SINTESIS NANOPARTIKEL LOGAM BERAT DENGAN EKSTRAK TUMBUHAN

SEBAGAI AGEN BIOREDUKSI SERTA APLIKASINYA

Penulis: Muhammad Rifky Alfeni



Sumber gambar : Google

Sintesis Nanopartikel logam dapat dengan efisien dilakukan dengan bantuan ekstrak tumbuhan sebagai agen bioreduktor, metode ini lebih baik ketimbang dengan metode menggunakan mikroba yang memakan biaya cukup besar untuk skala industri karena harus mempertahankan kondisi aseptic serta megharuskan keahlian yang tinggi (Gosh et.al, 2012). Ekstrak tumbuhan selain menjadi agen pereduski juga dapat menjadi stabilitator untuk nanopartikel logam agar dapat diaplikasikan pada beberapa bidang seperti medis, agrikultur, maupun kosmetik. Sintesis logam berat oleh ekstrak tumbuhan dapat terjadi dikarenakan adanya kandungan  alkaloids, flavonoid, proteins, enzim, asam amino, komponen alkohol, dan polisakarida (Kuppusamy et.al, 2014). Gugus fungsi dari kandungan tersebutlah yang berperan dalam bioreduksi nanopartikel logam berat, sepeerti gugus –C=0, C=N pada polipeptida yang berfungsi untuk memisahkan substansi-substansi ionic logam berat (Shameli et.al, 2012) dan memebntuk nanopartikel logam berat atau pada gugus –OH dari senyawa eugenol (termasuk dalam jenis alkohol) tumbuhan yang berperan dalam abtraksi proton senyawa eugenol sehingga dapat menghasilkan dua electron yang dapat mereduksi ion Au dan Ag menjadi bentuk nanopartikel (Singh et.al, 2010). 

Selain memiliki fungsi sebagai reduktor, kandungan yang ada pada ekstrak tumbuhan juga dapat menjadi stabilitator untuk nanopartikel yang sudah terbentuk, agar ukuran serta bentuk nanopartikel tidak berubah, contohnya pada flavonoid yang dapat menstabilkan peristiwa stabilisasi elektrostatis yang terjadi pada nanopartikel sehingga struktur nanopratikel mejadi terhindar dari adanya gaya tolak-menolak antar muatan elektrik yang dapat menyebabkan perubahan struktur (Mittal et.al., 2013).

Nanopartikel logam berbasis ekstrak tumbuhan dpat diaplikasikan dalam beberapa bidang, salah satunya dalam bidang medis, penerapan nanopartikel dalam bidag medis disebut sebagai nanomedicine (Hano & Abbasi, 2021). Nanopartikel logam berbasis ekstrak tumbuhan ini dapat digunakan sebagain anti-inflamasi (Agarwal et.al, 2019), anti-kanker (Chahardoli et.al, 2017), dan anti-mikroba (Gosh et.al, 2012). Hal ini dapat terjadi karena tumbuhan memang memiliki kandungan senyawa aktif untuk hal tersebut, namun penambahan nanopartikel logam menyebabkan efek yang ditimbulkan lebih efisien. Efek yang lebih efisien akibat adanya nanopartikel logam dalam ekstrak tumbuhan seperti pada aktivitas anti-mikroba, dimana nanopartikel logam ini bersifat toksik bagi sel mikroba karena dapat membentuk ROS (reactive oxygen species) sehingga sel mikroba dapat dengan lebih cepat dilisiskan,  pada aktivitas anti-inflamasi, nanopartikel logam seperti Zn, Ag, Au, dan Se memilki kemampuan untuk menghambat pembentukan sitokin serta menurunkan kadar mmunoglobulin (IgG), immunoglobulin M (IgM), dan fibrinogen yang merupakan penyebab terjadinya infamasi (Agarwal et.al, 2019). 

Nanopartikel logam dapat berpean besar dalam dunia medis karena ukurannya yang dapat menembus “halangan” biologis seperti membrane atau mucus, sifat cytotoxic spesificnya (sebagai anti-kanker) (Adeyemi et.al, 2022), serta kemampuannya dalam mengikat dan mengumpulkan protein pathogen sehingga mekanisme penghantaran obat semakin efisien karena obat yang diberikan akan mengenai tragetnya dengan lebih tepat karena sudah terkumpul pada nanopartikel logam yang mana nanopartikel logam juga memiliki afinitas ikatan (binding affinity) yang tinggi pada beberapa senyawa obat. Nanopartikel logam dalam dunia medis sudah diizinkan oleh FDA karena beberapa logam seperti Zn, Au, Ag, dan Fe dapat ikut termetabolisme oleh tubuh dan keluar berasamaan dengan urin dan feses sehingga resiko toksisitas akibat penumpukan nanopartikel dapat dihindari (Barui et.al, 2018).



REFERENSI

Adeyemi, J.O., Oriola, A.O., Onwudiwe, D.C., Oyedeji, A.O.  2022. Plant Extracts Mediated Metal-Based Nanoparticles: Synthesis and Biological Applications. Biomolecules 12, 627. https://doi.org/ 10.3390/biom12050627.

Agarwal, H., Nakara, A., Shanmugam, V. K. 2019. Anti-inflammatory mechanism of various metal and metal oxide nanoparticles synthesized using plant extracts: A review. Biomedicine & Pharmacotherapy, 109, 2561–2572. doi:10.1016/j.biopha.2018.11.116.

Barui, K.A., Kotcherlakota, R., Patra, R.C. 2018. Medicinal Applications of Metal Nanoparticles. Metal Nanoparticles: Synthesis and Applications in Pharmaceutical Sciences.

