Workshop BRIN Sciencewerke Tanggal 8 Sampai 9 Februari 2023
BRIN dan PT. Sciencewerke Indonesia mengadakan workshop dengan topik “Analisis Karbohidrat Gula dan Oligosakarida Secara Kromatografi” selama 2 hari pada 8 – 9 Februari 2023 di Laboratorium Gedung Genomik KST Soekarno lantai 2, BRIN, Cibinong yang merupakan kelanjutan dari seminar daring yang telah mulai lebih dahulu pada 7 Februari 2023. Peserta yang hadir berasal dari berbagai kalangan, seperti praktisi industri, peneliti, dosen, analis, dan mahasiswa.
Gambar 1 Peserta workshop SWI-BRIN Feb 2023
Baca juga : TIANamp Genomic DNA: Kit Isolasi DNA untuk berbagai Matrix Sampel
Pada hari pertama workshop, Dr. Nanik Rahmani Peneliti Pusat Riset Mikrobiologi Terapan BRIN saat membawakan kuliah pengantar berjudul Source and Production of Sugar and Oligosaccharides pada Rabu (8/2). Dijelaskan bahwa Indonesia memiliki sumber daya alam yang sangat berlimpah, terdiri dari biomassa dan mikroba (Gambar 2). “Kita memiliki megabiodiversiti mikroba dan biomassa, salah satu sumber karbohidrat yang luar biasa adalah pati dan lignoselulosa selain pati. Potensi dua sumber daya ini dapat kita olah dengan menggunakan enzim menjadi berbagai produk gula,” pungkasnya.
Gambar 2 Potensi sumber karbohidrat dan mikroba serta enzim
Lebih lanjut Dr. Nanik menambahkan bahwa kelompok risetnya mengembangkan enzim degradasi karbohidrat. Upaya awal adalah mencari isolat-isolat unggul lokal dari koleksi mikroba yang ada untuk menghasilkan enzim-enzim yang potensial. Enzim yang dihasilkan ada dua macam yaitu ekstrak crude enzim dan enzim rekombinan dari mikroba yang sudah dikloning.
Gambar 3 Enzim dan peranan dalam produksi gula oligosakarida
Kemudian ditandaskan oleh Dr Nanik “Untuk menghasilkan oligosakarida yang diinginkan ada beberapa faktor yang harus diperhatikan Pertama (1) Preparasi substrat, terdiri dari tiga macam yaitu substrat komersial, raw biomasa dan pre-treatment/ekstraksi. Kedua (2) Preparasi enzim, terdiri dari jenis enzimnya diproduksi dari miroba (wild tipe) dan mikroba rekombinan dalam bentuk crude enzim dan enzim murni. Ketiga (3) Optimasi kondisi hidrolisis yaitu konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, perbandingan substrat dan enzim, pH buffer dan kondisi reaksi hidrolisis seperti suhu reaksi, kecepatan agitasi dan waktu reaksi,”
Pemateri kedua, Dr. Ario Betha Juanssilfero, Peneliti Pusat Riset Mikrobiologi Terapan BRIN membawakan topik High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Dijelaskan oleh beliau, bahwa HPLC adalah teknik analisis yang digunakan untuk memisahkan, mengidentifikasi, atau mengukur setiap komponen dalam campuran.
Gambar 4 Teknik HPLC
Lebih lanjut dijelaskan, ada 5 prinsip dasar HPLC, yaitu (1) distribution, yaitu pendistribusian komponen pada fasa gerak dan fasa diam berdasarkan afinitas relatif masing-masing fase, (2) Adsorption, yaitu komponen campuran akan teradsorbsi pada permukaan fasa diam berdasarkan ukuran molekul dan muatannya, (3) Retention, adalah waktu yg dibutuhkan komponen campuran pada fasa diam, yang ditentukan sifat fisik dan kimia komponen, (4) Elution, komponen akan terpisah pada fasa diam melalui dorongan fasa gerak di sepanjang kolom, dan (5) Detection, setelah komponen analit terpisah kemudian dideteksi dengan detector.
Gambar 5 Prinsip dan istilah penting dalam HPLC
Dr Ario menjelaskan analisis kualitatif adalah identifikasi dengan membandingkan RT setiap komponen dalam bahan standar dengan waktu retensi sampel yang tidak diketahui (Gambar 6). Beliau menyampaikan “Jika kromatogram kompleks dengan banyak puncak atau jika waktu retensi dari komponen target berbeda antara sampel standar dan sampel aktual, komponen target dapat diidentifikasi dengan menambahkan bahan standar ke sampel yang tidak diketahui meningkat,”. Kemudian pungkasnya lagi, bahwa ada 2 metode dalam analisa kuantitatif, yaitu metode standar eksternal dan standar internal, keduanya menggunakan kurva kalibrasi. “Metode standar internal adalah metode penambahan sejumlah tertentu zat standar internal saat membuat kurva kalibrasi,”.
Gambar 6 Analisis kualitatif dan kuantitatif HPLC
Hari pertama workshop diakhiri dengan kunjungan ke laboratorium instrumentasi untuk ikut serta memperhatikan proses kondisioning HPLC. Pengkondisian instrument HPLC dimulai dari pemasangan kolom HPLC yaitu kolom HPLC Aminex HPX-42A dari Biorad. Pemasangan kolom dilakukan dengan eluen yang sesuai dalam flow rate rendah, yaitu 0,2 mL/min, pemasangan dimulai dari inlet kemudian dipurging sebelum outlet dipasang. Kolom kemudian dikondisikan pada suhu operasional.
Gambar 7 Kolom HPLC Aminex untuk analisis oligosakarida
Hari kedua workshop langsung dimulai dengan praktik di lab. Praktik dimulai dengan analisis Thin Layer Chromatography (TLC). Peserta dibagi menjadi 4 kelompok dan melakukan praktik bergantian tiap 2 kelompok. Sampel yang dianalisis bisa merupakan hasil hidrolisis secara enzimatis. Analisis TLC menggunakan fasa diam dari silica gel 60 berbentuk plate sheet dan fasa gerak campuran n-butanol, asam asetat, air akuades (2:1:1). Penotolan sampel dan standar dilakukan pada plate yang sebelumnya telah ditandai garis pembagian spot, sambil dilakukan pengeringan dengan uap panas (dari hair dryer) tiap kali penotolan. Setelah running, hasilnya kemudian diwarnai dengan diphenylamine acetone phosphoric acid (DAP) dye. Visualisasi dibantu dengan oven pada suhu 120oC selama 15 menit. Setelah pemanasan, akan muncul spot yang dapat dilihat secara kasat mata.