33
AKTIVITAS ANTI RAYAP EKSTRAK DAUN JERUK BALI (
Citrus maxima
(Burm
.
)
Merr
.
) TERHADAP RAYAP TANAH
Coptotermes
sp
.
Nur Azizah1*, Afghani Jayuska1, Harlia1
1Program Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura,
Jl. Prof. Dr. H Hadari Nawawi, Pontianak *email: [email protected]
ABSTRAK
Tanaman jeruk bali (Citrus maxima (Burm.) Merr.) merupakan tanaman yang memiliki banyak manfaat baik dalam bidang pangan, pengobatan maupun sebagai pestisida nabati. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat anti rayap ekstrak daun jeruk bali yang diuji terhadap rayap tanah Coptotermes sp.,serta menentukan senyawa yang diduga berperan aktif sebagai anti rayap. Penelitian ini dibagi atas tiga tahapan, yaitu ekstraksi, skrining fitokimia, dan uji aktivitas anti rayap. Hasil skrining fitokimia menggunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT) menunjukkan bahwa ekstrak daun jeruk bali mengandung senyawa golongan alkaloid, flavonoid, fenolik, steroid, triterpenoid, dan saponin. Uji aktivitas anti rayap dilakukan dengan metode umpan paksa. Ekstrak yang menyebabkan kematian rayap paling tinggi dengan
pengurangan berat kertas umpan paling kecil berturut-turut adalah fraksi metanol (LC50
0,248%), fraksi n-heksana (LC50 0,567%), ekstrak metanol (L C50 1,249%), dan fraksi etil asetat
(LC50 2,805%). Senyawa golongan fenolik dan saponin yang terdapat di dalam fraksi metanol diduga berperan aktif sebagai anti rayap. Berdasarkan hasil penelitian ekstrak daun jeruk bali memiliki aktivitas anti rayap terhadap rayap tanah Coptotermes sp..
Kata Kunci: anti rayap, Coptotermes sp., Citrus maxima (Burm.) Merr., skrining fitokimia
PENDAHULUAN
Rayap merupakan serangga sosial yang mempunyai peranan penting dalam proses dekomposisi material organik yang mengandung selulosa, menjadi material anorganik seperti karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, dan lain-lain. Perubahan lingkungan yang signifikan menyebabkan terganggunya keseimbangan alam dan memaksa serangga ini untuk mencari sumber makanan dari luar habitatnya. Dewasa ini, masyarakat lebih mengenal rayap sebagai hama yang menyerang tanaman serta konstruksi bangunan dan menyebabkan kerugian yang besar (Nandika dkk., 2003).
Indonesia yang sebagian besar daratannya mempunyai iklim tropis, dengan curah hujan dan kelembapan cukup tinggi sangat mendukung bagi habitat rayap, sehingga sebanyak 10% jenis rayap yang ada di dunia dapat hidup dengan baik. Jenis-jenis rayap tersebut umumnya tidak menyerang tanaman hidup, kecuali kebanyakan Coptotermes sp., bahkan
serangannya dapat mencapai lantai 26 gedung bertingkat (Nandika dkk., 2003).
Upaya pengendalian rayap yang masih mengandalkan cara konvensional menggunakan termitisida yang mengandung senyawa golongan organoklorin, organofosfat, piretroid, fenil pirazol, dan nitro guanidine. Termitisida ini telah terbukti ampuh, namun mempunyai kelemahan dari segi keamanan terhadap operator dan masyarakat di sekitarnya, sulit diuraikan, mencemari udara, meracuni ikan, serta data long term protection yang tidak lengkap (Nandika dkk., 2003). Selain itu, termitisida yang mengandung senyawa kimia fumigan seperti sulfuril fluorida dan metil bromida telah dilaporkan dapat merusak lapisan ozon (Supriyadi dan Ismanto, 2010). Oleh karena itu sangat diperlukan adanya biotermitisida yang ampuh dan ramah lingkungan sebagai pengganti termitisida sintetik.
