Aktivitas Antifungi Ekstrak Metanol Daun Buas-Buas (Premna serratifolia) Terhadap Jamur Diplodia sp. Pada Jeruk Siam (Citrus nobilis var

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279

Aktivitas Antifungi Ekstrak Metanol Daun Buas-Buas (Premna serratifolia) Terhadap Jamur Diplodia sp. Pada Jeruk Siam (Citrus nobilis var. microcarpa) Sri Wahyuni1, Mukarlina1, Ari Hepi Yanti1 1

Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, Pontianak, [email protected]

Abstract The infection of Diplodia sp. Fungi on tangerine (Citrus nobilis) causes the surface of main trunk or branches to dry up. Generally, the effort of controlling disease on plants is done by the use of synthethic pesticidies that have negative impact, so that it should be mitigated and the use of botanical pesticides should be promoted. The aim of this study was to determine the antifungal activity of methanol extract of P. serratifolia leaves toward the growth of Diplodia sp. fungi. The completely randomized design (CRD) was used on this study with 6 treatments which were control, DMSO, the extract concentrations of 25%,50%, 75%, and 100%. The result showed that the methanol extract of Premna leaves significantly affecting the growth of Diplodia sp. fungi. The concentration of 100% was the one to produce the highest inhibition percentage on Diplodia sp. fungi growth, which reached 93,31% with very strong activity. Keywords: Antifungal, methanol extract, Premna serratifolia, Diplodia sp., Citrus nobilis

PENDAHULUAN Penyakit tumbuhan merupakan suatu keadaan yang menyebabkan bagian tumbuhan tertentu tidak dapat menjalankan fungsi fisiologis dengan baik. Penyakit pada tumbuhan dapat disebabkan oleh jamur, bakteri, virus dan nematoda (Agrios, 1996). Salah satu penyakit yang menyerang perkebunan jeruk siam (C. nobilis) adalah busuk batang yang disebabkan oleh jamur Diplodia sp. Jamur Diplodia sp. menyerang bagian batang jeruk siam yang menyebabkan kulit batang atau cabang mengering hingga menimbulkan kematian pada tanaman jeruk (Wibowo dan Marsusi, 2003). Upaya pengendalian penyakit pada tanaman umumnya menggunakan pestisida sintetik. Penggunaan pestisida sintetik berdampak negatif sehingga perlu dikurangi dan diupayakan menggunakan pestisida nabati yang aman bagi lingkungan dan manusia. Salah satu bahan pestisida nabati berasal dari metabolit sekunder tumbuhan. Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan tumbuhan dapat digunakan sebagai bahan obat-obatan, pestisida nabati dan antimikroba. Menurut Achmad (1986), beberapa

metabolit sekunder dapat digunakan sebagai fungisida atau antibiotik untuk melindungi tanaman budidaya dari serangan jamur atau bakteri. Daun tumbuhan buas-buas (Premna serratifolia) sudah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai obat tradisional (Cardenas, 1999). Berdasarkan hal tersebut diduga tumbuhan P. serratifolia memiliki senyawa bioaktif yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan, antibakteri dan antifungi. Penelitian terhadap daun P. serratifolia sebagai antifungi untuk menghambat pertumbuhan jamur dari tanaman jeruk yang bergejala sakit belum pernah dilakukan. Oleh karena itu perlu adanya pengujian aktivitas antifungi ekstrak metanol daun P. Serratifolia terhadap pertumbuhan jamur Diplodia sp. yang diisolasi dari tanaman jeruk siam (C. nobilis) yang mengalami gejala busuk batang. Penelitian ini mengkaji aktivitas antifungi ekstrak metanol daun P. serratifolia terhadap pertumbuhan jamur Diplodia sp. dan mengetahui konsentrasi optimal ekstrak metanol daun P. 274

