Dampak Lingkungan dan Kesehatan dari Agen Antimikroba

Dampak Lingkungan dan Kesehatan dari Agen Antimikroba – Mengenai pengembangan perawatan antimikroba untuk tekstil, keuntungan dari agen antimikroba yang dipilih, seperti keefektifan biosida, harus lebih besar daripada potensi konsekuensi lingkungan dan biaya penggunaannya.

Dampak Lingkungan dan Kesehatan dari Agen Antimikroba

agion-tech – Karena manfaat lingkungan, tekstil yang diberi perlakuan antimikroba dapat menyebabkan pemakaian tekstil dalam jangka waktu yang lama, potensi siklus cucian yang lebih jarang, suhu pencucian yang lebih rendah dan pengurangan konsumsi deterjen di setiap siklus pencucian.

Dilansir dari ncbi, Agen yang paling diinginkan adalah yang efisien secara bersamaan pada level dosis rendah dan menghadirkan fungsionalitas yang tahan lama. Dampak lingkungan dari tekstil antimikroba, yang merupakan perhatian global kritis, terkait dengan bahan substrat tekstil, produksi senyawa antimikroba,proses perawatan tekstil dan juga penggunaan dan pembuangan produk selanjutnya.

Ketika antimikroba dilepaskan dari tekstil, jika tidak dihilangkan dalam pengolahan air limbah, mereka mungkin berakhir di lingkungan akuatik. Beberapa penelitian telah mengungkapkan bahwa sebagian besar perak (termasuk nanopartikel Ag dan Ag logam) dan triclosan secara efektif dihilangkan selama pengolahan air limbah, yaitu masing-masing 85% -99% dan 90% -96%. Dalam kasus QACs, misalnya, karena muatan positifnya, kation cenderung terserap kuat ke permukaan negatif lumpur, tanah dan sedimen.

Selain penghilangan melalui sedimentasi, biodegradasi adalah proses lain yang memungkinkan penghilangan senyawa dalam air limbah dan di lingkungan akuatik. QACs, misalnya, umumnya disebut sebagai “agen antibakteri keras” karena dimetabolisme dengan buruk dan terutama diekskresikan dalam bentuk non-metabolisme. Biodegradabilitas QAC umumnya dianggap buruk; Namun, variasi yang cukup besar telah diamati tergantung pada konsentrasi zat.

Triclosan, misalnya, dapat terdegradasi jika mengalami kondisi aerobik, tetapi dapat bertahan dalam kondisi anaerobik. Waktu paruh fotolisis triclosan, yang merupakan proses degradasi utama, diperkirakan sekitar 41 menit dan waktu paruh di air danau sekitar 10 hari. Produk degradasi triclosan, seperti metil triclosan, berpotensi lebih beracun daripada senyawa induknya, yang menjadi perhatian besar saat menggunakan agen antimikroba ini.
Menurut definisi, sebagai bahan turunan mineral, produk berbasis perak tidak dapat dianggap dapat terurai secara hayati; namun, semua bentuk perak tunduk pada beberapa proses transformasi yang dapat menyebabkan pemindahannya dari lingkungan akuatik. Beberapa penelitian mengungkapkan bahwa nano-Ag dapat diimobilisasi oleh pembentukan kompleks sulfida yang stabil, menghasilkan perak sulfida, yang sangat tidak larut dan jauh lebih tidak beracun dan tersedia secara hayati daripada perak terlarut. Oleh karena itu, pembentukan perak sulfida secara signifikan akan menurunkan risiko senyawa berbasis perak di lingkungan akuatik.

Selain itu, pengenalan undang-undang ekologi yang ketat memaksa perusahaan untuk mempertimbangkan tidak hanya masalah pembuangan limbah industri, tetapi juga kemungkinan penggantian proses konvensional dengan pendekatan baru yang dapat memberikan efisiensi yang setara atau bahkan lebih tinggi dan dampak lingkungan yang lebih rendah. Penggunaan teknologi plasma untuk pengolahan awal, misalnya, semakin menggantikan aplikasi bahan kimia basah konvensional, tidak hanya untuk pertimbangan ekonomis, tetapi juga untuk keuntungan ekologi.

