UJI POTENSI LARVASIDA FRAKSI EKSTRAK DAUN Clinacanthus nutans L. TERHADAP LARVA INSTAR III NYAMUK Aedes aegypti
ADE ANDRIANI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
ABSTRAK ADE ANDRIANI. Uji Potensi Larvasida Ekstrak Daun Dandang Gendis Terhadap Larva Nyamuk Instar III Aedes aegypti. Dibimbing oleh DUDI TOHIR dan UPIK KESUMAWATI HADI. Nyamuk Aedes aegypti merupakan vektor penyebab penyakit demam berdarah (DBD) yang telah menewaskan banyak orang di berbagai wilayah, terutama wilayah tropis dan subtropis. Pemberantasan vektor penyebab penyakit ini diharapkan dapat mengurangi bertambahnya penderita DBD. Penelitian ini bertujuan menguji potensi aktivitas larvasida daun dandang gendis terhadap larva instar III nyamuk Ae. aegypti. Uji aktivitas larvasida dilakukan terhadap ekstrak etanol dan ekstrak n-heksana. Nilai LC50 diperoleh setelah pengamatan 72 jam. Berdasarkan hasil uji tersebut diperoleh bahwa ekstrak etanol memiliki aktivitas larvasida lebih tinggi dengan LC50 444.48 ppm dibandingkan dengan ekstrak n-heksana yang memiliki LC50 879.96 ppm. Ekstrak etanol kemudian difraksinasi menggunakan flash chromatography dengan fase diam silika gel dan fase gerak etil asetat:n-heksana (8:2) dan diperoleh fraksi 1-6. Keenam fraksi tersebut diuji kembali potensi aktivitas larvasidanya dan diperoleh fraksi 2 merupakan fraksi teraktif dengan LC50 133.43 ppm dalam 72 jam. Hasil tersebut masih cukup jauh jika dibandingkan dengan larvasida komersial temefos yang dapat menyebabkan kematian 100% dalam 24 jam. Hasil analisis kromatografi lapis tipis dua dimensi diperoleh bahwa fraksi 2 bukan merupakan komponen tunggal. Berdasarkan analisis spektrum inframerah, fraksi aktif diduga mengandung senyawa yang memiliki gugus fungsi aromatik, karbonil, dan hidroksil sedangkan uji fitokimia terhadap fraksi 2 menunjukkan uji positif terhadap alkaloid. ABSTRACT ADE ANDRIANI. Larvacidal Potency Assay of Clinacathus nutans L. Leaves Extract Against The third-instar larvae Aedes aegypti. Supervised by DUDI TOHIR and UPIK KESUMAWATI HADI. The mosquito Aedes aegypti is being the vector responsible for dengue fever that caused many people died in tropical and subtropical region. The vector extermination of this causing disease has expected can reduce the growing of people suffered dengue fever. The purpose of this research was to determine the potency larvacidal activity of Clinacanthus nutans L. leaves against the third-instar larvae of Ae. aegypti. Larvacidal activity assay has conducted to the ethanol and n-hexane extract of Cinacanthus nutans L. leaves. LC50 value obtained from experiment after 72 hours observation. According to the result, extract ethanol with LC50 444.48 ppm has larvacidal activity higher than hexane extract with LC50 879.96 ppm. Then extract ethanol was fractionated using flash chromatography with silica gel as stationary phase and acetic ethyl acetic:n-hexane (8:2) as mobile phase and its produce fraction 1-6. All of fractions were assayed its larvacidal activity potencies and obtained fraction 2 was the most active fraction with LC50 133.43 ppm in 72 hours. This result was still not satisfied if compared with temephos as a positive control causing 100% death in 24 hours. The analysis of result thin layer chromatography showed that fraction 2 was still not single component. Based on infrared spectrum analysis, active fraction has assumed containing aromatic, carbonil, and hydroksil functional groups while phytochemical assay to fraction 2 showed positive test for alkaloid.
