AKTIVITAS BIOLARVASIDA EKSTRAK ETANOL BUAH

Transkripsi

1 AKTIVITAS BIOLARVASIDA EKSTRAK ETANOL BUAH Piper retrofractum Vahl. TERHADAP LARVA NYAMUK Anopheles aconitus DAN Aedes aegypti SERTA PROFIL KROMATOGRAFI LAPIS TIPISNYA NASKAH PUBLIKASI Oleh : ROSALINA KOMALASARI K FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2013

2 ii

3 AKTIVITAS BIOLARVASIDA EKSTRAK ETANOL BUAH Piper retrofractum Vahl. TERHADAP LARVA NYAMUK Anopheles aconitus DAN Aedes aegypti SERTA PROFIL KROMATOGRAFI LAPIS TIPISNYA BIOLARVICIDAL ACTIVITY OF ETHANOL EXTRACT OF Piper retrofractum Vahl. FRUIT AGAINST Anopheles aconitus AND Aedes aegypti WITH THIN LAYER CHROMATOGRAPHY PROFILE Haryoto, Rosalina Komalasari, Rima Munawaroh Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta ABSTRAK Beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia diperantarai oleh nyamuk seperti nyamuk Anopheles aconitus (malaria) dan Aedes aegypti (demam berdarah). Tanaman famili Piperaceae diketahui mengandung senyawa alkaloid yang dapat berperan sebagai larvasida. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas larvasida ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti instar III serta senyawa aktif yang berperan sebagai larvasida. Nilai LC 50 larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti berturut-turut yaitu 4,69 ppm dan 26,12 ppm. Hal ini berarti ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak yang digunakan semakin banyak jumlah larva nyamuk yang mati. Analisis senyawa alkaloid ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dengan metode kromatografi lapis tipis ditunjukkan pada Rf 0,48 dengan fase diam silika GF 254 dan fase gerak toluen : etil asetat (7:3). Kata kunci : larvasida, Piper retrofractum Vahl, Anopheles aconitus, Aedes aegypti, alkaloid ABSTRACT Some tropical disease in Indonesia are mediated by mosquitoes such as Anopheles aconitus (malaria) and Aedes aegypti (dengue fever). Alkaloid compounds from Piperaceae are known as larvicidal. The aim of this study is to determine larvicidal activity of ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. fruit against Anopheles aconitus and Aedes aegypti 3 rd instar and to know the active constituent that can be used as larvicidal. LC 50 values of Anopheles aconitus and Aedes aegypti is 4,69 ppm and 26,12 ppm. It means that ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. more toxic against Anopheles aconitus than Aedes aegypti. The higher concentration of extract increase the number of dead larva. Analysis of alkaloid compounds of ethanol extract of Piper retrofractum Vahl. fruitby thin layer chromatography shown at Rf 0,48 with GF 254 silica as stationary phase and toluene : ethyl acetate (7:3) as mobile phase. Keywords : larvicidal, Piper retrofractum Vahl, Anopheles aconitus, Aedes aegypti, alkaloid 1

4 PENDAHULUAN Beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia adalah malaria dan demam berdarah. Penyakit tersebut diperantarai oleh nyamuk. Spesies nyamuk yang berperan dalam penyebaran malaria adalah nyamuk Anopheles aconitus (Alfiah et al., 2010) dan Aedes aegypti pada demam berdarah (Chaitong et al., 2006). Penekanan laju penularan penyakit malaria dan demam berdarah dapat dilakukan dengan memutus siklus hidup nyamuk yaitu dengan menggunakan larvasida. Larvasida adalah zat kimia yang dapat membunuh larva nyamuk (Hiswani, 2004). Namun larvasida yang banyak digunakan oleh masyarakat saat ini justru membawa dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan adanya suatu biolarvasida yang mudah mudah terurai di alam sehingga tidak mencemari lingkunan dan aman bagi manusia (Moehammadi, 2005). Tanaman famili Piperaceae diketahui memiliki aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk (Lee, 2005). Ekstrak etanol biji (Aina et al., 2009) dan serbuk daun Piper guineense (Ohaga et al., 2007) diketahui memiliki aktivitas larvasida terhadap larva Anopheles gambiae. Beberapa penelitian lain juga menyebutkan bahwa ekstrak etanol buah Piper longum (Chaitong et al., 2006), ekstrak metanol buah Piper longum dan Piper nigrum (Park et al., 2002; Yang et al., 2002), ekstrak hexane buah Piper longum dan Piper nigrum (Kumar et al., 2011), dan ekstrak air buah Piper retrofractum (Chansang et al., 2005) memiliki aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk Aedes aegypti. Adapun senyawa Piperaceae yang aktif sebagai larvasida antara lain alkaloid piperidine, isobutylamide, pipernonaline, pellitorine, guineensine, pipercide, dan retrofractamide A (Park et al., 2002; Lee, 2005). Berdasarkan hal tersebut ada kemungkinan bahwa ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. juga memiliki aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti. METODE PENELITIAN Alat : bejana kaca, pengaduk kayu, vacuum rotary evaporator (Heidolph), penangas air (Memmert), cawan porselen, beaker glass (Pyrex), batang pengaduk, 2

