ISSN 1907-9850

IDENTIFIKASI SENYAWA AKTIF ANTIFEEDANT DARI EKSTRAK DAUN PANGI (Pangium Sp) DAN UJI AKTIVITASNYA TERHADAP ULAT KUBIS (Plutella Xylostella)

Ida Bagus Putra Mahardika, Ni Made Puspawati, dan Ida Ayu Gede Widihati

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran

*email : [email protected]

ABSTRAK

Daun pangi (Pangium edule) telah diketahui memiliki banyak manfaat, salah satunya diduga memiliki aktivitas antifeedant. Sebanyak 500 g serbuk daun pangi diekstraksi dengan metode maserasi menggunakan pelarut n-heksana menghasilkan 4,51 g ekstrak kental berwarna hijau tua. Ekstrak kental n-heksana menunjukkan aktivitas antifeedant yang tinggi terhadap ulat Plutella Xylostella yaitu 47,23% pada konsentrasi 0,1%(b/v). Pemisahan 2 g ekstrak n-heksana secara kromatografi kolom menggunakan fase gerak n-heksana : etil asetat : kloroform (6:2,5:1,5) dan fase diam silika gel 60 menghasilkan 6 fraksi, dimana fraksi 3 memiliki aktivitas antifeedant yang paling tinggi yaitu 52,15%, 69,88%, dan 91,66% berturut-turut pada konsentrasi 10 ppm, 100 ppm, dan 1000 ppm. Uji kemurnian dengan kromatografi lapis tipis terhadap fraksi 3 menghasilkan noda tunggal sehingga dapat dilanjutkan pada proses identifikasi menggunakan kromatografi gas-spektroskopi massa (GC-MS). Hasil identifikasi menunjukkan isolat aktif mengandung minimal 11 senyawa dengan 8 senyawa yang berhasil terindentifikasi α – pinen; trimetilbenzena; asam triflorotetradecilasetat; nonadekena; 13-hexyloxacyclotridec-10-en-2-on; phytol; 3-eicosene; asam diisooktilbenzendikarboksilat.

Kata kunci : Daun pangi, Pangium edule , Plutellay Xylostella, antifeedant

ABSTRACT

Leaves of pangi (Pangium edule) are known to have many benefits, including antifeedant activity. 500 g of pangi leaf powder was extracted by maceration method using n-hexane extract yieled 4.51 g of dark green extract. This extracts showed high antifeedant activity (47.23%) against Plutella Xylostella at a concentration of 0.1% (w / v). Separation of 2 g of n-hexane extract by chromatography column using n-hexane: ethyl acetate: chloroform (6:2,5:1,5) as mobile phase and silica gel 60 as stationary phase produced 6 groups of fractions. Fractions 3 reveiled the highest antifeedant activity that is 52.15%, 69.88%, and 91.66% respectively at a concentration of 10 ppm, 100 ppm, and 1000 ppm. This active fraction which was considered relatively pure following purity test on TLC was then identified using GC-MS spectrometre. GC-MS spectra of antifeedant active compound contained at least 11 compounds with 8 compounds successfully identified as α – pinene, benzene trimethyl, acetic acid triflouro-tetradecyl ester, nonadecene, 13-Hexyloxacyclotridec-10-en-2-one, phytol, 3-eicosene, , benzenedicarboxylic acid diisooctyl este.

Keywords : Leaves of pangi, Pangium edule, Plutella Xylostella, antifeedant

PENDAHULUAN

Penelusuran tumbuh-tumbuhan yang dapat menghasilkan biopestisida, seperti antifeedant untuk mengendalikan hama serangga, sangat menarik perhatian para peneliti di seluruh dunia.

