Oseana, Volume XV, Nomor 2 : 77 - 84 ISSN 0216-1877
SENYAWA TERPEN DALAM KARANG LUNAK ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA)
oleh
ANNA E. W. MANUPUTTY 1) ABSTRACT
TERPENOID OF SOFT CORALS ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA ).
Soft corals are one of the most important group of animals on the coral reef area.
They produce natural compounds that play important roles in their ecology. The majority of their products belong to the chemical class called terpenes. This compound is toxic. It can be released and distributed into the water colum. Some soft corals do in fact suffer local mortality from hard corals by direct contact or tissue necrosis and growth retardation without contact. The terpenes role as allelopathic agents. The other functions are as anti-predatory in competition for space and in reproduction.
The main species which is known has the highest toxicity is Sinularia flexibilis (QUOY
& GAIMARD).
PENDAHULUAN
Karang lunak (Alcyonaria) tersebar lu- as di perairan Indo-Pasifik. Dalam suatu eko- sistem terumbu karang, kedudukannya me- nempati urutan kedua sesudah karang batu, jika ditinjau dari jumlah jenis serta ukuran koloninya. Peranannya selain sebagai salah satu hewan penyusun ekosistem terumbu karang, karang lunak merupakan hewan pemasok terbesar senyawa karbonat yang berguna bagi pembentukan terumbu. Hal ini telah terbukti sejak diketemukannya sejum- lah besar spikula berkapur di dalam jaringan tubuhnya, yang tidak ditemukan pada he-
wan-hewan lain yang hidup di terumbu karang yang sama (KONISHI1981).
Sisi lain dari kehidupan hewan ini yaitu sifat allelopatik yang dimilikinya.
Di satu pihak sifat ini menguntungkan bagi hewan itu sendiri, tetapi merugikan bagi hewan lain di sekitarnya karena dapat meng- hambat pertumbuhan bahkan mematikan he- wan lain terutama yang hidup melekat di sekitarnya (SAMMARCO et al 1983). Cara mematikan ini dilakukan dengan jalan me- ngeluarkan zat beracun yang terdiri dari se- nyawa organik yang disebut terpen. Bebera- pa pakar telah berhasil mengektraksi senya- wa terpen dari beberapa marga karang lu- nak seperti Sinularia, Lobophytum, Sar-
77
cophyton, Xenia dan Clavularia (TURSCH et al 1978, COLL et al 1982, 1983). Dari beberapa percobaan di alam telah dibukti- kan bahwa jenis-jenis hewan yang mengan- dung senyawa terpen yang toksis dapat me- matikan biota lain di sekitarnya, baik se- cara kontak langsung atau berdekatan (SAMMARCO et al 1983). Demikian pula dengan hasil-hasil percobaan di laborato- rium oleh BAKUS (1981) menunjukkan bahwa 88% dari ekstrak karang lunak ter- bukti mengandung zat yang bersifat racun terhadap ikan..
Tulisan ini mengetengahkan beberapa karang lunak yang mengandung senyawa terpen, terutama dari marga Sinularia, Lobophytum, dan Xenia, serta pengaruh allelopatiknya terhadap biota di sekitarnya terutama karang batu.
ASAL MULA SENYAWA TERPEN PADA KARANG LUNAK
Terpen merupakan suatu kelompok se- nyawa kimia dari golongan hidrokarbqn isometik yang mempunyai rumus molekul CJQH^. Senyawa ini umumnya ditemu- kan dalam minyak esensial atau minyak asiri dari tumbuh-tumbuhan yang ber- daun harum seperti ekaliptus atau dalam bentuk terpentin dari sebangsa pinus, damar, karet dan sebagainya. Senyawa ini berbau harum atau wangi dan sering digunakan dalam industri farmasi terutama dalam pembuatan obat-obat antibiotika, anti-jamur dan anti-tumor.
Karang lunak umumnya mempunyai bau atau aroma yang tajam. Hal ini dapat dibuktikan pada waktu hewan tersebut baru diambil dari laut. Telah diketahui bah- wa senyawa terpen hanya dihasilkan oleh golongan tumbuh-tumbuhan, sehingga men- jadi suatu pertanyaan bila diketahui karang lunak juga dapat menghasilkan senyawa ter-
pen. Para pakar telah dapat membuktikan darimana asalnya senyawa tersebut.
