Ekstraksi Senyawa Bioaktif dari Produk Samping Kapas Berbantuan Pelarut Eutektik Dalam Alami (NADES) untuk Aplikasi Pertanian: Optimasi Ekstraksi, Identifikasi Struktur, dan Evaluasi Bioaktivitas

Limbah kapas mendapatkan kehidupan kedua: para ilmuwan mengubah sisa tanaman menjadi tambang emas hijau pestisida alami menggunakan pelarut ramah lingkungan yang disebut NADES.

Di dunia yang haus akan solusi berkelanjutan, para peneliti menemukan cara untuk mengubah produk samping kapas—limbah pertanian yang sering dibuang—menjadi agrokimia alami yang kuat. Senjata rahasianya? Pelarut eutektik dalam alami, atau NADES, keluarga pelarut hijau yang meniru kimia alam. Dari sembilan formulasi yang diuji, campuran prolin-asam sitrat (Pro-CA) menonjol, menghasilkan 2,2 kali lebih banyak fenolik dan 4,8 kali lebih banyak gossypol dibandingkan ekstraksi etanol tradisional.

Namun ekstraksi hanyalah awal. Ekstrak Pro-CA menunjukkan aktivitas antijamur, nematisida, dan insektisida yang luar biasa, bahkan melampaui kontrol sintetis. Kunci utamanya? Kandungan gossypol, yang berkorelasi kuat dengan ketiga bioaktivitas tersebut. Dengan mengoptimalkan kondisi ekstraksi—rasio cair-padat 35,93 mL/g, suhu 61,42°C, dan waktu 90,69 menit—para peneliti mencapai peningkatan hasil gossypol hingga 7 kali lipat dibandingkan etanol.

Menggali lebih dalam, tim mengisolasi 21 turunan gossypol, termasuk 2 analog baru. Beberapa senyawa ini mengungguli pestisida komersial: gossypol 1, 2, 3, 5, 8, dan 9 mengalahkan karbendazim terhadap empat patogen jamur, sementara gossypol 1–4 menunjukkan kekuatan insektisida lebih kuat daripada azadirachtin. Yang lebih menarik, hubungan struktur-aktivitas mengungkapkan bahwa gugus kuinon dan hidroksil mendorong aksi antijamur, sedangkan struktur lakton meningkatkan potensi insektisida.

Penelitian ini mengubah limbah pertanian menjadi harta karun agrokimia multifungsi, menawarkan jalan hijau yang didukung sains menuju pertanian berkelanjutan. Produk samping kapas tidak lagi sekadar limbah—mereka adalah sumber daya yang menunggu untuk dimanfaatkan.

Poin Kunci

• NADES Pro-CA meningkatkan hasil fenolik 2,2x, gossypol 4,8x dibanding etanol
• Ekstraksi optimal mencapai hasil gossypol 7x lebih tinggi dari etanol
• 21 turunan gossypol diisolasi, 2 baru, dengan aktivitas pestisida kuat