Hal ini disebabkan oleh karena dalam perlindungan tanaman, senyawa antifeedant tidak membunuh, mengusir atau menjerat serangga hama, tetapi hanya menghambat selera makan dari serangga tersebut, sehingga tanaman pangan atau tanaman komoditi dapat terlindungi (Leatemia dan

Murray, 2004; Ling, dkk., 2008). Selain itu, senyawa antifeedant sangat spesifik terhadap serangga sasaran, karena tidak mengganggu serangga lain, sehingga tidak berpengaruh terhadap kelangsungan hidup organisme lainnya. Senyawa antifeedant adalah suatu senyawa yang jika diujikan terhadap serangga akan menghentikan nafsu makan secara sementara atau permanen. Pengendalian serangga hama menggunakan senyawa-senyawa yang bersifat menghambat aktivitas makan memberikan beberapa kelebihan seperti tidak menimbulkan resistensi, selektivitas yang tinggi, mudah terdegradasi, dan relatif tidak beracun terhadap manusia (Leatemia dan Murray, 2004; Ling, dkk., 2008).

Secara umum, hama tanaman tidak dapat dihilangkan secara total, tetapi perlu dilakukan upaya-upaya untuk menurunkan populasi hama tersebut. Aplikasi senyawa-senyawa yang bersifat sebagai penghambat aktivitas makan serangga dapat memberikan kontribusi dalam kegiatan pengendalian serangga hama. Penggunaan secara praktis senyawa-senyawa penghambat aktivitas makan serangga dapat dilakukan pada beberapa tahap dalam budidaya tanaman seperti pembibitan, pertumbuhan, dan prapanen.

Beberapa senyawa antifeedant yang telah berhasil diisolasi dari tumbuhan, diantaranya adalah senyawa isopimpinolin, bergapten, santotoksin, dan japonin dari daun Orixa japonica yang aktif antimakan terhadap Spodoptera littura F (Yajima, dkk., 1977). Kubo, dkk., (1980) berhasil mengisolasi plumbagin, suatu senyawa naftokuinon dari Plumbago capenensis yang berpotensi sebagai antifeedant terhadap ulat tentara (Army worm) dari Afrika. Selain itu lima senyawa turunan kromen telah berhasil diisolasi dari salah satu species tumbuhan pada famili Astaceae, yang mana senyawa ini bersifat racun kontak dan antifeedant terhadap Spodoptera littoralis (Srivastava dan Proksch, 1990).

Salah satu tumbuhan yang dapat dimanfaatkan untuk maksud tersebut adalah tumbuhan pangi (Pangium sp). Pangi merupakan tanaman tahunan dengan tinggi mencapai 18-40 meter, bertajuk rindang dapat dimanfaatkan sebagai tanaman penghijauan dan pohon pelindung. biji pangi yang baru dipanen langsung dicuci dan direbus kemudian ditaburi abu gosok dan ditimbun dalam tanah disebut dengan

keluwek. Keluwek banyak dimanfaatkan untuk bumbu masak (Heyne, 1987). Buah biji pangi segar juga dapat digunakan sebagai pengawet ikan dan daging. Secara tradisional biji pangi dapat digunakan sebagai pengawet nabati dengan cara mencincang halus dan dijemur selama 2-3 hari digunakan untuk mengawetkan ikan laut. Ikan laut tersebut lalu ditumpuk dalam keranjang sehingga dapat disimpan dalam kurun waktu 1 minggu. Dosis yang digunakan umumnya perbandingan 2% biji buah + 2 % garam dari total berat ikan (Hangesti, 2008). Selain sebagai pengawet nabati, ekstrak biji pangi muda diketahui sebagai racun terhadap mencit yang menyebabkan kematian 100% dalam waktu 2 menit akibat efek dari asam sianida (Yuningsih,dkk., 2004). Dalam penelitian lain ekstrak biji pangi juga dapat mematikan keong emas sehingga dapat digunakan sebagai moluskisida (Mott, 1987).