Perawatan plasma kering tidak menggunakan larutan kimia berbahaya (proses bebas pelarut) dan tidak menghasilkan air yang terkontaminasi atau menimbulkan bahaya mekanis untuk kain yang dirawat. Pendekatan ramah lingkungan lain yang semakin banyak digunakan dalam tekstil adalah promosi reaksi spesifik yang dikatalisasi oleh enzim. Di antara enzim yang paling banyak digunakan untuk modifikasi polimer adalah, misalnya, glikosidase, protease, lipase dan lakase.

Untuk memiliki serat wol dengan kemampuan antimikroba, protease, misalnya, digunakan untuk merawat serat dengan pewarna alami antimikroba, dan itu menunjukkan bahwa proses enzim meningkatkan jumlah pewarna alami yang habis. Selain itu, perlakuan ekologi serat tumbuhan dengan jamur juga merupakan metode alternatif dari metode kimia konvensional. Pengobatan jamur menyebabkan pembentukan lubang pada permukaan serat, memberikan kekasaran pada permukaannya dan meningkatkan adhesi antar muka antara serat dan matriks sekitarnya.

Selain itu, energi ultrasound dan radiasi UV juga telah dieksploitasi sebagai teknik yang tidak berbahaya bagi lingkungan untuk mendorong pewarnaan tekstil, di mana pewarna dapat menunjukkan sifat antimikroba. Selain teknologi “hijau”, peneliti juga telah mempelajari penggunaan agen antimikroba modifikasi “hijau”, seperti biopolimer alami yang diekstrak dari hewan atau tumbuhan, yaitu kitosan, siklodekstrin, sericin, alginat dan lain-lain, yang terbarukan dan berpotensi menjadi sumber daya kunci dalam pengembangan tekstil bioaktif berkelanjutan.

Hu et al. , misalnya, menggunakan pendekatan “hijau” untuk memodifikasi permukaan serat selulosa dengan menggunakan lignin alkali sebagai agen fungsional untuk mengikat permukaan serat, kemudian dikomplekskan dengan kation perak dan menguranginya menjadi perak atom dengan tumbuh menjadi partikel nano. Khurshid dkk.telah mengembangkan lapisan akhir tekstil antimikroba alami yang ramah lingkungan untuk kapas, menggunakan gel Aloe vera yang diekstraksi yang dicampur dengan zat aktif tanaman Neem. Kombinasi hibrida ini menunjukkan aktivitas antibakteri dan antijamur yang efektif dan bahkan daya tahan yang baik untuk mencuci.

Mikroorganisme memainkan peran penting dalam siklus elemen pada skala global, sehingga mempengaruhi lingkungan secara mendalam dan langsung. Meskipun sebagian besar bakteri tidak berbahaya, beberapa mungkin bermanfaat bagi inangnya, memberikan nutrisi atau perlindungan dari patogen dan penyakit dengan membatasi kemampuan bakteri yang lebih berbahaya untuk berkoloni. Jika mikroorganisme mempengaruhi lingkungan sekitarnya, lingkungan pada gilirannya juga menimbulkan tekanan evolusioner pada mikroorganisme.

Mereka memiliki waktu generasi yang singkat, berlangsung dari menit ke jam, mampu merespon dengan cepat perubahan lingkungan mereka. Oleh karena itu, ketika agen antimikroba diperkenalkan ke lingkungan, mikroorganisme merespons dengan menjadi resisten terhadap agen ini. Mekanisme resistensi antimikroba dihasilkan dari perubahan dalam fisiologi seluler dan struktur mikroorganisme karena perubahan susunan genetik yang biasa dengan memperoleh gen dari mikroorganisme resisten di relung yang sama (resistensi yang didapat) atau mengembangkan cara baru untuk mencegah masuknya agen tersebut ( resistensi intrinsik).

