BIOSINTESIS NANOPARTIKEL PERAK MENGGUNAKAN EKSTRAK AIR RIMPANG LENGKUAS (Alpinia galanga) DENGAN BANTUAN SHAKER SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI

(1)

1 BIOSINTESIS NANOPARTIKEL PERAK MENGGUNAKAN EKSTRAK

AIR RIMPANG LENGKUAS (Alpinia galanga) DENGAN BANTUAN SHAKER SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI

Dhia Tijani Al Chalish1_{, Yuli Haryani}2_{, Yuharmen}3

1_{Mahasiswa Program Studi S1 Kimia FMIPA-Universitas Riau} 2_{Bidang Biokimia Jurusan Kimia FMIPA-Universitas Riau}

3_{Bidang Organik Jurusan Kimia FMIPA-Universitas Riau}

Kampus Bina Widya Pekanbaru, 28293, Indonesia

Dhiatijani@gmail.com

ABSTRACT

The aim of this study was to determine the ability of Alpinia galanga aqueous extract as reducing agent for the synthesis of silver nanoparticles. AgNO3 10-3 M solution was

reduced using the extract at room temperature by stirring for various ratio of extract and AgNO3 10-3 M solution. Color changing of the solution was detected at 9 hours reaction

time. The color tends to be darker by the the increasing of reaction time. The formation of silver nanoparticles was confirmed by doing characterization using UV-Vis spectrophotometer. Nanoparticles were detected in the wavelength range of 430-450 nm. Antibacterial activity of silver nanoparticles produced was determined for the ratio of 1:5 at a reaction time of 19 hours for silver nanoparticles from Alpinia galanga. Antibacterial activity was performed against Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa. The results showed that silver nanoparticles of Alpinia galanga was active against Pseudomonas aeruginosa. Silver nanoparticles solutions were more active in inhibiting the growth of bacteria tested than aqueous extract of Alpinia galanga.

Keywords : Alpinia galanga. Antibactery, Silver nanoparticles.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan ekstrak air lengkuas (Alpinia galanga) sebagai agen pereduksi untuk sintesis nanopartikel. Nanopartikel perak disintesis menggunakan shaker dan biosintesis merupakan metode yang ramah lingkungan memanfaatkan ekstrak air rimpang lengkuas (Alpinia galanga) sebagai agen pereduksi. Biosintesis nanopartikel perak dikarakterisasi berdasarkan perubahan warna larutan dan spektrofotometer UV-Vis. Rasio terbaik nanopartikel perak hasil sintesis dari ekstrak air rimpang lengkuas (Alpinia galanga) adalah 1:5 pada waktu kontak 19 jam. Nanopartikel perak hasil sintesis dari ekstrak air rimpang lengkuas (Alpinia galanga) ditemukan dapat menghambat pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa. Hasil uji aktivitas antibakteri menunjukkan nanopartikel perak memiliki aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan ekstrak.

(2)

3

PENDAHULUAN

Nanopartikel merupakan teknologi yang saat ini berkembang. Keunggulan nanopartikel adalah ukuran partikelnya yang sangat kecil yaitu < 100 nm. Nanopartikel logam banyak menarik perhatian karena aplikasinya yang luas dan dapat diaplikasikan pada detektor, elektronika, katalis, kosmetik dan obat-obatan (Wahyudi & Rismayani, 2008).

Nanopartikel perak telah terbukti memiliki kemampuan yang baik sebagai antimikroba yakni terhadap bakteri, virus dan mikroorganisme eukariotik (Gong et al., 2007). Nanopartikel perak banyak disintesis dengan beberapa metode dan kondisi seperti metode reduksi kimia, fotokimia, sonokimia, sintesis solvotermal dan lainnya (Wahyudi & Rismayani, 2008). Saat ini berkembang pemanfaatan makhluk hidup seperti mikroorganisme (Shankar, 2004), ekstrak tumbuhan (Chandran et al., 2006) untuk sintesis nanopartikel yaitu dikenal dengan biosintesis nanopartikel. Rimpang lengkuas telah diteliti mengandung

flavonoid, saponin, tannin, polifenol dan minyak atsiri (Mishra, 2009).

Pada penelitian ini akan dilakukan biosintesis nanopartikel perak menggunakan ekstrak air rimpang lengkuas sebagai bioreduktor pada suhu ruang dengan bantuan shaker serta uji aktivitas antibakteri.

METODE PENELITIAN a. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan yaitu: instrumen Spektrofotometer UV-Vis (Thermoscientific genesys 10), autoclave (All American Mode 25X-2), vortex (H-VM-300), microcentrifuge (HITACHI), oven (Fisher Scientific Model 655F),

incubator (Heraeus Instrument D6450), incubator shaker (Barnstead, Lab-Line), pipet mikro, neraca analitik (Mettler AE 200), vacum rotary evaporator (Rotavapor Buchr-114), vacum buchner dan peralatan gelas laboratorium standar lainnya sesuai dengan prosedur.

