ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetiveria zizanioides Stapf) DENGAN UJI AKTIFITASNYA SEBAGAI PENOLAK SERANGGA (REPELLENT) PADA RAYAP KAYU (Cyrptotermes sp.)
ABSTRAK
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR
TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetiveria zizanioides Stapf) DENGAN UJI
AKTIFITASNYA SEBAGAI PENOLAK SERANGGA (REPELLENT)
PADA RAYAP KAYU (Cyrptotermes sp.)
Oleh
Taufan Tirto Raharjo
Rayap merupakan salah satu musuh terbesar dari perabotan/mebel rumah. Sampai
saat ini, dalam pengendalian serangan rayap skala lapangan, sebagian besar
memakai bahan kimia yang sangat beracun dan tidak ramah lingkungan (nonbiodegradable), seperti asam borak, CCB (Copper-Chrome-Boron), CCA
(Copper-Chrome-Arsen), dan CCF (Copper-Chrome-Flour). Pada penelitian ini
telah dilakukan isolasi senyawa yang dapat digunakan sebagai insektisida botani
dari akar tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides Stapf) bersifat sebagai
repellent terhadap rayap. Ekstraksi kandungan senyawa dalam akar tumbuhan
akar wangi dilakukan dengan cara sokletasi menggunakan pelarut n-heksana.
Pengujian aktifitas repellent dilakukan menggunakan pelarut aseton, ekstrak
kasar dan senyawa hasil isolasi. Pemisahan dan pemurnian dengan kromatografi
kolom menghasilkan fraksi B1.3 berupa minyak jernih tidak berwarna sebanyak ±
0,0225 gram. Analisis dengan menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
diperoleh noda tunggal merah keunguan dengan nilai Rf 0,27 (eluen n-heksana
100%), 0,59 (eluen n-heksana : diklorometana 95%), dan 0,91 (eluen n-heksana :
aseton 70%). Senyawa hasil isolasi selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi
inframerah dan spektroskopi massa. Pemeriksaan spektrum inframerah
memberikan pita serapan N-H (amina primer) pada daerah 3415,30 cm-1 dan
3477,16 cm-1 diperkuat oleh adanya pita serapan pada daerah 1618,56 merupakan
tekukan N-H (amina primer). Sedangkan serapan pada daerah 2924,85 cm-1
menunjukkan uluran C-H alkana yang didukung oleh adanya serapan pada daerah
1386,14 cm-1 dan 1457,43 cm-1 yang merupakan serapan C-H metil dan metilen.
Identifikasi senyawa hasil isolasi menggunakan spektroskopi massa menunjukkan
bahwa senyawa hasil isolasi memiliki berat molekul 87,1 m/e dengan rumus
molekul C5H13N. Senyawa ini diperkirakan 2-metilbutan-1-amina yang
merupakan senyawa dengan satu unit isopren dan memiliki gugus amina. Hasil
uji aktifitas menunjukkan bahwa senyawa ini memiliki aktifitas repellent
terhadap hama rayap kayu (Cyrptotermes sp.) sebesar 0,025% dan indeks
ketertarikan sebesar (- 0,039). Nilai indeks ketertarikan yang negatif
menunjukkan bahwa senyawa merupakan senyawa repellent.
Kata kunci : Isolasi, terpenoid, akar wangi ((Vetiveria zizanioides Stapf), rayap
kayu (Cyrptotermes sp.) dan repellent.
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Rayap kayu (Cyrptotermes sp.) adalah serangga pemakan kayu yang memegang
peranan penting dalam ekosistem. Tapi tidak untuk di rumah, rayap justru
menjadi penghalang untuk mewujudkan rumah sehat, rapi dan bersih. Rayap juga
merupakan salah satu musuh terbesar dari perabotan/mebel rumah, seperti lemari,
pintu dan jendela rumah (Kompas, 2009). Sekitar 10% dari 4.000 spesies (2.600
spesies, telah diketahui taksonominya) dikenal sebagai hama yang dapat
menyebabkan kerusakan struktural pada bangunan, tanaman atau hutan plantasi
(Anonim, 2009).
Sejak tahun 1982 kasus serangan rayap pada bangunan gedung di Indonesia telah
mulai banyak dilaporkan. Laporan tentang masalah tersebut telah banyak
dikumpulkan hampir dari seluruh propinsi di Indonesia (Nandika dkk, 2003).
Bahkan Direktorat Jendral Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum pada
pertengahan tahun 1983 menyatakan bahwa kerugian akibat serangan rayap pada
bangunan gedung pemerintah saja diperkirakan mencapai seratus milyar rupiah
setiap tahun (Iswanto, 2005).