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279

serratifolia yang dapat memberikan penghambatan tertinggi untuk pertumbuhan jamur Diplodia sp. BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan selama 2 bulan dari bulan Juli hingga Agustus 2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi dan Laboratorium Bioteknologi Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura Pontianak. Rancangan Percobaan Penelitian menggunakan metode eksperimental Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 6 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan yang diberikan untuk setiap konsentrasi ekstrak metanol yaitu 25%, 50%, 75%, 100% (g/ml). Kontrol yang digunakan adalah kontrol negatif dengan media Potato Dextrose Agar (PDA) tanpa ekstrak dan DMSO (dimetil sulfoksida) 10% tanpa ekstrak. Prosedur Kerja Persiapan Sampel Sampel daun buas buas (P. serratifolia) basah sebanyak 4 kg dikeringanginkan. Setelah kering sampel dihaluskan menggunakan dry blender dan ditimbang dengan timbangan analitik. Pembuatan Ekstrak Daun Buas buas (P. serratifolia) Serbuk daun buas buas (P. serratifolia) sebanyak 500 g dimaserasi dengan metanol 1,5 L pada suhu ruang dan terlindung dari cahaya matahari langsung. Maserasi dilakukan selama 3 x 24 jam, setiap 1 x 24 jam dilakukan pengadukan menggunakan batang pengaduk dan disaring. Serbuk buas buas dimaserasi kembali dengan metanol baru sebanyak 500 ml. Ekstrak kemudian dikumpulkan menjadi satu dan diuapkan dengan rotary evaporator pada suhu 60oC dengan kecepatan putaran 100 rpm dan tekanan 0,06-0,08 Mpa selama ±5 jam. Ekstrak kental yang diperoleh ditimbang, disimpan dalam wadah steril, selanjutnya disimpan dalam desikator silika gel (Elin et al., 2006). Pembuatan Ekstrak Uji Ekstrak uji masing-masing perlakuan sebanyak 0,5 g, 1 g, 1,5 g, dan 2 g dilarutkan dengan 2 ml DMSO 10%. Kontrol pelarut menggunakan media PDA dan 2 ml DMSO 10%. Kontrol menggunakan media PDA tanpa menambahkan ekstrak.

Uji Fitokimia Uji fitokimia terhadap ekstrak daun P. serratifolia secara kualitatif meliputi pengujian alkaloid, saponin, terpenoid, dan flavonoid (Fransworth and Cordell,1976). Uji Aktivitas Antifungi Persiapan Kultur Murni Jamur Uji Biakan jamur Diplodia sp. dikultur dengan metode tanam langsung yaitu dengan cara diinokulasi menggunakan jarum ose steril dan dipindahkan secara aseptis ke dalam media PDA. Selanjutnya biakan murni diinkubasi di dalam inkubator pada suhu 25°C (Novriyanti et al., 2010). Pengujian Aktivitas Antifungi Penentuan aktivitas antifungi Diplodia sp. dilakukan dengan teknik peracunan makanan (poisoning food) (Dhingra dan Sinclair, 1985). Ekstrak daun P. serratifolia yang sudah ditimbang sesuai perlakuan, kemudian dilarutkan dalam 2 ml DMSO 10 %. Larutan ekstrak tersebut dituang ke dalam cawan petri kemudian ditambahkan media PDA 15 ml dan dibiarkan beku. Koloni jamur diinokulasi dengan metode tanam langsung menggunakan jarum ose steril pada bagian tengah media PDA. Media PDA yang sudah diinokulasi selanjutnya diinkubasi pada suhu 25°C selama 7 hari (Novriyanti et al., 2010). Pengamatan koloni jamur dilakukan pada hari ke tujuh dengan mengukur pertambahan diameter koloni jamur. Pengukuran dilakukan dengan cara membuat delapan buah garis bantu diameter yang saling tegak lurus satu sama lain di bagian atas cawan petri menggunakan penggaris (Gambar 1.) (Mori et al., 1997 dalam Kartika et al., 2003). Parameter Pengamatan Parameter yang diukur adalah diameter koloni jamur dari setiap perlakuan. Pengukuran diameter jamur dapat dihitung dengan menjumlahkan nilai diameter dari hasil pengukuran. Persentase penghambatan ekstrak daun P. serratifolia terhadap jamur Diplodia sp. dihitung pada hari ketujuh dengan rumus : P=

