AKTIVITAS BIOLARVASIDA EKSTRAK ETANOL BUAH
Piper retrofractum
Vahl. TERHADAP LARVA NYAMUK
Anopheles aconitus
DAN
Aedes aegypti
SERTA PROFIL
KROMATOGRAFI LAPIS TIPISNYA
NASKAH PUBLIKASI
Oleh :
ROSALINA KOMALASARI
K 100090056
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
1
AKTIVITAS BIOLARVASIDA EKSTRAK ETANOL BUAH Piper
retrofractum Vahl. TERHADAP LARVA NYAMUK Anopheles aconitus
DAN Aedes aegypti SERTA PROFIL KROMATOGRAFI LAPIS TIPISNYA
BIOLARVICIDAL ACTIVITY OF ETHANOL EXTRACT OF Piper retrofractum Vahl.F RUIT AGAINST Anopheles aconitus AND Aedes aegypti
WITH THIN LAYER CHROMATOGRAPHY PROFILE
Haryoto, Rosalina Komalasari, Rima Munawaroh Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
ABSTRAK
Beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia diperantarai oleh nyamuk seperti nyamuk Anopheles aconitus (malaria) dan Aedes aegypti (demam berdarah). Tanaman famili Piperaceae diketahui mengandung senyawa alkaloid yang dapat berperan sebagai larvasida. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas larvasida ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti instar III serta senyawa aktif yang berperan sebagai larvasida. Nilai LC50 larva nyamuk Anopheles aconitus dan
Aedes aegypti berturut-turut yaitu 4,69 ppm dan 26,12 ppm. Hal ini berarti ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak yang digunakan semakin banyak jumlah larva nyamuk yang mati. Analisis senyawa alkaloid ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dengan metode kromatografi lapis tipis ditunjukkan pada Rf 0,48 dengan fase diam silika GF254 dan fase gerak toluen : etil asetat (7:3).
Kata kunci : larvasida, Piper retrofractum Vahl, Anopheles aconitus, Aedes determine larvicidal activity of ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. fruit against Anopheles aconitus and Aedes aegypti 3rd instar and to know the active constituent that can be used as larvicidal. LC50 values of Anopheles aconitus and
Aedes aegypti is 4,69 ppm and 26,12 ppm. It means that ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. more toxic against Anopheles aconitus than Aedes aegypti. The higher concentration of extract increase the number of dead larva. Analysis of alkaloid compounds of ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. fruitby thin layer chromatography shown at Rf 0,48 with GF254 silica as stationary phase and toluene : ethyl acetate (7:3) as mobile phase.
2
PENDAHULUAN
Beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia adalah malaria
dan demam berdarah. Penyakit tersebut diperantarai oleh nyamuk. Spesies
nyamuk yang berperan dalam penyebaran malaria adalah nyamuk Anopheles
aconitus (Alfiah et al., 2010) dan Aedes aegypti pada demam berdarah (Chaitong
et al., 2006). Penekanan laju penularan penyakit malaria dan demam berdarah
dapat dilakukan dengan memutus siklus hidup nyamuk yaitu dengan
menggunakan larvasida. Larvasida adalah zat kimia yang dapat membunuh larva
nyamuk (Hiswani, 2004). Namun larvasida yang banyak digunakan oleh
masyarakat saat ini justru membawa dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh
karena itu, diperlukan adanya suatu biolarvasida yang mudah mudah terurai di
alam sehingga tidak mencemari lingkunan dan aman bagi manusia (Moehammadi,
2005).
Tanaman famili Piperaceae diketahui memiliki aktivitas larvasida terhadap
larva nyamuk (Lee, 2005). Ekstrak etanol biji (Aina et al., 2009)danserbuk daun
Piper guineense (Ohaga et al., 2007) diketahui memiliki aktivitas larvasida
terhadap larva Anopheles gambiae. Beberapa penelitian lain juga menyebutkan
bahwa ekstrak etanol buah Piper longum (Chaitong et al., 2006), ekstrak metanol
buah Piper longum dan Piper nigrum (Park et al., 2002; Yang et al., 2002),
ekstrak hexane buah Piper longum dan Piper nigrum (Kumar et al., 2011), dan
ekstrak air buah Piper retrofractum (Chansang et al., 2005) memiliki aktivitas
larvasida terhadap larva nyamuk Aedes aegypti. Adapun senyawa Piperaceae yang
aktif sebagai larvasida antara lain alkaloid piperidine, isobutylamide,
pipernonaline, pellitorine, guineensine, pipercide, dan retrofractamide A (Park et
al., 2002; Lee, 2005). Berdasarkan hal tersebut ada kemungkinan bahwa ekstrak
etanol buah Piper retrofractum Vahl. juga memiliki aktivitas larvasida terhadap
larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti.
