Menjaga kualitas air sekaligus mengendalikan penyebaran bakteri menjadi dua tantangan besar yang dihadapi masyarakat modern. Berbagai aktivitas industri, pertambangan, dan pembuangan limbah telah meningkatkan risiko pencemaran logam berat di lingkungan. Salah satu logam yang paling berbahaya adalah merkuri karena dapat terakumulasi di dalam tubuh manusia dan menimbulkan gangguan kesehatan yang serius. Pada saat yang sama, meningkatnya kasus infeksi akibat bakteri yang semakin sulit dikendalikan juga mendorong para ilmuwan mencari teknologi baru yang lebih efektif dan ramah lingkungan. Berangkat dari tantangan tersebut, sekelompok peneliti mengembangkan inovasi menarik yang memanfaatkan ekstrak jahe sebagai bahan utama untuk membuat nanopartikel perak melalui metode sintesis hijau.
Penelitian yang dipublikasikan pada tahun 2026 dalam jurnal New Journal of Chemistry menunjukkan bahwa nanopartikel tersebut mampu menjalankan dua fungsi sekaligus, yaitu mendeteksi keberadaan ion merkuri di dalam air melalui perubahan warna dan menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri. Temuan ini menunjukkan bahwa bahan alami seperti jahe tidak hanya memiliki nilai sebagai bahan pangan dan rempah, tetapi juga berpotensi menjadi bagian penting dalam pengembangan teknologi berbasis nanomaterial.
Nanoteknologi merupakan bidang ilmu yang mempelajari material berukuran sangat kecil, yaitu sekitar satu hingga seratus nanometer. Sebagai gambaran, satu nanometer memiliki ukuran sekitar satu miliar kali lebih kecil daripada satu meter. Pada ukuran sekecil itu, banyak material menunjukkan sifat yang berbeda dibandingkan bentuk biasa. Luas permukaan partikel meningkat sangat besar sehingga reaksi kimia menjadi lebih aktif dan interaksi dengan zat lain menjadi lebih efektif. Oleh karena itu, para ilmuwan banyak memanfaatkan nanopartikel untuk berbagai aplikasi, mulai dari bidang kesehatan, lingkungan, energi, hingga teknologi pangan.
Baca juga artikel tentang: Merkurius: Planet Di Tata Surya yang Seharusnya Tidak Ada
Salah satu material yang paling banyak diteliti adalah nanopartikel perak. Perak telah lama dikenal memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan berbagai mikroorganisme. Ketika ukuran perak diperkecil menjadi nanopartikel, kemampuan tersebut sering kali meningkat karena luas permukaannya menjadi jauh lebih besar. Namun proses pembuatan nanopartikel secara konvensional umumnya memerlukan bahan kimia sintetis yang dapat menghasilkan limbah berbahaya. Kondisi tersebut mendorong para peneliti mengembangkan metode sintesis hijau yang lebih ramah lingkungan.
Pada penelitian ini, para ilmuwan memanfaatkan ekstrak jahe sebagai bahan alami yang berfungsi mengubah ion perak menjadi nanopartikel sekaligus menjaga kestabilan partikel yang terbentuk. Jahe mengandung berbagai senyawa alami seperti polifenol, flavonoid, gingerol, dan shogaol yang mampu berperan sebagai agen pereduksi dan penstabil. Dengan memanfaatkan senyawa alami tersebut, proses pembentukan nanopartikel dapat berlangsung tanpa memerlukan bahan kimia sintetis dalam jumlah besar. Pendekatan ini sejalan dengan prinsip kimia hijau yang berusaha mengurangi dampak negatif proses produksi terhadap lingkungan.
Setelah proses sintesis selesai, para peneliti melakukan serangkaian pengujian untuk memastikan nanopartikel benar benar berhasil terbentuk. Berbagai metode karakterisasi menunjukkan bahwa nanopartikel memiliki bentuk yang didominasi bulat dengan ukuran yang relatif seragam. Pengujian menggunakan spektroskopi juga menunjukkan munculnya puncak serapan khas pada panjang gelombang sekitar 457 nanometer. Puncak tersebut menjadi salah satu ciri utama terbentuknya nanopartikel perak. Selain itu, hasil pengujian menunjukkan bahwa nanopartikel tetap stabil sehingga tidak mudah menggumpal selama penyimpanan maupun pengujian. Stabilitas merupakan faktor penting karena nanopartikel yang saling menempel akan kehilangan sebagian keunggulan yang dimilikinya.
Keunggulan pertama dari nanopartikel ini adalah kemampuannya mendeteksi ion merkuri di dalam air. Merkuri merupakan logam berat yang sangat beracun bagi manusia maupun lingkungan. Paparan merkuri dalam jangka panjang dapat menyebabkan gangguan perkembangan otak, kerusakan sistem saraf, gangguan fungsi ginjal, hingga berbagai masalah kesehatan lainnya. Merkuri juga mudah masuk ke rantai makanan melalui ikan dan organisme perairan sehingga pemantauan kualitas air menjadi sangat penting.
