Uji antibakteri nanopartikel perak (AgNPs) ekstrak daun sirih hijau (Piper betle L.) terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan pseudomonas aeruginosa secara in vitro

ABSTRAK:

Infeksi kulit akibat bakteri patogen seperti Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa sering dikaitkan dengan infeksi piogenik yang sulit diobati akibat meningkatnya resistensi terhadap antibiotik konvensional. Nanopartikel perak (AgNPs) berbasis ekstrak daun sirih hijau (Piper betle L.) diketahui memiliki aktivitas antibakteri yang kuat dan berpotensi sebagai alternatif terapi. Senyawa fenolik dalam ekstrak daun sirih berperan dalam mereduksi ion. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi AgNPs dan mengevaluasi aktivitas antibakterinya terhadap S. aureus dan P. aeruginosa. Karakterisasi nanopartikel dilakukan dengan Spektrofotometer UV-vis. Aktivitas antibakteri diuji menggunakan metode difusi cakram dengan 7 perlakuan, yaitu 25, 50, 75, 100, 125 μg/mL dan kontrol positif (levofloxacin 1%) serta kontrol negatif (DMSO 5%). Perlakuan uji KHM (Konsentrasi Hambat Minimum) dan KBM (Konsentrasi Bunuh Minimum), yaitu 25; 12,5 ; 6,25; 3,125; 1,5625; 0,7812 μg/mL. Data dianalisis menggunakan One-Way ANOVA, dilanjutkan dengan uji DMRT untuk mengidentifikasi perbedaan antar kelompok. Hasil antibakteri menghasilkan zona hambat terhadap S. aureus sebesar 9,4–12,6 mm (kategori sedang hingga kuat) dan terhadap P. aeruginosa sebesar 11,17–14,20 mm (kategori kuat). Nilai KHM terhadap S. aureus sebesar 6,25 µg/mL, sedangkan terhadap P. aeruginosa sebesar 1,562 µg/mL. Nilai KBM terhadap S. aureus sebesar 12,5 µg/mL dan P. aeruginosa sebesar 6,25 µg/mL. Hasil analisis statistik menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antar konsentrasi, meskipun tidak semua konsentrasi menunjukkan perbedaan yang signifikan satu sama lain. Konsentrasi 125 µg/mL berbeda signifikan dengan 25 dan 50 µg/mL, namun tidak dengan 75 dan 100 µg/mL.

ABSTRACT:

Skin infections caused by pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa are often associated with pyogenic infections, which are difficult to treat due to the increasing resistance to conventional antibiotics. Silver nanoparticles (AgNPs) based on green betel leaf extract (Piper betle L.) are known to exhibit strong antibacterial activity and have the potential as an alternative therapy. The phenolic compounds in the leaf extract play a role in reducing ions. This study aims to characterize AgNPs and evaluate their antibacterial activity against S. aureus and P. aeruginosa. Characterization of the nanoparticles was performed using a UV-Vis spectrophotometer. The antibacterial activity was tested using the disk diffusion method with 7 treatments: 25, 50, 75, 100, 125 μg/mL, and positive control (levofloxacin 1%) and negative control (5% DMSO). The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) tests were performed with concentrations of 25; 12,5; 6,25; 3,125; 1,5625; 0,7812 μg/mL. Data were analyzed using One-Way ANOVA, followed by DMRT test to identify differences between groups. The antibacterial results showed inhibition zones against S. aureus ranging from 9,4–12,6 mm (medium to strong category) and against P. aeruginosa ranging from 11,17–14,20 mm (strong category). The MIC for S. aureus was 6,25 µg/mL, while for P. aeruginosa it was 1,562 µg/mL. The MBC for S. aureus was 12,5 µg/mL, and for P. aeruginosa it was 6,25 µg/mL. Statistical analysis revealed significant differences between concentrations, although not all concentrations showed significant differences from one another. The concentration of 125 µg/mL was significantly different from 25 and 50 µg/mL, but not from 75 and 100 µg/mL.

مستخلص البحث:

غالبًا ما ترتبط الالتهابات الجلدية التي تسببها البكتيريا الممرضة مثل المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية بالعدوى القيحية التي يصعب علاجها بسبب زيادة مقاومتها للمضادات الحيوية التقليدية. ومن المعروف أن الجسيمات النانوية الفضية (AgNPs) المعتمدة على مستخلص أوراق التنبول الخضراء (Piper betle L.) تمتلك نشاطًا مضادًا للبكتيريا قويًا، ولها القدرة على العمل كعلاج بديل. تلعب المركبات الفينولية الموجودة في مستخلص أوراق التنبول دورًا في تقليل الأيونات.تهدف هذه الدراسة إلى تحديد خصائص الجسيمات النانوية الفضية وتقييم نشاطها المضاد للبكتيريا ضد المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية. تم إجراء توصيف الجسيمات النانوية باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية–المرئية. كما تم اختبار النشاط المضاد للبكتيريا باستخدام طريقة انتشار القرص مع 7 معالجات، وهي: 25، 50، 75، 100، 125 ميكروغرام/مل، والتحكم الإيجابي (ليفوفلوكساسين 1%)، والتحكم السلبي (DMSO 5%).أما اختبار التركيز المثبط الأدنى (MIC) والتركيز المبيد للبكتيريا الأدنى (MBC) فشمل التركيزات: 25، 12.5، 6.25، 3.125، 1.5625، 0.7812 ميكروغرام/مل. وتم تحليل البيانات باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه، متبوعًا باختبار DMRT لتحديد الاختلافات بين المجموعات.أظهرت النتائج المضادة للبكتيريا وجود منطقة تثبيط ضد S. aureus تتراوح بين 9.4-12.6 ملم (فئة متوسطة إلى قوية)، وضد P. aeruginosa بين 11.17-14.20 ملم (فئة قوية). بلغت قيمة MIC ضد S. aureus 6.25 ميكروغرام/مل، بينما كانت ضد P. aeruginosa 1.562 ميكروغرام/مل. وبلغت قيمة MBC لـ S. aureus 12.5 ميكروغرام/مل، و P. aeruginosa 6.25 ميكروغرام/مل.وأظهرت نتائج التحليل الإحصائي فروقًا معنوية بين التركيزات، على الرغم من أن ليس كل التركيزات أظهرت فروقًا معنوية فيما بينها. كان تركيز 125 ميكروغرام/مل مختلفًا بشكل كبير عن تركيزي 25 و50 ميكروغرام/مل، ولكنه لم يكن مختلفًا عن تركيزي 75 و100 ميكروغرام/مل