Tantangan dan Peluang Sektor Pertanian

14 Lebih dari 2400 jenis tumbuhan yang termasuk dalam 235 famili dilaporkan mengandung bahan pestisida Grainge dan Ahmed 1988. Bahan pestisida pada tanaman mempengaruhi serangga dengan sifatnya sebagai antifeedant, pengaruh letal, penghambat peneluran, aktivitas pengaturan pertumbuhan, dan aktivitas penghambat reproduksi. Sifat ini bekerja secara tunggal atau gabungan dari beberapa sifat. Pengaruh letal dimiliki oleh sebagian besar senyawa tumbuhan, kematian serangga terjadi ketika senyawa tersebut masuk melalui pencernaan atau masuk melalui kutikula efek kontak. Kematian yang cepat terjadi pada serangga yang diberi perlakuan piretrin karena fungsi saluran ion Na + pada akson syaraf terganggu Matsumura 1985. Banyak senyawa tumbuhan bersifat menghambat makan bagi serangga, seperti senyawa dari golongan terpenoid, alkaloid, quinon dan flavonoid Harborne 1999. Contoh yang paling terkenal adalah penghambat makan dari golongan terpenoid yaitu azadirakhtin yang telah di formulasi secara komersial Schmutterer 1995. Penghambatan makan menyebabkan serangga makan sedikit atau tidak makan sama sekali, sehingga menyebabkan gangguan pertumbuhan dan perkembangan. Lina et al. 2006 melaporkan penghambatan pertumbuhan dan perkembangan Spodoptera litura yang diberi perlakuan fraksi aktif Aglaia harmsiana Meliaceae. Aktivitas lain yang ditemukan pada senyawa dari tumbuhan adalah penghambat peneluran. Bagi serangga, strategi ini merupakan upaya imago untuk menjaga kelangsungan hidup keturunannya, sebagai contoh ekstrak daun kenikir Cosmos caudatus Asteraceae pada konsentrasi 0.5 menghambat peneluran seluruh imago betina C. pavonana dengan persen penghambatan 94.5 Suhaendah 2001. Berbagai efek yang ditimbulkan oleh senyawa tumbuhan dapat menyebabkan penghambatan reproduksi berupa lama hidup yang menurun dan rendahnya produksi telur oleh imago betina. Penghambatan reproduksi ini bisa juga disebabkan oleh sifat ekstrak itu sendiri. Syahputra et al. 2002 menyebutkan bahwa senyawa aktif Dysoxylum acutangulum yang masuk ke dalam tubuh larva C. pavonana dapat menurunkan reproduksi imago betina akibat terganggunya hormon juvenil dan atau hormon ekdison yang mengendalikan proses reproduksi. Tumbuhan yang diketahui memiliki potensi insektisida diantara banyak tanaman lainnya adalah Brucea javanica [L.] Mer Simaroubaceae, Tephrosia vogelii J. D. Hooker Leguminosae, dan Piper aduncum L Piperaceae. 2.3.1 Brucea javanica [L.] Mer Simaroubaceae Famili Simaroubaceae dikenal secara luas sebagai tanaman dengan khasiat obat Padua dan Bunyapraphatsara 1999. Tanaman ini dicirikan dengan rasa pahit yang bersumber dari senyawa kuasinoid yang umumnya terkandung hampir di seluruh bagian tanaman. Kuasinoid merupakan turunan triterpenoid yang mengalami oksidasi dan perubahan pada sejumlah rantai karbonnya sehingga memiliki atom karbon yang jumlahnya kurang dari 30 Harbone 1999. Kuasinoid pertama yang berhasil diisolasi para ahli pada awal tahun 1930-an adalah komponen kuasin dari kayu Quassia amara. Kemudian isolasi kuasinoid terus berkembang setelah tahun 1960-an sejak ditemukan teknik fisika modern seperti Nuclear Magnetic Resonance NMR. Sebagai contoh, Polonsky 1979 berhasil mengisolasi kuasinoid C 25 dari daun Samadera tomentosa menggunakan data spektrum dan analisis kristal tunggal