Master Final Assignments

Tesis a.n Wahdini (B3501241052) Efek Preventif Kombinasi Ekstrak Tamarindus indica L. dan Psidium guajava L. terhadap Pankreas dan Aorta Tikus dengan Pakan Tinggi Lemak.

2026-01-01T00:00:00Z

Tesis a.n Wahdini (B3501241052) Efek Preventif Kombinasi Ekstrak Tamarindus indica L. dan Psidium guajava L. terhadap Pankreas dan Aorta Tikus dengan Pakan Tinggi Lemak. Wahdini Obesitas merupakan gangguan metabolik kronis akibat akumulasi lemak tubuh berlebih yang berkaitan dengan stres oksidatif dan inflamasi kronis. Kondisi ini dapat menyebabkan kerusakan struktural pada pankreas dan aorta. Daun asam jawa (Tamarindus indica L.) dan daun jambu biji (Psidium guajava L.) mengandung quercetin, flavonoid, tanin, dan senyawa fenolik yang berpotensi sebagai antioksidan dan antiinflamasi. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efek kombinasi kedua ekstrak terhadap profil hematologi, histopatologi pankreas dan aorta, serta imunoekspresi insulin dan TNF-a pada tikus Sprague Dawley yang diinduksi pakan tinggi lemak (PTL). Dua puluh ekor tikus jantan Sprague Dawley (10–12 minggu, ±200 g) dibagi menjadi empat kelompok (n=5): KK (pakan standar), KN (PTL 10 minggu), KP (PTL 6 minggu + Orlistat® 4 minggu), dan PE (PTL + kombinasi ekstrak 500 mg/kgBB/hari, rasio 1:1, 10 minggu). Parameter dievaluasi meliputi hemogram, skor histopatologi, morfometri pulau Langerhans dan ketebalan dinding aorta, serta imunoekspresi insulin dan TNF-a. Hasil menunjukkan kadar Hb (13,74±1,00 g/dL) dan HCT (41,52±2,74%) kelompok PE lebih tinggi dibandingkan KN (p<0,05) dan mendekati KK. Skor kongesti (0,36±0,17) dan edema pankreas (0,04±0,09) pada PE berbeda nyata dengan KN dan mendekati normal. Luas pulau Langerhans PE (11.490,63±3.623,21 µm²) lebih rendah dari KN (23.906,93±1.507,57 µm²) dan berbeda nyata dengan semua kelompok. Imunoreaktivitas insulin PE (3,31±1,76%) tidak berbeda nyata dengan KK (1,48±0,61%). Pada aorta, ketebalan dinding PE (135,84±14,71 µm) lebih rendah dari KN (180,77±7,71 µm), dan imunoreaktivitas TNF-a PE (2,17±0,66%) mendekati KK (0,99±0,25%). Kombinasi ekstrak T. indica dan P. guajava menunjukkan efek protektif yang konsisten terhadap parameter hematologi, histopatologi pankreas dan aorta, serta imunoreaktivitas insulin dan TNF-a pada kondisi paparan pakan tinggi lemak. Mekanisme yang mendasari kemungkinan berkaitan dengan aktivitas antioksidan dan antiinflamasi quercetin serta senyawa fenolik kedua ekstrak, meskipun jalur molekuler belum dapat dikonfirmasi secara langsung dalam penelitian ini.