METODE PENELITIAN
Alat : bejana kaca, pengaduk kayu, vacuum rotary evaporator (Heidolph),
3
kontainer, mikropipet (Socorex), pipet tetes, flakon, labu takar 10 mL, gelas ukur
5 mL dan 100 mL, tusuk gigi, pipa kapiler, mikropipet (Socorex), lampu UV254
nm dan UV366 nm, bejana kromatografi, dan seperangkat alat penyemprot..
Bahan : simplisia kering buah Piper retrofractum Vahl., etanol 96% teknis, larva
nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti yang diperoleh dari B2P2VRP
Salatiga, CMC Na 1%, aquades, fase diam silika GF254, fase gerak (toluen : etil
asetat), pereaksi semprot Dragendorff dan vanilin-H2SO4
Tempat penelitian
Pembuatan ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dilakukan di
Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sedangkan uji
biolarvasida dilakukan di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Vektor
Reservoir Penyakit (B2P2VRP) Salatiga, Jawa Tengah.
Jalannya Penelitian
Ekstraksi
Ekstraksi dilakukan dengan merendam ± 1 kg serbuk simplisia cabe jawa
dalam etanol 96% sebanyak 7,5 L selama 5 hari sambil sesekali diaduk. Hasil
maserasi disaring dan didapatkan filtrat etanol dan ampas. Ampas diremaserasi 2
kali. Filtrat etanol yang diperoleh dievaporasi pada suhu 60oC sehingga diperoleh
ekstrak cair. Kandungan air dihilangkan dengan memanaskan ekstrak cair diatas
waterbath pada suhu 60oC sampai diperoleh ekstrak kental.
Uji Biolarvasida
Sebanyak 100 mg ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dilarutkan
dengan CMC Na 1% dan divortex sampai terbentuk suspensi, kemudian ditambah
aquadest sampai tanda labu takar 10 mL (stok 1%). Dari larutan stok dibuat lima
seri konsentrasi untuk masing-masing larva dengan replikasi masing-masing 4x
untuk tiap seri kosentrasi. Seri konsentrasi yang dibuat untuk larva nyamuk
Anopheles aconitus adalah 2,5 ppm, 5 ppm, 10 ppm dan 20 ppm. Sedangkan
untuk larva Aedes aegypti seri konsentrasi yang dibuat adalah 10 ppm, 20 ppm, 30
ppm, 40 ppm dan 50 ppm.
Uji biolarvasida dilakukan dengan menyiapkan 6 kontainer plastik, dimana
4
seri konsentrasi yang telah dibuat dimasukkan ke dalam kontainer berbeda dan
ditambah air sampai volume 100 mL. Kemudian dimasukkan 25 ekor larva
nyamuk instar III untuk tiap kontainer. Sebagai kontrol negatif digunakan CMC
Na 1% sebanyak 1 mL kemudian ditambahkan air sampai volume 100 mL. Hal ini
dilakukan sebanyak 4 kali replikasi untuk tiap konsentrasi dan diamati secara
berkala selama 24 jam perlakuan (Lailatul et al., 2010).
Pengamatan terhadap kematian larva dilakukan dengan menggoyang
kontainer perlahan-lahan dan menyentuh larva dengan jarum, apabila larva tidak
bergerak maka larva tersebut dikatakan mati (Lokesh et al., 2010). Hasil
pengamatan kemudian diolah menggunakan analisis probit untuk memperoleh
nilai LC50 dan LC90 (Suirta et al., 2007).
Kromatografi Lapis Tipis
Uji kromatografi lapis tipis dilakukan dengan meggunakan fase diam silika
GF254, fase gerak toluen : etil asetat (7:3) dan untuk deteksi bercak digunakan
pereaksi semprot Dragendorff.
