Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI
TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
NIM E051060121
ABSTRACT
HIKMA YANTI. The Antitermitic Properties of Extractives from Bark of
Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Supervisors: WASRIN SYAFII and
IGK TAPA DARMA.
This study was undertaken mainly to isolate and identify antitermitic substances
that may be prospective as wood natural preservative from the bark of Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. The woodmeal of the samples were extracted
with acetone. The acetone extract was then fractionated into n-hexane soluble
fraction, ethyl ether soluble fraction, ethyl acetate soluble fraction, and insoluble
fraction. The antifeedant bioassay test was carried out by treating paper discs
with extracts at six level of concentration i.e. 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, and 10%
(w/w). The bioassay test revealed that ethyl ether soluble fraction exhibited high
toxicity to subterranean termite Coptotermes curvignathus Holmgren. Further
investigation of the ethyl ether soluble fraction led to the isolation and
identification of the possibly main compound addressed as pentahydroxyflavane
(C15H14O6).
Keywords: Acacia auriculiformis, antitermitic properties, bark extractives,
Coptotermes curvignathus, pentahydroxyflavane
RINGKASAN
HIKMA YANTI. Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Dibimbing oleh WASRIN SYAFII dan IGK
TAPA DARMA
Sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia (sekitar 80 – 85 persen)
mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah diserang oleh
organisme perusak kayu. Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan
penggunaan kayu dilakukan proses pengawetan kayu. Namun demikian
penggunaan bahan pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap
lingkungan karena bersifat non biodegaradable. Oleh karena itu perlu upaya
pengembangan bahan pengawet alami yang bersifat biodegradable dan
renewable.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ekstraktif dan
komponen bioaktif kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat
racun terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi dan
mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap. Penelitian
dilakukan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan, Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA
Institut Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth yang diperoleh dari Darmaga Bogor yang
dibuat serbuk dengan ukuran 40 – 60 mesh dan diekstraksi dengan pelarut aseton.
Hasil ekstraksi berturut-turut difraksinasi bertingkat dengan pelarut n-heksan, etil
eter, etil asetat. Untuk uji toksikologi digunakan rayap tanah C. curvignathus
Holmgren dan bahan lain seperti kertas selulosa Whatmann. Untuk isolasi
dilakukan dengan kolom kromatografi yang menggunakan silika gel 60 F254
(produk E. Merck 1.07734) dan kromatografi lapis tipis (KLT) yang
menggunakan lempeng silika gel GF254 (produk E. Merck 05554).
Tahapan dalam penelitian ini adalah ekstraksi dan fraksinasi bertingkat
kulit kayu A. auriculiformis, pengujian anti rayap untuk menentukan fraksi
teraktif, isolasi untuk memperoleh senyawa murni dari fraksi teraktif kemudian
identifikasi senyawa aktif untuk mengetahui struktur molekulnya.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat menunjukkan bahwa A.
auriculiformis mengandung 19,660% ekstrak yang larut dalam aseton, yang terdiri
dari 0,843% fraksi n-heksan, 7,911% fraksi etil eter, 4,176% fraksi etil asetat dan
6,730% residu. Pengujian anti rayap C. curvignathus menghasilkan fraksi teraktif
adalah fraksi etil eter karena pada konsentrasi 4% sudah memiliki aktivitas anti
rayap sangat kuat dan diikuti fraksi etil asetat, n-heksan, aseton dan residu.
Hasil isolasi fraksi teraktif etil eter terhadap rayap diperoleh senyawa
dominan PE-2 dan hasil identifikasi dengan menggunakan spektrometri Proton
NMR dan Carbon NMR diduga bahwa komponen utama dari fraksi teraktif etil
eter dari kulit A. auriculiformis adalah Pentahydroxyflavan (C15H14O6) yang
termasuk golongan flavonoid.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008
Hak cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebut sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS.
Judul Tesis
Nama Mahasiswa
NIM
: Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
: Hikma Yanti
: E051060121
Disetujui:
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M.Agr.
Ketua
Prof. Dr. Ir. IGK. Tapa Darma, M.Sc.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
.
Tanggal Ujian : 12 Juni 2008
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis berjudul “Sifat
Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.”
ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian selama 7
bulan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong. Terima kasih dan
penghargaan penulis ucapkan kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua Komisi Pembimbing dan
Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan serta saran dalam
berbagai kesempatan diskusi yang terkait dengan penelitian ini.
2. Rektor Universitas Tanjungpura, Dekan Fakultas Kehutanan, dan Ketua
Jurusan Teknologi Hasil Hutan atas kesempatan untuk melanjutkan Program
Studi Pasca Sarjana dan biaya bantuan penyelesaian studi.
3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan
Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS).
4. Staf Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong yang telah banyak
memberikan bantuan selama penulis melaksanakan penelitian, Pak Atin, Mas
Wawan, Bu Rita, Bu Suminar, Pak Sabur, Pak Hanafi, Pak Ahmad, Mbak
Sofa dan Pak Ari (Dosen FMIPA UNTAN).
5. Ayahanda H. Kamaruzzaman (alm), Ibunda Hj. Lawamah, mertuaku Darmadi
dan Surati, Mbah, saudara-saudaraku (Nailul Qomariah, Rina Almiyah,
Nanang Kazwini dan Safroni) , abang dan adik ipar, keponakan serta keluarga
di Pontianak atas segala doa dan kasih sayangnya.
6. Suami dan putriku tercinta (Hendra Mart Priyanto, S. Hut dan Nafdariffa
Azzahra Anandraputri) atas cinta, kasih sayang, pengorbanan dan
dukungannya selama penulis menjalani studi, sehingga mengurangi hari-hari
kebersamaan kita. Tanpa pengertian dan dukungan keluarga tercinta mustahil
studi ini dapat terselesaikan dengan baik.
7. Teman-teman angkatan 2006 di pasca sarjana (eka, bu syahidah dll), dan
teman-teman seprofesi di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura, teman
seperjuangan (teteh, kak ida, yusro) dan penghuni Regensi B-26 yang telah
memberi semangat dan dorongan selama proses belajar.
Selain itu tesis ini dapat terselesaikan juga atas dukungan dan dorongan
berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, untuk itu
penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 24 Januari 1977. Penulis
adalah anak ketiga dari lima bersaudara. Ayah bernama H. Kamaruzzaman (alm)
dan Ibu bernama Hj. Lawamah. Penulis menikah dengan Hendra Mart Priyanto, S.
Hut pada tanggal 16 Pebruari 2003 dan telah dikaruniai seorang putri pada tanggal
24 Januari 2004 bernama Nafdariffa Azzahra Anandraputri.
Pendidikan dasar penulis selesaikan di Sekolah Dasar Negeri 01 Pontianak
tahun 1989 dan Sekolah Menengah Pertama Negeri 11 Pontianak hingga tahun
1992, kemudian penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negeri 3
Pontianak dan lulus tahun 1995. Pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan
di Jurusan Kehutanan Program Studi Teknologi Hasil Hutan Fakultas Pertanian
Universitas Tanjungpura Kalimantan Barat dan lulus pada tahun 2000.
Pada bulan Desember tahun 2000 penulis diterima menjadi staf pengajar
(dosen) di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura Pontianak. Pada tahun
2006 diterima sebagai mahasiswa S2 Sekolah Pascasarjana IPB pada Program
Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan (IPK) Program Studi Teknologi Hasil Hutan
dengan Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan penulis menyusun tesis dengan judul
“Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua
Komisi Pembimbing, dan Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota
Komisi Pembimbing.
Selama mengikuti program S2, penulis menyajikan karya ilmiah berjudul
“Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Kulit Batang Resak Padi (Cotylelobium
malayanum V.Sl)” dan “Pemanfaatan Mikrosilika Abu Sekam Padi Sebagai
Pozzolan Sintetik pada Pembuatan Papan Semen” pada Seminar Nasional
Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI) X di Universitas Tanjungpura
Pontianak pada tanggal 9-11 Agustus 2007. Menulis jurnal Pengabdian Kepada
Masyarakat Universitas Tanjungpura, Vol.3 No.2, 2007, hal 313 – 318 dengan
judul “Pembuatan Papan Partikel Semen dari Limbah Industri dan Pertanian”.
Membuat buku “Analisis Perekatan Kayu” bersama tim (Prof. Dr. Ir. Surdiding
Ruhendi, M.Sc., Desy Natalia K, Firda Auliya S, Nurhaida, Sahriyanti S, Tito
Sucipto) yang telah diterbitkan tahun 2007.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI
TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
NIM E051060121
ABSTRACT
HIKMA YANTI. The Antitermitic Properties of Extractives from Bark of
Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Supervisors: WASRIN SYAFII and
IGK TAPA DARMA.
This study was undertaken mainly to isolate and identify antitermitic substances
that may be prospective as wood natural preservative from the bark of Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. The woodmeal of the samples were extracted
with acetone. The acetone extract was then fractionated into n-hexane soluble
fraction, ethyl ether soluble fraction, ethyl acetate soluble fraction, and insoluble
fraction. The antifeedant bioassay test was carried out by treating paper discs
with extracts at six level of concentration i.e. 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, and 10%
(w/w). The bioassay test revealed that ethyl ether soluble fraction exhibited high
toxicity to subterranean termite Coptotermes curvignathus Holmgren. Further
investigation of the ethyl ether soluble fraction led to the isolation and
identification of the possibly main compound addressed as pentahydroxyflavane
(C15H14O6).
Keywords: Acacia auriculiformis, antitermitic properties, bark extractives,
Coptotermes curvignathus, pentahydroxyflavane
RINGKASAN
HIKMA YANTI. Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Dibimbing oleh WASRIN SYAFII dan IGK
TAPA DARMA
Sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia (sekitar 80 – 85 persen)
mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah diserang oleh
organisme perusak kayu. Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan
penggunaan kayu dilakukan proses pengawetan kayu. Namun demikian
penggunaan bahan pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap
lingkungan karena bersifat non biodegaradable. Oleh karena itu perlu upaya
pengembangan bahan pengawet alami yang bersifat biodegradable dan
renewable.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ekstraktif dan
komponen bioaktif kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat
racun terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi dan
mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap. Penelitian
dilakukan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan, Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA
Institut Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth yang diperoleh dari Darmaga Bogor yang
dibuat serbuk dengan ukuran 40 – 60 mesh dan diekstraksi dengan pelarut aseton.
Hasil ekstraksi berturut-turut difraksinasi bertingkat dengan pelarut n-heksan, etil
eter, etil asetat. Untuk uji toksikologi digunakan rayap tanah C. curvignathus
Holmgren dan bahan lain seperti kertas selulosa Whatmann. Untuk isolasi
dilakukan dengan kolom kromatografi yang menggunakan silika gel 60 F254
(produk E. Merck 1.07734) dan kromatografi lapis tipis (KLT) yang
menggunakan lempeng silika gel GF254 (produk E. Merck 05554).
Tahapan dalam penelitian ini adalah ekstraksi dan fraksinasi bertingkat
kulit kayu A. auriculiformis, pengujian anti rayap untuk menentukan fraksi
teraktif, isolasi untuk memperoleh senyawa murni dari fraksi teraktif kemudian
identifikasi senyawa aktif untuk mengetahui struktur molekulnya.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat menunjukkan bahwa A.
auriculiformis mengandung 19,660% ekstrak yang larut dalam aseton, yang terdiri
dari 0,843% fraksi n-heksan, 7,911% fraksi etil eter, 4,176% fraksi etil asetat dan
6,730% residu. Pengujian anti rayap C. curvignathus menghasilkan fraksi teraktif
adalah fraksi etil eter karena pada konsentrasi 4% sudah memiliki aktivitas anti
rayap sangat kuat dan diikuti fraksi etil asetat, n-heksan, aseton dan residu.
