PEMANFAATAN METABOLIT EKSTRASELULER Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus DALAM PEMBENTUKAN NANOPARTIKEL PERAK
RIDHO PRATAMA
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
ABSTRAK RIDHO PRATAMA. Pemanfaatan Metabolit Ekstraseluler Lactobacillus delbrueckii Subsp. bulgaricus dalam Pembentukan Nanopartikel Perak. Dibawah bimbingan SURYANI dan DIMAS ANDRIANTO Sintesis nanopartikel perak menggunakan mikroorganisme maupun senyawa metabolit banyak dikembangkan dengan pertimbangan bebas dari limbah berbahaya bagi lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan biosintesis nanopartikel perak oleh metabolit ekstraseluler L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Perak nitrat (AgNO3) direduksi secara ekstraseluler dengan medium de Man, Rogosa and Sharpe (MRS) yang mengandung senyawa hasil metabolisme L. delbrueckii subsp. bulgaricus dan kemudian membentuk nanopartikel perak dalam bentuk logam. Keberadaan nanopartikel perak dalam larutan uji MRS diketahui dengan menggunakan UV-Vis berdasarkan spektrum serapan spesifik nanopartikel perak yang terdapat pada panjang gelombang 400 nm. Analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) menunjukkan bahwa terdapat komponen organik yang berperan dalam pembentukan nanopartikel perak. Protein pereduksi ion AgNO3 diduga merupakan komponen organik yang terdapat dalam metabolit L. delbrueckii subsp. bulgaricus dan berperan dalam pembentukan nanopartikel perak. Selanjutnya analisis ukuran partikel memberikan informasi ukuran rata-rata nanopratikel perak yang terbentuk, yaitu sebesar 2,7 nm.
ABSTRACT RIDHO PRATAMA. Utilization of Extracellular Metabolites from Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus in the Formation of Silver Nanoparticle. SURYANI and DIMAS ANDRIANTO. The Synthesis of silver nanoparticles using microorganisms as well as metabolites have been developed with consideration of the hazardous waste free environment. The objective of this research was to biosynthesis the silver nanoparticles with the extracellular metabolites of L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Silver nitrate (AgNO3) being reduced on the extracellular level with help of de Man, Rogosa and Sharpe (MRS) medium which contained with metabolism compound product of L. delbrueckii subsp. bulgaricus which then formed the silver nanoparticles as a metal. The existence of silver nanoparticles inside the MRS medium was detected by UV-Vis that based on specific absorption spectrum of silver nanoparticles on the 400 nm wavelength. The Analysis of Fourier Transform Infrared (FTIR) showed that there were organic components that plays role in the silver nanoparticles formation. The protein reductor of AgNO3 ions was presumed to be the organic component that contained in the metabolites of L. delbrueckii subsp. bulgaricus and plays role in the formation of silver nanoparticles. Furthermore, particle size analysis provides the information about the average size of the formed silver nanoparticles, that was equal to 2.7 nm.
PEMANFAATAN METABOLIT EKSTRASELULER Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus DALAM PEMBENTUKAN NANOPARTIKEL PERAK
RIDHO PRATAMA
Skripsi sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biokimia
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
Judul Skripsi
Nama NIM
: Pemanfaatan Metabolit Ekstraseluler delbrueckii Subsp. bulgaricus dalam Nanopartikel Perak : Ridho Pratama : G84080054
Lactobacillus Pembentukan
Disetujui : Komisi Pembimbing
Dr. Suryani, M.Sc Ketua
Dimas Andrianto, M.Si Anggota
Diketahui
Dr. I Made Artika, M.App.Sc Ketua Departemen Biokimia
Tanggal Lulus :
PRAKATA Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillah, puji dan syukur atas segala rahmat dan karunia Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Sholawat dan salam atas Nabi junjungan alam, Muhammad SAW. Penulis bersyukur dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan ilmiah berjudul “Pemanfaatan Metabolit Ekstraseluler Lactobacillus delbrueckii Subsp. bulgaricus dalam Pembentukan Nanopartikel Perak”. Penelitian ini berlangsung selama 6 bulan, yaitu pada bulan Februari hingga bulan Juli tahun 2012 di Laboratorium Biokimia Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa penelitian dan karya ilmiah ini dapat diselesaikan atas izin yang Maha kuasa dengan perantara bantuan dan dorongan semangat dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ucapkan terima kasih sebesarbesarnya kepada bapak dan ibu tercinta atas kesabaran dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Suryani, M.Sc, dan Dimas Andrianto, M.Si sebagai dosen pembimbing penelitian yang telah banyak memberikan bimbingan, bantuan, kritik dan saran selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. Selanjutnya kepada teman-teman Biokimia dan teknisi laboratorium yang telah membantu selama penelitian ini. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan khususnya untuk kemajuan pengetahuan ilmu biokimia. Bogor, November 2012
Ridho Pratama
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Padang tanggal 30 Oktober 1990. Penulis merupakan putra pertama dari 3 bersaudara, pasangan Yulistin dan Nurmiati. Pendidikan formal yang pertama kali penulis jalani adalah TK Baqor Dharmasraya Sumatera Barat selama 1 tahun. Pada tahun 1996 penulis melanjutkan pendidikan pada SDN 38 Koto Agung Dharmasraya Sumatera Barat selama 6 tahun hingga tahun 2002. Selanjutnya SMP Negeri 1 Sitiung Dharmasraya, Sumatera Barat hingga tahun 2005 kemudian penulis melanjutkan ke SMA Negeri 1 Sitiung, Dharmasraya Sumatera Barat dan lulus pada tahun 2008. Pada tahun yang sama penulis diterima pada program sarjana Institut Pertanian Bogor, pada program studi Biokimia melalui jalur USMI. Selama masa perkuliahan penulis aktif pada Ikatan Pelajar dan Mahasiswa Minang (IPMM) selama 1 tahun. Lembaga Dakwah Kampus (LDK) Al Hurriyah pada 2008. Tahun berikutnya penulis aktif dalam organisasi himpunan keprofesian biokimia Community of Research and Education in Biochemistry (CREB‟s) selama 2 tahun. Penulis pernah menjadi anggota divisi metabolisme CREB‟s, dan pada tahun 2009 dipercaya untuk menjadi kepala divisi Communication and Information Center (CIC) CREB‟s Institut Pertanian Bogor. Kepanitian yang pernah penulis alami adalah kepanitian kajian ilmiah CREB‟s, Lomba Karya Ilmiah Populer (LKIP), Masa Perkenalan Departemen (MPD) Biokimia 46. Selain itu, penulis juga aktif dibidang akademik, yaitu sebagai asisten praktikum Dasar-dasar Biokimia, Penerapan Komputer, dan Biologi Dasar. Penulis juga pernah mengikuti beberapa kegiatan ilmiah diantaranya, kegiatan Program Kreatifitas Mahasiswa DIKTI untuk kategori bidang gagasan tertulis yang berjudul “ Transformasi Gen Tahan Kering ke Tanaman Padi Singkarak untuk Ketahanan Terhadap Cekaman Kekeringan” pada tahun 2011 dan pada kategori bidang penelitian dengan judul „Pemanfaatan Nanopartikel Biogenik Perak Lactobacillus Sp. untuk Dekontaminasi Air Minum Kemasan Isi Ulang “ pada tahun 2012. Peserta poster presentasi dalam The 5th International Eijkman Conference di Jakarta dengan judul “Secondary Metabolites Potential From Endophyt Fungus Of Evodia Rutaecarpa As Anti-Breast Cancer” pada tahun 2011.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………… ix DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………..…. ix PENDAHULUAN…………………………………………………………..…… 1 TINJAUAN PUSTAKA Nanopartikel.………………………………………………………………..... 1 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ………………………………… 2 Biosintesis Nanopartikel Perak.……………………………………………… 2 Spektrofotometer ……………………………………………….…………… 2 Particle Size Analyzer (PSA)………………………………………………… 3 BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan………………………………………………………………. .. 4 Metode………………………………………………………………………… 4.. PEMBAHASAN Kurva Pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus dan Hasil Perlakuan AgNO3…………………………………………………….……….. 5 Hasil Biosintesis Nanopartikel Perak Oleh Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus…………….…………………………………………………….…… 6 KESIMPULAN………………………………………………………………… 8 SARAN…………………………………………………………………………. 8 DAFTAR PUSTAKA………………………………….………………….…… 9 LAMPIRAN……………………………………………………………….……. 12
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Lactobacillus delbrueckii.. .............................................................................. 2 2 Mekanisme reduksi biosintesis nanopartikel perak…........................................3 3 Hasil peremajaan bakteri.................................................................................. 5 4 Kurva pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus................... 6 5 Reaksi antara prekursor perak nitrat degan medium....................................... 6 6 Spektrum absorpsi nanopartikel perak pada spektroskopi UV-Vis................. 7 7 Spektrum FTIR senyawa dalam sampel nanopartikel perak. ........................... 8 8 Distribusi ukuran nanopartikel perak ............................................................... 9 8 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Komposisi media cair MRS………… ............................................................ 13 2 Bagan alur proses…………............................................................................ 14 3 Bagan biosintesis nanopartikel perak.............................................................. 15 4 Kurva pertumbuhan........................................................................................ 16 6 Korelasi spektrum FTIR................................................................................ 17 8 Distribusi ukuran nanopartikel perak............................................................ 18
PENDAHULUAN Partikel logam yang berukuran nano (nanopartikel) telah banyak dikembangkan pada saat ini, salah satunya adalah nanopartikel perak. Setelah berukuran nano, perak memiliki karakterisitik yang lebih baik daripada perak yang berukuran besar. Hal ini terjadi karena peningkatan reaktivitas dibandingkan dengan perak yang berukuran lebih besar (Tolaymat 2010). Nanopartikel perak dimanfaatkan dalam berbagai bidang diantaranya sebagai antifungal (Vivek 2011), antibakteri (Prasad 2011), nanosensor, pestisida, pembersih air dan tanah, pembungkus makanan (Bouwmeester 2007), diagnosis sel kanker (Boxall 2007), nanopartikel perak juga diketahui dapat mengurangi infeksi setelah pembedahan (Kalishwaralal 2009). Nanopartikel perak memiliki potensi yang besar pada masa mendatang untuk dikembangkan. Dengan demikian, diperlukan upaya yang maksimal untuk menguasai teknologi ini. Nanopartikel perak dapat disintesis melalui tiga cara, yaitu secara fisika, kimia, dan biologis (Kumar 2011). Sintesis fisika dan kimia memiliki kekurangan yaitu terjadinya masalah stabilitas dan agregasi nanopartikel perak yang terbentuk (Kaliswaralal 2010). Selain itu, sintesis nanopartikel perak secara kimia dapat mencemari lingkungan akibat limbah berupa bahan kimia pelarut berbahaya dari proses yang dilakukan. Sintesis secara biologis menjadi alternatif dalam pembuatan nanopartikel perak. Sintesis ini menggunakan bahan yang aman bagi lingkungan seperti penggunaan ekstrak tanaman. Nanopartikel perak bisa diperoleh dari bioreduksi ion perak oleh mikroorganisme seperti bakteri, ragi, atau kapang (Tolaymat 2010). Sintesis nanopartikel menggunakan mikroorganisme bersifat lebih murah, nontoksik, memiliki produktivitas yang tinggi, dan mudah disesuaikan dengan suhu lingkungan dan tekanan sekitar (Reyes 2009). Bakteri yang resisten terhadap logam berat yang toksik, memiliki sistem regulasi yang dapat mendetoksifikasi ion logam dengan cara mereduksi dan mengendapkannya. Ion anorganik yang larut diubah menjadi logam yang tidak toksik dalam ukuran nano. Beberapa bakteri memproduksi senyawa metabolit yang dapat bereaksi dengan ion logam. Berbagai penelitian berhasil membuktikan bahwa senyawa metabolit yang dihasilkan oleh bakteri memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan ion perak dan