5 kontainer, mikropipet (Socorex), pipet tetes, flakon, labu takar 10 ml, gelas ukur 5 ml dan 100 ml, tusuk gigi, pipa kapiler, mikropipet (Socorex), lampu UV 254 nm dan UV 366 nm, bejana kromatografi, dan seperangkat alat penyemprot.. Bahan : simplisia kering buah Piper retrofractum Vahl., etanol 96% teknis, larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti yang diperoleh dari B2P2VRP Salatiga, CMC Na 1%, aquades, fase diam silika GF 254, fase gerak (toluen : etil asetat), pereaksi semprot Dragendorff dan vanilin-h 2 SO 4 Tempat penelitian Pembuatan ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dilakukan di Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sedangkan uji biolarvasida dilakukan di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Vektor Reservoir Penyakit (B2P2VRP) Salatiga, Jawa Tengah. Jalannya Penelitian Ekstraksi Ekstraksi dilakukan dengan merendam ± 1 kg serbuk simplisia cabe jawa dalam etanol 96% sebanyak 7,5 L selama 5 hari sambil sesekali diaduk. Hasil maserasi disaring dan didapatkan filtrat etanol dan ampas. Ampas diremaserasi 2 kali. Filtrat etanol yang diperoleh dievaporasi pada suhu 60 o C sehingga diperoleh ekstrak cair. Kandungan air dihilangkan dengan memanaskan ekstrak cair diatas waterbath pada suhu 60 o C sampai diperoleh ekstrak kental. Uji Biolarvasida Sebanyak 100 mg ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. dilarutkan dengan CMC Na 1% dan divortex sampai terbentuk suspensi, kemudian ditambah aquadest sampai tanda labu takar 10 ml (stok 1%). Dari larutan stok dibuat lima seri konsentrasi untuk masing-masing larva dengan replikasi masing-masing 4x untuk tiap seri kosentrasi. Seri konsentrasi yang dibuat untuk larva nyamuk Anopheles aconitus adalah 2,5 ppm, 5 ppm, 10 ppm dan 20 ppm. Sedangkan untuk larva Aedes aegypti seri konsentrasi yang dibuat adalah 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm dan 50 ppm. Uji biolarvasida dilakukan dengan menyiapkan 6 kontainer plastik, dimana 5 kontainer untuk seri konsentrasi dan 1 kontainer untuk kontrol negatif. Larutan 3

6 seri konsentrasi yang telah dibuat dimasukkan ke dalam kontainer berbeda dan ditambah air sampai volume 100 ml. Kemudian dimasukkan 25 ekor larva nyamuk instar III untuk tiap kontainer. Sebagai kontrol negatif digunakan CMC Na 1% sebanyak 1 ml kemudian ditambahkan air sampai volume 100 ml. Hal ini dilakukan sebanyak 4 kali replikasi untuk tiap konsentrasi dan diamati secara berkala selama 24 jam perlakuan (Lailatul et al., 2010). Pengamatan terhadap kematian larva dilakukan dengan menggoyang kontainer perlahan-lahan dan menyentuh larva dengan jarum, apabila larva tidak bergerak maka larva tersebut dikatakan mati (Lokesh et al., 2010). Hasil pengamatan kemudian diolah menggunakan analisis probit untuk memperoleh nilai LC 50 dan LC 90 (Suirta et al., 2007). Kromatografi Lapis Tipis Uji kromatografi lapis tipis dilakukan dengan meggunakan fase diam silika GF 254, fase gerak toluen : etil asetat (7:3) dan untuk deteksi bercak digunakan pereaksi semprot Dragendorff. Analisis Data Metode yang digunakan untuk mencari LC 50 dan LC 90 adalah analisis probit secara manual dengan metode Miller Tainter (Rhandawa, 2009). Analisis probit dilakukan dengan menghitung jumlah larva yang mati setelah 24 jam dan ditentukan persen kematiannya. Persen kematian dapat dihitung menggunakan rumus berikut. % kematian = x 100% Jika kematian larva pada kontrol (-) mencapai 5-20%, maka jumlah angka kematian dari yang diberi perlakuan harus dikoreksi menurut Abbot s formula (Chaitong et al., 2006). % kematian = Keterangan : X : persentase kematian larva pada sampel Y : persentase kematian larva pada control 4