Bagian daun dari tanaman pangi ini dilaporkan mengandung beberapa senyawa kimia yaitu alkaloid, flavonoid, saponin, tanin, dan terpenoid (Sangi,dkk., 2008). Daun pangi yang direbus dapat digunakan sebagai antiseptik, pemusnah hama dan pencegah parasit. Penggunaan pelarut n-heksana pada proses ekstraksi karena senyawa yang bersifat antifeedant cenderung akan terekstraksi jika menggunakan pelarut non polar, sedangkan pelarut polar akan cenderung mengekstraksi senyawa-senyawa yang bersifat insektisida. Masih terbatasnya informasi ilmiah mengenai kemampuan ekstrak daun pangi sebagai senyawa antifeedant yang berguna untuk biopestisida, menjadi dasar dilakukannya penelitian mengenai ekstrak daun pangi yang berperan sebagai antifeedant sekaligus untuk mengetahui senyawa aktifnya.

MATERI DAN METODE

Bahan

Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun pangi (Pangium sp). Daun pangi diperoleh dari Kabupaten Minahasa Utara Propinsi Sulawesi Utara. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah: n-heksana (C6H14) teknis, etilasetat (C4H8O2) teknis, kloroform (CHCl3) teknis, akuades, asam klorida (HCl), natrium hidroksida (NaOH), amonium

hidroksida (NH4OH), serbuk magnesium (Mg), asam sulfat (H2SO4), silika gel 60, silika gel GF254, pereaksi FeCl3 1%, Meyer, Wagner, Willstater, dan pereaksi Lieberman-Burchard.

Peralatan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: pisau, blender, neraca analitik, beker gelas, corong, cawan petri, kain kasa/kapas, kuas, penguap putar vakum, gelas ukur, batang pengaduk, kertas saring, botol reagen, tabung reaksi, seperangkat alat kromatografi lapis tipis, seperangkat alat kromatografi kolom, lampu UV, dan seperangkat alat GC-MS-A gilent 6890 Rev.A.80.00.

Cara Kerja

Isolasi dan Identifikasi Senyawa Aktif Antifeedant dari Daun Pangi

Sebanyak 500 g serbuk kering daun pangi diekstrak dengan cara maserasi selama 24 jam dengan menggunakan pelarut n-heksana sampai semua serbuk terendam. Proses ekstraksi dilakukan sebanyak 3×1000 mL. Ekstrak yang diperoleh kemudian diuapkan dengan menggunakan penguap putar vakum (rotary evaporator) sampai diperoleh ekstrak kental n-heksana. Ekstrak kental n-heksana kemudian diuji aktivitas antifeedantnya dengan menggunakan Plutella xylostella sebagai bioindikator dan dilanjutkan dengan proses pemisahan dan pemurnian. Pemisahan dan pemurnian terhadap ekstrak aktif antifeedant dilakukan dengan teknik Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan kromatografi kolom. Fraksi hasil pemisahan kromatografi kolom diuji kembali aktivitas antifeedantnya sehingga didapat fraksi yang memiliki aktivitas antifeedant tertinggi. Isolat aktif antifeedant ini lalu diidentifikasi dengan uji fitokimia dan kromatografi gas-spektrometer massa (GC-MS).

Uji Hayati Antifeedant

Uji Hayati antifeedant dilakukan dengan mengambil masing-masing ekstrak untuk dibuat konsentrasi 0,1% (b/v), 5% (b/v), dan 10% (b/v). Larutan uji ini dioleskan merata pada bagian belakang dari media uji (daun kubis) dengan menggunakan kuas pada paruh kiri sedangkan pelarut pada paruh kanan sebagai kontrol, lalu dikeringkan. Daun media uji dimasukkan ke dalam

cawan petri yang sudah diberi lapisan kain kasa atau kapas basah untuk kelembaban. Daun ditutup dengan petri yang lebih kecil yang diberi lubang ditengahnya dengan diameter 3,5 cm. Di atas penutup daun diletakkan 3-5 ekor larva Plutella xylostella yang telah dipuasakan selama empat jam, kemudian diinkubasi pada suhu kamar selama 24 jam, setelah 24 jam daun media uji diambil dan dilakukan perhitungan luas daun yang dikomsumsi hewan uji. Cara menghitung luas daun adalah dengan membuat lingkaran plastik transparan berdiameter 3,5 cm dan membaginya menjadi kotak-kotak kecil.

