BIOEKOLOGI DAN BIOPROSPEKSI
Rhizanthes deceptor
SEBAGAI STIMULUS KONSERVASINYA DI HPPB
UNIVERSITAS ANDALAS PADANG SUMATERA BARAT
ZUHRATUS SALEH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul ”Bioekologi dan Bioprospeksi Rhizanthes deceptor Sebagai Stimulus Konservasinya di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi (HPPB) Universitas Andalas Padang“ 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 yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Zuhratus Saleh
RINGKASAN
ZUHRATUS SALEH. Bioekologi dan Bioprospeksi Rhizanthes deceptor Sebagai Stimulus Konservasinya di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi Universitas Andalas Padang. Dibimbing oleh ERVIZAL A.M. ZUHUD dan RITA KARTIKA SARI.
R. deceptor adalah salah satu spesies dari famili Rafflesiaceae yang ditemukan keberadaannya di Sumatera Barat. Keberadaan R. deceptor kurang populer dibandingkan dengan anggota Rafflesiaceae yang terkenal seperti Rafflesia. Pengetahuan mengenai konservasi R. deceptor sangat kurang bahkan juga pengetahuan tradisional tentangnya. Beberapa buku teks memasukkan R. deceptor sebagai tumbuhan obat, namun belum ada informasi yang valid mengenai hal tersebut. R. deceptor sejauh ini hanya ditemukan di Pulau Sumatera namun belum ada informasi yang jelas mengenai pemanfaatan R. deceptor oleh masyarakat tradisional. Kondisi ini membuat R. deceptor menarik untuk diteliti potensi bioprospeksinya.
Penelitian terhadap konservasi dan bioprospeksi R. deceptor dilakukan untuk memunculkan stimulus alamiah dan stimulus manfaat yang akan memunculkan sikap konservasi. Tujuan dari penelitian ini adalah : i) Menganalisis kondisi bioekologi R. deceptor melalui analisis populasi dan karakteristik habitatnya di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi (HPPB) Universitas Andalas, ii) Mengungkapkan dan menganalisis potensi bioprospeksi R. deceptor dan tumbuhan inangnya melalui uji bioaktivitas yaitu uji fitokimia, antioksidan dan toksisitas dan iii) Membuat sintesis rencana aksi konservasi R. deceptor di HPPB berdasarkan kondisi biokologi dan bioprospeksinya sesuai dengan konsep Tri Stimulus AMAR pro konservasi.
R. deceptor merupakan tumbuhan endofit parasit yang berada di HPPB serta dapat ditemukan pada rentang ketinggian 250-350 mdpl. R. deceptor tumbuh pada temperatur udara berkisar antara 22-29 0C, kelembaban udara relatif sekitar 74-96 % dan kemiringan 0-33%. R. deceptor ditemukan sebanyak lebih dari 200 individu melalui eksplorasi yang dilakukan pada 5 plot berukuran 0,1 ha yang ditempatkan secara purposif. T. papillosum merupakan inang yang ditemukan pada penelitan ini dimana R. deceptor hanya ditemukan pada bagian akar dari inang tersebut.
Analisis vetegasi yang dilakukan pada habitat R. deceptor menunjukkan HPPB termasuk dalam kondisi hutan sekunder. Pada tingkat pohon terdapat 24 famili dan 42 spesies dengan Vitex pubescens sebagai tumbuhan dominan dengan INP 24,8%. Pada tingkat pancang terdapat 13 famili dan 19 spesies dengan Macaranga triloba dan Simplocos cochinchinensis sebagai tumbuhan dominan dengan INP 18,8%. Pada tingkat anakan dan tumbuhan bawah terdapat 13 famili dan 16 spesies dengan Selaginella sp. sebagai tumbuhan dominan dengan INP 35,1%. R. deceptor dapat hidup dan bertahan pada hutan sekunder selama keberadaan tumbuhan inangnya dan tegakan hutan sebagai penyokong selalu terjaga.
batang T. papillosum dengan etanol menghasilkan nilai rendemen yang tinggi yaitu 30,58 %, 12,19 % dan 11,51 %. Uji fitokimia kualitatif menunjukkan bahwa semua ekstrak etanol yang diuji mengandung berbagai metabolit sekunder. Alkaloid, fenolik dan flavonoid ditemukan pada semua jenis ekstrak. Terpenoid terdeteksi pada ekstrak knop R. deceptor dan akar T. papillosum sedangkan saponin terdeteksi pada ekstrak akar dan batang T. papillosum sementara steroid hanya terdeteksi pada ekstrak batang T. papillosum. Uji kandungan fenol total menunjukkan semua ekstrak mengandung kadar fenol total yang tinggi yaitu 431,52 mg EAG/g, 323,93 mg EAG/g dan 271,38 mg EAG/g dari ekstrak etanol knop R. deceptor serta akar dan batang T. papillosum.
Keberadaan berbagai senyawa metabolit sekunder memengaruhi toksisitas dan aktivitas antioksidan dari semua ekstrak. Semua ekstrak yang diuji bersifat toksik walaupun lemah dengan nilai LC50 sebesar 283,21±9,68 µg/mL, 719,95±13,91 µg/mL dan 277,65±10,71 µg/mL dari ekstrak etanol knop R. deceptor, akar dan batang T. papillosum. Semua ekstrak juga mempunyai aktivitas antioksidan yang tinggi ditunjukkan dengan nilai IC50 sebesar 31,97 µg/mL, 21,71 µg/mL and 35,23 µg/mL dari ekstrak etanol knop R. deceptor, akar dan batang T. papillosum. Hasil uji ini juga menunjukkan bahwa R. deceptor dan tumbuhan inangnya T. papillosum berpotensi sebagai sumber alami dari antioksidan.
Pengetahuan mengenai bioekologi sebagai stimulus alamiah dan bioprospeksi R. deceptor sebagai stimulus manfaat dalam konsep Tri Stimulus AMAR pro konservasi harus disampaikan kepada pelaku konservasi terutama yang terlibat langsung yaitu pengelola HPPB dan masyarakat sekitar habitat R. deceptor sehingga dapat memunculkan stimulus ketiga yaitu stimulus religius/rela. Tri Stimulus AMAR pro konservasi yang dijalankan dengan baik dapat menjadikan usaha konservasi berjalan dengan semestinya dan mendatangkan manfaat secara berkelanjutan bagi keberlangsungan R. deceptor sebagai objek konservasi dan pihak pengelola serta masyarakat sekitar HPPB sebagai pelaku konservasi.
SUMMARY
ZUHRATUS SALEH. Bioecology and Bioprospecting of Rhizanthes deceptor as Its Conservation Stimulus in HPPB Andalas University West Sumatera. Supervised by ERVIZAL A.M. ZUHUD and RITA KARTIKA SARI.
R. deceptor belongs to a parasitic plant, Rafflesiaceae. Unlikely the famous member of Rafflesiaceae, Rafflesia, R. deceptor found less populer. The knowledge about R. deceptor is extremely poor, even traditional knowledge. Some books considered R. deceptor as medicinal plant, but no information about what exactly R. deceptor utilize for. Traditional people often utilize the plant as medicinal plant but its not happen to R. deceptor. Although this flower have found only in Sumatera, no information so far about utilization of this flower in Sumatera. This condition make R. deceptor need more interest to increase knowledge about this species.
Research conducted on bioecology and bioprospecting as a natural stimulus and benefit stimulus of R. deceptor to grow a willingly stimulus to do conservation attitudes and actions. This study aimed to: i) Analyze bioecologycal condition from population study of R. deceptor and its habitat characteristics in HPPB Andalas University, ii) Analyze potential bioprospecting from R. deceptor and its host by phytochemical analysis, toxicity test and antioxydant test and iii) Syntesize conservation planning for R. deceptor in HPPB base on Tri Stimulus AMAR concept.
R. deceptor in HPPB is an endophyt parasite plant that can be found in range of elevation between 250-350 mdpl. R. deceptor grow at air temperature between 22-29 0C, relatives humidity between 74-96% and slopes 0-33%. Exploration that conducted on 5 sampling plots found over 200 individuals of R. deceptor with 168 buds and 7 flowers alive. Tetrastigma papillosum is the only host can be found in this site. R. deceptor only found in root part of its host and never float above ground. vegetation stages consist from 13 families and 16 species with Selaginella sp. by INP value 35.1%. R. deceptor can survive in conditions of secondary forest as long as the presence of host plants Tetrastigma spp. always available and that forest still have more trees to support the growth of Tetrastigma.
phenolic content from all the extract with their value are 431.52 mg GAE/g, 323.93 mg GAE/g and 271.38 mg GAE/g from bud extract of R. deceptor, root and stem of T. papillosum respectively.
The existence from various kind of secondary metabolites affect the toxicity level and antioxydant activity of all ethanolic extract. All the extract found to be toxic with LC50 values from bud, root and stem are 283.21±9.68 µg/mL, 719.95±13.91 µg/mL and 277.65±10.71 µg/mL respectively. All the extract also showed high level of antioxydant activity with IC50 values are 31.97 µg/mL, 21.71 µg/mL and 35.23 µg/mL respectively. This research showed that R. deceptor and its host are potential as natural source of antioxydant.
