ANALISIS KUALITATIF KETERDAPATAN KARBOFURAN DAN TURUNANNYA DALAM JAMUR KUPING HITAM (Auricularia polytricha) YANG DITANAM PADA MEDIA JERAMI PADI Jeffry Vembriarto1, Irma K. Kusumaningrum1, dan Neena Zakia1 1
Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Malang E-mail:
[email protected];
[email protected];
[email protected] ABSTRAK: Analisis keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya sebagai residu pestisida dalam jamur kuping hitam yang ditanam pada jerami padi tercemar pestisida Furadan 3GR, dilaporkan. Jamur kuping hitam diperoleh dari hasil budidaya dan analisis dilakukan secara kualitatif dengan GC-MS. Fraksi aseton hasil ekstraksi sampel jamur kuping hitam yang ditanam pada media jerami padi tercemar Furadan 3GR dengan dosis 30 g/3 kg jerami dan 60 g/3 kg jerami, dibandingkan dengan sampel ekstrak jamur kontrol. Hasil GC-MS fraksi aseton ekstrak jamur kuping hitam hasil budidaya pada dosis 30 g/3 kg jerami, menunjukkan tidak terdapat karbofuran dan/atau turunannya. Hasil GC-MS fraksi aseton ekstrak jamur kuping hitam hasil budidaya dengan dosis 60 g/3 kg jerami, terdapat karbofuran serta senyawa turunannya yaitu 7-fenol-3-hidroksikarbofuran. Kata-kata kunci: jamur kuping hitam, karbofuran, turunan karbofuran, jerami padi ABSTRACT: Analysis carbofuran and its derivatives as a residue of pesticides in black ear mushrooms cultivated on rice straw tainted pesticides Furadan 3GR, have been reported. Black ear mushrooms obtained from cultivation and the analysis conducted in a qualitative manner with GC-MS. Acetone fraction as the result samples black ear mushrooms extraction which was cultivated on rice straw media contaminated Furadan 3GR with doses 30 g/3 kg and 60 g/3 kg, compared with samples extract mushrooms control. The result of GC-MS fraction acetone extract of black ear mushrooms cultivated on rice straw media with a doses of Furadan 30 g/3 kg, show there is not carbofuran and/or its derivatives. The result of GC-MS fraction acetone extract black ear mushrooms cultivated on rice straw media with a doses of Furadan 60 g/3 kg indicating the existence carbofuran and its derivative, 7-phenol-3hydroxycarbofuran. Key words: black ear mushrooms, carbofuran, carbofuran derivatives, rice straw
Jamur kuping hitam (Auricularia polytricha) merupakan jamur konsumsi yang banyak diminati masyarakat. Jamur kuping hitam memperoleh bahan makanan dengan menyerap nutrien dari media tanamnya seperti serbuk gergaji, jerami padi, dan bahan organik dengan kandungan selulosa tinggi. Jerami padi paling mudah didapatkan karena jumlahnya yang melimpah. Namun penggunaan pestisida karbofuran Furadan 3GR pada tanaman padi dapat menimbulkan residu pestisida pada jerami padi maupun butir padi dalam bentuk senyawa pestisida maupun turunannya (Tejada dkk, 1990. & EPA, 2006). Widiastuti dkk, (2005) telah menemukan karbofuran pada sampel jerami padi sebesar 12,3-44,7 ppb di wilayah Jawa Tengah. Pemakaian pestisida karbofuran pada tanaman padi di sawah ditemukan residu karbofuran dalam bentuk senyawa turunannya pada jerami dan butir padi. Senyawa turunan karbofuran yang ditemukan, antara lain senyawa 2,3-dihidro-3-hidroksi-2,2-dimetilbenzofuran-7-il metilkarbamat, 2,3-dihidro2,2-dimetil-3-oksobenzofuran-7-il metilkarbamat, 2,3-dihidro-2,2-dimetil-3-oksobenzofuran-7-il metilkarbamat, dan 2,3-dihidro-5-hidroksi-2,2-dimetilbenzofuran-7-ol (Tejada dkk, 1990). Senyawa karbofuran dan turunannya, antara lain 2-hidroksi-3-(3metilpropan-2-ol) fenol dan 2,3-dihidro-2,2-dimetilbenzofuran-3,7-diol (7-fenol-31