Dk −De Dk −A

x 100%

Keterangan : P = Persentase penghambatan (%) Dk = Diameter koloni jamur yang tumbuh pada perlakuan kontrol (cm)

275

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279 De = Diameter koloni jamur yang tumbuh pada perlakuan yang dicampur ekstrak daun buas buas dan diameter kontrol pelarut (cm) A = Diameter koloni jamur yang dinokulasikan pada awal pengujian (cm) (Modifikasi dari Mori et al., 1997 dalam Kartika, et al., 2003).

d1 d2 A d3 d4

B

d5 d6 d7 d8

Gambar 1. Skema Pengukuran Diameter Pertumbuhan Koloni Jamur. A : cawan petri, B : koloni jamur, d1- d8 : diameter (cm)

Analisis Data Data dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA) menggunakan SPSS 18. Apabila hasil data yang dianalisis menunjukkan beda nyata dilanjutkan dengan Uji Duncan pada taraf kepercayaan 95% (Gaspers, 1991).

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Hasil uji fitokimia ekstrak metanol daun P. serratifolia secara kualitatif menunjukkan bahwa daun P. serratifolia mengandung berbagai kelompok golongan senyawa metabolit sekunder (Tabel 1.). Hasil analisis nilai rerata diameter pertumbuhan jamur Diplodia sp. (F5,12 = 37,66 , p = 0,0001; ANOVA) dan hasil analisis nilai persentase penghambatan pertumbuhan jamur Diplodia sp. (F5,12 = 37,63 , p = 0,0001; ANOVA) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak metanol daun P. serratifolia berpengaruh nyata terhadap penghambatan pertumbuhan jamur Diplodia sp. Nilai rerata diameter koloni jamur Diplodia sp. yang rendah menunjukkan penghambatan yang tinggi (Gambar 2 dan 3). Perlakuan kontrol dan DMSO menunjukkan nilai diameter tertinggi yaitu

5,68 cm dan 5,66 cm sedangkan nilai persentase penghambatan menunjukkan nilai terendah yaitu 0% dan 0,57%. Konsentrasi ekstrak daun P. serratifolia terendah yaitu 25% sudah menunjukkan nilai diameter dan nilai persentase penghambatan yang berbeda nyata dengan perlakuan kontrol. Nilai diameter dan nilai persentase pada konsentrasi ekstrak 50% tidak berbeda nyata dengan konsentrasi ekstrak 75%. Konsentrasi ekstrak 100% mampu menghambat pertumbuhan jamur dengan nilai rerata diameter terkecil yaitu 1,31 cm dan nilai persentase penghambatan terbesar yaitu 93,31% (Gambar 3). Tabel 1. Hasil Uji Fitokimia Ekstrak Metanol Daun P. serratifolia Golongan Senyawa Metabolit Hasil Uji Sekunder Alkaloid Saponin

+ +

Terpenoid Flavonoid

+

Keterangan : (+) senyawa yang diuji terkandung dalam ekstrak (-) senyawa yang diuji tidak terkandung dalam ekstrak

Hasil pengujian ekstrak metanol daun P. serratifolia terhadap jamur Diplodia sp. menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak yang diberikan maka menghasilkan penghambatan pertumbuhan yang semakin besar. Penghambatan pertumbuhan ditunjukkan dengan koloni jamur yang semakin kecil (Gambar 4.C-F). Pembahasan Ekstrak metanol daun P. serratifolia mempunyai efek daya hambat terhadap jamur Diplodia sp. Efek daya hambat dapat diketahui dari rata-rata nilai diameter pertumbuhan koloni jamur Diplodia sp. dan nilai persentase penghambatan pada perlakuan yang diberi ekstrak (Gambar 2 dan 3). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelarut yang digunakan yaitu DMSO 10% tidak memberikan efek penghambatan terhadap jamur Diplodia sp. (Gambar 2, 3 dan 4B). Hal ini dikarenakan pelarut DMSO tidak bersifat toksik sehingga tidak memiliki efek menghambat terhadap pertumbuhan mikroba.