UJI POTENSI LARVASIDA FRAKSI EKSTRAK DAUN Clinacanthus nutans L. TERHADAP LARVA INSTAR III NYAMUK Aedes aegypti
ADE ANDRIANI
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
Judul : Uji Potensi Larvasida Fraksi Ekstrak Daun Dandang Gendis Terhadap Larva Instar III Nyamuk Aedes aegypti Nama : Ade Andriani NIM : G44204062
Menyetujui:
Pembimbing I,
Drs. Dudi Tohir, MS. NIP 131 851 277
Pembimbing II,
Dr. drh. Upik Kesumawati Hadi, MS. NIP 131 415 083
Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. drh. Hasim, DEA NIP 131 578 806
Tanggal Lulus:
PRAKATA Alhamdulillahirobil’alamin, puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilakukan selama bulan Februari 2008 sampai Agustus 2008, tema yang dipilih ialah Uji Potensi Larvasida Fraksi Ekstrak Daun Dandang Gendis Terhadap Larva Instar III Nyamuk Aedes aegypti Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Drs. Dudi Tohir, MS. dan Ibu Dr. drh. Upik Kesumawati Hadi, MS. selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan dalam penyusunan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Pak Sabur, IbuYeni, Ibu Aah, Pak Eman, Mbak Adew serta seluruh staf Kimia Organik, terutama Kak Budi dan Kak Tuti, atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan. Terima kasih juga penulis ucapkan pada Bapak Nanang dan Bapak Opik atas bantuannya selama penulis mengadakan penelitian di Laboratorium Parasitologi dan Entomologi, FKH. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman seperjuangan di Laboratorium Kimia Organik (Rini, Dedi, deon,Panji dan lain-lain) serta rekan-rekan di Pondok Molekul (Adem, Ai, Eka, Enggar, Fitri, Maipa, Mbak Rita, Niken, Nindy) juga rekan-rekan BUD Kabupaten Cianjur (Ima dan Dini) atas semangat dan saran selama penelitian. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Seluruh aparat Kesra Pemda Kabupaten Cianjur terutama Bapak Dudun abdullah, Ibu Siti, dan Bapak Maman atas segala bantuan dan fasilitas yang diberikan.Tak lupa pula penulis ucapkan terima kasih yang sedalamdalamnya kepada orang tua tercinta (Mama dan Bapak), kakak dan adikku (Teh Ine dan Elin), sahabat terbaikku (Tanti), Wa Eni, Keluarga Nuralamsyah, Keluarga besar Bapak Didung, Sahabat-sahabatku di Cianjur (Bunga, Winwin, Dian) atas kasih sayang, dorongan dan doanya, serta semua teman-teman angkatan 41 khususnya Anah, Irma, Ela dan Budi atas dukungan dan kebersamaannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2008
Ade Andriani
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Cianjur tanggal 4 April 1985 dari ayah Muhidin dan ibu Ninah Maemunah. Penulis merupakan putri kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Cianjur dan pada tahun yang sama lulus dari seleksi masuk IPB melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD). Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Organik Layanan ITP, Praktikum Kimia Organik (PKO) Program S1 Kimia, Kimia Dasar TPB, Analisis Komponen Utama Aktif Program Diploma IPB, Kimia Organik Program Diploma IPB, Asisten Dosen Kimia Organik I, dan Asisten Dosen Kimia Organik II. Pada tahun 2006, penulis melaksanakan praktik lapangan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .............................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
vii
PENDAHULUAN ..............................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Dandang gendis .......................................................................................... Ae. aegypti ................................................................................................. Insektisida Nabati ....................................................................................... Senyawa Bioaktif........................................................................................ Ekstraksi ..................................................................................................... Flash Chromatography .............................................................................. Kromatografi Lapis Tipis ........................................................................... Spektroskopi Inframerah Fourier Transform Infrared (FTIR) ..................
2 2 3 3 4 4 4 5
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ........................................................................................... Metode........................................................................................................
