http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/80 Sun, 26 Apr 2026 07:22:00 GMT 2026-04-26T07:22:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172938 Karakterisasi Genom Bacillus cereus DCN1 dan Identifikasi Klaster Gen Terkait Toleransi Timbal (Pb) dan Besi (Fe) Adila, Julita Catri Pencemaran logam berat seperti timbal (Pb) dan besi (Fe) menjadi masalah lingkungan yang signifikan karena bersifat toksik terhadap berbagai organisme, Paparan Pb diketahui dapat menyebabkan gangguan sistem saraf, fungsi ginjal, dan reproduksi, serta bersifat karsinogenik. Sementara itu, Fe merupakan logam esensial yang penting dalam berbagai proses biologis, namun keberadaan dalam kadar berlebih dapat memicu stres oksidatif, kerusakan jaringan, dan gangguan metabolisme. Tantangan ini mendorong upaya pengembangan pendekatan berkelanjutan berbasis mikroorganisme toleran logam yang dikenal memiliki adaptasi ekologis yang luas dan potensi tinggi dalam remediasi lingkungan. Pemahaman toleransi logam pada mikroorganisme memerlukan integrasi antara analisis fenotipik dan pendekatan genomik. Whole Genome Sequencing (WGS) berperan dalam mengidentifikasi klaster gen dan mekanisme molekuler yang mendasari respons terhadap cekaman logam. Kombinasi data genomik dan fenotipik memungkinkan evaluasi komprehensif terhadap strategi adaptasi dan potensi fungsional suatu mikroorganisme. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi potensi Bacillus cereus DCN1, yang diisolasi dari tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum L.), dalam menghadapi cekaman logam Pb dan Fe melalui pendekatan genomik dan fenotipik. Analisis genomik diawali dengan proses Whole Genome Sequencing (WGS) menggunakan platform MGI DNBSEQ-G400. Hasil sekuensing menunjukkan kualitas data yang tinggi dengan total panjang genom sebesar 5.846.109 bp dan jumlah pembacaan fragmen sebesar 11.411.106, dengan 59,66% fragmen berhasil dipetakan (6.808.421 fragmen). Sebanyak 4.169 gen berhasil diidentifikasi dengan depth of coverage sebesar 30x. Hasil perakitan genom menunjukkan jumlah total contig sebanyak 774 dan kandungan GC sebesar 35,38%. Selain itu, nilai Q20 dan Q30 masing-masing mencapai 97,55% dan 92,75%, menandakan akurasi pembacaan basa yang baik dan validitas data yang kuat untuk dianalisis lanjut. Analisis komparatif genom menggunakan OrthoVenn3 mengungkapkan bahwa DCN1 berbagi 1.911 klaster ortolog dengan tujuh spesies Bacillus lainnya, dengan kekerabatan terdekat terhadap B. cereus ATCC 14579 dan B. thuringiensis serovar berliner ATCC 10792. Kedekatan ini didukung oleh analisis filogenetik dan visualisasi BRIG yang menunjukkan tingkat kesamaan genomik yang tinggi, mengindikasikan potensi kesamaan adaptasi fisiologis, termasuk terhadap logam berat. Identifikasi klaster biosintesis metabolit sekunder melalui metode antiSMASH mendeteksi sembilan region, terdiri dari tipe NRPS-like, azole-containing RiPP, NI-siderophore, NRP-metallophore/NRPS, betalactone, dua RiPP-like, terpene, dan terpene-precursor. Di antara region tersebut, region 1.3 dan 1.4 menunjukkan kemiripan signifikan dengan klaster biosintesis petrobactin dan bacillibactin, dua jenis siderofor yang diketahui berperan dalam pengikatan dan transportasi besi serta mekanisme homeostasis terhadap logam berat. Anotasi lanjut secara fungsional menggunakan BlastKOALA berhasil mengidentifikasi 2.322 entri protein (47,9%) dengan keterlibatan dalam berbagai lintasan biologis, termasuk sistem homeostasis besi, respons terhadap stres oksidatif, detoksifikasi logam berat, dan perbaikan kerusakan molekuler. Temuan dari ketiga pendekatan ini secara sinergis mendukung hipotesis bahwa toleransi logam berat pada DCN1 dapat dimediasi melalui biosintesis siderofor dan eksopolisakarida, yang dikodekan oleh gen-gen seperti dhbB, dhbE, dhbF, besA, epsA, dan epsB. Evaluasi fenotipik dilakukan untuk menilai kesesuaian antara potensi genomik dan kemampuan adaptif nyata dari DCN1 terhadap paparan logam berat. Uji pertumbuhan awal pada empat jenis logam (Fe, Pb, Cd, dan Hg) menunjukkan bahwa hanya Fe dan Pb yang mampu mendukung pertumbuhan stabil, menunjukkan spesifisitas toleransi terhadap