276

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279

Persentase Penghambatan (%)

Diameter Koloni (cm)

6 5 4 3 2 1 0

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Perlakuan (%) .

Perlakuan (%)

Gambar 2. Nilai Rerata Diameter Koloni Jamur Diplodia sp. Keterangan : huruf yang sama menunjukkan pengaruh yang sama atau tidak berbeda signifikan pada taraf kepercayaan 95%

a

b

a

Gambar 3. Persentase Penghambatan Ekstrak Daun P. serratifolia Terhadap Jamur Diplodia s. Keterangan : huruf yang sama menunjukkan pengaruh yang sama atau tidak berbeda signifikan pada taraf kepercayaan 95%

A

a

a

b

B

a b

b

b

D

C

a b

E

F

Gambar 4. Pertumbuhan Diameter Koloni Jamur Diplodia sp. Setelah 7 Hari Perlakuan. A. Kontrol ; B. DMSO ; C. Konsentrasi 25% ; D. Konsentrasi 50% ; E. Konsentrasi 75% ; F. Konsentrasi 100%. a : media PDA, b : diameter koloni jamur

Penghambatan pertumbuhan jamur Diplodia sp. disebabkan adanya senyawa metabolit sekunder yang terkandung di dalam daun P. serratifolia. Golongan senyawa metabolit sekunder yang terkandung dalam ekstrak adalah alkaloid, saponin dan flavonoid (Tabel 1). Menurut Rajendran (2010), ekstrak kulit batang P. serratifolia mengandung senyawa alkaloid, flavonoid, steroid dan saponin yang memiliki aktivitas antifungi

terhadap jamur Aspergillus flavus, Penicillium notatum dan Candida albicans. Robinson (1991) menyatakan bahwa kelompok senyawa alkaloid, flavonoid dan fenol memiliki aktivitas antifungi dengan merusak sel mikroorganisme uji. Senyawa metabolit sekunder dalam ekstrak daun P. serratifolia bersifat menghambat pertumbuhan jamur atau sebagai antifungi. Senyawa antifungi 277

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279

mempunyai berbagai mekanisme penghambatan terhadap sel jamur. Djunaedy (2008) menyatakan bahwa senyawa antifungi memiliki mekanisme kerja dengan cara menetralisasi enzim atau toksin yang terkait dalam invasi jamur, merusak membran sel jamur, menghambat sistem enzim jamur sehingga mengganggu terbentuknya apresorium dan haustorium, dan mempengaruhi sintesis asam nukleat dan protein. Perlakuan pada media PDA yang diberi ekstrak menghasilkan diameter koloni jamur Diplodia sp. lebih kecil dari perlakuan kontrol. Hal ini disebabkan adanya senyawa metabolit sekunder dalam ekstrak metanol daun P. serratifolia yang memiliki aktivitas sebagai antifungi. Waluyo (2008) menyatakan bahwa zat antifungi dapat mendenaturasi ikatan protein fungsional yang dapat merusak sel jamur. Salah satu golongan senyawa metabolit sekunder yang dapat mempengaruhi pertumbuhan jamur adalah golongan senyawa alkaloid. Golongan senyawa alkaloid dapat menginaktivasi fungsi material genetik, yaitu dengan cara menganggu pembentukan DNA dan RNA pada sel jamur (Aniszewki, 2007). Menurut Suprapta (1998), Golongan senyawa saponin yang terkandung dalam ekstrak metanol daun P. serratifolia memiliki kemampuan untuk mengikat sterol pada membran sel jamur, sehingga menyebabkan kerusakan pada membran sel jamur. Selain itu, senyawa ini juga mampu menghambat perkecambahan spora jamur. Golongan senyawa flavonoid merupakan kelompok senyawa terbesar di alam yang memiliki efek sebagai antibakteri dan antifungi karena mengandung senyawa fenol. Senyawa fenol yang terkandung dalam ekstrak metanol daun P. serratifolia memiliki mekanisme kerja merusak membran sel jamur. Senyawa fenol akan berikatan dengan ergosterol yang merupakan penyusun membran sel jamur sehingga menyebabkan terbentuknya suatu pori pada membran sel. Terbentuknya pori tersebut menyebabkan komponen sel jamur seperti asam amino, asam karboksilat, fosfat anorganik dan ester fosfat keluar dari sel hingga menyebabkan kematian sel jamur (Suryana, 2004). Pengujian ekstrak metanol daun P. serratifolia terhadap jamur Diplodia sp. menunjukkan hubungan nilai persentase penghambatan dengan tingkat aktivitas antifungi (Gambar 2 dan 3). Persentase penghambatan terkecil terhadap