Selama ini pengukuran kadar merkuri umumnya memerlukan peralatan laboratorium yang mahal, tenaga ahli, dan proses analisis yang cukup rumit. Penelitian ini menawarkan pendekatan yang jauh lebih sederhana melalui metode kolorimetri. Metode tersebut memanfaatkan perubahan warna sebagai indikator keberadaan suatu zat tertentu. Ketika nanopartikel perak yang dibuat menggunakan ekstrak jahe dicampurkan ke dalam sampel air yang mengandung ion merkuri, warna larutan berubah dari cokelat menjadi bening. Perubahan warna tersebut dapat diamati secara langsung sehingga berpotensi mempermudah proses deteksi awal tanpa harus menggunakan instrumen yang sangat kompleks.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sensor mampu mendeteksi ion merkuri pada rentang konsentrasi yang cukup luas dengan batas deteksi sekitar 92,7 nanomolar. Selain memiliki sensitivitas yang tinggi, sensor juga menunjukkan selektivitas yang baik. Keberadaan berbagai ion lain yang umum terdapat di dalam air tidak banyak mengganggu kemampuan sensor dalam mengenali merkuri. Para peneliti bahkan menguji sensor menggunakan sampel air nyata dan memperoleh hasil yang tetap konsisten. Temuan tersebut menunjukkan bahwa teknologi ini memiliki peluang untuk dikembangkan sebagai alat pemantauan kualitas air yang praktis pada masa depan.
Selain mampu mendeteksi merkuri, nanopartikel ini juga menunjukkan aktivitas antibakteri yang menjanjikan. Para peneliti menguji material tersebut terhadap bakteri Gram positif dan Gram negatif. Kedua kelompok bakteri tersebut mencakup banyak spesies yang sering menyebabkan infeksi pada manusia maupun mencemari lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel perak berbasis ekstrak jahe mampu menghambat pertumbuhan bakteri lebih baik dibandingkan ekstrak jahe tanpa proses pembentukan nanopartikel. Peningkatan aktivitas tersebut kemungkinan terjadi karena nanopartikel memiliki luas permukaan yang jauh lebih besar sehingga interaksi dengan sel bakteri menjadi lebih efektif.
Walaupun hasil tersebut terlihat sangat menarik, masyarakat perlu memahami bahwa penelitian ini hanya menguji aktivitas antibakteri pada kultur bakteri di laboratorium. Penelitian ini tidak menguji efektivitas nanopartikel sebagai obat pada manusia maupun hewan. Dengan demikian, hasil penelitian tidak dapat digunakan sebagai dasar bahwa nanopartikel berbasis jahe mampu menyembuhkan penyakit infeksi pada manusia. Pengembangan produk medis masih memerlukan tahapan penelitian yang jauh lebih panjang, mulai dari uji keamanan, uji toksisitas, penelitian pada hewan, hingga uji klinis pada manusia.
Penelitian ini juga memiliki sejumlah keterbatasan lain. Para peneliti hanya mengevaluasi kemampuan sensor terhadap ion merkuri sehingga belum diketahui apakah material yang sama dapat mendeteksi logam berat lain dengan tingkat akurasi yang serupa. Penelitian juga belum membahas ketahanan sensor setelah disimpan dalam waktu lama, biaya produksi dalam skala industri, maupun efektivitasnya ketika digunakan pada berbagai kondisi lingkungan yang lebih kompleks. Semua aspek tersebut masih memerlukan penelitian lanjutan sebelum teknologi ini dapat diterapkan secara luas.
Terlepas dari berbagai keterbatasan tersebut, penelitian ini memberikan gambaran mengenai arah perkembangan nanoteknologi yang semakin berkelanjutan. Pemanfaatan ekstrak jahe menunjukkan bahwa tanaman yang selama ini dikenal sebagai rempah dan bahan pangan ternyata juga dapat berperan dalam menghasilkan material berteknologi tinggi. Pendekatan sintesis hijau seperti ini mampu mengurangi penggunaan bahan kimia berbahaya sekaligus memanfaatkan senyawa alami yang tersedia melimpah. Selain memberikan manfaat bagi lingkungan, pendekatan tersebut juga membuka peluang lahirnya teknologi yang lebih aman dan ekonomis pada masa depan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel perak yang dibuat menggunakan ekstrak jahe memiliki potensi sebagai material multifungsi. Material tersebut mampu mendeteksi ion merkuri melalui perubahan warna sekaligus menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap beberapa jenis bakteri pada pengujian laboratorium. Namun hasil penelitian ini masih berada pada tahap penelitian dasar sehingga belum dapat diterapkan langsung sebagai alat kesehatan atau produk komersial. Penelitian lanjutan masih sangat diperlukan untuk memastikan keamanan, efektivitas, stabilitas, dan kelayakan penggunaannya dalam kondisi nyata. Meskipun demikian, hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa pemanfaatan bahan alami seperti jahe dapat menjadi langkah penting dalam menghadirkan teknologi yang lebih ramah lingkungan untuk membantu mengatasi berbagai tantangan di bidang kesehatan dan lingkungan.
Baca juga artikel tentang: AI yang Terlihat Pintar Tapi Bisa Keliru, Ini Penjelasan Ilmiahnya
REFERENSI:
Khan, Omer Farooq dkk. 2026. Green synthesis of ginger-extract-mediated silver nanoparticles for antibacterial activity and selective colorimetric detection of mercury ions. New Journal of Chemistry 50 (13), 5437-5450.