SIMULASI MODEL SIMULTANEOUS SACCHARIFICATION AND CO-FERMENTATION (SSCF) UNTUK PRODUKSI BIOETANOL DARI REBUNG BAMBU

2026-01-01T00:00:00Z

SIMULASI MODEL SIMULTANEOUS SACCHARIFICATION AND CO-FERMENTATION (SSCF) UNTUK PRODUKSI BIOETANOL DARI REBUNG BAMBU Nasution, Nurul Cinthiya Krisis energi global akibat tingginya ketergantungan terhadap bahan bakar fosil serta peningkatan emisi karbon mendorong perlunya pengembangan energi terbarukan yang lebih berkelanjutan. Salah satu alternatif yang menjanjikan adalah bioetanol generasi kedua berbasis biomassa lignoselulosa. Rebung bambu memiliki potensi besar sebagai bahan baku karena kandungan selulosa dan hemiselulosa yang tinggi serta kadar lignin yang sangat rendah, sehingga memungkinkan konversi menjadi bioetanol tanpa tahap pretreatment yang kompleks. Metode simultaneous saccharification and co-fermentation (SSCF) dipandang unggul karena mampu mengintegrasikan proses hidrolisis dan fermentasi dalam satu reaktor, sehingga meningkatkan efisiensi pemanfaatan glukosa dan xilosa secara simultan melalui konsorsium mikroorganisme Trichoderma reesei, Saccharomyces cerevisiae, dan Scheffersomyces stipitis. Namun, kajian terdahulu masih terbatas pada pendekatan eksperimen tanpa pengembangan model matematika. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun model matematika SSCF berbasis sistem persamaan diferensial yang merepresentasikan pertumbuhan mikroorganisme, konsumsi substrat selulosa dan hemiselulosa, pembentukan gula (glukosa dan xilosa), serta produksi etanol. Model dibangun berdasarkan pendekatan teoritis dengan asumsi sistem batch homogen, parameter konstan, tanpa inhibisi produk maupun kompetisi mikroba. Data eksperimen sekunder diambil dari Ramadhani et al. (2024) selama fermentasi 72 jam. Estimasi parameter kinetika dilakukan melalui proses fitting, dengan fokus pada parameter dominan yaitu laju pertumbuhan maksimum (??!"# ) dan laju produksi etanol (??!" ). Hasil simulasi baseline menunjukkan model mampu mengikuti tren produksi etanol, namun masih memiliki keterbatasan pada dinamika gula total yang menghasilkan nilai negatif akibat belum dimasukkannya mekanisme pembentukan gula dari sakarifikasi. Simulasi hybrid parameter menghasilkan prediksi etanol yang sangat mendekati eksperimen dengan mean absolute error (MAE) sebesar 0,092 g/L, mean absolute percentage error (MAPE) sebesar 1,71%, dan koefisien determinasi (R²) sebesar 0,9992, yang menunjukkan akurasi model yang sangat tinggi khusus pada variabel etanol. Meskipun model ini terbukti valid dalam merepresentasikan produksi etanol, simulasi variasi substrat awal menunjukkan hasil yang tidak realistis secara biologis karena mekanisme pembatas substrat belum terintegrasi dalam persamaan produksi etanol. Hal ini menegaskan bahwa model sederhana ini lebih tepat digunakan sebagai alat prediksi awal untuk produk utama, namun masih memerlukan pengembangan lebih lanjut dengan memasukkan kinetika Monod, inhibisi etanol, serta dinamika enzim sakarifikasi agar mampu menggambarkan keseluruhan proses SSCF secara lebih komprehensif. Penelitian ini memberikan kontribusi awal serta membuka peluang untuk penelitian selanjutnya.; The global energy crisis, driven by heavy dependence on fossil fuels and increasing carbon emissions, highlights the urgent need for more sustainable renewable energy development. One promising alternative is second-generation bioethanol derived from lignocellulosic biomass. Bamboo shoots have strong potential as a feedstock due to their high cellulose and hemicellulose content and extremely low lignin fraction, which enables conversion into bioethanol without complex pretreatment stages. The simultaneous saccharification and co- fermentation (SSCF) method is considered advantageous because it integrates hydrolysis and fermentation within a single reactor, thereby improving the simultaneous utilization of glucose and xylose through a microbial consortium consisting of Trichoderma reesei, Saccharomyces cerevisiae, and Scheffersomyces stipitis. However, previous studies have remained largely experimental, with limited development of mathematical modeling approaches. This research aimed to develop an SSCF mathematical model based on a system of differential equations representing microbial growth, cellulose and hemicellulose substrate consumption, sugar formation (glucose and xylose), and ethanol production. The model was constructed using a theoretical approach under the assumptions of a homogeneous batch system, constant parameters, and the absence of product inhibition or microbial competition. Secondary experimental data were obtained from Ramadhani et al. (2024) during a 72-hour fermentation process. Kinetic parameter estimation was performed through model fitting, focusing on dominant parameters, namely the maximum growth rate (??!"#) and the ethanol production rate (??!" ). Baseline simulation results showed that the model was able to capture the general trend of ethanol production; however, limitations were observed in total sugar dynamics, which produced negative values due to the absence of explicit sugar formation mechanisms from saccharification. Hybrid parameter simulations provided ethanol predictions that closely matched experimental data, with a mean absolute error (MAE) of 0,092 g/L, a mean absolute percentage error (MAPE) of 1,71%, and a coefficient of determination (R²) of 0,9992, indicating very high accuracy specifically for ethanol concentration. Although the model was validated in representing ethanol production, simulations of initial substrate variation produced biologically unrealistic outcomes because substrate limitation mechanisms were not yet integrated into the ethanol production equations. This confirms that the simplified model is more suitable as an initial predictive tool for the main product, but further development is required by incorporating Monod kinetics, ethanol inhibition, and explicit saccharification enzyme dynamics in order to comprehensively represent the entire SSCF process. Overall, this study provides an initial contribution and opens opportunities for future research and model refinement.