2
hidroksikarbofuran) telah ditemukan pada jamur Mucor ramannianus (Seo dkk, 2007). Xiao-ling dkk, (2010) telah menemukan residu pestisida golongan piretroid pada jamur Auricularia auricula. Keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya dalam bahan pangan dikonsumsi manusia dapat menimbulkan keracunan, gangguan kulit, pernafasan, dan mulut/saluran pencernaan, serta menghambat kerja enzim asetilkolinesterase (AChE) saraf otak jika kadarnya di atas 0,002 mg/kg (Hayes, 2001). Apabila jerami padi sebagai media tanam tercemar pestisida Furadan 3GR maka dikhawatirkan jamur kuping hitam akan terdapat karbofuran dan/atau turunannya akibat proses adsorpsi. Dalam artikel ini, dilaporkan hasil analisis keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya dalam ekstrak jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi yang diberi pestisida Furadan 3GR. Tujuan penelitian adalah mengetahui keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya dalam jamur kuping hitam yang ditanam pada jerami padi tercemar pestisida Furadan 3GR dengan dosis sesuai kemasan. Dosis kontaminasi pestisida disesuaikan pada dosis normal (5-10 g/m2) dan di atas dosis yang disarankan pada kemasan. Jamur kuping hitam diperoleh dari hasil budidaya dengan jerami padi sebagai campuran media tanam yang kemudian diekstraksi. Identifikasi secara kualitatif dengan GC-MS dilakukan pada fraksi aseton ekstrak jamur kuping hitam. METODOLOGI Keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya dalam jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi tercemar pestisida Furadan 3GR dianalisis secara kualitatif. Furadan 3GR merupakan pestisida berbahan aktif karbofuran. Hasil ekstraksi kemudian difraksinasi sehingga diperoleh fraksi jamur kuping hitam yang selanjutnya dianalisis dengan GC-MS. (1) Pembuatan media tanam dan Budidaya Jamur Kuping Hitam Jerami padi organik dipotong kecil-kecil dan direndam dalam air selama 3x24 jam, setiap kali perendaman air diganti. Jerami padi kemudian dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama dan kedua direndam dalam pestisida Furadan 3GR yang dilarutkan dalam 10 liter air, berturut-turut sebanyak 30 g/3 kg jerami dan 60 g/3 kg jerami. Bagian ketiga tidak direndam dalam pestisida Furadan 3GR. Sebanyak 3 kg masing-masing bagian jerami dicampur dengan 3 kg serbuk gergaji dan 1,92 kg bekatul, 0,96 kg tepung jagung, 0,12 kg TSP, dan 0,12 kg kapur hingga homogen. Selanjutnya campuran media masing-masing dikomposkan selama 2x24 jam dan dimasukkan dalam baglog. Setelah itu, semua baglog disterilisasi pada penguapan 70°C selama 8 jam. Baglog diinokulasi dengan bibit jamur kuping hitam dan diinkubasi pada 28-30°C dalam kumbung jamur, kemudian dibudidayakan pada 25-33°C (Hendritomo, 2010). (2) Preparasi dan Ekstraksi Sampel Jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi sebagai campuran media tanam yang direndam pestisida Furadan 3GR sebanyak 30 g/3 kg disebut sampel K1, sedangkan yang direndam sebanyak 60 g/3 kg disebut sampel K2. Jamur hasil budidaya dengan jerami padi yang tidak direndam pestisida Furadan 3GR sebagai kontrol. Jamur kuping hitam sampel K1, sampel K2, dan kontrol kemudian dicuci dan dikeringkan pada suhu kamar. Selanjutnya jamur kuping hitam masing-masing sampel dipotong kecil-kecil. Sebanyak 25 g sampel K1, sampel K2, dan kontrol dimaserasi dengan pelarut metanol. Maserasi dilakukan berulang hingga fasa metanol tak berwarna.
