5 2.1 Tumbuhan Tenggulun
Tanaman tenggulun (Gambar 2.1) tumbuh di hutan musim gugur daun dengan iklim kering tengah tahun dan curah hujan pertahun 700-2900 mm/tahun pada ketinggian kurang dari 800 meter di atas permukaan laut dengan suhu rata-rata lebih dari 22oC. Tanaman tenggulun tumbuh menyebar di seluruh Jawa. Tenggulun merupakan salah satu jenis kayu unggulan yang telah banyak dibudidayakan oleh masyarakat di daerah Bengkulu Utara (Dinas Kehutanan Kabupaten Bengkulu Utara, 2003).
Tinggi pohon tenggulun dapat mencapai 22 meter dengan diameter 75 cm dan cabang batang 110 cm. Teras kayunya lebar, berwarna coklat kemerah-merahan, berat dan sangat halus seratnya (Balai Taman Nasional Baluran, 2005). Struktur daun mejemuk beranak 3-7 dengan kedudukan daun tersebar. Daun dari tumbuhan ini mempunyai bentuk jorong bertulang menyirip dengan panjang 2,6-9,7 cm dan lebar 1-4 cm. Kekhasan dari daun ini adalah berbau asam dan mengandung minyak yang mudah menguap (Halle, dkk., 1978). Kondisi fisik tenggulun lainnya adalah batangnya lurus dengan tajuk yang relatif sempit. Selain itu batangnya berwarna kuning kemerahan, mudah diolah dan memiliki aroma seperti bawang yang menjadikannya relatif tidak diserang rayap (Dinas Kehutanan Kabupaten Bengkulu Utara, 2003).
Tenggulun memiliki beberapa nama daerah diantaranya tinggulun maupun tenggulun (Bali), tanggulun (Sunda), di daerah Jawa dikenal dengan nama
trenggulun, di daerah Madura dikenal dengan nama tangghulun, sedangkan di daerah Bengkulu disebut dengan nama kayu bawang (Kriswiyanti,1997).
Gambar 2.1 Daun tenggulun
Tanaman tenggulun memiliki taksonomi sebagai berikut (Sosef dan Prawirohatmojo, 1998):
Kingdom :Plantae(tumbuhan)
Divisi :Spermatophyta(tumbuhan menghasilkan bunga) Sub Divisi :Angiospermae(tumbuhan berbiji tertutup)
Kelas :Dicotyledoneae(tumbuhan berkeping dua/dikotil) Ordo :Geraniales
Suku :Burseraceae Marga :Protium
Jenis :Protium javanicumBurm. F.
Daun tenggulun rasanya agak manis dengan rasa tambahan seperti terpentin. Sumber lain mengatakan asam, tetapi masih dapat dimakan. Daun tenggulun dapat digunakan sebagai obat batuk dan sakit perut. Kulit buahnya mengandung minyak atsiri yang harum, yang dipandang sebagai pengganti
terpentin (Balai Taman Nasional Baluran, 2005). Secara tradisional masyarakat di Bali menggunakan tumbuhan tenggulun sebagai campuran pelengkap bumbu lawar dan betutu (Kriswiyanti, 1997).
Daun tenggulun dilaporkan mengandung senyawa triterpenoid, steroid, flavonoid, kuinon, tannin dan minyak atsiri (Kriswiyanti, 1997). Sukmajaya, 2012 telah berhasil mengisolasi dan menganalisis 9 komponen senyawa penyusun minyak atsiri daun tenggulun yang terdiri dari osimen, kariofilen, α-pinen, β-elemen, α-humulen, α-armopen, germakren, kariofilen oksida dan spatulenol.
2.2 Minyak Atsiri
Minyak atsiri merupakan suatu minyak yang mudah menguap (volatile oil) yang terdiri dari senyawa organik yang bergugus alkohol, aldehid, ester, keton dan berantai pendek, selain itu diperoleh juga terpen yang merupakan senyawa hidrokarbon yang bersifat tidak larut dalam air dan tidak dapat disabunkan. Minyak atsiri dapat diperoleh dari penyulingan akar, kulit, batang, daun, bunga, buah maupun biji tumbuhan. Beberapa contoh minyak atsiri yaitu minyak cengkeh, minyak sereh, minyak kayu putih, minyak terpentin, minyak lawang, minyak nilam, minyak adas dan dan lain-lain (Sastrohamidjojo, 2004).
