Beauveria bassiana
sebagai Alternatif Hayati dalam Pengendalian
Nyamuk
Bina Ikawati*
Balai Litbang P2B2 Banjarnegara, Badan Litbang Kesehatan, Kementerian Kesehatan RI, Jl. Selamanik no.16 A Banjarnegara, Jawa Tengah, Indonesia
Mosquitoes are insects that can transmit the diseases. Biological materials that are entomopathogenic, such as Beauveria bassiana can be used to control mosquitoes. This review aimed to identify how the characteristics, safety, and study conducted on B. basiana in the area of controlling vector-borne diseases. Methode of this review was done by collecting journals and research reports about the fungus B. bassiana. B. bassiana is a microscopic fungus that parasitic on the host, with a body shaped fine threads (hyphae) that form colonies called mycelia. It killed the host system in which the spores penetrate the cuticle mechanically or chemically that released enzymes or toxins. Furthermore it released beauverin toxins that make the tissue damage of insect body, that cause death within a few days. In general compounds in B. bassiana has no risk to humans, and do not harmful to the environment. Many studies showed that B. bassiana is an attractant for mosquitoes despite having pathogenic properties. This fungus is proven effective in killing genus Culex, Aedes,Anopheles in the laboratory research.
A B S T R A C T / A B S T R A K INFO ARTIKEL
Nyamuk merupakan serangga yang dapat menularkan penyakit. Bahan hayati yang bersifat entomopatogen yang dapat digunakan untuk mengendalikan nyamuk diantaranya Beauveria bassiana. Artikel ini bertujuan untuk mengetahui bagaimanakah sifat dan karakteristik, keamanan penggunaan, dan penelitian yang pernah dilakukan mengenai B. basiana dalam bidang pengendalian vektor penular penyakit. Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan jurnal dan laporan penelitian tentang jamur B. bassiana. B. bassiana adalah jamur mikroskopik bersifat parasit terhadap inang, dengan tubuh berbentuk benang halus (hifa) yang membentuk koloni yang disebut miselia. Sistem dalam membunuh inang yaitu spora masuk menembus kutikula secara mekanis dan atau kimiawi dengan mengeluarkan enzim atau toksin. Selanjutnya mengeluarkan racun beauverin yang membuat kerusakan jaringan tubuh serangga yang dapat menyebabkan kematian dalam hitungan hari. Secara umum dapat dinyatakan senyawa dalam B. bassiana tidak memiliki risiko terhadap manusia, dan tidak berbahaya untuk lingkungan. Penelitian menunjukkan B bassiana bersifat atraktan bagi nyamuk meskipun memiliki sifat pathogen. Jamur ini terbukti efektif dalam membunuh Genus Culex, Aedes, Anopheles dalam penelitian skala laboratorium.
© 2016 Jurnal Vektor Penyakit. All rights reserved. Kata kunci:
Beauveria bassiana bahan hayati nyamuk
Article History: Received: 30 Dec. 2015 Revised: 23 May 2016 Accepted: 8 June 2016
*Alamat Korespondensi : email : bina.ikawati@gmail.com
Beauveria bassiana
as alternative for Mosquito Biological Control
Keywords:
Beauveria bassiana biological material mosquito
PENDAHULUAN
Nyamuk merupakan salah satu serangga yang dapat menularkan berbagai penyakit, diantaranya demam berdarah dengue,
1
malaria, Japanese encephalitis dan filariasis. Upaya pengendalian nyamuk merupakan
penggunaan bahan hayati mulai diperhatikan. Beberapa bahan hayati yang dapat digunakan untuk pengendalian nyamuk antara lain : cacing Romanomarmis iyengari; bakteri
Bacillus thuringensis, Bacillus sphaericus, wolbachea; penyebaran ikan pemakan jentik, serta penggunaan jamur yang bersifat
3-10
entomopatogen. Selain itu upaya dengan penggunaan teknologi nuklir juga mulai diujicobakan antara lain dengan Teknik
11
Serangga Mandul. Tidak hanya dari sektor kesehatan, sektor pertanian pun saat ini giat mengembangkan pertanian organik. Pada pertanian organik baik dalam penggunaan pupuk maupun pengendalian serangga pertanian digunakan bahan-bahan organik.