membentuk nanopartikel perak secara ekstraseluler. Kumar (2011) menyatakan bahwa senyawa metabolit bakteri Pseudomonas aeruginosa dapat melakukan biosintesis nanopartikel perak secara ekstraseluler. Berdasarkan penelitian Minaelan (2008) diketahui bahwa beberapa bakteri seperti Klebsiella pneumonia, Escherichia coli dan Enterobacter cloacae menghasilkan metabolit yang dapat melakukan biosintesis nanopartikel perak secara ekstraseluler. Penelitian ini menggunakan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus untuk menghasilkan metabolit ekstraseluler yang berperan dalam biosintesis nanopartikel perak. L. delbrueckii subsp. bulgaricus digunakan pada penelitian ini karena merupakan bakteri yang bersifat non patogen (Hugenholtz 2008). Sifat ini memberikan keuntungan karena tidak berbahaya bagi manusia dan lingkungan. L. delbrueckii subsp. bulgaricus juga mempunyai masa pertumbuhan yang cepat pada kondisi yang optimum. Stacy (1998) menyatakan bahwa waktu pertumbuhan optimum bakteri ini adalah 12-18 jam. Hal ini akan meningkatkan efisiensi waktu dalam memproduksi nanopartikel perak. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan biosintesis nanopartikel perak oleh metabolit ekstraseluler L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Hipotesis dari penelitian ini adalah L. delbrueckii subsp. bulgaricus mampu memproduksi nanopartikel perak melalui reaksi yang terjadi antara perak nitrat dengan senyawa metabolit ekstraseluler. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai biosintesis nanopartikel perak melalui reaksi metabolit ekstraseluler yang aman bagi lingkungan dan nantinya bisa diaplikasikan pada bidang kesehatan dan industri. TINJAUAN PUSTAKA Nanopartikel Nanopartikel adalah partikel dengan ukuran 1-100 nm (Ganesh 2009). Nanopartikel dibagi menjadi dua jenis, yaitu nanopartikel organik dan anorganik. Nanopartikel organik meliputi nanopartikel karbon, sedangkan nanopartikel anorganik meliputi nanopartikel magnetik, nanopartikel logam mulia (seperti emas dan perak) dan nanopartikel semikonduktor (titanium dioksida dan seng oksida). Contoh nanopartikel organik adalah nanopartikel ekstrak temulawak (Sidqi 2011). Nanopartikel Ekstrak kayu secang (Caesalpinia sappan)
2
3
terbentuk (Deepak 2011). Enzim nitrat reduktase diduga memiliki peranan penting dalam proses reduksi ion. Enzim nitrat reduktase mengandung NADH berfungsi sebagai donor elektron yang nantinya akan mereduksi Ag+ menjadi Ag0 sehingga membentuk nanopartikel perak (Kalishwaralal 2008). Sintesis nanoparikel perak secara in vitro menggunakan enzim nitrat reduktase, kofaktor, α-NADPH dan sebuah peptida yang telah dipurifikasi dari Fusarium oxysporum. Ion perak mengalami reduksi oleh nitrat reduktase dan nanopartikel perak telah distabilisasi oleh penyalut peptida, phytotochelatin (Kumar et al. 2007). Mekanisme biosintesis nanopartikel perak oleh Fusarium oxyporum (Gambar 2) terjadi akibat peranan senyawa nitrat reduktase bebas dan anthraquinone ulang-alik secara ekstraseluler (Duran et al. 2005).
REDUKTASE
Gambar 2 Mekanisme reduksi biosintesis nanopartikel perak Spektroskopi Interaksi antara sinar elektromagnetik dan materi dapat diamati dengan spektrofotometer. Radiasi elektromagnetik adalah energi yang digunakan untuk penyerapan dan emisi radiasi magnetik yang diteruskan melalui ruang dengan kecepatan luar biasa. Radiasi sinar ultraviolet, sinar tampak dan inframerah termasuk kedalam jenis radiasi elektromagnetik. Spektroskopi dibagi menjadi 4 berdasarkan sinar radiasi elektromagnetik yaitu: spektroskopi absorpsi, emisi, scattering, fluoresensi. Spektroskopi UV-Vis dan spektroskopi inframerah masuk kedalam jenis spektroskopi absorbsi (Bintang 2010). Absorbsi sinar UV-Vis oleh suatu molekul umumnya menghasilkan ikatan elektron,
sehingga panjang gelombang absorban maksimum dapat dikorelasikan dengan absorban UV-Vis untuk penentuan kuantitatif senyawa yang mengandung gugus penyerap. (Bintang 2010). Pada permukaan logam dikenal istilah resonansi plasmon permukaan yaitu fenomena resonansi antara gelombang cahaya dan elektron-elektron pada permukaan logam yang menghasilkan osilasi elektronelektron di permukaan logam yang dapat diukur kuantitasnya. Perak dan emas merupakan logam yang memiliki resonansi plasmon permukaan (Badia 2007). Resonansi plasmon permukaan ini dapat diketahui dengan instrumen spektrofotometer. Menurut Minaelan S (2008) metode spekstroskopi UV-Vis merupakan teknik yang sangat berguna dalam karakterisasi nanopartikel perak. Pada penelitian yang menganalisis biosintesis nanopartikel perak pada beberapa bakteri seperti Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus and Candida albicans secara ekstraseluler, diketahui bahwa metode ini memberikan gambaran yang jelas melalui puncak resonansi plasmon permukaan logam perak. Fourier Transform Infra Red (FTIR) merupakan salah satu metode analisis spektrofotometri infra merah berdasarkan vibrasi molekuler dan interaksi antar atom pada suatu molekul. Hasil absorpsi pembacaan sampel digunakan untuk identifikasi gugus fungsi dan struktur molekul yang terdapat dalam sampel gelombang radiasi yang digunakan pada metode FTIR berada pada daerah infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5-5,0 µm atau pada bilangan gelombang 4.000-200 cm-1. Teknik FTIR menggunakan kombinasi filter interferensi konstruktif dan destruktif dilanjutkan dengan transformasi Fourier dalam menghasilkan spektrum (Rafi 2007). Aplikasi spektroskopi inframerah sangat luas, baik untuk analisis kuantitatif maupun kualitatif. Kegunaan yang paling penting adalah untuk identifikasi senyawa organik, karena spektrumnya sangat kompleks, yaitu terdiri dari banyak puncak-puncak. Spektrum inframerah dari senyawa organik mempunyai sifat fisik yang khas, vibrasi C-H dari CH2 dapat dengan mudah dibedakan dari CH3 (Bintang 2010). Particle Size Analyzer (PSA) Particle Size Analyzer (PSA) adalah instrumen yang digunakan untuk
4