Chahardoli, A., Karimi, N., Sadeghi, F., & Fattahi, A. 2017. Green approach for synthesis of gold nanoparticles from Nigella arvensis leaf extract and evaluation of their antibacterial, antioxidant, cytotoxicity and catalytic activities. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 46(3), 579–588. doi:10.1080/21691401.2017.1332634

Ghosh, S., Patil, S., Ahire, M., Kitture, R., Kale, S., Pardesi, K., Cameotra, S.S., Bellare, J., Dhavale, D.D., Jabgunde, A., Chopade, A.B. 2012. Synthesis of silver nanoparticles using Dioscorea bulbifera tuber extract and evaluation of its synergistic potential in combination with antimicrobial agents. International Journal of Nanomedicine, 7, 483-496.

Hano, C., Abbasi, B.H. 2022. Plant-Based Green Synthesis of Nanoparticles: Production, Characterization and Applications. Biomolecules, 12, 31. https://doi.org/10.3390/ biom12010031.

Kuppusamy, P., Yusoff, M.M., Govindan, N. 2014. Biosynthesis of metallic nanoparticles using plant derivatives and their new avenues in pharmacological applications - An updated report, Saudi Pharmaceutical Journal, doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jsps.2014.11.013.

Mittal, A.K., Chisti, Y., Banerjee, U.C., 2013. Synthesis of metallic nanoparticles using plant extracts. Biotechnol. Adv. 31, 346-356.

Shameli, K., Ahmad, M., Al-Mulla, E.A.J., Ibrahim, N.A., Shabanzadeh, P., Rustaiyan, A., Abdollahi, Y., 2012. Green biosynthesis of silver nanoparticles using Callicarpa maingayi stem bark extraction. Molecules, 17, 8506-8517.

Singh, A.K., Talat, M., Singh, D.P., Srivastava, O.N. Biosynthesis of Gold and Silver Nanoparticles by Natural Precursor Clove and Their Functionalization with Amine Group. J. Nanoparticle Res. 2010, 12, 1667–1675.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
For More Information:
Email            : bioindustryinnovation@gmail.com
Instagram    : bic_unas

Facebook    : BIC Unas

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Aspergillus niger sebagai Jamur Fungsional dalam Bidang Pertanian

Image
Penulis : Aditya Nurrahma Badri                               Aspergillus niger adalah jamur yang berasal dari kelas Ascomycetes. Jamur ini merupakan salah satu jamur paling umum dari genus Aspergillus. Klasifikasi jamur Aspergillus niger sebagai berikut (GBIF Secretariat, 2021). Kingdom           : Fungi Filum                  : Ascomycota Kelas                  : Eurotiomycetes Ordo                   : Eurotiales Famili                  : Aspergillaceae Genus                 : Aspergillus P.Micheli, 1729 Spesies                : Aspergillus niger Tiegh, 1867   Gambar 1. Aspergillus niger secara mikroskopis (sumber: gbif.org) Aspergillus niger merupakan kapang multiseluler berfilamen dengan tubuh membentuk hifa (Mudah, 2013). Secara makroskopis, koloni Aspergillus niger memiliki warna dasar putih hingga kuning kompak dan diliputi lapisan padat berwarna coklat gelap hingga hitam dengan diameter koloni sekitar 65-75 mm (Permana, 2018). Secara mikroskopis, Asperg
Read more

Pemanfaatan Bulu Babi (Diadema Setosum) sebagai Sumber Pangan

Image
  Pemanfaatan Bulu Babi ( Diadema Setosum ) sebagai Sumber Pangan Penulis: Adelia Riany Indonesia adalah negara maritim terbesar di dunia yang memiliki luasan wilayah, daerah Indonesia yang dua sepertiganya ialah lautan, dan terbagi atas laut pesisir, teluk, selat dan laut lepas (Subekti, 2010), serta Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia. Maka tidak heran apabila keberadaan ekosistem laut yang di miliki Indonesia sangat beragam. Kekayaan sumberdaya alamnya khusunya kelautan dan perikanan dengan begitu banyaknya dan melimpah (Zaki dan Hidayat, 2017), maka sangat berpotensi untuk dimanfaatkan secara baik dan berkelanjutan (Indrawati et al ., 2018), dengan tidak lupa juga memperhatikan adanya pembaruan kebudayaan terjadi dan juga daya dukung dari masyarakat pesisir itu sendiri (Suhelmi dan Purbani, 2013). Dengan besarnya luasan wilayah kelautan Indonesia maka terdapat berbagai sumberdaya kelautan yang dapat dimanfaatkan, misalnya bulu babi yang dapat digunakan sebagai ke
Read more

Manfaat Saccharomyces cerevisiae Pada Bidang Peternakan

Image
Penulis: Ritza Mauliyda S.   Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir sejati, yang termasuk ke dalam golongan eukariot yang secara morfologi hanya membentuk blastopora yang berbentuk lonjong, oval, atau silindris yang dipengaruhi oleh strainnya (Gambar 1). S. cerevisiae dapat berkembang biak dengan membelah diri melalui bludding cell. Reproduksinya dapat dipengaruhi oleh jumlah nutrisi yang tersedia bagi pertumbuhan sel serta keadaan lingkungannya. S. cerevisiae secara makroskopis memiliki koloni berbentuk bulat, berwarna kuning muda, memiliki sel bulat dengan jumlah 1-8 askospora (Landecker, 1972). Saccharomyces cerevisiae dapat dimanfaatkan sebagai probiotik, imunostimulan, prebiotik, serta kegunaan lainnya dalam meningkatkan produksi ternak (Ahmad, 2005).     Gambar 1. Saccharomyces cerevisiae (Ahmad, 2005) Taksonomi Saccharomyces cerevisiae menurut Sanger (2004), adalah sebagai berikut: Super kingdom: Eukaryota Phylum: Fungi Subphylum: Ascomycota Class: Sa
Read more