Knowledge of bioecology as a natural stimulus and bioprospecting of R. deceptor as benefits stimulus in the Tri Stimulus AMAR concept must be delivered to the main actors that involved directly in conservation of R. deceptor in HPPB. That actors are HPPB management and communities that surrounding R. deceptor habitat. The third stimulus, stimulus religious / willingly , can showed after the understanding of two stimulus before. Tri Stimulus AMAR pro conservation can make conservation efforts take its course and bring sustainable benefits for the sustainability of R. deceptor as the object of conservation and the manager as well as the surrounding community HPPB as conservationists.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
BIOEKOLOGI DAN BIOPROSPEKSI
Rhizanthes deceptor
SEBAGAI STIMULUS KONSERVASINYA DI HPPB
UNIVERSITAS ANDALAS PADANG SUMATERA BARAT
ZUHRATUS SALEH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Konservasi Biodiversitas Tropika
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga tesis berjudul “Bioekologi dan Bioprospeksi Rhizanthes deceptor Sebagai Stimulus Konservasinya di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi (HPPB) Universitas Andalas Padang” ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Ir Ervizal AM Zuhud, MS dan Dr Ir Rita Kartika Sari, MSi selaku komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, pertimbangan dan saran selama masa penelitian sampai tersusunnya tesis ini. Penghargaan dan terima kasih yang tulus penulis sampaikan juga kepada berbagai pihak, di antaranya:
1. Dr Ir Iwan Hilwan, MS selaku penguji luar komisi dalam ujian tesis yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penyempurnaan tesis ini.
2. Dr Ir Burhanuddin Masyud, MS selaku ketua Program Studi Konservasi Biodiversitas Tropika serta segenap dosen atas ilmu, pengetahuan dan pengalaman yang telah diberikan.
3. Sekretariat Pascasarjana Program Studi Konservasi Biodiversitas Tropika atas bantuan dan dukungan administratif yang telah diberikan
4. Dr Nurainas MSi serta kawan-kawan di Herbarium Unand atas diskusi dan bantuan yang diberikan.
5. Prof Dr Dayar Arbain, MS, Nova Syafni, M.Farm.Apt, Widia Rahmawati, Nofrizal dan Ulet Putri di Laboratorium Biota Sumatera Unand atas segala bantuan yang diberikan.
6. Bapak Supriatin di Laboratorium Kimia Hasil Hutan FAHUTAN IPB dan Ibu Nunung di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA IPB atas bantuannya dalam beberapa analisis data.
7. Sahabat Rijal Satria serta adik-adik; Dedi, Ari, Leo, Panjul, Hadi dan Kevin atas bantuan dan kerja kerasnya selama di lapangan serta bantuan lain yang tak terhitung.
8. Sahabat dan rekan seperjuangan di KVT dan MEJ angkatan 2012 atas diskusi yang bermanfaat serta sharing ilmunya.
9. Papa Drs Zuarlis Saleh, SH dan Ibu Asmiarti atas kasih sayang dan dukungan tanpa syarat yang selalu diberikan.
10. Semua pihak yang membantu dalam penelitian dan tesis ini yang tidak
dapat disebutkan namanya satu persatu. Semoga karya ini bermanfaat hendaknya.
Bogor, September 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xi DAFTAR LAMPIRAN xii DAFTAR SINGKATAN xiii 1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 2 Tujuan Penelitian 3
Manfaat Penelitian 3 Kerangka Pemikiran 3 2 TINJAUAN PUSTAKA 6 Biologi Rhizanthes 6 Deskripsi R. deceptor 7 Konservasi dan Bioprospeksi 8 Bioprospeksi Rafflesiaceae dan Tetrastigma 9 Uji Fitokimia 9 Uji Toksisitas Larva Udang 10 Uji Aktivitas Antioksidan 11
3 KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN 11
Iklim dan Curah Hujan 12 Kondisi Keanekaragaman Hayati dan Vegetasi 12
4 METODE PENELITIAN 13
Waktu dan Tempat 13
Alat dan Bahan 13
Metode Pengambilan Data 14
Analisis Data 19
5 HASIL DAN PEMBAHASAN 21
Kondisi Populasi R. deceptor 21
Karakter Abiotik Habitat R. deceptor di HPPB 26
Karakter Biotik Habitat R. deceptor di HPPB 29
Bioprospeksi R. deceptor dan Tumbuhan Inangnya 33 Sintesis Tri Stimulus AMAR Konservasi R. deceptor di HPPB 37
6 SIMPULAN DAN SARAN 43
Simpulan 43
DAFTAR PUSTAKA 44
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir Tri Stimulus AMAR pro konservasi 4
2 Kerangka Pikir Penelitian 6
3 Gambar lokasi HPPB Unand 12
4 Ilustrasi pengukuran diameter knop R. deceptor dan diameter
inangnya 14
5 Skema plot pengamatan R.deceptor 15
6 Sebaran diameter kuncup R.deceptor pada plot pengamatan 22
7 Populasi kecil R.deceptor 22 `
8 Sebaran jumlah individu R. deceptor berdasarkan kelas
diameter inangnya 23
9 Contoh kuncup yang rusak 24
10 R.deceptor pada berbagai fase 25 11 Curah hujan kota Padang sepanjang tahun 2014 27 12 Bukti aktivitas manusia pada habitat R.deceptor di HPPB 31
DAFTAR TABEL
1 Jenis data yang akan diukur dalam penelitian karaktarestik 16 habitat R.deceptor
2 Keadaan populasi R.deceptor di HPPB 21
3 Spesies tumbuhan yang dipanjati Tetrastigma di HPPB 25 4 Suhu dan kelembaban relatif pada habitat mikro R. deceptor di HPPB 26 5 Kondisi ketinggian dan kemiringan pada plot penelitian R.deceptor 28 di HPPB
6 Karakteristik habitat abiotik mikro R.deceptor di HPPB 28 7 Jenis fauna/satwa dan aktivitasnya pada plot penelitian 30 8 Sepuluh spesies tumbuhan tingkat pohon dengan INP tertinggi 31 9 Sepuluh spesies tumbuhan tingkat pancang dengan INP tertinggi 32 10 Sepuluh spesies tumbuhan tingkat semai dan vegetasi dasar 32 dengan INP tertinggi
11 Rendemen dan wujud fisik ekstrak etanol kuncup R.deceptor (RHZ), 33 akar (AKR) dan batang (BT1) T.papillosum
12 Mortalitas dan LC50 ekstrak etanol kuncup R.deceptor (RHZ), 34
akar (AKR) dan batang (BT1) T.papillosum.
13 Persen inhibisi dan nilai IC50 dari ekstrak etanol kuncup 34
R.deceptor (RHZ), akar (AKR) dan batang (BT1) T.papillosum
14 Hasil uji fitokimia kualitatif terhadap kuncup R.deceptor (RHZ), 36 akar (AKR) dan batang (BT1) T.papillosum
15 Kandungan Fenolik Total dari ekstrak etanol kuncup 37
R.deceptor (RHZ), akar (AKR) dan batang (BT1) T.papillosum
DAFTAR LAMPIRAN
1 Nilai Kerapatan Relatif, Frekuensi Relatif, Dominansi Relatif 50 dan Indeks Nilai Penting Berbagai Tingkat Tumbuhan dari
DAFTAR SINGKATAN
AMAR = Alamiah, manfaat dan religius (dalam Tri Stimulus AMAR) BSLT = Brine Shrimp Lethality Test (Uji Toksisitas Larva Udang) FAHUTAN = Fakultas Kehutanan
FMIPA = Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam HPPB = Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi
IPB = Institut Pertanian Bogor
IUCN = International Union for Conservation of Nature mdpl = meter dari permukaan laut
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rhizanthes deceptor Banziger et Hansen adalah salah satu spesies dari famili Rafflesiaceae yang ditemukan keberadaannya di Sumatera Barat. Banziger dan Hansen (2000) menyebutkan bahwa terdapat 4 spesies Rhizanthes di seluruh dunia yaitu R. zippelii , R. lowii, R. infanticida dan R. deceptor. Susatya (2003) menyatakan bahwa Rhizanthes yang terdapat di Pulau Sumatera yaitu R. infanticida, R. deceptor, dan R. lowii.
Konservasi R. deceptor sebagai salah satu spesies dari famili Rafflesiaceae sama sekali belum menjadi prioritas. Pada famili Rafflesiaceae, hanya Rafflesia spp. yang masuk dalam redlist IUCN (Nais 2001). Hal ini mengindikasikan kurangnya pengetahuan terhadap R. deceptor padahal usaha menjaga dan melindungi habitatnya sangat penting karena tumbuhan dari famili Rafflesiaceae yang sangat tergantung sepenuhnya dengan tumbuhan inangnya dalam memperoleh makanan (holoparasit) (Barkman et al. 2004).