7 Rata-rata persen kematian (%) HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Aktivitas Biolarvasida Ekstrak Etanol Buah Piper retrofractum Vahl. Terhadap Larva Nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti Larvasida adalah zat kimia yang digunakan untuk membunuh larva serangga. Istilah biolarvasida digunakan untuk larvasida yang berasal dari tanaman (larvasida alami) dan mengandung zat aktif yang toksik terhadap larva tetapi bersifat mudah terurai (biodegradable) sehingga aman bagi manusia dan lingkungan (Moehammadi, 2005).Penggunaan larva nyamuk dikarenakan selama ini beberapa penyakit tropis yang sering terjadi di Indonesia diperantarai oleh nyamuk seperti nyamuk Anopheles aconitus (malaria) dan Aedes aegypti (demam berdarah). Penelitian ini dilakukan dengan memperhatikan beberapa kondisi faktor lingkungan yang mungkin dapat mempengaruhi hasil uji biolarvasida. Faktor lingkungan tersebut antara lain suhu ruangan, kelembaban udara dan ph air. Berdasarkan hasil pengamatan pada perlakuan kontrol (tanpa pemberian ekstrak) menunjukkan persen kematian 0% yang berarti bahwa tingkat kematian larva hanya dipengaruhi oleh pemberian ekstrak dan jumlah angka kematian pada kelompok yang diberi perlakuan tidak perlu dikoreksi dengan Abbot s formula (Chaitong et al., 2006) , Konsentrasi ekstrak (ppm) Anopheles aconitus Aedes aegypti Gambar 1. Grafik persentase kematian rata-rata larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti setelah 24 jam Berdasarkan gambar 1, dapat diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak semakin banyak jumlah larva yang mati. Rata-rata persen kematian larva nyamuk Anopheles aconitus lebih besar dibandingkan dengan persen kematian 5

8 Konsentrasi (ppm) larva nyamuk Aedes aegypti. Hal ini ditunjukkan oleh konsentrasi yang dibutuhkan untuk menyebabkan 100% kematian larva nyamuk. Konsentrasi ekstrak yang dibutuhkan untuk membunuh larva nyamuk Anopheles aconitus 100% adalah 20 ppm. Sedangkan konsentrasi ekstrak yang dapat membunuh larva Aedes aegypti 100% adalah 50 ppm , , ,69 9,65 0 LC 50 LC 90 Anopheles aconitus Aedes aegypti Gambar 2. Nilai LC 50 dan LC 90 ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. untuk larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti setelah 24 jam perlakuan Berdasarkan gambar 2, dapat diketahui bahwa nilai LC 50 dan LC 90 larva nyamuk Anopheles aconitus lebih rendah dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Nilai LC 50 dan LC 90 menunjukkan tingkat kematian larva uji 50% dan 90% setelah 24 jam terpapar ekstrak. Nilai LC 50 dan LC 90 biasanya digunakan untuk menentukan tingkat ketoksikan suatu senyawa terhadap organisme tertentu. Nilai LC 50 dan LC 90 larva nyamuk Anopheles aconitus berturut-turut yaitu 4,69 ppm dan 9,65 ppm. Sedangkan untuk larva nyamuk Aedes aegypti diperoleh nilai LC 50 dan LC 90 sebesar 26,12 ppm dan 37,76 ppm. Hal ini berarti bahwa ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Pada penelitian sebelumnya (Chansang et al., 2005) disebutkan bahwa ekstrak air buah Piper retrofractum Vahl. memiliki LC 50 dan LC 90 sebesar 79 ppm dan 229 ppm terhadap larva nyamuk Aedes aegypti. Penelitian Aina et al (2009) juga menyebutkan bahwa ekstrak etanol dan air biji Piper guineense Schum and Thonn (Piperaceae) memiliki LC 50 sebesar 28 ppm dan 90 ppm terhadap larva nyamuk Anopheles gambiae instar II. Berdasarkan hal tersebut 6

