Uji aktivitas antibakteri hasil sintesis nanopartikel tembaga menggunakan variasi volume bioreduktor ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana L.)

ABSTRAK:

Nanopartikel tembaga merupakan partikel dengan ukuran yang sangat kecil yaitu umumnya 1-100 nm. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri hasil sintesis nanopartikel tembaga dengan variasi volume bioreduktor ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana L.) dan CuSO4.5H2O (0,5:1; 0,75:1; 1:1). Terdapat beberapa metode sintesis nanopartikel tembaga yaitu top down, bottom up, dan green synthesis. Pada penelitian ini digunakan metode green synthesis, metode green synthesis paling banyak disukai karena menggunakan mikroorganisme atau tumbuhan sehingga tidak menimbulkan efek berbahaya pada lingkungan. Pada penelitian ini digunakan ekstrak kulit manggis sebagai bioreduktor untuk mereduksi Cu2+ menjadi nanopartikel. Ekstrak kulit manggis diperoleh menggunakan metode stirring atau pengadukan dengan pelarut air. Hasil penelitian ini diketahui ekstrak kulit manggis mengandung senyawa flavonoid dan tanin. Perubahan warna nanopartikel tembaga menjadi hijau menunjukkan keberhasilan sintesis. Panjang gelombang nanopartikel yang dihasilkan dari hasil karakterisasi spektrofotometer UV-Vis yaitu 281 nm-282 nm. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan rata-rata ukuran partikel secara berturut-turut dari variasi 0,5:1; 0,75:1; 1:1 yaitu 118,48 nm, 101,62 nm, dan 98,4 nm. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan fasa yang terbentuk berupa Cu2O dengan kristalinitas rendah. Adapun hasil zona hambat uji antibakteri nanopartikel tembaga variasi 0,5:1 yaitu sebesar 5,17 + 1,53 mm; variasi 0,75:1 sebesar 7,16 + 1,25 mm; dan variasi 1:1 menghasilkan zona hambat terbaik yaitu sebesar 7,33 + 0,76 mm terhadap bakteri E. coli dengan kategori daya hambat sedang.

ABSTRACT:

Copper nanoparticles are particles of extremely small size, typically ranging from 1 to 100 nm. This study aims to determine the antibacterial activity of synthesized copper nanoparticles using varying volumes of mangosteen peel extract (Garcinia mangostana L.) as a bioreductant and CuSO4.5H2O (0.5:1; 0.75:1; 1:1). There are several methods for synthesizing copper nanoparticles, namely top-down, bottom-up, and green synthesis. This study employed the green synthesis method, which is the most preferred approach because it utilizes microorganisms or plants and thus does not cause harmful effects on the environment. In this study, mangosteen peel extract was used as a bioreductant to reduce Cu²⁺ into nanoparticles. The mangosteen peel extract was obtained using a stirring method with water as the solvent. The results of this study indicate that the mangosteen peel extract contains flavonoids and tannins. The color change of the copper nanoparticles to green indicates the success of the synthesis. The wavelength of the nanoparticles, as determined by UV-Vis spectrophotometer characterization, was 281 nm–282 nm. SEM characterization results showed average particle sizes for the 0,5:1, 0,75:1, and 1:1 ratios of 118.48 nm, 101.62 nm, and 98.4 nm, respectively. XRD characterization results indicated that the formed phase was Cu₂O with low crystallinity. The results of the antibacterial inhibition zone test for copper nanoparticles showed that the 0.5:1 ratio produced an inhibition zone of 5,17 + 1,53 mm; the 0,75:1 ratio produced an inhibition zone of 7,16 + 1,25 mm; and the 1:1 ratio produced the best inhibition zone of 7.33 + 0.76 mm against E.coli, classified as having medium inhibitory activity.

مستخلص البحث:

تُعَدّ الجسيمات النانوية النحاسية (نانوپارتيكل تمباغا) جسيماتٍ ذاتَ حجمٍ صغيرٍ جدًّا، يتراوح عادةً بين 1–100 نانومتر. يهدف هذا البحث إلى معرفة النشاط المضاد للبكتيريا للنانوپارتيكل النحاسية الناتجة عن تخليقها مع اختلاف حجم العامل الحيوي المختزل (بيوريدوكتور) من مستخلص قشور المانغوستين (غارسينيا مانغوستانا ل) وكبريتات النحاس المائية (CuSO₄·5H₂O) بنسبة (0.5:1؛ 0.75:1؛ 1:1). توجد عدة طرق لتخليق النانوپارتيكل النحاسية، منها طريقة توب داون، وطريقة بوتوم أب، وطريقة غرين سينثيسيس. وقد استُخدمت في هذه الدراسة طريقة غرين سينثيسيس، وهي من أكثر الطرق تفضيلًا لاعتمادها على الكائنات الحية الدقيقة أو النباتات، مما يجعلها صديقة للبيئة ولا تُحدث آثارًا ضارة بها. استُخدم في هذه الدراسة مستخلص قشور المانغوستين بوصفه عاملًا حيويًا مختزلًا لتحويل أيونات النحاس الثنائية (Cu²⁺) إلى نانوپارتيكل نحاسية. وقد تم الحصول على المستخلص باستخدام طريقة التحريك (ستيرينج) بالمذيب المائي. وأظهرت نتائج البحث أن مستخلص قشور المانغوستين يحتوي على مركّبي الفلافونويد والتانين. كما دلّ تغيّر لون النانوپارتيكل النحاسية إلى اللون الأخضر على نجاح عملية التخليق. وأظهرت نتائج توصيف مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV-Vis) أن طول الموجة للنانوپارتيكل المتكوّنة تراوح بين 281–282 نانومتر. كما بيّنت نتائج توصيف المجهر الإلكتروني الماسح المزود بمطيافية تشتت الطاقة للأشعة السينية (SEM) أن متوسط أحجام الجسيمات للعينات ذات النسب 0.5:1 و0.75:1 و1:1 بلغ على التوالي 118.48 نانومتر، و101.62 نانومتر، و98.4 نانومتر. وأظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) أن الطور المتكوّن هو أكسيد النحاس الأحادي (Cu₂O) بدرجة تبلور منخفضة. أما نتائج اختبار النشاط المضاد للبكتيريا، فقد أظهرت أن منطقة التثبيط (زونا همبت) للنانوپارتيكل النحاسية بنسبة 0.5:1 بلغت 5.17 ± 1.53 مم، وبنسبة 0.75:1 بلغت 7.16 ± 1.25 مم، في حين حققت النسبة 1:1 أفضل منطقة تثبيط بلغت 7.33 ± 0.76 مم ضد بكتيريا أي جولي، وذلك ضمن فئة القدرة التثبيطية المتوسطة.