Komponen kimia dalam minyak atsiri umumnya dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu hidrokarbon dan hidrokarbon teroksigenasi. Hidrokarbon penyusun utamanya adalah persenyawaan terpen. Terpen merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh. Unit terkecil yang terdapat dalam molekulnya disebut isopren (C5H8). Terpen minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu
cukup besar, diantaranya sebagai antimakan, antimikroba, antibiotik dan toksin sebagai regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis (Robinson, 1995).
Minyak atsiri adalah minyak yang dihasilkan oleh tanaman, terdiri dari campuran zat yang mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda-beda, mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya, umumnya larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air. Minyak atsiri banyak digunakan dalam industri sebagai bahan pewangi atau penyedap (flavoring). Beberapa jenis minyak atsiri dapat digunakan sebagai bahan antiseptik, analgesik dan stimulants untuk obat sakit perut. Minyak atsiri juga digunakan pada bahan perekat, cat, tekstil, parfum, sabun, farmasi, perasa makanan dan minuman, produk pembersih rumah tangga, bumbu dapur serta insektisida seperti repelan. Minyak atsiri mempunyai sifat membius dan merangsang. Telah diketahui bahwa selain mempunyai bau wangi yang menyenangkan, minyak atsiri dapat juga membantu pencernaan dengan merangsang sistem saraf sekresi (Guenther, 2006).
2.2.1 Monoterpen
Monoterpen mempunyai sifat-sifat berupa cairan tidak berwarna, tidak larut dalam air, dapat disuling dengan uap air, dapat berinteraksi dengan lemak atau minyak berbau harum. Minyak bunga dan biji banyak mengandung monoterpen. Struktur monoterpen dapat berupa senyawa dengan rantai terbuka seperti geraniol, nerol, linalol, sitral, sitronelol, cis-o-simena, mirsen merupakan komponen-komponen utama dalam minyak atsiri dari bunga dan tumbuhan. Monoterpen dapat dibagi menjadi 3 golongan berdasarkan kerangka karbon dasarnya yaitu asiklik, monosiklik dan bisiklik. Beberapa contoh senyawa
golongan monoterpen adalah sitronelol (asiklik), mentol (monosiklik) dan α-pinen (bisiklik) (Robinson, 1995) seperti dipaparkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Struktur contoh senyawa golongan monoterpen
(Sumber: Koppmann, 2007)
2.2.2 Seskuiterpen
Seskuiterpen adalah senyawa (C15) yang tersusun dari tiga satuan isopren. Seskuiterpen berperan penting dalam memberi aroma pada bunga dan buah. Seskuiterpen memiliki titik didih di atas 2000C dan memiliki efek menenangkan serta antiinflamasi. Seskuiterpen terdapat sebagai minyak atsiri yang terdestilasi uap. Seskuiterpen dapat dibagi menjadi 3 golongan berdasarkan kerangka karbon dasarnya yaituasiklik,monosiklikdanbisiklik. Beberapa contoh senyawa gologan seskuiterpen adalah farnesol (asiklik), bisabolen (monosiklik) dan bucesma (bisiklik) (Robinson, 1995) seperti dipaparkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Struktur contoh senyawa golongan seskuiterpen
2.3 Teknik Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi Uap
Minyak atsiri atau sering disebut juga minyak eteris adalah minyak yang bersifat mudah menguap, yang terdiri dari campuran zat yang mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda-beda. Minyak atsiri dapat diperoleh dengan cara penyulingan, karena prosesnya tidak rumit dan tidak mahal. Penyulingan dapat didefinisikan sebagai “pemisahan komponen-komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-masing zat tersebut” (Stephen, 1940 dalam Guenther, 2006). Cara proses penyulingan ini dimana uap air dialirkan kedalam tumpukan bahan tumbuh-tumbuhan sehingga minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. Setelah pengembunan minyak atsiri akan membentuk lapisan yang terpisah dengan air selanjutnya minyak dipisahkan dan dikumpulkan.
Metode penyulingan dengan uap, bahan olah diletakkan di atas saringan berlubang. Ketel suling diisi dengan air sampai permukaan air berada di bawah saringan, kemudian air dapat dipanaskan. Ciri khas dari metode ini, adalah: 1) uap selalu dalam keadaan basah, jenuh dan tidak terlalu panas; 2) bahan yang disuling hanya berhubungan dengan uap dan tidak dengan air panas (Guenther, 2006).