9 dapat dilihat bahwa ekstrak etanol lebih aktif sebagai larvasida dibandingkan ekstrak air. Hal ini dikarenakan kemampuan etanol dalam melarutkan zat aktif lebih tinggi daripada air (Aina et al., 2009). Beberapa tanaman piperaceae lain juga dilaporkan memiliki aktivitas larvasida yang tinggi terhadap larva nyamuk Aedes aegypti (Park et al., 2002; Lee, 2005; Chaitong et al., 2006; Kumar, 2011). Penelitian tersebut menunjukkan nilai LC 50 yang bervariasi pada tiap tanaman piperaceae. Hal ini kemungkinan disebabkan karena adanya perbedaan kandungan senyawa aktif pada tiap tanaman yang berpengaruh pada larva nyamuk. Sementara untuk penelitian larvasida ekstrak tanaman piperaceae terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus masih terbatas. Jadi, dari penelitian ini dapat diketahui bahwa ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. lebih toksik terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Hal ini disebabkan oleh ukuran larva nyamuk Anopheles aconitus yang lebih kecil dibandingkan dengan larva nyamuk Aedes aegypti. Tingkat ketoksikan suatu senyawa sebanding dengan luas permukaan tubuh organisme. Semakin luas permukaan tubuh larva, konsentrasi yang dibutuhkan untuk mencapai efek toksik semakin tinggi. Kematian larva nyamuk disebabkan oleh kandungan senyawa yang terdapat dalam ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. yaitu alkaloid. Penelitian Park et al., (2002) dan Lee (2005) menyebutkan bahwa senyawa alkaloid dapat berperan sebagai larvasida. Buah Piper retrofractum Vahl. memiliki kandungan utama senyawa alkaloid piperin (Vinay et al., 2012). Senyawa piperin diketahui dapat berperan sebagai larvasida (Park et al., 2002; Lee, 2005; Riyadhi, 2008; Devi et al., 2010) dengan menyebabkan ketoksikan pada sistem neuromuskuler (Chaitong et al., 2006). Mekanisme ketoksikan yang terjadi diduga melaui interaksi biolarvasida dengan makromolekul tertentu dalam sistem saraf yang menyebabkan kelumpuhan, kelainan perilaku (kejang-kejang) dan keracunan sel hingga mengakibatkan kematian (Chaitong et al., 2006). 7

10 Analisis Kualitatif Senyawa Alkaloid Dengan Metode KLT Analisis kualitatif senyawa alkaloid dengan metode KLT meggunakan fase diam silika GF 254, fase gerak toluen : etil asetat (7:3) dan pereaksi semprot Dragendorff (Swapna et al., 2012). Hasil analisis senyawa alkaloid ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. diperoleh bercak pada Rf sebesar 0,48. Senyawa alkaloid ditunjukkan dengan adanya bercak berwarna orange setelah disemprot dengan pereaksi semprot Dragendorff. KESIMPULAN 1. Ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. memiliki aktivitas larvasida terhadap larva nyamuk Anopheles aconitus dan Aedes aegypti dengan nilai LC 50 berturut-turut yaitu 4,69 ppm dan 26,12 ppm. 2. Berdasarkan analisis KLT, di dalam ekstrak etanol buah Piper retrofractum Vahl. terdapat senyawa alkaloid. SARAN 1. Perlu dilakukan ekstraksi buah Piper retrofractum Vahl. dengan pelarut lain yang sesuai untuk ekstraksi senyawa alkaloid. 2. Perlu dilakukan isolasi terhadap piperin serta penelitian lebih lanjut mengenai efek samping insektisida pada organisme non target dan lingkungan. UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih kepada Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Vektor Reservoir Penyakit (B2P2VRP) Salatiga, Jawa Tengah dan Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah banyak membantu demi terlaksananya penelitian ini. 8

