Penyakit yang disebabkan oleh infeksi mikroba merupakan salah satu masalah kesehatan masyarakat yang utama di negara maju maupun negara berkembang terutama negara dengan iklim tropis seperti Indonesia. Penyakit infeksi mikroba dapat ditularkan dari satu individu ke individu lainnya maupun dari hewan ke manusia dan dapat disebabkan oleh beberapa mikroorganisme seperti bakteri, virus, jamur, dan parasite.
Teknologi nanopartikel merupakan teknologi material yang berkaitan dengan penciptaan partikel-partikel kecil, yaitu nanometer (satu per satu miliar meter) yang diharapkan lebih efektif dan efisien dalam penggunaannya. Penggunaan nanoteknologi telah berkembang dalam berbagai bidang penelitian termasuk obat-obatan. Pemanfaatan nanopartikel sebagai pembawa obat telah sering digunakan. Bahan aktif obat berukuran nano dapat melewati dinding sel dan membran untuk mencapai sel target. Selain itu, ukuran nano juga memiliki kelarutan dan efisiensi penyerapan yang tinggi.
Green synthesis merupakan proses sintesis membentuk partikel logam dengan bantuan pereduksi ekstrak yang berasal dari tanaman. Sintesis nanopartikel dengan memanfaatkan tanaman sebagai agen pereduksi merupakan salah satu pendekatan yang efektif, ramah lingkungan dan hemat biaya. Ekstrak biji kopi telah diketahui memiliki efek antimikroba terhadap bakteri Gram positif dan negatif. Ekstrak biji kopi mengandung bahan kimia senyawa, seperti enzim, flavonoid, terpenoid, peptide siklik, polisakarida, protein, asam amino, tannin, asam askorbat, asam retinoat, polifenol, dan zat lainnya yang membantu selama sintesis bahan nano dengan bertindak sebagai agen pereduksi, pembatasan dan penstabil.
Silver nano partikel dengan green sintesis menggunakan ekstrak biji kopi dapat digunakan sebagai agen fotosensitizer. Berdasarkan hasil spektrum serapan UV-Vis, menunjukkan nilai serapan AgNPS dengan bioreduktor ekstrak kopi arabica, excelsa, dan robusta berada pada rentang panjang gelombang antara 425 hingga 500 nm. Fotosensitizer adalah suatu molekul yang bersifat peka terhadap keberadaan cahaya. Interaksi antara cahaya dan fotosensitizer terjadi jika terdapat kesesuaian spektrum serap dengan panjang gelombang cahaya. Secara kimia, nanopartikel memiliki luas permukaan yang besar dengan intensitas yang tinggi pada lapisan permukaan sehingga jauh lebih reaktif dibandingkan dengan molekul biasa, sehingga memiliki efisiensi tinggi dalam menyerap cahaya.
Terapi fotodinamik antimikroba merupakan kombinasi reaksi fisika dan kimia yang melibatkan interaksi antara sensitizer, cahaya, dan oksigen, untuk menghasilkan spesies oksigen reaktif (ROS) melalui jalur mekanisme transfer energi ataupun transfer elektron. Molekul utama yang ditargetkan oleh ROS adalah protein dan lipid membran sel, serta komponen dinding sel lainnya. Kerusakan akibat stres oksidatif seperti itu seringkali tidak dapat diubah dan akhirnya menyebabkan kematian sel. Rangkaian reaksi oksidatif juga dapat menyebabkan inaktivasi enzim bakteri seperti NADH dehidrogenase, laktat dehidrogenase, ATPase, dan suksinat dehidrogenase. Hal ini menyebabkan penghambatan siklus sel dan kematian mikroorganisme.
Hasil uji antibakteri menunjukkan bahwa zona penghambatan untuk Escherichia coli dengan AgNPs-Arabika yang diaktivasi dengan laser diode merah adalah 3,33 mm, sedangkan untuk Staphylococcus aureus, zona penghambatan dengan AgNPs-Excelsa yang diaktivasi dengan laser diode merah adalah 7,63 mm. Metode Total Plate Count (TPC) menunjukkan kematian bakteri E. coli tertinggi (95,73%) dengan AgNPs-Arabica dan perawatan laser merah serta kematian bakteri Staphylococcus aureus tertinggi (94,97%) dengan AgNPs-Excelsa dan aktivasi laser merah. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa AgNPs-Arabica paling efektif terhadap Escherichia coli, sedangkan AgNPs-Excelsa paling efektif terhadap S. aureus, terutama bila dikombinasikan dengan paparan laser merah. Studi ini menggarisbawahi potensi AgNPs yang disintesis hijau dengan ekstrak biji kopi dan terapi fotodinamik sebagai pendekatan yang menjanjikan untuk aplikasi antibakteri yang ditargetkan.
Penulis: Suryani Dyah Astuti
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
