Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti
BIOLARVASIDA BERBAHAN DASAR EKSTRAK DAN
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (Tectona grandis L.f)
TERHADAP Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Biolarvasida Berbahan
Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes
aegypti adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya ilmiah saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Cahyo Werdiningsih
NIM E24090044
ABSTRAK
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk
Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti. Dibimbing oleh
DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang
disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti.
Pemberantasan vektor penyakit ini diharapkan dapat mengurangi bertambahnya
penderita DBD. Kayu jati mengandung ekstraktif tektokuinon yang berpotensi
sebagai biolarvasida. Tujuan penelitian ini adalah menguji efektivitas ekstrak dan
serbuk kayu jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak dan serbuk kayu jati efektif dan bersifat toksik
terhadap larva nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari ekstrak
dan serbuk jati yang mengandung senyawa aktif 2-metilantrakuinon terhadap
larva nyamuk A. aegypti yaitu 7.99 µg/ml dan 11.87 µg/ml, serta 849.30 µg/ml
dan 1,051.10 µg/ml. Berdasarkan hasil penelitian ini, ekstrak jati bersifat lebih
toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti dibandingkan dengan serbuk jati.
Kata kunci: Aedes aegypti, Tectona grandis, biolarvasida, ekstraktif, tektokuinon
ABSTRACT
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvicidal of Teak Wood Meal and Extract
against Aedes aegypti. Supervised by DEDED SARIP NAWAWI and ANNE
CAROLINA.
Dengue fever is a disease which is transmited to human by Aedes aegypti.
The vector extermination is expected to prevent the spread out of the disease.
Tectoquinone is a chemical component of teak wood extractives which has
larvicidal activity. The objective of this research was to examine the effectivity of
teak wood extract and meal as biolarvicidal against fourth-instar larvae of A.
aegypti. The results showed that teak wood extract and meal were effectively play
as a biolarvicide against A. aegypti larvae. Based on this research, LC50 and LC90
of extract containing active compound 2-methylanthraquinone were 7.99 µg/ml
and 11.87 µg/ml, respectively. It was also found that LC50 and LC90 of wood
meal were 849.30 µg/ml and 1,051.10 µg/ml, respectively. It seems that teak
wood extract was more toxic rather than wood meal.
Keywords: Aedes aegypti, Tectona grandis, biolarvicide, extractives, tectoquinone
RINGKASAN
CAHYO WERDININGSIH. E24090044. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak
dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti.
Dibimbing oleh DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh
virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti. Demam berdarah dengue
masih menjadi masalah nasional dan sampai saat ini belum ditemukan vaksin khusus
untuk mengobati penyakit tersebut. Pengendalian yang umum dilakukan yaitu
menggunakan insektisida sintetis. Namun penggunaan insektisida sintetis
menyebabkan kekebalan (resistensi), kurang selektif dan tidak ramah lingkungan.
Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah lingkungan dan
terbarukan menjadi salah satu alternatif. Ekstrak kayu jati telah terbukti memiliki
efektivitas tinggi sebagai biolarvasida bagi larva nyamuk Aedes aegypti. Akan tetapi
dalam aplikasinya penggunaan ekstrak kurang praktis dan memerlukan biaya lebih
banyak dalam isolasinya, sehingga perlu diteliti kemungkinan penggunaan kayu jati
sebagai biolarvasida dengan penyiapan yang lebih praktis, misalnya aplikasi langsung
dalam bentuk serbuk. Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu
jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak
etanol/toluena. Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan
lethal concentration.
Ekstrak kayu Jati (Tectona grandis L.f) disiapkan dari bagian kayu teras Jati
berumur 45 tahun dengan metoda sokhletasi menggunakan pelarut campuran
etanol:toluena 1:1. Pengujian efektifitas larvasida ekstrak dan serbuk limbah kayu Jati
terhadap jentik nyamuk A. aegypti (instar IV) dilakukan dengan uji bioassay.
Konsentrasi ekstrak kayu jati yang dipakai adalah 2.5; 5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15
μg/ml setara tektokuinon. Sementara konsentrasi serbuk kayu jati yang dipakai
berkisar 500-1200 μg/ml. Nilai mortalitas jentik nyamuk dihitung sebagai dasar
penentuan nilai lethal concentration (LC50 dan LC90).
Ekstrak kayu jati dengan senyawa utama 2-metilantrakuinon (tektokuinon)
efektif sebagai larvasida jentik nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 ekstrak jati
terhadap jentik nyamuk demam berdarah masing-masing setara senyawa aktif 2metilantrakuinon 7.99 μg/ml dan 11,87 μg/ml. Nilai tersebut setara dengan 33.50
μg/ml (LC50) dan 49.77 μg/ml (LC90) ekstrak kayu jati. Sementara itu serbuk jati
dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara
tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml
dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati. Penggunaan ekstrak jati sebagai biolarvasida jauh
lebih efektif dibanding serbuk jati.
Kata kunci : Aedes aegypti, Tectona grandis, larvasida, ekstraktif, tektokuinon
BIOLARVASIDA BERBAHAN DASAR EKSTRAK DAN
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (Tectona grandis L.f)
TERHADAP Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Teknologi Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati
(Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti
Nama
: Cahyo Werdiningsih
NIM
: E24090044
Disetujui oleh
Ir Deded Sarip Nawawi, MSc
Pembimbing I
Anne Carolina, SSi MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Wayan Darmawan, M Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian ini ialah efektivitas biolarvasida, dengan judul Biolarvasida Berbahan
Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes
aegypti.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Deded Sarip Nawawi, MSc
dan Ibu Anne Carolina, SSi MSi selaku pembimbing. Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Suprihatin dan Mas Gunawan dari
Laboratorium Kimia Hasil Hutan, serta Ibu Juju dari Laboratorium Entomology
Fakultas Kedokteran Hewan yang telah membantu selama penelitian. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, sahabat,
dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Cahyo Werdiningsih
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Bahan dan Alat
2
Penyiapan Bahan
2
Penyiapan Hewan Uji
2
Uji Aktivitas Larvasida
3
Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati
4
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati
6
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati
6
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati
8
SIMPULAN DAN SARAN
9
Simpulan
9
Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
10
LAMPIRAN
12
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati
2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati
6
9
DAFTAR GAMBAR
1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
ekstrak jati yang berbeda dan kontrol
2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi
setara tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti
4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
serbuk jati yang berbeda
5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi
setara tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti
4
5
5
7
7
8
DAFTAR LAMPIRAN
1 Uji Probit Analisis Minitab 16 Ekstrak Kayu Jati
2 Uji Probit Analisis Minitab 16 Serbuk Kayu Jati
12
13
PENDAHULUAN
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang
disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan melalui nyamuk Aedes aegypti. Data
dari seluruh dunia menunjukkan Asia menempati urutan pertama dalam jumlah
penderita demam berdarah dengue setiap tahunnya. Sementara itu, terhitung sejak
tahun 1968 hingga tahun 2009, tercatat negara Indonesia sebagai negara dengan
kasus DBD tertinggi di Asia Tenggara (Kementerian Kesehatan RI 2010, WHO
2009).
Demam berdarah dengue masih menjadi masalah nasional dan sampai saat
ini belum ditemukan vaksin yang secara khusus digunakan untuk mengobati
penyakit tersebut. Tindakan preventif yang dapat dilakukan sekarang ini adalah
mencegah penyebaran dan penularan penyakit demam berdarah dengan cara
mengendalikan perkembangbiakan nyamuk A. aegypti sebagai vektor utamanya.
Pengendalian yang umum dilakukan yaitu menggunakan insektisida sintetis yang
banyak beredar di pasaran, seperti Abate yang berbahan aktif Temephos. Namun
penggunaan bahan insektisida sintetis tersebut memiliki banyak kelemahan yaitu
kurang selektif, menyebabkan kekebalan dan tidak ramah lingkungan (El-Seikh et
al. 2012). Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah
lingkungan dan terbarukan menjadi salah satu alternatif.
Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi, akan tetapi baru
sebagian kecil jenis tanaman yang telah dimanfaatkan sebagai obat-obatan dan
insektisida. Senyawa kimia alami dalam tumbuhan seperti alkaloid, saponin, dan
kuinon bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami (Khotib 2002,
Mulyana 2002, Cheng 2003, Mustanir dan Rosnani 2008). Salah satu senyawa
kuinon yang bersifat biolarvasida terhadap nyamuk demam berdarah yaitu 2metilantrakuinon yang ditemukan pada kayu Cryptomeria japonica (Cheng et al.
2008) dan kayu Cassia sp (Yang et al. 2003), yang diketahui pula merupakan
senyawa utama dalam kayu jati yang dikenal sebagai tektokuinon (Lukmandaru
dan Takahashi 2008, 2009, Ohi 2001). Menurut Hillis (1987), antrakuinon,
termasuk di dalamnya tektokuinon (Sumthong et al. 2006), bertanggung jawab
terhadap sifat pewarnaan yang kuat pada jati dan ketahanan yang baik terhadap
serangan organisme perusak.
Kadar dominan dari 2-metilantrakuinon terdapat pula dalam ekstraktif kayu
teras jati dari Jawa Barat dan Jawa Timur (Suyono 2010, Puteri 2012). Pelarut
campuran etanol/toluena cukup efektif mengisolasi ekstrak dengan kadar
tektokuinon tinggi (Suyono 2010), dan terbukti memiliki efektivitas tinggi sebagai
biolarvasida larva nyamuk A. aegypti (Nugraha 2011). Akan tetapi dalam
aplikasinya, penggunaan ekstrak kurang praktis dan memerlukan biaya lebih
banyak dalam isolasinya, sehingga perlu diteliti kemungkinan penggunaan kayu
jati sebagai biolarvasida dengan penyiapan yang lebih praktis, misalnya aplikasi
langsung dalam bentuk serbuk.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu jati sebagai
biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak jati.
Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan lethal
concentration.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu cara alternatif
mengendalikan penyebaran penyakit demam berdarah secara alami dan lebih
ramah lingkungan. Selain itu penelitian ini juga diharapkan bisa mendorong
diversifikasi pemanfaatan sumber daya alam berupa hasil hutan kayu jati secara
efisien.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan selama 2 bulan mulai dari bulan Januari – Februari
2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil
Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Kepingan kayu jati (Tectona grandis) diambil dari pohon berumur 45 tahun
berasal dari KPH Madiun, Jawa Timur digunakan sebagai bahan baku sumber 2metilantrakuinon. Pengujian biolarvasida menggunakan larva nyamuk demam
berdarah (A. aegypti) instar IV. Penyiapan ekstrak menggunakan campuran
pelarut etanol dan toluena, dan bahan pendukung lainnya antara lain dimetil
sulfoksida (DMSO), air destilata, dan Abate dengan kandungan Temephos 1%
sebagai kontrol positif. Alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain willey
mill, saringan bertingkat, vakum evaporator, gelas piala, pipet dan mikropipet,
oven, botol pengujian dan timbangan analitik.
Penyiapan Bahan
Serbuk kayu jati berukuran 40-60 mesh disiapkan dari kepingan kayu jati
melalui proses pencacahan, penggilingan menggunakan willey mill dan
penyaringan dengan electric screener. Ekstrak kayu jati yang digunakan sama
dengan penelitian yang dilakukan oleh Puteri (2012) yaitu hasil dari ekstraksi
metoda sokhletasi dengan campuran pelarut etanol:toluena 1:1 (v/v).
3
Penyiapan Hewan Uji
Larva nyamuk disiapkan dengan menetaskan telur nyamuk A. aegypti
dalam media air destilata dengan tambahan pakan hati ayam yang telah direbus.
Lembaran telur nyamuk A. aegypti diperoleh dari Laboratorium Entomology
Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Telur menetas dalam waktu
24 jam dan larva tumbuh mencapai instar IV pada umur 7-8 hari. Pengujian
dilakukan terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV karena instar IV merupakan
fase akhir atau fase larva yang paling dewasa sebelum menjadi pupa dan memiliki
daya tahan paling tinggi dibandingkan instar I, II, dan III. Ciri-ciri larva nyamuk
A. aegypti instar IV yang dapat diamati secara fisik yaitu telah lengkap struktur
anatominya dan jelas; tubuh dapat dibagi menjadi bagian kepala (chepal), dada
(thorax), dan perut (abdomen); memiliki panjang tubuh sekitar 5-6 mm; tubuhnya
langsing dan bergerak sangat lincah; memiliki bulu tubuh agak panjang; mulai
terlihat adanya corong di bagian mulut larva nyamuk; dan ketika istirahat
membentuk sudut hampir tegak lurus sekitar 45° dengan bidang permukaan air.
Uji Aktivitas Larvasida
Pengujian aktivitas biolarvasida dari ekstrak kayu jati merujuk pada
penelitian yang dilakukan oleh Cheng et al. (2004) yang dimodifikasi jumlah
hewan ujinya. Dua puluh larva nyamuk demam berdarah A. aegypti instar IV
ditempatkan dalam 24.5 ml air destilata, diikuti dengan penambahan 500 µl
larutan DMSO yang mengandung sampel uji dalam gelas kaca berkapasitas 30 ml.
Larutan dikocok pelan-pelan sehingga tercampur secara homogen dan dibiarkan
pada suhu ruang. Konsentrasi bioaktif (tektokuinon) yang digunakan adalah 2.5;
5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15.0 μg/ml. Sementara itu, pengujian aktivitas
biolarvasida serbuk kayu jati mengacu pada konsentrasi hasil pengujian ekstrak
kayu jati yang telah dilakukan, yaitu dengan selang konsentrasi tektokuinon
berkisar 500-1200 μg/ml. Kontrol negatif yang digunakan berupa 24.5 ml air
destilata dan 500 µl DMSO, dan kontrol positif menggunakan insektisida
komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% setara konsentrasi yang sama
dengan perlakuan ekstrak jati yaitu 2.5; 5.0; 7.5; 10.0 ; 12.5; dan 15.0 μg/ml.
Pengujian dilakukan sebanyak tiga ulangan.
Pengamatan dilakukan pada pengujian setelah 12, 24, 36, dan 48 jam.
Parameter yang diukur adalah nilai mortalitas larva nyamuk dan dikoreksi dengan
kontrol. Nilai toksisitas dan efektivitas diukur dengan nilai LC50 dan LC90 yang
menunjukkan konsentrasi dalam μg/ml yang menyebabkan 50 dan 90% kematian
larva nyamuk dalam waktu 48 jam.
Analisis Data
Nilai lethal concentration 50% (LC50) dan lethal concentration 90% (LC90)
yang berpengaruh terhadap mortalitas larva nyamuk demam berdarah A. aegypti
instar IV ditentukan menggunakan metode probit analisis menggunakan software
Minitab 16 for Windows.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati
Tektokuinon atau 2-metilantrakuinon termasuk kelompok senyawa
antrakuinon (Sumthong et al. 2006) yang merupakan senyawa utama dalam zat
ekstraktif kayu jati. Campuran pelarut etanol:toluena 1:1 (v/v) efektif mengekstrak
zat ekstraktif kayu jati (berumur 45 tahun dari Madiun) dengan kadar tektokuinon
tinggi (23.85% dari ekstrak) dengan kadar ekstrak 8.86% (Puteri 2012). Ekstrak
kayu jati dengan kandungan senyawa utama 2-metilantrakuinon efektif sebagai
larvasida nyamuk demam berdarah, walaupun masih lebih rendah efektivitasnya
dibandingkan dengan larvasida komersial Abate berbahan aktif Temephos
(Gambar 1).
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
ekstrak jati yang berbeda dan kontrol
Kematian larva nyamuk mulai terjadi pada konsentrasi pengujian terendah
yaitu setara tektokuinon 2.5 µg/ml, dan semakin meningkat dengan bertambahnya
konsentrasi tektokuinon. Ekstrak kayu jati tergolong bahan alami yang sangat
efektif sebagai insektisida alami karena ekstrak setara konsentrasi tektokuinon 15
µg/ml sudah menyebabkan mortalitas larva nyamuk 100%. Sementara itu,
insektisida komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% sebagai kontrol
positif dapat menyebabkan 100% kematian pada larva nyamuk A. aegypti instar
IV pada semua konsentrasi yang diujikan. Pelarut DMSO yang digunakan sebagai
kontrol negatif tidak menyebabkan kematian pada larva nyamuk, dan berarti
bahwa penggunaan pelarut DMSO pada pengujian ini tidak memberikan pengaruh
terhadap mortalitas larva nyamuk.
Berdasarkan hasil pengujian terlihat adanya korelasi positif antara tingkat
mortalitas dengan peningkatan konsentrasi 2-metilantrakuinon (Gambar 2). Selain
itu, uji aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV dari ekstrak
kayu jati bereaksi cukup cepat dan menunjukkan adanya peningkatan mortalitas
5
secara kontinyu dengan semakin lamanya waktu pengamatan (Gambar 3). Hal
tersebut diduga karena aktivitas senyawa aktif 2-metilantrakuinon yang
terkandung dalam ekstrak kayu jati. Seperti yang telah dilaporkan bahwa senyawa
2-metilantrakuinon merupakan salah satu jenis kuinon, dan kuinon merupakan
salah satu senyawa yang bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami
terhadap larva nyamuk demam berdarah (Mulyana 2002, Cheng et al. 2003, Yang
et al. 2003, Chapagain et al. 2008).
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti
120
Mortalitas (%)
100
100
80
75
60
45
40
30
20
0
0
0
12
24
36
48
Waktu Pengamatan (jam)
Gambar 3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi setara
tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati
Tingkat toksisitas ekstrak kayu jati sebagai larvasida dinyatakan dalam
nilai LC50 dan LC90 yang masing-masing menunjukkan konsentrasi yang
menyebabkan mortalitas 50 dan 90%. Nilai LC50 dan LC90 2-metilantrakuinon dari
6
ekstrak jati terhadap larva nyamuk A. aegypti masing-masing 7.99 µg/ml dan
11.87 µg/ml atau setara 33.50 µg/ml (LC50) dan 49.77 µg/ml (LC90) ekstrak kayu
jati (Tabel 1). Berdasarkan nilai LC50 dan LC90 tersebut, tektokuinon dalam
ekstrak kayu jati tergolong sangat toksik sebagai larvasida nyamuk A. aegypti.
Geris et al. (2008) menyatakan bahwa standar nilai larvasida nabati (senyawa
murni) untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml.
No
1
2
Tabel 1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati
Ekstrak jati
Nama Bahan
LC50 (µg/ml)
LC90 (µg/ml)
2-metilantrakuinon
7.99
11.87
Ekstrak jati
33.50
49.77
Hasil penelitian ini mendukung penelitian Cheng et al. (2008) yang
mengisolasi bahan aktif tektokuinon dari kayu Cryptomeria japonica yang
memiliki toksisitas sangat tinggi terhadap larva A. aegypti dengan nilai LC50 dan
LC90 sebesar 3.3 µg/ml dan 8.8 µg/ml. Tektokuinon yang diisolasi dari kayu C.
japonica bersifat lebih toksis (Cheng et al. 2008) dibandingkan dengan hasil
penelitian ini karena menggunakan ekstrak setelah pemurnian, sedangkan
penelitian ini menggunakan ekstrak kasar (crude extract). Keberadaan senyawa
lain dalam ekstrak dapat berperan sebagai senyawa yang berpengaruh positif
terhadap toksisitas atau bisa juga sebaliknya. Hasil yang hampir sama diperoleh
dari penelitian Nugraha (2011) yang menghasilkan nilai LC50 dan LC90 sebesar
9.69 µg/ml dan 12.68 µg/ml. Perbedaan antar pohon, tempat tumbuh, umur pohon,
posisi kayu dalam pohon, bagian pohon, serta perbandingan komposisi pelarut
yang dipakai dapat menjadi faktor penyebab perbedaan kadar zat ekstraktif dan
komposisinya (Sjostrom 1991, Fengel dan Wegener 1984) sehingga dapat
berpengaruh juga terhadap sifat toksisitasnya.