Gambar 1. Cara menghitung luas area aktivitas antifeedant

Perhitungan aktivitas antifeedant menggunakan rumus sebagai berikut :

Luas sektor yang dikonsumsi (bagian kanan - bagian kiri)

X 100%

Luas sektor yang dikonsumsi (bagian kanan + bagian kiri)

Uji aktivitas antifeedant terhadap fraksi hasil kolom kromatografi dilakukan dengan cara yang sama, tetapi dengan konsentrasi larutan uji yang berbeda yaitu 10 ppm, 100 ppm, dan 1000 ppm

HASIL DAN PEMBAHASAN

Maserasi terhadap 500 g serbuk daun pangi dengan 3×1000 mL n-heksana menghasilkan 4,51 g ekstral kental yang berwarna hijau tua. Ektrak kental ini selanjutnya diuji aktivitas antifeedantnya dengan ulat Plutella Xylostella.

Uji aktivitas antifeedant ekstrak kental n-heksana menunjukkan aktivitas antifeedant yang tinggi terhadap ulat Plutella Xylostella. Pemisahan 2 g ekstrak kental n-heksana dengan kromatografi kolom menggunakan campuran eluen yaitu n-heksana : etil asetat : kloroform (6:2,5:1,5) sebagai fase gerak dan fase diam berupa silika gel 60

diperoleh 127 botol eluat. Botol eluat yang memberikan pola pemisahan yang sama pada kromatografi lapis tipis digabungkan, dan diperoleh 5 fraksi (F1-F5). Hasil pemisahan ekstrak n-heksana dengan kromatografi kolom tertera pada Tabel 2.

Hasil uji aktivitas antifeedant ke-5 fraksi hasil kolom kromatografi dipaparkan pada Tabel 3.

Seperti yang tertera pada Tabel 3, fraksi 3 memiliki persentase rata-rata aktivitas antifeedant tertinggi dibandingkan dengan fraksi lainnya baik

pada konsentrasi 10 ppm, 100 ppm, maupun 1000 ppm. Hal ini sesuai dengan pernyataan Mikolajckzak(1988), bahwa suatu bahan dapat dikatakan aktif antifeedant jika memiliki aktivitas antifeedant diatas 25%, sehingga ektrak kental n-heksana dapat dikatakan aktif antifeedant. Fraksi 3 yang telah menunjukkan aktivitas antifeedant tertinggi yaitu diatas 25%, dilanjutkan pada Uji kemurnian dengan menggunakan berbagai macam campuran eluen.

Tabel 1. Hasil uji aktivitas antifeedant dari ekstrak kental n-heksana

Ekstrak

Konsentrasi

Aktivitas Antifeedant (%)

Kental

(% (b/v))

Perc.1           Perc.

2          Perc.3

Rata-rata

N-Heksana

0,1

47,16           70,58           23,33

47,23

5

100            65,71           34,69

66,83

10

36,03           78,94           88,23

67,72

Tabel 2. Hasil pemisahan ekstrak n

-heksana dengan kromatografi kolom

Fraksi

Berat (g)

Jumlah noda

Harga Rf

Warna

F1 (1-16)

0,07

1

0,89

Kuning keemasan

F2 (17-26)

0,04

2

0,85

Kuning pucat

0,90

F3 (27-45)

0,18

1

0,75

Hijau kekuningan

F4 (46-57)

0,03

2

0,6

Hijau tua

0,65

F5 (58-81)

0,08

1

0,59

Hijau muda

Tabel 3. Hasil uji aktivitas antifeedant fraksi hasil kolom kromatografi

No.

Fraksi

Konsentrasi (ppm)

Aktivitas Antifeedant (%)

Percobaan 1

Percobaan 2

Rata-rata

1.

