2 Toxorhynchites.
Nyamuk yang sering terdapat di daerah pemukiman penduduk adalah Culex quinquefasciatus yang berperan sebagai penular penyakit kaki gajah
atau filariasis Wuchereria bancrofti Sigit et al. 2006. Penyakit kaki gajah tersebar luas hampir di seluruh propinsi Indonesia.
Berdasarkan laporan dari hasil survai pada tahun 2000, tercatat sebanyak 1.553 desa di 647 Puskesmas tersebar di 231 Kabupaten 26 Propinsi sebagai
lokasi yang endemis, dengan jumlah kasus kronis 6233 orang. Hasil survai laboratorium, melalui pemeriksaan darah jari, sekitar 6 juta orang sudah terinfeksi
cacing filaria dan sekitar 100 juta orang mempunyai resiko tinggi untuk tertular karena nyamuk vektor tersebar luas Anonim
b
2007. Pencegahan penyebaran penyakit yang ditularkan oleh nyamuk telah lama
dilakukan. Sejak tahun 1970, penelitian pengembangan cara perlindungan terhadap nyamuk dan serangga lain penghisap darah telah dimulai. Perlindungan
dilakukan dengan cara fisik menggunakan kelambu hingga penggunaan bahan- bahan sintetis, yakni lotion ataupun obat anti nyamuk Kirnowardoyo et al. 1989.
Penggunaan obat anti nyamuk komersial diketahui telah mengakibatkan beberapa masalah seperti resistensi serangga target dan pencemaran lingkungan Bulletin
WHO 1967 dalam Daniel 2008. Oleh sebab itu perlu dikembangkan produk anti nyamuk dengan menggunakan bahan-bahan alami. Bahan alami yang dapat
digunakan yakni karagenan sebagai pembentuk gel dan minyak atsiri sebagai penolak nyamuk.
Minyak atsiri merupakan komoditi yang penting dalam aspek kehidupan sosial ekonomi masyarakat Indonesia. Dari 33 jenis minyak atsiri yang ada di
Indonesia, 12 macam telah berkembang dan 8 macam telah diekspor dan diantaranya adalah minyak sereh. Minyak sereh juga merupakan bahan baku
dalam industri flavor, fragrance, parfum, sabun mandi, semir sepatu, dan vernist Ketaren et al. 1986.
1.2 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk : a.
Membuat formula gel penolak nyamuk yang menggunakan karagenan sebagai pembentuk gel yang ditambahkan minyak sereh wangi sebagai
penolak nyamuk.
3 b.
Mengetahui pengaruh kombinasi konsentrasi karagenan terpilih dan berbagai konsentrasi minyak sereh wangi terhadap karakteristik gel
penolak nyamuk yang dihasilkan. c.
Mengetahui keampuhan berbagai konsentrasi minyak sereh wangi dalam gel penolak nyamuk terhadap nyamuk rumah Culex quinquefasciatus.
d. Mengetahui jumlah cemaran mikroba pada produk gel penolak nyamuk
terpilih setelah pemaparan dan masa simpan 30 hari.
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Karagenan
Karagenan adalah campuran dari polisakarida yang mengandung sulfat yang diekstrak dari alga merah atau Rhodopyceae Aidsinfo 2003. Karagenan
adalah nama umum dari golongan polisakarida pembentuk gel dan pengental yang diperoleh secara komersial melalui proses ekstraksi dari spesies alga merah
Rhodopyceae tertentu. Beberapa spesies utama yang saat ini digunakan untuk memproduksi karagenan berasal dari genera-genera seperti Gigartina,
Chondrus crispus , Iridaea, dan Euchema Van de Velde dan De Ruiter 2005.
Karagenan telah digunakan sebagai bahan pengental dan penstabil pada makanan di Eropa dan Asia timur sejak beberapa tahun lalu. Di Eropa,
penggunaan karagenan dimulai sejak lebih dari 600 tahun yang lalu, yaitu di daerah Irlandia. Di sebuah desa yang bernama Carraghen yang terletak di pantai
selatan Irlandia, flan kue pastry dibuat dengan memasak irish moss spesies alga merah, Chondrus crispus dengan susu. Carragenan karagenan yang pada
mulanya digunakan untuk menamakan ekstrak dari Chondrus crispus diambil dari nama desa tersebut Tseng 1945 dalam Van de Velde dan De Ruiter 2005.
Agroindustri karagenan Indonesia memperkirakan bahwa untuk produk
olahan rumput laut yaitu karagenan, Indonesia mampu menguasai pasar dunia sekitar 13 tahun 2007; 13,7 pada tahun 2008; 14 pada tahun 2009; dan
sekitar 15 pada tahun 2010 Sulaeman 2006.
2.1.1 Struktur dan sifat fisiko-kimia karagenan
Karagenan adalah polisakarida linier yang tersusun atas unit-unit galaktosa dan 3,6-anhidrogalaktosa dengan ikatan glikosidik
α1,3 dan β1,4 secara bergantian. Pada beberapa atom hidroksil, terikat gugus sulfat dengan ikatan
ester Angka dan Suhartono 2000. Karagenan dikelompokkan berdasarkan gugus 3,6-anhidrogalaktosa dan jumlah serta posisi dari gugus ester
sulfatnya. Berdasarkan cara pengelompokkannya tersebut, karagenan dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu karagenan jenis kappa, iota dan lambda
Glicksman 1982 dalam Angka dan Suhartono 2000.
5 Kappa karagenan terdiri dari gugus ester sulfat sebesar 25 dan
3,6-anhidrogalaktosa 34 , sedangkan iota karagenan memiliki gugus ester sulfat sebesar 32 dan 3,6-anhidrogalaktosa sebesar 30 . Lambda karagenan terdiri
dari 35 gugus ester sulfat dengan sedikit atau tidak ada kandungan 3,6-anhidrogalaktosa Imeson 2000. Ketiga macam karagenan ini selain
dibedakan berdasarkan gugus 3,6-anhidrogalaktosa dan ester, juga dibedakan karena sifat jeli yang terbentuk. Iota karagenan berupa jeli lembut dan fleksibel
atau lunak. Kappa karagenan jeli bersifat kaku dan getas serta keras. Lambda karagenan tidak dapat membentuk jeli, tetapi berbentuk cair yang viscous
Fardiaz 1989. Sekitar 70 dari produksi karagenan di dunia adalah kappa karagenan Anonim
c
2004. Struktur karagenan kappa, iota, dan lambda dapat dilihat pada Gambar 1.
Kappa karagenan Iota karagenan
Lambda karagenan Gambar 1. Struktur kappa, iota dan lambda karagenan Cargill Inc. 2007.
Karagenan komersial food grade memiliki berat molekul rata-rata antara 400-600 kDa dan minimal 100 kDa Van de Velde dan De Ruiter 2005.
Karagenan mempunyai sifat unik yang tidak dapat digantikan dengan jenis gum lainnya. Kegunaan karagenan dinilai dari dua kunci utama, yakni kemampuannya
untuk membentuk gel yang kuat dengan garam tertentu atau jenis gum lain dan kemampuannya untuk berinteraksi dengan protein tertentu Fardiaz 1989.
6 Karagenan terutama digunakan dalam industri makanan dengan beberapa aplikasi
dalam industri toiletries Anonim
c
2004. Analisis kimia karagenan menurut Food and Agriculture Organization
FAO dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Standar mutu karagenan menurut FAO
Spesifikasi FAO
Kehilangan akibat pengeringan Maks. 12
pH 8-11 Viskositas 1.5 sol, cP
Min. 5 Sulfat
15-40 Abu
15-40 Abu tak larut asam
Maks. 1 Bahan tak larut asam
Maks. 2 Residu pelarut
Maks. 0.1 TPC cfug
Maks. 5000 Arsen mgkg
Maks. 3 Timbal mgkg
Maks. 2 Cadmium mgkg
Maks. 2 Merkuri mgkg
Maks. 1
Sumber : McHugh 2003
Berdasarkan metode produksi yang digunakan, karagenan dibedakan menjadi dua, yaitu semi-refined dan refined karagenan McHugh 2003.