11 DAFTAR PUSTAKA Aina, S. A., Banjo, A. D., Lawal, O. A., & Jonathan, K., 2009, Efficacy of Some Plant Extracts on Anopheles gambiae Mosquito Larvae, Academic Journal of Entomology, 2 (1), Alfiah, S., P, Astri Maharani I. & Boewono, Damar Tri, 2010, Uji Efikasi Larvasida Berbahan Aktif Pyriproxyfen Sebagai Insect Growth Regulator (IGR) Terhadap Larva Anopheles aconitus di Laboratorium, Jurnal Vektor & Reservoir Penyakit (VEKTORA), 2 (1). Chaitong, U., Choochote, W., Kamsuk, K., Jitpakdi, A., Tippawangkosol, P., Chaiyasit, D., Champakaew, D., Tuetun, B. & Pitasawat, B., 2006, Larvicidal effect of pepper plants on Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae), Journal of Vector Ecology, 31 (1), Chansang, U., Zahiri, N. S., Bansiddhi, J., Boonruad, T., Thongsrirak, P., Mingmuang, J., Benjapong, N. & Mulla, M. S., 2005, Mosquito larvicidal activity of aqueous extracts of long pepper (Piper retrofractum Vahl.) from Thailand, Journal of Vector Ecology, 30 (2), Devi, P. S., Reshmi, S. K. & Sathya, E., 2010, Isolation of piperdine from Piper nigrum and its antiproliferative activity, Journal of Pharmacy Research, 3 (10), Hiswani Gambaran Penyakit & Vektor Malaria di Indonesia. (diakses pada 27 Februari 2012) Kumar, S., Warikoo, R. & Wahab, N., 2011, Relative Larvicidal Efficacy of Three Species of Peppercorns against Dengue Fever Mosquito, Aedes aegypty L., J. Entomol. Res. Soc., 13 (2), Lailatul K, L., Kadarohman, A., & Eko, R., 2010, Efektivitas Biolarvasida Ekstrak Etanol Limbah Penyulingan Minyak Akar Wangi (Vetiveria zizanoides) Terhadap Larva Nyamuk Aedes aegypti, Culex Sp., dan Anopheles sundaicus, Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 1 (1), Lee, Hoi-Seon, 2005, Pesticidal Constituents Derived from Piperaceae Fruits, Agric. Chem. Biotechnol., 48 (2), Lokesh, R., Barnabas, E. L., Madhuri, P., Saurav, K., & Sundar, K., 2010, Larvicidal Activity of Trigonella foenum and Nerium oleander Leaves Against Mosquito Larvae Found in Vellore City, India, Journal of Biological Sciences, 2 (3),

12 Miller, L.C. and M.L. Tainter, 1944, Estimation of LD50 and its error by means of log-probit graph paper, Proc. Soc. Exp. Bio. Med., 57, Moehammadi, N., 2005, Potensi Biolarvasida Ekstrak Herba Ageratum conyzoides Linn. & Daun Saccopetalum horsfieldii Benn. Terhadap Larva Nyamuk Aedes aegypti L., Jurnal Berk, Penel. Hayati.,10, 1-4 Ohaga, S. O., Ndiege, I. O., Kubasu, S. S., Beier, J. C. & Mbogo, C. M., 2007, Larvicidal Activity of Piper guineense and Spilanthes mauritiana Crude- Power Against Anopheles gambiae and Culex quinquefasciatus in Kilifi Distric, Kenya, Journal of Biological Science, 7 (7), Park, I.-K., Lee, S.-G., Shin, S.-C., Park, J.-D., & Ahn, Y.-J., 2002, Larvicidal activity of isobutylamides identified in Piper nigrum fruits against three mosquito species, Journal of agricultural and food chemistry, 50 (7), Randhawa, M.A., 2009, Calculations of LD 50 values from the method of Miller and Tainter, 1944, J. Ayub. Med. Coll. Abbottabad, 21 (3), Riyadhi, A., 2008, Identifikasi Identifikasi Senyawa Aktif Minyak Jarak Pagar Jatropha curcas Sebagai Larvasida Nabati Vektor Demam Berdarah Dengue, Jurnal Valensi, 1 (2). Suirta, I. W., Puspawati, N. M., & Gurniati, N. K., 2007, Isolasi & Identifikasi Senyawa Aktif Larvasida dari Biji Nimba (Azadirachta indika A. Juss) Terhadap Larva Nyamuk Deman Berdarah (Aedes aegypti), Jurnal Kimia, 1 (2), Swapna PR, D., Junise V, Shibin P, Senthila S., & Rajesh RS., 2012, Isolation, identification anti mycobacterial evaluation of piperine from Piper longum, Der Pharmacia Lettre, 4 (3), Vinay, S., Renuka, K., Palak, V., Harisha, C. R. & Prajapati PK., 2012, Pharmacognostical and phytochemical study of Piper longum L. and Piper retrofractum Vahl., Journal of Pharmaceutical and Scientific Innovation, 1 (1), Yang, Y.-C., Lee, S.-G., Lee, H.-K., Kim, M.-K., Lee, S.-H., & Lee, H.-S., 2002, A piperidine amide extracted from Piper longum L. fruit shows activity against Aedes aegypti mosquito larvae. Journal of agricultural and food chemistry, 50 (13),