Chapter I Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Dan Uji Pestisida Nabati Hasil Isolasi Daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) Pada Larva Lalat Buah (Bactrocela carambolae) Jambu Biji
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Indonesia memiliki penduduk yang sebagian besar hidup dari pertanian. Kerugian yang
umumnya terjadi dalam pertanian di berbagai Negara termasuk Indonesia dapat
disebabkan karena adanya hama serangga, penyakit tanaman, tingginya persaingan
dengan gulma di sekitarnya (Boadu et al, 2011). Keberadaan serangga pada suatu
tanaman berkaitan dengan kebutuhan serangga untuk tempat berlindung, tempat
reproduksi, dan memperoleh makanan. Banyak tanaman budidaya menjadi habitat bagi
berbagai jenis serangga, baik secara permanen, ataupun sementara (Nurhadi, 2012).
Berkaitan dengan hubungan serangga khususnya terhadap tumbuhan budidaya,
serangga dikelompokkan sebagai serangga menguntungkan dan merugikan atau hama
(Kartasapoetra, 1993).
Berbagai cara telah dilakukan dalam pengendalian hama serangga baik secara
fisika,
kimia,
biologi
maupun
sstem
pengendalian
hama
terpaduyang
mengkombinasikan berbagai cara pengendalian hama. Salah satu cara yang digunakan
dalam pengendalian hama serangga adalah dengan insektisida. Insektisida adalah salah
satu bahan yang banyak digunakan secara luas untuk mengendalikan hama serangga
dalam pertanian (Nurhayati, 2001). Saat ini, insektisida yang banyak digunakan adalah
Insektisida sintetis. Insektisida sintetis dirasakan efektif karena penggunaanya yang
mudah serta daya basmi yang luas (Kartasapoetra, 1993).
Ketergantungan petani pada pestisda sintetis menimbulkan masalah baru,
karena penggunaan pestisida sintetis secara berkelanjutandapat memiliki efeksamping
yang berbahaya. Penggunaan dosis subletal dapat merangsang terjadinya adaptasi diri
serangga terhadap pestisida. Sifat tersebut akan diturunkan ke generasi berikutnya
sehingga akan timbul populasi baru yang lebih resisten terhadap suatu pestisida
(Baskoro et al. 2005). Selain itu, bahan-bahan dalam pestisida sntetis merupakan
senyawa yang memiliki toksisitas tinggi dan tidak mudah untuk didegradasi secara
alami sehingga dapat menghasilkan residu (Koul et al. 2008). Residu yang dihasilkan
dapat masuk dalam sistem perairan dan tanah serta tertinggal pada hasil pertanian
sehingga dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti nyeri pada bagian perut,
gangguan pada jantung, ginjal, hati, mata, sistem pencernaan, dan bahkan dapat
menyebabkan kematian (Mourdou dan Balckwell, 1993 ; Hasanah et al. 2012).
Penggunaan pestisida alami merupakan salah satu alternatif
yang dapat
digunakan untuk mengatasi efek samping yang ditimbulkan oleh pestisida sintetis.
Pestisida alami realtif tidak meracuni manusia, hewan bukan sasaran dan tanaman
lainnya karena sifatnya yang mudah terurai sehingga tidak menimbulkan residu
(Setiawan, 2010). Selain itu, dengan pemakaian pestisida alami dapat mengurangi
resiko sifat resisten yang dapat timbul dari hama serangga terhadap insektisida (Li et
al. 2010). Minyak atsiri merupakan salah satu senyawa volatil yang dapat diperoleh
dari berbagai tanaman dan telah diakui sebagai sumber bahan alam yang penting dalam
pembuatan pestisida alami (Gbolade et al. 2000).
Penelitian yang telah dilakukan di berbagai negara, menunjukkan bahwa
minyak atsiri dari berbagai tanaman bersifat tidak hanya dapat mengusir hama
serangga, namun juga menunjukkan penghambatan konsumsi oleh serangga tersebut
(Isman. 2000).
Penelitian tentang famili tumbuhan yang potensial sebagai insektisida botani
dari penjuru dunia telah banyak dilaporkan. Grainge dan Achmed 1998 melaporkan
bahwa terdapat lebih dari 1000 spesies tumbuhan yang bersifat insektisida, lebih dari
380 spesies bersifat penghambat makan, lebih dari 270 spesies bersifat penolak, dan
lebih dari 30 spesies bersifat menghambat pertumbuhan. Diantara famili tumbuhan
yang potensial sebagai pestisida nabati yaitu Meliaceae, Annonaceae, Verbenaceae,
Rutaceae, dan Piperaceae (Arnason et al. 1993).