Salah satu upaya pengendalian serangga pengganggu secara biologi adalah penggunaan jamur Beauveria bassiana. Penelitian menunjukkan jamur ini banyak digunakan di bidang pertanian antara lain pengendalian ulat krop pada tanaman sawi, hama walang sangit (Leptocorisa oratorius), wereng batang coklat (Nilaparvata lugens) pada tanaman padi serta hama kutu (Aphis sp.) pada tanaman sayuran12,13
. Dalam Bidang perkebunan B. bassiana juga mampu mengendalikan hama perkebunan seperti kapas, kelapa sawit, lada, kelapa, teh serta
14,15
kakao. B. bassiana juga efektirf untuk
16
mengendalikan lalat di peternakan unggas. Tulisan ini bertujuan untuk membahas
bagaimanakah sifat dan karakteristik dari
B. bassiana, keamanan penggunaannya untuk pengendalian vektor khususnya terhadap nyamuk, serta merangkum penelitian-penelitian yang pernah dilakukan mengenai B. bassiana dalam bidang pengendalian vektor penular penyakit khususnya nyamuk.
BAHAN DAN METODE
Kajian ini merupakan penelusuran dari
jurnal ilmiah dan laporan penelitian mengenai
B. bassiana. Penelusuran jurnal secara online d i l a k u k a n m e l a l u i m e s i n p e n c a r i
googlescholar.com, google.com dan
researchgate.net HASIL
Taksonomi dan mekanisme kerja B. bassiana dalam membunuh inangnya
B. bassiana merupakan jamur/cendawan yang dikenal sebagai entomopatogen. Jamur ini mempunyai distribusi yang luas. Jamur ini termasuk dalam Kingdom: Fungi, Phylum: Ascomycota, Ordo: Hypocreales, Family: Cordycipitaceae, Genus: Beauveria, Sub genus: Zooxanthellate, Species: Beauveria bassiana (Bals-Criv) Vuill 1912. Mempunyai sinomim Beauveria densa (Link) F. Picard 1914,
Beauveria doryphorae R. Poiss. & Patay 1935,
Beauveria effusa (Beauverie) Vuill. 1912,
Beauveria globulifera (Speg.) F. Picard 1914,
Beauveria shiotae (Kuru) Langeron 1936,
Beauveria stephanoderis (Bally) Petch 1926,
Beauveria sulfurescens (J. F. H. Beyma) J. J. Taylor 1970, Botrytis bassiana Bals. -Criv. 1836, Botrytis effusa Beauverie 1911, Botrytis stephanoderis Bally 1923, Isaria densa (Link) Giard 1891, Isaria shiotae Kuru 1932,
Penicillium bassianum (Bals. -Criv.) Biourge 1923, Penicillium densum (Link) Biourge 1923, Spicaria bassiana (Bals. -Criv.) Vuill. 1910, Spicaria densa (Link) Vuill. 1910,
S p o r o t r i c h u m d e n s u m L i n k 1 8 1 8 ,
Sporotrichum epigaeum var. terrestre Dasz. 1912, Sporotrichum globuliferum Speg. 1880,
Sporotrichum sulfurescens J. F. H. Beyma 1928,
17
Tritirachium shiotae (Kuru) Langeron 1947.
Serangga akan mati dalam beberapa hari. Setelah itu, miselia jamur akan tumbuh ke seluruh bagian tubuh serangga. Serangga yang terserang jamur B. bassiana akan mati dengan tubuh mengeras seperti mumi dan tertutup
18
oleh benang-benang hifa berwarna putih.
Keamanan Penggunaan Jamur B. bassiana (efek terhadap manusia dan lingkungan)
Infeksi B. bassiana pada manusia sangat jarang terjadi. Namun, pernah dilaporkan adanya dua kasus infeksi B. bassiana yang
19,20
menyebabkan mikosis pada manusia. Infeksi tersebut terjadi pada kondisi kesehatan manusia yang sangat buruk akibat penyakit leukimia akut. Selama lebih dari 100 tahun penggunaannya dalam pengendalian secara biologi, belum pernah dilaporkan adanya strain B. bassiana yang menyebabkan
21,22
penyakit serius pada manusia.