Ekstrak dari tumbuhan bisa terdiri dari banyak senyawa, dan nilai lethal
concentration bisa dipengaruhi oleh masing-masing senyawa tersebut (Andriani
2008). Selain itu perbedaan selang konsentrasi pengujian juga bisa mempengaruhi
nilai LC50 dan LC90. Semakin banyak variasi dan semakin kecil selang konsentrasi
yang diujikan, akan semakin teliti hasil LC50 dan LC90 berdasarkan uji probit
analisisnya.
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati
Senyawa 2-metilantrakuinon yang terkandung dalam serbuk kayu jati dapat
digunakan sebagai larvasida nyamuk demam berdarah, namun dengan efektivitas
rendah karena dapat menghasilkan mortalitas 100% pada tingkat konsentrasi yang
tinggi yaitu setara tektokuinon 1200 µg/ml (Gambar 4). Kematian larva nyamuk
semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi serbuk kayu.
7
Gambar 4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam serbuk
kayu jati yang berbeda
120
y = 0.149x - 75.11
R² = 0.966
Mortalitas (%)
100
80
60
40
20
0
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Pengujian larvasida alami serbuk kayu jati menunjukkan adanya hubungan
yang positif antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti (Gambar 5). Peningkatan konsentrasi
pengujian serbuk kayu jati menyebabkan angka kematian larva nyamuk A. aegypti
juga semakin meningkat. Adanya aktivitas senyawa 2-metilantrakuinon yang
terkandung dalam serbuk kayu jati diduga menjadi penyebab terjadinya
peningkatan nilai mortalitas tersebut, karena diyakini bahwa senyawa 2metilantrakuinon bersifat toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti (Mulyana 2002,
Cheng et al. 2003, Chapagain et al. 2008). Serbuk kayu jati termasuk bahan alami
yang dapat dimanfaatkan sebagai insektisida alami, namun efektivitasnya cukup
rendah jika dibandingkan dengan ekstrak jati yang telah diisolasi. Hal ini terjadi
karena kandungan 2-metilantrakuinon (tektokuinon) yang bersifat biolarvasida
8
terhadap larva nyamuk demam berdarah yang terdapat di dalam serbuk kayu jati
tidak mudah larut dalam air. Seperti yang telah dinyatakan oleh Ohi (2001) bahwa
tektokuinon atau 2-metilantrakuinon bersifat cenderung non polar. Senyawa 2metilantrakuinon merupakan senyawa yang tidak mudah larut dalam air.
Uji aktivitas larvasida alami dari serbuk kayu jati terhadap larva instar IV
nyamuk A. aegypti membutuhkan waktu reaksi yang cukup lama (Gambar 6).
Untuk mencapai mortalitas larva nyamuk 100% dibutuhkan waktu selama 48 jam
dengan konsentrasi serbuk jati setara 2-metilantrakuinon 1200 µg/ml. Sementara
itu, larvasida komersial abate dengan konsentrasi pengujian yang sangat rendah
yaitu 1 µg/ml sudah dapat menyebabkan 100% kematian pada pengujian selama
12 jam saja. Hal ini dikarenakan abate merupakan insektisida berupa formulasi
yang dapat bereaksi lebih cepat dengan larva nyamuk. Sementara itu, serbuk kayu
jati yang digunakan dalam pengujian masih sangat kasar (belum berupa ekstrak)
sehingga memerlukan waktu yang cukup lama agar kandungan senyawa aktif
tektokuinon yang bersifat non polar (Ohi 2001) dapat terlarut dan bereaksi dengan
larva nyamuk A. aegypti.
120
Mortalitas (%)
100
100
80
65
60
40
30
20
20
0
0
0
12
24
36
48
Waktu Pengamatan (jam)
Gambar 6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi setara
tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati
Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari serbuk jati dengan senyawa aktif 2metilantrakuinon terhadap larva nyamuk A. aegypti yaitu 849.30 µg/ml dan
1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati
(Tabel 2). Berdasarkan nilai LC50 tersebut, tektokuinon dalam serbuk kayu jati
masih berpotensi untuk digunakan sebagai bioaktif terhadap nyamuk A. Aegypti
karena masih di bawah angka 1000 µg/ml (Andriani 2008). Namun menurut Geris
et al. (2008) menyatakan bahwa standar nilai larvasida nabati (senyawa murni)
untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml. Nilai LC50 yang didapatkan masih sangat
jauh dari standar larvasida nabati tersebut. Hal ini disebabkan serbuk kayu jati
yang digunakan dalam pengujian masih berupa fraksi yang sangat kasar.
9
No
1
2
Tabel 2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati
Serbuk jati
Nama Bahan
LC50 (µg/ml)
LC90 (µg/ml)
2-metilantrakuinon
849.30
1,051.10
Serbuk jati
40,192.28
49,742.26
Hasil penelitian ini akan menambah keragaman potensi bahan alami dari
tumbuhan untuk insektisida alami, khususnya larvasida. Beberapa penelitian
terdahulu mengenai potensi larvasida dari ekstrak tumbuhan telah banyak
dilakukan. Cheng et al. (2009) meneliti kandungan minyak atsiri dari daun
Eucalyptus camaldulensis yang juga bersifat toksis terhadap larva nyamuk A.
aegypti dengan nilai LC50 dan LC90 sebesar 31.0 µg/ml dan 71.8 µg/ml. Chung et
al. (2009) mengemukakan bahwa minyak atsiri bunga tanaman Dendropanax
morbifera bersifat toksik terhadap larva nyamuk demam berdarah dengan nilai
LC50 (62.32 µg/ml) dan LC90 (131.21 µg/ml). Sementara itu, Kiran et al. (2006)
meneliti potensi minyak atsiri dari daun Chloroxylon swietenia sebagai
biolarvasida dan diperoleh nilai LC50 dan LC90 sebesar 16.5 µg/ml dan 28.6 µg/ml.
Penelitian Dharmagadda et al. (2005) mengemukakan bahwa minyak atsiri dari
Tagetes patula dapat dimanfaatkan sebagai larvasida nyamuk A. aegypti dengan
tingkat LC50 dan LC90 sebesar 13.57 µg/ml dan 37.91 µg/ml.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak dan serbuk limbah kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida
pengendali nyamuk A. aegypti yang dikenal sebagai vektor penyebaran penyakit
demam berdarah. Ekstrak kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida
nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara tektokuion sebesar 7.99 µg/ml dan
11.87 µg/ml atau setara 33.50 µg/ml dan 49.77 µg/ml ekstrak kayu jati. Sementara
itu serbuk jati dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50
dan LC90 setara tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara
40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk kayu jati. Penggunaan ekstrak kayu
jati sebagai biolarvasida jauh lebih efektif dibandingkan dengan serbuk kayu jati.
Saran
Perlu dilakukan pengujian lanjutan untuk mengetahui pengaruh penggunaan
biolarvasida dari ekstrak dan serbuk kayu jati agar diketahui tingkat selektivitas
bahan dan dampak jangka panjang terhadap larva nyamuk A. aegypti.
10
DAFTAR PUSTAKA
Andriani A. 2008. Uji potensi larvasida fraksi ekstrak daun Clinacanthus nuthans
L. terhadap larva instar III nyamuk Aedes aegypti [Skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Chapagain BP, Saharan V, Wiesman Z. 2008. Larvacidal activity of saponins
Balanites aegyptiaca callus againts Aedes aegypti mosquito. Biores Technol.
99: 1165-1168.
Cheng SS, Chang HT, Chang ST, Tsai KH, Cheng WJ. 2003. Bioactivity of
selected plant essential oils againts the yellow fever mosquito Aedes aegypti
larvae. Biores Technol. 89: 99-102.
Cheng SS, Liu JY, Tsai KH, Chen WJ, Chang ST. 2004. Chemical composition
and mosquito larvicidal activity of essential oils from leaves of different
Cinnamomum osmophleum provenance. Kwei San (CN): School of Forestry
and Resource Conservation and Department of Entomology.
Cheng SS, Huang CG, Chen WJ, Kuo YH, Chang ST. 2008. Larvicidal activity of
tectoquinone isolated from red heartwood-type Cryptomeria japonica against
two mosquito species. Biores Technol. 99:3617-3622.
Cheng SS, Huang CG, Chen YJ, Yu JJ, Chen WJ, Chang ST. 2009. Chemical
compositions and larvicidal activities of leaf essential oils from two eucalyptus
species. Biores Technol. 100:452-456.
Chung IM, Seo SH, Kang EY, Park SD, Park WH, Moon HI. 2009. Chemical
composition and larvicidal effects of essential oil of Dendropanax morbifera
against Aedes aegypti L. Biochemic System Ecol. 37: 470-473.
Dharmagadda VSS, Naik SN, Mittal PK, Vasudevan P. 2005. Larvicidal activity
of Tagetes patula essential oils against three mosquito species. Biores Technol.
96:1235-1240.
El-Seikh TMY, Al-fifi ZIA, Alabboud MA. 2012. Larvicidal and repellent effect
of some Tribulus terrestris L., (Zygophyllaceae) extracts against the dengue
fever mosquito, Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). J Saudi Chem Soc : 1-7.
Fengel D, Wegener G. 1984. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin :
Walter de Gruyter & Co.
Geris R, Rodriguez E, Da Silva HHG, Da Silva IG. 2008. Larvacidal effects of
Fungal Meroterpenoids in the Control of Aedes aegypti L., in the Main Vector
of Dengue and Yellow Fever. Chem Biodiv (5): 341-345.
Hillis WE. 1987. Springer Series in Wood Science: Heartwood and Tree Exudates.
Berlin: Springer.
Kementrian Kesehatan RI. 2010. Demam berdarah dengue di Indonesia tahun
1968-2009. Bul Jendela Epidemiologi. Vol.2.