5 5
HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air .................................................................................................... Ekstraksi dan Uji Fitokimia ........................................................................ Uji Aktivitas Larvasida Ekstrak Kasar ....................................................... Fraksinasi Menggunakan Flash Chromatography...................................... Uji Aktivitas Larvasida Fraksi Hasil Flash Chromatography.................... Kromatografi Lapis Tipis Dua Dimensi ..................................................... Spektrum Inframerah FTIR ....................................................................... Uji Fitokimia Fraksi 2.................................................................................
7 7 8 9 10 10 10 11
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ........................................................................................... Saran .................................................................................................
11 12
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................
12
LAMPIRAN ......................................................................................................
14
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Daun dandang gendis ........................................................................................... 2 Siklus hidup Ae. aegypti ...................................................................................... 2 Nyamuk Ae. aegypti.............................................................................................. 3 Telur nyamuk Ae. aegypti ................................................................................... 6 Tahap pembiakan larva ........................................................................................ 6 Tahap uji aktivitas larvasida ................................................................................ 7 Analisis probit pada ekstrak etanol ....................................................................... 9 Analisis probit pada ekstrak n-heksana ................................................................ 9 Analisis probit pada fraksi 2 ................................................................................ 10 Kromatogram hasil KLT dua dimensi fraksi 2 dengan eluen 1 (etil asetat:heksana=8:2) dan eluen 2 (kloroform) ............................................... 11
DAFTAR TABEL Halaman 1 2 3
Hasil uji fitokimia ekstrak kasar ............................................................... 8 Hasil analisis gugus fungsi fraksi 2 menggunakan FTIR ......................... 11 Hasil uji fitokimia fraksi 2 ........................................................................ 11
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Bagan alir pemisahan ekstrak aktif daun dandang gendis ...................... Persiapan hewan uji................................................................................... Pembuatan larutan stok dan uji larva nyamuk Ae. aegypti ..................... Penentuan kadar air .................................................................................. Perolehan rendemen ekstrak etanol dan n-heksana .................................. Perhitungan jumlah larva yang mati untuk ekstrak etanol ...................... Perhitungan jumlah larva yang mati untuk n-heksana ............................. Hasil analisis probit untuk uji aktivitas larvasida Untuk ekstrak etanol ................................................................................ Hasil analisis probit untuk uji aktivitas larvasida untuk ekstrak n-heksana ..................................................................................... Hasil identifikasi fraksi-fraksi................................................................... Hasil uji toksisitas terhadap fraksi-fraksi hasil fraksinasi ........................ Hasil analisis probit untuk uji aktivitas larvasida untuk ekstrak n-heksana ..................................................................................... Spektrum inframerah untuk fraksi 2 ........................................................
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
9