3
Selanjutnya dipisahkan ekstrak jamur dari ampasnya. Ekstrak yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan cara diangin-anginkan dan ditimbang. Ekstrak pekat sampel K1, sampel K2, dan kontrol dilakukan fraksinasi dengan penambahan n-heksana sebanyak 20 mL kemudian diaduk-aduk, didiamkan, dan didekantasi. Penambahan 20 mL n-heksana dilakukan berulang hingga fasa n-heksana tidak berwarna. Ekstrak dalam fraksi n-heksana disimpan sedangkan ekstrak yang tidak larut dalam n-heksana. Ekstrak yang tidak larut tersebut ditambah dengan 15 mL aseton kemudian diaduk-aduk, didiamkan, dan didekantasi. Penambahan 15 mL aseton dilakukan berulang hingga fasa aseton tidak berwarna. Ekstrak yang tidak larut dalam aseton disimpan sedangkan ekstrak dalam fraksi aseton ditambah dengan 0,5 g Na 2SO4 anhidrat. Selanjutnya disaring untuk memisahkan fraksi aseton dari Na2SO4. (3) Identifikasi Sampel Identifikasi komponen dari fraksi aseton ekstrak jamur kuping hitam sampel K1, sampel K2, dan kontrol menggunakan GC-MS QP2010S-Shimadzu dengan kondisi sebagai berikut: jenis kolom Agilentj%w DB-1, panjang kolom 30 m, temperatur oven kolom 200°C selama 4 menit kemudian dinaikkan hingga 300°C dengan laju rata-rata 10°C/menit, gas pembawa helium dan temperatur injeksi 310°C dengan tekanan 49.1 kPa sedangkan temperatur detektor adalah 250°C. HASIL DAN PEMBAHASAN (1) Pembuatan media tanam dan Budidaya Jamur Kuping Hitam Budidaya jamur kuping hitam dengan campuran media jerami padi, diperoleh jamur kuping hitam siap panen setelah tiga bulan. Jamur kuping hitam segar hasil budidaya berwarna coklat kemerahan dan bentuk elastis. (2) Preparasi dan Ekstraksi Sampel Hasil preparasi sampel K1, sampel K2, dan kontrol diperoleh sampel jamur kuping hitam kering berwarna hitam kemerahan. Proses maserasi sampel dengan metanol dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Rendemen ekstrak hasil maserasi sampel K1, sampel K2, dan kontrol, berturut-turut sebesar 1,52%, 1,74%, dan 1,36%. Penambahan 20 mL n-heksana dalam ekstrak pekat hasil maserasi dilakukan sebanyak tujuh kali sedangkan penambahan 15 mL aseton dalam ekstrak yang tidak larut nheksana dilakukan sebanyak delapan kali pengulangan. Fraksi aseton ekstrak sampel K1, sampel K2, dan kontrol kemudian dipekatkan dan selanjutnya dianalisis. (3) Identifikasi Sampel Fraksi aseton ekstrak jamur kuping hitam sampel K1, sampel K2, dan kontrol selanjutnya dianalisis secara kualitatif dengan GC-MS. Hal ini dikarenakan karbofuran dan turunannya memiliki kelarutan dalam pelarut aseton sebesar 150 mg/L (EPA, 2006). Diharapkan dapat diketahui kemungkinan terbesar keterdapatan karbofuran dan/atau turunannya dalam fraksi aseton. Kromatogram fraksi aseton sampel K1, sampel K2, dan kontrol hasil analisis GC-MS, berturut-turut ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar 2, dan Gambar 3.
4
Gambar 1. Kromatogram Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Sampel K1
Gambar 2. Kromatogram Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Sampel K2
Gambar 3. Kromatogram Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Kontrol
Berdasarkan ketiga kromatogram dapat diketahui banyaknya komponen dalam fraksi aseton sampel K1, sampel K2, dan kontrol dari puncak-puncak yang muncul. Untuk mengetahui identitas senyawa dari masing-masing puncak dalam kromatogram maka dilakukan analisis spektrum massa tiap-tiap puncak. Analisis identitas senyawa pada spektrum massa dibatasi pada komponen senyawa yang dominan dari masingmasing kromatogram dan kemiripan spektrum massa yang dicari berdasarkan indeks kemiripan, kesamaan ion molekul, dan puncak dasar (Matsjesh & Runtuwene, 2002). Identitas komponen senyawa hasil analisis spektrum massa tiap-tiap puncak pada kromatogram sampel K1, sampel K2, dan kontrol berdasarkan ciri-ciri tersebut disajikan pada Tabel 1.