Khotib M. 2002. Potensi alelokimia daun jati untuk mengendalikan Echinochloa
crusgalli. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Kiran SR, Bhavani K, Devi PS, Rao BRR, Reddy KJ. 2006. Composition and
larvicidal activity of leaves and stem essential oils of Chloroxylon swietenia
DC against Aedes aegypti and Anopheles stephensi. Biores Technol. 97:24812484.
11
Lukmandaru G, Takahashi K. 2008. Variation in the natural termite resistance of
teak (Tectona grandis Linn. Fil.) wood as a function of tree age. Ann For Sc.
65(7): 708-716.
. 2009. Radial distribution of quinones in
plantation teak (Tectona grandis L.f.). Ann For Sc. 66(6): 605-614.
Mulyana. 2002. Ekstraksi senyawa aktif alkaloid, kuinone, dan saponin dari
tumbuhan kecubung sebagai larvasida dan insektisida terhadap nyamuk Aedes
aegypti [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Mustanir, Rosnani. 2008. Isolasi senyawa bioaktif penolak (repellent) nyamuk
dari ekstrak aseton batang tumbuhan legundi (Vitex trifolia). Bul Littro. 19(2):
174-180.
Nugraha DR. 2011. Ekstrak kayu jati (Tectona grandis L.f) sebagai bio-larvasida
larva nyamuk demam berdarah (Aedes aegypti). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Ohi H. 2001. Rapid analysis of 2-methyl-anthraquinone in tropical hardwoods and
its effect on polysulfide-AQ pulping. 11th International Symposium of Wood
and Pulping Chemistry. Nice-France, June 11-14, 2001 (FR): Hannover, 63-66.
Puteri AYP. 2012. Kadar tektokuinon pada ekstrak kayu dan kulit jati (Tectona
grandis L.f) Jawa Barat dan Jawa Timur. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Sjostrom E. 1991. Wood Chemistry: Fundamentals and Aplications. London:
Academic Press, Inc.
Sumthong P, Gonzales RR, Verpoorte R. 2006. Isolation and elucidation of
quinones in Tectona grandis. Antimicrobial Compounds as Side Products from
the Agricultural Processing Industry. [Thesis]. Leiden (NL): Leiden University.
Suyono. 2010. Tectoquinone dalam ekstrak kayu jati (Tectona grandis Lin.)
sebagai substitusi bahan aditif antrakuinon dalam proses pulping soda.
[Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
[WHO] World Health Organization. 2009. Dengue guidelines for diagnosis,
treatment, prevention and control. WHO: Pp. 3-16.
Yang YC, Lim MY, Lee HS. 2003. Emodin isolated from Cassia obtusifolia
(Leguminose) seed shows larvicidal activity againts three mosquito species. J
Agri Food Chem. 51: 7629-7631.
12
Lampiran 1 Uji Probit Analisis Minitab 16 Ekstrak Kayu Jati
Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
Distribution:
Weibull
Response Information
Variable
Value
Count
%MORTALITAS Event
980
Non-event
820
n
Total
1800
Estimation Method: Maximum Likelihood
Regression Table
Standard
Variable
Coef
Error
Z
Constant
-6,67441 0,299629 -22,28
konsentrasi
3,03463 0,131258
23,12
Natural
Response
0
P
0,000
0,000
Log-Likelihood = -642,495
Goodness-of-Fit Tests
Method
Chi-Square DF
P
Pearson
21,2056
4 0,000
Deviance
23,0206
4 0,000
Tolerance Distribution
Parameter Estimates
Standard
95,0% Normal CI
Parameter Estimate
Error
Lower
Upper
Shape
3,03463 0,131258 2,78797 3,30311
Scale
9,01973 0,125155 8,77774 9,26840
Table of Percentiles
Percent
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
30
40
50
60
70
80
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Percentile
1,98086
2,49331
2,85453
3,14371
3,38939
3,60548
3,79998
3,97791
4,14268
4,29672
5,50216
6,42177
7,22871
7,99357
8,76360
9,58869
10,5511
11,8728
12,0492
12,2403
12,4499
12,6832
12,9484
13,2586
13,6379
14,1386
14,9194
Standard
Error
0,137816
0,149216
0,154614
0,157612
0,159341
0,160299
0,160747
0,160840
0,160673
0,160312
0,152022
0,141667
0,132339
0,125789
0,124158
0,130579
0,150122
0,195298
0,202609
0,210818
0,220143
0,230900
0,243573
0,258961
0,278540
0,305553
0,350046
95,0% Fiducial
CI
Lower
Upper
1,70708 2,24666
2,19402 2,77870
2,54271 3,14885
2,82464 3,44278
3,06589 3,69100
3,27931 3,90834
3,47229 4,10322
3,64952 4,28094
3,81421 4,44508
3,96862 4,59818
5,18941 5,78700
6,13063 6,68776
6,95836 7,47888
7,73949 8,23423
8,51711 9,00544
9,33522 9,84899
10,2669 10,8582
11,5122 12,2827
11,6759 12,4755
11,8529 12,6850
12,0464 12,9155
12,2611 13,1730
12,5043 13,4665
12,7879 13,8112
13,1332 14,2343
13,5870 14,7955
14,2906 15,6759
13
Lampiran 2 Uji Probit Analisis Minitab 16 Serbuk Kayu Jati
Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
Distribution:
Weibull
Response Information
Variable
Value
Count
%MORTALITAS Event
1225
Non-event
1175
n
Total
2400
Estimation Method: Maximum Likelihood
Regression Table
Standard
Variable
Coef
Error
Z
P
Constant
-38,3497
1,42331 -26,94 0,000
konsentrasi
5,63180 0,208575
27,00 0,000
Natural
Response
0
Log-Likelihood = -912,912
Goodness-of-Fit Tests
Method
Chi-Square DF
P
Pearson
36,1365
7 0,000
Deviance
37,5893
7 0,000
Tolerance Distribution
Parameter Estimates
Standard
95,0% Normal CI
Parameter Estimate
Error
Lower
Upper
Shape
5,63180 0,208575 5,23748 6,05580
Scale
906,414
5,82055 895,078 917,895
Table of Percentiles
Percent
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
30
40
50
60
70
80
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Percentile
400,486
453,346
487,631
513,657
534,910
553,025
568,905
583,108
596,000
607,842
694,479
754,791
804,501
849,304
892,453
936,788
986,335
1051,10
1059,48
1068,50
1078,32
1089,17
1101,38
1115,52
1132,60
1154,82
1188,76
Standard
Error
12,5621
12,1899
11,8373
11,5179
11,2271
10,9597
10,7117
10,4799
10,2621
10,0562
8,43471
7,29341
6,47464
5,95964
5,78993
6,04315
6,84633
8,56006
8,82426
9,11754
9,44667
9,82144
10,2567
10,7771
11,4273
12,3048
13,7069
95,0% Fiducial
CI
Lower
Upper
374,837 424,149
428,354 476,226
463,306 509,807
489,953 535,207
511,780 555,899
530,428 573,500
546,806 588,908
561,476 602,670
574,812 615,152
587,072 626,606
677,069 710,238
739,807 768,487
791,314 816,769
837,325 860,749
881,017 903,771
925,088 948,844
973,339 1000,27
1035,14 1068,84
1043,06 1077,80
1051,56 1087,47
1060,80 1098,01
1070,98 1109,67
1082,42 1122,83
1095,64 1138,11
1111,57 1156,61
1132,23 1180,74
1163,67 1217,72
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Batang tanggal 2 Juli 1991 yang merupakan putri ke
dua dari tiga bersaudara pasangan bapak Caslamet (Alm.) dan ibu Ruayah. Tahun
2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Batang dan pada tahun yang sama diterima
sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi
Mahasiswa IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknologi Hasil Hutan,
Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan, penulis telah
mengikuti beberapa kegiatan praktek lapang antara lain Praktek Pengenalan
Ekosistem Hutan (PPEH) di Hutan Mangrove Cikeong dan Gunung Tangkuban
Perahu pada tahun 2011, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) dengan lokasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat, KPH Cianjur, Taman Nasional Gunung Halimun
Salak, dan PGT Sindangwangi pada tahun 2012, dan Praktek Kerja Lapang (PKL)
pada tahun 2013 di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, Muara Enim,
Sumatera Selatan.
Selain aktif mengikuti perkuliahan, penulis juga aktif berorganisasi dan
pernah menjadi anggota Divisi Kelompok Minat Kimia Hasil Hutan Mahasiswa
Hasil Hutan pada tahun 2010. Penulis juga merupakan anggota Divisi Internal
Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan pada tahun 2011. Selain dibidang akademik
dan organisasi, penulis juga berhasil mendapatkan prestasi bidang olahraga dan
seni yaitu Juara 2 Lomba Gerak dan Tari FORCUP 2011 dan Juara 3 Olimpiade
Mahasiswa IPB 2011 cabang Aerobik.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan dari
Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah
Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti” dibawah bimbingan Ir
Deded Sarip Nawawi, MSc dan Anne Carolina, SSi, MSi.
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (Tectona grandis L.f)
TERHADAP Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Biolarvasida Berbahan
Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes
aegypti adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya ilmiah saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Cahyo Werdiningsih
NIM E24090044
ABSTRAK
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk
Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti. Dibimbing oleh
DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang
disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti.
Pemberantasan vektor penyakit ini diharapkan dapat mengurangi bertambahnya
penderita DBD. Kayu jati mengandung ekstraktif tektokuinon yang berpotensi
sebagai biolarvasida. Tujuan penelitian ini adalah menguji efektivitas ekstrak dan
serbuk kayu jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak dan serbuk kayu jati efektif dan bersifat toksik
terhadap larva nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari ekstrak
dan serbuk jati yang mengandung senyawa aktif 2-metilantrakuinon terhadap
larva nyamuk A. aegypti yaitu 7.99 µg/ml dan 11.87 µg/ml, serta 849.30 µg/ml
dan 1,051.10 µg/ml. Berdasarkan hasil penelitian ini, ekstrak jati bersifat lebih
toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti dibandingkan dengan serbuk jati.