pertumbuhan koloni jamur Diplodia sp. terdapat pada perlakuan konsentrasi ekstrak daun P. serratifolia 25% yaitu sebesar 42,59% dengan tingkat aktivitas sedang. Konsentrasi 100% merupakan konsentrasi yang mampu menghasilkan persentase penghambatan tertinggi terhadap pertumbuhan jamur Diplodia sp. yaitu sebesar 93,31% dengan tingkat aktivitas sangat kuat (Gambar 3). Menurut Pelczar dan Chan (2005), semakin tinggi konsentrasi ekstrak, maka semakin tinggi kandungan senyawa bioaktif yang terlarut sehingga akan meningkatkan kemampuan ekstrak dalam menghambat mikroba uji. Penghambatan pertumbuhan jamur Diplodia sp. tertinggi terdapat pada perlakuan dengan pemberian ekstrak metanol P. serratifolia 100% (Gambar 3 dan 4.F). Konsentrasi ekstrak yang tinggi mengandung senyawa metabolit sekunder yang lebih tinggi sehingga dapat memberikan daya hambat yang lebih besar. Kandungan senyawa antifungi yang lebih tinggi dalam ekstrak metanol daun P. serratifolia 100% dapat mengganggu struktur khusus hifa sel jamur patogen tumbuhan dan menghambat senyawasenyawa kimia yang dikeluarkan oleh jamur patogen untuk menginvasi sel tumbuhan. Jamur patogen tumbuhan melakukan penetrasi dengan hifa apresorium pada sel inang dan selanjutnya akan menginvasi dengan mensintesis senyawa kimia yang akan merusak sel inang (Semangun, 1996). Menurut Djafaruddin (1996) bahwa jamur patogen tumbuhan dapat mensintesis berbagai senyawa diantaranya enzim, toksin, zat tumbuh dan polisakarida yang digunakan untuk menyerang sel inang. Ekstrak metanol daun P. serratifolia kurang efektif dalam menghambat pertumbuhan jamur Diplodia sp. yang merupakan jamur patogen tanaman. Hal ini dikarenakan harus menggunakan konsentrasi ekstrak yang tinggi untuk menghambat pertumbuhannya. Nuraida (2011) menyatakan bahwa ekstrak biji kapas (Gossypium hirsitum) yang memberikan penghambatan terbesar terhadap pertumbuhan jamur patogen Rhizoctonia solani dicapai pada konsentrasi ekstrak 100%. Penghambatan terhadap pertumbuhan jamur patogen bukan tanaman tidak menggunakan konsentrasi yang tinggi. Hal ini sejalan dengan penelitian Rajendran (2010) yang menggunakan jamur uji bukan patogen tanaman. Konsentrasi ekstrak metanol kulit batang P. serratifolia yang digunakan dalam menghambat pertumbuhan 278

Protobiont 2014 Vol 3 (2) : 274 - 279

jamur Aspergillus flavus, Penicillium notatum dan Candida albican yaitu konsentrasi ekstrak 0,01%.

