PENENTUAN STRUKTUR DAN KADAR FLAVONOID EKSTRAK POLAR DAUN GAMAL (Gliricidia maculata) KULTIVAR LAMPUNG BARAT SEBAGAI INSEKTISIDA NABATI PADA KUTU PUTIH TANAMAN KOPI (Planococcus citri) (Skripsi) Oleh Hona Anjelina Putri FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2018
62
Embed
PENENTUAN STRUKTUR DAN KADAR FLAVONOID EKSTRAK …digilib.unila.ac.id/54497/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · mematikan hama kutu putih tanaman kopi (P. citri) dengan ekstrak
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENENTUAN STRUKTUR DAN KADAR FLAVONOID EKSTRAKPOLAR DAUN GAMAL (Gliricidia maculata) KULTIVAR LAMPUNG
BARAT SEBAGAI INSEKTISIDA NABATI PADA KUTU PUTIHTANAMAN KOPI (Planococcus citri)
(Skripsi)
Oleh
Hona Anjelina Putri
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
ABSTRAK
PENENTUAN STRUKTUR DAN KADAR FLAVONOID EKSTRAKPOLAR DAUN GAMAL (Gliricidia maculata) KULTIVAR LAMPUNG
BARAT SEBAGAI INSEKTISIDA NABATI PADA KUTU PUTIHTANAMAN KOPI (Planococcus citri)
Oleh
Hona Anjelina Putri
Peringkat Indonesia sebagai negara penghasil kopi menurun menjadi keempat didunia. Penurunan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya adalahhama kutu putih (Planacoccus citri). Pengendalian hama ini biasanya dilakukanpetani dengan insektisida karbaril pada perkebunan kopi. Pengunaan insektisidaini akan menimbulkan efek negatif terhadap hama maupun manusia. Salah satupengendalian yang aman dan ramah lingkungan memanfaatkan insektisida nabatiseperti insektisida dari tanaman gamal yang mengandung senyawa flavonoid.Senyawa flavonoid yang terkandung pada daun gamal Kultivar Lampung Barat(KLB) dapat mematikan hama kutu putih pada tanaman sirsak (Pseudococcuscryptus) pada skala laboratorium. Penelitian ini bertujuan untuk menentukanstruktur dan kadar flavonoid serbuk daun gamal KLB yang efektif mematikanhama kutu putih tanaman kopi (P. citri) dengan cara pemurnian ekstrak polarserbuk daun gamal menggunakan Medium Pressure Liquid Choromatography(MPLC), bioassay dan analisis spektrokopis (FTIR dan UV-Vis). Data yangdidapatkan dianalisis menggunakan analisis probit untuk menentukan nilai LC50,
uji Anara, uji lanjut Tukey’s dan uji LSD serta paired T test untuk efektifitasekstrak. Hasil yang didapatkan adalah ekstrak murni air mengandung senyawaflavonoid golongan flavonol dengan struktur dasar 3-hidroksi-2-fenil-1,4benzopiron dan kadar flavonoid ekstrak kasar metanol sebesar 7,4 mg/L kuersetinsedangkan, ekstrak kasar air sebesar 3,8 mg/L kuersetin. Hasil uji bioassay dalammematikan hama kutu putih tanaman kopi (P. citri) dengan ekstrak kasar air lebihefektif dibandingkan ekstrak murni air serbuk daun gamal KLB dengannilai LC50 72 jam lebih kecil 0,041% (0,107%:0,148%).
Kata kunci : Struktur, Flavonoid, Gliricidia maculata, Planococcus citri.
PENENTUAN STRUKTUR DAN KADAR FLAVONOID EKSTRAKPOLAR DAUN GAMAL (Gliricidia maculata) KULTIVAR LAMPUNG
BARAT SEBAGAI INSEKTISIDA NABATI PADA KUTU PUTIHTANAMAN KOPI (Planococcus citri)
Oleh
HONA ANJELINA PUTRI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan BiologiFakultas Matematika dan Ilmu Pengrtahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 11 November 1996, sebagai
anak kedua dari tiga bersaudara, dari Bapak Syan Arichie dan Ibu Supriyatin.