Kata kunci: Aedes aegypti, Tectona grandis, biolarvasida, ekstraktif, tektokuinon
ABSTRACT
CAHYO WERDININGSIH. Biolarvicidal of Teak Wood Meal and Extract
against Aedes aegypti. Supervised by DEDED SARIP NAWAWI and ANNE
CAROLINA.
Dengue fever is a disease which is transmited to human by Aedes aegypti.
The vector extermination is expected to prevent the spread out of the disease.
Tectoquinone is a chemical component of teak wood extractives which has
larvicidal activity. The objective of this research was to examine the effectivity of
teak wood extract and meal as biolarvicidal against fourth-instar larvae of A.
aegypti. The results showed that teak wood extract and meal were effectively play
as a biolarvicide against A. aegypti larvae. Based on this research, LC50 and LC90
of extract containing active compound 2-methylanthraquinone were 7.99 µg/ml
and 11.87 µg/ml, respectively. It was also found that LC50 and LC90 of wood
meal were 849.30 µg/ml and 1,051.10 µg/ml, respectively. It seems that teak
wood extract was more toxic rather than wood meal.
Keywords: Aedes aegypti, Tectona grandis, biolarvicide, extractives, tectoquinone
RINGKASAN
CAHYO WERDININGSIH. E24090044. Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak
dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti.
Dibimbing oleh DEDED SARIP NAWAWI dan ANNE CAROLINA.
Demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang disebabkan oleh
virus Dengue dan ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti. Demam berdarah dengue
masih menjadi masalah nasional dan sampai saat ini belum ditemukan vaksin khusus
untuk mengobati penyakit tersebut. Pengendalian yang umum dilakukan yaitu
menggunakan insektisida sintetis. Namun penggunaan insektisida sintetis
menyebabkan kekebalan (resistensi), kurang selektif dan tidak ramah lingkungan.
Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah lingkungan dan
terbarukan menjadi salah satu alternatif. Ekstrak kayu jati telah terbukti memiliki
efektivitas tinggi sebagai biolarvasida bagi larva nyamuk Aedes aegypti. Akan tetapi
dalam aplikasinya penggunaan ekstrak kurang praktis dan memerlukan biaya lebih
banyak dalam isolasinya, sehingga perlu diteliti kemungkinan penggunaan kayu jati
sebagai biolarvasida dengan penyiapan yang lebih praktis, misalnya aplikasi langsung
dalam bentuk serbuk. Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu
jati sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak
etanol/toluena. Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan
lethal concentration.
Ekstrak kayu Jati (Tectona grandis L.f) disiapkan dari bagian kayu teras Jati
berumur 45 tahun dengan metoda sokhletasi menggunakan pelarut campuran
etanol:toluena 1:1. Pengujian efektifitas larvasida ekstrak dan serbuk limbah kayu Jati
terhadap jentik nyamuk A. aegypti (instar IV) dilakukan dengan uji bioassay.
Konsentrasi ekstrak kayu jati yang dipakai adalah 2.5; 5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15
μg/ml setara tektokuinon. Sementara konsentrasi serbuk kayu jati yang dipakai
berkisar 500-1200 μg/ml. Nilai mortalitas jentik nyamuk dihitung sebagai dasar
penentuan nilai lethal concentration (LC50 dan LC90).
Ekstrak kayu jati dengan senyawa utama 2-metilantrakuinon (tektokuinon)
efektif sebagai larvasida jentik nyamuk A. aegypti. Nilai LC50 dan LC90 ekstrak jati
terhadap jentik nyamuk demam berdarah masing-masing setara senyawa aktif 2metilantrakuinon 7.99 μg/ml dan 11,87 μg/ml. Nilai tersebut setara dengan 33.50
μg/ml (LC50) dan 49.77 μg/ml (LC90) ekstrak kayu jati. Sementara itu serbuk jati
dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara
tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml
dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati. Penggunaan ekstrak jati sebagai biolarvasida jauh
lebih efektif dibanding serbuk jati.
Kata kunci : Aedes aegypti, Tectona grandis, larvasida, ekstraktif, tektokuinon
BIOLARVASIDA BERBAHAN DASAR EKSTRAK DAN
SERBUK LIMBAH KAYU JATI (Tectona grandis L.f)
TERHADAP Aedes aegypti
CAHYO WERDININGSIH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Teknologi Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati
(Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti
Nama
: Cahyo Werdiningsih
NIM
: E24090044
Disetujui oleh
Ir Deded Sarip Nawawi, MSc
Pembimbing I
Anne Carolina, SSi MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Wayan Darmawan, M Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian ini ialah efektivitas biolarvasida, dengan judul Biolarvasida Berbahan
Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes
aegypti.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Deded Sarip Nawawi, MSc
dan Ibu Anne Carolina, SSi MSi selaku pembimbing. Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Suprihatin dan Mas Gunawan dari
Laboratorium Kimia Hasil Hutan, serta Ibu Juju dari Laboratorium Entomology
Fakultas Kedokteran Hewan yang telah membantu selama penelitian. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, sahabat,
dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Cahyo Werdiningsih
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Bahan dan Alat
2
Penyiapan Bahan
2
Penyiapan Hewan Uji
2
Uji Aktivitas Larvasida
3
Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati
4
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati
6
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati
6
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati
8
SIMPULAN DAN SARAN
9
Simpulan
9
Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
10
LAMPIRAN
12
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati
2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati
6
9
DAFTAR GAMBAR
1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
ekstrak jati yang berbeda dan kontrol
2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi
setara tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti
4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
serbuk jati yang berbeda
5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati
dengan mortalitas larva nyamuk A. aegypti
6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi
setara tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A.
aegypti
4
5
5
7
7
8
DAFTAR LAMPIRAN
1 Uji Probit Analisis Minitab 16 Ekstrak Kayu Jati
2 Uji Probit Analisis Minitab 16 Serbuk Kayu Jati
12
13
PENDAHULUAN
Penyakit demam berdarah dengue (DBD) adalah penyakit menular yang
disebabkan oleh virus Dengue dan ditularkan melalui nyamuk Aedes aegypti. Data
dari seluruh dunia menunjukkan Asia menempati urutan pertama dalam jumlah
penderita demam berdarah dengue setiap tahunnya. Sementara itu, terhitung sejak
tahun 1968 hingga tahun 2009, tercatat negara Indonesia sebagai negara dengan
kasus DBD tertinggi di Asia Tenggara (Kementerian Kesehatan RI 2010, WHO
2009).
Demam berdarah dengue masih menjadi masalah nasional dan sampai saat
ini belum ditemukan vaksin yang secara khusus digunakan untuk mengobati
penyakit tersebut. Tindakan preventif yang dapat dilakukan sekarang ini adalah
mencegah penyebaran dan penularan penyakit demam berdarah dengan cara
mengendalikan perkembangbiakan nyamuk A. aegypti sebagai vektor utamanya.
Pengendalian yang umum dilakukan yaitu menggunakan insektisida sintetis yang
banyak beredar di pasaran, seperti Abate yang berbahan aktif Temephos. Namun
penggunaan bahan insektisida sintetis tersebut memiliki banyak kelemahan yaitu
kurang selektif, menyebabkan kekebalan dan tidak ramah lingkungan (El-Seikh et
al. 2012). Oleh sebab itu, pencarian insektisida alami yang lebih ramah
lingkungan dan terbarukan menjadi salah satu alternatif.
Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi, akan tetapi baru
sebagian kecil jenis tanaman yang telah dimanfaatkan sebagai obat-obatan dan
insektisida. Senyawa kimia alami dalam tumbuhan seperti alkaloid, saponin, dan
kuinon bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami (Khotib 2002,
Mulyana 2002, Cheng 2003, Mustanir dan Rosnani 2008). Salah satu senyawa
kuinon yang bersifat biolarvasida terhadap nyamuk demam berdarah yaitu 2metilantrakuinon yang ditemukan pada kayu Cryptomeria japonica (Cheng et al.
2008) dan kayu Cassia sp (Yang et al. 2003), yang diketahui pula merupakan
senyawa utama dalam kayu jati yang dikenal sebagai tektokuinon (Lukmandaru
dan Takahashi 2008, 2009, Ohi 2001). Menurut Hillis (1987), antrakuinon,
termasuk di dalamnya tektokuinon (Sumthong et al. 2006), bertanggung jawab
terhadap sifat pewarnaan yang kuat pada jati dan ketahanan yang baik terhadap
serangan organisme perusak.
Kadar dominan dari 2-metilantrakuinon terdapat pula dalam ekstraktif kayu
teras jati dari Jawa Barat dan Jawa Timur (Suyono 2010, Puteri 2012). Pelarut
campuran etanol/toluena cukup efektif mengisolasi ekstrak dengan kadar
tektokuinon tinggi (Suyono 2010), dan terbukti memiliki efektivitas tinggi sebagai
biolarvasida larva nyamuk A. aegypti (Nugraha 2011). Akan tetapi dalam
aplikasinya, penggunaan ekstrak kurang praktis dan memerlukan biaya lebih
banyak dalam isolasinya, sehingga perlu diteliti kemungkinan penggunaan kayu
jati sebagai biolarvasida dengan penyiapan yang lebih praktis, misalnya aplikasi
langsung dalam bentuk serbuk.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas serbuk kayu jati sebagai
biolarvasida nyamuk A. aegypti dan membandingkannya dengan ekstrak jati.
Efektifitas larvasida diukur dengan parameter mortalitas larva dan lethal
concentration.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu cara alternatif
mengendalikan penyebaran penyakit demam berdarah secara alami dan lebih
ramah lingkungan. Selain itu penelitian ini juga diharapkan bisa mendorong
diversifikasi pemanfaatan sumber daya alam berupa hasil hutan kayu jati secara
efisien.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan selama 2 bulan mulai dari bulan Januari – Februari
2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil
Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Kepingan kayu jati (Tectona grandis) diambil dari pohon berumur 45 tahun
berasal dari KPH Madiun, Jawa Timur digunakan sebagai bahan baku sumber 2metilantrakuinon. Pengujian biolarvasida menggunakan larva nyamuk demam
berdarah (A. aegypti) instar IV. Penyiapan ekstrak menggunakan campuran
pelarut etanol dan toluena, dan bahan pendukung lainnya antara lain dimetil
sulfoksida (DMSO), air destilata, dan Abate dengan kandungan Temephos 1%
sebagai kontrol positif. Alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain willey
mill, saringan bertingkat, vakum evaporator, gelas piala, pipet dan mikropipet,
oven, botol pengujian dan timbangan analitik.
