SENYAWA TERPEN DALAM KARANG LUNAK ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA)

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV, Nomor 2 : 77 - 84

ISSN 0216-1877

SENYAWA TERPEN DALAM KARANG LUNAK ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA) oleh ANNA E. W. MANUPUTTY

1)

ABSTRACT TERPENOID OF SOFT CORALS ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA ). Soft corals are one of the most important group of animals on the coral reef area. They produce natural compounds that play important roles in their ecology. The majority of their products belong to the chemical class called terpenes. This compound is toxic. It can be released and distributed into the water colum. Some soft corals do in fact suffer local mortality from hard corals by direct contact or tissue necrosis and growth retardation without contact. The terpenes role as allelopathic agents. The other functions are as anti-predatory in competition for space and in reproduction. The main species which is known has the highest toxicity is Sinularia flexibilis (QUOY & GAIMARD). wan-hewan lain yang hidup di terumbu karang yang sama (KONISHI1981). Sisi lain dari kehidupan hewan ini yaitu sifat allelopatik yang dimilikinya. Di satu pihak sifat ini menguntungkan bagi hewan itu sendiri, tetapi merugikan bagi hewan lain di sekitarnya karena dapat menghambat pertumbuhan bahkan mematikan hewan lain terutama yang hidup melekat di sekitarnya (SAMMARCO et al 1983). Cara mematikan ini dilakukan dengan jalan mengeluarkan zat beracun yang terdiri dari senyawa organik yang disebut terpen. Beberapa pakar telah berhasil mengektraksi senyawa terpen dari beberapa marga karang lunak seperti Sinularia, Lobophytum, Sar-

PENDAHULUAN Karang lunak (Alcyonaria) tersebar luas di perairan Indo-Pasifik. Dalam suatu ekosistem terumbu karang, kedudukannya menempati urutan kedua sesudah karang batu, jika ditinjau dari jumlah jenis serta ukuran koloninya. Peranannya selain sebagai salah satu hewan penyusun ekosistem terumbu karang, karang lunak merupakan hewan pemasok terbesar senyawa karbonat yang berguna bagi pembentukan terumbu. Hal ini telah terbukti sejak diketemukannya sejumlah besar spikula berkapur di dalam jaringan tubuhnya, yang tidak ditemukan pada he-

77

Oseana, Volume XV No. 2, 1990


pen. Para pakar telah dapat membuktikan darimana asalnya senyawa tersebut.

cophyton, Xenia dan Clavularia (TURSCH et al 1978, COLL et al 1982, 1983). Dari beberapa percobaan di alam telah dibuktikan bahwa jenis-jenis hewan yang mengandung senyawa terpen yang toksis dapat mematikan biota lain di sekitarnya, baik secara kontak langsung atau berdekatan (SAMMARCO et al 1983). Demikian pula dengan hasil-hasil percobaan di laboratorium oleh BAKUS (1981) menunjukkan bahwa 88% dari ekstrak karang lunak terbukti mengandung zat yang bersifat racun terhadap ikan.. Tulisan ini mengetengahkan beberapa karang lunak yang mengandung senyawa terpen, terutama dari marga Sinularia, Lobophytum, dan Xenia, serta pengaruh allelopatiknya terhadap biota di sekitarnya terutama karang batu.

Sejak diketahuinya sampai seberapa jauh golongan Coelenterata dapat hidup bersimbiosa dengan zooxanthella yaitu sejenis alga uniseluler, para pakar mulai mendugaduga darimana asalnya senyawa terpen tersebut. Dalam hal ini jenis zooxanthella yang ditemukan ialah Gymnodinium microadriaticum Freudenthal. Ada tiga kemungkinan yaitu pertama dihasilkan oleh polip karang sendiri, kedua oleh zooxanthella sendiri dan ketiga dihasilkan oleh keduanya yaitu hasil asosiasi polip karang dengan zooxan.thella. Dengan mengisolasi salah satu simbion belum dapat dibuktikan asalnya senyawa tersebut, karena senyawa yang dihasilkan oleh salah satu partner diperkirakan dapat langsung dipindahkan ke partner yang lain. Cara lain ialah dengan mencoba mengekstraksi kristal krasin asetat dari jaringan tubuh sejenis gorgonia yaitu Pseudoplexaura porosa. Pada jenis ini telah diketahui bahwa kerjasama antara zooxanthella dengan polipnya dapat menghasilkan senyawa krasin asetat. Percobaan selanjutnya membuktikan bahwa senyawa terpen ditemukan dalam bentuk sesquiterpen dalam tubuh zooxanthella yang diisolasi. Senyawa sesquiterpen ini juga terbukti dihasilkan oleh jaringan tubuh gorgonia tadi. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa sesquiterpen dihasilkan oleh polip gorgonia sedangkan senyawa terpen lainnya yaitu diterpen dihasilkan oleh zooxanthella. Peranan zooxanthella dalam memproduksi terpen didukung oleh kenyataan bahwa di laboratorium terpen dideteksi hanya pada hewan-hewan yang hidup bersimbiosa dengan alga uniseluier tadi. Jenis-jenis hewan yang kurang atau tidak mengandung alga ini tidak dapat menghasilkan senyawa terpen. Sebagai contoh senyawa eunicellin ditemukan pada jenis

ASAL MULA SENYAWA TERPEN PADA KARANG LUNAK

Terpen merupakan suatu kelompok senyawa kimia dari golongan hidrokarbqn isometik yang mempunyai rumus molekul C JQ H^. Senyawa ini umumnya ditemukan dalam minyak esensial atau minyak asiri dari tumbuh-tumbuhan yang berdaun harum seperti ekaliptus atau dalam bentuk terpentin dari sebangsa pinus, damar, karet dan sebagainya. Senyawa ini berbau harum atau wangi dan sering digunakan dalam industri farmasi terutama dalam pembuatan obat-obat antibiotika, anti-jamur dan anti-tumor. Karang lunak umumnya mempunyai bau atau aroma yang tajam. Hal ini dapat dibuktikan pada waktu hewan tersebut baru diambil dari laut. Telah diketahui bahwa senyawa terpen hanya dihasilkan oleh golongan tumbuh-tumbuhan, sehingga menjadi suatu pertanyaan bila diketahui karang lunak juga dapat menghasilkan senyawa ter-

78



tubuh karang lunak lentur dan lunak. Hidupnya menetap dan melekat di dasar sehingga tidak dapat menghindari serangan predator. Selain itu tubuhnya kaya akan unsur-unsur nutrisi yang penting seperti protein, lemak, dan karbohidrat,yang merupakan sumber makanan yang bernilai tinggi bagi predator. Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa 50% dari ekstrak senyawa terpen ini bersifat racun (COLL & SAMMARCO, 1986). Hal ini telah dibuktikan dengan jalan memberikan hasil ekstrak dari sejumlah karang lunak yang hidup di perairan Great Barrier Reef kepada sejenis ikan pemakan nyamuk (Gambusia affinis).

gorgonia Eunicella stricta, tapi tidak ditemukan pada jenis gorgonian E. stricta var aphyta yang hidup di laut dalam. Hal ini disebabkan tempat hidupnya tidak dijangkau oleh sinar matahari yang diperlukan oleh alga ini untuk berfotosintesa. Berbagai penelitian telah dilakukan terhadap kandungan terpen pada berbagai jenis Coelenterata. Banyaknya kandungan zooxanthella di dalam jaringan tubuh je-nisjenis tersebut mempengaruhi baik pro-duksi maupun ciri khas kimiawi senyawa terpen yang dihasilkannya. Senyawa terpen yang terdapat dalam jenis hewan yang ber-beda mempunyai struktur kimia yang ber-beda pula.. Faktor lain yang mempengaruhi ciri khas kimiawi terpen tersebut ialah faktor geografi. Sebagai contoh, 5. flexibilis yang hidup di perairan Maluku dengan yang hidup di perairan Great Barrier Reef mengandung senyawa terpen yang berbeda (TURSCH etal 1978).

Tingkat toksisitas pada masing-masing suku sampai ke jenis bervariasi dari menghambat, merusak sampai mematikan predator. Demikian pula hubungannya dengan tekstur tubuh karang lunak. Pada jenis tertentu yaitu yang tubuhnya lentur karena kandungan spikulanya sedikit, mengandung senyawa terpen yang tingkat toksisitasnya tinggi seperti marga Xenia, Heteroxenia dan S. flexibilis. Sedangkan pada jenis-jenis yang teksturnya kaku, merambat dan agak keras karena mengandung banyak spikula yang besar-besar bahkan mencuat ke luar dinding tubuh, mengandung senyawa terpen dengan tingkat toksisitas yang rendah seperti S. dura dan Dendronephthya sp. Spikula-spikula ini melindungi polip maupun koloni terhadap serangan predator. Beberapa predator khusus seperti Ovula ovum dan Phyllodedesmium longicirra hidupnya bersimbiose dengan karang lunak dan bersifat komensalis.

FUNGSI SENYAWA TERPEN PADA KARANG LUNAK BAKUS (1981) menyatakan bahwa tingkat toksisitas senyawa terpen berhubungan dengan jenis biota yang hidup menetap dan melekat di dasar atau biota yang bergerak lambat. Umumnya senyawa terpen dalam tubuh karang lunak berfungsi sebagai pelengkap kegiatan fisik, mengingat tekstur tubuhnya yang lunak dan lentur. Beberapa fungsi dan peranan terpen pada karang lunak dijelaskan selanjutnya. Terpen sebagai racun untuk melawan predator Pada umumnya di perairan terumbu karang hidup bermacam-macam predator karang lunak seperti ikan, krustasea, ekhinodermata dan Iain4ain. Secara morfologi

Terpen sebagai senyawa untuk menyelamatkm makanan dari biota lain. Senyawa terpen berbau harum dan juga mempunyai rasa yang enak, tetapi dibalik semua ini terkandung racun yang dapat

79



membinasakan biota lain. Beberapa percobaan telah dilakukan untuk menguji apakah ekstrak karang lunak juga dapat mempengaruhi makanan ikan. Hal ini dilakukan dengan jalan mencampur hasil ekstrak karang lunak dalam konsentrasi yang berbeda-beda dengan makanan ikan. Hasil lain yang diperoleh menunjukkan bahwa 90% makanan yang dicampur dengan hasil ekstrak pada konsentrasi tinggi akan dihindari ikan. Demikian pula dengan makanan yang dicampuri ekstrak konsentrasi rendah, 55% dari makanan ini juga dihindari ikan. Dari percobaan ini disimpulkan bahwa karang lunak dengan senyawa terpennya berpengaruh terhadap makanan ikan. Jadi dengan perantaraaan bau atau aroma yang dikeluarkan oleh karang lunak ke dalam air laut di sekitarnya, dapat menghalang-halangi biota lain yang mencari makan di tempat tersebut. Bau atau aroma ini merupakan daya tarik tersendiri bagi biota-biota lain. Beberapa karang lunak yang berbau tidak enak tidak berbahaya, sedangkan yang berbau harum dapat mematikan.

untuk merebut ruang lingkup. Karang lunak tidak memiliki sel penyengat tetapi memiliki senyawa terpen yang bersifat racun. Beberapa karang lunak dengan bantuan terpen dapat melemahkan bahkan mematikan biota sesil yang hidup di sekitarnya, seperti karang batu atau karang lunak jenis lainnya. Beberapa percobaan telah dilakukan di perairan Great Barrier Reef dengan jalan menempatkan koloni-koloni karang lunak jenis Lobophytum pauciflorum (L) dan Xenia sp. (X) yang berdekatan dan bersentuhan dengan koloni karang batu Porites andrewsi (Po) dan Pavona cactus (Pa), (Gambar 1). Ternyata pada perlakuan karang lunak yang bersentuhan langsung dengan karang batu, karang batunya akan mati (Gambar 1 A, C, D). Demikian pula yang diletakkan berdekatan satu dengan lainnya tapi tidak bersentuhan (Gambar 1 B), juga mengakibatkan kematian bagi karang batu. Kemampuan senyawa terpen pada karang lunak untuk bersaing dalam merebut ruang lingkup dapat berakibat menghambat pertumbuhan, mematikan jaringan karang batu secara perlahan-lahan (tissue necrosis) dalam keadaan tidak bersentuhan. Sedangkan bila bersentuhan, dapat secara cepat mematikan karang batu. Keadaan seperti ini yang disebut allelopatik, yaitu kemampuan suatu jenis biota untuk menghambat atau mematikan biota lain di sekitarnya secara langsung dengan menggunakan senyawa beracun. Setelah mematikan karang batu daerah di sekitarnya langsung dikuasai oleh karang lunak.

PERANAN TERPEN DALAM MEREBUT RUANG LINGKUP

Biota-biota lain yang hidup melekat di terumbu karang mempunyai mekanisme tersendiri untuk merebut ruang lingkup hidupnya. Karang batu misalnya dapat menggunakan sel penyengat (nematosis) untuk membunuh biota lain yang bertetangga dengannya. Hal ini merupakan salah satu cara

80



Senyawa terpen berperan dalam siklus reproduksi seksual terutama dalam proses pematangan gonad. Hal ini terlihat pada kandungan terpen yang meningkat pada waktu ovulasi. Demikian pula konsentrasi terpen meninggi dalam telur pada saat dilepaskan ke air, sampai menjadi planula kemudian melekat di dasar. Konsentrasinya semakin menurun pada waktu musim kawin berakhir. Hal ini membuktikan bahwa senyawa tersebut membantu dalam proses fertilisasi sampai perlekatan dan pertumbuhan larva. Secara ringkas fungsi-fungsi dari senyawa terpen pada karang lunak dapat dilihat dalam skema pada Gambar 2. Beberapa jenis senyawa terpen yang sering terdapat dalam tubuh karang lunak disajikan dalam Tabel 1.