PENDAHULUAN Penyakit demam berdarah (DBD) barubaru ini kembali merebak dan telah menewaskan banyak orang di seluruh Indonesia. Berdasarkan data Dinas Kesehatan DKI Jakarta dari Januari hingga 25 April 2007 tercatat 14.109 kasus, 46 orang di antaranya meninggal dunia. Kejadian tersebut dikategorikan sebagai kejadian luar biasa (KLB) oleh Dinas Kesehatan DKI Jakarta. Perubahan iklim yang tidak menentu merupakan salah satu faktor penyebab meningkatnya kejadian demam berdarah. Beberapa faktor lain yang turut mendukung meningkatnya kejadian demam berdarah adalah pertumbuhan populasi dan arus urbanisasi yang tidak terkontrol selama 18 tahun belakangan ini menciptakan ‘surga’ bagi nyamuk. Kota besar yang padat dengan sistem pengairan yang tidak memadai dan tempat tinggal yang saling berhimpitan menimbulkan genangan air di berbagai tempat. Selain itu penggunaan plastik, bahan stereofoam serta ban bekas kendaraan memperburuk peningkatan populasi nyamuk di berbagai tempat. Bahan-bahan tersebut tidak dapat didaur-ulang dan jika dibuang akan dapat menampung air hujan serta dapat menjadi tempat bersarang yang ideal bagi nyamuk (Herlina 2004). Penyakit demam berdarah disebabkan oleh arbovirus yang ditularkan melalui gigitan nyamuk Aedes aegypti. Arbovirus ini menyebabkan gangguan pada pembuluh darah kapiler dan pada sistem pembekuan darah, sehingga mengakibatkan pendarahan (Rustandi 2005). Pengendalian terhadap nyamuk Ae. aegypti sebagai vektor demam berdarah telah banyak dilakukan, yaitu dengan cara menurunkan populasi nyamuk atau dengan cara memutuskan siklus hidupnya. Salah satu cara dengan menggunakan insektisida kimia sintetik, seperti DDT, etilheksanadiol, temefos, dan berbagai senyawa sintetik lainnya. Namun akhir-akhir ini disadari bahwa dibalik manfaatnya yang besar dalam pengendalian Ae. aegypti, insektisida sintetik ternyata memiliki bahaya yang sangat mengerikan. Penggunaan bahan kimia sintetik tersebut dapat berakibat buruk bagi kesehatan manusia, disebabkan adanya residu bahan kimia yang tertinggal di lingkungan (Utari 2007). Menurut Cavalcanti et al. (2004), temefos diduga beracun karena dapat menyebabkan sakit kepala, iritasi, dan hilang
ingatan. Selain itu temefos juga bersifat racun terhadap beberapa senyawa air. Larvasida temefos dapat masuk ke dalam rantai makanan dan semakin terakumulasi dengan semakin tingginya tingkat rantai makanan. Penggunaan insektisida sintetik untuk pengendalian nyamuk dapat bermanfaat bila digunakan dalam keadaan tepat. Tapi, bila digunakan dalam skala yang luas, terusmenerus dalam jangka panjang, dan dengan frekuensi yang tinggi, dapat menimbulkan penurunan kerentanan. Hal itu salah satunya telah dilaporkan oleh Braga et al. (2004). Untuk itulah diperlukan suatu penelitian dan pengembangan guna mencari insektisida yang dapat menghentikan atau menghambat perkembangan serangga yang ramah lingkungan. Upaya mengurangi penggunaan insektisida kimia sintetik, sangatlah bijak bila mengoptimalkan penggunaan tumbuhan yang mempunyai kemampuan sebagai insektisida nabati terutama bagi nyamuk Ae. aegypti. Hal itu karena Indonesia terkenal kaya akan keanekaragaman hayati, termasuk jenis tumbuhan yang mengandung bahan aktif insektisida. Namun, pemanfaatan tumbuhan sebagai obat-obatan dan insektisida hanya sekitar 10% dari 20000-30000 jenis tumbuhan yang ada (Heyne 1987). Dandang gendis (Clinacanthus nutans L.) merupakan salah satu tanaman asli Indonesia yang berpotensi sebagai larvasida. Dandang gendis mengandung alkaloid, saponin, terpenoid, flavonoid, dan minyak atsiri. Senyawasenyawa tersebut diduga dapat berfungsi sebagai insektisida (Aminah 1995). Selain itu menurut Teshima et al. (1997), dandang gendis juga mengandung 5 senyawa organosulfur, yaitu Klinakosida A, Klinakosida B, Klinakosida C, Sikloklinakosida A1, dan Sikloklinakosida A2. Senyawa organosulfur juga diduga dapat berpotensi sebagai insektisida (Yaman 2002). Selain itu, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Prayitno (2007) juga diperoleh bahwa fraksi ekstrak etanol daun dandang gendis memilki toksisitas yang tinggi terhadap larva udang dengan nilai LC50 sebesar 67.32 ppm. Meskipun dandang gendis berpotensi untuk dijadikan sebagai insektisida nabati, namun pemanfaatannya masih terbatas sebagai tanaman pagar dan hingga saat ini belum terdapat penelitian terhadap dandang gendis sebagai larvasida. Oleh karena itu penelitian ini diharapkan mampu
10
meningkatkan ketertarikan terhadap flora asli Indonesia seperti dandang gendis. Hipotesis yang diajukan adalah ekstrak daun dandang gendis bersifat toksik terhadap larva Ae. aegypti. Dari penelitian ini diharapkan dapat diperoleh bahan aktif sebagai alternatif dalam pengendalian larva Ae. aegypti, sehingga penggunaan insektisida sintetik yang membahayakan seperti abate dapat dikurangi. Penelitian ini bertujuan menguji kemampuan tanaman dandang gendis sebagai larvasida terhadap nyamuk Ae. aegypti dan mengidentifikasi golongan fraksi aktif yang berpotensi sebagai larvasida.