34 Beberapa penelitian telah melaporkan potensi tanaman dari genus Citrus sebagai termitisida alami, diantaranya kulit buah jeruk Pontianak (Citrus nobilis Lour.) dan daun jeruk sambal (Citrus microcarpa Bunge.) (Lestari, 2014; Novitasari, 2014) terhadap rayap Macrotermes sp.. Namun, hingga saat ini belum ditemukan literatur yang mencantumkan penelitian mengenai bioaktivitas ekstrak daun jeruk bali (Citrus
maxima (Burm.) Merr.) sebagai
biotermitisida.
Mehta dkk. (2011) dan Rahmi dkk. (2013) melaporkan hasil skrining fitokimia golongan senyawa alkaloid, saponin, karbohidrat, fenolik, flavonoid, steroid, terpenoid dan kumarin dari ekstrak daun jeruk bali. Tanaman yang mengandung golongan senyawa alkaloid, saponin, polifenol, flavonoid, steroid dan terpenoid telah banyak diteliti mempunyai potensi sebagai pestisida alami, dan telah dilaporkan pula mempunyai aktivitas anti rayap yang kuat terhadap rayap tanah Coptotermes sp. (Nurhasanah dkk., 2014; Cahyadi, 2009; Sudrajat, 2012). Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini dilakukan untuk mengetahui toksisitas dan aktivitas anti rayap ekstrak daun jeruk bali, serta menentukan senyawa yang diduga berperan aktif sebagai anti rayap.
METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan
Sampel daun jeruk bali diambil dari kebun masyarakat Desa Madusari Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat dan diidentifikasi di Herbarium Bogoriense LIPI Bogor. Alat-alat yang digunakan diantaranya adalah alat-alat gelas kimia yang umum digunakan di Laboratorium Kimia Organik, aluminium foil, kertas saring, botol semprot, botol vial 100 ml, kertas label, oven, autoklaf, neraca analitik, plat KLT silica del F254, alat penangas, evaporator yang dilengkapi dengan sistem vakum (rotary vacuum evaporator), lampu UV 254 nm dan 366 nm serta seperangkat alat uji termitisida. Bahan-bahan yang digunakan adalah berbagai jenis pelarut organik diantaranya metanol (teknis), n-heksana (teknis), etil asetat (teknis), kloroform (merck p.a), serium sulfat (Ce(SO4)2.2H2O), aluminium klorida
(AlCl3), H2SO4 (merck p.a), etanol (teknis),
plat kromatografi lapis tipis silica gel 60 F254
(merck), akuades, kertas Whattman No. 41, fipronil, serta rayap tanah Coptotermes sp. Metodologi Penelitian
Ekstraksi
Daun segar sebanyak 3,6 kg dibersihkan dan dikeringanginkan di dalam ruangan tertutup lalu diserbukkan. Serbuk daun jeruk bali sebanyak 900 g dimaserasi menggunakan pelarut metanol teknis pada suhu kamar selama 1x24 jam. Maserasi diulangi hingga senyawa metabolit sekunder di dalam sampel terekstrak seluruhnya dan maserat dipekatkan menggunakan rotary
vacuum evaporator sehingga diperoleh
ekstrak metanol.
Ekstrak metanol sebanyak 28 g dilarutkan dengan 700 ml metanol dan dipartisi bertingkat menggunakan n-heksana dan etil asetat sehingga diperoleh fraksi metanol, fraksi etil asetat, dan fraksi n-heksana. Ekstrak metanol dan masing-masing fraksi dilakukan uji fitokimia menggunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT) dengan eluen kloroform : metanol (95:5). Ekstrak dilarutkan dengan pelarut yang sesuai, ditotolkan pada plat KLT lalu diamati di bawah sinar UV 254 nm dan 366 nm. Reagen penampak noda digunakan untuk memudahkan identifikasi senyawa metabolit sekunder di dalam ekstrak. Reagen serium sulfat digunakan untuk mendeteksi senyawa golongan alkaloid dan fenolik, reagen AlCl3 digunakan untuk senyawa
golongan flavonoid dan reagen Lieberman-Buchard digunakan untuk senyawa golongan triterpenoid dan steroid. Identifikasi senyawa golongan saponin dilakukan dengan uji pembentukan busa (Harborne, 1987).