Bahan-bahan yang digunakan yaitu: rimpang lengkuas, akuades, akua DM, AgNO3 (Merck, Cat. No. DL0593),

Nutrient Agar (NA) (Merck, Cat. No. paper disk, chloramphenicol® dan amoxan® (Merck, Cat. Mo. GK. 900910804A1).

a. Rancangan Penelitian

Proses ekstraksi rimpang lengkuas, sintesis nanopartikel perak menggunakan ekstrak air lengkuas menggunakan shaker incubator, uji karakteristik nanopartikel perak menggunakan spektrofotometer UV-Vis, uji aktivitas antibakteri ekstrak air rimpang lengkuas dan nanopartikel perak hasil sintesis terhadap bakteri Gram-negatif (Pseudomonas aeruginosa) dan terhadap bakteri Gram-positif (Staphylococcus epidermidis).

PROSEDUR KERJA

a. Ekstraksi Rimpang Lengkuas

Sebanyak 50 gram rimpang yang telah dipotong dan dicuci, direbus dengan 125 mL akua DM dalam erlenmeyer 500 mL dan dididihkan selama 5 menit dan ultrasonikasi selama 30 menit. Air rebusan disaring dengan kertas saring dengan bantuan vacum buchner. Ekstrak kemudian dipekatkan menggunakan rotary evaporator sehingga diperoleh ekstrak kental.

(3)

4

b. Biosintesis Nanopartikel Perak menggunakan Ekstrak Air Rimpang Lengkuas

Sintesis nanopartikel perak dilakukan dengan mereaksikan ekstrak lengkuas dan larutan AgNO3 10-3 M

dengan perbandingan 1:1, 1:5, 1:10, dan 1:20. Kemudian dilakukan pengadukan menggunakan incubator shaker pada suhu ruang dengan kecepatan 150 rpm. Dilakukan pengamatan terhadap perubahan warna setiap menit ke-60 dan karakterisasi menggunakan Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 300-700 nm. Larutan disentrifus pada kecepatan 10.000-12.000 rpm dan residu disimpan dalam lemari es. Dilarutkan dalam 1 mL akua DM steril untuk penggunaan uji antibakteri.

c. Uji Aktivitas Antibakteri

Bakteri yang telah diinokulasi ke dalam media pertumbuhan NB, masing-masing digoreskan pada permukaan media NA steril menggunakan cotton bud. Sebanyak 10 𝜇L dari masing-masing nanopartikel perak hasil sintesis dan ekstrak masing-masing rimpang dipipet ke kertas cakram (diameter 6 mm) yang telah diletakkan di plat tetes menggunakan pipet mikro. Amoxsan® digunakan sebagai kontrol positif Pseudomonas aeruginosa sedangkan chloramphenicol® digunakan sebagai kontrol positif Staphylococcus epidermidis. Kontrol positif dibuat dengan konsentrasi 30 𝜇g/mL. Akua DM digunakan sebagai kontrol negatif. Kertas cakram diletakkan di atas media NA sebanyak 4 buah kemudian diinkubasi di dalam inkubator pada suhu 37 ° C. Diameter zona bening di sekitar cakram

diukur setelah inkubasi selama 24 jam menggunakan jangka sorong. Hasil uji aktivitas antibakteri dapat dilihat pada tabel 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN a. Biosintesis Nanopartikel Perak

Pembentukan nanopartikel perak ditinjau berdasarkan perubahan warna larutan. Perubahan warna larutan terlihat pada Gambar 1. Seiring bertambahnya waktu kontak, warna larutan akan semakin pekat. Perubahan warna awal terbentuk pada jam ke-9 pengadukan. Perubahan warna merupakan salah satu indikasi terjadinya proses reduksi ion perak, sehingga terbentuk nanopartikel perak (Bakir, 2011). Sedangkan indikasi lainnya adalah terbentuknya puncak absorbansi pada pengukuran menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 370-500 nm (Solomon et al., 2007).

b. Karakterisasi Nanopartikel Perak dengan Spektrofotometer UV-Vis

Karakterisasi nanopartikel perak menggunakan spektrofotometer UV-Vis bertujuan untuk mengetahui dan mendeteksi pembentukan nanopartikel perak. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Sileikate et al (2006), larutan nanopartikel perak memiliki panjang gelombang maksimum dengan rentang 350-450 nm. Karakterisasi nanopartikel perak dari ekstrak lengkuas menggunakan spektrofotometer UV-Vis dilakukan pada rasio 1:1, 1:5, 1:10 dan 1:20. Spektrum hasil karakterisasi larutan rasio 1:5 terlihat pada Gambar 2. Data hasil karakterisasi larutan nanopartikel lengkuas disajikan pada Tabel 1.