Dalam kasus QACs, beberapa penelitian telah melaporkan resistensi bakteri terhadapnya, baik intrinsik maupun didapat. Resistensi intrinsik ditunjukkan oleh bakteri Gram-negatif, spora bakteri, mikobakteri dan dalam kondisi tertentu oleh Staphylococci. Hal ini dicapai dengan reduksi permeabilitas membran sel melalui modifikasi sintesis fosfolipid atau dengan keterkaitan protein membran. Dalam kasus senyawa perak, beberapa penelitian telah melaporkan resistensi antibakteri terhadap agen tersebut, dan kemudahan resistensi perak dapat dipilih pada beberapa bakteri menunjukkan bahwa akan ada manfaat dalam peningkatan pengawasan untuk isolat resisten perak di klinik, bersama dengan kontrol yang lebih baik atas penggunaan perak, untuk mempertahankan kegunaan klinisnya.

Perkembangan resistensi adalah proses evolusi normal untuk mikroorganisme. Meskipun, fenomena ini sangat dipercepat oleh tekanan selektif yang diberikan oleh penggunaan obat antibakteri secara luas, menjadi perhatian kesehatan masyarakat global yang semakin besar. Strain resisten mampu merambat dan menyebar. Oleh karena itu, potensi efek kesehatan perlu dipertimbangkan guna mengevaluasi keamanan senyawa antimikroba untuk hewan dan manusia.

Jenis aksi agen antimikroba, melalui difusi atau kontak, konsentrasinya dalam tekstil, rute pemaparan dan frekuensi penggunaan akan mempengaruhi sejauh mana manusia dapat terpapar pada tekstil. Beberapa parameter yang biasanya dievaluasi untuk menilai profil risiko agen antimikroba yang terkait dengan tekstil adalah toksisitas (akut dan kronis), kepekaan dan iritasi kulit serta gangguan ekologi kulit. Untuk semua agen antimikroba yang disajikan dalam ulasan ini, tidak ada kesimpulan mengenai toksisitas kulit dan efeknya pada kesehatan manusia.

Dalam kasus triclosan, toksisitasnya menjadi perhatian,karena diduga dapat bertindak sebagai pengganggu endokrin dan telah diamati tersebar di jaringan manusia. Dalam kasus Si-QAC (senyawa amonium kuaterner silan), menurut beberapa penelitian, tidak ada efek parah yang diamati pada kesehatan manusia. Dalam kasus senyawa logam, ZnPT (zinc pyrithione), misalnya, dapat menimbulkan beberapa risiko neurotoksisitas.

Mengenai ion Ag, yang tidak spesifik beraksi seperti biosida lain, mereka dapat berinteraksi dengan flora kulit, menyebabkan terlepasnya membran sitoplasma dari dinding sel bakteri sehat, melemahkan penghalang pertahanan kulit. Lebih lanjut, kontak kronis dengan Ag dapat menyebabkan pengendapan partikel logam Ag / sulfida Ag di kulit, menyebabkan perubahan warnanya, yang dikenal sebagai argyria, atau bahkan perubahan warna mata, yang dikenal sebagai argyrosis. Ini bukan kondisi yang mengancam jiwa, tetapi tentu saja, secara kosmetik tidak diinginkan.

Untuk mempengaruhi pola penggunaan antimikroba dan pangsa pasar senyawa tertentu, beberapa perubahan regulasi yang berlaku harus dilakukan. Dengan demikian, pola penggunaan antimikroba dalam tekstil akan dimodulasi sesuai dengan aplikasi dan kebutuhan spesifik, yang menghasilkan pengurangan aliran antimikroba yang signifikan ke lingkungan. Misalnya, industri tekstil menggunakan proporsi tertinggi dari total triclosan bekas, sedangkan penggunaan QAC mewakili proporsi kecil dari semua QAC bekas.

210 metrik ton triclosan bekas dalam tekstil dapat diganti dengan kurang dari dua metrik ton nanopartikel perak atau dengan 180 metrik ton Si-QAC, yang mencapai hasil antimikroba serupa dengan dampak lingkungan yang lebih rendah. Karena itu,penilaian regulasi zat antimikroba tunggal harus didasarkan pada perspektif dan pengetahuan yang lebih luas tentang antimikroba, dengan mempertimbangkan risiko dan manfaat penggunaannya dibandingkan dengan zat antimikroba alternatif.

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *