Akuakultur, khususnya budidaya udang, memainkan peran penting dalam memenuhi kebutuhan protein global. Namun, pertumbuhannya yang pesat telah menimbulkan kekhawatiran terhadap kualitas lingkungan dan kesehatan masyarakat”terutama terkait munculnya bakteri resisten antibiotik dalam air limbah tambak. Patogen ini, yang terdapat dalam air limbah yang tidak diolah atau hanya diolah sebagian, berisiko mencemari ekosistem air tawar dan mempercepat penyebaran resistensi antibiotik. Untuk mengatasi tantangan ini, strategi disinfeksi yang inovatif, efisien, dan ramah lingkungan diperlukan.
Dalam studi terbaru oleh UTHM dan UNAIR, tim peneliti berhasil mensintesis dan mengaplikasikan nanopartikel seng oksida (ZnO-NPs) yang dibuat menggunakan ekstrak daun Nymphaea sp. (teratai) untuk menonaktifkan bakteri resisten antibiotik dalam air limbah tambak udang. Meskipun penggunaan ekstrak tanaman dalam sintesis nanopartikel telah banyak dilaporkan sebelumnya, penelitian ini merupakan salah satu yang pertama mengevaluasi performa antimikroba ZnO-NPs berbasis Nymphaea secara khusus terhadap air limbah tambak. Ekstrak Nymphaea berperan sebagai agen pereduksi sekaligus penstabil, memanfaatkan kandungan fitokimia yang kaya”seperti flavonoid, terpenoid, glikosida, dan tanin”untuk membentuk nanopartikel melalui metode hijau tanpa bahan kimia berbahaya.
Karakterisasi ZnO-NPs hasil sintesis menunjukkan sifat fisikokimia yang sangat mendukung aktivitas antimikroba. Partikel-partikel yang dihasilkan berbentuk bulat, memiliki distribusi ukurant antara 31,2 hingga 80,5 nanometer, dan struktur kristal wurtzite heksagonal dengan ukuran crystallite 42,6 nm. Optimasi efektivitas terhadap bakteri resisten antibiotik dilakukan menggunakan pendekatan central composite design dari response surface methodology (RSM). Parameter penting seperti konsentrasi ZnO-NPs (0,01“0,1 g/L), pH (7“9), dan waktu kontak (30“60 menit) diuji untuk mencapai tingkat inaktivasi maksimum.
Hasilnya sangat signifikan. Pada kondisi optimum”yaitu 0,1 g/L ZnO-NPs, pH 7, dan waktu reaksi 30 menit”nanopartikel ini berhasil menonaktifkan 99,18% Escherichia coli (bakteri gram-negatif) dan 97,39% Bacillus cereus (bakteri gram-positif), keduanya dikenal memiliki resistensi terhadap berbagai jenis antibiotik. Analisis dengan mikroskop elektron dan uji viabilitas mengonfirmasi bahwa mekanisme utama kerja nanopartikel ini adalah merusak dinding sel bakteri sehingga menyebabkan lisis dan kematian sel. Model statistik menunjukkan kecocokan yang tinggi dengan nilai p < 0,05 (95% confidence level), menandakan keandalan dan validitas hasil yang diperoleh.
Penelitian ini menjelaskan potensi nanopartikel berbasis tanaman sebagai teknologi yang tepat guna untuk mengatasi bakteri resisten antibiotik di lingkungan perairan. Proses sintesis hijau ZnO-NPs tidak hanya menghindari penggunaan bahan kimia berbahaya, tetapi juga sejalan dengan SDGs. Di luar tambak udang, pendekatan ini berpotensi diterapkan pada pengolahan air limbah dari sumber lain, termasuk limbah domestik, industri, maupun pertanian. Solusi seperti ini menawarkan potensi yang menjanjikan untuk melindungi kualitas air dan kesehatan masyarakat.
Oleh: Dr. Nurina Fitriani, S.T., Dosen Prodi S1 Teknik Lingkungan, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, 51¶¯Âþ