kedua logam tersebut. Nilai Minimum Inhibitory Concentration (MIC) tercatat sebesar 2.500 ppm untuk FeCl3 dan 5.000 ppm untuk Pb(NO3)2, sementara itu nilai Minimum Bactericidal Concentration (MBC) dari keduanya melebihi 10.000 ppm, mengindikasikan tingkat toleransi yang tinggi. Temuan bioinformatika terkait keberadaan klaster gen siderofor dan Extracellular Polymeric Substances (EPS) mendorong pengujian pembentukan biofilm oleh DCN1. Hasil uji menunjukkan produksi biofilm yang tinggi, terutama pada konsentrasi FeCl3 sebesar 2.500 ppm dan Pb(NO3)2 sebesar 5.000 ppm. Uji biosorpsi menggunakan Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) menunjukkan penurunan konsentrasi Fe dan Pb terlarut dalam medium setelah inkubasi. Pengamatan Scanning Electron Microscopy (SEM) memperlihatkan sel bakteri berukuran lebih besar dibandingkan kontrol, dengan permukaan sel tertutup oleh struktur menyerupai matriks biofilm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa DCN1 memiliki potensi genetik dan fisiologis dalam menoleransi logam berat Pb dan Fe. Kombinasi pendekatan genomik dan fenotipik memberikan pemahaman yang komprehensif terhadap strategi adaptasi bakteri, serta memperkuat potensi DCN1 sebagai kandidat agen bioremediasi di lingkungan yang tercemar logam berat.; Heavy metal pollution, such as lead (Pb) and iron (Fe), is a significant environmental issue due to its toxicity to various organisms. Exposure to Pb is known to cause nervous system disorders, kidney dysfunction, and reproductive issues, as well as being carcinogenic. Meanwhile, Fe is an essential metal important in various biological processes, but its presence in excessive amounts can trigger oxidative stress, tissue damage, and metabolic disorders. This challenge has driven efforts to develop sustainable approaches based on metal-tolerant microorganisms, which are known for their broad ecological adaptations and high potential in environmental remediation. Understanding metal tolerance in microorganisms requires the integration of phenotypic analysis and genomic approaches. Whole Genome Sequencing (WGS) plays a role in identifying gene clusters and molecular mechanisms underlying responses to metal stress. The combination of genomic and phenotypic data enables a comprehensive evaluation of an organism's adaptive strategies and functional potential. This study aims to explore the potential of Bacillus cereus DCN1, isolated from clove plants (Syzygium aromaticum L.), in coping with Pb and Fe metal stress through genomic and phenotypic approaches. Genomic analysis began with Whole Genome Sequencing (WGS) using the MGI DNBSEQ-G400 platform. The sequencing results showed high-quality data with a total reference genome length of 5,846,109 bp and a total of 11,411,106 reads, where 59.66% of the reads were successfully mapped (6,808,421 reads). A total of 4,169 genes were identified with a depth of coverage of 30x. The assembly results showed a total of 774 contigs with an N50 value of 24 kb and a GC content of 35.38%. Additionally, the Q20 and Q30 values reached 97.55% and 92.75%, respectively, indicating excellent base reading accuracy and data validity for further analysis. Comparative genome analysis using OrthoVenn3 revealed that DCN1 shares 1,911 orthologous clusters with seven other Bacillus species, with the closest relationship to B. cereus ATCC 14579 and B. thuringiensis serovar berliner ATCC 10792. This proximity is supported by phylogenetic analysis and BRIG visualization, which show a high level of genomic similarity, indicating potential physiological adaptation similarities, including toward heavy metals. Identification of secondary metabolite biosynthesis clusters via antiSMASH detected nine regions, comprising NRPS-like, azole-containing RiPP, NI-siderophore, NRP-metallophore/NRPS, betalactone, two RiPP-like, terpene, and terpene-precursor types. Among these regions, regions 1.3 and 1.4 show significant similarity to the petrobactin and bacillibactin biosynthesis clusters, two types of siderophores known to play a role in iron binding and transport as well as heavy metal homeostasis mechanisms. Functional annotation