5 Tabel 1. Identitas Senyawa dalam Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Sampel K1, Sampel K2, dan Kontrol Hasil GC-MS Identitas Senyawa yang Persentase Area Ditunjukkan oleh Library Kontrol (%) Sampel K1 (%) Metil Heksadekanoat 7,99 Metil Risinoleat 8,53 4,79 Dioktil Heksandioat 18,77 3,93 Dioktil 1,2-benzendikarboksilat 43,37 7-fenol-3-hidroksikarbofuran Karbofuran 3β,22E-ergosta-5,7,22-trien-3-ol Keterangan: tanda (-) menunjukkan senyawa tidak ditemukan pada kromatogram
Sampel K2 (%) 26,13 6,19 58,70 3,22
Berdasarkan hasil analisis identitas senyawa pada spektrum massa sesuai Tabel 1 diketahui bahwa pada spektrum massa fraksi aseton sampel K2 yaitu jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi yang diberi pestisida Furadan 3GR dengan dosis 60 g/3 kg, terdapat senyawa 2,3-dihidro-2,2-dimetilbenzofuran-7-il metilkarbamat (karbofuran) dan turunannya 2,3-dihidro-2,2-dimetilbenzofuran-3,7-diol (7-fenol-3hidroksikarbofuran). Spektrum massa yang mengindikasikan keterdapatan karbofuran dan 7-fenol-3-hidroksikarbofuran setelah dibandingkan dengan library, disajikan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
(a)
(b) Gambar 4. Spektrum Massa Karbofuran (a) Spektrum Massa Karbofuran Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Sampel K2 (b) Spektrum Massa Karbofuran Menurut Library Wiley229.LIB
6
(a)
(b) Gambar 5. Spektrum Massa 7-fenol-3-hidroksikarbofuran (a) Spektrum Massa 7-fenol-3hidroksikarbofuran Fraksi Aseton Ekstrak Jamur Kuping Hitam Sampel K2 (b) Spektrum Massa 7-fenol-3-hidroksikarbofuran Menurut Library Wiley229.LIB
Spektrum massa yang menunjukkan identitas senyawa karbofuran muncul puncak m/z 221, 164, 131, 122, 103, 91, 77, 58, 51, dan 39 dengan puncak dasar adalah m/z 164. Spektrum massa senyawa 7-fenol-3-hidroksikabofuran muncul puncak m/z 180, 161, 147, 137, 121, 109, 91, 81, 65, 53, dan 39 dengan puncak dasar adalah m/z 137. Diduga keterdapatan karbofuran dalam sampel jamur K2 dikarenakan jamur kuping hitam mengadorpsi pestisida Furadan 3GR yang terdapat pada media tanam sebagai residu pestisida. Keterdapatan senyawa 7-fenol-3-hidroksikarbofuran diduga dikarenakan jamur kuping hitam mengadsorpsi 7-fenol-3-hidroksikarbofuran atau dikarenakan karbofuran mengalami metabolisme dalam badan jamur kuping hitam sehingga diperoleh senyawa turunan berupa senyawa hasil reaksi, yaitu 7-fenol-3hidroksikarbofuran. PENUTUP Fraksi aseton sampel jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi yang diberi pestisida Furadan 3GR dengan dosis 60 g/3 kg jerami, ditemukan adanya karbofuran dan turunannya yaitu 7-fenol-3-hidroksikarbofuran. Fraksi aseton sampel jamur kuping hitam hasil budidaya pada jerami padi yang diberi pestisida Furadan 3GR sebanyak 30 g/3 kg jerami, tidak ditemukan adanya karbofuran maupun turunannya. DAFTAR RUJUKAN Environmental Protection Agency. 2006. Interim Reregistration Eligibility Decision Carbofuran. US Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs. (Online), (www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/carbofuran_ired.pdf), diakses tanggal 15 Oktober 2012. Hendritomo, H.I. 2010. Jamur Konsumsi Berkhasiat Obat. Yogyakarta: Lily Publisher. Matsjeh, S. & Runtuwene, J.S. 2002. Isolasi dan Identifikasi Senyawa Antibakteri dari Ganggang Laut Dictyoata dichotoma (Hudson) Lamoroux. Buletin of the Indonesian Society of Natural Products Chemistry, (2): 56-60.
7
Hayes, W. 2001. Principles and Methods of Toxicology 4th Edition. London: Taylor and Francis. Seo, J., Jeon, J., Kim, Sang-Don., Kang, S., Han, J. & Hur, Hor-Gil. 2007. Fungal Biodegradation of Carbofuran and Carbofuran Phenol by the Fungus Mucor ramannianus: Identification of Metabolites. Water Science & Technology, 55 (1-2): 163-167. Tejada, A.W., Calumpang, S.M.F. & Magallona, E.D. 1990. The Rate of Carbofuran in Rice-Fish and Livestock Farming. Trop. Pest. Manage., 36 (3): 237-243. Widiastuti, R., Indraningsih. & Gholib, D. 2005. Penelitian Terkait Deteksi Cemaran dan Residu dalam Pakan Ternak. Bogor: Balai Penelitian Veteriner. Xiao-ling, J., Ai-tao, Q. & Ling, W. 2010. An Analytical Method for the Multi-Residue Determination of 7 Pyrethroids Pesticides in Auricularia auricula by Gas Chromatography. CNKI, 255-262.