Analisis Data
Metode yang digunakan untuk mencari LC50 dan LC90 adalah analisis
probit secara manual dengan metode Miller Tainter (Rhandawa, 2009). Analisis
probit dilakukan dengan menghitung jumlah larva yang mati setelah 24 jam dan
ditentukan persen kematiannya. Persen kematian dapat dihitung menggunakan
rumus berikut.
% kematian =
x 100%
Jika kematian larva pada kontrol (-) mencapai 5-20%, maka jumlah angka
kematian dari yang diberi perlakuan harus dikoreksi menurut Abbot’s formula
(Chaitong et al., 2006).
% kematian =
Keterangan : X : persentase kematian larva pada sampel
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan Aktivitas Biolarvasida Ekstrak Etanol Buah Piper retrofractum Vahl.
Terhadap Larva Nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti
Larvasida adalah zat kimia yang digunakan untuk membunuh larva
serangga. Istilah biolarvasida digunakan untuk larvasida yang berasal dari
tanaman (larvasida alami) dan mengandung zat aktif yang toksik terhadap larva
tetapi bersifat mudah terurai (biodegradable) sehingga aman bagi manusia dan
lingkungan (Moehammadi, 2005).Penggunaan larva nyamuk dikarenakan selama
ini beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia diperantarai oleh
nyamuk seperti nyamuk Anopheles aconitus (malaria) dan Aedes aegypti (demam
berdarah).
Penelitian ini dilakukan dengan memperhatikan beberapa kondisi faktor
lingkungan yang mungkin dapat mempengaruhi hasil uji biolarvasida. Faktor
lingkungan tersebut antara lain suhu ruangan, kelembaban udara dan pH air.
Berdasarkan hasil pengamatan pada perlakuan kontrol (tanpa pemberian ekstrak)
menunjukkan persen kematian 0% yang berarti bahwa tingkat kematian larva
hanya dipengaruhi oleh pemberian ekstrak dan jumlah angka kematian pada
kelompok yang diberi perlakuan tidak perlu dikoreksi dengan Abbot’s formula
(Chaitong et al., 2006).
Gambar 1. Grafik persentase kematian rata-rata larva nyamuk Anopheles aconitus dan
Aedes aegypti setelah 24 jam
Berdasarkan gambar 1, dapat diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi
ekstrak semakin banyak jumlah larva yang mati. Rata-rata persen kematian larva
6
larva nyamuk Aedes aegypti. Hal ini ditunjukkan oleh konsentrasi yang
dibutuhkan untuk menyebabkan 100% kematian larva nyamuk. Konsentrasi
ekstrak yang dibutuhkan untuk membunuh larva nyamuk Anopheles aconitus
100% adalah 20 ppm. Sedangkan konsentrasi ekstrak yang dapat membunuh larva
Aedes aegypti 100% adalah 50 ppm.
Gambar 2. Nilai LC50 dan LC90 ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. untuk larva
nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti setelah 24 jam perlakuan
Berdasarkan gambar 2, dapat diketahui bahwa nilai LC50 dan LC90 larva
nyamuk Anopheles aconitus lebih rendah dibandingkan dengan larva nyamuk
Aedes aegypti. Nilai LC50 dan LC90 menunjukkan tingkat kematian larva uji 50%
dan 90% setelah 24 jam terpapar ekstrak. Nilai LC50 dan LC90 biasanya digunakan
untuk menentukan tingkat ketoksikan suatu senyawa terhadap organisme tertentu.
Nilai LC50 dan LC90 larva nyamuk Anopheles aconitus berturut-turut yaitu 4,69
ppm dan 9,65 ppm. Sedangkan untuk larva nyamuk Aedes aegypti diperoleh nilai
LC50 dan LC90 sebesar 26,12 ppm dan 37,76 ppm. Hal ini berarti bahwa ekstrak
etanol buah Piper retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk
Anopheles aconitus dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti.
Pada penelitian sebelumnya (Chansang et al., 2005) disebutkan bahwa
ekstrak air buah Piper retrofractum Vahl. memiliki LC50 dan LC90 sebesar 79
ppm dan 229 ppm terhadap larva nyamuk Aedes aegypti. Penelitian Aina et al
(2009) juga menyebutkan bahwa ekstrak etanol dan air biji Piper guineense
Schum and Thonn (Piperaceae) memiliki LC50 sebesar 28 ppm dan 90 ppm
7
dapat dilihat bahwa ekstrak etanol lebih aktif sebagai larvasida dibandingkan
ekstrak air. Hal ini dikarenakan kemampuan etanol dalam melarutkan zat aktif
lebih tinggi daripada air (Aina et al., 2009).