B. bassiana bukan termasuk parasit pada manusia maupun vertebrata, tetapi terjadinya kontak terbuka secara terus menerus dengan manusia dapat menimbulkan masalah alergi kulit, terutama pada manusia yang memiliki
23
kasus tersebut. Penelitian di laboratorium dengan metode intradermal skin testing
menunjukkan B. bassiana berpotensi kuat menimbulkan alergi (35kDa), namun belum diteliti lebih lanjut tentang lingkungan,
24
kegawatan dan rentang alergi. Pengujian Botanigard terhadap mamalia, burung, dan ikan menunjukkan tidak ada pengaruh pada
25
perkembangan hewan-hewan tersebut. Demikan pula pengujian terhadap sejumlah reptil maupun vertebrata yang membuktikan bahwa B. bassiana tidak menginfeksi
26
keduanya. Secara umum dapat dinyatakan bahwa senyawa-senyawa dalam B. bassiana
tidak memiliki risiko terhadap manusia. Penggunaan B. bassiana tidak menghasilkan tingkat racun yang berbahaya untuk
27
lingkungan.
Penelitian B. bassiana untuk pengendalian nyamuk sebagai vektor penyakit
Penelitian di laboratorium menunjukkan
Anopheles stephensi betina yang tertarik pada ulat yang mati karena B. bassiana. Nyamuk An. stephensi betina juga menghinggapi kain yang disemprot dengan formulasi spora B. bassiana
menyebabkan 95% nyamuk yang hinggap tersebut menjadi terinfeksi B. bassiana. Hal ini menunjukan B. bassiana juga bersifat atraktan/menarik bagi nyamuk meskipun
28
mempunyai sifat patogen pada nyamuk.
Penelitian di laboratorium menunjukkan
B. bassiana efektif untuk membunuh Culex pipiens pada fase aquatik. Pengujian dengan
7
dosis spora B. bassiana 0,33x10 menunjukkan semua telur uji pada hari ketiga tenggelam dalam nampan berisi air yang menandakan telur telah mati. Pengujian pada larva instar 1 menunjukkan kematian 100% pada hari pertama, pada larva instar II, III dan IV kematian secara bertahap dan 100% mati
10
pada hari ke-5. Penelitian aplikasi B. bassiana
menunjukkan larva Culex quenquefasciatus
lebih peka dibandingkan larva Aedes aegypti
terhadap pemaparan dengan serbuk konidiospora pada permukaan air dengan
29
dosis 2,2 mg/l air. B. bassiana mampu membunuh bahkan menurunkan kemampuan
Ae. aegypti dalam menghisap darah. Pengujian nyamuk Ae. aegypti dewasa yang dikontakkan selama 24 jam dengan B. bassiana dengan
9
dosis spora 2x10 spora/ml menunjukkan penurunan kontak ke manusia sebesar 30%.
Fekunditas menurun 29,3±8,6 telur per nyamuk betina selama masa hidupnya. B. bassiana mampu mengurangi kemampuan hidup nyamuk sebesar 59-95% pada penelitian semi lapangan dengan kandang besar dan 61-69% pada kandang kecil. Kemampuan nyamuk dalam menghisap darah
30
berkurang 80%.
Penelitian menunjukkan B. bassiana yang dikontakkan pada Ae. aegypti jantan dapat berpindah ke Ae. aegypti betina melalui proses perkawinan dan menyebabkan kematian
31
Kondisi nyamuk betina baik itu kenyang d a r a h m a u p u n d i p u a s a k a n t i d a k mempengaruhi kerentanan nyamuk terhadap infeksi B. bassiana. B. bassiana menghasilkan enzim kitinase yang ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening pada medium
koloidal kitin dan laju aktivitas enzim sebesar 1,0557. Seperti penelitian pada Ae. aegypti, transfer horisontal dari nyamuk Ae. albopictus
jantan yang terinfeksi B. bassiana pada nyamuk Ae. albopictus betina terjadi ketika nyamuk jantan yang terinfeksi bersinggungan
32
dengan nyamuk betina yang sehat.