Efek Preventif Ekstrak Lengkuas (Alpinia galanga) terhadap Aorta dan Pankreas Tikus dengan Pakan Tinggi Lemak

2026-01-01T00:00:00Z

Efek Preventif Ekstrak Lengkuas (Alpinia galanga) terhadap Aorta dan Pankreas Tikus dengan Pakan Tinggi Lemak Rahman, Muhammad Febrian Ar MUHAMMAD FEBRIAN AR RAHMAN. Efek Preventif Ekstrak Lengkuas (Alpinia galanga) terhadap Aorta dan Pankreas Tikus dengan Pakan Tinggi Lemak. Dibimbing oleh EVA HARLINA, GUNANTI, dan HASIM. Pemberian pakan tinggi lemak (PTL) dapat berkaitan dengan perubahan struktural dan respons jaringan pada berbagai organ, termasuk pankreas dan aorta. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efek pemberian preventif ekstrak lengkuas (Alpinia galanga) terhadap profil hemogram, histopatologi pankreas dan aorta, luas pulau Langerhans, ketebalan intima-media aorta, serta imunoreaktivitas insulin pankreas dan TNF-a aorta pada tikus yang diberi PTL. Sebanyak 20 ekor tikus jantan Sprague-Dawley dibagi menjadi empat kelompok (n = 5), yaitu kontrol (KK), kontrol PTL (KN), terapi Orlistat® (KP), dan preventif ekstrak (PE). KK diberi pakan standar selama 10 minggu, sedangkan KN diberi PTL selama 10 minggu. KP diberi PTL selama 10 minggu dengan penambahan Orlistat® 12,5 mg/kgBB/hari pada minggu ke-7-10. PE diberi PTL dan ekstrak A. galanga 500 mg/kgBB/hari secara bersamaan sejak awal hingga akhir periode 10 minggu. Parameter yang dievaluasi meliputi profil hemogram, histopatologi dan morfometri pankreas dan aorta, serta imunoreaktivitas insulin pankreas dan TNF-a aorta. Profil hemogram tidak menunjukkan perbedaan signifikan antarkelompok. Pada pankreas, PE menunjukkan skor kongesti yang lebih rendah dibandingkan KN dan KP serta skor edema yang lebih rendah dibandingkan KN, sedangkan infiltrasi sel radang tidak berbeda signifikan antarkelompok. Luas pulau Langerhans berbeda signifikan antarkelompok, dengan nilai tertinggi pada KN, diikuti KP, PE, dan KK. Imunoreaktivitas insulin pada KN dan KP lebih tinggi dibandingkan KK dan PE, sedangkan PE tidak berbeda signifikan dengan KK. Pada aorta, skor penebalan tunika media pada KN dan KP lebih tinggi dibandingkan KK, sedangkan PE tidak berbeda signifikan dengan kelompok lainnya. Disorganisasi serabut elastis dan infiltrasi sel radang tidak berbeda signifikan antarkelompok. Ketebalan intimamedia pada KN lebih tinggi dibandingkan KK dan PE, sedangkan PE tidak berbeda signifikan dengan KK dan KP. Imunoreaktivitas TNF-a tertinggi ditemukan pada KN, diikuti KP, sedangkan PE tidak berbeda signifikan dengan KK. Secara keseluruhan, pemberian ekstrak A. galanga sejak awal paparan PTL berkaitan dengan lebih rendahnya beberapa perubahan histopatologis, morfometrik, dan imunohistokimia pada pankreas dan aorta dibandingkan kelompok PTL tanpa ekstrak. Temuan ini menunjukkan potensi preventif A. galanga terhadap beberapa perubahan jaringan yang berkaitan dengan paparan PTL, tetapi mekanisme metabolik, inflamasi, dan molekuler yang mendasarinya belum dapat ditetapkan karena tidak diukur secara langsung dalam penelitian ini.; MUHAMMAD FEBRIAN AR RAHMAN. Preventive Effect of Galangal (Alpinia galanga) Extract on The Aorta and Pancreas of Rats Fed a High-Fat Diet. Supervised by EVA HARLINA, GUNANTI, and HASIM. A high-fat diet (HFD) may be associated with structural alterations and tissue responses in various organs, including the pancreas and aorta. This study aimed to evaluate the effects of preventive administration of galangal (Alpinia galanga) extract on the hematological profile, pancreatic and aortic histopathology, Langerhans islet area, aortic intima-media thickness, pancreatic insulin immunoreactivity, and aortic TNF-a immunoreactivity in rats fed an HFD. Twenty male Sprague-Dawley rats were allocated into four groups (n = 5): control (KK), HFD control (KN), Orlistat® treatment (KP), and preventive extract (PE). The KK group received a standard diet for 10 weeks, whereas the KN group received an HFD for 10 weeks. The KP group received an HFD for 10 weeks, with Orlistat® at 12.5 mg/kg BW/day administered during weeks 7–10. The PE group received an HFD concurrently with A. galanga extract at 500 mg/kg BW/day from the beginning to the end of the 10-week experimental period. The evaluated parameters included the hematological profile, pancreatic and aortic histopathology and morphometry, pancreatic insulin immunoreactivity, and aortic TNF-a immunoreactivity. The hematological profile did not differ significantly among groups. In the pancreas, PE showed a lower congestion score than KN and KP and a lower edema score than KN, whereas inflammatory cell infiltration did not differ significantly among groups. Langerhans islet area differed significantly among groups, with the highest value in KN, followed by KP, PE, and KK. Insulin immunoreactivity was higher in KN and KP than in KK and PE, whereas PE did not differ significantly from KK. In the aorta, tunica media thickening scores were higher in KN and KP than in KK, whereas PE did not differ significantly from the other groups. Elastic fiber disorganization and inflammatory cell infiltration did not differ significantly among groups. Aortic intima-media thickness was greater in KN than in KK and PE, whereas PE did not differ significantly from KK and KP. TNF-a immunoreactivity was highest in KN, followed by KP, whereas PE did not differ significantly from KK. Overall, administration of A. galanga extract from the beginning of HFD exposure was associated with lower levels of several histopathological, morphometric, and immunohistochemical alterations in the pancreas and aorta compared with the HFD group without extract administration. These findings indicate the preventive potential of A. galanga against several tissue alterations associated with HFD exposure; however, the underlying metabolic, inflammatory, and molecular mechanisms cannot be established because they were not directly evaluated in this study.