PENGARUH SENYAWA TERPEN DALAM PROSES REPRODUKSI

Karang lunak diketahui berkembang biak dengan tiga cara yaitu : — fertilisasi eksternal, yaitu telur yang dibuahi tetap tinggal pada permukaan tubuh. — fertilisasi eksternal, yaitu telur yang dibuahi akan berkembang menjadi planula yang planktonis. — reproduksi aseksual dengan pelebaran atau pertumbuhan koloni, dan fragmentasi.

81



82



pada jarak terdekat dengan koloni karang lunak ini tidak ada karang batu atau karang lunak lainnya. Sedangkan karang batu yang terdekat yaitu Pavona cactus mulai mengalami hambatan pertumbuhan. Sisi lain dari senyawa terpen dari jenis ini ialah dengan berhasil diekstraksinya senyawa Sinularin dan Dihydro sinularin, yang akhir-akhir ini diketahui sebagai senyawa anti-kanker dari laut (WEINHEIMER et al. 1977). Penelitian selanjutnya tentang senyawa anti-kanker ini perlu dilanjutkan.

Salah satu jenis karang lunak yang mempunyai kandungan terpen yang sangat beracun dan dapat mematikan karang batu baik secara kontak langsung atau berdekatan letaknya ialah Sinularia flexibilis. COLL et al. (1982 ) telah mengisolasi senyawa terpen beracun dari perairan di sekitar karang lunak jenis ini dan mencatat bahwa pertumbuhan karang batu akan terhambat, terjadi pada jarak 30 cm dari karang lunak. Pada jarak ≤ 15 cm akan terjadi kematian (Gambar 3). Sifat allelopatik dari jenis ini sangat tinggi. Pada gambar tersebut tampak jelas bahwa

Gambar 3. Hambatan pertumbuhan Pavona cactus akibat sifat allelopatik dari Sinularia flexibilis. (SAMM ARCO et al 1983).

83



KONISHI, K., 1981. Alcyonarian spiculite : Limestone of soft corals. Proc. of the Fourth Int. Coral Reef Sym. 1 : 643 649. SAMMARCO, P.W., J.C. COLL, S. LA BARRE, and B. WILLIS, 1983. Competitive strategies of soft corals (Coelenterata : Octocorallia) : allelophatic effects on selected scleractinian corals. Coral Reef 7 ( 3 ) : 173-178. TURSCH, B., J.C. BRAEKMAN, D. DALOZE and M. KASIN, 1978. Terpenoid from Coelenterata. In : Scheuer P.J. (ed.). Marine Natural Products, Chemical and Biological Perspectures II Academic Press N.Y.: 247 - 296. WEINHEIMER, A.J., J.A. MATSON, H.M. BILAYET and D. van der HELM, 1977. Marine anticancer agents Sinularin and Dihydro Sinularin, new cembranolide diterpenes from the soft coral Sinularia flexibilis, Tetrahedron Lett. : 2923 2926.

DAFTAR PUSTAKA

BAKUS, G.J., 1981 Chemical defence mechanisms on the Great Barrier Reef, Australia. Science 211 : 497 - 499. COLL, J.C., B.F. BOWDEN, D.M. TAPIOLAS, and W.C. DUNLAP, 1982. In situ : Isolation of allelochemicals released from Soft corals (Coelenterata; Octocorallia) : a totally submersible sampling apparatus. J. Exp. Mar. Biol Ecol 60 : 293 299. COLL, J.C., B.F. BOWDEN, D:M. TAPIOLAS, R.H. WILLIS, P. DJURA, M. STEAMER and L. TROTT, 1983. The terpenoid chemistry of soft corals and its implications. Tetrahedron 41 (6) : 1083-1092. COLL, J.C., and P.W. SAMMARCO, 1986. Soft corals : Chemistry and ecology. Oceanus 29 (2) : 33-37.

84


SENYAWA TERPEN DALAM KARANG LUNAK ( OCTOCORALLIA : ALCYONACEA)

Recommend Documents