Uji Toksisitas dan Penghambatan Makan (Antifeedant test) ekstrak Daun Jeruk Bali (Citrus maxima (Burm.) Merr.)
Aklimasi Rayap Tanah Coptotermes sp. Koloni rayap diambil dengan cara memotong pohon karet yang tumbang dan terserang rayap tanah Coptotermes sp. dari perkebunan karet masyarakat Desa Madusari Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat. Koloni rayap dimasukkan ke dalam bak hitam yang berisi pasir lembab dan ditutup dengan menggunakan kain hitam.
35 Aklimasi dilakukan minimal 2 minggu sebelum aplikasi agar rayap sudah beradaptasi dengan lingkungan baru. Hanya rayap aktif yang digunakan pada penelitian ini.
Uji Toksisitas dan Penghambatan Makan (Antifeedant test)
Uji toksisitas dan antifeedant dilakukan berdasarkan metode dari Sudrajat (2012) dengan beberapa modifikasi. Kertas Whattman no.41 dengan diameter 2 cm direndam selama 1 jam ke dalam larutan ekstrak dengan konsentrasi (b/v) 0% (kontrol negatif), 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% dan larutan fipronil 0,25% (v/v). Kertas umpan dikeringkan di dalam desikator selama 24 jam lalu ditimbang. Rayap Coptotermes sp. sebanyak 45 ekor kasta pekerja dan 5 ekor kasta prajurit dimasukkan kedalam bejana uji (diameter atas 6 cm, diameter bawah 5 cm, dan tingggi 5 cm) yang berisi 20 g pasir steril dan 4 ml akuades. Kertas umpan diletakkan di atas pasir dengan alas plastik striming dan ditutup dengan menggunakan kain hitam lalu disimpan di ruang yang gelap (Gambar 1.). Analisis Data
Toksisitas ekstrak daun jeruk bali dinyatakan dalam Lethal Concentration (LC50) dan ditentukan dengan analisis probit
menggunakan IBM SPSS statistics 20. Mortalitas rayap pada hari ke-7 dihitung dengan menggunakan rumus:
Keterangan: M0: jumlah rayap mula-mula M1: jumlah rayap mati
Antifeedant test dilakukan selama 7 hari dan dihitung berdasarkan persentase pengurangan berat (PB) kertas umpan pada hari terakhir pengamatan. Pengurangan berat kertas umpan dihitung menggunakan rumus:
Keterangan: B1: berat kering kertas umpan sebelum pengumpanan (g)
B2: berat kering kertas umpan setelah pengumpanan (g)
PB: pengurangan berat
Gambar 1. Bejana uji rayap HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi
Hasil ekstraksi dan partisi daun jeruk bali dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil ekstraksi dan partisi daun jeruk bali Nama zat Berat kering (g) Rendemen (%) Ekstrak metanol 30 3,3 Fraksi n-heksana 3,02 10,78* Fraksi etil asetat 13,47 48,10* Fraksi metanol 11,26 40,21* Keterangan: *: rendemen fraksi terhadap ekstrak metanol yang dipartisi
Berdasarkan Tabel 1. dapat diketahui bahwa ekstrak dengan rendemen terbesar ialah fraksi etil asetat. Hal ini menunjukkan bahwa komponen senyawa penyusun ekstrak daun jeruk bali sebagian besar berupa senyawa polar yang terdistribusi ke dalam pelarut etil asetat.