Sejak diketahuinya sampai seberapa ja- uh golongan Coelenterata dapat hidup ber- simbiosa dengan zooxanthella yaitu sejenis alga uniseluler, para pakar mulai menduga- duga darimana asalnya senyawa terpen ter- sebut. Dalam hal ini jenis zooxanthella yang ditemukan ialah Gymnodinium microadria- ticum Freudenthal. Ada tiga kemungkinan yaitu pertama dihasilkan oleh polip karang sendiri, kedua oleh zooxanthella sendiri dan ketiga dihasilkan oleh keduanya yaitu hasil asosiasi polip karang dengan zooxan- .thella. Dengan mengisolasi salah satu simbi- on belum dapat dibuktikan asalnya senyawa tersebut, karena senyawa yang dihasilkan oleh salah satu partner diperkirakan dapat langsung dipindahkan ke partner yang lain.
Cara lain ialah dengan mencoba mengeks- traksi kristal krasin asetat dari jaringan tu- buh sejenis gorgonia yaitu Pseudoplexa- ura porosa. Pada jenis ini telah diketahui bahwa kerjasama antara zooxanthella dengan polipnya dapat menghasilkan senyawa kra- sin asetat. Percobaan selanjutnya membukti- kan bahwa senyawa terpen ditemukan dalam bentuk sesquiterpen dalam tubuh zooxan- thella yang diisolasi. Senyawa sesquiterpen ini juga terbukti dihasilkan oleh jaringan tubuh gorgonia tadi. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa sesquiterpen di- hasilkan oleh polip gorgonia sedangkan se- nyawa terpen lainnya yaitu diterpen dihasil- kan oleh zooxanthella. Peranan zooxanthe- lla dalam memproduksi terpen didukung oleh kenyataan bahwa di laboratorium ter- pen dideteksi hanya pada hewan-hewan yang hidup bersimbiosa dengan alga uniseluier tadi. Jenis-jenis hewan yang kurang atau ti- dak mengandung alga ini tidak dapat meng- hasilkan senyawa terpen. Sebagai contoh senyawa eunicellin ditemukan pada jenis
gorgonia Eunicella stricta, tapi tidak ditemu- kan pada jenis gorgonian E. stricta var aphy- ta yang hidup di laut dalam. Hal ini dise- babkan tempat hidupnya tidak dijangkau oleh sinar matahari yang diperlukan oleh alga ini untuk berfotosintesa.
Berbagai penelitian telah dilakukan terhadap kandungan terpen pada berbagai jenis Coelenterata. Banyaknya kandungan zooxanthella di dalam jaringan tubuh je-nis- jenis tersebut mempengaruhi baik pro-duksi maupun ciri khas kimiawi senyawa terpen yang dihasilkannya. Senyawa terpen yang terdapat dalam jenis hewan yang ber-beda mempunyai struktur kimia yang ber-beda pula..
Faktor lain yang mempengaruhi ciri khas kimiawi terpen tersebut ialah faktor geografi. Sebagai contoh, 5. flexibilis yang hidup di perairan Maluku dengan yang hidup di perairan Great Barrier Reef meng- andung senyawa terpen yang berbeda (TURSCH etal 1978).
FUNGSI SENYAWA TERPEN PADA KARANG LUNAK
BAKUS (1981) menyatakan bahwa tingkat toksisitas senyawa terpen berhu- bungan dengan jenis biota yang hidup menetap dan melekat di dasar atau biota yang bergerak lambat. Umumnya senyawa terpen dalam tubuh karang lunak berfungsi sebagai pelengkap kegiatan fisik, mengingat tekstur tubuhnya yang lunak dan lentur.
Beberapa fungsi dan peranan terpen pada karang lunak dijelaskan selanjutnya.
Terpen sebagai racun untuk melawan pre- dator
Pada umumnya di perairan terumbu karang hidup bermacam-macam predator karang lunak seperti ikan, krustasea, ekhi- nodermata dan Iain4ain. Secara morfologi
tubuh karang lunak lentur dan lunak. Hi- dupnya menetap dan melekat di dasar se- hingga tidak dapat menghindari serangan predator. Selain itu tubuhnya kaya akan unsur-unsur nutrisi yang penting seperti protein, lemak, dan karbohidrat,yang meru- pakan sumber makanan yang bernilai tinggi bagi predator.
Hasil analisis kimia menunjukkan bah- wa 50% dari ekstrak senyawa terpen ini ber- sifat racun (COLL & SAMMARCO, 1986).
Hal ini telah dibuktikan dengan jalan mem- berikan hasil ekstrak dari sejumlah karang lunak yang hidup di perairan Great Barrier Reef kepada sejenis ikan pemakan nyamuk (Gambusia affinis).