using BlastKOALA successfully identified 2,322 protein entries (47.9%) involved in various biological pathways, including iron homeostasis systems, oxidative stress responses, heavy metal detoxification, and molecular damage repair. Findings from these three approaches synergistically support the hypothesis that heavy metal tolerance in DCN1 may be mediated through siderophore and exopolysaccharide biosynthesis, encoded by genes such as dhbB, dhbE, dhbF, besA, epsA, and epsB. Phenotypic evaluation was conducted to assess the alignment between genomic potential and the actual adaptive capacity of DCN1 toward heavy metal exposure. Initial growth tests on four types of metals (Fe, Pb, Cd, and Hg) showed that only Fe and Pb could support stable growth, indicating specificity in tolerance toward these two metals. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) values were recorded at 2,500 ppm for FeCl3 and 5,000 ppm for Pb(NO3)2, while the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of both exceeded 10,000 ppm, indicating a high level of tolerance. Bioinformatics findings related to the presence of siderophore and Extracellular Polymeric Substances (EPS) gene clusters prompted testing of biofilm formation by DCN1. The results showed high biofilm production, especially at FeCl3 concentrations of 2,500 ppm and Pb(NO3)2 concentrations of 5,000 ppm. Biosorption tests using Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) showed a decrease in the concentration of dissolved Fe and Pb in the medium after incubation. Scanning Electron Microscopy (SEM) observations revealed that the bacterial cells were larger than the control, with the cell surface covered by a structure resembling a biofilm matrix. The results of this study indicate that DCN1 has genetic and physiological potential to tolerate heavy metals Pb and Fe. The combination of genomic and phenotypic approaches provides a comprehensive understanding of bacterial adaptation strategies and reinforces the potential of DCN1 as a candidate bioremediation agent in heavy metal-contaminated environments. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172938 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172909 Potensi Penerapan Verifikasi Berbasis Ilmiah untuk Penelusuran Kayu di Indonesia Ferdyan, Dhio Teguh Tesis ini mengkaji peluang integrasi metode verifikasi kayu berbasis ilmiah ke dalam sistem tata kelola kayu di Indonesia sebagai upaya memperkuat tata kelola hutan dan meningkatkan kredibilitas sistem legalitas kayu. Penelitian ini berangkat dari tantangan masih terjadinya pembalakan liar dan keraguan sebagian pihak terhadap efektivitas pengecekan berbasis dokumen administratif. Dalam konteks meningkatnya tuntutan pasar global terhadap transparansi dan keterlacakan rantai pasok, pendekatan ilmiah seperti identifikasi anatomi kayu, analisis stabel isotope, NIRS, DART TOFMS, analisis DNA dipandang memiliki potensi untuk memperkuat sistem yang ada melalui pembuktian berbasis ilmiah. Penelitian menggunakan kombinasi berbagai pendekatan yang memungkinkan analisis komprehensif. Tahapan awal berupa tinjauan literatur sistematis menggunakan kerangka PECO untuk mengidentifikasi indikator, yang kemudian dianalisis melalui kerangka PESTLE dan SWOT untuk memetakan faktor pendorong dan penghambat integrasi. Dalam penentuan prioritas strategi, penelitian ini memanfaatkan metode AHP untuk mengevaluasi indikator berdasarkan penilaian para ahli dari berbagai latar belakang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi metode identifikasi kayu berbasis ilmiah ke dalam sistem tata kelola kayu Indonesia memiliki landasan yang kuat baik secara konseptual, terutama didukung oleh kebutuhan penguatan penegakan hukum, perkembangan teknologi, dan inovasi. Namun demikian, terdapat sejumlah tantangan yang perlu diantisipasi, seperti pertimbangan biaya implementasi dalam mendukung kesiapan infrastruktur dan basis data nasional, kapasitas sumber daya manusia, serta komitmen politik jangka panjang. Faktor hukum, teknologi, dan ekonomi muncul sebagai aspek strategis yang paling menentukan dalam proses integrasi. Secara keseluruhan, tesis ini