Skrining fitokimia senyawa golongan alkaloid menunjukkan hasil positif jika penyemprotan dengan reagen serium sulfat menghasilkan bercak noda berwarna coklat jingga dengan visualisasi pada sinar tampak dan pendar hijau muda dengan visualisasi menggunakan sinar UV 366 nm (Pratiwi dkk., 2012). Uji senyawa golongan flavonoid menunjukkan hasil positif jika terbentuk pendar kuning-hijau setelah disemprot reagen AlCl3 dan visualisasi menggunakan
sinar UV 366 nm (Harborne, 1987; Handayani dkk., 2014). Uji senyawa golongan fenolik menunjukkan hasil positif jika terbentuk bercak berwarna coklat setelah
36 disemprot reagen serium sulfat dan dibantu dengan pemanasan untuk mempercepat reaksi (Harborne, 1987; Pratiwi dkk., 2012). Uji senyawa golongan terpenoid menunjukkan hasil positif steroid jika terbentuk bercak berwarna biru dan positif triterpenoid jika terbentuk bercak berwarna merah-ungu setelah disemprot reagen Lieberman-Buchard dan dibantu dengan pemanasan (Hebrianto dkk., 2015). Hasil skrining fitokimia ekstrak daun jeruk bali dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil uji fitokimia ekstrak daun jeruk bali (C. maxima (Burm.) Merr.)
Metabolit sekunder Ekstrak metanol Fraksi metanol Fraksi etil asetat Fraksi n -heksana Alkaloid + - + + Flavonoid + + - - Fenol + + - + Steroid + - + + Triterpenoid + - + + Saponin + + - -
Uji Toksisitas dan Penghambatan Makan (Antifeedant test)
Toksisitas ekstrak daun jeruk bali terhadap rayap tanah Coptotermes sp. dinyatakan dalam nilai LC50 dan dapat dilihat
pada Gambar 1. Nilai LC50 menunjukkan
konsentrasi di mana ekstrak mampu menyebabkan kematian 50% sasaran yang diuji (Boyd, 2005). Semakin rendah nilai LC50
ekstrak maka toksisitasnya semakin tinggi dan aktivitas biotermitisida ekstrak semakin kuat. Berdasarkan Gambar 2. dapat diketahui bahwa toksisitas fraksi metanol daun jeruk bali lebih tinggi dibanding dengan ekstrak metanol dan fraksi lainnya.
Senyawa golongan saponin dan fenolik diduga memberikan kontribusi terhadap besarnya efek toksik fraksi metanol sebagaimana juga telah dilaporkan oleh peneliti sebelumnya (Sudrajat, 2012; Shalehah, 2011; Nurhasanah dkk., 2014; Zulyusri dkk., 2012). Efek racun perut dari saponin ini diduga dapat mematikan
protozoa simbion yang bersimbiosis di dalam usus belakang rayap Coptotermes sp., mengakibatkan selulosa yang dimakan tidak dapat dicerna dengan baik, sehingga nutrisi dan energi yang dibutuhkan rayap tidak tercukupi dan berujung kematian.