Tingkat toksisitas pada masing-masing suku sampai ke jenis bervariasi dari meng- hambat, merusak sampai mematikan preda- tor. Demikian pula hubungannya dengan tekstur tubuh karang lunak. Pada jenis ter- tentu yaitu yang tubuhnya lentur karena kandungan spikulanya sedikit, mengandung senyawa terpen yang tingkat toksisitasnya tinggi seperti marga Xenia, Heteroxenia dan S. flexibilis. Sedangkan pada jenis-je- nis yang teksturnya kaku, merambat dan agak keras karena mengandung banyak spikula yang besar-besar bahkan mencuat ke luar dinding tubuh, mengandung senyawa terpen dengan tingkat toksisitas yang rendah seperti S. dura dan Dendronephthya sp. Spi- kula-spikula ini melindungi polip maupun koloni terhadap serangan predator. Beberapa predator khusus seperti Ovula ovum dan Phyllodedesmium longicirra hidupnya ber- simbiose dengan karang lunak dan bersifat komensalis.
Terpen sebagai senyawa untuk menyelamat- km makanan dari biota lain.
Senyawa terpen berbau harum dan ju- ga mempunyai rasa yang enak, tetapi diba- lik semua ini terkandung racun yang dapat 79
membinasakan biota lain. Beberapa perco- baan telah dilakukan untuk menguji apakah ekstrak karang lunak juga dapat mempenga- ruhi makanan ikan. Hal ini dilakukan dengan jalan mencampur hasil ekstrak karang lunak dalam konsentrasi yang berbeda-beda dengan makanan ikan. Hasil lain yang diperoleh menunjukkan bahwa 90% makanan yang dicampur dengan hasil ekstrak pada konsen- trasi tinggi akan dihindari ikan. Demikian pula dengan makanan yang dicampuri eks- trak konsentrasi rendah, 55% dari makanan ini juga dihindari ikan. Dari percobaan ini disimpulkan bahwa karang lunak dengan senyawa terpennya berpengaruh terhadap makanan ikan. Jadi dengan perantaraaan bau atau aroma yang dikeluarkan oleh ka- rang lunak ke dalam air laut di sekitarnya, dapat menghalang-halangi biota lain yang mencari makan di tempat tersebut. Bau atau aroma ini merupakan daya tarik tersendiri bagi biota-biota lain. Beberapa karang lunak yang berbau tidak enak tidak berbahaya, sedangkan yang berbau harum dapat mema- tikan.
PERANAN TERPEN DALAM MEREBUT RUANG LINGKUP
Biota-biota lain yang hidup melekat di terumbu karang mempunyai mekanisme ter- sendiri untuk merebut ruang lingkup hidup- nya. Karang batu misalnya dapat mengguna- kan sel penyengat (nematosis) untuk mem- bunuh biota lain yang bertetangga dengan- nya. Hal ini merupakan salah satu cara
untuk merebut ruang lingkup. Karang lu- nak tidak memiliki sel penyengat tetapi memiliki senyawa terpen yang bersifat racun. Beberapa karang lunak dengan ban- tuan terpen dapat melemahkan bahkan me- matikan biota sesil yang hidup di sekitar- nya, seperti karang batu atau karang lunak jenis lainnya.
Beberapa percobaan telah dilakukan di perairan Great Barrier Reef dengan jalan menempatkan koloni-koloni karang lunak jenis Lobophytum pauciflorum (L) dan Xenia sp. (X) yang berdekatan dan bersen- tuhan dengan koloni karang batu Porites andrewsi (Po) dan Pavona cactus (Pa), (Gambar 1). Ternyata pada perlakuan karang lunak yang bersentuhan langsung dengan karang batu, karang batunya akan mati (Gambar 1 A, C, D). Demikian pula yang di- letakkan berdekatan satu dengan lainnya tapi tidak bersentuhan (Gambar 1 B), juga mengakibatkan kematian bagi karang batu.
Kemampuan senyawa terpen pada karang lunak untuk bersaing dalam merebut ruang lingkup dapat berakibat menghambat per- tumbuhan, mematikan jaringan karang batu secara perlahan-lahan (tissue necrosis) dalam keadaan tidak bersentuhan. Sedangkan bila bersentuhan, dapat secara cepat memati- kan karang batu. Keadaan seperti ini yang disebut allelopatik, yaitu kemampuan suatu jenis biota untuk menghambat atau mema- tikan biota lain di sekitarnya secara langsung dengan menggunakan senyawa beracun.
Setelah mematikan karang batu daerah di sekitarnya langsung dikuasai oleh karang lunak.
PENGARUH SENYAWA TERPEN DALAM PROSES REPRODUKSI
Karang lunak diketahui berkembang biak dengan tiga cara yaitu :
— fertilisasi eksternal, yaitu telur yang di- buahi tetap tinggal pada permukaan tubuh.