menegaskan bahwa verifikasi kayu berbasis ilmiah diposisikan strategi penguatan tata kelola dan legitimasi sistem yang telah berjalan, bukan sebagai substitusi sistem yang telah ada. Integrasi yang bertahap, didukung penguatan kelembagaan, kolaborasi multipihak, serta strategi kebijakan yang terencana, akan menjadi kunci untuk meningkatkan transparansi, akuntabilitas, dan legitimasi tata kelola kayu Indonesia.; This thesis examines the potential integration of science-based wood verification methods into Indonesia’s timber governance system as a strategy to strengthen forest governance and enhance the credibility of the national timber legality framework. The study is grounded in the persistent challenges of illegal logging and the limitations of document-based administrative verification mechanisms. Amid growing global market demands for transparency and supply chain traceability, scientific approaches including wood anatomical identification, stable isotope analysis, NIRS, DART-TOFMS, and DNA-based analysis are considered to offer significant potential to reinforce existing systems through objective, evidence-based verification. The research adopts a mixed-methods design to ensure a comprehensive analytical framework. It begins with a systematic literature review using the PECO framework to identify relevant sustainability indicators. These indicators are subsequently examined through PESTLE and SWOT analyses to assess the political, economic, social, technological, legal, and environmental dimensions influencing integration. To establish strategic priorities, the AHP is employed to evaluate and rank sustainability indicators based on expert judgments from diverse disciplinary backgrounds. The findings demonstrate that the integration of science-based wood identification methods into Indonesia’s timber governance system is conceptually well-founded, particularly in light of the need to strengthen law enforcement, support technological advancement, and promote innovation in forest governance. Nevertheless, several constraints must be addressed, including implementation costs associated with infrastructure development and the establishment of a national reference database, limited human resource capacity, and the necessity of sustained political commitment. Among the assessed dimensions, legal, technological, and economic factors emerge as the most critical determinants in the integration process. Overall, this thesis argues that science-based wood verification should be positioned as a complementary instrument to enhance governance effectiveness and reinforce the legitimacy of the existing system, rather than as a replacement mechanism. A phased and strategic integration supported by institutional strengthening, multi-stakeholder collaboration, and coherent policy planning will be essential to advancing transparency, accountability, and the overall integrity of Indonesia’s timber governance framework. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172909 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172899 Produksi Bioetanol Berbahan Baku Rebung Melalui Rekayasa Bioreaktor Respiratif-Fermentatif Sinambung Ropingi, Hendri Bioetanol adalah produk metabolisme primer yang diproduksi dari biomassa oleh mikroorganisme. Bioetanol dapat berperan sebagai bahan bakar untuk menggantikan penggunaan bahan bakar yang bersumber dari fosil. Rebung merupakan sumber lignoselulosa yang dapat digunakan sebagai substrat bioetanol. Rebung memiliki kandungan lignin relatif rendah dibandingkan dengan lignoselulosa lain dan juga memiliki kandungan protein yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi rebung bambu ampel (Bambusa vulgaris), membandingkan produksi bioetanol dari rebung (B. vulgaris) menggunakan teknik SSF konvensional dan terekayasa, dan memproduksi bioetanol menggunakan metode rekayasa sinambung bioreaktor dua tahap aerasi penuh-tanpa aerasi. Produksi bioetanol dari rebung menggunakan metode simultaneous saccharification and fermentation (SSF) dengan menggunakan Trichoderma reesei untuk hidrolisis dan Saccharomyces cerevisiae untuk fermentasi. Untuk kondisi teknik respiratif (dengan