Penyiapan Bahan
Serbuk kayu jati berukuran 40-60 mesh disiapkan dari kepingan kayu jati
melalui proses pencacahan, penggilingan menggunakan willey mill dan
penyaringan dengan electric screener. Ekstrak kayu jati yang digunakan sama
dengan penelitian yang dilakukan oleh Puteri (2012) yaitu hasil dari ekstraksi
metoda sokhletasi dengan campuran pelarut etanol:toluena 1:1 (v/v).
3
Penyiapan Hewan Uji
Larva nyamuk disiapkan dengan menetaskan telur nyamuk A. aegypti
dalam media air destilata dengan tambahan pakan hati ayam yang telah direbus.
Lembaran telur nyamuk A. aegypti diperoleh dari Laboratorium Entomology
Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Telur menetas dalam waktu
24 jam dan larva tumbuh mencapai instar IV pada umur 7-8 hari. Pengujian
dilakukan terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV karena instar IV merupakan
fase akhir atau fase larva yang paling dewasa sebelum menjadi pupa dan memiliki
daya tahan paling tinggi dibandingkan instar I, II, dan III. Ciri-ciri larva nyamuk
A. aegypti instar IV yang dapat diamati secara fisik yaitu telah lengkap struktur
anatominya dan jelas; tubuh dapat dibagi menjadi bagian kepala (chepal), dada
(thorax), dan perut (abdomen); memiliki panjang tubuh sekitar 5-6 mm; tubuhnya
langsing dan bergerak sangat lincah; memiliki bulu tubuh agak panjang; mulai
terlihat adanya corong di bagian mulut larva nyamuk; dan ketika istirahat
membentuk sudut hampir tegak lurus sekitar 45° dengan bidang permukaan air.
Uji Aktivitas Larvasida
Pengujian aktivitas biolarvasida dari ekstrak kayu jati merujuk pada
penelitian yang dilakukan oleh Cheng et al. (2004) yang dimodifikasi jumlah
hewan ujinya. Dua puluh larva nyamuk demam berdarah A. aegypti instar IV
ditempatkan dalam 24.5 ml air destilata, diikuti dengan penambahan 500 µl
larutan DMSO yang mengandung sampel uji dalam gelas kaca berkapasitas 30 ml.
Larutan dikocok pelan-pelan sehingga tercampur secara homogen dan dibiarkan
pada suhu ruang. Konsentrasi bioaktif (tektokuinon) yang digunakan adalah 2.5;
5.0; 7.5; 10.0; 12.5; dan 15.0 μg/ml. Sementara itu, pengujian aktivitas
biolarvasida serbuk kayu jati mengacu pada konsentrasi hasil pengujian ekstrak
kayu jati yang telah dilakukan, yaitu dengan selang konsentrasi tektokuinon
berkisar 500-1200 μg/ml. Kontrol negatif yang digunakan berupa 24.5 ml air
destilata dan 500 µl DMSO, dan kontrol positif menggunakan insektisida
komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% setara konsentrasi yang sama
dengan perlakuan ekstrak jati yaitu 2.5; 5.0; 7.5; 10.0 ; 12.5; dan 15.0 μg/ml.
Pengujian dilakukan sebanyak tiga ulangan.
Pengamatan dilakukan pada pengujian setelah 12, 24, 36, dan 48 jam.
Parameter yang diukur adalah nilai mortalitas larva nyamuk dan dikoreksi dengan
kontrol. Nilai toksisitas dan efektivitas diukur dengan nilai LC50 dan LC90 yang
menunjukkan konsentrasi dalam μg/ml yang menyebabkan 50 dan 90% kematian
larva nyamuk dalam waktu 48 jam.
Analisis Data
Nilai lethal concentration 50% (LC50) dan lethal concentration 90% (LC90)
yang berpengaruh terhadap mortalitas larva nyamuk demam berdarah A. aegypti
instar IV ditentukan menggunakan metode probit analisis menggunakan software
Minitab 16 for Windows.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efektivitas Larvasida Ekstrak Kayu Jati
Tektokuinon atau 2-metilantrakuinon termasuk kelompok senyawa
antrakuinon (Sumthong et al. 2006) yang merupakan senyawa utama dalam zat
ekstraktif kayu jati. Campuran pelarut etanol:toluena 1:1 (v/v) efektif mengekstrak
zat ekstraktif kayu jati (berumur 45 tahun dari Madiun) dengan kadar tektokuinon
tinggi (23.85% dari ekstrak) dengan kadar ekstrak 8.86% (Puteri 2012). Ekstrak
kayu jati dengan kandungan senyawa utama 2-metilantrakuinon efektif sebagai
larvasida nyamuk demam berdarah, walaupun masih lebih rendah efektivitasnya
dibandingkan dengan larvasida komersial Abate berbahan aktif Temephos
(Gambar 1).
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 1 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam
ekstrak jati yang berbeda dan kontrol
Kematian larva nyamuk mulai terjadi pada konsentrasi pengujian terendah
yaitu setara tektokuinon 2.5 µg/ml, dan semakin meningkat dengan bertambahnya
konsentrasi tektokuinon. Ekstrak kayu jati tergolong bahan alami yang sangat
efektif sebagai insektisida alami karena ekstrak setara konsentrasi tektokuinon 15
µg/ml sudah menyebabkan mortalitas larva nyamuk 100%. Sementara itu,
insektisida komersial Abate dengan bahan aktif Temephos 1% sebagai kontrol
positif dapat menyebabkan 100% kematian pada larva nyamuk A. aegypti instar
IV pada semua konsentrasi yang diujikan. Pelarut DMSO yang digunakan sebagai
kontrol negatif tidak menyebabkan kematian pada larva nyamuk, dan berarti
bahwa penggunaan pelarut DMSO pada pengujian ini tidak memberikan pengaruh
terhadap mortalitas larva nyamuk.
Berdasarkan hasil pengujian terlihat adanya korelasi positif antara tingkat
mortalitas dengan peningkatan konsentrasi 2-metilantrakuinon (Gambar 2). Selain
itu, uji aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk A. aegypti instar IV dari ekstrak
kayu jati bereaksi cukup cepat dan menunjukkan adanya peningkatan mortalitas
5
secara kontinyu dengan semakin lamanya waktu pengamatan (Gambar 3). Hal
tersebut diduga karena aktivitas senyawa aktif 2-metilantrakuinon yang
terkandung dalam ekstrak kayu jati. Seperti yang telah dilaporkan bahwa senyawa
2-metilantrakuinon merupakan salah satu jenis kuinon, dan kuinon merupakan
salah satu senyawa yang bersifat bioaktif sebagai insektisida dan larvasida alami
terhadap larva nyamuk demam berdarah (Mulyana 2002, Cheng et al. 2003, Yang
et al. 2003, Chapagain et al. 2008).
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 2 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam ekstrak jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti
120
Mortalitas (%)
100
100
80
75
60
45
40
30
20
0
0
0
12
24
36
48
Waktu Pengamatan (jam)
Gambar 3 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian ekstrak jati konsentrasi setara
tektokuinon 15 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Ekstrak Kayu Jati
Tingkat toksisitas ekstrak kayu jati sebagai larvasida dinyatakan dalam
nilai LC50 dan LC90 yang masing-masing menunjukkan konsentrasi yang
menyebabkan mortalitas 50 dan 90%. Nilai LC50 dan LC90 2-metilantrakuinon dari
6
ekstrak jati terhadap larva nyamuk A. aegypti masing-masing 7.99 µg/ml dan
11.87 µg/ml atau setara 33.50 µg/ml (LC50) dan 49.77 µg/ml (LC90) ekstrak kayu
jati (Tabel 1). Berdasarkan nilai LC50 dan LC90 tersebut, tektokuinon dalam
ekstrak kayu jati tergolong sangat toksik sebagai larvasida nyamuk A. aegypti.
Geris et al. (2008) menyatakan bahwa standar nilai larvasida nabati (senyawa
murni) untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml.
No
1
2
Tabel 1 Nilai LC50 dan LC90 Ekstrak Jati
Ekstrak jati
Nama Bahan
LC50 (µg/ml)
LC90 (µg/ml)
2-metilantrakuinon
7.99
11.87
Ekstrak jati
33.50
49.77
Hasil penelitian ini mendukung penelitian Cheng et al. (2008) yang
mengisolasi bahan aktif tektokuinon dari kayu Cryptomeria japonica yang
memiliki toksisitas sangat tinggi terhadap larva A. aegypti dengan nilai LC50 dan
LC90 sebesar 3.3 µg/ml dan 8.8 µg/ml. Tektokuinon yang diisolasi dari kayu C.
japonica bersifat lebih toksis (Cheng et al. 2008) dibandingkan dengan hasil
penelitian ini karena menggunakan ekstrak setelah pemurnian, sedangkan
penelitian ini menggunakan ekstrak kasar (crude extract). Keberadaan senyawa
lain dalam ekstrak dapat berperan sebagai senyawa yang berpengaruh positif
terhadap toksisitas atau bisa juga sebaliknya. Hasil yang hampir sama diperoleh
dari penelitian Nugraha (2011) yang menghasilkan nilai LC50 dan LC90 sebesar
9.69 µg/ml dan 12.68 µg/ml. Perbedaan antar pohon, tempat tumbuh, umur pohon,
posisi kayu dalam pohon, bagian pohon, serta perbandingan komposisi pelarut
yang dipakai dapat menjadi faktor penyebab perbedaan kadar zat ekstraktif dan
komposisinya (Sjostrom 1991, Fengel dan Wegener 1984) sehingga dapat
berpengaruh juga terhadap sifat toksisitasnya.