Gambar 2. Nilai LC50 ekstrak daun jeruk bali
Keterangan: 1: ekstrak metanol; 2: fraksi metanol; 3: fraksi etil asetat; 4: fraksi n-heksana
Mekanisme peracunan rayap diduga akibat efek racun perut dari ekstrak, dan dapat dilihat pada Gambar 3., dimana kertas umpan dengan perlakuan ekstrak dimakan oleh rayap. Hal ini juga ditemukan pada penelitian yang dilakukan oleh Tarmadi dkk. (2007). Efek racun perut dari ekstrak ini semakin diperkuat dengan cara membandingkan tingkat konsumsi rayap terhadap kertas umpan yang telah direndam ekstrak dan kertas umpan pada kontrol negatif. Hampir semua kertas umpan pada kontrol negatif dimakan rayap
( 80%)
namun tingkat mortalitasnya sangat kecil (≤10%), sedangkan pengurangan berat kertas umpan dengan perlakuan ekstrak lebih kecil dari kontrol negatif dengan mortalitas yang lebih tinggi. Gambar 3. Menunjukkan hubungan konsentrasi terhadap mortalitas rayap, di mana mortalitas rayap meningkat seiring meningkatnya konsentrasi ekstrak pada kertas umpan.1.249 0.248 2.805 0.567 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 2 3 4
37 Sifat antifeedant ekstrak dapat diketahui melalui pengurangan berat (PB) kertas umpan dan dapat dilihat pada Gambar 4. Berdasarkan Gambar 4. dapat dilihat urutan persentase pengurangan berat kertas umpan yang paling kecil ke yang paling besar berturut-turut adalah fraksi metanol, fraksi n-heksana, ekstrak metanol dan fraksi etil asetat. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa metabolit sekunder yang terdapat di dalam fraksi metanol paling baik dalam memberikan ketahanan kertas umpan terhadap rayap dibandingkan ekstrak metanol, fraksi etil asetat dan fraksi n-heksana. Peningkatan konsentrasi juga mempengaruhi ketahanan kertas umpan di
mana persentase pengurangan berat kertas umpan semakin kecil pada perlakuan dengan konsentrasi yang lebih tinggi.
Persentase pengurangan berat kertas umpan berbanding terbalik dengan mortalitas rayap dan berbanding lurus dengan nilai LC50. Semakin tinggi toksisitas
ekstrak, mortalitas rayap akan semakin besar, dan pengurangan berat kertas umpan semakin kecil karena jumlah individu rayap yang memakan kertas umpan semakin sedikit. Berdasarkan data-data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa ekstrak daun jeruk bali mempunyai aktivitas anti rayap terhadap rayap tanah Coptotemes sp..
(a) (b)
(c) (d)
Keterangan gambar: (a) ekstrak metanol, (b) fraksi metanol, (c) fraksi etil asetat, Gambar 3. Hubungan log konsentrasi terhadap probit kematian
38 SIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh simpulan sebagai berikut:
1. Nilai LC50 (%) ekstrak metanol, fraksi
metanol, fraksi etil asetat, dan fraksi n-heksana berturut-turut yaitu 1,249%, 0,248%, 2,805%, dan 0,567%.
2. Berdasarkan uji toksisitas dan uji penghambatan makan dapat diketahui bahwa fraksi metanol memiliki potensi yang paling tinggi sebagai biotermitisida, dibandingkan dengan ekstrak metanol, fraksi etil asetat dan fraksi n-heksana.
3. Senyawa golongan fenolik dan saponin diduga berperan aktif terhadap aktivitas anti rayap fraksi metanol dari ekstrak daun jeruk bali.
DAFTAR PUSTAKA
Boyd C.E., 2005, LC50 Calculation Helps
Predict Toxicity, Sustainable Aquaculture Practices, Global Aquaculture Advocate.
Cahyadi R., 2009, Uji toksisitas Akut Ekstrak Etanol Buah Pare (Momordica charantia l.) Terhadap Larva Artemia Salina leach dengan
Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Laporan Akhir Penelitian
Karya Tulis Ilmiah, Universitas
Dippnegoro, Semarang.
Handayani V., Ahmad A.R., dan Sudir M., 2014, Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Bunga dan Daun Patikala (Etlingera elatior (Jack) R.M.Sm) Menggunakan Metode DPPH, Pharm Sci Res, Vol. 1 (2), Hal. 86-93.
Harborne J.B., 1987, Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan, Edisis ke-2, Penerjemah: Kosasih Padmawinata dan Iwang Soediro, ITB, Bandung.
Hebrianto Y., Rante H., dan Rahim A., 2015, Aktivitas Antioksidan Isolat Fungi Endofit dari Tanaman Secang (Caesalpinia sappan Linn.), BIMFI, Vol 3 (1), Hal. 12-19.