DAFTAR PUSTAKA Achmad, SA, 1986, Kimia Organik Bahan Alam, Karunika, Jakarta Agrios, GN, 1996, Ilmu Penyakit Tumbuhan, Terjemahan Munzir Busnia, Gadjah Mada University Press Aniszewki, T, 2007, Alkaloid-Secrets of Life, I8, Elsevier, Amsterdam Cardenas, LB, 1999, Premna L. In : de Padua, L.S., Bunyapraphatsara, N & Lemmens, R.H.M.J (Editors) : Plant Resources of South- East Asia No 12 10, Medicinal and Poisonous Plants 1, Backhuys Publishers, leiden, The Netherlands Dhingra, OD, & Sinclair, JB, 1985, Basic Plant Pathology Methods, CRC Press, Florida Djunaedy, A, 2008, ‘Aplikasi Fungisida Sistemik dan Pemanfaatan Mikoriza Dalam Rangka Pengendalian Patogen Tular Tanah Pada Tanaman Kedelai (Glycine max L.)’, Embryo, vol. 5, no. 2, hal. 1-9, diakses 07 Desember 2013, < http://pertanian.trunojoyo.ac.id/> Elin, EY, Suwendar & Ernita Ekawati, 2006, ‘Aktivitas Ekstrak Etanol Herba Seledri (Apium graveolens) dan Daun Urang Aring (Eclipta prostate L.) Terhadap Pityrosporum ovale’, Majalah Farmasi Indonesia, vol.17, no.3, hal. 1-7, diakses 26 November 2012, Fransworth, NR & Cordell, GA, 1976, ‘A Riview of Some Biologically Active Compounds Isolated from Plants as Reported in The 19741975 Literature’, Lloydia, vol. 39, hal. 420455, diakses 11 Desember 2012, Gaspers, 1991, Metode Perancangan Percobaan, CV Armico, Bandung Kartika, R, Syafi’I, W, dan Hanafi, M, 2003, ‘Aktivitas Antijamur Damar Mata Kucing’, Teknologi Hasil Hutan, vol. 16, no. 32, hal. 1: 7, diakses 22 Januari 2012, < http://jurnal.untan.ac.id/> Mori, M, Aoyama, M, Doi, S, Kanethosi, A & Hayashi, T, 1997, ‘Antifungal Activity of Bark Extract of Deciduous Trees’, Forestry Research, vol. 7, no 2, hal. 155-165, diakses 22 Januari 2012, Nuraida, E, 2011, ‘Uji Aktivitas Ekstrak Biji Kapas (Gossypium hirsitum) Terhadap Pertumbuhan jamur Rhizoctonia solani, Hayati, vol.6, no.6, hal. 11-14, diakses 25 Januari 2014, Novriyanti, E, Santosa, E, Syafii, W, Turjaman, M & Sitepu, IR, 2010, ‘Antifungal activity of wood extract of Aquilaria crassna Pierre ex Lecomte against agarwood-inducing fungi,

Fusarium solani’, Journal od Forestry Research, vol. 7, no. 2, hal. 155-165, di akses 26 Juni 2014, < http://forda-mof.pdf> Pelczar, MJ & Chan, ECS, 2005, Dasar-dasar Mikrobiologi, Jilid I, Penterjemah Ratna Sri Hadioetomo, UI Press, Jakarta Rajendran, R, 2010, ‘Antimicrobial Activity of Different Bark and Wood of Premna serratifolia Lin., Pharmacognosy’, vol. 1, no.1, hal. 1-9, diakses 11 Februari 2013, Robinson, T, 1991, Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi, ITB, Bandung Semangun, H, 1996, Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan, Gadjah Mada university Press, Yogyakarta Suprapta, DN, 1998, Mekanisme Ketahanan Jamur Terhadap Saponin, Majalah Ilmiah Fakultas Pertanian Universitas Udayana, Denpasar Suryana, I, 2004, Pengujian Aktivitas Ekstrak Daun Sirih (Piper betle Linn.) Terhadap Rhizoctonia sp. Secara In Vitro, Skripsi, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, Bogor Waluyo, L., 2008, Teknik Metode Dasar Mikrobiologi, Universitas Muhamadiyah Malang Press, Malang Wibowo, S & Marsusi, R, 2003, Mengenal Hama dan Penyakit Utama Tanaman Jeruk, Departemen Pertanian, Pontianak

279