Penelusuran pustaka menunjukkan penelitian mengenai R. deceptor terbatas. Saat ini penelitian pada tahap genus difokuskan kepada ekologi dan reproduksi R. infanticida dan R. deceptor (Banziger et al. 2007). Patino et al. (2000) mempelajari tentang thermogenesis pada R. lowii yang uniseksual. Banziger (2004) mengindikasikan telah menemukan metode polinasi manual dari R. infanticida. Aspek konservasi yang digunakan terhadap Rafflesia bisa dipakai juga untuk Rhizanthes, sebagaimana dilakukan Ismail et al. (1988), Nais dan Wilcock (1998). Susatya (2003) sudah melakukan pendataan populasi dan siklus hidup R lowii di Taman Nasional Kerinci Seblat Resort Katenong sedangkan untuk R. deceptor yang juga ditemukan di Sumatera belum ada data yang cukup tentang populasi dan ekologinya. Oleh karena itu, penelitian mengenai populasi dan ekologi R. deceptor perlu dilakukan, apalagi karena bentuknya yang unik dan penyebarannya yang terbatas.
Kurangnya pengetahuan terhadap sifat biologi dan ekologi dari suatu spesies dapat menyebabkan terjadinya kekeliruan dalam upaya konservasinya. Untuk melakukan konservasi yang menyeluruh terhadap suatu spesies diperlukan data yang cukup. Dari beberapa informasi dan penelitian yang dilakukan di Sumatera Barat, R. deceptor ditemukan di 2 lokasi yaitu Ulu Gadut dan Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi (HPPB) Universitas Andalas (Unand) (Banziger dan Hansen 2000, Andhina 2011). Manfaat riil R. deceptor untuk masyarakat saat ini belum diketahui secara pasti. Saat ini belum ada data yang menyebutkan pemanfaatan spesies ini oleh masyarakat lokal. Hal ini menjadikan konservasi R. deceptor menjadi terabaikan. Ketidaktahuan masyarakat dan pemerintah terhadap potensi R. deceptor membuat aksi konservasi menjadi tidak terprogram dengan baik (Zuhud 2007). Penelitian terhadap bioprospeksi R. deceptor dapat menjadi salah satu usaha untuk memunculkan stimulus alamiah dan manfaat dalam aksi konservasi spesies ini.
2
HPPB sangat rentan dengan kerusakan akibat perambahan hutan dan pembangunan yang dilakukan di sekitar lokasi populasinya (Andhina 2011). Ini membuat penelitian terhadap populasi dan ekologi R. deceptor di HPPB harus dilakukan dengan segera agar dapat diperjelas status konservasinya sehingga muncul strategi konservasi untuk spesies ini terutama untuk populasi R. deceptor di HPPB Unand.
Penelusuran pustaka menunjukkan pemanfaatan R. deceptor belum dilakukan baik secara tradisional maupun modern. Oleh karena itu penting untuk mengetahui potensi pemanfaatan dari R. deceptor terutama untuk mendukung konservasinya. Dalam penelitian ini istilah bioprospeksi digunakan sebagai pengganti istilah potensi pemanfaatan. Bioprospeksi dapat diartikan sebagai proses menemukan nilai tambah manfaat dari suatu sumber daya hayati (biodiversitas) (Kissinger 2013).
Penelitian terhadap bioprospeksi R. deceptor dapat menjadi salah satu usaha untuk memunculkan stimulus alamiah dan manfaat dalam aksi konservasi spesies ini. Salah satu dari bioprospeksinya adalah potensi sebagai obat. Namun, penelitian mengenai potensi obat dari R. deceptor dan tumbuhan inangnya belum ada. Penelitian mengenai potensi obat melalui uji potensi bioaktifnya perlu dilakukan. Potensi bioaktifnya dapat diuji menggunakan uji brine shrimp lethality test (BSLT) dan antioksidan. Ghisalberti (1993) menyatakan bahwa hasil uji BSLT dapat mengindikasikan potensi ekstrak sebagai anti kanker ataupun anti hama. Antioksidan berfungsi meredam radikal bebas pemicu kanker, penuaan kulit, dan penyakit degeneratif lainnya.
Penelitian mengenai bioprospeksi pada famili Rafflesiaceae telah banyak dilakukan. Bioprospeksi Rafflesia yang cukup banyak dibahas adalah mengenai kandungan fitokimia dan aktivitas antioksidannya yang juga menyebutkan bahwa Rafflesia memiliki potensi sebagai sumber antioksidan alami karena memiliki aktivitas antioksidan yang kuat (Puttipan dan Okonogi 2014, Zulkffle et al. 2014). Hasil tersebut membuat aktivitas antioksidan R. deceptor perlu diteliti sebagai bagian dari usaha bioprospeksinya.
Perumusan Masalah
R. deceptor merupakan tumbuhan yang menarik tetapi belum mendapat perhatian dalam upaya konservasi. Kurangnya perhatian bahkan dari para ilmuwan membuat pengetahuan mengenai spesies ini sangat terbatas. Pendataan populasi R. deceptor perlu dilakukan untuk menetapkan status dan strategi konservasi bagi spesies ini. Silvertown (1982) menyatakan bahwa ada dua hal utama yang harus dilakukan dalam setiap kajian populasi, yaitu mengetahui jumlah atau ukuran dari populasi serta proses yang mengakibatkan terjadinya perubahan terhadap ukuran populasi.
3
diketahui dapat membantu usaha konservasi jenis ini sebagaimana rumusan Tri Stimulus AMAR pro konservasi (Zuhud 2007).
Rincian permasalahan yang akan dijawab pada penelitian ini adalah :
1. Bagaimana kondisi bioekologi R. deceptor ditinjau dari populasi dan karakteristik habitatnya di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi (HPPB) Universitas Andalas Padang?
2. Bagaimana potensi bioprospeksi pada R. deceptor dan tumbuhan inangnya serta bagaimana memunculkannya untuk membantu konservasinya?
3. Bagaimana strategi konservasi R. deceptor di HPPB Unand berdasarkan kondisi bioekologi dan bioprospeksinya?
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menganalisis kondisi bioekologi R. deceptor ditinjau dari populasi dan karakteristik habitatnya di HPPB Universitas Andalas Padang.
2. Menganalisis potensi bioprospeksi R. deceptor dan tumbuhan inangnya melalui uji bioaktivitas yang meliputi uji fitokimia, toksisitas dan antioksidan.
3. Membuat sintesis strategi konservasi R. deceptor di HPPB Unand berdasarkan hasil penelitian kondisi bioekologi dan bioprospeksinya.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan mampu menunjukkan potensi dari R. deceptor sehingga bisa lebih dikenal oleh masyarakat. Hasil penelitian juga diharapkan dapat menjadi acuan untuk menetapkan status konservasi R. deceptor serta mampu memunculkan stimulus pro konservasi dari pengelola HPPB dan masyarakat lokal dalam rangka konservasi R. deceptor.
Kerangka Pemikiran
Paradigma baru dalam konservasi adalah bagaimana menemukan pengungkit sikap dan aksi konservasi melalui stimulus manfaat suatu sumberdaya atau kawasan. Bila manfaat itu memiliki nilai yang besar bagi masyarakat maka dengan sendirinya masyarakat akan berusaha melindungi dan memelihara kawasan. Nilai manfaat sumberdaya atau kawasan diharapkan dapat menjadi stimulus manfaat yang menginisiasi sikap dan aksi konservasi (Zuhud 2007).
4
hutan sebagai nilai kebenaran yang menjadi stimulus alamiah yang tertanam dalam setiap individu. Stimulus manfaat muncul dari nilai-nilai kepentingan untuk individu atau masyarakat, di antaranya seperti manfaat ekonomi, pangan, obat, energi, jasa lingkungan, terhindar dari hukuman, sanksi, denda, bencana. Stimulus religius muncul dari nilai-nilai religius, kebaikan, ganjaran dari Pencipta, nilai spiritual, nilai agama yang universal, moral, kepuasan batin, kearifan budaya dan lain-lain (Zuhud 2007). Gambar 1 menampilkan bagan alir konsep Tri Stimulus AMAR pro konservasi.
Gambar 1 Diagram alir “Tri Stimulus AMAR pro konservasi”: Stimulus, sikap dan perilaku aksi konservasi (Zuhud 2007).
Menurut Kissinger (2013), penelitian mengenai bioprospeksi dapat membantu memunculkan stimulus manfaat dari suatu jenis dalam usaha konservasinya Bioprospeksi merupakan isu yang relatif baru dan hangat dalam pengelolaan sumber daya hayati. Cakupan bioprospeksi meliputi beberapa bidang, seperti kehutanan, pertanian, peternakan, perikanan dan kelautan, dan bidang lain yang berkaitan dengan organisme. Bioprospeksi dapat diartikan sebagai kegiatan mengeksplorasi, mengoleksi, meneliti, dan memanfaatkan sumber daya genetik dan biologi secara sistematis guna mendapatkan sumber-sumber baru senyawa kimia,
5
gen, organisme, dan produk alami lainnya yang memiliki nilai ilmiah dan/atau komersial (Lohan dan Johnston 2003, Gepts 2004). Kissinger (2013) mendefinisikan bioprospeksi sebagai suatu proses menemukan manfaat atau nilai tambah manfaat baik berupa materi atau jasa dari sumberdaya alam biologi (biodiversitas).