Pendidikan Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SDN 2 Pelita pada tahun 2008.
Sekolah Menengah Pertama diselesaikan di Madrasah Tsanawiyah Negeri
(MTSN) 1 Tanjung Karang pada tahun 2011 dan Sekolah Menengah Atas
diselesaikan di Madrasah Aliyah Negeri (MAN) 2 Tanjung Karang pada tahun
2014. Pada tahun 2014, penulis terdaftar sebagai mahasiswi melalui Seleksi
Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) di Jurusan Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi sekretaris divisi
Pengembangan Sains dan Lingkungan Hidup (PSLH) di Badan Eksekutif
Mahasiswa (BEM) Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Lampung pada periode 2016 dan pada tahun 2017 penulis melakukan kerja
praktik di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Lampung.
PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kepada Allah SWT , penulis persembahkan karya yang
sederhana ini untuk orang yang selalu mencintai, dan memberi makna dalam
hidupku, terutama bagi:
1. Ayahanda Syan Arichie dan Ibunda Supriyatin tercinta, yang telah
membesarkanku, membimbing serta senantiasa dalam setiap sujud dan
tahajudnya, selalu memberikan motivasi dan doa untuk keberhasilanku.
2. Kakakku Andre Edo dan Rohma Irmala serta Adikku M. Raffi yang telah
mendukung , mendoakan serta memotivasi untuk kerberhasilanku.
3. Almamaterku Universitas Lampung.
MOTTO
“Jika kamu tidak dapat menahan lelahnya belajar. Maka, kamu harus sanggupmenahan perihnya kebodohan”
(Imam Syafi’i)
Dan (ingatlah), tatkala Tuhanmu memaklumkan: ”Sesungguhnya jika kamubersyukur, niscaya Aku akan menambahkan (nikmat) kepadamu, tetapi jikakamu mengingkari (nikmat-Ku), maka sesungguhnya azab-Ku sangat pedih
(Q.S. Ibrahim : 7)
“Kejarlah kehidupan akhirat, agar bahagia di kehidupan dunia”
(Sri Wulandari)
x
SANWACANA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan yang terbaik dalam
kehidupan penulis, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan skripsi yang berjudul “Penentuan Struktur dan Kadar Flavonoid
Ekstrak Polar Daun Gamal (Gliricidia maculata) Kultivar Lampung Barat sebagai
Insektisida Nabati pada Kutu Putih Tanaman Kopi (Planococcus citri)” yang
merupakan salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana di Jurusan Biologi
Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Orang tua tercinta atas doa, kasih sayang, dukungan, dan nasihat yang
diberikan selama ini.
2. Ibu Nismah Nukmal, Ph.D. selaku Pembimbing I atas semua bimbingan,
ilmu, saran, nasihat, dan motivasi selama perkuliahan maupun selama
penyusunan skripsi.
3. Ibu Gina Dania Pratami, M.Si. selaku Pembimbing 2 atas semua
bimbingan, ilmu, dukungan, nasihat dan motivasi selama perkuliahan
maupun selama penyusunan skripsi.
4. Ibu Dr. Emantis Rosa, M.Biomed. selaku Pembahas atas semua saran,
ilmu, nasihat, bimbingan dan motivasi selama perkuliahan maupun selama
penyusunan skripsi.
xi
5. DRPM Kemenristek Dikti yang telah membiayai penelitian ini.
6. Ibu Dra. Nurul Utami atas bantuan, ilmu, bimbangan dan motivasinya
selama penelitian.
7. Bapak Prof. Dr. Sutyarso, M. Biomed. selaku Pembimbing Akademik atas
semua dukungan, nasihat, saran, dan ilmu selama perkuliahan.
8. Bapak Drs. M. Kanedi, M.Si. selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
9. Bapak Prof. Warsito, S.Si., DEA., Ph.D. selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
10. Kakakku Andre dan Rohma serta Adikku Raffi atas doa, kasih sayang,
dukungan, nasihat dan perhatian selama ini.
11. Tim Gamal (Gena, Agata, Aprilia dan Anas) yang selalu membantu,
memberikan motivasi, saran, dan hiburan selama penelitian ini.
12. Teman bahagia dan terbaik Maulidi, Retno, Vielda, Intan, Irani, Eka dan
Nabiilah atas segala bantuan, semangat, nasihat, doa dan selalu menemani
selama perkuliahan dan penelitian ini.
Semoga segala kebaikan selalu menyertai dan karya ini dapat bermanfaat bagi
kita semua Aamiin.
Bandar Lampung, 1 November 2018
Penulis,
Hona Anjelina Putri
xii
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DEPAN .................................................................................... i
ABSTRAK ................................................................................................ ii
HALAMAN JUDUL ................................................................................ iii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iv
HALAMAN PENGESAHAN.................................................................. v
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI................................................. vi
RIWAYAT HIDUP .................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................. viii
MOTTO .................................................................................................... ix
SANWACANA ......................................................................................... x
DAFTAR ISI............................................................................................. xii
DAFTAR TABEL .................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR................................................................................ xvii
I. PENDAHULUAN............................................................................... 1A. Latar Belakang .............................................................................. 1B. Tujuan Penelitian .......................................................................... 4C. Manfaat Penelitian ........................................................................ 5D. Kerangka Pemikiran...................................................................... 5E. Hipotesis ....................................................................................... 7
xiii
II. TINJAUAN PUSTAKA..................................................................... 8A .Hama dan Insektisida ..................................................................... 8B. Kutu Tanaman Kopi (Planacoccus citri) ....................................... 10
1. Klasifikasi Kutu Tanaman Kopi (Planacoccus citri) ................. 112. Morfologi Kutu Putih Tanaman Kopi ........................................ 123. Faktor yang Mempengaruhi Populasi Kutu Putih ...................... 134. Kerugian yang Disebabkan Kutu Putih Tanaman Kopi............. 14
C. Tanaman Gamal (Gliricidia maculata) .......................................... 151. Klasifikasi Tanaman Gamal (Gliricidia maculata) ................... 152. Deskripsi Tanaman Gamal......................................................... 153. Manfaat Tanaman Gamal........................................................... 17
III. METODE KERJA ........................................................................... 24A. Waktu dan Tempat ......................................................................... 24B. Alat dan Bahan ............................................................................... 25
1. Alat ............................................................................................ 252. Bahan ......................................................................................... 26
C. Pembuatan Ekstrak (Isolasi dan Pemurnian Senyawa PolarFlavonoid serta Identifikasi Struktur Senyawa Flavanoid)........... 27
Chromatography) ...................................................................... 294. Pemurnian Menggunakan Kolom C-18..................................... 305. Penentuan Kadar Fenolik dan Flavonoid Ekstrak
Metanol dan Air......................................................................... 30a. Kadar Fenolik ....................................................................... 31b. Kadar Flavonoid ................................................................... 32
6. Identifikasi Struktur Senyawa Aktif Flavonoid......................... 33a. Spektrofotometri FTIR .......................................................... 33b. Spektrofotometri UV-Vis ...................................................... 34
7. Bioassay Senyawa Aktif Murni Aktif terhadap Hama KutuHama Kutu Putih Tanaman Kopi (P. citri) ............................... 34
8. Analisis Data ............................................................................. 35D. Diagram Penelitian ......................................................................... 36
xiv
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 37A. Senyawa Flavonoid Ekstrak Metanol dan Ekstrak Air Daun
Gamal ............................................................................................ 371. Ekstrak Kasar Metanol dan Air ................................................. 37
a. Ekstrak Kasar Metanol.......................................................... 37b. Ekstrak Kasar Air.................................................................. 38
2. Pemurnian Senyawa Aktif Flavonoid........................................ 39a. Ekstrak Murni Metanol ......................................................... 39b. Ekstrak Murni Air ................................................................. 41
