BIOLARVASIDA BERBAHAN DASAR EKSTRAK DAN
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (
Tectona grandis
L.f)
TERHADAP
Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya ilmiah saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti. Dibimbing oleh DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti. Pemberantasan vektor penyakit ini diharapkan dapat mengurangi bertambahnya penderita DBD. Kayu jati mengandung ekstraktif tektokuinon yang berpotensi sebagai biolarvasida. Tujuan penelitian ini adalah menguji efektivitas ekstrak dan serbuk kayu jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak dan serbuk kayu jati efektif dan bersifat toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari ekstrak
dan serbuk jati yang mengandung senyawa aktif 2-metilantrakuinon terhadap larva nyamuk A. aegypti yaitu 7.99 µg/ml dan 11.87 µg/ml, serta 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml. Berdasarkan hasil penelitian ini, ekstrak jati bersifat lebih toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti dibandingkan dengan serbuk jati.
Kata kunci: Aedes aegypti, Tectona grandis, biolarvasida, ekstraktif, tektokuinon
ABSTRACT
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvicidal of Teak Wood Meal and Extract against Aedes aegypti. Supervised by DEDED SARIP NAWAWI and ANNE CAROLINA.
Dengue fever is a disease which is transmited to human by Aedes aegypti. The vector extermination is expected to prevent the spread out of the disease. Tectoquinone is a chemical component of teak wood extractives which has larvicidal activity. The objective of this research was to examine the effectivity of teak wood extract and meal as biolarvicidal against fourth-instar larvae of A. aegypti. The results showed that teak wood extract and meal were effectively play as a biolarvicide against A. aegypti larvae. Based on this research, LC50 and LC90
of extract containing active compound 2-methylanthraquinone were 7.99 µg/ml and 11.87 µg/ml, respectively. It was also found that LC50 and LC90 of wood
meal were 849.30 µg/ml and 1,051.10 µg/ml, respectively. It seems that teak wood extract was more toxic rather than wood meal.
RINGKASAN
CAHYO WERDININGSIH. E24090044. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti. Dibimbing oleh DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti. Demam berdarah dengue masih menjadi masalah nasional dan sampai saat ini belum ditemukan vaksin khusus untuk mengobati penyakit tersebut. Pengendalian yang umum dilakukan yaitu menggunakan insektisida sintetis. Namun penggunaan insektisida sintetis menyebabkan kekebalan (resistensi), kurang selektif dan tidak ramah lingkungan. Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah lingkungan dan terbarukan menjadi salah satu alternatif. Ekstrak kayu jati telah terbukti memiliki efektivitas tinggi sebagai biolarvasida bagi larva nyamuk Aedes aegypti. Akan tetapi dalam aplikasinya penggunaan ekstrak kurang praktis dan memerlukan biaya lebih banyak dalam isolasinya, sehingga perlu diteliti kemungkinan penggunaan kayu jati sebagai biolarvasida dengan penyiapan yang lebih praktis, misalnya aplikasi langsung dalam bentuk serbuk. Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak etanol/toluena. Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan lethal concentration.
Ekstrak kayu Jati (Tectona grandis L.f) disiapkan dari bagian kayu teras Jati berumur 45 tahun dengan metoda sokhletasi menggunakan pelarut campuran etanol:toluena 1:1. Pengujian efektifitas larvasida ekstrak dan serbuk limbah kayu Jati terhadap jentik nyamuk A. aegypti (instar IV) dilakukan dengan uji bioassay. Konsentrasi ekstrak kayu jati yang dipakai adalah 2.5; 5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15
μg/ml setara tektokuinon. Sementara konsentrasi serbuk kayu jati yang dipakai berkisar 500-1200 μg/ml. Nilai mortalitas jentik nyamuk dihitung sebagai dasar penentuan nilai lethal concentration (LC50 dan LC90).