Potensi suatu jenis dapat dilihat dari kandungan senyawa kimia dan pengujian bahan bioaktif yang terkandung di dalamnya. Kandungan senyawa kimia terutama metabolit sekunder yang berpeluang mengandung bahan bioaktif dapat dilakukan dengan uji fitokimia. Uji fitokimia adalah proses untuk melihat kandungan kimia tumbuhan dan senyawa bioaktif terutama metabolit sekundernya (Sirait 2007). Untuk melihat peluang bioprospeksi dapat dilihat dengan menguji bioaktivitas dari suatu jenis. Pengujian bioaktivitas yang sering dilakukan antara lain adalah uji toksisitas dan uji antioksidan.
6
Gambar 1 Kerangka pikir penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Rhizanthes
Revisi taksonomi Genus Rhizanthes pertama kali secara komprehensif dilakukan Meijer dan Veldkamp (1988), sedangkan penelitian tentang biologi dan ekologinya termasuk polinasi dilakukan oleh Banziger (1995, 1996). Sebelum tahun 2000, genus Rhizanthes hanya memiliki dua spesies yaitu R. lowii dan R. zippelii. Revisi taksonomi yang dilakukan Banziger dan Hansen (2000) menambah dua spesies lagi yaitu R. infanticida dan R. deceptor.
Stimulus Religius/Rela Uji
Fitokimia
Bioprospeksi R. deceptor
Stimulus Alamiah Analisis populasi
dan karakteristik habitat Belum dikenal
masyarakat
Sebaran dan populasi terbatas Rhizanthes
deceptor
Stimulus Manfaat
Uji BSLT + Uji Antioksidan
Sikap Pro Konservasi
7
Klasifikasi Rhizanthes secara taksonomi adalah sebagai berikut : Filum : Plantae
Spesies : R. lowii, R. zippelii, R. infanticida, R. deceptor
Secara umum, Rhizanthes adalah tumbuhan uniseksual. Pengecualian terdapat pada R. lowii yang merupakan tumbuhan uniseksual dan biseksual. Tumbuhan uniseksual berarti bahwa tumbuhan tersebut dapat dibedakan dengan jelas antara jantan betina sedangkan tumbuhan biseksual berarti pada satu individu tumbuhan tersebut terdapat ciri kelamin jantan dan betina sehingga tidak dapat dibedakan jenis kelaminnya (Banziger et al. 2007). Rhizanthes adalah tumbuhan endofit holoparasit sebagaimana anggota Rafflesiaceae lainnya. Ini berarti bahwa sumber makanan dan nutrisi yang dibutuhkan Rhizanthes sepenuhnya berasal dari inang Rhizanthes yaitu Tetrastigma spp. (Vitaceae) (Barkman et al. 2004).
Sifat biologi dari spesies pada famili Rafflesiaceae menyebabkan terganggunya spesies tersebut untuk menjaga tingkat populasi yang aman dari kepunahan. Kondisi ini juga diiringi dengan fragmentasi dan perusakan habitat oleh manusia. Sifat biologi yang menghambat antara lain bahwa secara umum jenis Rafflesiaceae bersifat dioceous (berumah dua). Untuk bereproduksi idealnya diperlukan bunga jantan dan bungan betina yang mekar bersamaan (sinkronisasi) dan adanya agen penyerbuk yang membantu agar terjadi proses penyerbukan (Susatya 2003). Sinkronisasi merupakan peristiwa yang cukup jarang terjadi, yang kalaupun ada dua individu mekar bersamaan, biasanya hanya berkelamin jantan atau betina saja (Hidayati et al. 2000).
Deskripsi Rhizanthes deceptor
R. deceptor pertama kali dideskripsikan oleh diidentifikasi sebagai R.zippelii oleh Meijer dan Veldkamp (1988). Banziger dan Hansen (2000) melakukan revisi dan deskripsi ulang terhadap spesies tersebut sehingga menghasilkan nama ilmiah R. deceptor. R. deceptor memiliki bunga berwarna putih dengan garis kecoklatan serta ujung tepal yang berwarna coklat. Bunga R. deceptor mekar ketika knop mencapai diameter 2-4 cm. Knop merekah pada tengah malam sampai sebelum fajar. Braktea berjumlah 12 lembar. R. deceptor jantan memiliki bulu yang menutupi permukaan atas perigone yaitu bulu yang kaku jarang (Bristel Hair) dengan ramenta yang bercabang. Perbedaan R. deceptor jantan dan betina terdapat pada bagian globular head yaitu pada jantan terdapat anther yang tersusun melingkar pada globular head sedang pada yang betina terdapat globular yang berfungsi sebagai stigma (Banziger dan Hansen 2000, Andhina 2011).
8
Serangga yang berperan sebagai polinator R. deceptor antara lain adalah lalat dengan jenis Chrysomya defixa, Lucilia porphyrina dan Hypopygiopsis fumipennis (Banziger dan Hansen 2000). R. deceptor merupakan spesies endemik Sumatera dimana keberadaan R. deceptor di Pulau Sumatera sejauh ini ditemukan di Provinsi Sumatera Barat yaitu di Padang (Ulu Gadut dan HPPB Unand) dan Gunung Sago Kabupaten Tanah Datar serta pada Provinsi Bengkulu (Banziger dan Hansen 2000, Andhina 2011). R. zippelli ditemukan di Pulau Jawa sedangkan R. infanticida dan R. lowii ditemukan di Sumatera, Kalimantan dan Semenanjung Malaya.
Masyarakat lokal di sekitar HPPB UNAND tidak terlalu mengenal tumbuhan ini sehingga belum diketahui nama lokalnya. Kurator herbarium Universitas Andalas menyebut R. deceptor dengan nama bintang tanah untuk nama lokalnya (Andhina 2011).
Konservasi dan Bioprospeksi
Konservasi adalah upaya untuk mengelola sumberdaya alam hayati secara bijaksana untuk menjamin kesinambungan persediaannya dengan tetap memelihara dan meningkatkan kualitas keanekaragaman dan nilainya berdasarkan UU No 5 Tahun 1990 (Setkab 1990). Dalam UU No 5 Tahun 1990 juga dinyatakan bahwa tujuan koservasi adalah mengusahakan terwujudnya kelestarian sumber daya alam hayati serta keseimbangan ekosistemnya sehingga dapat lebih mendukung upaya peningkatan kesejahteraan masyarakat dan mutu kehidupan manusia. Dari tujuan tersebut dapat dipahami bahwa konservasi hendaknya diarahkan untuk kesejahteraan manusia, terutama masyarakat lokal. Fisher (1995) mengatakan bahwa jika masyarakat lokal memperoleh akses pada produk hutan dan memperoleh pendapatan, mereka akan berkontribusi pada konservasi.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi membuat konservasi mendapat tantangan dalam hal pemanfaatan secara berkelanjutan. Pengetahuan dari masyarakat tradisional mengenai pemanfaatan sumberdaya hayati menjadi sumber dalam penelitian modern untuk mendapatkan hasil yang dapat diterima dalam skala industri. Pemanfaatan tumbuhan terutama untuk kebutuhan obat telah dilakukan sejak dahulu kala. Schippmann et al. (2002) menyatakan bahwa lebih dari 50.000 spesies tumbuhan saat ini telah diketahui potensinya dan dimanfaatkan sebagai bahan dari obatan modern. Kebutuhan terhadap obat-obatan yang berasal dari alam terus meningkat baik di negara maju dan negara berkembang seiring dengan meningkatnya kesadaran lingkungan dan akibat yang ditimbulkan oleh obat-obatan kimia sintetis. Hal ini menjadikan sumberdaya hayati terancam mengalami ekploitasi berlebihan. Eksploitasi berlebihan ditambah dengan degradasi lahan dan kerusakan hutan merupakan hal yang perlu diwaspadai jika menginginkan pemanfaatan secara berkelanjutan dari sumberdaya hayati (Hawkins 2008).
Bioprospeksi Rafflesiaceae dan Tetrastigma
9
penyakit kewanitaan seperti keputihan serta pengobatan pasca melahirkan (Lestari 2013). Kandungan kimia serta bioaktivitas beberapa jenis Rafflesia telah diteliti di dalam dan luar negeri. Meijer (1997) menyatakan bahwa famili Rafflesiaceae kaya akan golongan tanin. Penelitian mengenai aktivitas antimikroba Ra. hasseltii telah dilakukan Wiart et al. (2004) serta Sofiyanti et al. (2008) yang meneliti kandungan alkaloid dan fenolik pada kelopak bunga Ra. hasseltii di Riau. Kanchanapoom et al. (2007) mendeteksi empat senyawa golongan tanin pada Ra. kerri di Thailand. Menurut Sofiyanti et al. (2008), baru tiga jenis dari Rafflesia yang telah diketahui kandungan senyawa kimianya.
