Polimer Alami

Polimer yang berasal dari sumber alami banyak digunakan dalam formulasi nanopestisida karena sifatnya yang melimpah dan karakteristik intrinsiknya. Contoh polimer yang digunakan sebagai nanocarrier untuk pestisida adalah kitosan, alginat, dan pati.

 

Read Also

• Biji fenugreek: Makanan super untuk kesehatan dan kebugaran
• Spirulina menjanjikan dalam memerangi penyakit jantung dan diabetes
• Apakah epilepsi pasca trauma berhubungan dengan risiko demensia jangka panjang?
• Penyakit Langka dan Kolaborasi Internasional: Berbagi Pengetahuan untuk Dampak Global
• Penelitian memberikan bukti bahwa penggunaan antidepresan pada kehamilan mempengaruhi perkembangan otak anak
• Masa Depan Manajemen Alergi Makanan: Teknologi dan Perawatan Baru
• Berpegang teguh pada Kecemasan: Ilmu di Balik Patch Anti-Kecemasan
• Bisakah Teknologi Pemblokir Cahaya Biru Mengatasi Ketegangan Mata Digital?
• 25 institusi teratas yang sedang naik dalam nanosains dan nanoteknologi
• 200 institusi teratas dalam nanosains dan nanoteknologi
• Jenis-Jenis Vaksin Dengan Contohnya

Chitosan

Kitosan merupakan komponen utama eksoskeleton invertebrata dan dinding sel beberapa bakteri. Polimer kationik ini diperoleh di industri melalui deasetilasi parsial kitin dan terdiri dari unit β-(1→4)-linked-d glukosamin dan unit N-asetil-d-glukosamin yang berselang-seling. Telah diketahui bahwa kitosan bersifat biokompatibel, responsif terhadap pH, dan dapat terurai secara hayati, sehingga menjadikannya kandidat yang sangat baik sebagai bahan nanopestisida. Misalnya, pada tahun 2020, sebuah kelompok penelitian mengevaluasi aktivitas paraquat, herbisida kontak yang digunakan dalam pengendalian gulma, dalam sistem nano berbasis kitosan dan tripolifosfat. Nanoherbisida menunjukkan elektroaktivitas yang lebih tinggi daripada paraquat yang tidak dienkapsulasi. Kitosan juga telah digunakan sebagai pelapis untuk sistem nano karena muatan positif intrinsiknya dan gugus fungsi dalam rantainya, yang memfasilitasi modifikasi struktural. Pada tahun 2021, Dong dkk. bekerja untuk mengembangkan sistem nanocarrier yang responsif terhadap pH dan suhu untuk melepaskan paraquat. Untuk ini, nanopartikel karbon berpori karboksilasi digunakan untuk merangkum herbisida, dan nanopartikel dilapisi kitosan, menghambat pelepasan paraquat dalam nilai pH asam dan basa. Demikian pula, Xiang et al. mengembangkan sistem nanopestisida berbasis pembawa magnetik (diatomite/Fe3O4) dilapisi dengan kitosan untuk mengontrol pelepasan glifosat dan sipermetrin. Struktur nano menyajikan kapasitas adhesi yang sesuai di permukaan gulma dan epidermis hama karena kehadiran kitosan, yang meningkatkan pelepasan terkontrol zat aktif.

 

Alginate

Alginat adalah polimer lain yang banyak digunakan dalam nanoteknologi. Biopolimer ini biasanya diekstraksi dari rumput laut coklat, dan terutama terdiri dari residu L-guluronate dan D-mannuronate. Ini memiliki sifat seperti biokompatibilitas, toksisitas rendah, dan keterjangkauan dan menyajikan gelasi ringan dengan adanya kation divalen, menjadikannya kandidat yang cocok untuk pengembangan NP. Nanopartikel alginat telah dirancang untuk pelepasan pestisida, pupuk, dan herbisida. Dalam konteks ini, nanosystems berdasarkan alginat terkena perilaku yang sesuai untuk enkapsulasi herbisida hidrofilik seperti dicamba. Formulasi nano menyajikan distribusi ukuran yang homogen dan pelepasan yang didominasi oleh difusi selama 10 hari, menunjukkan kemanjuran sistem nano. Alginat biasanya digunakan dalam kombinasi dengan bahan lain seperti kitosan, silika, dan selulosa, untuk meningkatkan sifat dan meningkatkan aplikasi.

 

Selulosa

Selulosa adalah polimer biokompatibel paling melimpah di alam yang dapat didegradasi oleh banyak bakteri dan jamur; Namun, itu menyajikan kurangnya kelarutan dalam air. Di sisi lain, karboksimetil selulosa, jenis selulosa anionik, memiliki kelarutan yang unggul dan tetap menjadi sifat biologis selulosa. Polimer ini telah digunakan dalam desain NP, sendiri atau campuran, menunjukkan hasil yang menjanjikan. Pada tahun 2020, nanocrystals selulosa digunakan untuk enkapsulasi thiamethoxam, insektisida sistemik yang bekerja cepat milik kelompok neonicotinoids. Nanocrystals, dengan nilai potensial zeta -23 mV, stabil dan menunjukkan efisiensi penjebakan thiamethoxam sekitar 84%. Selain itu, ia menunjukkan pelepasan berkelanjutan dan aktivitas insektisida yang efektif melawan Phenacoccus solenopsis, bahkan lebih unggul dari formulasi komersial.

Nanocarrier berdasarkan karboksimetil selulosa telah dicampur dengan senyawa seperti rosin atau diallyldimethylammonium klorida, menyajikan kepatuhan daun yang efektif, mencegah kehilangan, dan meningkatkan pelepasan terkontrol dari molekul aktif. Polimer seperti pati dan siklodekstrin (produk degradasi enzimatik dari pati) juga merupakan pilihan yang cocok untuk mengembangkan nanocarrier untuk aplikasi pertanian. Namun, polimer alam yang paling banyak digunakan saat ini adalah kitosan, selulosa, dan alginat. Selain polimer alam, polimer sintetik merupakan pilihan untuk aplikasi pertanian, dan campuran polimer alam dan sintetis telah menunjukkan perilaku yang sesuai.