F1

10

37,78

21,21

29,49

100

51,02

9,43

30,22

1000

30,61

19,14

24,87

2.

F2

10

45,46

50,81

45,13

100

77,21

60

68,60

1000

41,17

33,33

37,25

3.

F3

10

41,82

63,21

52,15

100

77,50

62,26

69,88

1000

100

83,33

91,66

4.

F4

10

71,79

16,67

44,23

100

63,41

11,86

37,63

1000

31,03

27,27

29,15

5.

F5

10

36,58

9,47

23,02

100

43,75

54,28

49,01

1000

64,44

63,64

64,04

Tabel 4. Hasil Uji kemurnian fraksi 3

No.

Fase Gerak

Jumlah Noda

Nilai Rf

1.

n-heksana : etil asetat (1:1)

1

0,78

2.

n-heksana : etil asetat (7:3)

1

0,56

3.

n-heksana : etil asetat (9:1),

1

0,82

4.

n-heksana:etil asetat:kloroform (6:2:2),

1

0,39

5.

n-heksana:etil asetat:kloroform (6:2,5:1,5)

1

0,58

Tabel 5. Hasil Uji fitokimia

No

Uji Fitokimia

Pereaksi

Perubahan yang terjadi

Ket.

1

Flavonoid

HCl + Mg

Tidak ada (hijau-hijau)

-

2

Alkaloid

Meyer

Tidak ada endapan

-

Wagner

Tidak ada endapan

-

3

Saponin

Ditambah air lalu dikocok

Tidak timbul busa

-

4

Steroid/Triterpenoid

Libierman Buchard + H2SO4 pekat

Hijau-merah ungu (Triterpenoid)

+

5

Tanin

HCl 2M

Tidak ada (hijau-hijau)

-

Gambar 2. Kromatografi gas isolat aktif

Tabel 6. Senyawa penyusun fraksi 3 berdasarkan database NIST02.L.

No.

Puncak senyawa

Waktu Retensi

% Area

M+

Senyawa dugaan

1.

Puncak 1

4,87

7,01

136

α – pinen

2.

Puncak 2

6,45

4,96

120

Trimetilbenzena

3.

Puncak 3

16,29

4,13

125

asam triflorotetradecilasetat

4

Puncak 4

18,54

4,91

207

Nonadekena

5.

Puncak 5

21,38

6,07

280

13-hexyloxacyclotridec-10-en-2-on

6.

Puncak 6

21,73

47,74

278

Phytol

7.

Puncak 7

22,42

4,28

283

3-eicosene

8.

Puncak 9

25,43

6,35

279

asam diisooktilbenzendikarboksilat

Berdasarkan pendekatan database NIST02.L yang telah terintegrasi pada alat GC-MS, maka senyawa penyusun fraksi 3 dari ekstrak n-heksana daun pangi.

Tabel 4 menunjukkan fraksi 3 memberikan noda tunggal pada beberapa campuran eluen, sehingga hasil tersebut dapat dikatakan relatif murni pada uji KLT. Fraksi 3 lalu diuji fitokimia.

Fraksi 3 pada uji fitokimia positif mengandung triterpenoid, dimana hal ini dibuktikan dengan perubahan warna dari hijau menjadi merah ungu.

Identifikasi fraksi 3 dengan kromatografi gas-spektroskopi massa menghasilkan 11 puncak dengan dengan 8 puncak senyawa yang berhasil teridentifikasi.