mengkarakterisasi distribusi ukuran partikel dalam suatu sampel. PSA dapat diaplikasikan pada material padat, suspensi, emulsi dan aerosol. Untuk menganalisis suatu sampel banyak variasi metode yang dapat digunakan. Beberapa metode dapat digunakan untuk menganalisis partikel dalam jangkauan yang luas, dan beberapa metode lagi digunakan untuk penerapan yang spesifik. PSA hanya spesifik untuk menentukan ukuran partikel yang berbentuk lingkaran. Selain untuk menentukan ukuran partikel. PSA juga dapat digunakan untuk menentukan volume setiap partikel di dalam sampel. Penggunaan difraksi laser merupakan intsrumen yang umum digunakan dalam metode pengukuran partikel. Terutama ukuran partikel 0,5 µm-100 µm. prinsip kerjanya, yaitu ketika cahaya (laser) dihamburkan oleh kumpulan partikel. Sudut cahaya hamburan berbanding terbalik dengan ukuran partikel. Semakin besar sudut hamburan maka semakin kecil ukuran partikel. Metode analisis ukuran partikel kurang dari 0,5 µm adalah menggunakan metode Dynamic Light Scattering (Atascientific 2010). Pengukuran menggunakan PSA memiliki keunggulan, yaitu lebih akurat jika dibandingkan dengan pengukuran partikel dengan alat lain seperti X-Ray Powder Diffraction (XRD) ataupun Scanning Electron Microscope (SEM). Hal ini dikarenakan partikel didispersikan ke dalam medium sehingga ukuran partikel yang terukur adalah ukuran dari partikel tunggal. Hasil pengukuran dalam bentuk distribusi sehingga dapat menggambarkan keseluruhan kondisi sampel, serta memiliki rentang pengukuran 0,6 nm-7 µm (Nanotech 2012). BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah akuades steril, perak nitrat 1 mM. Medium yang digunakan adalah Medium MRS broth (Lampiran 1). Bakteri yang digunakan adalah Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus yang berasal dari koleksi kultur laboratorium Mikrobiologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong. Isolat Lactobacillus delbrueckii subs. bulgaricus yang digunakan merupakan isolat lokal. Alat-alat yang digunakan adalah neraca analitik OHAUS GA 200, laminar air flow, inkubator bergoyang, Beckman high speed centrifuge, autoklaf TOMY high pressure steam sterilzer ES-315 , spektrofotomer UV-
VIS Shimadzu 1700 PC, Beckman Coulter Particle Size Analysis (PSA), Beckman High Speed Centrifuge, Bruker Tensor 37 Fourier Trasformer Infrared Spectroscope (FTIR), gelas ukur, pipet Mohr, timbangan analitik, jarum ose, gelas piala, sudip, batang pengaduk, mortar, gelas ukur, waterbath shaker, incubator, labu Erlenmeyer, pipet mikro. Metode Peremajaan Isolat Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Aulana 2005) Peremajaan dilakukan untuk menjaga Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus tetap dalam kondisi pertumbuhan yang optimum. Isolat yang akan diremajakan diambil sebanyak 100 µL dengan menggunakan pipet mikro dan dipindahkan ke dalam labu Erlenmeyer berisi medium MRS steril 35 mL. Labu Erlenmeyer ditutup dan disegel menggunakan plastik wrap. Proses ini dilakukan dalam laminar air flow. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus yang telah ditumbuhkan pada medium MRS cair, kemudian diinkubasi pada suhu 42 ºC selama 16 jam dalam inkubator bergoyang dengan kecepatan 120 rpm. Pembuatan Kurva Pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Aulana 2005) Kurva pertumbuhan ditentukan dengan menentukan optical density (OD) dari Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Sebanyak 20 tabung reaksi yang masingmasing mengandung 10 mL kultur dalam medium MRS diambil sampelnya selama 64 jam, yaitu jam ke 0, 4, 8, 16, 32, dan 64. Kultur bakteri tersebut kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 620 nm. Sintesis Nanopartikel Perak (Saravanan 2011) Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus yang telah ditumbuhkan pada medium de Man, Rogosa and Sharpe (MRS) cair dengan volume 100 mL dalam Erlenmeyer 500 mL, kemudian bakteri diinkubasi pada suhu 42 ºC dan agitasi 150 rpm selama 24 jam. Biomassa sel dan medium tumbuh dipisahkan dengan cara sentrifugasi pada kecepatan 8000 rpm selama 10 menit. Sebanyak 100 mL supernatan yang berisi medium tumbuh selanjutnya dicampurkan dengan AgNO3 sebanyak 0,017 gram Selanjutnya campuran diinkubasi pada ruang
5
gelap dengan suhu ruang. Campuran didiamkan selama 30 menit sampai terjadi perubahan warna dari coklat bening menjadi coklat keruh yang merupakan indikator awal terjadinya reaksi antara supernatan dan AgNO3. Analisis Nanopartikel Perak Dengan Spektrofotometer UV-Vis (Saravanan 2011) Supernatan yang telah bereaksi dengan AgNO3 diambil sebanyak 2 mL kemudian dimasukkan ke dalam kuvet. Sebelum dianalisis dilakukan standarisasi menggunakan blanko supernatan yang tidak diberi perlakuan. Setelah distandarisasi, sampel dimasukkan ke dalam spektrofotometer UVVis yang kemudian dilanjutkan dengan pemindaian pada panjang gelombang 200-800 nm. Puncak yang terbentuk menunjukkan terbentuk atau tidaknya nanopartikel perak. Analisis FTIR Nanopartikel Perak (Kumar 2011) Kalium bromida (KBr) dalam bentuk serbuk sebanyak 200 mg dicetak menjadi tablet. Kemudian sampel uji diteteskan ke KBr, selanjutnya sampel diukur pada panjang gelombang 400-4000 cm-1. Hasil pengukuran berupa spektrum frekuensi selanjutnya akan dianalisis lebih lanjut menggunakan tabel korelasi untuk mengetahui ikatan kimia yang terdapat pada senyawa organik di dalam sampel. Analisis FTIR berlangsung di Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB. Analisis PSA Nanopartikel Perak (Kim et al. 2006) Larutan yang mengandung nanopartikel perak dianalisis terlebih dahulu indeks refraksinya dan viskositasnya. Selanjutnya sampel yang akan dianalisis dimasukkan ke dalam kuvet analisis PSA. Ukuran rata-rata nanopartikel perak diketahui tabel distribusi ukuran nanopartikel perak. Analisis PSA berlangsung di Nanotech LIPI Serpong. HASIL DAN PEMBAHASAN Kurva Pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus dan Hasil Perlakuan AgNO3 Biosintesis nanopartikel perak dimulai dengan peremajaan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus yang bertujuan menjaga pertumbuhan bakteri dalam kondisi fisiologis yang optimum. Bakteri ditumbuhkan pada medium de Man, Rogosa and Sharpe (MRS).