Hasil isolasi fraksi teraktif etil eter terhadap rayap diperoleh senyawa
dominan PE-2 dan hasil identifikasi dengan menggunakan spektrometri Proton
NMR dan Carbon NMR diduga bahwa komponen utama dari fraksi teraktif etil
eter dari kulit A. auriculiformis adalah Pentahydroxyflavan (C15H14O6) yang
termasuk golongan flavonoid.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008
Hak cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebut sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS.
Judul Tesis
Nama Mahasiswa
NIM
: Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
: Hikma Yanti
: E051060121
Disetujui:
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M.Agr.
Ketua
Prof. Dr. Ir. IGK. Tapa Darma, M.Sc.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
.
Tanggal Ujian : 12 Juni 2008
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis berjudul “Sifat
Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.”
ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian selama 7
bulan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong. Terima kasih dan
penghargaan penulis ucapkan kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua Komisi Pembimbing dan
Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan serta saran dalam
berbagai kesempatan diskusi yang terkait dengan penelitian ini.
2. Rektor Universitas Tanjungpura, Dekan Fakultas Kehutanan, dan Ketua
Jurusan Teknologi Hasil Hutan atas kesempatan untuk melanjutkan Program
Studi Pasca Sarjana dan biaya bantuan penyelesaian studi.
3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan
Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS).
4. Staf Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong yang telah banyak
memberikan bantuan selama penulis melaksanakan penelitian, Pak Atin, Mas
Wawan, Bu Rita, Bu Suminar, Pak Sabur, Pak Hanafi, Pak Ahmad, Mbak
Sofa dan Pak Ari (Dosen FMIPA UNTAN).
5. Ayahanda H. Kamaruzzaman (alm), Ibunda Hj. Lawamah, mertuaku Darmadi
dan Surati, Mbah, saudara-saudaraku (Nailul Qomariah, Rina Almiyah,
Nanang Kazwini dan Safroni) , abang dan adik ipar, keponakan serta keluarga
di Pontianak atas segala doa dan kasih sayangnya.
6. Suami dan putriku tercinta (Hendra Mart Priyanto, S. Hut dan Nafdariffa
Azzahra Anandraputri) atas cinta, kasih sayang, pengorbanan dan
dukungannya selama penulis menjalani studi, sehingga mengurangi hari-hari
kebersamaan kita. Tanpa pengertian dan dukungan keluarga tercinta mustahil
studi ini dapat terselesaikan dengan baik.
7. Teman-teman angkatan 2006 di pasca sarjana (eka, bu syahidah dll), dan
teman-teman seprofesi di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura, teman
seperjuangan (teteh, kak ida, yusro) dan penghuni Regensi B-26 yang telah
memberi semangat dan dorongan selama proses belajar.
Selain itu tesis ini dapat terselesaikan juga atas dukungan dan dorongan
berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, untuk itu
penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 24 Januari 1977. Penulis
adalah anak ketiga dari lima bersaudara. Ayah bernama H. Kamaruzzaman (alm)
dan Ibu bernama Hj. Lawamah. Penulis menikah dengan Hendra Mart Priyanto, S.
Hut pada tanggal 16 Pebruari 2003 dan telah dikaruniai seorang putri pada tanggal
24 Januari 2004 bernama Nafdariffa Azzahra Anandraputri.
Pendidikan dasar penulis selesaikan di Sekolah Dasar Negeri 01 Pontianak
tahun 1989 dan Sekolah Menengah Pertama Negeri 11 Pontianak hingga tahun
1992, kemudian penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negeri 3
Pontianak dan lulus tahun 1995. Pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan
di Jurusan Kehutanan Program Studi Teknologi Hasil Hutan Fakultas Pertanian
Universitas Tanjungpura Kalimantan Barat dan lulus pada tahun 2000.
Pada bulan Desember tahun 2000 penulis diterima menjadi staf pengajar
(dosen) di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura Pontianak. Pada tahun
2006 diterima sebagai mahasiswa S2 Sekolah Pascasarjana IPB pada Program
Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan (IPK) Program Studi Teknologi Hasil Hutan
dengan Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan penulis menyusun tesis dengan judul
“Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua
Komisi Pembimbing, dan Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota
Komisi Pembimbing.
Selama mengikuti program S2, penulis menyajikan karya ilmiah berjudul
“Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Kulit Batang Resak Padi (Cotylelobium
malayanum V.Sl)” dan “Pemanfaatan Mikrosilika Abu Sekam Padi Sebagai
Pozzolan Sintetik pada Pembuatan Papan Semen” pada Seminar Nasional
Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI) X di Universitas Tanjungpura
Pontianak pada tanggal 9-11 Agustus 2007. Menulis jurnal Pengabdian Kepada
Masyarakat Universitas Tanjungpura, Vol.3 No.2, 2007, hal 313 – 318 dengan
judul “Pembuatan Papan Partikel Semen dari Limbah Industri dan Pertanian”.
Membuat buku “Analisis Perekatan Kayu” bersama tim (Prof. Dr. Ir. Surdiding
Ruhendi, M.Sc., Desy Natalia K, Firda Auliya S, Nurhaida, Sahriyanti S, Tito
Sucipto) yang telah diterbitkan tahun 2007.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL....... ...........................................................................
DAFTAR GAMBAR .. ...........................................................................
DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................
xii
xiii
xiv
PENDAHULUAN ...... ...........................................................................
1
Latar Belakang ...... ...........................................................................
Identifikasi Masalah ..........................................................................
Tujuan Penelitian .. ...........................................................................
Manfaat Penelitian ...........................................................................
Hipotesis................ ...........................................................................
1
3
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
4
Keawetan Alami Kayu ......................................................................
Zat Ekstraktif......... ...........................................................................
Batasan dan Ruang Lingkup ....................................................
Penggolongan Zat Ekstraktif....................................................
Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif.........................................................
Metode Pengujian Sifat Anti Rayap..................................................
Isolasi dan Identifikasi Komponen Bioaktif .....................................
Rayap Tanah (Coptotermes curvignathus Holmgren) ......................
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. ..............................
4
6
6
7
9
11
12
14
17
BAHAN DAN METODE .......................................................................
19
Tempat dan Waktu Penelitian ...........................................................
Bahan dan Alat...... ...........................................................................
Bahan ........... ...........................................................................
Alat............... ...........................................................................
Metode Penelitian.. ...........................................................................
Persiapan Sampel .....................................................................
Ekstrak Serbuk Kulit Kayu ......................................................
Pembuatan Konsentrasi Larutan Ekstrak .................................
Uji Bioassay Zat Ekstraktif terhadap Rayap Tanah .................
Isolasi Fraksi Teraktif Ekstrak Kulit A. auriculiformis dengan
Kromatografi Kolom................................................................
Identifikasi Komponen Bioaktif...............................................
19
19
19
19
20
20
20
22
22
HASIL DAN PEMBAHASAN...............................................................
25
Kandungan Zat Ekstraktif ................................................................
Sifat Anti Rayap Ekstrak Kulit A. auriculiformis A. Cunn. ex
Benth .................... ...........................................................................
Mortalitas Rayap Tanah C. curvignathus Holmgren ................
Kehilangan Berat Contoh Uji Kertas ........................................
25
23
24
26
26
28
Isolasi Fraksi Teraktif Etil Eter dari Ekstrak Kulit
A. auriculiformis .......................................................................
Identifikasi Senyawa dalam Fraksi PE-2 ..................................
30
31
SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................
33
Simpulan ............. ...........................................................................
Saran..................... ...........................................................................
33
33
DAFTAR PUSTAKA . ...........................................................................
34
LAMPIRAN................ ...........................................................................
38
DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
4
5
Klasifikasi tingkat keawetan alami kayu teras berdasarkan
lamanya pemakaian kayu .........................................................
5
Jenis-jenis zat ekstraktif tumbuhan yang berperan sebagai
insektisida pada serangga..........................................................
11
Titik didih, titik beku dan konstanta dielektrik beberapa
jenis pelarut .. ...........................................................................
13
Klasifikasi tingkat aktivitas anti rayap ekstrak kulit
A. auriculiformis ......................................................................
23
Kandungan zat ekstraktif hasil fraksinasi bertingkat dalam
beberapa pelarut organik terhadap ekstrak aseton kulit
A. auriculiformis .......................................................................
25
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Skema ekstraksi dan fraksinasi dari serbuk Kulit Kayu
A. auriculiformis ...........................................................................
21
2
Pengujian sifat anti rayap ...............................................................
23
3
Hubungan antara konsentrasi ekstrak aseton kulit A. auriculiformis
dan fraksi-fraksinya pada contoh uji dengan mortalitas rayap tanah
C. curvignathus setelah pengumpanan selama 4 minggu ..............
26
Hubungan antara konsentrasi ekstrak aseton kulit A. auriculiformis
dengan kehilangan berat kertas uji selulosa ...................................
29
Penampakan kertas uji pada beberapa taraf konsentrasi setelah
Diumpankan pada rayap tanah C. curvignathus Holmgren ...........
30
Struktur senyawa Pentahydroxyflavan ..........................................
32
4
5
6
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Mortalitas rata-rata rayap tanah C. curvignathus Holmgren
setelah diumpankan selama 4 minggu ...........................................
38
Kehilangan berat contoh uji kertas rata-rata setelah diumpankan
pada rayap tanah C. curvignathus selama 4 minggu .....................
39
3
Gambar spektrum Proton NMR senyawa PE-2 .............................
40
4
Gambar spektrum Carbon NMR senyawa PE-2 ............................
41
1
2
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Seperti diketahui bahwa sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia
(sekitar 80 – 85 persen) mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah
diserang oleh organisme perusak kayu, misalnya jamur dan rayap. Organisme
perusak kayu tersebut dapat menyerang pohon, log, papan, maupun barang-barang
yang terbuat dari bahan kayu. Dari segi efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan,
penyerangan kayu dan produk kayu oleh organisme tersebut sangat merugikan
karena dapat memperpendek masa pakai kayu yang bersangkutan. Dalam rangka
peningkatan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan, khususnya kayu, maka
perlu dilakukan usaha-usaha untuk memperpanjang masa pakai kayu, misalnya
melalui proses pengawetan dengan bahan kimia (Syafii 2000a).
Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan penggunaan kayu,
berbagai upaya telah dilakukan diantaranya dengan melakukan proses pengawetan
menggunakan bahan pengawet sintetis. Namun demikian penggunaan bahan
pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap lingkungan karena
pada umumnya bersifat sukar terurai di alam (non biodegaradable). Seiring
dengan meningkatnya kepedulian masyarakat terhadap lingkungan, bahan
pengawet sintetis ini mulai dibatasi penggunaannya.
Oleh karena itu perlu diupayakan untuk mencari bahan pengawet alternatif
yang lebih aman terhadap lingkungan, salah satunya adalah dengan memanfaatkan
sumber daya alam hayati yang dapat digunakan sebagai bahan pengawet yang
bersifat bio degradable dan renewable misalnya zat ekstraktif.