Beberapa tanaman piperaceae lain juga dilaporkan memiliki aktivitas
larvasida yang tinggi terhadap larva nyamuk Aedes aegypti (Park et al., 2002;
Lee, 2005; Chaitong et al., 2006; Kumar, 2011) . Penelitian tersebut menunjukkan
nilai LC50 yang bervariasi pada tiap tanaman piperaceae. Hal ini kemungkinan
disebabkan karena adanya perbedaan kandungan senyawa aktif pada tiap tanaman
yang berpengaruh pada larva nyamuk. Sementara untuk penelitian larvasida
ekstrak tanaman piperaceae terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus masih
terbatas. Jadi, dari penelitian ini dapat diketahui bahwa ekstrak etanol buah Piper
retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus
dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Hal ini disebabkan oleh
ukuran larva nyamuk Anopheles aconitus yang lebih kecil dibandingkan dengan
larva nyamuk Aedes aegypti. Tingkat ketoksikan suatu senyawa sebanding dengan
luas permukaan tubuh organisme. Semakin luas permukaan tubuh larva,
konsentrasi yang dibutuhkan untuk mencapai efek toksik semakin tinggi.
Kematian larva nyamuk disebabkan oleh kandungan senyawa yang
terdapat dalam ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. yaitu alkaloid.
Penelitian Park et al., (2002) dan Lee (2005) menyebutkan bahwa senyawa
alkaloid dapat berperan sebagai larvasida. Buah Piper retrofractum Vahl.
memiliki kandungan utama senyawa alkaloid piperin (Vinay et al., 2012).
Senyawa piperin diketahui dapat berperan sebagai larvasida (Park et al., 2002;
Lee, 2005; Riyadhi, 2008; Devi et al., 2010) dengan menyebabkan ketoksikan
pada sistem neuromuskuler (Chaitong et al., 2006). Mekanisme ketoksikan yang
terjadi diduga melaui interaksi biolarvasida dengan makromolekul tertentu dalam
sistem saraf yang menyebabkan kelumpuhan, kelainan perilaku (kejang-kejang)
8
Analisis Kualitatif Senyawa Alkaloid Dengan Metode KLT
Analisis kualitatif senyawa alkaloid dengan metode KLT meggunakan fase
diam silika GF254, fase gerak toluen : etil asetat (7:3) dan pereaksi semprot
Dragendorff (Swapna et al., 2012). Hasil analisis senyawa alkaloid ekstrak etanol
buah Piper retrofractum Vahl. diperoleh bercak pada Rf sebesar 0,48. Senyawa
alkaloid ditunjukkan dengan adanya bercak berwarna orange setelah disemprot
dengan pereaksi semprot Dragendorff.
KESIMPULAN
1. Ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. memiliki aktivitas larvasida
terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti dengan nilai
LC50 berturut-turut yaitu 4,69 ppm dan 26,12 ppm.
2. Berdasarkan analisis KLT, di dalam ekstrak etanol buah Piper retrofractum
Vahl. terdapat senyawa alkaloid.
SARAN
1. Perlu dilakukan ekstraksi buah Piper retrofractum Vahl. dengan pelarut lain
yang sesuai untuk ekstraksi senyawa alkaloid.
2. Perlu dilakukan isolasi terhadap piperin serta penelitian lebih lanjut mengenai
efek samping insektisida pada organisme non target dan lingkungan.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kepada Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Vektor
Reservoir Penyakit (B2P2VRP) Salatiga, Jawa Tengah dan Fakultas Farmasi,
Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah banyak membantu demi
9
DAFTAR PUSTAKA
Aina, S. A., Banjo, A. D., Lawal, O. A., & Jonathan, K., 2009, Efficacy of Some Plant Extracts on Anopheles gambiae Mosquito Larvae, Academic Journal of Entomology, 2 (1), 31-35.
Alfiah, S., P, Astri Maharani I. & Boewono, Damar Tri, 2010, Uji Efikasi Larvasida Berbahan Aktif Pyriproxyfen Sebagai Insect Growth Regulator (IGR) Terhadap Larva Anopheles aconitus di Laboratorium, Jurnal Vektor & Reservoir Penyakit (VEKTORA), 2 (1).