Semi-refined karagenan dibuat dari spesies rumput laut Euchema yang banyak
terdapat di daerah Indonesia dan Filipina. Tipe karagenan semi-refined ini diperoleh melalui proses yang lebih hemat daripada proses yang digunakan untuk
menghasilkan refined karagenan. Karagenan semi-refined mengandung lebih banyak bahan-bahan yang tidak larut dalam asam 8-15 dibandingkan refined
karagenan 2 . Bahan-bahan yang tidak larut asam terutama adalah selulosa yang biasanya terdapat pada dinding sel alga. Dalam hal kandungan logam berat,
karagenan semi-refined memiliki kandungan yang lebih tinggi dibandingkan refined
karagenan Imeson 2000. Adapun sifat fisiko-kimia karagenan ditunjukkan dalam Tabel 2.
7 Tabel 2. Sifat-sifat fisiko-kimia karagenan
Kappa Iota Lambda
Kelarutan :
air panas 80 °C larut
larut larut
air dingin 20 °C Garam Na larut,
garam K dan Ca tidak larut
Garam Na larut larut
susu panas 80 °C larut
larut larut
susu dingin 20 °C Garam Na, K dan Ca
tidak larut Tidak larut
Mengental Larutan gula 50
Larut, panas Sukar larut Larut
Larutan garam 10 Tidak larut
Larut, panas Larut, panas
Karakteristik gel :
Efek kation Gel lebih kuat
dengan ion potassium
Gel lebih kuat dengan ion
kalsium Tidak
membentuk gel Tipe gel
Kuat dan rapuh Elastis
Tidak membentuk gel
Shear reversible gel
Tidak Ya
Tidak membentuk gel
Sineresis Ya Tidak
- Histeresis 10-20
o
C 5-10
o
C - Stabilitas freezing-
thawing Tidak Ya
Ya Efek sinergis dengan
locust bean gum Ya Tidak
Tidak Efek sinergis dengan
konjac Ya Tidak
Tidak Efek sinergis dengan
pati Tidak Ya
Tidak
Stabilitas
pH netral dan alkali Stabil
Stabil Stabil
pH asam Terhidrolisis pada
larutan jika dipanaskan. Stabil
dalam bentuk gel Terhidrolisis
dalam larutan. Stabil dalam
bentuk gel Terhidrolisis
Sumber : Imeson 2000; Glicksman 1983
2.1.2 Aplikasi karagenan
Aplikasi utama karagenan yaitu pada industri makanan terutama dairy product
. Pada industri makanan, karagenan digunakan sebagai stabilizer, thickener, gelling agent,
zat tambahan additive dalam proses pengolahan
8 cokelat, susu, puding, susu instan, dan makanan kaleng Juwita 2007. Jumlah
karagenan yang digunakan berkisar 0,01-0,05 . Pada produk keju dan ice cream karagenan berfungsi sebagai penstabil, pengontrol tekstur produk dan pengikat air.
Pada produk cokelat dan susu, selain berfungsi sebagai penstabil, karagenan dapat memberikan mouth feel. Karagenan dapat digunakan pada produk daging.
Penggunaan semi refined karagenan terbesar adalah untuk makanan ternak, yaitu 5.500 ton setiap tahunnya McHugh 2003. Kappa karagenan yang ditambahkan
pada susu cokelat dapat mencegah terjadinya pemisahan lemak dan menstabilkan cokelat Van de Velde dan De Ruiter 2005.
Saat ini, pemanfaatan karagenan tidak hanya terbatas pada industri makanan saja, tetapi juga pada industri-industri lain seperti farmasi, kosmetika,
bioteknologi, tekstil, dan lain sebagainya. Pada industri farmasi, karagenan digunakan sebagai bahan pengental suspensi, emulsi dan stabilizer pada proses
pembuatan pasta gigi, obat-obatan, minyak mineral, dan lain-lain. Selain itu, karagenan juga digunakan dalam industri tekstil, cat dan keramik. Industri
pasta gigi merupakan industri terbesar di Indonesia yang menggunakan karagenan FMC 1977 dalam Juwita 2007. Hal ini dikarenakan kemampuan
karagenan sebagai pengental dalam pasta gigi untuk mengikat air secara efektif dan membentuk gel yang lunak yang sangat stabil terhadap degradasi enzimatis
Skensved 2004. Dalam industri kosmetik karagenan dapat digunakan pada gel, cream,
lotion , hair care, skin and body product. Gel karagenan meningkatkan kestabilan
emulsi dengan menjaga droplet minyak dan mencegah pemisahan bahan yang tidak larut non soluble, seperti pigmen Van de Velde dan De Ruiter 2005.