B. bassiana juga efektif untuk larva
Anopheles utamanya apabila pemberian pada fase larva dan akan lebih efektif lagi apabila diformulasi dalam synthetic oil (ShellSolT). Pe n e l i t i a n d i Ke nya m e n u n j u k ka n kemampuan larva Anopheles gambiae
33
berubah menjadi pupa menurun 39-50%. Penelitian menunjukkan bahwa B. bassiana
mempunyai variasi dan kemampuan yang berbeda dalam membunuh larva nyamuk. Penelitian telah dilakukan dengan menggunakan 29 isolat B. bassiana yang berasal dari tempat yang berbeda di dunia. B. bassiana yang digunakan telah dipelajari karakter fenotifiknya seperti sporulasi, ukuran spora dan rata-rata tumbuh. Kemampuan dalam membunuh nyamuk
Anopheles coluzzi berbeda 10 kali antara B. bassiana yang paling virulen dan paling tidak
34
virulen.
Satu hal yang menarik adalah penelitian tentang resistensi nyamuk terhadap insektisida tidak berarti nyamuk tersebut juga resisten terhadap B. bassiana, sehingga pada daerah dengan resistensi insektisida B. bassiana dapat menjadi alternatif dalam
0
pengendalian vektor. Kondisi suhu diatas 25 C menunjukkan daya kerja B. bassiana lebih
0
virulen dibandingkan pada suhu 21 C
35
meskipun dinyatakan masih efektif.
PEMBAHASAN
Melihat dari mekanisme kerja, keamanan penggunaan (efek bagi manusia dan lingkungan) B. bassiana mempunyai peluang sebagai bahan hayati dalam pengendalian vektor penyakit terutama nyamuk. B. bassiana
diketahui dapat membunuh nyamuk yang telah resisten terhadap insektisida. Efektivitas B. bassiana dalam bidang pengendalian nyamuk sebagai vektor penyakit telah diketahui terhadap tiga genus nyamuk yaitu Anopheles, Aedes dan Culex. B. bassiana juga mempunyai sifat atraktan bagi nyamuk. Namun demikian penelitian juga menunjukkan variasi virulensi dari 29 B. bassiana dari tempat yang berbeda di dunia sehingga kemampuan membunuhnya pun berbeda. Selain itu penelitian yang dilakukan baru pada skala laboratorium. Berbeda dengan penelitian di bidang pertanian yang telah memanfaatkan jamur ini dalam pengendalian organisme pengganggu tanaman yang telah diaplikasikan dalam skala lapangan. Bentuk B. bassiana yang digunakan merupakan produk industri yang telah diformulasi. Produk tersebut antara lain *VR maupun produk yang dikembangkan oleh petani melalui kultur sederhana. Beberapa kelompok tani juga memiliki enkas/laminar sederhana yang digunakan untuk membuat kultur B. bassiana.
Aplikasi B. bassiana di bidang kesehatan di Indonesia dalam pengendalian nyamuk membutuhkan beberapa hal yang perlu diteliti. Hal tersebut antara lain langkah-langkah dalam penghitungan dosis aplikasi untuk berbagai variasi spesies nyamuk dan berbagai fase, penentuan jenis kandidat B. bassiana yang digunakan serta formulasi yang paling efektif digunakan.
KESIMPULAN
Jamur B. bassiana aman terhadap manusia dan lingkungan. Mekanisme kerja B. bassiana yaitu spora maupun inokulum jamur B. bassiana masuk ke tubuh serangga inang melalui kulit, saluran pencernaan, spirakel dan lubang lainnya. Jamur ini selanjutnya akan mengeluarkan racun beauverin yang membuat kerusakan jaringan tubuh serangga sehingga dalam hitungan hari, serangga akan mati. Jamur ini telah diteliti mampu membunuh nyamuk genus
Culex, Aedes dan Anopheles. SARAN
bassiana dalam mengendalikan nyamuk, serta keamanan penggunaanya, namun memiliki rentang virulensi yang luas dari berbagai strain B. bassiana, perlu penelitian dan informasi detail dari strain B. bassiana yang digunakan dalam pengendalian nyamuk, serta pilihan formulasi yang paling stabil dalam aplikasi di lapangan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kami sampaikan kepada rekan-rekan di Balai Litbang P2B2 Banjarnegara untuk diskusinya, rekan-rekan dari Loka Litbang P2B2 Ciamis terutama Firda Yanuar yang menginformasikan thesisnya kepada kami.