2
Sampai saat ini, dalam pengendalian serangan rayap skala lapangan, sebagian
besar memakai bahan kimia yang sangat beracun dan tidak ramah lingkungan
seperti asam borak, CCB (Copper-Chrome-Boron), CCA (Copper-ChromeArsen), dan CCF (Copper-Chrome-Flour). Ini akan merusak lingkungan jika
tidak diantisipasi karena bahan tersebut sukar dirombak oleh alam (Prasetyo,
2009).
Salah satu cara pengendalian yang dapat digunakan terhadap serangan hama rayap
namun tidak berbahaya adalah insektisida botani. Insektisida secara umum adalah
senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh serangga pengganggu atau
hama serangga. Selain toksik (membunuh), insektisida juga ada yang berupa
repellent yaitu bekerja dengan mencegah atau menolak hama serangga seperti
rayap (Anonim, 2009). Senyawa terpenoid merupakan senyawa kimia hasil
metabolisme sekunder dari tanaman yang dapat digunakan sebagai alat pertahanan
dari serangan organisme pengganggu, sehingga dapat digunakan sebagai
insektisida botani yang relatif lebih aman karena residunya mudah hilang di alam
(Kardinan, 2002).
Akar wangi (V. zizanioides Stapf) merupakan salah satu tanaman penghasil
metabolisme sekunder yaitu berupa minyak atsiri. Tanaman ini menghasilkan
vetiver oil yang banyak digunakan dalam pembuatan parfum, kosmetik, pewangi
sabun, obat-obatan, serta pembasmi dan penolak serangga (repellent). Vetiver oil
mempunyai aroma yang lembut dan halus karena ester dari asam vetinenat dan
adanya senyawa vetivenol (Departemen Pertanian, 1989). Akar wangi telah
digunakan secara tradisional sebagai tanaman obat dan aromatik di banyak negara,
3
jauh sebelum penggunaannya dalam konservasi tanah dan air diwujudkan pada
akhir 1980-an (Chomchalow, 2001). Menurut National Research Council (1993),
tanaman akar wangi mempunyai kemampuan sebagai senyawa toksik terhadap
serangga, pelindung tanaman pertanian dari serangga parasit, kepiting dan tikus.
Senyawa kimia yang terkandung dalam akar wangi yaitu berupa senyawa
terpenoid diantaranya adalah α-vetivon, β-vetivon, khusimon dan khusiton.
Tarigan (2006) menjelaskan bahwa tanaman akar wangi dapat bersifat sebagai
insect repellent atau penolak serangga. Tanaman akar wangi diketahui menolak
hama serangga seperti belalang hijau, belalang coklat, belalang lancip, Episyrphus
balteasus, Gnorimoschema operculella, Plutella xylostella, Liriomyza sativae,
Liriomyza huidobrensis, dan Crocidolomia pavonana pada pertanian dengan
teknik tumpang sari antara tanaman pertanian dan tanaman akar wangi.
Sedangkan pada penelitian Chauhan (2005) menerangkan bahwa senyawa yang
terdapat di dalam akar wangi, yaitu terpenoid khususnya golongan monoterpenoid
dan sesquiterpen diketahui sebagai repellent bagi hama rayap tanah (Coptotermes
formosanus). Pada umumnya rayap dengan jenis yang berbeda memiliki
kemiripan dalam hampir semua segi perilakunya walaupun berbeda habitatnya,
sehingga metode pengendaliannya dapat disamakan (Tarumingkeng, 2001).
Oleh karena itu, pengendalian antara rayap tanah (Coptotermes formosanus) dan
rayap kayu (Cyrptotermes sp.) menurut peneliti dapat disamakan. Senyawa
terpenoid khususnya golongan monoterpenoid dan sesquiterpen yang terdapat di
dalam akar tumbuhan akar wangi yang telah diketahui bertindak sebagai repellent
terhadap rayap tanah, menurut peneliti juga dapat aktif pada rayap kayu.
4
Berdasarkan hal-hal tersebut, peneliti tertarik untuk mengidentifikasi senyawa
terpenoid yang terdapat dalam akar tumbuhan V. zizanioides Stapf, yang bersifat
sebagai penolak serangga dan melakukan uji terhadap Cyrptotermes sp. Melalui
penelitian ini diharapkan dapat diperoleh senyawa terpenoid yang dapat
digunakan untuk menolak rayap, sehingga dihasilkan suatu insektisida yang jauh
lebih aman, sebagai alternatif untuk menanggulangi hama tersebut.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa terpenoid yang
terkandung dalam akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan menguji
sifat bioaktif senyawa yang dihasilkan sebagai penolak serangga rayap kayu
(Cyrptotermes sp.).
C. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kandungan
senyawa terpenoid dalam akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides Stapf), yang
dapat digunakan sebagai penolak serangga rayap kayu (Cyrptotermes sp.),
sehingga dapat dimanfaatkan untuk menangani masalah hama yang mengganggu
dan merusak perabotan/mebel rumah dan struktural pada bangunan.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Telah diisolasi senyawa B1.3 yang bersifat sebagai penolak serangga
(repellent) pada rayap kayu (Cyrptotermes sp.) berupa minyak jernih tak
berwarna yang memberikan noda berwarna merah keunguan dengan
penampak bercak pengujian Liebermann-Burchard. Memiliki nilai rata–
rata persen ketertarikan sebesar 0,025% dan rata-rata indeks ketertarikan
negatif, yaitu (-0,392) yang membuktikan bahwa senyawa bersifat
repellent.
2. Dari hasil analisis spektroskopi massa, senyawa hasil isolasi memiliki
berat molekul m/e 87,1 dengan rumus molekul C5 H13N dan nilai DBE 0.
3. Senyawa hasil isolasi memiliki gugus amina primer ditunjukkan oleh
serapan pada 3415,30 cm-1 dan 3477,16 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi
ulur N-H (amina primer) yang diperkuat oleh adanya pita serapan pada
daerah 1618,56 merupakan Tekukan N-H (amina primer).
4. Senyawa hasil isolasi diperkirakan 2-metilbutan-1-amina yang merupakan
senyawa dengan satu unit isopren dan memilki gugus amina primer.
44
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap fase polar ekstrak kasar nheksana untuk mendapatkan senyawa lain yang juga bersifat sebagai
penolak serangga (repellent) pada rayap kayu ataupun hama serangga
lainnya.
2. Perlu dilakukan analisis yang lebih lengkap, seperti 1H-NMR dan
13
C-NMR, agar dapat menentukan struktur senyawa secara lebih akurat.
3. Perlu diperhatikan pada saat analisis GC-MS, baik pemilihan kolom dan
pengaturan temperatur yang tepat.
4. Perlu dilakukan variasi konsentrasi pada saat pengujian repellent guna
mengetahui konsentrasi efektif dalam uji aktifitas repellent terhadap rayap
kayu (Cyrptotermes sp.).
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR
TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetiveria zizanioides Stapf) DENGAN UJI
AKTIFITASNYA SEBAGAI PENOLAK SERANGGA (REPELLENT)
PADA RAYAP KAYU (Cyrptotermes sp.)
Oleh
Taufan Tirto Raharjo
Rayap merupakan salah satu musuh terbesar dari perabotan/mebel rumah. Sampai
saat ini, dalam pengendalian serangan rayap skala lapangan, sebagian besar
memakai bahan kimia yang sangat beracun dan tidak ramah lingkungan (nonbiodegradable), seperti asam borak, CCB (Copper-Chrome-Boron), CCA
(Copper-Chrome-Arsen), dan CCF (Copper-Chrome-Flour). Pada penelitian ini
telah dilakukan isolasi senyawa yang dapat digunakan sebagai insektisida botani
dari akar tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides Stapf) bersifat sebagai
repellent terhadap rayap. Ekstraksi kandungan senyawa dalam akar tumbuhan
akar wangi dilakukan dengan cara sokletasi menggunakan pelarut n-heksana.
Pengujian aktifitas repellent dilakukan menggunakan pelarut aseton, ekstrak
kasar dan senyawa hasil isolasi. Pemisahan dan pemurnian dengan kromatografi
kolom menghasilkan fraksi B1.3 berupa minyak jernih tidak berwarna sebanyak ±
0,0225 gram. Analisis dengan menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
diperoleh noda tunggal merah keunguan dengan nilai Rf 0,27 (eluen n-heksana
100%), 0,59 (eluen n-heksana : diklorometana 95%), dan 0,91 (eluen n-heksana :
aseton 70%). Senyawa hasil isolasi selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi
inframerah dan spektroskopi massa. Pemeriksaan spektrum inframerah
memberikan pita serapan N-H (amina primer) pada daerah 3415,30 cm-1 dan
3477,16 cm-1 diperkuat oleh adanya pita serapan pada daerah 1618,56 merupakan
tekukan N-H (amina primer). Sedangkan serapan pada daerah 2924,85 cm-1
menunjukkan uluran C-H alkana yang didukung oleh adanya serapan pada daerah
1386,14 cm-1 dan 1457,43 cm-1 yang merupakan serapan C-H metil dan metilen.