(4)

4 Gambar 1. Karakterisasi warna larutan pada sintesis nanopartikel menggunakan ekstrak

air rimpang lengkuas.

Gambar 2. Spektrum UV-Vis nanopartikel perak dari lengkuas rasio 1:5. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 300 400 500 600 700 A b so rb a n si Panjang gelombang (nm)

Lengkuas VS AgNO

3

(1:5)

0 jam 9 jam 11 jam 13 jam 17 jam 19 jam (e) 17 jam (f) 19 Jam (b) 9 Jam (a) 0 Jam (c) 11 Jam (d) 13 Jam

(5)

5 Tabel 1. Data karakterisasi larutan nanopartikel dari lengkuas pada berbagai rasio

menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

Rasio Panjang Gelombang (nm) Absorbansi

1:1 414-463 < 0,5

1:5 435-471 > 1

1:10 432-458 > 0,8

1:20 426-456 > 0,7

Berdasarkan Tabel 1 rasio 1:5 memiliki nilai absorbasi yang lebih tinggi dari rasio lain. Rasio 1:5 merupakan rasio optimum yang digunakan pada uji aktivitas antibakteri.

c. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak dan Nanopartikel Perak

Nanopartikel perak yang digunakan untuk uji adalah nanopartikel perak rasio 1:5 dengan waktu kontak 19 jam. Hasil uji aktivitas antibakteri ekstrak dan nanopartikel perak lengkuas disajikan dalam Tabel 2.

Tabel 2. Aktivitas antibakteri nanopartikel perak lengkuas Bakteri

Patogen

Rata-rata diameter zona hambat (mm) (+) Ekstrak air rimpang lengkuas Nanopartikel perak S. epidermidis1 ₂₉ _- _- P. aeruginosa2 24 - 6,5

Npp : Nanopartikel perak, (+) : 1. Chloramphenicol® 2. Amoxsan®

Berdasarkan hasil uji aktivitas antibakteri antara nanopartikel perak dan ekstrak yang tertera pada Tabel 2, nanopartikel perak memiliki aktivitas dalam menghambat pertumbuhan bakteri P. aeruginosa.

KESIMPULAN

Nanopartikel perak dapat disintesis menggunakan metode bioreduktor ekstrak air rimpang lengkuas dengan pengadukan menggunakan shaker. Nanopartikel perak terbaik yang disintesis dari lengkuas adalah rasio 1:5 pada waktu kontak 19 jam. Nanopartikel perak memiliki aktivitas antibakteri yang tinggi dibandingkan dengan aktivitas antibakteri ekstrak.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terimakasih kepada LPPM Universitas Riau untuk membantu dana penelitian Hibah Bersaing tahun 2015 atas nama Yuli Haryani, M.Sc, Apt.

DAFTAR PUSTAKA

Bakir. 2011. Pengembangan Biosintesis Nanopartikel Perak Menggunakan Air Rebusan Daun Bisbul (Diospyros blancoi) untuk Deteksi Ion Tembaga (II) dengan Metode Kolorimetri. Skripsi. Jurusan Fisika. FMIPA. Universitas Indonesia, Jakarta.

(6)

6 Chandran, S.P., M. Chaundhary, R.

Pasricha, A. Ahmad & M. Sastry. 2006. Synthesis of gold nanotriangles and silver nanoparticles using Aloe vera plant extract. Biotechnology Progress. 22(2): 577-583. Gong, P., Li, H., He, X., Wang, K., Hu, J

& Tan, W. 2007. Preparation and antibacterial activity of Fe3O4 Ag nanoparticles.

Nanotechnology, 18(28): 604-611.

Mishra, P. 2009. Isolation, spectroscopic characterization and molecular modeling studies of mixture of Curcuma longa, ginger and seeds of fenugreek. International Journal of Pharmacy and Technology Research. 1(1): 79-95.

Shankar, S.S. 2004. Rapid Synthesis of Au, Ag and Bi, metallic Au Core–Ag Shell Nanoparticles using Neem (Azadirachta indica) Leaf Broth. Journal Coloid Interface Science.

275(4): 496-502.

Sileikate, A., Prosycevas I., Puiso, J., Juraitis, A., Guobiene, A. 2006. Analysis of silver nanoparticles produced by chemical reduction of silver salt solution. Mathematic Science. 12: 12-20. Solomon, S.D., Bahadory, M.,

Jeyarajasingam, A.V., Rutkowsky, S.A & Boritz, C. 2007. Synthesis and study of silver nanoparticles. Journal Chemistry Education. 84(2): 322-325.

Wahyudi, T & Rismayani, S. 2008. Aplikasi nanoteknologi pada bidang tekstil. Arena Tekstil.

(7)