Syafii dan Yoshimoto (1993) melaporkan bahwa zat ekstraktif kayu teras
lebih beracun dibandingkan dengan kayu gubal pada pohon yang sama dan
keawetan teras tersebut akan berkurang secara drastis apabila kayu tersebut di
ekstraksi dengan air panas atau pelarut organik. Harun dan Labosky (1985) dalam
Sari dan Syafii (2001), menyatakan bahwa diduga zat ekstraktif yang terdapat
dalam kayu awet juga terdapat dalam kulitnya, mengingat pembentukan jaringan
kayu teras dan kulit kayu dimulai dari meristem sekunder yang sama dan
diharapkan terdapat jenis senyawa dan diharapkan terdapat jenis senyawa yang
2
hampir sama dari kedua jaringan tersebut. Doi dan Kurimoto (1998) dalam Sari
dan Syafii (2001) membuktikan bahwa ekstrak aseton, n-heksan, dan metanol
kayu teras sugi (Cryptomeria japonica) memiliki karakteristik resistensi terhadap
rayap tanah Reticulitermes speratus yang lebih tinggi dari kulit dan kayu
gubalnya.
Penelitian mengenai sifat anti rayap komponen bioaktif kayu sudah
banyak dilakukan oleh para peneliti. Menurut Syafii (2000)a, ekstrak aseton kayu
damar laut (Hopea spp.) menunjukkan aktivitas yang tinggi dalam menghambat
perkembangan rayap Cryptotermes cynocephalus. Latifolin dan noeflavanoid
yang diisolasi dari kayu sonokeling (Dalbergia latifolia) juga dilaporkan
mempunyai sifat bio-aktif terhadap perkembangan C. curvignathus (Syafii 2000)b.
Penelitian sifat anti rayap zat ekstraktif kulit kayu jati (Tectona grandis L.F.) juga
telah dilakukan oleh Sari dan Syafii (2001). Dilaporkan bahwa zat ekstraktif yang
terdapat pada kulit kayu jati terutama pada fraksi n-heksan mempunyai sifat anti
rayap yang relatif tinggi terhadap rayap tanah C. curvignathus.
Acacia auriculiformis merupakan tanaman perdu berukuran besar atau
sedang yang berfungsi sebagai tanaman yang mampu memproduksi nitrogen,
toleran terhadap tanah yang tidak subur, asam, basa ber-garam atau tergenang,
musim kering, dan sangat cocok untuk rehabilitasi lahan kritis. Hanum and Van
Der Maesen (1997) menyatakan bahwa kayu akasia mengandung flavanoid dalam
jumlah yang sangat besar yaitu sekitar 70% dari volume kayu terasnya. Harborne
(1974) dalam Rinawati et al. (1996) menyatakan bahwa senyawa yang tergolong
flavanoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antidiare, antikanker, antiinflamasi,
antialergi, pengawet makanan, dan penurunan tekanan darah tinggi. Hal ini
menunjukkan bahwa kayu akasia mengandung senyawa bioaktif. Oleh karena itu,
kayu akasia diduga mengandung senyawa bioaktif yang bersifat racun terhadap
serangga perusak kayu khususnya rayap tanah. Komponen bioaktif kayu akasia
diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengawet alami kayu.
3
Identifikasi Masalah
Permasalahan yang ingin dijawab melalui pelaksanaan penelitian ini
adalah :
1. Kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif apa dari kulit kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap tanah
(Coptotermes curvignathus Holmgren).
2. Mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu
A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap tanah
(C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi.
2. Mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu
A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap.
Manfaat Penelitian
Dengan diketahuinya kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif kulit
kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap
maka diharapkan dapat bermanfaat sebagai pengawet alami kayu.
Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah kandungan ekstraktif yang terdapat di
dalam kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. diduga bersifat racun
terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren).
4
TINJAUAN PUSTAKA
Keawetan Alami Kayu
Keawetan alami kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan serangan
terhadap mikroorganisme (Eaton dan Hale 1993). Keawetan kayu secara alami
ditentukan oleh jenis dan banyaknya ekstraktif di dalam kayu yang bersifat racun
terhadap organisme perusak kayu seperti tanin, alkaloid, saponin, fenol, quinone
dan damar (Tsoumis 1991). Keawetan alami ini akan bervariasi sesuai dengan
banyaknya serta jenis ekstraktifnya. Hal ini menyebabkan keawetan alami kayu
berbeda-beda dalam menghadapi resiko pelapukan menurut jenis kayu, baik
dalam jenis yang sama maupun dalam pohon yang sama.
Sejumlah metabolit sekunder berperan sebagai fungisida atau antibiotik,
melindungi tanaman dari jamur dan bakteri seperti pterocarpan, pisatin,
sesquiterpenoid dan phytoalexin. Sedangkan metabolit sekunder lain bersifat
toksik terhadap serangga antara lain alkaloid dan cyanogenik glikogen yang
mencegah kerusakan tanaman dengan membunuh predator tersebut (Vickery dan
Vickery 1981).
Keawetan alami kayu salah satunya ditentukan oleh jenis dan banyaknya
zat ekstraktif yang bersifat racun terhadap organisme perusak kayu yang terdapat
di dalam kayu. Eaton dan Hale (1993) menyatakan bahwa zat ekstraktif
diperkirakan berperan sebagai toksikan terhadap mikroorganisme juga berperan
dalam mencegah serangan serangga.
Pada umumnya jenis kayu yang awet secara alami memiliki warna yang
lebih gelap pada kayu terasnya dibandingkan dengan jenis kayu yang kurang
awet. Warna yang secara alami terdapat pada kayu teras sebagai akibat adanya
ekstraktif yang diendapkan pada saat pembentukan kayu teras tersebut. Namun
daya tahannya terhadap organisme sangat ditentukan oleh adanya zat ekstraktif
yang bersifat racun meskipun kandungannya sedikit.
Faktor utama yang menyebabkan keawetan alami kayu adalah adanya zat
ekstraktif yang bersifat racun yang terdapat di dalam kayu teras yang terbentuk
selama proses pembentukan kayu teras tersebut (Syafii 2001). Pada umumnya
kayu teras lebih awet daripada kayu gubalnya, terutama disebabkan oleh
5
pengendapan unsur-unsur kimia tertentu yang terdapat di dalam kayu selama
peralihan kayu gubal menjadi kayu teras (Pandit dan Ramdan 2002). Senyawa
polifenol pinosilvin bertanggung jawab terhadap ketahanan kayu teras pinus
dibandingkan dengan kayu gubalnya (Walker 1993). Sejumlah senyawa aromatik
seperti fenol, stilbena, flavonoid, tanin, kuinon, tropolon, lignan dan substansi
lainnya terdapat pada kayu teras dan kulit. Tidak ada jenis kayu yang awet yang
berasal dari kayu gubal. Pada akhirnya penggolongan kayu akan didasarkan pada
keawetan alami dari kayu teras berdasarkan lamanya pemakaian kayu tersebut
(Tabel 1).
Tabel 1 Klasifikasi tingkat keawetan alami kayu teras berdasarkan lamanya
pemakaian kayu
Kelas Awet Kayu
Tingkat Keawetan
I
Sangat awet
II
Awet
III
Kurang awet
IV
Tidak awet
V
Sangat tidak awet
Sumber : [BSN] (1999)
Selain faktor zat ekstraktif, ketahanan alami dipengaruhi pula oleh jumlah
dan tipe lignin (Zabel dan Morrel 1992). Lignin kayu daun lebar disusun oleh tipe
siringil dan guaiasil, sedangkan kayu daun jarum disusun oleh tipe guaiasil. Kayu
yang ligninnya didominasi oleh tipe guaiasil cenderung lebih tahan terhadap
pelapukan dibandingkan tipe siringil. Syafii et al. (1987) menyatakan bahwa kayu
ulin, kayu bengkirai, kayu kohi, dan kayu malas memiliki laju pelapukan oleh
Coriolus versicolor yang lebih rendah dibandingkan kayu yang lainnya. Kayu
tersebut memiliki lignin dengan tipe guaiasil yang lebih dominan dibandingkan
dengan tipe siringil.
Keawetan alami pada pohon beragam, khususnya pada jenis yang
keawetannya tinggi. Keragaman terjadi di antara jenis yang berbeda maupun di
antara individu pohon jenis yang sama. Pada sebagian besar jenis, keawetan alami
bagian terdalam kayu teras lebih rendah dibandingkan bagian terluar. Bagian
terluar kayu teras semakin kurang awet dari bagian pangkal ke bagian ujung
6
pohon. Sedangkan pada kayu teras bagian terdalam akan semakin awet dari
bagian pangkal ke bagian ujung pohon (Eaton dan Hale 1993).
Zat Ekstraktif
Batasan dan Ruang Lingkup
Dinding sel kayu tersusun oleh tiga unsur utama yaitu selulosa,
hemiselulosa dan lignin, yang semuanya merupakan polimer. Selain ketiga
komponen utama tersebut terdapat pula sejumlah unsur atau bahan yang disebut
ekstraktif.
Hillis (1987) mendefinisikan zat ekstraktif sebagai senyawa-senyawa yang
dapat diekstrak dari kayu atau kulit dengan pelarut polar dan non polar. Zat
ekstraktif ini bukan merupakan bagian struktural dinding sel kayu, tetapi sebagai
zat pengisi rongga sel. Zat ekstraktif terdiri dari bermacam-macam bahan yang
tidak termasuk bagian dari dinding sel. Komponen ini memiliki nilai yang penting
karena menyebabkan kayu tahan terhadap serangan jamur dan serangga, memberi
bau, rasa dan warna pada kayu. Cara yang dapat digunakan untuk memisahkan zat
ekstraktif ini antara lain dengan uap (dihasilkan kelompok dari hidrokarbon,
asam-asam aldehid dan alkohol), dengan eter panas (dihasilkan asam-asam lemak,
asam-asam damar, lemak, sterol dan bahan-bahan tak tersabunkan), dengan
alkohol panas (dihasilkan tannin, zat-zat warna, fenol dan bahan-bahan larut air)
dan dengan air (dihasilkan alkohol siklik, polisakarida, dengan berat molekul
rendah, garam-garam).
Sjostrom (1993) menyatakan bahwa kandungan dan komposisi zat
ekstraktif sangat bervariasi antar jenis kayu, bahkan dalam batang yang sama pada
satu jenis kayu pun dapat berbeda. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh
Eaton dan Hale (1993) bahwa substansi yang bersifat racun beragam di antara
jenis dan marga dan beragam dalam sifat kimianya sehingga berbagai pelarut akan
mengekstrak berbagai bahan toksik yang berbeda pada berbagai jenis.
Kandungan ektraktif dalam kulit lebih tinggi daripada dalam kayu. Ia tidak
hanya tergantung pada jenis tetapi juga pada pelarut yang digunakan.
Keanekaragaman senyawa yang diekstraksi biasanya membutuhkan serangkaian
ekstraksi, yang hasilnya memberikan ciri awal komposisinya. Ekstrak alkali
7
maupun ekstrak etanol mengandung polimer flavonoid yang lebih tinggi meliputi
asam-asam polifenolat (Fengel dan Wegener 1995).
Menurut Sjostrom (1993), kulit adalah lapisan luar kambium yang
mengelilingi batang, cabang, dan akar, yang jumlahnya sekitar 10 – 15% dari
berat pohon. Setelah kayu, kulit kayu merupakan jaringan batang pohon yang
paling penting kedua. Kulit kayu merupakan sekitar 10 – 20% dari batang
tergantung pada spesies dan kondisi pertumbuhan (Fengel dan Wegener 1995).
Susunan kimia kulit kayu menentukan sifat-sifat yang penting dari segi
penggunaannya. Kulit mempunyai sifat pembengkakan yang berbeda, kurang
anisotropik, memiliki koefisien perambatan panas sedikit lebih rendah, dan jauh
lebih lunak dalam semua sifat mekanik kayu (Martin 1969; Cassens 1974 dalam
Fengel dan Wegener 1995).