Medium ini dikembangkan untuk kultivasi Lactobacilli dari berbagai sumber dan dapat meningkatkan produktivitas dari bakteri asam laktat. Peremajaan isolat L. delbrueckii subsp. bulgaricus merupakan tahapan awal kultivasi. Bakteri diremajakan dalam medium MRS pada suhu 42oC selama 24 jam dengan agitasi 150 rpm. L. delbruecki subsp. bulgaricus dapat tumbuh optimum pada suhu 40-43 0C. Agitasi bertujuan mencampurkan bahanbahan nutrisi agar homogen dan membuat bakteri tumbuh secara merata pada medium (Kapoor 2010), serta memberikan aerasi yang baik pada kultur L. delbrueckii subsp. bulgaricus yang berhasil tumbuh ditandai dengan perubahan medium MRS dari bening menjadi keruh (Gambar 3). Perubahan ini disebabkan karena akumulasi dari biomassa sel yang tumbuh pada medium MRS.
Gambar 3 Hasil peremajaan bakteri Penentuan kurva pertumbuhan bertujuan menetapkan kondisi optimum pertumbuhan L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Pengamatan pertumbuhan bakteri dilakukan selama 64 jam dengan pengamatan pada jam ke-2, 4, 8, 16, 32, 48, 64 (Gambar 4). Kurva pertumbuhan bakteri diamati menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 620 nm. Kurva ditetapkan berdasarkan plot antara lama inkubasi terhadap kerapatan optik (OD). Hasil analisis menunjukkan kultur L. delbrueckii subsp. bulgaricus belum mengalami perubahan kekeruhan pada jam ke -2, kultur masih tampak bening. Fase ini merupakan fase lag, yaitu fase adaptasi bakteri terhadap medium pertumbuhan. Biomassa sel hanya bertambah sedikit pada fase ini, sehingga hanya sedikit merubah densitas kultur. Perubahan densitas optik terjadi pada jam ke-4 sampai dengan jam ke-8, medium pertumbuhan tampak menjadi keruh, dan mencapai puncak perubahan densitas pada jam ke-16. Bakteri memasuki fase log
6
(eksponensial) pada jam ke-8 hingga jam ke16. Hal ini dapat dilihat dari nilai OD atau kekeruhan yang meningkat secara drastis hingga mencapai 1,754. Pada fase ini L. delbrueckii subsp. bulgaricus telah mampu beradaptasi pada medium dan pertumbuhan populasi meningkat secara eksponensial (Black 2008). Selanjutnya, tahapan perlambatan pertumbuhan terjadi pada akhir jam ke-16. Pada fase ini nutrisi dan perubahan lingkungan menyebabkan pertumbuhan bakteri menjadi terbatas. 2
1,8 1,6 Absorbansi
1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0
20
40
60
80
jam keGambar 4 Kurva pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Pemanenan L. delbrueckii subsp. bulgaricus untuk biosintesis nanopartikel perak dilakukan pada jam ke-24 karena pada jam ke-24 L. delbrueckii subsp. bulgaricus mengalami fase statisioner. Pada saat fase statisioner laju pertumbuhan sama dengan laju kematian sehingga bakteri menghasilkan senyawa metabolit, tidak hanya senyawa metabolit primer namun juga senyawa metabolit sekunder. Bakteri melepaskan senyawa metabolit sekunder (antibiotik, hormon) untuk mempertahankan hidupnya. Pengambilan bakteri pada fase statisioner mengacu kepada penelitian terdahulu, yaitu Gurunathan et al (2009) menyatakan bahwa biosintesis nanopartikel perak menggunakan medium pertumbuhan E.coli yang mengandung senyawa hasil metabolisme. Pada fase statisioner proses pembentukan nanopartikel perak lebih cepat jika dibandingkan dengan medium pertumbuhan pada fase yang lain. Selain itu L. delbrueckii subsp. bulgaricus pada fase statisioner memproduksi senyawa organik yang berupa metabolit primer dan beberapa senyawa metabolit sekunder lebih banyak dibandingkan dengan fase eksponensial (Kunaepah 2008).