aerasi)-fermentatif (tanpa aerasi) dengan rekayasa aerasi pada kultur sinambung dengan volume 100 mL. Hasil analisis proksimat menunjukkan bahwa rebung mengandung protein sebesar 25,51 ± 0,46% dan serat sebesar 18,89 ± 0,37%. Selain itu, kadar selulosa, hemiselulosa, dan lignin masing-masing terukur sebesar 28,40 ± 0,49%, 31,28 ± 0,23%, dan 3,77 ± 0,40%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teknik SSF konvensional menghasilkan etanol pada konsentrasi 3,42 ± 0,02 g/L, dengan nilai Yp/s sebesar 0,37 ± 0,01 g/g. Setelah penerapan rekayasa aerasi melalui metode SSF terekayasa, konsentrasi etanol meningkat menjadi 4,50 ± 0,01 g L?¹, dengan nilai Yp/s sebesar 0,50 ± 0,02 g/g. Nilai laju pembentukan etanol dan Yp/s pada metode SSF terekayasa juga lebih tinggi, yaitu 0,06 ± 0,00 g/L/jam dan 0,50 ± 0,02 g/g dibandingkan dengan SSF konvensional sebesar 0,05 ± 0,00 g/L/jam dan 0,37 ± 0,02 g/g. Peningkatan rendemen etanol dari metode SSF terekayasa sebesar 1,35 ± 0,05 kali lipat dibandingkan dengan metode SSF konvensional. Untuk produksi bioetanol pada kultur sinambung pada semua variasi laju alir menunjukkan konsentrasi selulosa rendah, glukosa rendah, dan tidak terdeteksinya etanol. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172899 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172861 Strategi Pengembangan Ekowisata Berbasis Masyarakat: Kasus Pada LMDH Puncak Lestari di Bogor dan KTHKm Mandiri di Kulon Progo Rumangkang, Febiola Ekowisata merupakan salah satu bisnis unggulan dalam program Perhutanan Sosial. Kelompok Usaha Perhutanan Sosial (KUPS) memegang peran krusial dalam mengelola bisnis ekowisata di tingkat tapak, namun seringkali menghadapi tantangan kapasitas internal dan dinamika pasar yang kompleks. Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan arah strategi pengembangan yang komprehensif guna meningkatkan kinerja bisnis ekowisata pada dua entitas pengelola, yaitu LMDH Puncak Lestari di Wonderful Citamiang (Kabupaten Bogor) dan KTHKm Mandiri di Objek Wisata Alam Kalibiru (Kabupaten Kulon Progo). Penelitian ini mengadopsi pendekatan Sustainable Livelihoods Framework (SLF) untuk membedah posisi kekuatan dan kelemahan relatif dari lima jenis modal penghidupan: modal alam, fisik, manusia, sosial, dan finansial. Kinerja ekowisata dievaluasi secara multidimensional dengan menggunakan kriteria lingkungan, sosial, dan ekonomi. Data primer diperoleh melalui wawancara dengan kuesioner terstruktur dan observasi lapangan, yang kemudian diolah menggunakan analisis SWOT serta matriks pengambilan keputusan Quantitative Strategic Planning Matrix (QSPM) untuk mendapatkan nilai Total Attractiveness Score (TAS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua lokasi memiliki konfigurasi modal yang kontras. Wonderful Citamiang menunjukkan keunggulan signifikan pada modal fisik dan alam melalui investasi infrastruktur glamping yang masif, namun terkendala oleh rendahnya modal sosial dan partisipasi komunitas. Sebaliknya, Objek Wisata Alam Kalibiru, meski mengalami penurunan kualitas aset fisik dan finansial pascapandemi, tetap menunjukkan kinerja bisnis yang stabil berkat reputasi historis, identitas kolektif masyarakat, dan loyalitas pengunjung yang kuat. Temuan ini menegaskan bahwa keberhasilan ekowisata tidak hanya bergantung pada kelimpahan sumber daya fisik, tetapi pada kapasitas kelembagaan yang adaptif dan kekuatan jejaring antarpemangku kepentingan. Strategi pengembangan yang dirumuskan disesuaikan dengan karakteristik unik masing-masing lokasi. Strategi untuk Wonderful Citamiang difokuskan pada penguatan kelembagaan inklusif, optimalisasi paket wisata edukasi, dan kemandirian manajerial. Sementara itu, strategi untuk Kalibiru menitikberatkan pada regenerasi organisasi, digitalisasi promosi, serta revitalisasi modal sosial guna merespons kejenuhan pasar. Secara keseluruhan, penelitian ini menekankan pentingnya sinkronisasi antara penguatan kapasitas internal dan pemanfaatan peluang eksternal untuk menciptakan model ekowisata berbasis komunitas yang tangguh, mandiri, dan berkelanjutan. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/172861 2026-01-01T00:00:00Z