Destilasi minyak atsiri dilakukan dengan cara menampung bahan baku yang berasal dari tanaman, seperti daun, kulit kayu, biji, dan akar, ke alat destilasi di atas air. Uap air akan melewati bahan baku tersebut dan ikut menguapkan minyak atsiri. Uap minyak atsiri akan mengalami kondensasi kembali menjadi cairan dan ditampung di alat penampung. Cairan ini dinamakan hidrosol atau hidrolat (Guenther, 2006).
Keuntungan destilasi uap adalah dapat digunakan untuk memisahkan senyawa yang titik didihnya lebih tinggi dari titik didih air. Jika suatu campuran dari cairan yang tidak bercampur disuling, maka titik didih campuran tetap dan salah satu penyusun hampir sempurna tersuling. Titik didih akan naik mencapai titik didih cairan yang masih ada dalam labu. Uap yang dihasilkan dari suatu campuran senyawa mengandung semua senyawa dalam perbandingan yang sesuai dengan volume terhadap tekanan uap relatif dari setiap senyawa penyusun (Sudjadi, 1988 dalam Sukmajaya, 2012).
2.4 Kromatografi Gas-Spektrometer Massa
Kromatografi gas merupakan teknik pemisahan yang mana zat terlarut yang mudah menguap (dan stabil terhadap panas) bermigrasi melalui kolom yang mengandung fase diam. Kromatografi gas merupakan metode yang dinamis untuk pemisahan dan deteksi senyawa-senyawa organik yang mudah menguap. Minyak atsiri adalah minyak yang bersifat mudah menguap sehingga dapat diidentifikasi dengan cara ini (Gholib dan Rohman, 2012)
Kromatograf gas tersusun dari berbagai komponen dalam suatu bingkai khusus. Komponen-komponen ini mencangkup injektor, kolom, dan detektor yang dihubungkan dengan suatuoven yang dikontrol secara termostatik yang membuat kolom mampu mencapai suhu tinggi. Alat kromatografi juga dilengkapi dengan perangkat pengolah data. Fase gerak yang membawa analit menuju kolom merupakan suatu gas dan disebut sebagai gas pembawa. Analisis bermula ketika sejumlah kecil sampel dimasukkan ke dalam injektor, yang mempunyai fungsi ganda untuk menguapkan sampel dan mencampurkannya dengan aliran gas untuk
menuju ke ujung depan kolom. Kolom biasanya merupakan suatu lubang (bore) sempit yang panjangnya dapat bervariasi dari 1-100 m, tergantung pada jenis dan kandungan fase diam. Pada ujung akhir kolom, fase gerak (gas pembawa) akan melalui suatu detektor dan dideteksi sebagai puncak-puncak kromatogram sebelum sampel keluar menuju atmosfer (Gholib dan Rohman, 2012)
Kromatografi gas saat ini telah dihubungkan dengan spektrometer massa yang mana gabungan ini biasa disebut dengan GC-MS yang merupakan singkatan dari gas chromatography-mass spectrometry. Pada teknik ini, eluen yang keluar dari kolom kromatografi gas selanjutnya akan masuk ke spektrometer massa untuk menghasilkan profil spektrum massa untuk tiap komponen. Teknik ini memberi keuntungan diperolehnya berat molekul komponen yang keluar. Teknik ini digunakan luas karena mampu menawarkan batas deteksi yang lebih kecil (lebih sensitif) (Gholib dan Rohman, 2012). Diagram skematik kromatografi gas-spektrometer massa dipaparkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Diagram skematik kromatografi gas-spektrometer massa
2.5 Tinjauan NyamukAedes aegypti
Aedes aegypti tersebar luas di wilayah tropis dan subtropic Asia Tenggara dan terutama di sebagian besar wilayah perkotaan. Akhir-akhir ini penyebaran Aedes aegypti di pedesaan relatif sering terjadi yang dikaitkan dengan pembangunan sistem persediaan air pedesaan dan perbaikan sistem transportasi (World Health Organization, 2004). NyamukAedes aegyptiumumnya memiliki habitat di lingkungan perumahan, di mana terdapat banyak genangan air bersih dalam bak mandi ataupun tempayan. Jenis ini menyenangi area yang gelap dan benda-benda berwarna hitam atau merah (Womack, 1993).