Ekstrak kayu jati dengan senyawa utama 2-metilantrakuinon (tektokuinon) efektif sebagai larvasida jentik nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 ekstrak jati
terhadap jentik nyamuk demam berdarah masing-masing setara senyawa aktif 2-metilantrakuinon 7.99 μg/ml dan 11,87 μg/ml. Nilai tersebut setara dengan 33.50
μg/ml (LC50) dan 49.77 μg/ml (LC90) ekstrak kayu jati. Sementara itu serbuk jati
dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara
tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati. Penggunaan ekstrak jati sebagai biolarvasida jauh lebih efektif dibanding serbuk jati.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Teknologi Hasil Hutan
BIOLARVASIDA BERBAHAN DASAR EKSTRAK DAN
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (
Tectona grandis
L.f)
TERHADAP
Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti
Nama : Cahyo Werdiningsih NIM : E24090044
Disetujui oleh
Ir Deded Sarip Nawawi, MSc Pembimbing I
Anne Carolina, SSi MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Wayan Darmawan, M Sc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini ialah efektivitas biolarvasida, dengan judul Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Deded Sarip Nawawi, MSc dan Ibu Anne Carolina, SSi MSi selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Suprihatin dan Mas Gunawan dari Laboratorium Kimia Hasil Hutan, serta Ibu Juju dari Laboratorium Entomology Fakultas Kedokteran Hewan yang telah membantu selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, sahabat, dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR LAMPIRAN x
PENDAHULUAN 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Bahan dan Alat 2
Penyiapan Bahan 2
Penyiapan Hewan Uji 2
Uji Aktivitas Larvasida 3
Analisis Data 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 4
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati 4
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati 6
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati 6
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati 8
SIMPULAN DAN SARAN 9
Simpulan 9
Saran 9
DAFTAR PUSTAKA 10
LAMPIRAN 12
DAFTAR TABEL
1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati 6
2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati 9
DAFTAR GAMBAR
1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
ekstrak jati yang berbeda dan kontrol 4
2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti 5
3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi setara tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti 5
4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
serbuk jati yang berbeda 7
5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti 7
6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi setara tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti 8
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan melalui nyamuk Aedes aegypti. Data dari seluruh dunia menunjukkan Asia menempati urutan pertama dalam jumlah penderita demam berdarah dengue setiap tahunnya. Sementara itu, terhitung sejak tahun 1968 hingga tahun 2009, tercatat negara Indonesia sebagai negara dengan kasus DBD tertinggi di Asia Tenggara (Kementerian Kesehatan RI 2010, WHO 2009).
Demam berdarah dengue masih menjadi masalah nasional dan sampai saat ini belum ditemukan vaksin yang secara khusus digunakan untuk mengobati penyakit tersebut. Tindakan preventif yang dapat dilakukan sekarang ini adalah mencegah penyebaran dan penularan penyakit demam berdarah dengan cara mengendalikan perkembangbiakan nyamuk A. aegypti sebagai vektor utamanya. Pengendalian yang umum dilakukan yaitu menggunakan insektisida sintetis yang banyak beredar di pasaran, seperti Abate yang berbahan aktif Temephos. Namun penggunaan bahan insektisida sintetis tersebut memiliki banyak kelemahan yaitu kurang selektif, menyebabkan kekebalan dan tidak ramah lingkungan (El-Seikh et al. 2012). Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah lingkungan dan terbarukan menjadi salah satu alternatif.
Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi, akan tetapi baru sebagian kecil jenis tanaman yang telah dimanfaatkan sebagai obat-obatan dan insektisida. Senyawa kimia alami dalam tumbuhan seperti alkaloid, saponin, dan kuinon bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami (Khotib 2002, Mulyana 2002, Cheng 2003, Mustanir dan Rosnani 2008). Salah satu senyawa kuinon yang bersifat biolarvasida terhadap nyamuk demam berdarah yaitu 2-metilantrakuinon yang ditemukan pada kayu Cryptomeria japonica (Cheng et al. 2008) dan kayu Cassia sp (Yang et al. 2003), yang diketahui pula merupakan senyawa utama dalam kayu jati yang dikenal sebagai tektokuinon (Lukmandaru dan Takahashi 2008, 2009, Ohi 2001). Menurut Hillis (1987), antrakuinon, termasuk di dalamnya tektokuinon (Sumthong et al. 2006), bertanggung jawab terhadap sifat pewarnaan yang kuat pada jati dan ketahanan yang baik terhadap serangan organisme perusak.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak jati. Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan lethal concentration.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu cara alternatif mengendalikan penyebaran penyakit demam berdarah secara alami dan lebih ramah lingkungan. Selain itu penelitian ini juga diharapkan bisa mendorong diversifikasi pemanfaatan sumber daya alam berupa hasil hutan kayu jati secara efisien.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan selama 2 bulan mulai dari bulan Januari – Februari 2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Kepingan kayu jati (Tectona grandis) diambil dari pohon berumur 45 tahun berasal dari KPH Madiun, Jawa Timur digunakan sebagai bahan baku sumber 2-metilantrakuinon. Pengujian biolarvasida menggunakan larva nyamuk demam berdarah (A. aegypti) instar IV. Penyiapan ekstrak menggunakan campuran pelarut etanol dan toluena, dan bahan pendukung lainnya antara lain dimetil sulfoksida (DMSO), air destilata, dan Abate dengan kandungan Temephos 1% sebagai kontrol positif. Alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain willey mill, saringan bertingkat, vakum evaporator, gelas piala, pipet dan mikropipet, oven, botol pengujian dan timbangan analitik.