Tetrastigma telah lama digunakan sebagai bahan obat tadisional di Cina. T. hemsleyanum dan T. hypoglaucum telah diteliti manfaatnya oleh Liu et al. (2002,2003). Ekstrak T.hemsleyanum diketahui bermanfaat sebagai anti inflamasi, penahan sakit dan meningkatkan sirkulasi darah, sedangkan ekstrak T. hypoglaucum bermanfaat sebagai obat patah tulang dan penahan sakit. Kandungan kimia T. hypoglaucum diisolasi oleh Liu et al.(2003), sedangkan kandungan kimia T. hemsleyanum oleh Liu et al.(2002). Studi fitokimia yang dilakukan Din et al.(2002) terhadap lima jenis Tetrastigma di Sabah, menunjukkan bahwa ekstrak batang T. dubium, T. hookeri dan T. pedunculare terdeteksi mengandung saponin sedangkan T. diepenhorstii dan T. glabratum tidak mengandung saponin. Kelima jenis tersebut tidak terdeteksi mengandung alkaloid dan steroid. Sofiyanti et al. (2008) menyebutkan bahwa ekstrak akar dan kulit batang T. leucostaphylum mengandung dua macam senyawa alkaloid yaitu nikotin dan kafein serta tiga macam senyawa fenolik yaitu katekin, proantosianidin dan asam fenolik, dimana keseluruhan senyawa kimia tersebut juga dimilki oleh R. hasseltii dengan T. leucostaphylum sebagai inangnya.
Masyarakat lokal di Indonesia diketahui biasa memanfaatkan Tetrastigma untuk obat batuk, obat cacingan dan obat penyegar (Lianah 2013) serta bisa menjadi sumber air darurat dalam hutan (Lestari 2013). Penelitian Lianah (2013) terhadap T. glabratum menunjukkan bahwa daunnya mengandung flavonoid, fenol, terpenoid dan steroid, tetapi negatif terhadap nikotin dan kafein, sedangkan eksudatnya mengandung fenol dan flavonoid.
Uji Fitokimia
Fitokimia merupakan senyawa bioaktif yang terdapat dalam tumbuhan dan dapat memberikan kesehatan pada tubuh manusia (Hasler 1998). Senyawa bioaktif tersebut terdapat pada tumbuhan dalam jumlah kecil yang biasa disebut metabolit sekunder. Uji fitokimia adalah proses untuk melihat kandungan kimia tumbuhan dan senyawa bioaktif terutama metabolit sekundernya (Sirait 2007). Beberapa metabolit sekunder yang biasa diuji keberadaannya pada tumbuhan adalah alkaloid,fenolik, saponin, terpenoid, flavonoid dan steroid.
10
Fenol merupakan jenis metabolit sekunder yang mempunyai ciri khas cincin aromatik dengan satu atau lebih kelompok hidroksil. Saat ini telah diketahui lebih dari 8000 jenis struktur fenolik yang tersebar pada sebagian besar tumbuhan (Strack 1997). Fenol terdiri dari fenol sederhana sampai yang kompleks. Secara umum senyawa fenolik dibagi menjadi dua yaitu kelompok flavonoid dan non-flavonoid. Diantara anggota fenolik antara lain asam fenol, flavonoid dan tanin (Crozier et al 2006).
Terpenoid terdiri atas beberapa macam senyawa mulai dari komponen minyak atsiri, diterpenoid, giberelin, triterpenoid, steroid dan karotenoid. Terpenoid larut dalam lemak dan terdapat di dalam sitoplasma sel tumbuhan. Terpenoid memiliki beberapa nilai kegunaan bagi manusia, antara lain minyak atsiri sebagai dasar wewangian, rempah-rempah, serta sebagai cita rasa dalam industri makanan, monoterpen merupakan senyawa yang dapat mencegah kanker dan bersifat sebagai antioksidan sedangkan karotenoid yang banyak terdapat pada sayur-sayuran berwarna kuning dan jingga dapat mencegah kanker, sebagai antioksidan, dan meningkatkan sistem imun tubuh (Sirait 2007).
Flavonoid umumnya terdapat pada tumbuhan sebagai glikosida. Gugusan gula bersenyawa pada satu atau lebih grup hidroksil fenolik. Flavonoid terdapat pada seluruh bagian tanaman termasuk pada buah, tepung sari, dan akar. Flavonoid berperan terhadap warna dalam organ tumbuhan seperti bunga, buah, daun, atau warna pada pigmen. Flavonoid pada tumbuhan berguna untuk menarik serangga dan binatang lain untuk membantu proses penyerbukan dan penyebaran biji (Sirait 2007). Flavonoid juga berperan dalam melindungi tumbuhan dari efek buruk sinar UV. Pada manusia flavonoid berguna sebagai stimulan pada jantung, diuretik, antioksidan pada lemak, menurunkan kadar gula darah, anti jamur, dan anti-HIV (Zabri et al.. 2008).
Saponin adalah senyawa aktif permukaan kuat yang menimbulkan busa jika dikocok dalam air dan pada konsentrasi rendah sering menyebabkan hemolisis sel darah merah. Saponin menyebabkan stimulasi pada jaringan tertentu misalnya, pada epitel hidung, bronkus, ginjal, dan sebagainya. Stimulasi pada ginjal diperkirakan menimbulkan efek diuretika. Sifat menurunkan tegangan muka yang ditimbulkan oleh saponin dapat dihubungkan dengan daya ekspektoransia, dengan sifat ini lendir akan dilunakkan atau dicairkan. Saponin bisa juga sebagai prekursor hormon steroid (Sirait 2007).
Uji Toksisitas Larva Udang (Brine Shrimp Lethality Test /BSLT)
Uji BSLT adalah salah satu uji pendahuluan dalan mendeteksi dan mengamati efek farmakologi dari suatu senyawa. Uji BSLT kemudian berkembang menjadi metode bioassay konvensional yang umum digunakan dalam menguji kandungan komponen aktif tumbuhan. Uji BSLT dapat menjadi skrining awal untuk mendeteksi kemungkinan adanya senyawa anti kanker karena adanya korelasi positif antara toksisitas menggunakan BSLT dengan efek proliferasi pada kultur sel kanker (Meyer et al. 1982).
11
dipercaya dan memiliki spektrum farmakologi yang luas. Hasil uji BSLT dinyatakan dengan LC50. Nilai LC50 adalah kemampuan ekstrak untuk mematikan 50 % populasi larva udang yang diuji. Semakin kecil nilai LC50 maka semakin tinggi nilai toksisitasnya. Jika nilai LC50 di bawah 1000 µg/mL maka suatu senyawa atau ekstrak aktif dari suatu sampel memiliki potensi bioaktif (Meyer et al. 1982).
Uji Aktivitas Antioksidan
Metode yang umum digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan suatu bahan adalah menggunakan radikal bebas diphenyl picryl hydrazyl (DPPH). Senyawa DPPH adalah radikal bebas yang bersifat stabil dan beraktivitas dengan cara mendelokasi elektron bebas pada suatu molekul, sehingga molekul tersebut tidak reaktif sebagaimana radikal bebas yang lain. Proses delokalisasi ini ditunjukkan dengan adanya warna ungu (violet) pekat yang dapat dikarakterisasi pada pita absorbansi dalam pelarut etanol pada panjang gelombang 520 nm (Molyneux 2004).
Pengukuran aktivitas antioksidan dengan metode DPPH menggunakan prinsip spektrofotometri. Senyawa DPPH (dalam metanol) berwarna ungu tua terdeteksi pada panjang gelombang sinar tampak sekitar 517 nm. Suatu senyawa dapat dikatakan memiliki aktivitas antioksidan apabila senyawa tersebut mampu mendonorkan atom hidrogennya untuk berikatan dengan DPPH membentuk DPPH tereduksi, ditandai dengan semakin hilangnya warna ungu (menjadi kuning pucat) (Molyneux 2004).
3 KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN
HPPB pada awalnya adalah daerah bekas perladangan masyarakat yang didominasi oleh tanaman bernilai ekonomis seperti durian, petai dan jengkol. Pada awal tahun 1980, dalam perencanaan awal pembangunan kampus Universitas Andalas telah dialokasikan lahan seluas ±150 ha untuk lokasi penelitian mahasiswa yang kemudian dikenal dengan nama HPPB Universitas Andalas. HPPB secara administratif termasuk ke dalam Kelurahan Limau Manis Atas, Kecamatan Pauh, Kota Padang. Pada tahun 2004 berdasarkan Surat Keputusan Rektor Unand, HPPB termasuk kedalam Kebun Raya Universitas Andalas bersama arboretum dan kebun tanaman obat (Sari 2011). Saat ini pengelolaan HPPB berada di bawah UPT Sumber Daya Hayati Universitas Andalas.
12
Gambar 3 Peta lokasi HPPB Unand
Iklim dan Curah Hujan
Suhu udara di HPPB berkisar antara 24-29 0C dan kelembaban relatif 68-90% (Rahman et al. 1994). HPPB menurut Schmidt dan Ferguson untuk tipe iklim tergolong pada Tipe A (sangat basah) dengan curah hujan tahun 1980 sampai tahun 1984 rata-rata tahunan Kuranji 5.546 mm/tahun, dan terakhir curah hujan tahun 1992 sampai dengan 2002 rata-rata sebesar 3.723,9 mm/tahun. HPPB juga memiliki kesuburan tanah yang tergolong cukup tinggi (Yasin et al. 2010).