Gambar 2.5 Morfologi nyamukAedes aegypti
(Sumber: Ginanjar, 2008)
Morfologi nyamuk Aedes aegypti seperti dipaparkan pada Gambar 2.5 memperlihatkan betina dewasa memiliki tubuh berwarna hitam kecokelatan dan ukuran tubuhnya antara 3-4 cm, dengan mengabaikan panjang kakinya. Tubuh dan tungkainya ditutupi sisik dengan garis-garis putih keperakan. Di bagian
punggung (dorsal) tubuhnya tampak dua garis melengkung vertikal di bagian kiri dan kanan yang menjadi ciri dari nyamuk spesies ini. Sisik-sisik pada tubuh nyamuk pada umumnya mudah terlepas sehingga menyulitkan identifikasi pada nyamuk-nyamuk tua (Ginanjar, 2008).
Gambar 2.6Aedes aegyptijantan dan betina
(Sumber: Gandahusada, 2000)
Nyamuk jantan dan betina seperti yang dipaparkan pada Gambar 2.6 tidak memiliki perbedaan nyata dalam hal ukuran. Nyamuk jantan biasanya memiliki tubuh lebih kecil daripada betina dan terdapat rambut-rambut tebal pada antena nyamuk jantan. Kedua ciri ini dapat diamati dengan mata telanjang (Ginanjar, 2008).
NyamukAedes aegyptimemiliki klasifikasi sebagai berikut (Gandahusada, dkk., 2000).
Divisi : Arthropoda Classis : Insecta Ordo : Diptera Sub Ordo : Nematocera Super Famili : Culicoidea Famili : Culicidae Sub Famili : Culicinae
Genus : Aedes
Species : Aedes aegypti
Aedes aegyptibersifat aktif pada siang hari. Penularan penyakit dilakukan oleh nyamuk betina karena hanya nyamuk betina yang mengisap darah. Hal itu dilakukannya untuk memperoleh asupan protein yang diperlukannya untuk memproduksi telur. Nyamuk jantan memperoleh makanan dari sari bunga. Infeksi virus dapat mengakibatkan nyamuk kurang handal dalam mengisap darah sehingga nyamuk berulang kali menusukkan probosicnya, namun tidak berhasil menghisap darah sehingga nyamuk berpindah dari satu orang ke orang lain. Akibatnya risiko penularan virus menjadi semakin besar (Womack, 1993).
Gambar 2.7 Siklus hidup nyamukAedes aegypti
(Sumber: Kardinan, 2003)
Aedes aegypti mengalami metamorphosis yang sempurna. Seperti dipaparkan pada Gambar 2.7 nyamuk betina meletakkan telur di atas permukaan air dalam keadaan menempel pada diding tempat permukaannya. Telur berbentuk
elips berwarna hitam dan terpisah satu dengan yang lain. Seekor nyamuk betina dapat meletakkan rata-rata sebanyak 100 butir telur tiap kali bertelur, setelah kira-kira dua hari baru menetas menjadi larva, lalu mengadakan pengelupasan kulit sebanyak 4 kali, tumbuh menjadi pupa dan untuk menjadi dewasa memerlukan waktu kira-kira 9-10 hari (Gandahusada, dkk, 2000).
2.6 Repelan
Repelan adalah bahan-bahan kimia yang mempunyai kemampuan untuk menjauhkan serangga dari manusia sehingga dapat terhindar dari gigitan serangga. Repelan digunakan dengan cara menggosokkannya pada tubuh atau menyemprotkannya pada pakaian. Oleh karena itu harus memenuhi beberapa syarat yaitu tidak mengganggu pemakainya, tidak melekat atau lengket, baunya menyenangkan pemakainya dan orang sekitarnya, tidak menimbulkan iritasi pada kulit, tidak beracun, tidak merusak pakaian dan daya pengusir terhadap serangga hendaknya bertahan cukup lama.N,N-dietil-m-toluamida adalah salah satu contoh repelan yang tidak berbau, akan tetapi menimbulkan rasa terbakar jika mengenai mata, luka atau jaringan membranous (Soedarto, 1992). Repelan yang berbeda bekerja melawan hama yang berbeda pula. Oleh sebab itu, penting untuk memperhatikan kandungan aktif dari suatu repelan pada label produknya. N,N-dietil-m-toluamida tidak boleh digunakan pada bayi yang berumur di bawah 2 bulan. Anak-anak yang berumur 2 bulan atau lebih hanya dapat menggunakan produk dengan konsentrasiN,N-dietil-m-toluamida dibawah 10 % (Massachusetts Department of Public Health, 2008).