Ekstrak dari tumbuhan bisa terdiri dari banyak senyawa, dan nilai lethal
concentration bisa dipengaruhi oleh masing-masing senyawa tersebut (Andriani
2008). Selain itu perbedaan selang konsentrasi pengujian juga bisa mempengaruhi
nilai LC50 dan LC90. Semakin banyak variasi dan semakin kecil selang konsentrasi
yang diujikan, akan semakin teliti hasil LC50 dan LC90 berdasarkan uji probit
analisisnya.
Efektivitas Larvasida Serbuk Kayu Jati
Senyawa 2-metilantrakuinon yang terkandung dalam serbuk kayu jati dapat
digunakan sebagai larvasida nyamuk demam berdarah, namun dengan efektivitas
rendah karena dapat menghasilkan mortalitas 100% pada tingkat konsentrasi yang
tinggi yaitu setara tektokuinon 1200 µg/ml (Gambar 4). Kematian larva nyamuk
semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi serbuk kayu.
7
Gambar 4 Mortalitas larva nyamuk A. aegypti pada konsentrasi tektokuinon dalam serbuk
kayu jati yang berbeda
120
y = 0.149x - 75.11
R² = 0.966
Mortalitas (%)
100
80
60
40
20
0
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
Konsentrasi (µg/ml)
Gambar 5 Korelasi antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Pengujian larvasida alami serbuk kayu jati menunjukkan adanya hubungan
yang positif antara konsentrasi 2-metilantrakuinon dalam serbuk jati dengan
mortalitas larva nyamuk A. aegypti (Gambar 5). Peningkatan konsentrasi
pengujian serbuk kayu jati menyebabkan angka kematian larva nyamuk A. aegypti
juga semakin meningkat. Adanya aktivitas senyawa 2-metilantrakuinon yang
terkandung dalam serbuk kayu jati diduga menjadi penyebab terjadinya
peningkatan nilai mortalitas tersebut, karena diyakini bahwa senyawa 2metilantrakuinon bersifat toksik terhadap larva nyamuk A. aegypti (Mulyana 2002,
Cheng et al. 2003, Chapagain et al. 2008). Serbuk kayu jati termasuk bahan alami
yang dapat dimanfaatkan sebagai insektisida alami, namun efektivitasnya cukup
rendah jika dibandingkan dengan ekstrak jati yang telah diisolasi. Hal ini terjadi
karena kandungan 2-metilantrakuinon (tektokuinon) yang bersifat biolarvasida
8
terhadap larva nyamuk demam berdarah yang terdapat di dalam serbuk kayu jati
tidak mudah larut dalam air. Seperti yang telah dinyatakan oleh Ohi (2001) bahwa
tektokuinon atau 2-metilantrakuinon bersifat cenderung non polar. Senyawa 2metilantrakuinon merupakan senyawa yang tidak mudah larut dalam air.
Uji aktivitas larvasida alami dari serbuk kayu jati terhadap larva instar IV
nyamuk A. aegypti membutuhkan waktu reaksi yang cukup lama (Gambar 6).
Untuk mencapai mortalitas larva nyamuk 100% dibutuhkan waktu selama 48 jam
dengan konsentrasi serbuk jati setara 2-metilantrakuinon 1200 µg/ml. Sementara
itu, larvasida komersial abate dengan konsentrasi pengujian yang sangat rendah
yaitu 1 µg/ml sudah dapat menyebabkan 100% kematian pada pengujian selama
12 jam saja. Hal ini dikarenakan abate merupakan insektisida berupa formulasi
yang dapat bereaksi lebih cepat dengan larva nyamuk. Sementara itu, serbuk kayu
jati yang digunakan dalam pengujian masih sangat kasar (belum berupa ekstrak)
sehingga memerlukan waktu yang cukup lama agar kandungan senyawa aktif
tektokuinon yang bersifat non polar (Ohi 2001) dapat terlarut dan bereaksi dengan
larva nyamuk A. aegypti.
120
Mortalitas (%)
100
100
80
65
60
40
30
20
20
0
0
0
12
24
36
48
Waktu Pengamatan (jam)
Gambar 6 Hubungan waktu pengamatan pada pengujian serbuk jati konsentrasi setara
tektokuinon 1200 µg/ml terhadap mortalitas larva nyamuk A. aegypti
Lethal Concentration Serbuk Kayu Jati
Nilai LC50 dan LC90 biolarvasida dari serbuk jati dengan senyawa aktif 2metilantrakuinon terhadap larva nyamuk A. aegypti yaitu 849.30 µg/ml dan
1,051.10 µg/ml atau setara 40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk jati
(Tabel 2). Berdasarkan nilai LC50 tersebut, tektokuinon dalam serbuk kayu jati
masih berpotensi untuk digunakan sebagai bioaktif terhadap nyamuk A. Aegypti
karena masih di bawah angka 1000 µg/ml (Andriani 2008). Namun menurut Geris
et al. (2008) menyatakan bahwa standar nilai larvasida nabati (senyawa murni)
untuk LC50 yaitu berkisar 0.1-49 µg/ml. Nilai LC50 yang didapatkan masih sangat
jauh dari standar larvasida nabati tersebut. Hal ini disebabkan serbuk kayu jati
yang digunakan dalam pengujian masih berupa fraksi yang sangat kasar.
9
No
1
2
Tabel 2 Nilai LC50 dan LC90 Serbuk Jati
Serbuk jati
Nama Bahan
LC50 (µg/ml)
LC90 (µg/ml)
2-metilantrakuinon
849.30
1,051.10
Serbuk jati
40,192.28
49,742.26
Hasil penelitian ini akan menambah keragaman potensi bahan alami dari
tumbuhan untuk insektisida alami, khususnya larvasida. Beberapa penelitian
terdahulu mengenai potensi larvasida dari ekstrak tumbuhan telah banyak
dilakukan. Cheng et al. (2009) meneliti kandungan minyak atsiri dari daun
Eucalyptus camaldulensis yang juga bersifat toksis terhadap larva nyamuk A.
aegypti dengan nilai LC50 dan LC90 sebesar 31.0 µg/ml dan 71.8 µg/ml. Chung et
al. (2009) mengemukakan bahwa minyak atsiri bunga tanaman Dendropanax
morbifera bersifat toksik terhadap larva nyamuk demam berdarah dengan nilai
LC50 (62.32 µg/ml) dan LC90 (131.21 µg/ml). Sementara itu, Kiran et al. (2006)
meneliti potensi minyak atsiri dari daun Chloroxylon swietenia sebagai
biolarvasida dan diperoleh nilai LC50 dan LC90 sebesar 16.5 µg/ml dan 28.6 µg/ml.
Penelitian Dharmagadda et al. (2005) mengemukakan bahwa minyak atsiri dari
Tagetes patula dapat dimanfaatkan sebagai larvasida nyamuk A. aegypti dengan
tingkat LC50 dan LC90 sebesar 13.57 µg/ml dan 37.91 µg/ml.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak dan serbuk limbah kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida
pengendali nyamuk A. aegypti yang dikenal sebagai vektor penyebaran penyakit
demam berdarah. Ekstrak kayu jati efektif digunakan sebagai biolarvasida
nyamuk A. aegypti pada LC50 dan LC90 setara tektokuion sebesar 7.99 µg/ml dan
11.87 µg/ml atau setara 33.50 µg/ml dan 49.77 µg/ml ekstrak kayu jati. Sementara
itu serbuk jati dapat digunakan sebagai biolarvasida nyamuk A. aegypti pada LC50
dan LC90 setara tektokuinon sebesar 849.30 µg/ml dan 1,051.10 µg/ml atau setara
40,192.28 µg/ml dan 49,742.26 µg/ml serbuk kayu jati. Penggunaan ekstrak kayu
jati sebagai biolarvasida jauh lebih efektif dibandingkan dengan serbuk kayu jati.
Saran
Perlu dilakukan pengujian lanjutan untuk mengetahui pengaruh penggunaan
biolarvasida dari ekstrak dan serbuk kayu jati agar diketahui tingkat selektivitas
bahan dan dampak jangka panjang terhadap larva nyamuk A. aegypti.
10
DAFTAR PUSTAKA
Andriani A. 2008. Uji potensi larvasida fraksi ekstrak daun Clinacanthus nuthans
L. terhadap larva instar III nyamuk Aedes aegypti [Skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Chapagain BP, Saharan V, Wiesman Z. 2008. Larvacidal activity of saponins
Balanites aegyptiaca callus againts Aedes aegypti mosquito. Biores Technol.
99: 1165-1168.
Cheng SS, Chang HT, Chang ST, Tsai KH, Cheng WJ. 2003. Bioactivity of
selected plant essential oils againts the yellow fever mosquito Aedes aegypti
larvae. Biores Technol. 89: 99-102.
Cheng SS, Liu JY, Tsai KH, Chen WJ, Chang ST. 2004. Chemical composition
and mosquito larvicidal activity of essential oils from leaves of different
Cinnamomum osmophleum provenance. Kwei San (CN): School of Forestry
and Resource Conservation and Department of Entomology.
Cheng SS, Huang CG, Chen WJ, Kuo YH, Chang ST. 2008. Larvicidal activity of
tectoquinone isolated from red heartwood-type Cryptomeria japonica against
two mosquito species. Biores Technol. 99:3617-3622.
Cheng SS, Huang CG, Chen YJ, Yu JJ, Chen WJ, Chang ST. 2009. Chemical
compositions and larvicidal activities of leaf essential oils from two eucalyptus
species. Biores Technol. 100:452-456.
Chung IM, Seo SH, Kang EY, Park SD, Park WH, Moon HI. 2009. Chemical
composition and larvicidal effects of essential oil of Dendropanax morbifera
against Aedes aegypti L. Biochemic System Ecol. 37: 470-473.
Dharmagadda VSS, Naik SN, Mittal PK, Vasudevan P. 2005. Larvicidal activity
of Tagetes patula essential oils against three mosquito species. Biores Technol.
96:1235-1240.