Tahapan selanjutnya adalah pemisahan biomassa sel L. delbrueckii subsp. bulgaricus dengan medium pertumbuhan yang telah mengandung senyawa hasil metabolisme bakteri. Pemisahan dilakukan dengan menggunakan teknik sentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm selama 10 menit. Biomassa sel bakteri memiliki berat jenis yang lebih besar sehingga terjadi pengendapan, sedangkan medium pertumbuhan bakteri yang akan dipergunakan terletak pada supernatan. Supernatan yang mengandung senyawa metabolit L. delbrueckii subsp. bulgaricus kemudian ditambahkan dengan AgNO3 (0,017 g/100 mL). Pada penelitian ini terjadi perubahan warna dari coklat bening menjadi coklat kehitaman dan keruh setelah inkubasi selama 30 menit (Gambar 5). Reaksi reduksi yang terjadi diamati langsung dengan terjadinya perubahan warna larutan (Kumar 2011). Perubahan warna larutan terjadi diakibatkan karena adanya reaksi antara senyawa organik yang terakumulasi pada medium pertumbuhan bakteri L. delbrueckii subsp. bulgaricus dengan AgNO3. Perubahan ini merupakan penanda awal proses terjadinya bioreduksi. Analisis UV-vis selanjutnya dilakukan untuk mengkonfirmasi apakah senyawa yang
bereaksi telah membentuk nanopartikel perak. Gambar 5 Hasil reaksi antara prekursor perak nitrat a)Medium sebelum penambahan perak nitrat b)Medium setelah terjadi reaksi dengan perak nitrat setelah 30 menit reaksi. Hasil Biosintesis Nanopartikel Perak Oleh Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Hasil analisis Spektrofotometer UV-Vis Konfirmasi bioreduksi AgNO3 menjadi nanopartikel perak bertujuan untuk memastikan bahwa perubahan warna yang terjadi merupakan reaksi biokimia yang menandakan proses terbentuknya nanopartikel perak. Konfirmasi dilakukan menggunakan metode spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang dengan interval 200-800 nm. Metode spektrofotometer merupakan
7
8
berubah. Senyawa pada panjang gelombang 1124 cm-1 adalah senyawa dengan ikatan C-O dengan tipe senyawa alkohol, eter, asam karboksilat, ester dengan intensitas kuat (Skoog 2007). Gugus C-O dan C=C merupakan komponen heterosiklik protein yang terdapat pada ekstrak fungi dan merupakan ligan penstabil untuk nanopartikel (Kaliswarahal 2010). Senyawa pada panjang gelombang 1401 cm-1 mengandung ikatan CH yang merupakan senyawa tipe alkana dengan intensitas kuat. Hasil analisis FTIR mengindikasikan bahwa terdapat senyawa organik yang berperan dalam proses pembentukan nanopartikel perak. Senyawa tersebut memiliki peranan dalam mereduksi dan membungkus nanopartikel perak sehingga terbentuk nanopartikel yang lebih stabil dengan ukuran yang homogen. Protein diduga sebagai salah satu komponen organik yang memiliki peranan dalam pembentukan proses pembentukan nanopartikel perak, namun hasil analisis FTIR tidak dapat memastikan senyawa spesifik yang berperan dalam pembentukan nanopartikel perak. Pengujian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui protein spesifik atau senyawa organik lainnya yang berperan dalam biosintesis nanopartikel perak. Reaksi yang terjadi dalam proses pembentukan nanopartikel perak pada penelitian ini adalah reaksi oksidasi dan reduksi. Pada reaksi ini terjadi transfer elektron antara oksidator dan reduktor. Perak yang berbentuk ion bermuatan positif apabila bereaksi dengan senyawa organik (enzim dan senyawa pentransfer elektron) yang dihasilkan oleh proses metabolisme bakteri akan
melepaskan elektron. Hal ini membuat ion perak berubah menjadi bentuk perak yang tidak bermuatan (Ag0). Senyawa organik lainnya berperan dalam membungkus nanopartikel perak yang terbentuk agar lebih stabil atau tidak beraglomerasi. Setiap bakteri memiliki senyawa metabolit spesifik. Enzim berikatan dengan senyawa nitrat dari perak nitrat (AgNO3) dengan menggunakan nitrat sebagai substratnya. Enzim tersebut adalah enzim nitrat redukstase. Enzim ini berperan dalam reduksi nitrat menjadi nitrit. Enzim ini umum dijumpai pada bakteri yang mampu mereduksi ion perak. Selain komponen enzim. Namun demikian, mekanisme bioreduksi ion perak yang dilakukan oleh enzim ini belum diketahui secara pasti. Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutan mengenai karakterisasi dan mekanisme kerja senyawa organik dalam proses pembentukan nanopartikel perak. Hasil Analisis PSA Nanopartikel Perak Analisis ukuran nanopartikel yang terbentuk dilakukan dengan menggunakan uji PSA (Particle Size Analysis). Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui ukuran partikel. Pengukuran dengan menggunakan PSA dinilai lebih akurat jika dibandingkan dengan metode analisis gambar (mikrografi) dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Transmission Electron Microscope (TEM), dan Scanning Force Microscope (SFM) terutama untuk sampel-sampel dalam orde nanometer dan submikron yang biasanya memiliki kecendrungan aglomerasi yang tinggi (Lidiniyah 2011). Hasil pengukuran PSA berbentuk distribusi sehingga dapat digunakan untuk menentukan ukuran partikel
Transmitan (%)
C-O C-H
C=C N-H
Panjang gelombang (nm) Panjang gelombang (nm)
Gambar 7 Spektrum FTIR ikatan kimia yang terkandung dalam larutan nanopartikel perak
9
secara keseluruhan. Pengukuran dilakukan pada suhu 25 oC menggunakan data indeks bias sampel 1,3390 dan viskositas sampel 2,1700 cp. Nilai indeks bias dan viskositas berfungsi untuk meningkatkan akurasi pengukuran PSA. Berdasarkan uji PSA diketahui bahwa ukuran rata-rata nanopartikel perak yang terbentuk adalah 2,7 nm. Nanopartikel perak yang terbentuk memiliki PI (Polydispersity Index) 0,351. PI merupakan ukuran lebarnya distribusi ukuran partikel. Nilai PI lebih kecil dari 0.3 menunjukkan bahwa ukuran partikel memiliki distribusi sempit dan ukuran partikel lebih homogen, sedangkan nilai PI lebih besar dari 0.3 menunjukkan distribusi yang lebar dan ukuran partikel cendrung tidak seragam (Gambar 7). Berdasarkan nilai PI dan nilai standar deviasi yang kecil, yaitu 0,351 diketahui bahwa nanopartikel perak yang terbentuk memiliki ukuran partikel yang cenderung homogen. Dengan demikian terbukti bahwa senyawa metabolit L. delbrueckii subsp. bulgaricus mampu melakukan biosintesis nanopartikel perak.
Nanopartikel perak yang berhasil dibiosintesis memiliki ukuran 2,7 nm. Saran Uji lebih lanjut mengenai struktur nanopartikel yang terbentuk perlu dilakukan setelah nanopartikel perak yang terbentuk dipisahkan dari medium. Uji untuk mengetahui protein dan senyawa ekstraseluler spesifik L. delbrueckii subsp. bulgaricus yang berperan dalam biosintesis nanopartikel perak perlu dilakukan. Selain itu perlu dilakukan optimasi biosintesis nanopartikel perak meliputi lama inkubasi perlakuan perak nitrat dan senyawa hasil metabolisme L. delbrueckii subsp. bulgaricus, pH, dan suhu inkubasi. DAFTAR PUSTAKA Atascientific.2010. Basic Principle of Particle Size Analysis. Terhubung berkala www.atascientific.com.au/blog/basic principles of particle size analysis/ [21 Januari 2010]. Aulana LN. 2005. Pemanfaatan hidrolisat pati sagu untuk produksi asam laktat oleh Lactobacillus casei FNCC 266. [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Angka kumultatif (%)
Badia. 2007. Surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. McGill University: Chem 634. Bintang M. 2010. Biokimi: Teknik penelitian. Jakarta: Erlangga. Black, Jacquelyn G. 2008. Microbiology: principles and exploration. 7 th edition. John Wiley & Sons.