DAFTAR PUSTAKA
1. Sembel DT. Entomologi Kesehatan. Yogyakarta: Penerbit Andi; 2009.
2. Kemenkes RI. Pedoman Penggunaan Insektisida (Pestisida) dalam Pengendalian Vektor. 2012.
3. Widiarti, Sustriayu Nalim HNTU. Uji kepekaan Aedes aegypti dan Aedes albopictus terhadap I n fe ks i Ro m a n o m e r m i s i y e n ga r i d i L a b o ra t o r i u m . B u l P e n e l i t Ke s e h a t. 1987;15(3):3–5.
4. Luna-finkler CL, Finkler L. Bacillus sphaericus and Bacillus thuringiensis to Insect Control : Process Development of Small Scale Production to. In: Perveen DF, ed. Insecticides-Advances in Integrated Pest Management. Rijeka,Croatia: InTech; 2012:613–627.
5. N Lusiyana. Wolbachia sebagai alternatif pengendalian vektor nyamuk Aedes sp. JKKI. 2014;6(3):3–5.
6. M Sudomo, Ima Nurisa, Sushanti Idris Idram S. Efektivitas Ikan Nila Merah (Oreochromis niloticus) Sebagai Pemakan Jentik Nyamuk. Media Litbangkes. 1998;VIII(2):3–6.
7. Semarang Gk. Efektivitas Pemberian Ikan Mas (Cyprinus Carpio) dalam Menurunkan Jumlah Jentik Dan Persepsi Masyarakatnya (Studi Kasus Di RW 06 Kelurahan Sukorejo K e c a m a t a n G u n u n g P a t i K o t a Semarang).Skripsi. Jurusan Ilmu Kesmas,FKIK Unnes Semarang. 2015.
8. Ni Luh Putu Manik Widiyanti SM. Uji toksisitas jamur Metarhizium anisopliae terhadap larva nyamuk Aedes aegypti. Media Litbang Kesehat. 2004;XIV(3):25–30.
9. Mayasari FD. Toksisitas spora jamur
Program Studi Pendidikan Biologi, Jurusan Pendidikan MIPA, FKIP Universitas Jember. 2011.
10. Hamid S, Halouane F, Bissaad FZ, Benzina F. Study About The Effect of Beauveria bassiana ( Vuillemin In 1912 ) On The Aquatic Stages Of Culex pipiens ( Linné , 1758 ). 2013;3(3):31–42. 11. Siti Nurhayati, Bambang Yunianto, Tri
Ramadhani, Bina Ikawati, Budi Santoso AR. Controlling Aedes aegypti population as DHF vector with radiation based sterile insect technique in Banjarnegara Regency, Central Java. J Sains dan Teknol Nukl Indones. 2013;14(1):01–10.
12.Leatemia JA, Siahaya VG. Efektivitas Bioinsektisida Beauveria bassiana (Bbass) Strain 725 Terhadap Larva Plutella xylostella ( Lepidoptera : Plutellidae ) Di Laboratorium. 2014;10(2):66–70.
13. Balai Penelitian Tanaman Hias dan Dinas Pertanian Provinsi DIY dalam Purnama H NH da, Setyowati n E. Pengembangan Produksi Pestisida Alami dari Beauveria bassiana dan Trichoderma sp Menuju Pertanian Organik. War Vol 18 No1. 2015;(1):1–9.