Formulasi Nanoemulsi Daun Alpukat dan Tanaman Kumis Kucing Sebagai Antioksidan Secara In Vitro

2026-01-01T00:00:00Z

Formulasi Nanoemulsi Daun Alpukat dan Tanaman Kumis Kucing Sebagai Antioksidan Secara In Vitro Utami, Risna Milenia Widya Stres oksidatif merupakan kondisi patologis yang timbul akibat ketidakseimbangan antara produksi spesies oksigen reaktif (ROS) dan kapasitas sistem antioksidan endogen tubuh, sehingga dapat memicu berbagai penyakit kronis, termasuk gangguan ginjal. Kondisi tersebut dapat dicegah melalui pemanfaatan senyawa antioksidan alami, seperti flavonoid dan fenolik, yang terkandung dalam daun alpukat (Persea americana) dan kumis kucing (Orthosiphon aristatus). Namun, formulasi ekstrak konvensional dari kedua tanaman tersebut masih memiliki keterbatasan dalam hal kelarutan, bioavailabilitas, dan stabilitas senyawa aktifnya. Penelitian ini bertujuan untuk memformulasikan nanoemulsi kombinasi ekstrak daun alpukat dan kumis kucing menggunakan Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System (SNEDDS), serta mengevaluasi kandungan fenolik total, flavonoid total, kapasitas antioksidan, karakteristik fisik, dan stabilitas fisiknya secara in vitro. Formulasi nanoemulsi diawali dengan uji kelarutan untuk menentukan pelarut, surfaktan, dan kosurfaktan terbaik, diperoleh propilen glikol sebagai kosolven serta kombinasi Tween 80 dan Span 80 sebagai Smix. Nanoemulsi diformulasikan pada rasio ekstrak daun alpukat dan kumis kucing (DA:KK) 1:4 dan 4:1, dengan ekstrak non-nanoemulsi dengan rasio yang sama sebagai kontrol. Kandungan fenolik total, flavonoid total, dan kapasitas antioksidan berturut-turut ditentukan menggunakan metode Folin-Ciocalteu, kolorimetri AlCl3, dan DPPH. Karakterisasi fisik nanoemulsi meliputi Z-average, indeks polidispersitas, dan zeta potensial menggunakan Particle Size Analyzer, sedangkan stabilitas fisik dievaluasi melalui uji heat-cool cycle dan freeze-thaw cycle masing-masing tiga siklus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanoemulsi rasio 1:4 (DA:KK) menghasilkan kandungan fenolik total tertinggi sebesar 138,40 ± 2,72 mg GAE/g, kandungan flavonoid total sebesar 160,69 ± 0,22 mg QE/g, dan kapasitas antioksidan sebesar 53,27 ± 0,24 mg TE/g, yang secara signifikan lebih tinggi dibandingkan rasio 4:1 maupun ekstrak non-nanoemulsi (p < 0,05). Sebaliknya, nanoemulsi rasio 4:1 menunjukkan kandungan fenolik total lebih rendah dibandingkan ekstrak tanpa nanoemulsi pada rasio yang sama, diduga disebabkan oleh proses enkapsulasi SNEDDS terhadap keterbacaan analitik senyawa fenolik terhadap reagen Folin-Ciocalteu. Karakteristik fisik menunjukkan nanoemulsi rasio 1:4 memiliki Z-average sebesar 273,6 nm, PDI sebesar 0,56, dan zeta potensial sebesar -12,28 mV, sedangkan rasio 4:1 memiliki Z-average sebesar 251,8 nm, PDI sebesar 0,52, dan zeta potensial sebesar -2,96 mV. Kedua formulasi nanoemulsi tetap stabil secara fisik selama uji heat-cool dan freeze-thaw cycle tanpa disertai pemisahan fase, meskipun nilai PDI yang tinggi (>0,5) dan zeta potensial yang rendah