Diperkirakan sekitar 200 ton per tahun karagenan digunakan pada produk non- pangan seperti pada air freshner gel McHugh 2003. Gel dari karagenan
berfungsi sebagai pengemulsi minyak pengharum pada bahan hidrofobik. Karagenan yang dijadikan bahan pembuat gel pengharum ruangan berfungsi
melepaskan minyak aroma secara perlahan slow release Hargreaves 2003. Pada produk pengharum ruangan berbentuk gel dibuat dengan menggunakan
karagenan yang dikombinasikan dengan gum jenis lain serta garam pembentuk gel hingga 2,5 bb dari gum. Kombinasi tersebut mengikat minyak pengharum
9 sehingga pelepasan terjadi secara bersamaan dari permukaan gel hingga gel
mengering Van de Velde dan De Ruiter 2005. 2.2
Paraben
Paraben adalah suatu bahan kimia yang digunakan sebagai pengawet dalam makanan dan kosmetik dan produk terapi. Paraben merupakan nama
umum dari ester asam p-hidroksibenzoat Umbach 1991. Paraben merupakan antibakteri, antifungi serta memiliki fungsi sebagai antioksidan
Goldfranks et al. 2002. Pada prinsipnya bahan ini aktif melawan jamur namun lemah melawan bakteri Tranggono dan Latifah 2007. Aktivitas antimikroba
paraben efektif pada pH 4-8. Efek sebagai pengawet menurun dengan meningkatnya pH Wade dan Weller 1994.
Paraben terbagi menjadi beberapa jenis yakni metil paraben, etil paraben, propil paraben, dan butil paraben Umbach 1991. FDA menyatakan bahwa
kedua jenis paraben yakni metil paraben dan propil paraben merupakan jenis pengawet yang banyak digunakan dalam formulasi kosmetik baik secara tunggal
maupun campuran. Konsentrasi paraben yang diperbolehkan ada dalam suatu produk kosmetik dan makanan di Amerika Serikat hanya berkisar antara
0,1-0,3 . Menurut WHO, konsentrasi maksimum metil dan propil paraben dalam tubuh manusia sebesar 10 mgkg berat tubuh Goldfrank et al. 2002.
2.2.1 Metil paraben
Metil paraben adalah metil ester dari asam p-hidroksibenzoat. Bersifat stabil, bahan non volatil yang digunakan sebagai antimikroba pada makanan,
obat-obatan, dan kosmetik selama lebih dari 50 tahun. Metil paraben mudah diabsorbsi oleh kulit dan saluran pernafasan. Berdasarkan hasil uji pada
binatang metil paraben menunjukan sifat tidak beracun jika terhirup ataupun dikonsumsi Soni et al. 2002. Metil paraben memiliki keaktifan paling rendah
dari seluruh paraben. Aktivitas dapat diperbaiki dengan mengkombinasikannya dengan paraben jenis lain Wade dan Weller 1994.
Penggunaan produk yang mengandung metil paraben pada kulit normal umumnya tidak menunjukan tanda iritasi kulit tetapi reaksi alergi terhadap produk
yang mengandung metil paraben pernah dilaporkan. Metil paraben tidak bersifat
10 karsinogenik maupun mutagenik. Metil Paraben disebut juga sebagai Nipigin,
Tegosept, atau Mycocten. Penggunaan metil paraben membantu menghambat
pertumbuhan larva dan pupa Drosophila pada makanan Soni et al. 2002.
2.2.2 Propil paraben
Propil paraben merupakan ester dari asam p-hidroksibenzoat. Propil paraben merupakan bahan stabil dan non volatil yang digunakan sebagai
pengawet dalam makanan, obat-obatan, dan kosmetik selama lebih dari 50 tahun. Propil paraben tidak bersifat karsinogenik, mutagenik, klastogenik, ataupun
sitogenik. Propil paraben dapat digunakan sendiri atau dikombinasikan dengan
paraben lain maupun antimikroba lain. Propil paraben banyak ditemukan pada bahan alami, berbagai tanaman dan beberapa serangga. Propil paraben sintetik
banyak digunakan dalam industri kosmetik, industri farmasi, dan makanan. Bahan ini banyak ditemukan dalam kandungan larutan pada bahan kosmetik
seperti cream, lotion, shampoo dan produk mandi lainnya sebagai bahan pengawet. Penggunaan kosmetik yang mengandung propil paraben pada kulit
normal umumnya tidak menunjukan tanda iritasi. Namun, reaksi alergi terhadap produk yang mengandung propil paraben pernah dilaporkan Soni et al. 2001.