14. Soetopo D II. Status Teknologi dan Prospek Beauveria bassiana Untuk Pengendalian Serangga Hama Tanaman Perkebunan Yang Ramah Lingkungan. Perspektif. 4:29–46. 15. Fiana Y, Danial D. Kajian keefektifan agen hayati
Beauveria bassiana dan penyarungan buah dalam pengendalian hama PBK di Kalimantan Timur Study the effectiveness of the biological agent Beauveria bassiana and pod sleeving in Cocoa Pod Borer pest control in East Kalimantan. In: Seminar NAsional Masyarakat Biodiversity Indonesia.Vol 1.; 2015:1222–1226. doi:10.13057/psnmbi/m010545.
16. Acharya N, Edwin GR NE and MB. Influence of biotic and abiotic factors on the persistence of a Beauveria bassiana biopesticide in laboratory and high-rise poultry house settings Influence of biotic and abiotic factors on the laboratory and high-rise poultry house settings. Biocontrol Sci Technol. 2015;(December). doi:10.1080/09583157.2015.1055318. 17.Http://zipcodezoo.com/Fungi/B/Beauveria_ba
ssiana/. Taxonomy Beauveria bassiana.
18. Pertanian JB dalam. Label : Beauveria bassiana. Laboratorium BPTPH Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.
acutelymphoblastic leukemia. J Clin Microbiol. 2004;42:5412–5414.
21. Ishibashi Y, Kaufman HE, Ichinoe M SK. The pathogenicity of Beauveria bassiana in the rabbit cornea. Mykosen 1987;30:115–12615. 1987;30(15):115–126.
22. Begley C. WP. Soft contact lens contamination by Beauveria bassiana. Int Contact Lens Clin. 1992;19:247–251.
23. Jamur: Insektisida biologis yang ramah lingkungan. Cakrawala.
24. Westwood GS, Shih WH NO. Allergens of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana. Clin Mol Allergy. 2005;3(1):1–8. Available at:
http://www.clinicalmolecularallergy.co
m
.25. EPA U. Beauveria bassiana strain GHA(128924). T e c h D o c . 2 0 0 6 . A v a i l a b l e at:http://www.epa.gov/pesticides/biopestici des/ingredients/tech_docs/tech_128924.htm .
26. Gonzalez CJ, Espejo SJ B. Mycotic pulmonary disease by Beauveria bassiana in a captive tortoise. Mycoses. 1995;38:167–169.
27.Scholte E., Knols B, Samson R TW. Entomopathogenic fungi for mosquito control: A review. J Insect Sci. 2004;4(19). Available at: insectscience.org/4.19.
28. George J, Jenkins NE, Blanford S, Thomas MB, Baker TC. Malaria mosquitoes attracted by fatal fungus. PLoS One. 2013;8(5):e62632. doi:10.1371/journal.pone.0062632.
29. Munif A. Patogenitas Cendawan Beauveria bassiana terhadap Larva Nyamuk Aedes
aegypti dan Culex pipiens quenquefasciatus di Laboratorium. Bul Penelit Kes. 1991;3.
30. Darbro JM, Johnson PH, Thomas MB, Ritchie S a, Kay BH, Ryan P a. Effects of Beauveria bassiana on survival, blood-feeding success, and fecundity of Aedes aegypti in laboratory and semi-field conditions. Am J Trop Med H y g . 2 0 1 2 ; 8 6 ( 4 ) : 6 5 6 – 6 4 . doi:10.4269/ajtmh.2012.11-0455.
31. Rebollar-Tellez E a, Rodríguez-Pérez M a, Reyes-Villanueva F. Transmission of Beauveria bassiana from male to female Aedes aegypti mosquitoes. Parasit Vectors. 2011;4(1):24. doi:10.1186/1756-3305-4-24.
32. Yanuar F. Infeksi Horizontal Beauveria bassiana Dan Aktivitas Enzim Kitinase Terhadap Mortalitas Aedes albopictus. 2014.
33. Bukhari T, Takken W, Koenraadt CJM. Development of Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana formulations for control of malaria mosquito larvae. Parasit Vectors. 2011;4(1):23. doi:10.1186/1756-3305-4-23. 34. Valero-jiménez CA, Debets AJM, Kan JAL Van, et
al. Natural variation in virulence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana against malaria mosquitoes. 2014:1–8.