Penyiapan Bahan
3
Penyiapan Hewan Uji
Larva nyamuk disiapkan dengan menetaskan telur nyamuk A. aegypti dalam media air destilata dengan tambahan pakan hati ayam yang telah direbus. Lembaran telur nyamuk A. aegypti diperoleh dari Laboratorium Entomology Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Telur menetas dalam waktu 24 jam dan larva tumbuh mencapai instar IV pada umur 7-8 hari. Pengujian dilakukan terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV karena instar IV merupakan fase akhir atau fase larva yang paling dewasa sebelum menjadi pupa dan memiliki daya tahan paling tinggi dibandingkan instar I, II, dan III. Ciri-ciri larva nyamuk A. aegypti instar IV yang dapat diamati secara fisik yaitu telah lengkap struktur anatominya dan jelas; tubuh dapat dibagi menjadi bagian kepala (chepal), dada (thorax), dan perut (abdomen); memiliki panjang tubuh sekitar 5-6 mm; tubuhnya langsing dan bergerak sangat lincah; memiliki bulu tubuh agak panjang; mulai terlihat adanya corong di bagian mulut larva nyamuk; dan ketika istirahat membentuk sudut hampir tegak lurus sekitar 45° dengan bidang permukaan air.
Uji Aktivitas Larvasida
Pengujian aktivitas biolarvasida dari ekstrak kayu jati merujuk pada penelitian yang dilakukan oleh Cheng et al. (2004) yang dimodifikasi jumlah hewan ujinya. Dua puluh larva nyamuk demam berdarah A. aegypti instar IV ditempatkan dalam 24.5 ml air destilata, diikuti dengan penambahan 500 µl larutan DMSO yang mengandung sampel uji dalam gelas kaca berkapasitas 30 ml. Larutan dikocok pelan-pelan sehingga tercampur secara homogen dan dibiarkan pada suhu ruang. Konsentrasi bioaktif (tektokuinon) yang digunakan adalah 2.5; 5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15.0 μg/ml. Sementara itu, pengujian aktivitas biolarvasida serbuk kayu jati mengacu pada konsentrasi hasil pengujian ekstrak kayu jati yang telah dilakukan, yaitu dengan selang konsentrasi tektokuinon berkisar 500-1200 μg/ml. Kontrol negatif yang digunakan berupa 24.5 ml air destilata dan 500 µl DMSO, dan kontrol positif menggunakan insektisida komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% setara konsentrasi yang sama dengan perlakuan ekstrak jati yaitu 2.5; 5.0; 7.5; 10.0 ; 12.5; dan 15.0 μg/ml. Pengujian dilakukan sebanyak tiga ulangan.
Pengamatan dilakukan pada pengujian setelah 12, 24, 36, dan 48 jam. Parameter yang diukur adalah nilai mortalitas larva nyamuk dan dikoreksi dengan kontrol. Nilai toksisitas dan efektivitas diukur dengan nilai LC50 dan LC90 yang
menunjukkan konsentrasi dalam μg/ml yang menyebabkan 50 dan 90% kematian larva nyamuk dalam waktu 48 jam.