2.3 Minyak Sereh Citronella Oil
Minyak sereh atau Citronella Oil adalah minyak esensial yang didapatkan dari daun dan batang sereh Cymbopogon nardus. Sereh yang biasa
diperdagangkan dibagi dalam dua kategori yaitu Ceylon citronela oil yang diperoleh dari Cymbopogon nardus dan Java citronella oil dari Cymbopogon
winterianus . Java citronela oil adalah produk yang kualitasnya lebih tinggi
dibandingkan dengan Seilon Sigit et al. 2006. Sereh Jawa biasa disebut sebagai sereh dapur atau lemon grass karena beraroma seperti lemon. Aroma yang
tercipta berasal dari sebuah gugus aldehid yakni sitral. Minyak sereh yang umum diperdagangkan memiliki kadar sitral minimal 75 Guenter 1948.
11
2.3.1 Komponen utama minyak sereh
Senyawa utama minyak sereh wangi adalah sitronellal, geraniol, dan sitronellol. Senyawa-senyawa tersebut merupakan bahan volatil. Sitronellal adalah
senyawa berbentuk cairan yang tak berwarna dan berbau wangi seperti Mellisa officinalis.
Sitronellal memiliki gugus aldehida dan ikatan etilenik yang reaktif. Oleh sebab itu sitronellal mudah sekali teroksidasi karena pengaruh sinar
matahari dan udara menjadi ikatan kompleks, keton, asam metiladipik, isopulegol,
dan menthon Guenther 1949 dalam Ketaren et al. 1986.
Geraniol adalah senyawa alkohol yang tidak berwarna kuning pucat, seperti minyak, berbau menyenangkan, bersifat larut dalam alkohol dan eter tapi
tidak larut dalam air. Geraniol adalah senyawa reaktif karena memiliki dua ikatan
etilenik Guenther 1949 dalam Ketaren et al. 1986.
Sitronellol adalah senyawa berbentuk cairan seperti minyak, tidak berwarna dan harum mawar, mudah larut dalam alkohol dan eter tapi sedikit larut
dalam air. Sitronellol memiliki gugus hidroksil dan merupakan senyawa yang
relatif lebih stabil daripada geraniol Guenther 1949 dalam Ketaren et al. 1986. 2.3.2 Mutu minyak sereh wangi
Kualitas minyak atsiri pada umumnya dan minyak sereh wangi pada khususnya ditentukan oleh faktor kemurnian. Kualitas minyak sereh wangi
ditentukan oleh komponen utama di dalamnya yaitu kandungan sitronela dan geraniol yang biasa dinyatakan dengan jumlah kandungan geraniol. Minyak sereh
wangi tidak boleh mengandung atau dikotori oleh bahan asing seperti minyak- lemak, alkohol, ataupun minyak tanah Harris 1994. Kriteria mutu sereh wangi
jawa menurut Essential Oils Association of USA EOA dan SNI 06-3953-1995 dapat dilihat pada Tabel 3.