— fertilisasi eksternal, yaitu telur yang di- buahi akan berkembang menjadi pla- nula yang planktonis.
— reproduksi aseksual dengan pelebaran atau pertumbuhan koloni, dan fragmen- tasi.
Senyawa terpen berperan dalam siklus reproduksi seksual terutama dalam proses pematangan gonad. Hal ini terlihat pada kandungan terpen yang meningkat pada waktu ovulasi. Demikian pula konsentrasi terpen meninggi dalam telur pada saat dile- paskan ke air, sampai menjadi planula ke- mudian melekat di dasar. Konsentrasinya semakin menurun pada waktu musim ka- win berakhir. Hal ini membuktikan bahwa senyawa tersebut membantu dalam proses fertilisasi sampai perlekatan dan pertumbuh- an larva. Secara ringkas fungsi-fungsi dari senyawa terpen pada karang lunak dapat dilihat dalam skema pada Gambar 2. Bebe- rapa jenis senyawa terpen yang sering ter- dapat dalam tubuh karang lunak disajikan dalam Tabel 1.
Salah satu jenis karang lunak yang mempunyai kandungan terpen yang sangat beracun dan dapat mematikan karang batu baik secara kontak langsung atau berdekatan letaknya ialah Sinularia flexibilis. COLL et al. (1982 ) telah mengisolasi senyawa ter- pen beracun dari perairan di sekitar karang lunak jenis ini dan mencatat bahwa pertum- buhan karang batu akan terhambat, terjadi pada jarak 30 cm dari karang lunak. Pada jarak ≤ 15 cm akan terjadi kematian (Gambar 3). Sifat allelopatik dari jenis ini sangat ting- gi. Pada gambar tersebut tampak jelas bahwa
pada jarak terdekat dengan koloni karang lu- nak ini tidak ada karang batu atau karang lunak lainnya. Sedangkan karang batu yang terdekat yaitu Pavona cactus mulai menga- lami hambatan pertumbuhan.
Sisi lain dari senyawa terpen dari je- nis ini ialah dengan berhasil diekstraksinya senyawa Sinularin dan Dihydro sinularin, yang akhir-akhir ini diketahui sebagai senya- wa anti-kanker dari laut (WEINHEIMER et al. 1977). Penelitian selanjutnya tentang senyawa anti-kanker ini perlu dilanjutkan.
Gambar 3. Hambatan pertumbuhan Pavona cactus akibat sifat allelopatik dari Sinularia flexibilis. (SAMM ARCO et al 1983).
83
DAFTAR PUSTAKA
BAKUS, G.J., 1981 Chemical defence me- chanisms on the Great Barrier Reef, Australia. Science 211 : 497 - 499.
COLL, J.C., B.F. BOWDEN, D.M. TAPIO- LAS, and W.C. DUNLAP, 1982. In situ : Isolation of allelochemicals released from Soft corals (Coelenterata; Octocorallia) : a totally submersible sampling appara- tus. J. Exp. Mar. Biol Ecol 60 : 293 - 299.
COLL, J.C., B.F. BOWDEN, D:M. TAPIO- LAS, R.H. WILLIS, P. DJURA, M. STEA- MER and L. TROTT, 1983. The terpe- noid chemistry of soft corals and its implications. Tetrahedron 41 (6) : 1083-1092.
COLL, J.C., and P.W. SAMMARCO, 1986.
Soft corals : Chemistry and ecology.
Oceanus 29 (2) : 33-37.
KONISHI, K., 1981. Alcyonarian spiculite : Limestone of soft corals. Proc. of the Fourth Int. Coral Reef Sym. 1 : 643 - 649.
SAMMARCO, P.W., J.C. COLL, S. LA BARRE, and B. WILLIS, 1983. Compe- titive strategies of soft corals (Coelen- terata : Octocorallia) : allelophatic effects on selected scleractinian corals. Coral Reef 7 ( 3 ) : 173-178.
TURSCH, B., J.C. BRAEKMAN, D. DALO- ZE and M. KASIN, 1978. Terpenoid from Coelenterata. In : Scheuer P.J.
(ed.). Marine Natural Products, Chemi- cal and Biological Perspectures II Acade- mic Press N.Y.: 247 - 296.
WEINHEIMER, A.J., J.A. MATSON, H.M.
BILAYET and D. van der HELM, 1977.
Marine anticancer agents Sinularin and Dihydro Sinularin, new cembranolide diterpenes from the soft coral Sinularia flexibilis, Tetrahedron Lett. : 2923 - 2926.