Analisis Data
Nilai lethal concentration 50% (LC50) dan lethal concentration 90% (LC90)
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati
Tektokuinon atau 2-metilantrakuinon termasuk kelompok senyawa antrakuinon (Sumthong et al. 2006) yang merupakan senyawa utama dalam zat ekstraktif kayu jati. Campuran pelarut etanol:toluena 1:1 (v/v) efektif mengekstrak zat ekstraktif kayu jati (berumur 45 tahun dari Madiun) dengan kadar tektokuinon tinggi (23.85% dari ekstrak) dengan kadar ekstrak 8.86% (Puteri 2012). Ekstrak kayu jati dengan kandungan senyawa utama 2-metilantrakuinon efektif sebagai larvasida nyamuk demam berdarah, walaupun masih lebih rendah efektivitasnya dibandingkan dengan larvasida komersial Abate berbahan aktif Temephos (Gambar 1).
Gambar 1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam ekstrak jati yang berbeda dan kontrol
Kematian larva nyamuk mulai terjadi pada konsentrasi pengujian terendah yaitu setara tektokuinon 2.5 µg/ml, dan semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi tektokuinon. Ekstrak kayu jati tergolong bahan alami yang sangat efektif sebagai insektisida alami karena ekstrak setara konsentrasi tektokuinon 15 µg/ml sudah menyebabkan mortalitas larva nyamuk 100%. Sementara itu, insektisida komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% sebagai kontrol positif dapat menyebabkan 100% kematian pada larva nyamuk A. aegypti instar IV pada semua konsentrasi yang diujikan. Pelarut DMSO yang digunakan sebagai kontrol negatif tidak menyebabkan kematian pada larva nyamuk, dan berarti bahwa penggunaan pelarut DMSO pada pengujian ini tidak memberikan pengaruh terhadap mortalitas larva nyamuk.
Berdasarkan hasil pengujian terlihat adanya korelasi positif antara tingkat mortalitas dengan peningkatan konsentrasi 2-metilantrakuinon (Gambar 2). Selain itu, uji aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV dari ekstrak kayu jati bereaksi cukup cepat dan menunjukkan adanya peningkatan mortalitas
5 secara kontinyu dengan semakin lamanya waktu pengamatan (Gambar 3). Hal tersebut diduga karena aktivitas senyawa aktif 2-metilantrakuinon yang terkandung dalam ekstrak kayu jati. Seperti yang telah dilaporkan bahwa senyawa 2-metilantrakuinon merupakan salah satu jenis kuinon, dan kuinon merupakan salah satu senyawa yang bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami terhadap larva nyamuk demam berdarah (Mulyana 2002, Cheng et al. 2003, Yang et al. 2003, Chapagain et al. 2008).
Gambar 2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Gambar 3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi setara tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati
Tingkat toksisitas ekstrak kayu jati sebagai larvasida dinyatakan dalam nilai LC50 dan LC90 yang masing-masing menunjukkan konsentrasi yang
menyebabkan mortalitas 50 dan 90%. Nilai LC50 dan LC90 2-metilantrakuinon dari
6 murni) untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml.
Tabel 1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati
No Nama Bahan Ekstrak jati
LC50 (µg/ml) LC90 (µg/ml)
1 2-metilantrakuinon 7.99 11.87
2 Ekstrak jati 33.50 49.77
Hasil penelitian ini mendukung penelitian Cheng et al. (2008) yang mengisolasi bahan aktif tektokuinon dari kayu Cryptomeria japonica yang memiliki toksisitas sangat tinggi terhadap larva A. aegypti dengan nilai LC50 dan
LC90 sebesar 3.3 µg/ml dan 8.8 µg/ml. Tektokuinon yang diisolasi dari kayu C.
japonica bersifat lebih toksis (Cheng et al. 2008) dibandingkan dengan hasil penelitian ini karena menggunakan ekstrak setelah pemurnian, sedangkan penelitian ini menggunakan ekstrak kasar (crude extract). Keberadaan senyawa lain dalam ekstrak dapat berperan sebagai senyawa yang berpengaruh positif terhadap toksisitas atau bisa juga sebaliknya. Hasil yang hampir sama diperoleh dari penelitian Nugraha (2011) yang menghasilkan nilai LC50 dan LC90 sebesar
9.69 µg/ml dan 12.68 µg/ml. Perbedaan antar pohon, tempat tumbuh, umur pohon, posisi kayu dalam pohon, bagian pohon, serta perbandingan komposisi pelarut yang dipakai dapat menjadi faktor penyebab perbedaan kadar zat ekstraktif dan komposisinya (Sjostrom 1991, Fengel dan Wegener 1984) sehingga dapat berpengaruh juga terhadap sifat toksisitasnya.