Identifikasi senyawa hasil isolasi menggunakan spektroskopi massa menunjukkan
bahwa senyawa hasil isolasi memiliki berat molekul 87,1 m/e dengan rumus
molekul C5H13N. Senyawa ini diperkirakan 2-metilbutan-1-amina yang
merupakan senyawa dengan satu unit isopren dan memiliki gugus amina. Hasil
uji aktifitas menunjukkan bahwa senyawa ini memiliki aktifitas repellent
terhadap hama rayap kayu (Cyrptotermes sp.) sebesar 0,025% dan indeks
ketertarikan sebesar (- 0,039). Nilai indeks ketertarikan yang negatif
menunjukkan bahwa senyawa merupakan senyawa repellent.
Kata kunci : Isolasi, terpenoid, akar wangi ((Vetiveria zizanioides Stapf), rayap
kayu (Cyrptotermes sp.) dan repellent.
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Rayap kayu (Cyrptotermes sp.) adalah serangga pemakan kayu yang memegang
peranan penting dalam ekosistem. Tapi tidak untuk di rumah, rayap justru
menjadi penghalang untuk mewujudkan rumah sehat, rapi dan bersih. Rayap juga
merupakan salah satu musuh terbesar dari perabotan/mebel rumah, seperti lemari,
pintu dan jendela rumah (Kompas, 2009). Sekitar 10% dari 4.000 spesies (2.600
spesies, telah diketahui taksonominya) dikenal sebagai hama yang dapat
menyebabkan kerusakan struktural pada bangunan, tanaman atau hutan plantasi
(Anonim, 2009).
Sejak tahun 1982 kasus serangan rayap pada bangunan gedung di Indonesia telah
mulai banyak dilaporkan. Laporan tentang masalah tersebut telah banyak
dikumpulkan hampir dari seluruh propinsi di Indonesia (Nandika dkk, 2003).
Bahkan Direktorat Jendral Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum pada
pertengahan tahun 1983 menyatakan bahwa kerugian akibat serangan rayap pada
bangunan gedung pemerintah saja diperkirakan mencapai seratus milyar rupiah
setiap tahun (Iswanto, 2005).
2
Sampai saat ini, dalam pengendalian serangan rayap skala lapangan, sebagian
besar memakai bahan kimia yang sangat beracun dan tidak ramah lingkungan
seperti asam borak, CCB (Copper-Chrome-Boron), CCA (Copper-ChromeArsen), dan CCF (Copper-Chrome-Flour). Ini akan merusak lingkungan jika
tidak diantisipasi karena bahan tersebut sukar dirombak oleh alam (Prasetyo,
2009).
Salah satu cara pengendalian yang dapat digunakan terhadap serangan hama rayap
namun tidak berbahaya adalah insektisida botani. Insektisida secara umum adalah
senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh serangga pengganggu atau
hama serangga. Selain toksik (membunuh), insektisida juga ada yang berupa
repellent yaitu bekerja dengan mencegah atau menolak hama serangga seperti
rayap (Anonim, 2009). Senyawa terpenoid merupakan senyawa kimia hasil
metabolisme sekunder dari tanaman yang dapat digunakan sebagai alat pertahanan
dari serangan organisme pengganggu, sehingga dapat digunakan sebagai
insektisida botani yang relatif lebih aman karena residunya mudah hilang di alam
(Kardinan, 2002).
Akar wangi (V. zizanioides Stapf) merupakan salah satu tanaman penghasil
metabolisme sekunder yaitu berupa minyak atsiri. Tanaman ini menghasilkan
vetiver oil yang banyak digunakan dalam pembuatan parfum, kosmetik, pewangi
sabun, obat-obatan, serta pembasmi dan penolak serangga (repellent). Vetiver oil
mempunyai aroma yang lembut dan halus karena ester dari asam vetinenat dan
adanya senyawa vetivenol (Departemen Pertanian, 1989). Akar wangi telah
digunakan secara tradisional sebagai tanaman obat dan aromatik di banyak negara,
3
jauh sebelum penggunaannya dalam konservasi tanah dan air diwujudkan pada
akhir 1980-an (Chomchalow, 2001). Menurut National Research Council (1993),
tanaman akar wangi mempunyai kemampuan sebagai senyawa toksik terhadap
serangga, pelindung tanaman pertanian dari serangga parasit, kepiting dan tikus.
Senyawa kimia yang terkandung dalam akar wangi yaitu berupa senyawa
terpenoid diantaranya adalah α-vetivon, β-vetivon, khusimon dan khusiton.