Chaitong, U., Choochote, W., Kamsuk, K., Jitpakdi, A., Tippawangkosol, P., Chaiyasit, D., Champakaew, D., Tuetun, B. & Pitasawat, B., 2006, Larvicidal effect of pepper plants on Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae), Journal of Vector Ecology, 31 (1), 138-144.
Chansang, U., Zahiri, N. S., Bansiddhi, J., Boonruad, T., Thongsrirak, P., Mingmuang, J., Benjapong, N. & Mulla, M. S., 2005, Mosquito larvicidal activity of aqueous extracts of long pepper (Piper retrofractum Vahl.) from Thailand, Journal of Vector Ecology, 30 (2), 195-200.
Devi, P. S., Reshmi, S. K. & Sathya, E., 2010, Isolation of piperdine from Piper nigrum and its antiproliferative activity, Journal of Pharmacy Research, 3 (10), 2502-2507.
Hiswani. 2004. Gambaran Penyakit & Vektor Malaria di Indonesia. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/3760/1/fkm-iswani11.pdf (diakses pada 27 Februari 2012)
Kumar, S., Warikoo, R. & Wahab, N., 2011, Relative Larvicidal Efficacy of Three Species of Peppercorns against Dengue Fever Mosquito, Aedes aegypty L., J. Entomol. Res. Soc., 13 (2), 27-36.
Lailatul K, L., Kadarohman, A., & Eko, R., 2010, Efektivitas Biolarvasida Ekstrak Etanol Limbah Penyulingan Minyak Akar Wangi (Vetiveria zizanoides) Terhadap Larva Nyamuk Aedes aegypti, Culex Sp., dan Anophelessundaicus, Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 1(1), 59-65.
Lee, Hoi-Seon, 2005, Pesticidal Constituents Derived from Piperaceae Fruits, Agric. Chem. Biotechnol., 48 (2), 65-74.
10
Miller, L.C. and M.L. Tainter, 1944, Estimation of LD50 and its error by means of log-probit graph paper, Proc. Soc. Exp. Bio. Med., 57, 261-264.
Moehammadi, N., 2005, Potensi Biolarvasida Ekstrak Herba Ageratum conyzoides Linn. & Daun Saccopetalum horsfieldii Benn. Terhadap Larva Nyamuk Aedes aegypti L., Jurnal Berk, Penel. Hayati.,10, 1-4
Ohaga, S. O., Ndiege, I. O., Kubasu, S. S., Beier, J. C. & Mbogo, C. M., 2007, Larvicidal Activity of Piper guineense and Spilanthes mauritiana Crude-Power Against Anopheles gambiae and Culex quinquefasciatus in Kilifi Distric, Kenya, Journal of Biological Science, 7 (7), 1215-1220.
Park, I.-K., Lee, S.-G., Shin, S.-C., Park, J.-D., & Ahn, Y.-J., 2002, Larvicidal activity of isobutylamides identified in Piper nigrum fruits against three mosquito species, Journal of agricultural and food chemistry, 50 (7), 1866-1870.
Randhawa, M.A., 2009, Calculations of LD50 values from the method of Miller
and Tainter, 1944, J. Ayub. Med. Coll. Abbottabad, 21 (3), 184-185.
Riyadhi, A., 2008, Identifikasi Identifikasi Senyawa Aktif Minyak Jarak Pagar Jatropha curcas Sebagai Larvasida Nabati Vektor Demam Berdarah Dengue, Jurnal Valensi, 1 (2).
Suirta, I. W., Puspawati, N. M., & Gurniati, N. K., 2007, Isolasi & Identifikasi Senyawa Aktif Larvasida dari Biji Nimba (Azadirachta indika A. Juss) Terhadap Larva Nyamuk Deman Berdarah (Aedes aegypti), Jurnal Kimia, 1 (2), 47-54.
Swapna PR, D., Junise V, Shibin P, Senthila S., & Rajesh RS., 2012, Isolation, identification anti mycobacterial evaluation of piperine from Piper longum, Der Pharmacia Lettre, 4 (3), 863-868.
Vinay, S., Renuka, K., Palak, V., Harisha, C. R. & Prajapati PK., 2012, Pharmacognostical and phytochemical study of Piper longum L. and Piper retrofractum Vahl., Journal of Pharmaceutical and Scientific Innovation, 1 (1), 62-66.