Ekstrak dari tumbuhan bisa terdiri dari banyak senyawa, dan nilai lethal concentration bisa dipengaruhi oleh masing-masing senyawa tersebut (Andriani 2008). Selain itu perbedaan selang konsentrasi pengujian juga bisa mempengaruhi nilai LC50 dan LC90. Semakin banyak variasi dan semakin kecil selang konsentrasi
yang diujikan, akan semakin teliti hasil LC50 dan LC90 berdasarkan uji probit
analisisnya.
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati
7
Gambar 4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam serbuk kayu jati yang berbeda
Gambar 5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Pengujian larvasida alami serbuk kayu jati menunjukkan adanya hubungan yang positif antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti (Gambar 5). Peningkatan konsentrasi pengujian serbuk kayu jati menyebabkan angka kematian larva nyamuk A. aegypti juga semakin meningkat. Adanya aktivitas senyawa 2-metilantrakuinon yang terkandung dalam serbuk kayu jati diduga menjadi penyebab terjadinya peningkatan nilai mortalitas tersebut, karena diyakini bahwa senyawa 2-metilantrakuinon bersifat toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti (Mulyana 2002, Cheng et al. 2003, Chapagain et al. 2008). Serbuk kayu jati termasuk bahan alami yang dapat dimanfaatkan sebagai insektisida alami, namun efektivitasnya cukup rendah jika dibandingkan dengan ekstrak jati yang telah diisolasi. Hal ini terjadi karena kandungan 2-metilantrakuinon (tektokuinon) yang bersifat biolarvasida
y = 0.149x - 75.11 R² = 0.966
0 20 40 60 80 100 120
500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Mor
tal
it
as
(
%
)
8
terhadap larva nyamuk demam berdarah yang terdapat di dalam serbuk kayu jati tidak mudah larut dalam air. Seperti yang telah dinyatakan oleh Ohi (2001) bahwa tektokuinon atau metilantrakuinon bersifat cenderung non polar. Senyawa 2-metilantrakuinon merupakan senyawa yang tidak mudah larut dalam air.
Uji aktivitas larvasida alami dari serbuk kayu jati terhadap larva instar IV nyamuk A. aegypti membutuhkan waktu reaksi yang cukup lama (Gambar 6). Untuk mencapai mortalitas larva nyamuk 100% dibutuhkan waktu selama 48 jam dengan konsentrasi serbuk jati setara 2-metilantrakuinon 1200 µg/ml. Sementara itu, larvasida komersial abate dengan konsentrasi pengujian yang sangat rendah yaitu 1 µg/ml sudah dapat menyebabkan 100% kematian pada pengujian selama 12 jam saja. Hal ini dikarenakan abate merupakan insektisida berupa formulasi yang dapat bereaksi lebih cepat dengan larva nyamuk. Sementara itu, serbuk kayu jati yang digunakan dalam pengujian masih sangat kasar (belum berupa ekstrak) sehingga memerlukan waktu yang cukup lama agar kandungan senyawa aktif tektokuinon yang bersifat non polar (Ohi 2001) dapat terlarut dan bereaksi dengan larva nyamuk A. aegypti.
Gambar 6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi setara tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati
Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari serbuk jati dengan senyawa aktif
2-metilantrakuinon terhadap larva nyamuk A. aegypti yaitu 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati (Tabel 2). Berdasarkan nilai LC50 tersebut, tektokuinon dalam serbuk kayu jati
masih berpotensi untuk digunakan sebagai bioaktif terhadap nyamuk A. Aegypti karena masih di bawah angka 1000 µg/ml (Andriani 2008). Namun menurut Geris et al. (2008) menyatakan bahwa standar nilai larvasida nabati (senyawa murni) untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml. Nilai LC50 yang didapatkan masih sangat
jauh dari standar larvasida nabati tersebut. Hal ini disebabkan serbuk kayu jati yang digunakan dalam pengujian masih berupa fraksi yang sangat kasar.