Kondisi Keanekaragaman Hayati dan Vegetasi
Kawasan HPPB memiliki tingkat keanekaragaman hayati yang cukup tinggi. Dalam HPPB terdapat ± 174 jenis pohon, 96 jenis herba, 76 jenis perdu, 16 jenis liana dan 18 jenis epifit. Selain itu, HPPB juga mempunyai keanekaragaman satwa yang tinggi yaitu sekitar 149 jenis kupu-kupu, amphibia khususnya ordo anura 23 jenis, ular 19 jenis, burung 89 jenis, dan primata 5 jenis (Rahman et al. 1994).
Vegetasi di kawasan HPPB dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori yaitu :
13
2. Daerah bekas perladangan yang didominasi oleh tanaman bernilai ekonomis seperti durian (Durio zibethinus), petai (Parkia speciosa) dan manggis (Garcinia mangostana).
3. Daerah hutan, dimana dijumpai pohon-pohon yang cukup besar dari famili Fagaceae, Diptericarpaceae, Moraceae, dan sebagainya. Sebagian kawasan HPPB juga termasuk dalam kawasan hutan lindung (Sari 2011).
Daerah bekas perladangan yang berada di HPPB masih dikunjungi oleh masyarakat sekitar kampus.Masyarakat menganggap daerah tersebut masih milik mereka sehingga masih sering terjadi penebangan kayu secara liar. Pada musimnya, buah-buahan ekonomis yang berada di HPPB akan ditunggui dan dijaga oleh masyarakat sekitar.
Sekarang ini kawasan HPPB telah banyak dialihfungsikan, diantaranya sebagai kawasan perkebunan dan tempat penambangan batu sungai. Di HPPB juga terdapat bak penampungan air PDAM yang dilengkapi pipa-pipa air di sepanjang jalur HPPB. Pengawasan yang minim dari pihak pengelola HPPB serta kurangnya kesadaran diri pengguna HPPB turut menjadi penyebab terjadinya banyak gangguan pada kawasan ini. Gangguan yang cukup berbahaya antara lain illegal logging dan pembakaran lahan (Sari 2011).
4 METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian berlangsung selama 8 bulan dari April-Desember 2014 mulai dari survey pendahuluan sampai selesainya identifikasi spesimen herbarium, analisis kandungan senyawa kimia dan analisis bioaktivitas. Penelitian dan pengambilan sampel dilakukan di HPPB Unand Padang. Studi koleksi herbarium dan foto tumbuhan dilakukan di Herbarium Unand sedangkan analisis senyawa kimia dan uji bioaktivitas dilakukan Laboratorium Biota Sumatera Unand, Laboratorium Kimia Hasil Hutan FAHUTAN IPB dan Laboratorium Kimia Analitik FMIPA IPB.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Global Positioning System (GPS), meteran, kompas, tali, perlengkapan koleksi herbarium, alat pengukur faktor lingkungan (soil tester, sling psikometer), kamera, peralatan ekstraksi, timbangan dan perangkat gelas (erlenmayer, tabung reaksi, cawan petri, volumetrik, dll). Bahan yang digunakan adalah sampel R. deceptor dan T. papillosum, telur udang A. salina, air laut, pelarut (air, etanol dan kloroform) serta zat kimia yang diperlukan dalam uji fitokimia, uji BSLT dan uji aktivitas antioksidan.
14
Bioekologi R. deceptor
Analisis Populasi dan Karakteristik Habitat
Data yang dikumpulkan meliputi data biotik dan abiotik pada lokasi penelitian. Data faktor biotik meliputi komposisi vegetasi, pencatatan individu R. deceptor untuk data struktur populasi dan spesies agen dispersalnya. Data abiotik yang dicatat meliputi karakteristik habitat berupa faktor edafik, topografi dan iklim mikro.
Pengumpulan data populasi dan kondisi habitat dilakukan dengan membuat 5 plot tunggal berbentuk lingkaran dengan luas 0,1 ha yang ditempatkan secara purposive, dimana plot dibuat dan ditempatkan sesuai dengan keberadaan R. deceptor di lapangan.Data yang dikumpulkan adalah titik koordinat plot, ketinggian, keberadaan inang (jumlah inang, pohon penyokong) dan keberadaan R. deceptor
(jumlah, ukuran dan kondisi) mulai dari knop sampai individu yang mekar serta posisi tumbuh pada inangnya. Ilustrasi pengukuran diameter knop R. deceptor dan diameter inangnya seperti pada Gambar 4. Skema plot pengamatan seperti pada Gambar 5.
Gambar 4 Ilustrasi pengukuran diameter knop R. deceptor dan diameter inangnya. Keterangan: a). Pengukuran diameter knop R. deceptor. b). Pengukuran diameter inang.
15
C
B
Gambar 5 Skema plot pengamatan R. deceptor. A = 0,001 ha (r= 1,785 m) untuk anakan dan vegetasi dasar; B = 0,01 ha (r= 5,65 m) untuk pancang; C = 0,1 ha (r= 17,85 m) untuk pohon.
Karakteristik habitat yang diukur di lapangan meliputi faktor topografis, klimatik dan faktor edafik. Faktor topografis yang diukur adalah ketinggian menggunakan GPS dan altimeter dan kemiringan tempat diukur dengan klinometer. Jarak R. deceptor dengan sumber air terdekat diukur menggunakan meteran.
Data klimatik (iklim mikro) yang dicatat meliputi kelembaban dan suhu udara menggunakan sling psikometer . Data curah hujan diperoleh dari data sekunder di lokasi yang bersumber dari instansi terkait. Data tanah yang diukur di lokasi penelitian adalah pH, kelembaban dan suhu tanah yang diukur pada permukaan tanah menggunakan soil tester. Data yang diambil dalam penelitian karakteritik habitat R. deceptor tersaji pada Tabel 1.
Bioprospeksi R. deceptor dan Inangnya Pengambilan Sampel
Sampel R. deceptor dan inangnya diambil pada setiap plot pengamatan sebanyak dua sampel. Pengambilan sampel untuk analisis fitokimia dan bioktifitas berdasarkan SNI No. 19-0428-1998 untuk pengambilan contoh padatan (BSN 1998). Bagian yang diambil adalah knop (kuncup/bonggol), akar inang tempat R. deceptor tumbuh dan batang inang. Selanjutnya sampel dibawa ke laboratorium untuk dianalisis kandungan kimianya. Sampel yang sudah berbentuk ekstrak digunakan untuk uji fitokimia, uji BSLT dan antioksidan.
16
Tabel 1 Jenis data yang diukur dalam penelitian karakteristik habitat R. deceptor Komponen Habitat Jenis Data Satuan dan atau
Keterangan A.Komponen Biotik
1. Komposisi
vegetasi a. Jumlah jenis tumbuhan total Jumlah spesies b. Jumlah jenis tumbuhan pada
setiap tingkat pertumbuhan
Jumlah jenis dari tingkat anakan, pancang, pohon c. Kerapatan tumbuhan pada
tiap tingkat pertumbuhan Individu/ha
2. Populasi
R. deceptor a. Kerapatan populasi Individu/ha b. Jumlah individu total Jumlah spesies total c. Jumlah individu berdasarkan
tingkat kehidupan Knop, mekar, hidup, mati
d. Diameter knop milimeter (mm)
3. Tumbuhan inang
penyokong tumbuhan inang Jumlah spesies total 4. Interaksi
R. deceptor dengan hewan
a. Jumlah jenis hewan yang
mengunjungi R. deceptor Total spesies yang teramati serta aktivitasnya diihitung dari perjumpaan
1. Faktor klimatik 1. Suhu udara celcius ( o
C) dengan alat Termometer 2. Kelembaban Persen (%) dengan alat
Higrometer atau Sling psikometer
3. Curah hujan mm/bulan dari
data stasiun pengamatan terdekat
2. Faktor edafik 1. ph tanah pH meter
2. Kelembaban tanah Persen (%) dengan alat Soil moisture meter
3. Suhu tanah Termometer tanah
3. Faktor
Topografis 1. Ketinggian tempat
meter dari permukaan laut (mdpl) dengan alat Altimeter atauGPS
2. Kelerengan tempat
Derajat kemiringan dengan alat Clinometer
17
Ekstraksi
Sampel yang berbentuk serbuk masing-masing diambil ±20 gr untuk air diukur kadar airnya, lalu diekstraksi dengan cara maserasi menggunakan etanol (3 x1000 ml) selama 24 jam pada suhu kamar. Filtrat yang diperoleh dipekatkan sampai 100 ml dengan menggunakan rotary evaporator pada suhu sekitar 40-50oC dan 50 rpm. Sebanyak 5 ml ekstrak yang telah dipekatkan tersebut dikeringkan dalam oven pada suhu ±103oC untuk menetapkan rendemen ekstrak, sedangkan sisanya disimpan untuk uji bioktifitas (Sari et al, 2011).