N,N-dietil-m-toluamida (DEET) diserap ke dalam tubuh melalui kulit. Penyerapannya melalui kulit tergantung dari konsentrasi dan pelarut dalam formulasi produk repelan tersebut. Konsentrasi DEET sebesar 15% dalam etanol akan diserap ke dalam tubuh rata-rata 8,4%. Penyerapannya ke dalam tubuh akan dimulai dalam 2 jam setelah penggunaan. Penyerapan DEET juga tergantung pada umur dan berat badan. Bayi yang berumur di bawah 2 bulan memiliki rasio luas permukaan tubuh terhadap berat tubuh yang lebih besar sehingga lebih mudah terserap dan mudah mencapai konsentrasi plasma yang tinggi. Kandungan repelan seperti DEET merupakan bahan korosif. Walaupun telah ditambahkan dengan zat-zat lain yang berfungsi sebagai pelembab, zat-zat ini tetap berbahaya (Badan Pengawas Obat dan Makanan, 2010).
Repelan dianggap efektif apabila hingga jam ke-6 daya proteksinya di atas 90%. Faktor kecil yang membuat tidak efektifnya repelan antara lain adalah faktor manusia. Manusia secara fisiologis mengeluarkan keringat yang dapat bercampur dengan zat-zat aktif yang dioleskan sehingga merubah struktur zat aktif tersebut (Komisi Pestisida Departemen Pertanian, 1995). Daun, akar, batang, biji, dan bunga merupakan bahan baku repelan yang berasal dari tanaman yang dapat dimanfaatkan dan diolah (Kardinan, 2003).
Petunjuk pemakaian repelan oleh EPA (Environmental Protection Agency), yaitu:
a. Penggunaan repelan hanya di kulit yang terbuka dan/atau di pakaian (seperti petunjuk di label). Jangan digunakan di kulit yang terlindungi pakaian.
c. Jangan digunakan di mata atau mulut dan gunakan sesedikit mungkin di sekitar telinga. Ketika menggunakan spray, jangan disemprotkan langsung ke wajah, tapi semprotkan terlebih dahulu ke tangan lalu sapukan ke wajah. d. Jangan biarkan anak-anak memegang produk repelan. Ketika menggunakan
pada anak-anak, letakkan terlebih dahulu pada tangan kita lalu gunakan pada anak.
e. Gunakan repelan secukupnya untuk kulit yang terbuka dan/ atau pakaian. Jika penggunaan repelan tadi tidak berpengaruh, maka tambahkan sedikit lagi. f. Setelah memasuki ruangan, cuci kulit yang memakai repelan dengan sabun
dan air atau segera mandi. Ini sangat penting ketika repelan digunakan secara berulang pada satu hari atau pada hari yang berurutan. Selain itu, pakaian yang sudah terkena repelan juga harus dicuci sebelum dipakai kembali.
g. Jika kulit mengalami ruam/ kemerahan atau reaksi buruk lainnya akibat penggunaan repelan, berhentikan penggunaan repelan, bersihkan kulit dengan sabun dan air. Jika pergi ke dokter, bawa repelan yang digunakan untuk ditunjukkan pada dokter.
2.7 Pengujian aktivitas repelan (minyak atsiri)
Pengujian repelan nyamuk dilakukan terhadap relawan yang relatif memiliki kesamaan usia, warna kulit, dan jenis kelamin. Pengujian aktivitas repelan terhadap nyamuk dilakukan dengan mengoleskan sampel dengan konsentrasi yang berbeda pada lengan relawan dengan 6 perlakuan yaitu: lotion antinyamuk kemasan sebagai kontrol positif, pelarut sebagai kontrol negatif dan 4
sampel dengan konsentrasi yang berbeda. Diamati hinggapan nyamuk selama 6 jam dengan melakukan tiga kali ulangan (Harold, 1960).
Hewan uji yang digunakan dikelompokkan menjadi dua yaitu kelompok kontrol dan kelompok bahan uji. Media uji berupa sangkar dengan lubang sirkuler berisi 30 ekor nyamuk yang dipuasakan sehari sebelum percobaan. Waktu pertama kali nyamuk hinggap setelah tangan relawan diolesi dengan repelan disebut waktu penolakan.
