Sintesis Biogenik Nanopartikel TiO2: Teknologi Ramah Lingkungan

December 9, 2022

TDD-global

15694

Panduan

Sorotan sekilas

Artikel ini mengulas sintesis biogenik nanopartikel TiO2, menyoroti keunggulan metode mikroba dibandingkan sintesis kimia. Artikel ini membahas peran berbagai mikroorganisme dan ekstrak tumbuhan dalam menghasilkan nanopartikel yang stabil dengan potensi sifat antimikroba. Mekanisme utama seperti bioabsorpsi dan kompleksasi ekstraseluler dieksplorasi, bersama dengan dampak faktor lingkungan terhadap sintesis.

Sistem hidup terlibat dalam produksi nanopartikel yang lebih stabil dibandingkan dengan nanopartikel yang disintesis secara kimia. Nanopartikel yang disintesis menggunakan mikroorganisme ditemukan memiliki perilaku agregasi yang lebih sedikit karena adanya gaya tolak yang lebih besar. Kegunaan nanopartikel terutama bergantung pada ukuran, bentuk, serta stabilitasnya. Oleh karena itu, para peneliti berfokus pada sintesis biogenik nanopartikel yang dapat memenuhi kriteria tersebut.

Nanopartikel TiO2 yang secara alami ada dalam tiga bentuk kristalin berbeda yaitu anatase, rutil, dan brookite dapat diproduksi menggunakan agen biologis. Penelitian ekstensif dilakukan pada biosintesis nanopartikel. Biosintesis nanopartikel adalah salah satu bidang yang berkembang dalam teknologi nano. Berbagai laporan tersedia tentang pemanfaatan bakteri, jamur, alga, bahan tanaman, dan enzim untuk biosintesis nanopartikel.

Mekanisme yang terlibat dalam sintesis mikroba nanopartikel meliputi bioabsorpsi, kompleksasi ekstraseluler atau presipitasi logam, bioakumulasi, sistem efleks, dan perubahan kelarutan serta toksisitas melalui reduksi atau oksidasi serta kurangnya sistem transportasi logam spesifik. Potensial elektrokinetik negatif, bioabsorpsi, dan kemampuan bioreduksi mikroorganisme membuat mereka menjadi kandidat yang cocok untuk mensintesis nanopartikel. Ada informasi tentang sintesis nanopartikel TiO2 menggunakan patogen jamur Fusarium oxysporium. Saccharomyces cerevisiae dan Lactobacillus sp. telah dilaporkan menghasilkan nanopartikel TiO2 berukuran 30 dan 18 nm menggunakan TiO (OH)2. Sumber energi, pH, dan potensi reduksi oksidasi keseluruhan ditemukan sebagai faktor penting dalam sintesis nanopartikel TiO2, sementara dalam kasus Saccharomyces cerevisiae, enzim oksidase memainkan peran penting. Nanopartikel TiO2 dalam bentuk anatase disintesis menggunakan ekstrak tanaman Curcuma longa karena kandungan terpenoid, flavonoid, dan proteinnya.

Fenugreek (Trigonella foenum graecum (L.)) telah dipelajari untuk mensintesis nanopartikel TiO2 dengan sifat antimikroba. Ada laporan tentang sintesis nanopartikel TiO2 rutil menggunakan ekstrak kulit buah srikaya dan prekursor TiO (OH)2. Kehadiran kelompok OH dalam konstituen kimia Annona squamosa ditemukan bertanggung jawab untuk mendehidrasi titanyl hidroksida menjadi TiO2 dan menstabilkan nanopartikel. Nanopartikel TiO2 yang diproduksi menggunakan kacang-kacangan Vigna radiata (kacang hijau) menunjukkan aktivitas antibakteri, antioksidan, dan sitotoksisitas terhadap garis sel osteosarkoma Mg 63. Nanopartikel titanium dioksida karena Lactobacillus crispatus ditemukan dapat mengurangi pembentukan biofilm; hemolisin dan juga urease yang bertanggung jawab untuk mengembangkan kemampuan resistensi multidrug pada patogen. Interaksi elektrostatik antara Lactobacillus sp. dan kluster logam bertanggung jawab atas sintesis nanopartikel logam. Produksi nanopartikel TiO2 anatase yang dimediasi oleh Bacillus subtilis telah dipelajari.

Ekstrak daun jambu biji (Psidium guajava) yang dimediasi nanopartikel TiO2 menunjukkan aktivitas antioksidan dan antimikroba. Ekstrak daun jambu biji mengandung alkohol, amina primer, dan aromatik yang membantu dalamsintesis nanopartikel TiO2. Nanopartikel TiO2 yang dibuat menggunakan Aspergillus flavus TFR7 dan TiO2 massal, digunakan sebagai semprotan daun (10 mg/l) pada kacang hijau (Vigna radiata L.). TiO2 yang dimediasi jamur ini ditemukan dapat meningkatkan indeks vigor kacang hijau. Jamur mengeluarkan protein pelapis yang berperan dalam enkapsulasi nanopartikel sementara protein terkait berkontribusi dalam mineralisasi garam prekursor. Aspergillus niger dan Aspergillus tubingensis TFR-5 juga telah dilaporkan memiliki kemampuan untuk menghasilkan nanopartikel TiO2.

Manfaat dan Aplikasi Nanopartikel Titanium Dioksida

Sebelumnya

Peran Nanopartikel TiO2 dalam Mengurangi Racun pada Pewarna dan Obat Farmasi

Berikutnya