Lestari A. dan Arreneuz S., 2014, Uji Bioaktivitas Minyak Atsiri Kulit Buah Jeruk Pontianak (Citrus nobilis Lour.) Terhadap Rayap Tanah (Coptotermes curvignathus sp.), JKK, Vol. 3 (2), Hal 38-43. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0.5 1 1.5 2 2.5 P en gu ran ga n B erat (%) Konsentrasi (%)
Hubungan Konsentrasi Terhadap Pengurangan Berat Kertas
Ekstrak Metanol Fraksi Metanol Fraksi Etil asetat Fraksi n-heksan
Gambar 4. Hubungan konsentrasi terhadap pengurangan berat kertas umpan
39 Lu F.C., 1995, Toksikologi Dasar: Asas,
Organ dan Sasaran Penilaian Resiko, Edisi Kedua, Penerjemah: Edi Nugroho, UI Press, Jakarta. Mehta S., Vaghela R., Vasava B., Desai T.,
Patel V., dan Pandya D., 2011, Pharmacognostic and Phytochemical Characterization of Leaves of Citrus maxima, International Journal of Innovative Pharmaceutical Research, Vol. 2 (4), Hal. 175-178.
Nandika D., Rismayadi Y. dan Diba F., 2003, Rayap: Biologi dan Pengendaliannya, Muhammadiyah University Press, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Novitasari, Jayuska A., dan Wibowo M.A., 2014, Bioaktivitas Anti Rayap Minyak Atsiri Daun Jeruk Sambal (Citrus macrocarpa Bunge) Terhadap Rayap Tanah Macrotermes sp., JKK, Vol. 3 (1), Hal. 57-62.
Nurhasanah, Harlia, dan Aditiyawarman, 2014, Uji Bioaktivitas Ekstrak Daun Maja (Crescentia cujete Linn.) Sebagai Anti rayap, JKK, Vol. 3 (3), Hal. 43-48.
Pratiwi D., Wahdaningsih S., Dan Isnindar, 2012, The Test of Antioxidant Activity from Bawang Mekah Leaves (Eleutherine americana Merr.) using DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl) Method, Trad. Med. J, Vol. 18 (1), Hal. 9-16.
Rahmi U, Manjang Y dan Santoni A, 2013, Profil Fitokimia Metabolit Sekunder dan Uji Aktivitas Antioksidan Tanaman Jeruk Purut (Citrus histrix DC) dan Jeruk Bali (Citrus maxima (Burm.f) Merr).,Jurnal Kimia Unand, Vol. 2 (2), Hal. 109-114.
Shalehah D.N., 2011, Uji Aktivitas Anti Rayap Tembakau dan Salak Madura, Agrovigor, Vol. 4 (1), Hal. 38-41.
Sudrajat, 2012, Toksisitas Ekstrak Batang Kayu Bawang (Scorodocarpus borneensis Becc.) Fraksi Etanol-Air Terhadap Rayap Coptotermes sp. (Isoptera: Rhinotermitidae), Mulawarman Scientifie, Vol. 11 (1), Hal. 29-40.
Supriyadi dan Ismanto A, 2010, Potential Use of Botanical Termicide, Perspektif, Vol. 9(1). Hal. 12-20. Tarmadi D., Prianto A.H., Guswenrivo I.,
Kartika T. dan Yusuf S., 2007, Pengaruh Ekstrak Bintaro (Carbera odollam Gaertn) dan Kecubung (Brugmansia candida Pers) terhadap Rayap Tanah Coptotermes sp, Journal Tropycal Wood Science and Technology, Vol. 5 (1). Hal. 38-42. Zulyusri, Desyanti, Ramadani R.F., 2012,
Keefektifan Ekstrak Daun Carica papaya Linn. Dengan Metode Racun Lambung untuk Pengendalian Rayap Tanah Coptotermes sp. (Isoptera: Rhinotermitidae), Jurnal Saintek, Vol. 4 (2), Hal. 145-150.