Diameter (nm)
Gambar
8 Distribusi ukuran nanopartikel perak
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Senyawa hasil metabolisme Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus memiliki kemampuan untuk melakukan biosintesis nanopartikel perak. Puncak absorpsi dari nanopartikel perak terjadi pada panjang gelombang 400 nm. Molekul organik yang terdapat dalam larutan memiliki peran dalam proses pembentukan nanopartikel perak pada bisintesis dengan cara mereduksi AgNO3 menjadi perak nanopartikel perak.
Bouwmeester H, Dekkers S, Noordam M, Hagens W, Bulder A, De Heer C, Ten VS, Sijnhoven S. 2007. Health impact of nanotechnologies in food production. Institute of Food Safety. Boxall ABA, Chaudhry Q, Sinclair C, Jones A, Aitken R, Jefferson B, Watts C. 2007. Current and future predicted environmental exposure to engineered nanoparticle. Sand Hutton. York. UK: Central Science Laboratory. Deepak V, Kalishwaralal, Pandian SR,uranathan. 2011. An insight into the bacterial biogenesis of silver nanoparticles, industrial production and scale-up. Springer 11: 5. Duran N, Marcato DP, Alves LO, De Souza G,Esposito E. 2005. Mechanical aspect of biosynthesis of silver nanoparticles by
10
several Fusarium oxysporum strains. Journal of Nanobiotechnology.3: 8-15. Gurunathan S, Kalishwaralal k. Vaidyanathan R. Deepak V, Pandian SRK, Muniyandi J. Hariharan N, Eom SH. 2009. Biosynthesis, purification and characterization of silver nanoparticle using Escherichia coli. Colloids and Surface B: Biointerfaces. 74: 328-335. Ganesh Babu MM. Gunasekaran P. 2009. Production and structural characterization of crystalline silver nanoparticles from Bacillus cereus isolate. Coloid and surface B: biointerfaces.74:191-195 Hugenholtz Phil .2008. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgarucus. Genome Institute: US Department of Energy. Kalishwaralal K, Banumathi E, Pandian SBRK, Deepak V, Muniyandi J, Eom SH . 2009. Silver nanoparticles inhibit VEGF induced cell proliferation and migration in bovine retinal endothelial cells. Colloids. Surf. 73:51–7 Kalishwaralal K, Ramkumarpandian S B, Deepak V, Mohd B, Sangiliyandi G. 2008. Biosynthesis of silver nanocrystals by Bacillus licheniformis. Biointerfaces 65: 150-153. Kalishwaralal K. Deepak V, Pandian, Kottisamy, Barathmanikanth S, Kartikeyan B, Guranathan S. Biosynthesis of silver and gold nanoparticles using Brevibacterium casei. Colloids and Surfaces. 77 :257-262 Kapoor K, Singh US. 2010. Microbial Biotechnology. India : Oxford. Kim et al. 2006. Retinol-encapsulated low molecular water soluble chitosan nanoparticles. International Journal of Pharmaceutics 319: 130-138. Kumar CG, Mamidyala. 2011. Extracellular synthesis of silver nanoparticles using culture supernatant of Pseudomonas aeruginosa. Coloid and Surface B Biointerfaces 84: 462-466. Kunaepah U. 2008. Pengaruh lama fermentasi dan konsentrasi glukosa terhadap aktivitas antibakteri, polifenol total, dan mutu kimia kefir susu kacang merah. Semarang: Magister Gizi Masyarakat. Universitas Diponegoro.
Kusmawati E. 2008. Kajian formulasi mentimun (Cucumis sativus L.) sebagai minuman probiotik menggunakan campuran kultur Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus subsp. salivarus, dan Lactobacillus casei subsp. Rhamnosus [skripsi]. Bogor: Fakultas teknologi pertanian, Institut Pertanian Bogor. Lidiniyah. 2011. Peningkatan jumlah nanopartikel kitosan terisi ketoprofen berdasarkan ragam surfaktan dan kondisi ultrasonikasi [skripsi]. Bogor. Sekolah pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Moghaddam KM. An introduction to microbial metal nanoparticle preparation method. The Journal of Young Investigators 19:19. Minaelan S, Shahverdi AR. Nohl AS. Shahverdi HR. Extracellular biosynthesis of silver nanoparticles by some bacteria. J.Sc. Vol 17. Nanotech 2012. Jasa Karakterisasi PSA (Partikel Size Analyzer) dan Zeta potensial. Balai Inkubator Teknologi Serpong-Tanggerang. Narayanan KB, Sakthivel N. 2010. Biological synthesis of metal nanoparticles by microbes. Advances in Coloid and Interface Science. Vol 156:1-13. Prasad KS, Pathak D, Patel A, Dalwadi P, Prasad R, Patel P, Selvaraj K. 2011. Biogenic synthesis of silver nanoparticles using Nicotiana tobaccum leaf extract and study of their antibacterial effect. African Journal of Biotechnology. 10: 8122-8130. Rafi M. 2007. Spektroskopi Inframerah. Bogor: Bagian Kimia Analitik Departemen Kimia FMIPA IPB. Reddy AS, ChenCY, Chen CC, Jean JS, Chen HR, Tseng MJ, Fan CW, Wang JC. Biological synthesis of gold and silver nanoparticles mediated by the bacteria Bacillus subtilis. J Nanosci Nanotechnol. 10: 6567-74. Reyes. 2009. Biosynthesis of cadmium sulfide nanoparticles by the fungi Fusarium sp. International Journal of Green Nanotechnology: Biomedicine. 1:B90-B95. Sadowski Z, Maliszewska HI, Grochowalska B, Polowczyk I, Kozlecki T. 2008. Synthesis of silver nanoparticles using
11
microorganisms, Materials Poland, 26: 419-424.