9 Tabel 2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati
No Nama Bahan Serbuk jati
LC50 (µg/ml) LC90 (µg/ml)
1 2-metilantrakuinon 849.30 1,051.10
2 Serbuk jati 40,192.28 49,742.26
Hasil penelitian ini akan menambah keragaman potensi bahan alami dari tumbuhan untuk insektisida alami, khususnya larvasida. Beberapa penelitian terdahulu mengenai potensi larvasida dari ekstrak tumbuhan telah banyak dilakukan. Cheng et al. (2009) meneliti kandungan minyak atsiri dari daun Eucalyptus camaldulensis yang juga bersifat toksis terhadap larva nyamuk A. aegypti dengan nilai LC50 dan LC90 sebesar 31.0 µg/ml dan 71.8 µg/ml. Chung et
al. (2009) mengemukakan bahwa minyak atsiri bunga tanaman Dendropanax morbifera bersifat toksik terhadap larva nyamuk demam berdarah dengan nilai LC50 (62.32 µg/ml) dan LC90 (131.21 µg/ml). Sementara itu, Kiran et al. (2006)
meneliti potensi minyak atsiri dari daun Chloroxylon swietenia sebagai biolarvasida dan diperoleh nilai LC50 dan LC90 sebesar 16.5 µg/ml dan 28.6 µg/ml.
Penelitian Dharmagadda et al. (2005) mengemukakan bahwa minyak atsiri dari Tagetes patula dapat dimanfaatkan sebagai larvasida nyamuk A. aegypti dengan tingkat LC50 dan LC90 sebesar 13.57 µg/ml dan 37.91 µg/ml.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak dan serbuk limbah kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida pengendali nyamuk A. aegypti yang dikenal sebagai vektor penyebaran penyakit demam berdarah. Ekstrak kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara tektokuion sebesar 7.99 µg/ml dan
11.87 µg/ml atau setara 33.50 µg/ml dan 49.77 µg/ml ekstrak kayu jati. Sementara itu serbuk jati dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50
dan LC90 setara tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara
40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk kayu jati. Penggunaan ekstrak kayu jati sebagai biolarvasida jauh lebih efektif dibandingkan dengan serbuk kayu jati.
Saran
10
DAFTAR PUSTAKA
Andriani A. 2008. Uji potensi larvasida fraksi ekstrak daun Clinacanthus nuthans L. terhadap larva instar III nyamuk Aedes aegypti [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Chapagain BP, Saharan V, Wiesman Z. 2008. Larvacidal activity of saponins Balanites aegyptiaca callus againts Aedes aegypti mosquito. Biores Technol. 99: 1165-1168.
Cheng SS, Chang HT, Chang ST, Tsai KH, Cheng WJ. 2003. Bioactivity of selected plant essential oils againts the yellow fever mosquito Aedes aegypti larvae. Biores Technol. 89: 99-102.
Cheng SS, Liu JY, Tsai KH, Chen WJ, Chang ST. 2004. Chemical composition and mosquito larvicidal activity of essential oils from leaves of different Cinnamomum osmophleum provenance. Kwei San (CN): School of Forestry and Resource Conservation and Department of Entomology.
Cheng SS, Huang CG, Chen WJ, Kuo YH, Chang ST. 2008. Larvicidal activity of tectoquinone isolated from red heartwood-type Cryptomeria japonica against two mosquito species. Biores Technol. 99:3617-3622.
Cheng SS, Huang CG, Chen YJ, Yu JJ, Chen WJ, Chang ST. 2009. Chemical compositions and larvicidal activities of leaf essential oils from two eucalyptus species. Biores Technol. 100:452-456.
Chung IM, Seo SH, Kang EY, Park SD, Park WH, Moon HI. 2009. Chemical composition and larvicidal effects of essential oil of Dendropanax morbifera against Aedes aegypti L. Biochemic System Ecol. 37: 470-473.
Dharmagadda VSS, Naik SN, Mittal PK, Vasudevan P. 2005. Larvicidal activity of Tagetes patula essential oils against three mosquito species. Biores Technol. 96:1235-1240.
El-Seikh TMY, Al-fifi ZIA, Alabboud MA. 2012. Larvicidal and repellent effect of some Tribulus terrestris L., (Zygophyllaceae) extracts against the dengue fever mosquito, Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). J Saudi Chem Soc : 1-7. Fengel D, Wegener G. 1984. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin :
Walter de Gruyter & Co.