Piperaceae mempunyai lebih kurang 1000 jenis tumbuhan yang terdiri dari
herba, semak, dan pohon. Tumbuhan ini telah digunakan sebagai obat tradisional, anti
serangga, anti nematode dan anti patogen (Scott et al. 2008). Selain aktivitasnya
sebagai insektisida tumbuhan Piper aduncum juga banyak terdapat di sekitar lahan
petani dan tumbuhan secara liar serta belum dimanfaatkan sehingga berpotensi
dikembangkan sebagai insektisida nabati.
Menurut Aminah (1995) daun sirih hutan mengandung senyawa-senyawa
seperti heksana, sianida, saponin, tanin, flavonoid, dan steroid, alkanoid, dan minyak
atsiri yang dapat berfungsi sebagai insektisida. Dilapiole yang di isolasi dari daun sirih
hutan juga dilaporkan mempunyai aktivitas insektisida terhadap kumbang Ceretoma
tingomarianus. Minyak atsiri buah sirih hutan yang dianalisa melalui analisa GC-MS
komponen senyawa kimia utama diantaranya yaitu γ-tripena, tetradekana, isokariofilen,
α-kariofilen, naftalena, miristin, dan apioel (Yuliasri et al. 2003).
Hasil penelitian Arneti (2012), menunjukkan bahwa konsentrasi 0,5% ekstrak
metanol daun sirih hutan dapat menyebabkan kematian larva Crocidolomia pavonana
sebesar 17,7%. Sedangkan hasil penelitian oleh Bernard et al (1995), perlakuan dengan
ekstrak etanol daun sirih hutan (Piper aduncum L) pada konsentrasi 0,4% (w/w) dalam
pakan buatan dapat mematikan larva pengerak batang jagung Ostriniia nubialis sebesar
98%.
Berdasarkan uraian yang telah dikemukan diatas, maka peneliti tertarik untuk
mengidentifikasi komponen kimia minyak atsiri serta melakukan uji pestisida nabati
dari hasil isolasi dan ekstrak etanol dari ampas sisa isolasi daun sirih hutan (Piper
aduncum L) terhadap larva lalat buah Bactrocela carambolae pada jambu biji.
1.2. Permasalahan
1. Komponen senyawa kimia utama apakah yang terkandung dalam minyak atsiri
daun Sirih hutan hasil hidrodestilasi menggunakan alat Sthal dan dianalisa
dengan metode analisa GC-MS?
2. Bagaimanakah bioaktivitas minyak atsiri dan ekstrak etanol daun sirih hutan
sebagai pestisida nabati terhadap larva lalat buah (Bactrocera carambolae)
pada jambu biji ?
1.3. Pembatasan Masalah
1. Daun Sirih hutan diperoleh dari Pancur Batu, Deliserdang.
2. Daun Sirih hutan diperoleh dengan metode hidrodestilasi menggunakan
alat Sthal dan hasil ekstraksi menggunakan alat Soklet.
1.4. Tujuan Penelitian
2. Untuk mengetahui komponen senyawa kimia utama yang terkandung dalam
minyak atsiri daun Sirih hutan yang berasal dari daerah Pancur Batu,
Deliserdang melalui analisa GC-MS.
3. Untuk mengetahui potensi minyak atsiri dan hasil ekstrak etanol daun Sirih
hutan (Piper aduncum L) sebagai pestisida nabati terhadap larva Bactrocela
carambolae pada jambu biji.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia organik
mengenai komponen senyawa kimia yang terdapat dalam minyak atsiri dan potensi
minyak atsiri dan hasil ekstrak etanol daun sirih hutan sebagai pestisida nabati.
1.6. Lokasi Penelitian
Uji penyulingan minyak atsiri dan ekstrak etanol daun Sirih hutan dilakukan di
Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, untuk uji analisa spektroskopi GCMS dilakukan di Laboratorium FMIPA-UGM, dan untuk uji pestisida nabati dilakukan
di Laboratorium Badan Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan
(BBPPTP) Departemen Pertanian Medan.
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara eksperimen laboratorium dan sebagai objek penelitian
adalah daun Sirih hutan yang diperoleh dari Pancur Batu. Daun Sirih hutan diiris kecil
– kecil lalu dikeringkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan kedalam labu Stahl.
Minyak atsiri yang diperoleh dipisahkan dari lapisan airnya kemudian ditambahkan
Na2S04 anhidrous untuk menghilangkan kandungan airnya, kemudian didekantasi.