Uji Fitokimia
Analisis fitokimia adalah salah satu cara untuk mengetahui kandungan metabolit sekunder dari suatu jenis tumbuhan. Analisis ini berguna dalam melihat dan menentukan peluang dan potensi pemanfaatan R. deceptor dan T. papillosum yang akan terlihat dari kandungan metabolit sekunder yang dimiliki keduanya. Mann (2001) menjelaskan bahwa keberadaan dan kuantitas metabolit sekunder pada tumbuhan dipengaruhi oleh tingkat nutrisi dan pertumbuhan juga kondisi lingkungannya.
Dalam penelitian ini uji fitokimia dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif kepada ekstrak dari R. deceptor dan T. papillosum. Bagian yang diuji adalah knop R. deceptor dan bagian akar dan batang dari T. papillosum. Senyawa yang diuji keberadaannya adalah alkaloid, flavonoid, fenolik, saponin, terpenoid dan steroid.
Alkaloid. Sebanyak 0,1 g ekstrak dilarutkan dalam 10 mL CHCl3 dan 4 tetes NH4OH kemudian disaring dan filtratnya dimasukkan ke dalam tabung reaksi tertutup. Ekstrak CHCl3 dalam tabung reaksi dikocok dengan 10 tetes H2SO4 2 M dan lapisan asamnya dipisahkan ke dalam tabung reaksi yang lain. Lapisan asam ini diteteskan pada lempeng tetes dan ditambahkan pereaksi Mayer, Wagner, dan Dragendorf yang akan menimbulkan endapan warna yang berturut-turut putih, cokelat, dan merah jingga. Warna yang timbul menujukkan adanya alkaloid.
Saponin. Sebanyak 0,1 g ekstrak dimasukkan ke dalam gelas piala kemudian ditambahkan 10 mL air panas dan dididihkan selama 5 menit. Setelah itu, disaring dan filtratnya digunakan untuk pengujian. Filtrat dimasukkan ke dalam tabung reaksi tertutup kemudian dikocok selama 10 detik dan dibiarkan selama 10 menit. Adanya saponin ditunjukkan dengan terbentuknya buih yang stabil.
Triterpenoid dan steroid. Sebanyak 0,1 g ekstrak dilarutkan dengan 25 mL etanol panas (50 oC) kemudian hasilnya disaring ke dalam pinggan porselin dan diuapkan sampai kering. Residu ditambahkan eter dan ekstrak eter dipindahkan ke dalam lempeng tetes kemudian ditambahkan 3 tetes anhidridaasetat dan 1 tetes H2SO4 pekat (Uji Lieberman-Buchard). Warna merah atau ungu menunjukkan kandungan triterpenoid sedangkan warna hijau atau biru menunjukkan kandungan steroid.
18
Kandungan Fenolik Total
Analisis kandungan fenolik total menggunakan metode Folin-Ciocalteu yang absorbansinya diukur pada panjang gelombang 765 nm (Pourmorad et al. 2006). Standar asam galat dibuat dengan variasi konsetrasi 5-125 µg/mL dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 765 nm. Prosedur pengukuran sampel dilakukan dengan cara menimbang sampel sebanyak 100-150 mg lalu ditambahkan dengan 0,5 mL etanol, 2,5 mL aquadest dan 2,5 mL reagent Folin-Ciocalteau 50%. Campuran didiamkan selama 5 menit kemudian ditambahkan dengan 2 mL Na2CO3 7,5% dan divorteks lalu diinkubasi selama 15 menit pada suhu 45 oC. Absorbansi sampel diukur pada panjang gelombang 765 nm dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS.
Perhitungan kandungan fenolik total menggunakan rumus berikut :
TPC =
Keterangan :
C = konsentrasi Fenolik (nilai x)
V = volume ekstrak yang digunakan (ml) fp = Faktor pengenceran
g = Berat sampel yang digunakan (g)
Nilai kandungan fenolik total dinyatakan dengan ekuivalen asam galat atau gallic acid equivalent (GAE). GAE merupakan acuan umum untuk mengukur sejumlah senyawa fenolik yang terdapat dalam suatu bahan (Mongkolsilp et al. 2004).
Uji Toksisitas Larva Udang (BSLT/Brine Shrimp Lethality Test)(Meyer et al.
1982)
Ekstrak R. deceptor diuji toksisitasnya dengan menggunakan larva udang Artemia salina Leach. Dalam uji ini dilihat tingkat mortalitas larva udang yang disebabkan adanya peningkatan konsentrasi sampel. Sebanyak 20 ekor larva udang dimasukkan ke botol uji diikuti larutan ekstrak dan air laut. Pengujian dilakukan dengan 4 variasi konsentrasi ekstrak dengan 3 ulangan yaitu 30 µg/mL, 100 µg/mL, 500 µg/mL dan 1000 µg/mL ditambah kontrol. Pengamatan dilakukan setelah 24 jam dengan cara menghitung jumlah larva udang yang mati.
Uji Aktivitas antioksidan secara in vitro dengan 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) (Leu et al. 2006)
19
spektrofotometri pada panjang gelombang 517 nm. Aktivitas antioksidan dari setiap sampel dinyatakan dengan persen inhibisi.
Analisis Data
Analisis Vegetasi Pada Habitat R. deceptor (Indriyanto 2006)
1. Kerapatan (K)
Kerapatan adalah jumlah individu suatu spesies dalam suatu luasan tertentu. Parameter ini dihitung dengan persamaan:
Ki = ni / A
Ki adalah kerapatan untuk spesies i, ni adalah jumlah total individu spesies i yang terhitung dalam plot, dan A merupakan luas total plot sampel. Kerapatan relatif (KR) adalah jumlah individu spesies i (ni) proporsional terhadap jumlah total individu seluruh spesies yang dijumpai dalam plot (Σn). KR dihitung dengan persamaan:
KR = (ni / Σn) x 100% 2. Frekuensi (F)
Frekuensi adalah kesempatan menjumpai spesies dalam suatu plot, yang diperoleh dari persamaan :
Fi = jumlah plot yang diduduki spesies jumlah total plot yang dibangun
Frekuensi relatif (FR) adalah frekuensi dari individu spesies i (Fi) sebagai proporsi dari jumlah frekuensi seluruh spesies yang dijumpai dalam plot. FR dihitung dengan persamaan :
FRi = (Fi / ΣFi) x 100%
3. Dominasi (D)
Dominasi adalah proporsi dari permukaan tanah yang diduduki oleh proyeksi vertikal bagian tajuk tumbuhan ke permukaan tanah. Dominasi dihitung dengan persamaan:
Di = ai / A
ai merupakan total area yang ditutupi oleh spesies i (perkiraan melalui basal area, penutupan tajuk) dan A merupakan total area habitat yang disampling. Dominansi Relatif untuk spesies i (DRi) adalah adalah penutupan atau kelindungan untuk spesies tersebut (Di) yang diekspresikan sebagai proporsi dari total dominansi seluruh spesies. DRi dihitung dengan persamaan:
20
4. Indeks Nilai Penting (INP)
Jumlah dari ketiga pengukuran relatif untuk spesies i merupakan sebuah indeks yang disebut INP.
INP = KR + FR + DR 5. Analisis deskriptif
Analisis secara deskriptif dilakukan terhadap fakta dan data yang didapatkan di lapangan yang tidak bisa dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif.
Uji Toksisitas Larva Udang (Meyer et al. 1982)
Analisis data uji toksisitas larva udang dilakukan dengan rumus sebagai berikut :
MA (%) = (N2 : N1) x 100 % Keterangan :
MA : Mortalitas teramati (%) N1 : Jumlah larva udang awal N2 : Jumlah larva udang yang mati
Nilai mortalitas teramati yang didapat dikoreksi dengan kontrol dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
MT = x 100 % Keterangan :
MT : Mortalitas teramati yang terkoreksi Ma : Mortalitas teramati
Mk : Mortalitas kontrol
Data mortalitas yang diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan Probit Analysis Method dari software Minitab 14 untuk mengetahui Lethal Concentration (LC50).
Uji Aktivitas Antioksidan (Sari et al. 2011)
Aktivitas antioksidan dari setiap sampel dan antioksidan pembanding Vitamin C dinyatakan dengan persen inhibisi, yang dihitung dengan rumus:
% inhibisi = Dimana :
A : Serapan kontrol negatif (DPPH + etanol)
B : Serapan ekstrak uji (DPPH + etanol + ekstrak uji)
21
setiap sampel dengan menyatakan nilai y sebesar 50 dan nilai x yang akan diperoleh sebagai IC50. Nilai IC50 menyatakan besarnya konsentrasi larutan sampel (ekstrak ataupun antioksidan pembanding ) yang dibutuhkan untuk mereduksi radikal bebas DPPH sebesar 50%. Nilai IC50 yang semakin rendah berarti aktivitas antioksidan ekstrak semakin tinggi.