Penggolongan Zat Ekstraktif
Menurut Fengel dan Wegener (1995) dalam ekstraktif terdapat beberapa
senyawa-senyawa organik seperti terpena, lignan, stilbena, flavonoid, aromatik
lain, lemak, lilin, asam lemak, alkohol, steroid dan hidrokarbon tinggi. Sjostrom
(1993) menyatakan bahwa secara kimiawi ekstraktif kayu dapat digolongkan ke
dalam tiga bagian, yaitu :
1. Komponen-komponen alifatik
Berbagai macam senyawa alifatik yang terdapat dalam resin seperti n-alkana,
alkohol lemak, asam lemak, lemak (ester gliserol), lilin (ester dari alkohol),
suberin (poliestolida). Asam lemak umumnya terdapat sebagai ester dan
merupakan komponen utama resin parenkim di dalam kayu daun jarum
maupun daun lebar. Ester dan alkohol lainnya, biasanya berupa alkohol
alifatik atau terpenoid alami, yang dikenal sebagai lilin.
2. Terpena dan terpenoid
Terpena merupakan hasil kondensasi dari dua atau beberapa unit isoprena
(C5H8) yang menghasilkan dimer dan oligomer yang lebih tinggi. Menurut
jumlah unit isoprena (n), terpena dikelompokkan lagi menjadi monoterpena
(n=2), seskuiterpena (n=3), diterpena (n=4), triterpena (n=6), tetraterpena
(n=8) dan politerpena (n>8).
8
Terpena adalah hidrokarbon murni, sedangkan terpenoid mengandung gugus
fungsi seperti hidroksil, karbonil, karboksil dan ester. Contoh dari terpenoid
adalah poliprenol. Ekstraktif kayu daun jarum mengandung semua jenis
terpena, dari monoterpena sampai tri dan tetraterpena, kecuali seskuiterpena
yang tergolong sangat langka. Sedangkan di dalam kayu daun lebar
mengandung terpena yang lebih tinggi, monoterpena ditemukan hanya pada
beberapa kayu tropis saja (Fengel dan Wegener 1995). Terpena yang paling
penting adalah α-pinena dan limonena yang terdapat pada semua kayu daun
jarum. Beberapa monoterpena merupakan unsur pokok oleoresin dari beberapa
kayu tropika.
3. Senyawaan fenolat
Golongan ini sangat heterogen, penggolongannya dibuat menurut lima kelas,
yaitu :
3.1 Tanin terhidrolisis : produk hidrolisisnya adalah asam galat dan elagat
serta gula, biasanya glukosa sebagai produk utama.
3.2 Tanin terkondensasi (flavonoid) : polifenol yang mempunyai rantai
karbon C6C3C6, contohnya krisin dan taksifolin.
3.3 Lignan : dimer dari dua unit fenilpropana (C6C3), contoh konidendrin,
pinoresinol, dan asam plikatat.
3.4 Stilbena (1,2-difeniletilena) : mempunyai ikatan ganda terkonjugasi
sehingga komponen-komponennya bersifat sangat reaktif, contohnya
pinosilvin.
3.5 Tropolon : mempunyai kekhasan berupa cincin karbon beranggota tujuh
yang tidak jenuh, contoh α,β, dan τ-tujaplisin yang diisolasi dari Thuja
plicata.
Meskipun fenolat terkondensasi terdapat dalam jumlah sedikit di dalam kayu
teras, kulit dan xilem, namun fenolat ini mempunyai fungsi sebagai fungisida dan
secara efektif melindungi kayu dari serangan organisme perusak kayu. Selain itu
juga meningkatkan pewarnaan pada kayu. Harborne (1974) dalam Rinawati et al.
(1996) mengemukakan bahwa flavanoid merupakan kelompok fenol yang tersebar
di alam. Hampir semua bagian tumbuhan yaitu daun, akar, kayu, tepung sari,
nektar, bunga, buah, dan biji dapat mengandung flavanoid. Senyawa yang
9
tergolong flavanoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antidiare, antikanker,
antiinflamasi, antialergi, pengawet makanan, dan penurun tekanan darah tinggi.
Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif
Findlay (1978) menjelaskan bahwa zat ekstraktif memberikan karakteristik
warna tersendiri dalam memberikan ketahanan alami pada kayu. Lebih lanjut
dikatakan bahwa beberapa kayu dari hutan tropis mengandung zat ekstraktif yang
bersifat racun, seperti alkaloid yang secara tetap menyebabkan iritasi atau
menyebabkan gatal-gatal bagi orang yang menyentuhnya. Hillis (1987)
menyatakan bahwa zat ekstraktif pada kayu teras dapat memberikan berbagai
bentuk ketahanan pohon hidup terhadap agen perusak meskipun sangat bervariasi
pada berbagai habitat. Rowell (1984) menyatakan bahwa zat ekstraktif merupakan
senyawa-senyawa organik yang meliputi lemak, lilin, alkaloid, protein, senyawa
fenolik sederhana dan kompleks, gula sederhana, pektin, gum, resin, tepena, pati,
glikosida, saponin dan minyak esensial. Beberapa di antaranya berfungsi sebagai
cadangan energi atau sebagai bagian dari mekanisme sistem pertahanan pohon
terhadap serangan mikroorganisme. Zat ekstraktif juga berperan terhadap sifat
kayu seperti warna, bau dan ketahanan terhadap pelapukan.
Sjostrom (1993) menyatakan bahwa senyawa fenolik yang terdapat pada
kayu teras, kulit dan juga yang terdapat pada xilem, bersifat racun atau anti jamur.
Oleh karenanya dapat melindungi pohon dari gangguan organisme perusak kayu.
Sejumlah senyawa aktif telah didefinisikan sebagai anti rayap dan anti
jamur. Eusiderin, sejenis neolignan dari kayu ulin (Eusideroxylon zwageri) (Syafii
et al. 1985) dan Angolensin diekstrak dari kayu Pterocarpus indicus (Pilotti et al.
1995) bersifat racun terhadap jamur Coriolus versicolor dan Tyromyces palustris.
Sedangkan pada kayu sonokeling (Dalbergia latifolia) diketahui terdapat senyawa
latifolin dan neoflavonoid yang bersifat racun terhadap rayap Reticulitermes
speratus (Syafii 2000b). Ohashi et al. (1994) melaporkan bahwa 3 jenis komponen
bioaktif yaitu 8-acetoxyelemol, 8-hydroxyelemol dan hinociic acid yang diisolasi
dari daun kayu Juniperus chinensis var pyramidalis terbukti dapat menghambat
pertumbuhan beberapa jenis jamur. Demikian juga ekstrak chloroform kayu
Bruguiera gymnorrhiza yang mengandung senyawa bruguierol dan isobruguierol
10
bersifat anti rayap terutama rayap Coptotermes formosanus (Yaga et al. 1991).
Sedangkan Hashimoto et al. (1997) melaporkan adanya sifat anti rayap kamper
yang diisolasi dari kayu Cinnamomum camphora. Pada kayu Cunninghamii
lanceolata berhasil diidentifikasi senyawa cedrol yang bersifat anti jamur (Shieh
dan Sumimoto 1992). Zat ekstraktif kayu sonokeling (Dalbergia latifolia Roxb.)
dan kayu damar laut (Hopea spp.) juga dilaporkan mempunyai sifat anti rayap
(Syafii 2000a dan 2000b).
Zat ekstraktif flavonoid dari kayu Japanese larch (Larix leptolepis)
memperlihatkan sifat penolak yang tinggi terhadap aktifitas makan rayap tanah
Coptotermes formosanus pada kertas uji yang digunakan dalam bio-assay test.
Hal ini karena ekstraktif kayu Japanese larch mengandung flavonoid dalam
jumlah yang cukup besar yang berpotensi menghambat aktifitas makan rayap
tanah (Chen et al. 2004).
Aktifitas anti rayap minyak esensial dari daun yang berasal dari dua klon
Cinnamomum osmophloeum (A dan B) dan kandungan kimianya terhadap
Coptotermes formosanus Shiraki telah diteliti dengan aplikasi kontak langsung.
Hasil percobaan ini memperlihatkan bahwa minyak esensial daun kayu manis
lokal B memiliki aktifitas antirayap yang lebih efektif daripada minyak esensial
daun kayu manis lokal A.
Selanjutnya ketika cinnamaldehid, eugenol, dan
α–terpineol diekstrak dari minyak esensial daun kayu manis lokal dan digunakan
pada dosis kuat 1mg/g, efektifitas antirayapnya jauh lebih tinggi daripada ketika
menggunakan minyak esensial daun kayu manis lokal.
Di antara ketiga
komponen yang diuji tersebut, cinnamaldehid memperlihatkan sifat antirayap
yang paling kuat (Chang dan Cheng 2002).
Tanaman memproduksi metabolit sekunder sebagai perlindungan terhadap
serangan dari luar, misalnya dari serangan rayap. Menurut Mitsunaga (2007),
beberapa aktifitas biologis dan fisiologis dari ekstraktif tanaman telah diteliti di
laboratorium Department of Applied Life Science, Faculty of Applied Biological
Science, Gifu Univesity, Japan, menunjukkan bahwa senyawa polyfenol dari kayu
tropis mempunyai efek anti rayap, anti jamur dan anti bakteri.
Anti rayap
umumnya sebagai zat yang dapat menyebabkan kematian (mortality) rayap atau
menolak (repellent) rayap, sedang sebagai anti jamur menghambat pertumbuhan
11
jamur perusak kayu. Sedang sebagai anti bakteri, zat ekstraktif bersifat sebagai
bactericide terhadap bakteri yang menyerang kayu. Peranan zat ekstraktif sebagai
insektisida selengkapnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Jenis-jenis zat ekstraktif tumbuhan yang berperan sebagai insektisida
pada serangga
No
Jenis zat ekstraktif tumbuhan
1. a. Rotenon
b. Tropan, quinon, quinodin, senyawa
nitro, imidazol, aldehida
c. Glukosinolat, nitril, N-nitrosamin,
cyanogenic, thiosianat
2. Diterpen,
flavonoid,
polyacetylen,
phenol, asam aromatik, coumarin, asam
lemak
3. a. Asam aminnonouprotein
b. Tanin, stilben, resin, quinon
c. Protein toksis (ricin), basa purin
d. Alkaloid indol
4. a. Basa analog (5-metil sitosin)
b. Kinin, Colchicin, alkaloida Veratum, alkaloida diaminos-teroid,
furanocoumarin, coumarinHydrazin
5. Asam fluoroacetat
6.
Target biokimiawi pada serangga
Penghambat transport elektron
a. Antara NAD+ dengan Co Q
b. Oksidasi Suksinat
c. Cytokrome oksidase
Uncouler dari phosphorilasi oksidase
Penghambat sintetis protein
a. Pengaktifan asam amino
b. Fungsi protein
c. Komplek inisiasi ribosom
Penghambat sintetis DNA
a. Mutasi transsisional
b. Replikasi
Penghambat
transfer
energi
glycolisis dan oksidasi asam lemak
Polyacetylen, sesquiterpen, triterpen, Perusak fung
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI
TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
NIM E051060121
ABSTRACT
HIKMA YANTI. The Antitermitic Properties of Extractives from Bark of
Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Supervisors: WASRIN SYAFII and
IGK TAPA DARMA.