Minyak atsiri yang diperoleh dianalisa dengan metode GC-MS untuk mengetahui
komponen kimianya. Sedangkan ekstrak etanol dengan menggunakan alat Sokhlet
berasal dari hasil sisa isolasi daun sirih hutan, dan uji potensi minyak atsiri sebagai
pestisida nabati dengan metode perbandingan konsentrasi.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Indonesia memiliki penduduk yang sebagian besar hidup dari pertanian. Kerugian yang
umumnya terjadi dalam pertanian di berbagai Negara termasuk Indonesia dapat
disebabkan karena adanya hama serangga, penyakit tanaman, tingginya persaingan
dengan gulma di sekitarnya (Boadu et al, 2011). Keberadaan serangga pada suatu
tanaman berkaitan dengan kebutuhan serangga untuk tempat berlindung, tempat
reproduksi, dan memperoleh makanan. Banyak tanaman budidaya menjadi habitat bagi
berbagai jenis serangga, baik secara permanen, ataupun sementara (Nurhadi, 2012).
Berkaitan dengan hubungan serangga khususnya terhadap tumbuhan budidaya,
serangga dikelompokkan sebagai serangga menguntungkan dan merugikan atau hama
(Kartasapoetra, 1993).
Berbagai cara telah dilakukan dalam pengendalian hama serangga baik secara
fisika,
kimia,
biologi
maupun
sstem
pengendalian
hama
terpaduyang
mengkombinasikan berbagai cara pengendalian hama. Salah satu cara yang digunakan
dalam pengendalian hama serangga adalah dengan insektisida. Insektisida adalah salah
satu bahan yang banyak digunakan secara luas untuk mengendalikan hama serangga
dalam pertanian (Nurhayati, 2001). Saat ini, insektisida yang banyak digunakan adalah
Insektisida sintetis. Insektisida sintetis dirasakan efektif karena penggunaanya yang
mudah serta daya basmi yang luas (Kartasapoetra, 1993).
Ketergantungan petani pada pestisda sintetis menimbulkan masalah baru,
karena penggunaan pestisida sintetis secara berkelanjutandapat memiliki efeksamping
yang berbahaya. Penggunaan dosis subletal dapat merangsang terjadinya adaptasi diri
serangga terhadap pestisida. Sifat tersebut akan diturunkan ke generasi berikutnya
sehingga akan timbul populasi baru yang lebih resisten terhadap suatu pestisida
(Baskoro et al. 2005). Selain itu, bahan-bahan dalam pestisida sntetis merupakan
senyawa yang memiliki toksisitas tinggi dan tidak mudah untuk didegradasi secara
alami sehingga dapat menghasilkan residu (Koul et al. 2008). Residu yang dihasilkan
dapat masuk dalam sistem perairan dan tanah serta tertinggal pada hasil pertanian
sehingga dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti nyeri pada bagian perut,
gangguan pada jantung, ginjal, hati, mata, sistem pencernaan, dan bahkan dapat
menyebabkan kematian (Mourdou dan Balckwell, 1993 ; Hasanah et al. 2012).
Penggunaan pestisida alami merupakan salah satu alternatif
yang dapat
digunakan untuk mengatasi efek samping yang ditimbulkan oleh pestisida sintetis.
Pestisida alami realtif tidak meracuni manusia, hewan bukan sasaran dan tanaman
lainnya karena sifatnya yang mudah terurai sehingga tidak menimbulkan residu
(Setiawan, 2010). Selain itu, dengan pemakaian pestisida alami dapat mengurangi
resiko sifat resisten yang dapat timbul dari hama serangga terhadap insektisida (Li et
al. 2010). Minyak atsiri merupakan salah satu senyawa volatil yang dapat diperoleh
dari berbagai tanaman dan telah diakui sebagai sumber bahan alam yang penting dalam
pembuatan pestisida alami (Gbolade et al. 2000).
Penelitian yang telah dilakukan di berbagai negara, menunjukkan bahwa
minyak atsiri dari berbagai tanaman bersifat tidak hanya dapat mengusir hama
serangga, namun juga menunjukkan penghambatan konsumsi oleh serangga tersebut
(Isman. 2000).
Penelitian tentang famili tumbuhan yang potensial sebagai insektisida botani
dari penjuru dunia telah banyak dilaporkan. Grainge dan Achmed 1998 melaporkan
bahwa terdapat lebih dari 1000 spesies tumbuhan yang bersifat insektisida, lebih dari
380 spesies bersifat penghambat makan, lebih dari 270 spesies bersifat penolak, dan
lebih dari 30 spesies bersifat menghambat pertumbuhan. Diantara famili tumbuhan
yang potensial sebagai pestisida nabati yaitu Meliaceae, Annonaceae, Verbenaceae,
Rutaceae, dan Piperaceae (Arnason et al. 1993).