El-Seikh TMY, Al-fifi ZIA, Alabboud MA. 2012. Larvicidal and repellent effect
of some Tribulus terrestris L., (Zygophyllaceae) extracts against the dengue
fever mosquito, Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). J Saudi Chem Soc : 1-7.
Fengel D, Wegener G. 1984. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin :
Walter de Gruyter & Co.
Geris R, Rodriguez E, Da Silva HHG, Da Silva IG. 2008. Larvacidal effects of
Fungal Meroterpenoids in the Control of Aedes aegypti L., in the Main Vector
of Dengue and Yellow Fever. Chem Biodiv (5): 341-345.
Hillis WE. 1987. Springer Series in Wood Science: Heartwood and Tree Exudates.
Berlin: Springer.
Kementrian Kesehatan RI. 2010. Demam berdarah dengue di Indonesia tahun
1968-2009. Bul Jendela Epidemiologi. Vol.2.
Khotib M. 2002. Potensi alelokimia daun jati untuk mengendalikan Echinochloa
crusgalli. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Kiran SR, Bhavani K, Devi PS, Rao BRR, Reddy KJ. 2006. Composition and
larvicidal activity of leaves and stem essential oils of Chloroxylon swietenia
DC against Aedes aegypti and Anopheles stephensi. Biores Technol. 97:24812484.
11
Lukmandaru G, Takahashi K. 2008. Variation in the natural termite resistance of
teak (Tectona grandis Linn. Fil.) wood as a function of tree age. Ann For Sc.
65(7): 708-716.
. 2009. Radial distribution of quinones in
plantation teak (Tectona grandis L.f.). Ann For Sc. 66(6): 605-614.
Mulyana. 2002. Ekstraksi senyawa aktif alkaloid, kuinone, dan saponin dari
tumbuhan kecubung sebagai larvasida dan insektisida terhadap nyamuk Aedes
aegypti [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Mustanir, Rosnani. 2008. Isolasi senyawa bioaktif penolak (repellent) nyamuk
dari ekstrak aseton batang tumbuhan legundi (Vitex trifolia). Bul Littro. 19(2):
174-180.
Nugraha DR. 2011. Ekstrak kayu jati (Tectona grandis L.f) sebagai bio-larvasida
larva nyamuk demam berdarah (Aedes aegypti). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Ohi H. 2001. Rapid analysis of 2-methyl-anthraquinone in tropical hardwoods and
its effect on polysulfide-AQ pulping. 11th International Symposium of Wood
and Pulping Chemistry. Nice-France, June 11-14, 2001 (FR): Hannover, 63-66.
Puteri AYP. 2012. Kadar tektokuinon pada ekstrak kayu dan kulit jati (Tectona
grandis L.f) Jawa Barat dan Jawa Timur. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Sjostrom E. 1991. Wood Chemistry: Fundamentals and Aplications. London:
Academic Press, Inc.
Sumthong P, Gonzales RR, Verpoorte R. 2006. Isolation and elucidation of
quinones in Tectona grandis. Antimicrobial Compounds as Side Products from
the Agricultural Processing Industry. [Thesis]. Leiden (NL): Leiden University.
Suyono. 2010. Tectoquinone dalam ekstrak kayu jati (Tectona grandis Lin.)
sebagai substitusi bahan aditif antrakuinon dalam proses pulping soda.
[Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
[WHO] World Health Organization. 2009. Dengue guidelines for diagnosis,
treatment, prevention and control. WHO: Pp. 3-16.
Yang YC, Lim MY, Lee HS. 2003. Emodin isolated from Cassia obtusifolia
(Leguminose) seed shows larvicidal activity againts three mosquito species. J
Agri Food Chem. 51: 7629-7631.
12
Lampiran 1 Uji Probit Analisis Minitab 16 Ekstrak Kayu Jati
Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
Distribution:
Weibull
Response Information
Variable
Value
Count
%MORTALITAS Event
980
Non-event
820
n
Total
1800
Estimation Method: Maximum Likelihood
Regression Table
Standard
Variable
Coef
Error
Z
Constant
-6,67441 0,299629 -22,28
konsentrasi
3,03463 0,131258
23,12
Natural
Response
0
P
0,000
0,000
Log-Likelihood = -642,495
Goodness-of-Fit Tests
Method
Chi-Square DF
P
Pearson
21,2056
4 0,000
Deviance
23,0206
4 0,000
Tolerance Distribution
Parameter Estimates
Standard
95,0% Normal CI
Parameter Estimate
Error
Lower
Upper
Shape
3,03463 0,131258 2,78797 3,30311
Scale
9,01973 0,125155 8,77774 9,26840
Table of Percentiles
Percent
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
30
40
50
60
70
80
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Percentile
1,98086
2,49331
2,85453
3,14371
3,38939
3,60548
3,79998
3,97791
4,14268
4,29672
5,50216
6,42177
7,22871
7,99357
8,76360
9,58869
10,5511
11,8728
12,0492
12,2403
12,4499
12,6832
12,9484
13,2586
13,6379
14,1386
14,9194
Standard
Error
0,137816
0,149216
0,154614
0,157612
0,159341
0,160299
0,160747
0,160840
0,160673
0,160312
0,152022
0,141667
0,132339
0,125789
0,124158
0,130579
0,150122
0,195298
0,202609
0,210818
0,220143
0,230900
0,243573
0,258961
0,278540
0,305553
0,350046
95,0% Fiducial
CI
Lower
Upper
1,70708 2,24666
2,19402 2,77870
2,54271 3,14885
2,82464 3,44278
3,06589 3,69100
3,27931 3,90834
3,47229 4,10322
3,64952 4,28094
3,81421 4,44508
3,96862 4,59818
5,18941 5,78700
6,13063 6,68776
6,95836 7,47888
7,73949 8,23423
8,51711 9,00544
9,33522 9,84899
10,2669 10,8582
11,5122 12,2827
11,6759 12,4755
11,8529 12,6850
12,0464 12,9155
12,2611 13,1730
12,5043 13,4665
12,7879 13,8112
13,1332 14,2343
13,5870 14,7955
14,2906 15,6759
13
Lampiran 2 Uji Probit Analisis Minitab 16 Serbuk Kayu Jati
Probit Analysis: MORTALITAS; n versus konsentrasi
Distribution:
Weibull
Response Information
Variable
Value
Count
%MORTALITAS Event
1225
Non-event
1175
n
Total
2400
Estimation Method: Maximum Likelihood
Regression Table
Standard
Variable
Coef
Error
Z
P
Constant
-38,3497
1,42331 -26,94 0,000
konsentrasi
5,63180 0,208575
27,00 0,000
Natural
Response
0
Log-Likelihood = -912,912
Goodness-of-Fit Tests
Method
Chi-Square DF
P
Pearson
36,1365
7 0,000
Deviance
37,5893
7 0,000
Tolerance Distribution
Parameter Estimates
Standard
95,0% Normal CI
Parameter Estimate
Error
Lower
Upper
Shape
5,63180 0,208575 5,23748 6,05580
Scale
906,414
5,82055 895,078 917,895
Table of Percentiles
Percent
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
30
40
50
60
70
80
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Percentile
400,486
453,346
487,631
513,657
534,910
553,025
568,905
583,108
596,000
607,842
694,479
754,791
804,501
849,304
892,453
936,788
986,335
1051,10
1059,48
1068,50
1078,32
1089,17
1101,38
1115,52
1132,60
1154,82
1188,76
Standard
Error
12,5621
12,1899
11,8373
11,5179
11,2271
10,9597
10,7117
10,4799
10,2621
10,0562
8,43471
7,29341
6,47464
5,95964
5,78993
6,04315
6,84633
8,56006
8,82426
9,11754
9,44667
9,82144
10,2567
10,7771
11,4273
12,3048
13,7069
95,0% Fiducial
CI
Lower
Upper
374,837 424,149
428,354 476,226
463,306 509,807
489,953 535,207
511,780 555,899
530,428 573,500
546,806 588,908
561,476 602,670
574,812 615,152
587,072 626,606
677,069 710,238
739,807 768,487
791,314 816,769
837,325 860,749
881,017 903,771
925,088 948,844
973,339 1000,27
1035,14 1068,84
1043,06 1077,80
1051,56 1087,47
1060,80 1098,01
1070,98 1109,67
1082,42 1122,83
1095,64 1138,11
1111,57 1156,61
1132,23 1180,74
1163,67 1217,72
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Batang tanggal 2 Juli 1991 yang merupakan putri ke
dua dari tiga bersaudara pasangan bapak Caslamet (Alm.) dan ibu Ruayah. Tahun
2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Batang dan pada tahun yang sama diterima
sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi
Mahasiswa IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknologi Hasil Hutan,
Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan, penulis telah
mengikuti beberapa kegiatan praktek lapang antara lain Praktek Pengenalan
Ekosistem Hutan (PPEH) di Hutan Mangrove Cikeong dan Gunung Tangkuban
Perahu pada tahun 2011, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) dengan lokasi Hutan
Pendidikan Gunung Walat, KPH Cianjur, Taman Nasional Gunung Halimun
Salak, dan PGT Sindangwangi pada tahun 2012, dan Praktek Kerja Lapang (PKL)
pada tahun 2013 di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, Muara Enim,
Sumatera Selatan.
Selain aktif mengikuti perkuliahan, penulis juga aktif berorganisasi dan
pernah menjadi anggota Divisi Kelompok Minat Kimia Hasil Hutan Mahasiswa
Hasil Hutan pada tahun 2010. Penulis juga merupakan anggota Divisi Internal
Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan pada tahun 2011. Selain dibidang akademik
dan organisasi, penulis juga berhasil mendapatkan prestasi bidang olahraga dan
seni yaitu Juara 2 Lomba Gerak dan Tari FORCUP 2011 dan Juara 3 Olimpiade
Mahasiswa IPB 2011 cabang Aerobik.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan dari
Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Biolarvasida Berbahan Dasar Ekstrak dan Serbuk Limbah
Kayu Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Aedes aegypti” dibawah bimbingan Ir
Deded Sarip Nawawi, MSc dan Anne Carolina, SSi, MSi.