Dari 8 senyawa penyusun tersebut senyawa phytol diduga memiliki aktivitas antifeedant karena merupakan senyawa penyusun yang dominan dalam daun pangi. Hal ini juga didukung dengan hasil penelitian Hosozawa (1974) yang melaporkan bahwa tumbuhan Callicarpa Japonica memiliki aktivitas antifeedant yang dipengaruhi oleh senyawa phytol. Struktur senyawa phytol ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Struktur senyawa phytol

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa ekstrak n-heksana daun pangi memiliki aktivitas antifeedant dengan nilai aktivitas antifeedant sebesar 47,23%, 66,83% dan 67,72% berturut-turut pada konsentrasi 0,1%(b/v), 5%(b/v) dan 10%(b/v).. Dari hasil identifikasi menggunakan kromatografi gas-spektroskopi massa (GC-MS), isolat aktif n-heksana daun pangi mengandung minimal 11 senyawa dengan 8 senyawa yang berhasil terindentifikasi yaitu α – pinen; trimetilbenzena; asam triflorotetradecilasetat; nonadekena; 13-hexyloxacyclotridec-10-en-2-on; phytol; 3-eicosene; asam diisooktilbenzendikarboksilat. Senyawa phytol diketahui memiliki aktivitas antifeedant terhadap tumbuhan Callicarpa Japonica.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang resistensi ulat Plutella xylostella terhadap pengunaan ekstrak daun pangi sebagai biopestisida yang bersifat antifeedant dengan cara melakukan uji aktivitas antifeedant sampai ulat Plutella xylostella mengalami resistensi.

UCAPAN TERIMA KASIH

Melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M.Phil., dosen-dosen, dan staf pengajar lainnya di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana atas bimbingan serta masukan selama pengerjaan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Hangesti, E.W., 2008, Teknologi Pengawetan Ikan Kembung Segar dengan Menggunakan Bahan Alami Biji Picung (Pangium edule Reinw.), Tesis S2, Program Studi Teknologi Kelautan Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor (IPB), Bogor

Heyne, K., 1987, Tumbuhan Berguna Indonesia Jilid I, a.b. Badan Litbang Kehutanan Jakarta, Departemen Kehutanan, Jakarta

Hosozawa, S., N. Kato, and K. Munakata, 1974, Antifeeding Active Substances for Insect in Plant., Agr. Biol. Chem., 38

Kubo, L, M. Tamguchi, A. Chapya, and K. Tsujimoto, 1980, An Insect Antifeedant and Antimicrobial Agent from Plumbago capenensis, Journal of Medicinal Plant Reseach, Suplement, 185-187

Leatemia, J. A. and Murray, B. I., 2004, Toxicity And Antifeedant Activity Of Crude Seed Extracts Of Annona Squamosa (Annonaceae) Against Lepidopteran Pests And Natural Enemies. International Journal of Tropical Insect Science, 24 : 150-158

Ling, B., Guo-cai, W., Ji, Y., Mao-xin, Z., and Guang-wen, L., 2008, Antifeedant Activity

and Active Ingredients Against Plutella xylostella from Momordica charantia Leaves. Agircultural Sciences in China, 7 (12): 1466-1473

Mikolajczak, K. L. and Weisleder, D., 1988, A Limonoid Antifeedant from Seed of Carapa procera, J. Nat Prod., 51 (3) : 606610

Mott, K.E., 1987, Guidelines For Evaluation Of Plant Molluscicides, Plant Molluscicides, A Wiley Med. Pub., p. 321-323

Sangi, M., M. R. J. Runtuwene., H. E. I. Simbala, dan V. M. A. Makang, 2008, Analisis Fitokimia Tumbuhan Obat Di Kabupaten Minahasa Utara, Chem. Prog., 1 (1) :

Srivastava, P. R. and Proksch, P., 1990, Toxicity and Feeding Deterrence of Natural Chromene and Bensofuran Derivates to Epilachna Parivestis, Naturwissenchepten, 77 : 438-439

Yajima, T. N., Kato, K., and Munakata, 1977, Isolation of Insect Antifeeding Principles in Orixa japonica Thumb, Agric. Biol Chem, 41 : 1263-1268

Yuningsih, Damayanti R, Murdiati, dan Darmono, 2004, Laporan Hasil Penelitian APBN 2004, Balai Penelitian Veteriner, Bogor

219