Piperaceae mempunyai lebih kurang 1000 jenis tumbuhan yang terdiri dari
herba, semak, dan pohon. Tumbuhan ini telah digunakan sebagai obat tradisional, anti
serangga, anti nematode dan anti patogen (Scott et al. 2008). Selain aktivitasnya
sebagai insektisida tumbuhan Piper aduncum juga banyak terdapat di sekitar lahan
petani dan tumbuhan secara liar serta belum dimanfaatkan sehingga berpotensi
dikembangkan sebagai insektisida nabati.
Menurut Aminah (1995) daun sirih hutan mengandung senyawa-senyawa
seperti heksana, sianida, saponin, tanin, flavonoid, dan steroid, alkanoid, dan minyak
atsiri yang dapat berfungsi sebagai insektisida. Dilapiole yang di isolasi dari daun sirih
hutan juga dilaporkan mempunyai aktivitas insektisida terhadap kumbang Ceretoma
tingomarianus. Minyak atsiri buah sirih hutan yang dianalisa melalui analisa GC-MS
komponen senyawa kimia utama diantaranya yaitu γ-tripena, tetradekana, isokariofilen,
α-kariofilen, naftalena, miristin, dan apioel (Yuliasri et al. 2003).
Hasil penelitian Arneti (2012), menunjukkan bahwa konsentrasi 0,5% ekstrak
metanol daun sirih hutan dapat menyebabkan kematian larva Crocidolomia pavonana
sebesar 17,7%. Sedangkan hasil penelitian oleh Bernard et al (1995), perlakuan dengan
ekstrak etanol daun sirih hutan (Piper aduncum L) pada konsentrasi 0,4% (w/w) dalam
pakan buatan dapat mematikan larva pengerak batang jagung Ostriniia nubialis sebesar
98%.
Berdasarkan uraian yang telah dikemukan diatas, maka peneliti tertarik untuk
mengidentifikasi komponen kimia minyak atsiri serta melakukan uji pestisida nabati
dari hasil isolasi dan ekstrak etanol dari ampas sisa isolasi daun sirih hutan (Piper
aduncum L) terhadap larva lalat buah Bactrocela carambolae pada jambu biji.
1.2. Permasalahan
1. Komponen senyawa kimia utama apakah yang terkandung dalam minyak atsiri
daun Sirih hutan hasil hidrodestilasi menggunakan alat Sthal dan dianalisa
dengan metode analisa GC-MS?
2. Bagaimanakah bioaktivitas minyak atsiri dan ekstrak etanol daun sirih hutan
sebagai pestisida nabati terhadap larva lalat buah (Bactrocera carambolae)
pada jambu biji ?
1.3. Pembatasan Masalah
1. Daun Sirih hutan diperoleh dari Pancur Batu, Deliserdang.
2. Daun Sirih hutan diperoleh dengan metode hidrodestilasi menggunakan
alat Sthal dan hasil ekstraksi menggunakan alat Soklet.
1.4. Tujuan Penelitian
2. Untuk mengetahui komponen senyawa kimia utama yang terkandung dalam
minyak atsiri daun Sirih hutan yang berasal dari daerah Pancur Batu,
Deliserdang melalui analisa GC-MS.
3. Untuk mengetahui potensi minyak atsiri dan hasil ekstrak etanol daun Sirih
hutan (Piper aduncum L) sebagai pestisida nabati terhadap larva Bactrocela
carambolae pada jambu biji.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia organik
mengenai komponen senyawa kimia yang terdapat dalam minyak atsiri dan potensi
minyak atsiri dan hasil ekstrak etanol daun sirih hutan sebagai pestisida nabati.
1.6. Lokasi Penelitian
Uji penyulingan minyak atsiri dan ekstrak etanol daun Sirih hutan dilakukan di
Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, untuk uji analisa spektroskopi GCMS dilakukan di Laboratorium FMIPA-UGM, dan untuk uji pestisida nabati dilakukan
di Laboratorium Badan Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan
(BBPPTP) Departemen Pertanian Medan.
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara eksperimen laboratorium dan sebagai objek penelitian
adalah daun Sirih hutan yang diperoleh dari Pancur Batu. Daun Sirih hutan diiris kecil
– kecil lalu dikeringkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan kedalam labu Stahl.
Minyak atsiri yang diperoleh dipisahkan dari lapisan airnya kemudian ditambahkan
Na2S04 anhidrous untuk menghilangkan kandungan airnya, kemudian didekantasi.
Minyak atsiri yang diperoleh dianalisa dengan metode GC-MS untuk mengetahui
komponen kimianya. Sedangkan ekstrak etanol dengan menggunakan alat Sokhlet
berasal dari hasil sisa isolasi daun sirih hutan, dan uji potensi minyak atsiri sebagai
pestisida nabati dengan metode perbandingan konsentrasi.