sinar-X. Hingga saat ini lebih dari 150 15 kuasinoid telah diisolasi dan dikarakterisasi dari famili tanaman yang sama yaitu Simaroubaceae. Secara umum kuasinoid dibagi menjadi lima kelompok utama yakni C-18, C-19, C-20, C-22, dan C-25. Kuasinoid C-20 telah diteliti secara lebih mendalam pada awal 1970-an terkait dengan aktivitasnya sebagai antikanker sedangkan kelompok lainnya yaitu kuasinoid C-19 menunjukkan aktivitas yang luas baik secara in vitro dan in vivo sebagai antitumor, antimalaria, antivirus, antiinflamasi, antifeedant, insektisida, antiulcer dan herbisida Guo et al. 2005. Kuasinoid glaucarubolon bekerja dengan cara menghambat aktivitas NADH oksidase pada membran plasma sel HeLa yaitu sel kanker serviks pada manusia Morre et al. 1998. Sejauh ini kuasinoid ditemukan pada berbagai spesies famili Simaroubaceae, seperti Brucea antidysenterica, B. javanica, Simaba amara, Picrasma ailanthoides, Pierreodendron kerstingii, Ailanthus grandis, Castela polyandra, Q. amara dan Eurycoma longifolia. B. javanica dikenal masyarakat secara luas sebagai tanaman obat-obatan dengan nama daerah melur atau buah makasar. Tanaman ini bisa menghentikan pendarahan hemostatis, membunuh parasit, antidisentri, antimalaria, dan antitumor. Noverman 1990 menunjukkan bahwa sari buah B. javanica memiliki daya anticacing. Air rebusan 10 bv menunjukkan efek yang nyata terhadap cacing Ascaricia galli cacing gelang pada ayam. Guo et al. 2005 menyebutkan bahwa senyawa semisintetik dari B. javanica yaitu bruseantin 132 yang berasal dari bruseosida A 131 memiliki aktivitas antitumor yang sangat baik. Awalnya informasi mengenai potensi insektisida B. javanica masih sangat sedikit. Uji pendahuluan yang dilakukan Lina 2007 data tidak dipublikasikan menunjukkan bahwa ekstrak air buah melur bersifat mematikan dan menghambat makan larva instar 3 S. litura. Perlakuan ekstrak yang sama terhadap larva instar 2 C pavonana pada konsentrasi 5 mematikan serangga uji hingga 100 data tidak dipublikasikan. Selanjutnya penelitian yang dilakukan Lina et al. 2010 melaporkan bahwa formulasi EC dan WP ekstrak metanol buah melur aktif terhadap hama kubis C. pavonana dengan nilai LC 50 0.39 dan 0.21. Formulasi yang sama juga aktif terhadap P. xylostella dengan nilai LC 50 0.31 dan 0.54. Selanjutnya penghambatan makan formulasi EC dengan metode tanpa pilihan yang diuji terhadap C. pavonana lebih besar jika dibandingkan terhadap P. xylostella yaitu 70.9-97.5 terhadap C. pavonana dan 52.2-83.9 terhadap P. xylostella. Sedangkan pada formulasi WP menunjukkan efek penghambatan makan yang relatif sama terhadap kedua serangga uji yaitu 62.5-95 untuk C. pavonana dan 62.7-94 untuk P. xylostella. Pengujian formulasi EC dengan metode pilihan terhadap C. pavonana bahkan menghambat makan hingga 100 pada LC 85 yang diuji. B. javanica tumbuh subur di Indonesia khususnya di daerah Sumatera. Biasanya B. javanica ditanam penduduk di pekarangan rumah sebagai tanaman obat, bahkan tumbuh liar di lahan-lahan tidur. Tanaman ini menghasilkan buah sepanjang tahun dan mudah untuk dikembangbiakkan. Keberadaan yang melimpah dan potensi insektisida yang cukup menjanjikan akan sangat berperan dalam mendukung program pertanian ramah lingkungan dan pertanian berkelanjutan. 16

2.3.2 Piper aduncum L. Piperaceae