This study was undertaken mainly to isolate and identify antitermitic substances
that may be prospective as wood natural preservative from the bark of Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. The woodmeal of the samples were extracted
with acetone. The acetone extract was then fractionated into n-hexane soluble
fraction, ethyl ether soluble fraction, ethyl acetate soluble fraction, and insoluble
fraction. The antifeedant bioassay test was carried out by treating paper discs
with extracts at six level of concentration i.e. 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, and 10%
(w/w). The bioassay test revealed that ethyl ether soluble fraction exhibited high
toxicity to subterranean termite Coptotermes curvignathus Holmgren. Further
investigation of the ethyl ether soluble fraction led to the isolation and
identification of the possibly main compound addressed as pentahydroxyflavane
(C15H14O6).
Keywords: Acacia auriculiformis, antitermitic properties, bark extractives,
Coptotermes curvignathus, pentahydroxyflavane
RINGKASAN
HIKMA YANTI. Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Dibimbing oleh WASRIN SYAFII dan IGK
TAPA DARMA
Sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia (sekitar 80 – 85 persen)
mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah diserang oleh
organisme perusak kayu. Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan
penggunaan kayu dilakukan proses pengawetan kayu. Namun demikian
penggunaan bahan pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap
lingkungan karena bersifat non biodegaradable. Oleh karena itu perlu upaya
pengembangan bahan pengawet alami yang bersifat biodegradable dan
renewable.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ekstraktif dan
komponen bioaktif kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat
racun terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi dan
mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap. Penelitian
dilakukan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan, Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA
Institut Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth yang diperoleh dari Darmaga Bogor yang
dibuat serbuk dengan ukuran 40 – 60 mesh dan diekstraksi dengan pelarut aseton.
Hasil ekstraksi berturut-turut difraksinasi bertingkat dengan pelarut n-heksan, etil
eter, etil asetat. Untuk uji toksikologi digunakan rayap tanah C. curvignathus
Holmgren dan bahan lain seperti kertas selulosa Whatmann. Untuk isolasi
dilakukan dengan kolom kromatografi yang menggunakan silika gel 60 F254
(produk E. Merck 1.07734) dan kromatografi lapis tipis (KLT) yang
menggunakan lempeng silika gel GF254 (produk E. Merck 05554).
Tahapan dalam penelitian ini adalah ekstraksi dan fraksinasi bertingkat
kulit kayu A. auriculiformis, pengujian anti rayap untuk menentukan fraksi
teraktif, isolasi untuk memperoleh senyawa murni dari fraksi teraktif kemudian
identifikasi senyawa aktif untuk mengetahui struktur molekulnya.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat menunjukkan bahwa A.
auriculiformis mengandung 19,660% ekstrak yang larut dalam aseton, yang terdiri
dari 0,843% fraksi n-heksan, 7,911% fraksi etil eter, 4,176% fraksi etil asetat dan
6,730% residu. Pengujian anti rayap C. curvignathus menghasilkan fraksi teraktif
adalah fraksi etil eter karena pada konsentrasi 4% sudah memiliki aktivitas anti
rayap sangat kuat dan diikuti fraksi etil asetat, n-heksan, aseton dan residu.
Hasil isolasi fraksi teraktif etil eter terhadap rayap diperoleh senyawa
dominan PE-2 dan hasil identifikasi dengan menggunakan spektrometri Proton
NMR dan Carbon NMR diduga bahwa komponen utama dari fraksi teraktif etil
eter dari kulit A. auriculiformis adalah Pentahydroxyflavan (C15H14O6) yang
termasuk golongan flavonoid.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008
Hak cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebut sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS.
Judul Tesis
Nama Mahasiswa
NIM
: Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
: Hikma Yanti
: E051060121
Disetujui:
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M.Agr.
Ketua
Prof. Dr. Ir. IGK. Tapa Darma, M.Sc.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
.
Tanggal Ujian : 12 Juni 2008
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis berjudul “Sifat
Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.”
ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian selama 7
bulan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong. Terima kasih dan
penghargaan penulis ucapkan kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua Komisi Pembimbing dan
Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan serta saran dalam
berbagai kesempatan diskusi yang terkait dengan penelitian ini.
2. Rektor Universitas Tanjungpura, Dekan Fakultas Kehutanan, dan Ketua
Jurusan Teknologi Hasil Hutan atas kesempatan untuk melanjutkan Program
Studi Pasca Sarjana dan biaya bantuan penyelesaian studi.
3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan
Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS).
4. Staf Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong yang telah banyak
memberikan bantuan selama penulis melaksanakan penelitian, Pak Atin, Mas
Wawan, Bu Rita, Bu Suminar, Pak Sabur, Pak Hanafi, Pak Ahmad, Mbak
Sofa dan Pak Ari (Dosen FMIPA UNTAN).
5. Ayahanda H. Kamaruzzaman (alm), Ibunda Hj. Lawamah, mertuaku Darmadi
dan Surati, Mbah, saudara-saudaraku (Nailul Qomariah, Rina Almiyah,
Nanang Kazwini dan Safroni) , abang dan adik ipar, keponakan serta keluarga
di Pontianak atas segala doa dan kasih sayangnya.
6. Suami dan putriku tercinta (Hendra Mart Priyanto, S. Hut dan Nafdariffa
Azzahra Anandraputri) atas cinta, kasih sayang, pengorbanan dan
dukungannya selama penulis menjalani studi, sehingga mengurangi hari-hari
kebersamaan kita. Tanpa pengertian dan dukungan keluarga tercinta mustahil
studi ini dapat terselesaikan dengan baik.
7. Teman-teman angkatan 2006 di pasca sarjana (eka, bu syahidah dll), dan
teman-teman seprofesi di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura, teman
seperjuangan (teteh, kak ida, yusro) dan penghuni Regensi B-26 yang telah
memberi semangat dan dorongan selama proses belajar.
Selain itu tesis ini dapat terselesaikan juga atas dukungan dan dorongan
berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, untuk itu
penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 24 Januari 1977. Penulis
adalah anak ketiga dari lima bersaudara. Ayah bernama H. Kamaruzzaman (alm)
dan Ibu bernama Hj. Lawamah. Penulis menikah dengan Hendra Mart Priyanto, S.
Hut pada tanggal 16 Pebruari 2003 dan telah dikaruniai seorang putri pada tanggal
24 Januari 2004 bernama Nafdariffa Azzahra Anandraputri.
Pendidikan dasar penulis selesaikan di Sekolah Dasar Negeri 01 Pontianak
tahun 1989 dan Sekolah Menengah Pertama Negeri 11 Pontianak hingga tahun
1992, kemudian penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negeri 3
Pontianak dan lulus tahun 1995. Pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan
di Jurusan Kehutanan Program Studi Teknologi Hasil Hutan Fakultas Pertanian
Universitas Tanjungpura Kalimantan Barat dan lulus pada tahun 2000.
Pada bulan Desember tahun 2000 penulis diterima menjadi staf pengajar
(dosen) di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura Pontianak. Pada tahun
2006 diterima sebagai mahasiswa S2 Sekolah Pascasarjana IPB pada Program
Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan (IPK) Program Studi Teknologi Hasil Hutan
dengan Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan penulis menyusun tesis dengan judul
“Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua
Komisi Pembimbing, dan Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota
Komisi Pembimbing.
Selama mengikuti program S2, penulis menyajikan karya ilmiah berjudul
“Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Kulit Batang Resak Padi (Cotylelobium
malayanum V.Sl)” dan “Pemanfaatan Mikrosilika Abu Sekam Padi Sebagai
Pozzolan Sintetik pada Pembuatan Papan Semen” pada Seminar Nasional
Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI) X di Universitas Tanjungpura
Pontianak pada tanggal 9-11 Agustus 2007. Menulis jurnal Pengabdian Kepada
Masyarakat Universitas Tanjungpura, Vol.3 No.2, 2007, hal 313 – 318 dengan
judul “Pembuatan Papan Partikel Semen dari Limbah Industri dan Pertanian”.
Membuat buku “Analisis Perekatan Kayu” bersama tim (Prof. Dr. Ir. Surdiding
Ruhendi, M.Sc., Desy Natalia K, Firda Auliya S, Nurhaida, Sahriyanti S, Tito
Sucipto) yang telah diterbitkan tahun 2007.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI
TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
NIM E051060121
ABSTRACT
HIKMA YANTI. The Antitermitic Properties of Extractives from Bark of
Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Supervisors: WASRIN SYAFII and
IGK TAPA DARMA.
This study was undertaken mainly to isolate and identify antitermitic substances
that may be prospective as wood natural preservative from the bark of Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. The woodmeal of the samples were extracted
with acetone. The acetone extract was then fractionated into n-hexane soluble
fraction, ethyl ether soluble fraction, ethyl acetate soluble fraction, and insoluble
fraction. The antifeedant bioassay test was carried out by treating paper discs
with extracts at six level of concentration i.e. 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, and 10%
(w/w). The bioassay test revealed that ethyl ether soluble fraction exhibited high
toxicity to subterranean termite Coptotermes curvignathus Holmgren. Further
investigation of the ethyl ether soluble fraction led to the isolation and
identification of the possibly main compound addressed as pentahydroxyflavane
(C15H14O6).
Keywords: Acacia auriculiformis, antitermitic properties, bark extractives,
Coptotermes curvignathus, pentahydroxyflavane
RINGKASAN
HIKMA YANTI. Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. Dibimbing oleh WASRIN SYAFII dan IGK
TAPA DARMA
Sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia (sekitar 80 – 85 persen)
mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah diserang oleh
organisme perusak kayu. Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan
penggunaan kayu dilakukan proses pengawetan kayu. Namun demikian
penggunaan bahan pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap
lingkungan karena bersifat non biodegaradable. Oleh karena itu perlu upaya
pengembangan bahan pengawet alami yang bersifat biodegradable dan
renewable.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan ekstraktif dan
komponen bioaktif kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat
racun terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi dan
mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap. Penelitian
dilakukan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan, Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA
Institut Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth yang diperoleh dari Darmaga Bogor yang
dibuat serbuk dengan ukuran 40 – 60 mesh dan diekstraksi dengan pelarut aseton.
Hasil ekstraksi berturut-turut difraksinasi bertingkat dengan pelarut n-heksan, etil
eter, etil asetat. Untuk uji toksikologi digunakan rayap tanah C. curvignathus
Holmgren dan bahan lain seperti kertas selulosa Whatmann. Untuk isolasi
dilakukan dengan kolom kromatografi yang menggunakan silika gel 60 F254
(produk E. Merck 1.07734) dan kromatografi lapis tipis (KLT) yang
menggunakan lempeng silika gel GF254 (produk E. Merck 05554).
Tahapan dalam penelitian ini adalah ekstraksi dan fraksinasi bertingkat
kulit kayu A. auriculiformis, pengujian anti rayap untuk menentukan fraksi
teraktif, isolasi untuk memperoleh senyawa murni dari fraksi teraktif kemudian
identifikasi senyawa aktif untuk mengetahui struktur molekulnya.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat menunjukkan bahwa A.
auriculiformis mengandung 19,660% ekstrak yang larut dalam aseton, yang terdiri
dari 0,843% fraksi n-heksan, 7,911% fraksi etil eter, 4,176% fraksi etil asetat dan
6,730% residu. Pengujian anti rayap C. curvignathus menghasilkan fraksi teraktif
adalah fraksi etil eter karena pada konsentrasi 4% sudah memiliki aktivitas anti
rayap sangat kuat dan diikuti fraksi etil asetat, n-heksan, aseton dan residu.
Hasil isolasi fraksi teraktif etil eter terhadap rayap diperoleh senyawa
dominan PE-2 dan hasil identifikasi dengan menggunakan spektrometri Proton
NMR dan Carbon NMR diduga bahwa komponen utama dari fraksi teraktif etil
eter dari kulit A. auriculiformis adalah Pentahydroxyflavan (C15H14O6) yang
termasuk golongan flavonoid.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008
Hak cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebut sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SIFAT ANTI RAYAP ZAT EKSTRAKTIF
KULIT KAYU Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
HIKMA YANTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS.