Tarigan (2006) menjelaskan bahwa tanaman akar wangi dapat bersifat sebagai
insect repellent atau penolak serangga. Tanaman akar wangi diketahui menolak
hama serangga seperti belalang hijau, belalang coklat, belalang lancip, Episyrphus
balteasus, Gnorimoschema operculella, Plutella xylostella, Liriomyza sativae,
Liriomyza huidobrensis, dan Crocidolomia pavonana pada pertanian dengan
teknik tumpang sari antara tanaman pertanian dan tanaman akar wangi.
Sedangkan pada penelitian Chauhan (2005) menerangkan bahwa senyawa yang
terdapat di dalam akar wangi, yaitu terpenoid khususnya golongan monoterpenoid
dan sesquiterpen diketahui sebagai repellent bagi hama rayap tanah (Coptotermes
formosanus). Pada umumnya rayap dengan jenis yang berbeda memiliki
kemiripan dalam hampir semua segi perilakunya walaupun berbeda habitatnya,
sehingga metode pengendaliannya dapat disamakan (Tarumingkeng, 2001).
Oleh karena itu, pengendalian antara rayap tanah (Coptotermes formosanus) dan
rayap kayu (Cyrptotermes sp.) menurut peneliti dapat disamakan. Senyawa
terpenoid khususnya golongan monoterpenoid dan sesquiterpen yang terdapat di
dalam akar tumbuhan akar wangi yang telah diketahui bertindak sebagai repellent
terhadap rayap tanah, menurut peneliti juga dapat aktif pada rayap kayu.
4
Berdasarkan hal-hal tersebut, peneliti tertarik untuk mengidentifikasi senyawa
terpenoid yang terdapat dalam akar tumbuhan V. zizanioides Stapf, yang bersifat
sebagai penolak serangga dan melakukan uji terhadap Cyrptotermes sp. Melalui
penelitian ini diharapkan dapat diperoleh senyawa terpenoid yang dapat
digunakan untuk menolak rayap, sehingga dihasilkan suatu insektisida yang jauh
lebih aman, sebagai alternatif untuk menanggulangi hama tersebut.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa terpenoid yang
terkandung dalam akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan menguji
sifat bioaktif senyawa yang dihasilkan sebagai penolak serangga rayap kayu
(Cyrptotermes sp.).
C. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kandungan
senyawa terpenoid dalam akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides Stapf), yang
dapat digunakan sebagai penolak serangga rayap kayu (Cyrptotermes sp.),
sehingga dapat dimanfaatkan untuk menangani masalah hama yang mengganggu
dan merusak perabotan/mebel rumah dan struktural pada bangunan.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Telah diisolasi senyawa B1.3 yang bersifat sebagai penolak serangga
(repellent) pada rayap kayu (Cyrptotermes sp.) berupa minyak jernih tak
berwarna yang memberikan noda berwarna merah keunguan dengan
penampak bercak pengujian Liebermann-Burchard. Memiliki nilai rata–
rata persen ketertarikan sebesar 0,025% dan rata-rata indeks ketertarikan
negatif, yaitu (-0,392) yang membuktikan bahwa senyawa bersifat
repellent.
2. Dari hasil analisis spektroskopi massa, senyawa hasil isolasi memiliki
berat molekul m/e 87,1 dengan rumus molekul C5 H13N dan nilai DBE 0.
3. Senyawa hasil isolasi memiliki gugus amina primer ditunjukkan oleh
serapan pada 3415,30 cm-1 dan 3477,16 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi
ulur N-H (amina primer) yang diperkuat oleh adanya pita serapan pada
daerah 1618,56 merupakan Tekukan N-H (amina primer).
4. Senyawa hasil isolasi diperkirakan 2-metilbutan-1-amina yang merupakan
senyawa dengan satu unit isopren dan memilki gugus amina primer.
44
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap fase polar ekstrak kasar nheksana untuk mendapatkan senyawa lain yang juga bersifat sebagai
penolak serangga (repellent) pada rayap kayu ataupun hama serangga
lainnya.
2. Perlu dilakukan analisis yang lebih lengkap, seperti 1H-NMR dan
13
C-NMR, agar dapat menentukan struktur senyawa secara lebih akurat.
3. Perlu diperhatikan pada saat analisis GC-MS, baik pemilihan kolom dan
pengaturan temperatur yang tepat.
4. Perlu dilakukan variasi konsentrasi pada saat pengujian repellent guna
mengetahui konsentrasi efektif dalam uji aktifitas repellent terhadap rayap
kayu (Cyrptotermes sp.).