Harborne et al. 1999 menjelaskan bahwa senyawa aromatik di alam yang mengandung cincin karboaromatik seperti benzena, naftalena, antrasena, dapat tersubtitusi oleh satu atau lebih gugus hidroksil sehingga berubah menjadi senyawa fenol. Senyawa fenol pada tumbuhan tingkat tinggi memiliki kerangka C yaitu cincin benzena C6 akan terikat pada ujung rantai karbon propana menghasilkan fenil propanoid, proses ini terjadi dalam jalur sikimat. Fenil propanoid ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi dan disintesis oleh tanaman dari asam amino fenilalanin pada awal pembentukannya, dan fenil propanoid mengandung satu atau lebih residu C3-C6. Fenilpropana dapat diisolasi dari jaringan tanaman sebagai fraksi minyak esensial, bersamaan dengan terpen menjadi cairan lemak. Fenil propanoid ini memiliki fungsi antara lain sebagai komponen atau senyawa esensial sejumlah polimer, melindungi tanaman dari cahaya ultraviolet, mencegah serangan herbivora dan patogen, merupakan penghubung tanaman dengan polinator, sebagai pigmen warna tumbuhan, dan aroma. Konsentrasi fenil propanoid pada tanaman dipengaruhi oleh perubahan ketersediaan sumbernya yaitu asam amino fenilalanin Harborne et al 1999. Senyawa golongan fenil propanoid banyak ditemukan pada tumbuhan famili Piperaceae. Famili Piperaceae memiliki kurang lebih 1000 spesies Scott et al. 2007. Tanaman ini terdiri dari herba, semak, pohon kecil, dan tumbuhan merambat yang tersebar luas di daerah beriklim sub-tropis dan tropis. Tanaman ini masuk ke Indonesia sekitar tahun 1860-an, dan menyebar dengan cepat ke seluruh daerah dan sering disebut sereh hutan atau seserehan. Daun tanaman ini banyak digunakan sebagai obat tradisional yaitu sebagai obat luka, diuretik, dan antiinflamasi karena bersifat anti jamur dan antibakteri, bahkan di daerah Jawa Barat daunnya digunakan sebagai pakan ternak Heyne 1987. Senyawa sekunder tanaman yang ditemukan pada Piperaceae atau disebut piperamid bekerja sebagai insektisida Miyakado et al. 1989. Piperamid diketahui sebagai neurotoksin atau racun syaraf pada serangga, berdampak pada ketersediaan sodium seperti pada pyretroid dimana toksin menyebabkan saluran sodium pada membran akson tidak dapat menutup, akibatnya ion sodium terus menerus melewati membran dan menyebabkan kejang pada serangga Perry et al. 1998. Ekstrak kasar P. aduncum pada 100 µgmL mematikan 100 larva nyamuk. Selain itu pengujian ekstrak kasar pada 0.4 pada pakan dapat menghambat pertumbuhan european corn borer ECB Ostrinia nubilalis hingga lebih dari 80. Ekstrak daun P. aduncum 0.4 menghambat asimilasi makanan larva Ostrinia nubilalis instar 2. Konsumsi larva CI yang tidak tidak terganggu menunjukkan penghambatan makan yang rendah bahkan cenderung meningkatkan konsumsi makan 3 sampai 8 kali lebih tinggi dibanding kontrol. Pencernaan AD serangga juga tidak terlalu terpengaruh oleh ekstrak allelokimia Nilai ECD menurun, menunjukkan toksisitas komponen makanan yang dicerna Bernard et al. 1995. Silva et al. 2009 melaporkan, LC 50 ekstrak heksana P. aduncum menyebabkan mortalitas larva Rhipicephalus Boophilus microplus Acarina: Ixodidae dan mereduksi reproduksi dari 12.48 hingga 54.22 imago betina. Identifikasi senyawa utama yang terkandung dalam P. aduncum diketahui sebagai dilapiol Gambar 2.1. Jantan et al. 1994 mendapatkan senyawa dilapiol sebanyak 64 dalam minyak P. aduncum yang berasal dari Malaysia. Sedangkan