kecil, dan disentri (Suharty 2004). Tanaman dandang gendis juga disebutkan memiliki potensi sebagai antimalaria (Pittaya et al. 2003) dan memiliki aktivitas antioksidan (Pannangpetch et al. 2007) dan diduga memiliki potensi sebagai antikanker berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Prayitno (2007) terhadap larva udang karena memiliki nilai LC50 yang rendah yaitu 67.32 ppm.
TINJAUAN PUSTAKA Dandang Gendis Dandang gendis merupakan tanaman semak belukar berbentuk perdu, batangnya tegak dengan tinggi kurang lebih 2,5 m, beruas dan berwarna hijau. Daunnya berbentuk tunggal dan berhadapan satu sama lain. Panjang daunnya berkisar antara 8-12 cm sedangkan lebar antara 4-6 cm. Daun tersebut berbentuk tulang menyirip dan berwarna hijau (Gambar 1). Tanaman ini memiliki bunga yang tumbuh di ketiak daun dan di ujung batang. Buahnya berwarna cokelat dengan bentuk bulat memanjang. Berbiji kecil dan hitam. Akar tunggang berwarna putih kotor. Secara taksonomi dandang gendis diklasifikasikan dalam kingdom Plantae, divisi Spermatofita, kelas Dikotiledonae, ordo Solanales, famili Acanthaceae, genus Clinacanthus, spesies Clinacanthus nutans Lindau. Tanaman ini memiliki nama daerah dandang gendis (Jawa Tengah), ki tajam dan Ki Oray (Sunda). Orang sering menyebut tumbuhan ini dengan sebutan gendis saja. Tanaman ini tumbuh di tempat yang cukup mendapat sinar matahari. Selain mempunyai nama daerah, tanaman ini juga mempunyai nama lain, yaitu Beloperone futgina Hassk dan Clinacanthus burmani Nees, C.siamensis, C angustus, C spirey. Menurut Suharty (2004) kandungan kimia tanaman ini terdiri atas alkaloid, flavonoid, dan terpenoid sedangkan menurut Ikatan Dokter Indonesia selain senyawa tersebut di atas, dandang gendis juga mengandung alkaloid, saponin dan minyak atsiri. Dandang gendis merupakan tanaman semak belukar yang sering dijadikan sebagai tanaman obat kencing manis, susah buang air
Gambar 1 Daun dandang gendis. Nyamuk Ae. aegypti Seperti halnya serangga lain dari kelompok Diptera, siklus hidup nyamuk juga mengalami metamorfosis sempurna (Gambar 2) yang terdiri atas beberapa stadium dimulai dari telur- larva (larva instar 1, 2, 3, dan 4)pupa dan dewasa. Secara taksonomi nyamuk Ae. aegypti dapat diklasifikasikan sebagai berikut kingdom Animalia, filum Invertebrata, kelas Insekta, ordo Diptera, famili Culicidae, genus Aedes, spesies Ae. aegypti.
Gambar 2 Siklus hidup Ae. aegypti. Di daerah tropis, telur akan menetas dua sampai empat hari setelah oviposisi. Biasanya telur akan menetas dalam waktu 1-48 jam pada suhu 23-27°C. Telur nyamuk Ae. aegypti memerlukan waktu beberapa hari untuk perkembangan embrio, yaitu sekitar 2-3 hari dan kemudian menetas beberapa menit setelah diletakkan di bawah permukaan air (Herlina 2004).