Geris R, Rodriguez E, Da Silva HHG, Da Silva IG. 2008. Larvacidal effects of Fungal Meroterpenoids in the Control of Aedes aegypti L., in the Main Vector of Dengue and Yellow Fever. Chem Biodiv (5): 341-345.
Hillis WE. 1987. Springer Series in Wood Science: Heartwood and Tree Exudates. Berlin: Springer.
Kementrian Kesehatan RI. 2010. Demam berdarah dengue di Indonesia tahun 1968-2009. Bul Jendela Epidemiologi. Vol.2.
Khotib M. 2002. Potensi alelokimia daun jati untuk mengendalikan Echinochloa crusgalli. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
11 Lukmandaru G, Takahashi K. 2008. Variation in the natural termite resistance of teak (Tectona grandis Linn. Fil.) wood as a function of tree age. Ann For Sc. 65(7): 708-716.
. 2009. Radial distribution of quinones in plantation teak (Tectona grandis L.f.). Ann For Sc. 66(6): 605-614.
Mulyana. 2002. Ekstraksi senyawa aktif alkaloid, kuinone, dan saponin dari tumbuhan kecubung sebagai larvasida dan insektisida terhadap nyamuk Aedes aegypti [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Mustanir, Rosnani. 2008. Isolasi senyawa bioaktif penolak (repellent) nyamuk dari ekstrak aseton batang tumbuhan legundi (Vitex trifolia). Bul Littro. 19(2): 174-180.
Nugraha DR. 2011. Ekstrak kayu jati (Tectona grandis L.f) sebagai bio-larvasida larva nyamuk demam berdarah (Aedes aegypti). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ohi H. 2001. Rapid analysis of 2-methyl-anthraquinone in tropical hardwoods and its effect on polysulfide-AQ pulping. 11th International Symposium of Wood and Pulping Chemistry. Nice-France, June 11-14, 2001 (FR): Hannover, 63-66. Puteri AYP. 2012. Kadar tektokuinon pada ekstrak kayu dan kulit jati (Tectona
grandis L.f) Jawa Barat dan Jawa Timur. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sjostrom E. 1991. Wood Chemistry: Fundamentals and Aplications. London: Academic Press, Inc.
Sumthong P, Gonzales RR, Verpoorte R. 2006. Isolation and elucidation of quinones in Tectona grandis. Antimicrobial Compounds as Side Products from the Agricultural Processing Industry. [Thesis]. Leiden (NL): Leiden University. Suyono. 2010. Tectoquinone dalam ekstrak kayu jati (Tectona grandis Lin.)
sebagai substitusi bahan aditif antrakuinon dalam proses pulping soda. [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
[WHO] World Health Organization. 2009. Dengue guidelines for diagnosis, treatment, prevention and control. WHO: Pp. 3-16.
12
Lampiran 1 Uji Probit Analisis Minitab 16 Ekstrak Kayu Jati Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
13 Lampiran 2 Uji Probit Analisis Minitab 16 Serbuk Kayu Jati
Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Batang tanggal 2 Juli 1991 yang merupakan putri ke dua dari tiga bersaudara pasangan bapak Caslamet (Alm.) dan ibu Ruayah. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Batang dan pada tahun yang sama diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan, penulis telah mengikuti beberapa kegiatan praktek lapang antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Hutan Mangrove Cikeong dan Gunung Tangkuban Perahu pada tahun 2011, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) dengan lokasi Hutan Pendidikan Gunung Walat, KPH Cianjur, Taman Nasional Gunung Halimun Salak, dan PGT Sindangwangi pada tahun 2012, dan Praktek Kerja Lapang (PKL) pada tahun 2013 di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, Muara Enim, Sumatera Selatan.
Selain aktif mengikuti perkuliahan, penulis juga aktif berorganisasi dan pernah menjadi anggota Divisi Kelompok Minat Kimia Hasil Hutan Mahasiswa Hasil Hutan pada tahun 2010. Penulis juga merupakan anggota Divisi Internal Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan pada tahun 2011. Selain dibidang akademik dan organisasi, penulis juga berhasil mendapatkan prestasi bidang olahraga dan seni yaitu Juara 2 Lomba Gerak dan Tari FORCUP 2011 dan Juara 3 Olimpiade Mahasiswa IPB 2011 cabang Aerobik.