Judul Tesis
Nama Mahasiswa
NIM
: Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth.
: Hikma Yanti
: E051060121
Disetujui:
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M.Agr.
Ketua
Prof. Dr. Ir. IGK. Tapa Darma, M.Sc.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
.
Tanggal Ujian : 12 Juni 2008
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis berjudul “Sifat
Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.”
ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun berdasarkan hasil penelitian selama 7
bulan di Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong. Terima kasih dan
penghargaan penulis ucapkan kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua Komisi Pembimbing dan
Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan serta saran dalam
berbagai kesempatan diskusi yang terkait dengan penelitian ini.
2. Rektor Universitas Tanjungpura, Dekan Fakultas Kehutanan, dan Ketua
Jurusan Teknologi Hasil Hutan atas kesempatan untuk melanjutkan Program
Studi Pasca Sarjana dan biaya bantuan penyelesaian studi.
3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan
Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS).
4. Staf Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan,
Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia Fakultas MIPA Institut
Pertanian Bogor dan Pusat Penelitian Kimia LIPI Serpong yang telah banyak
memberikan bantuan selama penulis melaksanakan penelitian, Pak Atin, Mas
Wawan, Bu Rita, Bu Suminar, Pak Sabur, Pak Hanafi, Pak Ahmad, Mbak
Sofa dan Pak Ari (Dosen FMIPA UNTAN).
5. Ayahanda H. Kamaruzzaman (alm), Ibunda Hj. Lawamah, mertuaku Darmadi
dan Surati, Mbah, saudara-saudaraku (Nailul Qomariah, Rina Almiyah,
Nanang Kazwini dan Safroni) , abang dan adik ipar, keponakan serta keluarga
di Pontianak atas segala doa dan kasih sayangnya.
6. Suami dan putriku tercinta (Hendra Mart Priyanto, S. Hut dan Nafdariffa
Azzahra Anandraputri) atas cinta, kasih sayang, pengorbanan dan
dukungannya selama penulis menjalani studi, sehingga mengurangi hari-hari
kebersamaan kita. Tanpa pengertian dan dukungan keluarga tercinta mustahil
studi ini dapat terselesaikan dengan baik.
7. Teman-teman angkatan 2006 di pasca sarjana (eka, bu syahidah dll), dan
teman-teman seprofesi di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura, teman
seperjuangan (teteh, kak ida, yusro) dan penghuni Regensi B-26 yang telah
memberi semangat dan dorongan selama proses belajar.
Selain itu tesis ini dapat terselesaikan juga atas dukungan dan dorongan
berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, untuk itu
penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor,
Juni 2008
Hikma Yanti
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 24 Januari 1977. Penulis
adalah anak ketiga dari lima bersaudara. Ayah bernama H. Kamaruzzaman (alm)
dan Ibu bernama Hj. Lawamah. Penulis menikah dengan Hendra Mart Priyanto, S.
Hut pada tanggal 16 Pebruari 2003 dan telah dikaruniai seorang putri pada tanggal
24 Januari 2004 bernama Nafdariffa Azzahra Anandraputri.
Pendidikan dasar penulis selesaikan di Sekolah Dasar Negeri 01 Pontianak
tahun 1989 dan Sekolah Menengah Pertama Negeri 11 Pontianak hingga tahun
1992, kemudian penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negeri 3
Pontianak dan lulus tahun 1995. Pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan
di Jurusan Kehutanan Program Studi Teknologi Hasil Hutan Fakultas Pertanian
Universitas Tanjungpura Kalimantan Barat dan lulus pada tahun 2000.
Pada bulan Desember tahun 2000 penulis diterima menjadi staf pengajar
(dosen) di Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura Pontianak. Pada tahun
2006 diterima sebagai mahasiswa S2 Sekolah Pascasarjana IPB pada Program
Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan (IPK) Program Studi Teknologi Hasil Hutan
dengan Beasiswa Program Pasca Sarjana (BPPS)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan penulis menyusun tesis dengan judul
“Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif Kulit Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth.” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr. sebagai ketua
Komisi Pembimbing, dan Prof. Dr. Ir. IGK Tapa Darma, M.Sc. sebagai anggota
Komisi Pembimbing.
Selama mengikuti program S2, penulis menyajikan karya ilmiah berjudul
“Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Kulit Batang Resak Padi (Cotylelobium
malayanum V.Sl)” dan “Pemanfaatan Mikrosilika Abu Sekam Padi Sebagai
Pozzolan Sintetik pada Pembuatan Papan Semen” pada Seminar Nasional
Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI) X di Universitas Tanjungpura
Pontianak pada tanggal 9-11 Agustus 2007. Menulis jurnal Pengabdian Kepada
Masyarakat Universitas Tanjungpura, Vol.3 No.2, 2007, hal 313 – 318 dengan
judul “Pembuatan Papan Partikel Semen dari Limbah Industri dan Pertanian”.
Membuat buku “Analisis Perekatan Kayu” bersama tim (Prof. Dr. Ir. Surdiding
Ruhendi, M.Sc., Desy Natalia K, Firda Auliya S, Nurhaida, Sahriyanti S, Tito
Sucipto) yang telah diterbitkan tahun 2007.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL....... ...........................................................................
DAFTAR GAMBAR .. ...........................................................................
DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................
xii
xiii
xiv
PENDAHULUAN ...... ...........................................................................
1
Latar Belakang ...... ...........................................................................
Identifikasi Masalah ..........................................................................
Tujuan Penelitian .. ...........................................................................
Manfaat Penelitian ...........................................................................
Hipotesis................ ...........................................................................
1
3
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
4
Keawetan Alami Kayu ......................................................................
Zat Ekstraktif......... ...........................................................................
Batasan dan Ruang Lingkup ....................................................
Penggolongan Zat Ekstraktif....................................................
Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif.........................................................
Metode Pengujian Sifat Anti Rayap..................................................
Isolasi dan Identifikasi Komponen Bioaktif .....................................
Rayap Tanah (Coptotermes curvignathus Holmgren) ......................
Kayu Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. ..............................
4
6
6
7
9
11
12
14
17
BAHAN DAN METODE .......................................................................
19
Tempat dan Waktu Penelitian ...........................................................
Bahan dan Alat...... ...........................................................................
Bahan ........... ...........................................................................
Alat............... ...........................................................................
Metode Penelitian.. ...........................................................................
Persiapan Sampel .....................................................................
Ekstrak Serbuk Kulit Kayu ......................................................
Pembuatan Konsentrasi Larutan Ekstrak .................................
Uji Bioassay Zat Ekstraktif terhadap Rayap Tanah .................
Isolasi Fraksi Teraktif Ekstrak Kulit A. auriculiformis dengan
Kromatografi Kolom................................................................
Identifikasi Komponen Bioaktif...............................................
19
19
19
19
20
20
20
22
22
HASIL DAN PEMBAHASAN...............................................................
25
Kandungan Zat Ekstraktif ................................................................
Sifat Anti Rayap Ekstrak Kulit A. auriculiformis A. Cunn. ex
Benth .................... ...........................................................................
Mortalitas Rayap Tanah C. curvignathus Holmgren ................
Kehilangan Berat Contoh Uji Kertas ........................................
25
23
24
26
26
28
Isolasi Fraksi Teraktif Etil Eter dari Ekstrak Kulit
A. auriculiformis .......................................................................
Identifikasi Senyawa dalam Fraksi PE-2 ..................................
30
31
SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................
33
Simpulan ............. ...........................................................................
Saran..................... ...........................................................................
33
33
DAFTAR PUSTAKA . ...........................................................................
34
LAMPIRAN................ ...........................................................................
38
DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
4
5
Klasifikasi tingkat keawetan alami kayu teras berdasarkan
lamanya pemakaian kayu .........................................................
5
Jenis-jenis zat ekstraktif tumbuhan yang berperan sebagai
insektisida pada serangga..........................................................
11
Titik didih, titik beku dan konstanta dielektrik beberapa
jenis pelarut .. ...........................................................................
13
Klasifikasi tingkat aktivitas anti rayap ekstrak kulit
A. auriculiformis ......................................................................
23
Kandungan zat ekstraktif hasil fraksinasi bertingkat dalam
beberapa pelarut organik terhadap ekstrak aseton kulit
A. auriculiformis .......................................................................
25
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Skema ekstraksi dan fraksinasi dari serbuk Kulit Kayu
A. auriculiformis ...........................................................................
21
2
Pengujian sifat anti rayap ...............................................................
23
3
Hubungan antara konsentrasi ekstrak aseton kulit A. auriculiformis
dan fraksi-fraksinya pada contoh uji dengan mortalitas rayap tanah
C. curvignathus setelah pengumpanan selama 4 minggu ..............
26
Hubungan antara konsentrasi ekstrak aseton kulit A. auriculiformis
dengan kehilangan berat kertas uji selulosa ...................................
29
Penampakan kertas uji pada beberapa taraf konsentrasi setelah
Diumpankan pada rayap tanah C. curvignathus Holmgren ...........
30
Struktur senyawa Pentahydroxyflavan ..........................................
32
4
5
6
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Mortalitas rata-rata rayap tanah C. curvignathus Holmgren
setelah diumpankan selama 4 minggu ...........................................
38
Kehilangan berat contoh uji kertas rata-rata setelah diumpankan
pada rayap tanah C. curvignathus selama 4 minggu .....................
39
3
Gambar spektrum Proton NMR senyawa PE-2 .............................
40
4
Gambar spektrum Carbon NMR senyawa PE-2 ............................
41
1
2
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Seperti diketahui bahwa sebagian besar kayu yang terdapat di Indonesia
(sekitar 80 – 85 persen) mempunyai keawetan alami yang rendah sehingga mudah
diserang oleh organisme perusak kayu, misalnya jamur dan rayap. Organisme
perusak kayu tersebut dapat menyerang pohon, log, papan, maupun barang-barang
yang terbuat dari bahan kayu. Dari segi efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan,
penyerangan kayu dan produk kayu oleh organisme tersebut sangat merugikan
karena dapat memperpendek masa pakai kayu yang bersangkutan. Dalam rangka
peningkatan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan, khususnya kayu, maka
perlu dilakukan usaha-usaha untuk memperpanjang masa pakai kayu, misalnya
melalui proses pengawetan dengan bahan kimia (Syafii 2000a).
Untuk meningkatkan umur pakai dan mengefisienkan penggunaan kayu,
berbagai upaya telah dilakukan diantaranya dengan melakukan proses pengawetan
menggunakan bahan pengawet sintetis. Namun demikian penggunaan bahan
pengawet tersebut seringkali menimbulkan masalah terhadap lingkungan karena
pada umumnya bersifat sukar terurai di alam (non biodegaradable). Seiring
dengan meningkatnya kepedulian masyarakat terhadap lingkungan, bahan
pengawet sintetis ini mulai dibatasi penggunaannya.
Oleh karena itu perlu diupayakan untuk mencari bahan pengawet alternatif
yang lebih aman terhadap lingkungan, salah satunya adalah dengan memanfaatkan
sumber daya alam hayati yang dapat digunakan sebagai bahan pengawet yang
bersifat bio degradable dan renewable misalnya zat ekstraktif.
