan oleh ilmuwan-ilmuwan berjas putih dengan pipet ditangan dan tabung intip mikroskop di depan mata tersebut.  Dari ZEBRA kemarin, sedikit banyak kita bisa tahu apa yang mereka teliti di lab.  Di Tokodai, Wachi Lab, yang berada di gedung J2 lantai 10 di kampus Suzukakedai adalah salah satu lab yang meneliti  mikroorganisme, di mana riset difokuskan pada meneliti proses dasar kehidupan yakni pembelahan sel serta metabolisme sel dalam memproduksi zat-zat yang bermanfaat. Setelah dibuka dengan perkenalan Wachi Lab, seminar dilanjutkan dengan suplementasi pengetahuan dasar mengenai sistem biologi dan sedikit “kuliah” mengenai konsep-konsep dasar biologi yang mungkin kurang akrab di telinga awam. Intinya, konsep riset di bidang ini adalah bagaimana memecahkan kode genetik yang ada di makhluk hidup (dalam hal ini DNA) serta  menterjemahkan dan memetakannya menjadi perintah, suatu struktur, atau produk tertentu, dan juga dapat menjelaskan prinsip how-why-nya (seru kaan? ga kalah sama teka teki di Sherlock Holmes).

Nah, Corynebacterium glutamicum sejak dahulu terkenal digunakan sebagai produsen bumbu yang tak asing di dapur kita, monosodium glutamat (MSG). Berbagai riset dilakukan untuk meneliti bakteri ajaib ini dan kini ia sudah dapat digunakan untuk memproduksi berbagai macam asam amino yang dapat digunakan dalam industri suplemen, aditif, bahan kimia, dan masih banyak lagi. Nah, riset dan rekayasa di bidang ini sudah sedemikian canggihnya sehingga bukan hanya asam amino yang diproduksi melainkan juga protein (yang notabene lebih besar dan kompleks), dengan inovasi dari C. glutamicum. CORYNEX® (Corynebacterium Expression) System.  Adapun rekayasa dilakukan sehingga dalam proses produksi zat yang diinginkan, mikroba dapat menghasilkan produk ke luar sel dalam jumlah besar dan minim pengotor sehingga produk mudah dipurifikasi dan proses produksi menjadi lebih ekonomis.

Salah satu bagian yang mempersulit produksi protein oleh C. glutamicum ini adalah adanya lapisan mycolic acid yang impermeabel, sehingga meski protein sudah dibuat sulit untuk dikeluarkan dari sel (sedangkan jika sel dipecah jadi banyak pengotor dan jadi sulit dan mahal untuk dipurifikasi dan diekstraksi). Lapisan mycolic acid ini jugalah yang membuat bakteri jenis ini jadi sulit dibasmi dengan antibiotik dan enzim pemecah yakni lisozim. Dari riset sebelumnya di Wachi Lab diketahui bahwa jika suatu gen tertentu yang memproduksi komponen penyusun permukaan sel diganggu, sel menjadi dapat memproduksi asam amino dengan lebih banyak dan sekaligus menjadi dapat terserang lisozim, yang menandakan bahwa sel menjadi lebih permeabel. Dengan demikian, sensitivitas terhadap lisozim dapat dijadikan parameter potensi kemampuan produktivitas C. glutamicum  .

Dalam riset ini Natalia menguji sensitivitas beberapa  jenis C. glutamicum (dari 1 spesies bisa ada banyak tipe / strain) terhadap agen lisozim dan menginvestigasi gen manakah yang menyebabkan suatu strain bisa lebih sensitif terhadap lisozim dari strain lainnya dan dari riset berusaha dijelaskan kenapa dan bagaimana gen itu dapat mempengaruhi. Namun sayangnya, untuk dapat menemukan jawabannya masih membutuhkan waktu yang lama karena riset di bidang ini membutuhkan pengujian yang tidak sebentar. Sesi tanya jawab dilakukan di tiap sela-sela presentasi, mengingat banyak konsep dan istilah yang tidak umum didengar oleh peserta ZEBRA dan juga mengingat diantara peserta tidak ada yang berlatar belakang di bidang ilmu hayati ini. Meski demikian dari ZEBRA ini peserta dapat disadarkan mengenai betapa berpotensinya bidang rekayasa hayati dalam menjawab berbagai kebutuhan di dunia ini dan sungguh sayang jika tidak didalami.

 

Leave a Reply