5 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Populasi R. deceptor
Sepanjang pra-penelitian dan penelitian telah dilakukan 4 kali penghitungan populasi dalam rentang waktu 10 bulan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, populasi R. deceptor ditemukan pada 5 plot penelitian. Plot penelitian tersebut terletak dekat perbatasan HPPB dengan hutan perladangan masyarakat. Secara keseluruhan pada plot penelitian ditemukan lebih dari 200 individu R. deceptor dalam bentuk knop dan mekar serta dalam kondisi hidup dan mati. Tabel 2 berikut menunjukkan jumlah populasi yang didapatkan selama pengamatan dilakukan.
Tabel 2 Keadaan populasi R. deceptor di HPPB Waktu
22
Gambar 6 Sebaran diameter knop R. deceptor pada plot pengamatan
Banziger dan Hansen (2000) menyatakan bahwa inang R. deceptor adalah T. papillosum dan T. pedunculare, tetapi pada penelitian ini hanya ditemukan T. papillosum saja. R. deceptor terlihat membentuk populasi kecil pada satu atau lebih individu Tetrastigma. Satu cluster/populasi kecil dapat berisikan sekitar 3 individu (knop/bunga mekar/mati) sampai dengan lebih dari 10 individu R. deceptor yang berada pada individu inang yang sama. Penelitian Banziger (1995) terhadap R. zippelii di Thailand dan Malaysia juga menunjukkan kecenderungan pembentukan populasi kecil pada individu inangnya. Gambar 7 memperlihatkan contoh populasi kecil yang dimaksudkan pada penelitian ini.
a. b.
Gambar 7 Cluster/Populasi kecil R. deceptor. a. Beberapa knop pada satu individu T. papillosum. b. Bunga mekar, mati dan knop pada satu individu T. papillosum.
Pada penelitian ini R. deceptor selalu ditemukan pada bagian akar dari inangnya. Diameter akar tumbuhan inang yang ditempati R. deceptor berkisar antara 3-27 mm. Individu R. deceptor paling banyak ditemukan pada kisaran diameter inang 5,1-10 mm sebanyak 67 individu sedangkan yang paling sedikit ditemukan pada kisaran <5 mm dan >25 mm dengan jumlah individu 21 dan 20. Gambar 8 menunjukkan pembagian kelas diameter inang dan jumlah individu R. deceptor pada setiap kelas diameter tersebut.
0-10 10,1-20 21,1-30 31,1-40 41,1-50 51,1-60 61,1-70
23
Gambar 8 Sebaran jumlah individu R. deceptor berdasarkan kelas diameter inangnya
Banziger (1995) melaporkan bahwa R. zippelii hampir selalu ditemukan pada bagian akar dan tepat diatas tanah. Hanya dalam beberapa kasus pada populasi R. zippelii tersebut yang ditemukan individunya berada paling tinggi 1 m dari permukaan tanah. Hasil penelitian tersebut juga menyebutkan keberadaan R. zippelii ditemukan pada diamater akar inang 1-4 cm, sedikit berbeda dari hasil penelitian ini dengan kisaran diameter akar inang antara 0,3-2,7 cm.
Sebagai perbandingan dalam kecendrungan diameter akar inang, Zuhud (1989) pada penelitian terhadap Ra .zollingeriana melaporkan bahwa diameter inang tempat ditemukannya Ra. zollingeriana berkisar antara ≤ 0,5 cm - ≥ 5 cm serta paling banyak ditemukan pada kelas diameter 1,1-2 cm sementara Mukmin (2008) dalam penelitian terhadap Ra. patma melaporkan bahwa akar inang dengan diameter 1-3 cm paling banyak ditempati oleh R. patma. Pada berbagai penelitian ini terlihat bahwa baik genus Rhizanthes maupun Rafflesia secara umum paling banyak ditemukan pada bagian akar Tetrastigma yang masih kecil dengan diameter sekitar 1-3 cm.
Secara keseluruhan persentase kematian knop R. deceptor dibandingkan dengan knop hidup berkisar antara 10,73-18,24%. Persentase kematian knop R. deceptor ini terbilang cukup rendah jika dibandingkan dengan persentase kematian knop pada Rafflesia yang mencapai 40-91% bahkan hingga 100% pada beberapa kasus (Nais 2001). Kematian knop ini diduga terjadi karena beberapa sebab yaitu matinya inang, banyaknya jumlah individu R. deceptor pada satu perakaran individu inang, curah hujan yang tinggi sehingga kelembaban tanah menjadi terlalu tinggi, pohon tumbang dan terinjak oleh hewan dan manusia. Dugaan penyebab kematian knop R. deceptor pada penelitian ini sejalan Zuhud et al. (1998) yang menduga tingginya tingkat kematian knop terjadi karena tingginya kelembaban tanah yang menyebabkan knop membusuk, inang yang terlalu kecil dan banyaknya individu dalam perakaran yang sama dan Nais (2001) menjelaskan adanya 3 faktor sebagai penyebab matinya knop pada Rafflesia yaitu kurangnya nutrisi dari inang, gangguan satwa dan infeksi oleh larva. Gambar 9
24
a. b.
Gambar 9 Contoh knop yang rusak. a. Knop menghitam dan membusuk. b. Bekas gigitan pada knop.
Kondisi populasi R. deceptor juga akan sangat dipengaruhi oleh jenis kelamin bunga yang mekar serta penyerbukan yang dapat menghasilkan biji R. deceptor. R. deceptor adalah tumbuhan yang bersifat dioceous (berumah dua) maka idealnya dibutuhkan bunga jantan dan betina yang mekar bersamaan serta adanya agen penyerbuk yang akan membantu proses penyerbukan (Susatya 2003). Bunga jantan dan betina yang mekar bersamaan merupakan kondisi yang jarang terjadi dan kalaupun ada individu yang mekar bersamaan, biasanya hanya berkelamin jantan atau betina saja (Hidayati et al. 2001). Pada penelitian ini ditemukan individu berkelamin jantan dan betina yang mekar pada saat pengamatan. Jumlah individu betina dan jantan yang mekar tersebut tidak dapat ditentukan karena beberapa individu tidak dapat diidentifikasi jenis kelaminnya. Keberadaan bunga jantan dan betina yang mekar pada waktu yang sama ini jelas menguntungkan bagi perkembangan populasi R. deceptor di HPPB.
Pada penelitian ini tidak dapat dihitung dengan jelas berapa lama siklus hidup R. deceptor. Namun demikian fase-fase kehidupan dapat dilihat dan diamati jika mengikuti 4 fase yang dibuat Susatya (2003) terhadap R. lowii, yaitu fase cupula, fase bractea, fase bractea dan perigon, serta fase perigon sebelum fase mekar dan mati. Seluruh fase ini dapat dilihat dan ditemukan pada populasi R. deceptor di HPPB. Gambar 10 menunjukkan fase kehidupan dari R. deceptor. Fase yang masih tidak dapat dijelaskan adalah perubahan dari bunga mekar ke fase munculnya individu baru dan berapa lama waktu yang dibutuhkan sepanjang keseluruhan proses tersebut karena tidak dilakukan pengambilan data untuk melihat fase tersebut.
Tumbuhan Inang R. deceptor
Pada penelitian ini hanya ditemukan satu jenis tumbuhan inang yaitu T. papillosum. Banziger and Hansen (2000) menyatakan bahwa ada 2 jenis Tetrasigma sebagai inang R. deceptor yaitu T. papillosum dan T. pedunculare.
25
Gambar 10 R. deceptor pada berbagai fase kehidupan. (1) R. deceptor pada fase cupula, (2) fase bractea, (3) fase bractea dan perigon, (4) fase perigon, (5) 6 jam setelah fase perigon ,dan (6) bunga mekar berumur 3 hari.
Tabel 3 Spesies pohon yang dipanjati T. papillosum
No Spesies Nama lokal Diameter batang (cm)
1 Artocarpus sp1 Tarok 32,9
2 Ficus sp1 40,1
3 Alstonia scholaris Pulai 34 4 Calophyllum sp Bintangua 27,8 5 Vitex pubescens 1 Laban 14,3
Vitex pubescens 2 13,1
6 Aglaia trichostemon 19,8 7 Villebrunea rubescens 1 Lasi 17,6
Villebrunea rubescens 2 13,8
Villebrunea rubescens 3 15,1 8 Saurauia trystila 1 14,7
Saurauia trystila 2 17,8
9 Ficus sp2 36,8
10 Dillenia sp1 20,1
11 Sterculia laevis 24,7
12 Eugenia sp4 Kayu kalek 17,9
13 Knema sp 19,3
Pada Tabel 3 terlihat bahwa sebanyak 17 individu, 13 spesies dan 11 famili tumbuhan ditemukan dalam plot penelitian sebagai tumbuhan yang dipanjati oleh T. papillosum. Lebih dari satu individu Villebrunea rubescens, Saurauia tristyla dan Vitex pubescens yang dipanjati oleh T. papillosum dimana ketiga jenis ini memang memiliki kerapatan yang cukup tinggi pada plot penelitian. Seperti
1
2 36 5