Syafii dan Yoshimoto (1993) melaporkan bahwa zat ekstraktif kayu teras
lebih beracun dibandingkan dengan kayu gubal pada pohon yang sama dan
keawetan teras tersebut akan berkurang secara drastis apabila kayu tersebut di
ekstraksi dengan air panas atau pelarut organik. Harun dan Labosky (1985) dalam
Sari dan Syafii (2001), menyatakan bahwa diduga zat ekstraktif yang terdapat
dalam kayu awet juga terdapat dalam kulitnya, mengingat pembentukan jaringan
kayu teras dan kulit kayu dimulai dari meristem sekunder yang sama dan
diharapkan terdapat jenis senyawa dan diharapkan terdapat jenis senyawa yang
2
hampir sama dari kedua jaringan tersebut. Doi dan Kurimoto (1998) dalam Sari
dan Syafii (2001) membuktikan bahwa ekstrak aseton, n-heksan, dan metanol
kayu teras sugi (Cryptomeria japonica) memiliki karakteristik resistensi terhadap
rayap tanah Reticulitermes speratus yang lebih tinggi dari kulit dan kayu
gubalnya.
Penelitian mengenai sifat anti rayap komponen bioaktif kayu sudah
banyak dilakukan oleh para peneliti. Menurut Syafii (2000)a, ekstrak aseton kayu
damar laut (Hopea spp.) menunjukkan aktivitas yang tinggi dalam menghambat
perkembangan rayap Cryptotermes cynocephalus. Latifolin dan noeflavanoid
yang diisolasi dari kayu sonokeling (Dalbergia latifolia) juga dilaporkan
mempunyai sifat bio-aktif terhadap perkembangan C. curvignathus (Syafii 2000)b.
Penelitian sifat anti rayap zat ekstraktif kulit kayu jati (Tectona grandis L.F.) juga
telah dilakukan oleh Sari dan Syafii (2001). Dilaporkan bahwa zat ekstraktif yang
terdapat pada kulit kayu jati terutama pada fraksi n-heksan mempunyai sifat anti
rayap yang relatif tinggi terhadap rayap tanah C. curvignathus.
Acacia auriculiformis merupakan tanaman perdu berukuran besar atau
sedang yang berfungsi sebagai tanaman yang mampu memproduksi nitrogen,
toleran terhadap tanah yang tidak subur, asam, basa ber-garam atau tergenang,
musim kering, dan sangat cocok untuk rehabilitasi lahan kritis. Hanum and Van
Der Maesen (1997) menyatakan bahwa kayu akasia mengandung flavanoid dalam
jumlah yang sangat besar yaitu sekitar 70% dari volume kayu terasnya. Harborne
(1974) dalam Rinawati et al. (1996) menyatakan bahwa senyawa yang tergolong
flavanoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antidiare, antikanker, antiinflamasi,
antialergi, pengawet makanan, dan penurunan tekanan darah tinggi. Hal ini
menunjukkan bahwa kayu akasia mengandung senyawa bioaktif. Oleh karena itu,
kayu akasia diduga mengandung senyawa bioaktif yang bersifat racun terhadap
serangga perusak kayu khususnya rayap tanah. Komponen bioaktif kayu akasia
diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengawet alami kayu.
3
Identifikasi Masalah
Permasalahan yang ingin dijawab melalui pelaksanaan penelitian ini
adalah :
1. Kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif apa dari kulit kayu Acacia
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap tanah
(Coptotermes curvignathus Holmgren).
2. Mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu
A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif kulit kayu A.
auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap tanah
(C. curvignathus Holmgren) dengan cara isolasi.
2. Mengidentifikasi komponen senyawa tunggal dalam zat ekstraktif kulit kayu
A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang diduga bersifat anti rayap.
Manfaat Penelitian
Dengan diketahuinya kandungan ekstraktif dan komponen bioaktif kulit
kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. yang bersifat racun terhadap rayap
maka diharapkan dapat bermanfaat sebagai pengawet alami kayu.
Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah kandungan ekstraktif yang terdapat di
dalam kulit kayu A. auriculiformis A. Cunn. ex Benth. diduga bersifat racun
terhadap rayap tanah (C. curvignathus Holmgren).
4
TINJAUAN PUSTAKA
Keawetan Alami Kayu
Keawetan alami kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan serangan
terhadap mikroorganisme (Eaton dan Hale 1993). Keawetan kayu secara alami
ditentukan oleh jenis dan banyaknya ekstraktif di dalam kayu yang bersifat racun
terhadap organisme perusak kayu seperti tanin, alkaloid, saponin, fenol, quinone
dan damar (Tsoumis 1991). Keawetan alami ini akan bervariasi sesuai dengan
banyaknya serta jenis ekstraktifnya. Hal ini menyebabkan keawetan alami kayu
berbeda-beda dalam menghadapi resiko pelapukan menurut jenis kayu, baik
dalam jenis yang sama maupun dalam pohon yang sama.
Sejumlah metabolit sekunder berperan sebagai fungisida atau antibiotik,
melindungi tanaman dari jamur dan bakteri seperti pterocarpan, pisatin,
sesquiterpenoid dan phytoalexin. Sedangkan metabolit sekunder lain bersifat
toksik terhadap serangga antara lain alkaloid dan cyanogenik glikogen yang
mencegah kerusakan tanaman dengan membunuh predator tersebut (Vickery dan
Vickery 1981).
Keawetan alami kayu salah satunya ditentukan oleh jenis dan banyaknya
zat ekstraktif yang bersifat racun terhadap organisme perusak kayu yang terdapat
di dalam kayu. Eaton dan Hale (1993) menyatakan bahwa zat ekstraktif
diperkirakan berperan sebagai toksikan terhadap mikroorganisme juga berperan
dalam mencegah serangan serangga.
Pada umumnya jenis kayu yang awet secara alami memiliki warna yang
lebih gelap pada kayu terasnya dibandingkan dengan jenis kayu yang kurang
awet. Warna yang secara alami terdapat pada kayu teras sebagai akibat adanya
ekstraktif yang diendapkan pada saat pembentukan kayu teras tersebut. Namun
daya tahannya terhadap organisme sangat ditentukan oleh adanya zat ekstraktif
yang bersifat racun meskipun kandungannya sedikit.
Faktor utama yang menyebabkan keawetan alami kayu adalah adanya zat
ekstraktif yang bersifat racun yang terdapat di dalam kayu teras yang terbentuk
selama proses pembentukan kayu teras tersebut (Syafii 2001). Pada umumnya
kayu teras lebih awet daripada kayu gubalnya, terutama disebabkan oleh
5
pengendapan unsur-unsur kimia tertentu yang terdapat di dalam kayu selama
peralihan kayu gubal menjadi kayu teras (Pandit dan Ramdan 2002). Senyawa
polifenol pinosilvin bertanggung jawab terhadap ketahanan kayu teras pinus
dibandingkan dengan kayu gubalnya (Walker 1993). Sejumlah senyawa aromatik
seperti fenol, stilbena, flavonoid, tanin, kuinon, tropolon, lignan dan substansi
lainnya terdapat pada kayu teras dan kulit. Tidak ada jenis kayu yang awet yang
berasal dari kayu gubal. Pada akhirnya penggolongan kayu akan didasarkan pada
keawetan alami dari kayu teras berdasarkan lamanya pemakaian kayu tersebut
(Tabel 1).
Tabel 1 Klasifikasi tingkat keawetan alami kayu teras berdasarkan lamanya
pemakaian kayu
Kelas Awet Kayu
Tingkat Keawetan
I
Sangat awet
II
Awet
III
Kurang awet
IV
Tidak awet
V
Sangat tidak awet
Sumber : [BSN] (1999)
Selain faktor zat ekstraktif, ketahanan alami dipengaruhi pula oleh jumlah
dan tipe lignin (Zabel dan Morrel 1992). Lignin kayu daun lebar disusun oleh tipe
siringil dan guaiasil, sedangkan kayu daun jarum disusun oleh tipe guaiasil. Kayu
yang ligninnya didominasi oleh tipe guaiasil cenderung lebih tahan terhadap
pelapukan dibandingkan tipe siringil. Syafii et al. (1987) menyatakan bahwa kayu
ulin, kayu bengkirai, kayu kohi, dan kayu malas memiliki laju pelapukan oleh
Coriolus versicolor yang lebih rendah dibandingkan kayu yang lainnya. Kayu
tersebut memiliki lignin dengan tipe guaiasil yang lebih dominan dibandingkan
dengan tipe siringil.
Keawetan alami pada pohon beragam, khususnya pada jenis yang
keawetannya tinggi. Keragaman terjadi di antara jenis yang berbeda maupun di
antara individu pohon jenis yang sama. Pada sebagian besar jenis, keawetan alami
bagian terdalam kayu teras lebih rendah dibandingkan bagian terluar. Bagian
terluar kayu teras semakin kurang awet dari bagian pangkal ke bagian ujung
6
pohon. Sedangkan pada kayu teras bagian terdalam akan semakin awet dari
bagian pangkal ke bagian ujung pohon (Eaton dan Hale 1993).
Zat Ekstraktif
Batasan dan Ruang Lingkup
Dinding sel kayu tersusun oleh tiga unsur utama yaitu selulosa,
hemiselulosa dan lignin, yang semuanya merupakan polimer. Selain ketiga
komponen utama tersebut terdapat pula sejumlah unsur atau bahan yang disebut
ekstraktif.
Hillis (1987) mendefinisikan zat ekstraktif sebagai senyawa-senyawa yang
dapat diekstrak dari kayu atau kulit dengan pelarut polar dan non polar. Zat
ekstraktif ini bukan merupakan bagian struktural dinding sel kayu, tetapi sebagai
zat pengisi rongga sel. Zat ekstraktif terdiri dari bermacam-macam bahan yang
tidak termasuk bagian dari dinding sel. Komponen ini memiliki nilai yang penting
karena menyebabkan kayu tahan terhadap serangan jamur dan serangga, memberi
bau, rasa dan warna pada kayu. Cara yang dapat digunakan untuk memisahkan zat
ekstraktif ini antara lain dengan uap (dihasilkan kelompok dari hidrokarbon,
asam-asam aldehid dan alkohol), dengan eter panas (dihasilkan asam-asam lemak,
asam-asam damar, lemak, sterol dan bahan-bahan tak tersabunkan), dengan
alkohol panas (dihasilkan tannin, zat-zat warna, fenol dan bahan-bahan larut air)
dan dengan air (dihasilkan alkohol siklik, polisakarida, dengan berat molekul
rendah, garam-garam).
Sjostrom (1993) menyatakan bahwa kandungan dan komposisi zat
ekstraktif sangat bervariasi antar jenis kayu, bahkan dalam batang yang sama pada
satu jenis kayu pun dapat berbeda. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh
Eaton dan Hale (1993) bahwa substansi yang bersifat racun beragam di antara
jenis dan marga dan beragam dalam sifat kimianya sehingga berbagai pelarut akan
mengekstrak berbagai bahan toksik yang berbeda pada berbagai jenis.
Kandungan ektraktif dalam kulit lebih tinggi daripada dalam kayu. Ia tidak
hanya tergantung pada jenis tetapi juga pada pelarut yang digunakan.
Keanekaragaman senyawa yang diekstraksi biasanya membutuhkan serangkaian
ekstraksi, yang hasilnya memberikan ciri awal komposisinya. Ekstrak alkali
7
maupun ekstrak etanol mengandung polimer flavonoid yang lebih tinggi meliputi
asam-asam polifenolat (Fengel dan Wegener 1995).
Menurut Sjostrom (1993), kulit adalah lapisan luar kambium yang
mengelilingi batang, cabang, dan akar, yang jumlahnya sekitar 10 – 15% dari
berat pohon. Setelah kayu, kulit kayu merupakan jaringan batang pohon yang
paling penting kedua. Kulit kayu merupakan sekitar 10 – 20% dari batang
tergantung pada spesies dan kondisi pertumbuhan (Fengel dan Wegener 1995).