Science-
Saravanan M, Vemu AK, Barik SK. 2011. Rapid biosynthesis of silver nanoparticles from Bacillus megaterium (NCIM 2326) and their antibacterial activity on multi drug resistant clinical pathogens. Colloid Surf B Biointerfaces. 1;88 (1): 325-31. Saravanan M, Nandan A. 2011. Lactobacillus delbrueckii mediated synthesis of silver nanoparticle and their evaluation of antibacterial efficacy against MDR clinical pathogens. India. Setiowati N. 2011. Penentuan kondisi optimum pembentukan nanopartikel ekstrak kayu secang (caesalpinia sappan) sebagai antijerawat [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Shaligram SN, Bule M, Bhambure R, Singhal SR, Singh K.S, Szakacs G, Pandey A. 2009. Biosynthesis of silver nanoparticles using aqueous extract from the compactin producing fungal. Process Biochemistry. 44: 939-943. Shankar S, Ahmad A, Sastry M. 2004. Geranium leaf assisted biosynthesis of silver nanoparticles. Biothcno. Prog 19:1627-1631 Sidqi T. 2011. Pembuatan dan karaterisasi nanopartikel ektstrak temulawak dengan metode ultrasonikasi [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Skoog, Holler, Nieman. 2007. Principle of Instrumental Analysis. 6th Edition Belmont: Thomson Higher Education (USA). Solomon SD, Bahadory, Jeyarajasingam M, Rutkowsky, Boritz SA & Mulfinger L. 2007. Synthesis and study of silver nanoparticles. Journal of Chemical Education 84(2): 322-325. Stacy AK, Robert FR, Gregory RZ. 1998. Optimization of exopolysaccharide production by Lactobacillus delbrueckii subs. Appl Environ Microbial. 64:659-664 Tolaymat T, El Badawy A, Genaidy A, Scheckel K, Luxton T, Suidan M. 2010. An evidence-based environmental perspective of manufactured silver
nanoparticle in syntheses and applications: A systematic review and critical appraisal of peer-reviewed scientific papers. Sci. Tot. Environ. 5: 999-1006. Vivek M, Kumar PS, Steffi S, Sudha S. 2011. Biogenic Silver Nanoparticles by Gelidiella acerosa Extract and their Antifungal Effects. India: Karpagam University Department of Biotechnology. Zhang H, Qingbiao L, Yinghua L, Daohua S. Xueping L, Xu D, Ning H, Zheng S. 2005. Biosorption and bioreduction of diamine ilver Complex by Corynebacterium. J Chemical Technolgoy and Biotechnology.
LAMPIRAN
13
Lampiran 1 Komposisi media cair de Man, Rogosa and Sharpe (MRS) Media MRS terdiri dari: Peptone
10 g
Meat extract
8 g
Yeast extract
4 g
D(+)-Glucose
20 g
Dipotasium hydrogen phosphate
2 g
Sodium acetate trihydrate
5 g
Triammonium citrate
2 g
Magnesium sulfate heptahydrate
0.2 g
Manganous sulfate tetrahydrate
0.05 g
Media disimpan dalam suhu di bawah 8 o C dan dihindarkan dari cahaya langsung. Untuk membuat media cair MRS, bahan-bahan diatas sebanyak 52,6 gram dicampurkan dalam 1 liter air destila dan ditambahkan Tween 80. Untuk melarutkan medium, sampel dipanaskan, setelah itu di sterilisasi 121 oC selama 15 menit.
14
Lampiran 2 Bagan Alir Penelitian Peramajaan isolat L. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Pembuatan kurva pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Biosintesis ekstraseluler nanopartikel perak Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Analisis UV-Vis, FTIR, dan PSA
15
Lampiran 3 Bagan biosintesis nanopartikel perak
Kultivasi L. delbrueckii subsp. bulgaricus
Biomasa sel dipisahkan dengan sentrifugasi 800 rpm 10 menit
Supernatan dicampurkan dengan AgNO3 1mM
Inkubasi diruang gelap selama 30 menit
Analisis nanopartikel perak yang terbentuk
16
Lampiran 4 Kurva pertumbuhan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 2 1,8 1,6
Absorbansi
1,4 1,2 1 Absorbansi akhir
0,8
0,6 0,4 0,2 0
0
20
40
60
80
jam ke-
jam keblanko 2 4 8 16 32 48 64
Absorbansi 620 nm Ulangan1 Ulangan 2 Rataan Absorbansi blanko Absorbansi akhir 0,074 0,097 0,0855 0,0855 0 0,136 0,116 0,126 0,0855 0,0405 0,376 0,175 0,2755 0,0855 0,19 1,225 0,886 1,0555 0,0855 0,97 1,763 1,916 1,8395 0,0855 1,754 1,818 1,849 1,8335 0,0855 1,748 1,814 1,82 1,817 0,0855 1,7315 1,857 1,867 1,862 0,0855 1,7765
17
Lampiran 5. Korelasi spektrum FTIR dengan senyawa organik yang dihasilkan Ikatan Tipe Senyawa
Daerah
Intensitas
Frekuensi, (cm-1) C-H
C-H
Alkana
2850-2970
Kuat
1340-1470
Kuat
3010-3095
Sedang
675-995
Kuat
3300
Kuat
3010-3100
Sedang
690-900
Kuat
Monomer alkohol, fenol
3590-3650
Berubah-ubah
Alkohol ikatan hidrogen, Fenol
3200-3600
Berubah-ubah,
Alkena
( C=C H)
C-H
Alkynes ( C
C-H
Cincin Aromatik
O-H
C H)
Terkadang melebar Monomer asam karboksilat,
3500-3650
Sedang
Ikatan Hidrogen asam karboksilat
2500-2700
Melebar
N-H
Amina, amida
3300-3500
Sedang
C=C
Alkena
1610-1680
Berubah-ubah
C=C
Cincin Aromatik
1500-1600
Berubah-ubah
C C
Alkuna
2100-2260
Berubah-ubah
C-N
Amina, Amida
1180-1360
Kuat
C N
Nitril
2210-2280
Kuat
C-O
Alkohols, Eter, Asam Karboksilat,
1050-1300
Kuat
1690-1760
Kuat
1500-1570
Kuat
1300-1370
Kuat
Sster C=O
Aldehid, Keton, Asam Karboksilat, Ester
NO2
Senyawa Nitro
Sumber : Principle of Instrumental Analysis. 6th Edition, Skoog, Holler, Nieman. 2007
18
Lampiran 6. Distribusi ukuran nanopartikel perak