pada kedua rasio mengindikasikan stabilitas termodinamika yang belum optimal dan memerlukan optimasi lebih lanjut.; Oxidative stress is a pathological condition resulting from an imbalance between the production of reactive oxygen species (ROS) and the body’s endogenous antioxidant capacity, which can trigger various chronic diseases, including kidney disorders. This condition can be prevented by using natural antioxidant compounds, such as flavonoids and phenolics, found in avocado (Persea americana) leaves and cat’s whiskers (Orthosiphon aristatus). However, conventional extract formulations from these two plants still have limitations in solubility, bioavailability, and stability of their active compounds. This study aims to formulate a combined nanoemulsion of avocado leaf and cat’s whiskers extracts using the Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System (SNEDDS), and to evaluate the total phenolic content, total flavonoid content, antioxidant capacity, physical characteristics, and physical stability in vitro. The nanoemulsion formulation began with solubility tests to determine the optimal solvent, surfactant, and cosurfactant; propylene glycol was selected as the cosolvent, and a combination of Tween 80 and Span 80 was chosen as the Smix. The nanoemulsions were formulated at avocado leaf extract to cat’s whiskers extract (AL:CW) ratios of 1:4 and 4:1, with non-nanoemulsion extracts at the same ratios serving as controls. Total phenolic content, total flavonoid content, and antioxidant capacity were determined using the Folin-Ciocalteu method, AlCl3 colorimetry, and the DPPH assay, respectively. Physical characterization of the nanoemulsions included Z-average, polydispersity index, and zeta potential using a Particle Size Analyzer. In contrast, physical stability was evaluated through heat-cool and freeze-thaw cycle tests, each consisting of three cycles. The results of the study showed that the 1:4 nanoemulsion (AL:CW) produced the highest total phenolic content of 138.40 ± 2.72 mg GAE/g, a total flavonoid content of 160.69 ± 0.22 mg QE/g, and an antioxidant capacity of 53.27 ± 0.24 mg TE/g, which were significantly higher than those of the 4:1 ratio and the non-nanoemulsion extract (p < 0.05). In contrast, the 4:1 nanoemulsion exhibited a lower total phenolic content than the non-nanoemulsified extract at the same ratio, presumably because the SNEDDS encapsulation process reduced the analytical detectability of phenolic compounds by the Folin-Ciocalteu reagent. Physical characteristics showed that the 1:4 nanoemulsion had a Z-average of 273.6 nm, a PDI of 0.56, and a zeta potential of -12.28 mV, while the 4:1 nanoemulsion had a Z-average of 251.8 nm, a PDI of 0.52, and a zeta potential of -2.96 mV. Both nanoemulsion formulations remained physically stable during heat-cool and freeze-thaw cycle tests without phase separation, although the high PDI values (>0.5) and low zeta potentials for both ratios indicate that thermodynamic stability is not yet optimal and requires further optimization.