Susunan kimia kulit kayu menentukan sifat-sifat yang penting dari segi
penggunaannya. Kulit mempunyai sifat pembengkakan yang berbeda, kurang
anisotropik, memiliki koefisien perambatan panas sedikit lebih rendah, dan jauh
lebih lunak dalam semua sifat mekanik kayu (Martin 1969; Cassens 1974 dalam
Fengel dan Wegener 1995).
Penggolongan Zat Ekstraktif
Menurut Fengel dan Wegener (1995) dalam ekstraktif terdapat beberapa
senyawa-senyawa organik seperti terpena, lignan, stilbena, flavonoid, aromatik
lain, lemak, lilin, asam lemak, alkohol, steroid dan hidrokarbon tinggi. Sjostrom
(1993) menyatakan bahwa secara kimiawi ekstraktif kayu dapat digolongkan ke
dalam tiga bagian, yaitu :
1. Komponen-komponen alifatik
Berbagai macam senyawa alifatik yang terdapat dalam resin seperti n-alkana,
alkohol lemak, asam lemak, lemak (ester gliserol), lilin (ester dari alkohol),
suberin (poliestolida). Asam lemak umumnya terdapat sebagai ester dan
merupakan komponen utama resin parenkim di dalam kayu daun jarum
maupun daun lebar. Ester dan alkohol lainnya, biasanya berupa alkohol
alifatik atau terpenoid alami, yang dikenal sebagai lilin.
2. Terpena dan terpenoid
Terpena merupakan hasil kondensasi dari dua atau beberapa unit isoprena
(C5H8) yang menghasilkan dimer dan oligomer yang lebih tinggi. Menurut
jumlah unit isoprena (n), terpena dikelompokkan lagi menjadi monoterpena
(n=2), seskuiterpena (n=3), diterpena (n=4), triterpena (n=6), tetraterpena
(n=8) dan politerpena (n>8).
8
Terpena adalah hidrokarbon murni, sedangkan terpenoid mengandung gugus
fungsi seperti hidroksil, karbonil, karboksil dan ester. Contoh dari terpenoid
adalah poliprenol. Ekstraktif kayu daun jarum mengandung semua jenis
terpena, dari monoterpena sampai tri dan tetraterpena, kecuali seskuiterpena
yang tergolong sangat langka. Sedangkan di dalam kayu daun lebar
mengandung terpena yang lebih tinggi, monoterpena ditemukan hanya pada
beberapa kayu tropis saja (Fengel dan Wegener 1995). Terpena yang paling
penting adalah α-pinena dan limonena yang terdapat pada semua kayu daun
jarum. Beberapa monoterpena merupakan unsur pokok oleoresin dari beberapa
kayu tropika.
3. Senyawaan fenolat
Golongan ini sangat heterogen, penggolongannya dibuat menurut lima kelas,
yaitu :
3.1 Tanin terhidrolisis : produk hidrolisisnya adalah asam galat dan elagat
serta gula, biasanya glukosa sebagai produk utama.
3.2 Tanin terkondensasi (flavonoid) : polifenol yang mempunyai rantai
karbon C6C3C6, contohnya krisin dan taksifolin.
3.3 Lignan : dimer dari dua unit fenilpropana (C6C3), contoh konidendrin,
pinoresinol, dan asam plikatat.
3.4 Stilbena (1,2-difeniletilena) : mempunyai ikatan ganda terkonjugasi
sehingga komponen-komponennya bersifat sangat reaktif, contohnya
pinosilvin.
3.5 Tropolon : mempunyai kekhasan berupa cincin karbon beranggota tujuh
yang tidak jenuh, contoh α,β, dan τ-tujaplisin yang diisolasi dari Thuja
plicata.
Meskipun fenolat terkondensasi terdapat dalam jumlah sedikit di dalam kayu
teras, kulit dan xilem, namun fenolat ini mempunyai fungsi sebagai fungisida dan
secara efektif melindungi kayu dari serangan organisme perusak kayu. Selain itu
juga meningkatkan pewarnaan pada kayu. Harborne (1974) dalam Rinawati et al.
(1996) mengemukakan bahwa flavanoid merupakan kelompok fenol yang tersebar
di alam. Hampir semua bagian tumbuhan yaitu daun, akar, kayu, tepung sari,
nektar, bunga, buah, dan biji dapat mengandung flavanoid. Senyawa yang
9
tergolong flavanoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antidiare, antikanker,
antiinflamasi, antialergi, pengawet makanan, dan penurun tekanan darah tinggi.
Sifat Anti Rayap Zat Ekstraktif
Findlay (1978) menjelaskan bahwa zat ekstraktif memberikan karakteristik
warna tersendiri dalam memberikan ketahanan alami pada kayu. Lebih lanjut
dikatakan bahwa beberapa kayu dari hutan tropis mengandung zat ekstraktif yang
bersifat racun, seperti alkaloid yang secara tetap menyebabkan iritasi atau
menyebabkan gatal-gatal bagi orang yang menyentuhnya. Hillis (1987)
menyatakan bahwa zat ekstraktif pada kayu teras dapat memberikan berbagai
bentuk ketahanan pohon hidup terhadap agen perusak meskipun sangat bervariasi
pada berbagai habitat. Rowell (1984) menyatakan bahwa zat ekstraktif merupakan
senyawa-senyawa organik yang meliputi lemak, lilin, alkaloid, protein, senyawa
fenolik sederhana dan kompleks, gula sederhana, pektin, gum, resin, tepena, pati,
glikosida, saponin dan minyak esensial. Beberapa di antaranya berfungsi sebagai
cadangan energi atau sebagai bagian dari mekanisme sistem pertahanan pohon
terhadap serangan mikroorganisme. Zat ekstraktif juga berperan terhadap sifat
kayu seperti warna, bau dan ketahanan terhadap pelapukan.
Sjostrom (1993) menyatakan bahwa senyawa fenolik yang terdapat pada
kayu teras, kulit dan juga yang terdapat pada xilem, bersifat racun atau anti jamur.
Oleh karenanya dapat melindungi pohon dari gangguan organisme perusak kayu.
Sejumlah senyawa aktif telah didefinisikan sebagai anti rayap dan anti
jamur. Eusiderin, sejenis neolignan dari kayu ulin (Eusideroxylon zwageri) (Syafii
et al. 1985) dan Angolensin diekstrak dari kayu Pterocarpus indicus (Pilotti et al.
1995) bersifat racun terhadap jamur Coriolus versicolor dan Tyromyces palustris.
Sedangkan pada kayu sonokeling (Dalbergia latifolia) diketahui terdapat senyawa
latifolin dan neoflavonoid yang bersifat racun terhadap rayap Reticulitermes
speratus (Syafii 2000b). Ohashi et al. (1994) melaporkan bahwa 3 jenis komponen
bioaktif yaitu 8-acetoxyelemol, 8-hydroxyelemol dan hinociic acid yang diisolasi
dari daun kayu Juniperus chinensis var pyramidalis terbukti dapat menghambat
pertumbuhan beberapa jenis jamur. Demikian juga ekstrak chloroform kayu
Bruguiera gymnorrhiza yang mengandung senyawa bruguierol dan isobruguierol
10
bersifat anti rayap terutama rayap Coptotermes formosanus (Yaga et al. 1991).
Sedangkan Hashimoto et al. (1997) melaporkan adanya sifat anti rayap kamper
yang diisolasi dari kayu Cinnamomum camphora. Pada kayu Cunninghamii
lanceolata berhasil diidentifikasi senyawa cedrol yang bersifat anti jamur (Shieh
dan Sumimoto 1992). Zat ekstraktif kayu sonokeling (Dalbergia latifolia Roxb.)
dan kayu damar laut (Hopea spp.) juga dilaporkan mempunyai sifat anti rayap
(Syafii 2000a dan 2000b).
Zat ekstraktif flavonoid dari kayu Japanese larch (Larix leptolepis)
memperlihatkan sifat penolak yang tinggi terhadap aktifitas makan rayap tanah
Coptotermes formosanus pada kertas uji yang digunakan dalam bio-assay test.
Hal ini karena ekstraktif kayu Japanese larch mengandung flavonoid dalam
jumlah yang cukup besar yang berpotensi menghambat aktifitas makan rayap
tanah (Chen et al. 2004).
Aktifitas anti rayap minyak esensial dari daun yang berasal dari dua klon
Cinnamomum osmophloeum (A dan B) dan kandungan kimianya terhadap
Coptotermes formosanus Shiraki telah diteliti dengan aplikasi kontak langsung.
Hasil percobaan ini memperlihatkan bahwa minyak esensial daun kayu manis
lokal B memiliki aktifitas antirayap yang lebih efektif daripada minyak esensial
daun kayu manis lokal A.
Selanjutnya ketika cinnamaldehid, eugenol, dan
α–terpineol diekstrak dari minyak esensial daun kayu manis lokal dan digunakan
pada dosis kuat 1mg/g, efektifitas antirayapnya jauh lebih tinggi daripada ketika
menggunakan minyak esensial daun kayu manis lokal.
Di antara ketiga
komponen yang diuji tersebut, cinnamaldehid memperlihatkan sifat antirayap
yang paling kuat (Chang dan Cheng 2002).
Tanaman memproduksi metabolit sekunder sebagai perlindungan terhadap
serangan dari luar, misalnya dari serangan rayap. Menurut Mitsunaga (2007),
beberapa aktifitas biologis dan fisiologis dari ekstraktif tanaman telah diteliti di
laboratorium Department of Applied Life Science, Faculty of Applied Biological
Science, Gifu Univesity, Japan, menunjukkan bahwa senyawa polyfenol dari kayu
tropis mempunyai efek anti rayap, anti jamur dan anti bakteri.
Anti rayap
umumnya sebagai zat yang dapat menyebabkan kematian (mortality) rayap atau
menolak (repellent) rayap, sedang sebagai anti jamur menghambat pertumbuhan
11
jamur perusak kayu. Sedang sebagai anti bakteri, zat ekstraktif bersifat sebagai
bactericide terhadap bakteri yang menyerang kayu. Peranan zat ekstraktif sebagai
insektisida selengkapnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Jenis-jenis zat ekstraktif tumbuhan yang berperan sebagai insektisida
pada serangga
No
Jenis zat ekstraktif tumbuhan
1. a. Rotenon
b. Tropan, quinon, quinodin, senyawa
nitro, imidazol, aldehida
c. Glukosinolat, nitril, N-nitrosamin,
cyanogenic, thiosianat
2. Diterpen,
flavonoid,
polyacetylen,
phenol, asam aromatik, coumarin, asam
lemak
3. a. Asam aminnonouprotein
b. Tanin, stilben, resin, quinon
c. Protein toksis (ricin), basa purin
d. Alkaloid indol
4. a. Basa analog (5-metil sitosin)
b. Kinin, Colchicin, alkaloida Veratum, alkaloida diaminos-teroid,
furanocoumarin, coumarinHydrazin
5. Asam fluoroacetat
6.
Target biokimiawi pada serangga
Penghambat transport elektron
a. Antara NAD+ dengan Co Q
b. Oksidasi Suksinat
c. Cytokrome oksidase
Uncouler dari phosphorilasi oksidase
Penghambat sintetis protein
a. Pengaktifan asam amino
b. Fungsi protein
c. Komplek inisiasi ribosom
Penghambat sintetis DNA
a. Mutasi transsisional
b. Replikasi
Penghambat
transfer
energi
glycolisis dan oksidasi asam lemak
Polyacetylen, sesquiterpen, triterpen, Perusak fung