2.3.3 Pemanfaatan minyak sereh
Minyak sereh wangi merupakan salah satu jenis minyak atsiri yang cukup berperan dalam kehidupan sehari-hari. Minyak sereh wangi banyak digunakan
dalam industri, terutama sebagai pewangi sabun, sprays, desinfektan, bahan pengilap, aneka ragam preparasi teknis, dan kosmetik Lutony dan Rahmayati
1999. Minyak sereh secara tradisional digunakan sebagai repelen nyamuk,
12 Tabel 3. Kriteria mutu minyak sereh wangi jawa
No Jenis Uji Satuan Persyaratan
1 Warna
kuning pucat sampai kuning kecoklat-coklatan
2 Bobot jenis,
20°C20°C 0,880-0,922
3 Indeks bias n
D 20
1,466-1,475 4
Total geraniol
b b
min. 85 85-97 5 Sitronellal
b b
min. 35 30-45 6
Kelarutan dalam etanol 80 1:2 jernih, seterusnya jernih
opalesensi 7
7.1 7.2
7.3 7.4
Zat asing : Lemak
Alkohol tambahan Minyak pelikan
Minyak terpentin negatif
negatif negatif
negatif
8 Bau
segar, khas minyak sereh aldehid
9 Penampakan
minyak kurang encer
Sumber : BSN 1995; Harris 1994
fumigan racun inhalasi di permukiman, ataupun bahan pewangi pada makanan, sabun, dan kosmetik Nakahara et al. 2003.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan metode cawan tebar, diketahui bahwa minyak sereh memiliki aktifitas antibakteri dan
antijamur. Senyawa aktif pada minyak sereh yang berfungsi sebagai antifungi pada penelitian tersebut adalah sitronellal dan linalool Nakahara et al. 2003.
Selain itu, minyak sereh juga digunakan pada bidang pertanian sebagai pestisida alami insektisida dan fungisida yang bersifat sebagai racun kontak.
Racun kontak merupakan racun yang masuk dalam tubuh organisme melalui kulit dan menyebabkan serangga kehilangan cairan dalam tubuh secara
terus-menerus kemudian mati Djojosumarto 2008. Minyak sereh juga sering digunakan sebagai penolak serangga alami.
Kemampuan menolak nyamuk telah dibuktikan melalui penelitian terhadap nyamuk Aedes aegypti maupun Culex quinquefasciatus dengan cara mengoleskan
formula penolak nyamuk yang mengandung minyak sereh di kulit selama 60 menit uji. Hasil pengujian mengindikasikan bahwa minyak sereh efektif
digunakan sebagai penolak nyamuk Kim et al. 2005. Konsentrasi minyak sereh yang umum digunakan dalam produk penolak serangga berkisar antara 0,05
13 hingga 15 baik secara tunggal maupun dikombinasikan dengan minyak
lavender, cengkeh, bawang putih, ataupun minyak cedar Barnard 2000.
2.4 Penolak Nyamuk
Berbagai cara diupayakan orang untuk menghindari gigitan nyamuk baik secara fisik dengan menggunakan kelambu hingga secara kimiawi diantaranya
dengan insektisida. Secara harafiah insektisida diartikan sebagai bahan kimia yang digunakan untuk membunuh atau mengendalikan serangga hama. Seiring
dengan perkembangan teknologi, insektisida diartikan sebagai semua bahan atau campuran bahan yang digunakan untuk mencegah, merusak, menolak atau
mengurangi serangga hama baik berupa bahan sintetis maupun alami Sigit et al. 2006. Cara kerja insektisida diantaranya adalah sebagai repelen penolak.
Repelen dibagi menjadi dua jenis yakni natural repellent dan synthetic repellent Djojosumarto 2008. Penolak nyamuk disebut sebagai natural repellent karena
memanfaatkan tanaman-tanaman herbal yang ada disekitar sebagai penolak nyamuk alami Barnard 2000.
Penolak nyamuk yang telah ada di pasaran merupakan jenis sintetis. Produk penolak nyamuk ini menggunakan bahan aktif yang berbahaya bagi
manusia maupun lingkungan karena dapat mengakibatkan beberapa masalah seperti resistensi serangga target dan pencemaran lingkungan Sigit et al. 2006.
Produk penolak nyamuk memiliki berbagai macam bentuk yakni berbentuk lilin dan obat bakar coil yang jika dibakar uapnya dapat mengusir atau membunuh
nyamuk, spray, dan mat atau elektrik Benton 2008. Penolak nyamuk tersebut biasanya menggunakan bahan aktif pyrethroid yakni transflutrin dan pralletrin.
Produk penolak nyamuk berbentuk lotion yang dioleskan langsung ke kulit dan melindungi pemakai dari gigitan nyamuk menggunakan bahan aktif penolak
nyamuk berupa dietiltoluamid DEET Sigit et al. 2006. Penolak nyamuk berbentuk gel memiliki cara kerja yang hampir sama dengan pengharum ruangan
yakni melepaskan wewangian atau aroma ke ruangan Conectique forum 2008.
2.5 Nyamuk Culex quinquefasciatus