3. Analisis Spektrofotometri FTIR dan UV-Vis............................ 45a. Spektrofotometri FTIR ......................................................... 45b. Spektrofotometri UV-Vis ..................................................... 46c. Kadar Fenolik dan Flavonoid Ekstrak Metanol dan Air
Serbuk Daun Gamal KLB..................................................... 48
4. Bioassay Senyawa Bioaktif Ekstrak Serbuk Daun Gamal KLBterhadap Kutu Putih Tanaman Kopi (P. citri) ........................... 51a. Bioassay Ekstrak Kasar Metanol dan Air Serbuk
Daun Gamal KLB terhadap Kematian Hama Kutu PutihTanaman Kopi (P. citri)........................................................ 51
b. Bioassay Ekstrak Murni Air Serbuk Daun Gamal KLBterhadap Kematian Hama Kutu Putih Tanaman
1. Kadar fenolik dan flavonoid ekstrak metanol dan air serbuk daungamal KLB....................................................................................... 50
2. Rata -rata kematian kutu putih dengan ekstrak kasar dan ekstrakmurni air serbuk daun gamal KLB setelah perlakuan 72 jam danpada konsentrasi yang berbeda......................................................... 56
3. Rata -rata kematian kutu putih dengan ekstrak kasar dan ekstrakmurni air serbuk daun gamal KLB pada pengamatan waktu yangberbeda.............................................................................................. 57
4. Nilai LC50 hasil analisis probit dan paired T test ekstrak kasar airdan ekstrak murni air serbuk daun gamal KLB pada 24-72 jamsetelah perlakuan .............................................................................. 58
5. Jumlah kematian hama kutu putih dengan ekstrak kasar metanolserbuk daun gamal KLB ................................................................... 68
6. Jumlah kematian hama kutu putih dengan ekstrak air serbukdaun gamal KLB............................................................................... 69
7. Jumlah kematian hama kutu putih dengan ekstrak murni airserbuk daun gamal KLB ................................................................... 70
8. Hasil analisis probit LC50 ekstrak kasar metanol setelah72 jam .............................................................................................. 71
9. Hasil analisis probit LC50 ekstrak kasar air setelah 72 jam............. 71
10. Hasil analisis probit LC50 ekstrak murni air setelah 72 jam ............. 72
xvi
11. Analisis uji lanjut Tukey’s rata – rata kematian dengan ekstrak kasarair setelah 72 jam perlakuan pada konsentrasi yang berbeda .......... 72
12. Analisis uji lanjut Tukey’s rata – rata kematian dengan ekstrak murniair setelah 72 jam perlakuan pada konsentrasi yang berbeda ........... 73
13. Analisis uji LSD ekstrak kasar air serbuk daun gamal KLB............ 74
14. Analisis uji LSD ekstrak murni air serbuk daun gamal KLB........... 75
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Buah kopi yang terserang kutu putih ................................................ 11
2. Kutu putih betina dan jantan............................................................. 17
3. Morfologi daun gamal ...................................................................... 18
4. Struktur tiga jenis flavonoid ............................................................. 18
5. Tujuh jenis struktur flavonoid alami................................................. 19
6. Contoh flavonoid C -Glikosida......................................................... 20
8. Kromatogram hasil KLT dari ekstrak metanol serbukdaun gamal........................................................................................ 38
9. Kromatogram KLT ekstrak kasar air serbuk daun gamal KLBdibawah sinar UV ........................................................................... 39
10. Kromatogram MPLC ekstrak metanol serbuk daun gamalKLB .................................................................................................. 40
11. Kromatogram MPLC ekstrak air serbuk daun gamalKLB .................................................................................................. 41
13. 28 fraksi hasil pemurnian fraksi 2 ekstrak air dengankolom C-18 ....................................................................................... 43
xviii
14. F2RM air serbuk daun gamal KLB .................................................. 44
15. Kromatogram hasil KLT fraksi F2RM air serbuk daungamal KLB dibawah sinar UV λ 366 nm ......................................... 44
16. Spektrum FTIR dari isolat F2RM air serbuk daun gamalKLB .................................................................................................. 45
17. Spektrum UV-Vis F2RM air serbuk daun gamal KLB .................... 47
18. Struktur senyawa flavonol ................................................................ 48
19. Kurva kalibrasi asam galat................................................................ 49
21. Hasil analisis probit ekstrak kasar metanol terhadapkematian hama kutu putih (P. citri) .................................................. 51
22. Hasil analisis probit ekstrak kasar air terhadapkematian hama kutu putih (P. citri) .................................................. 52
23. Rata -rata persentase kematian hama kutu putih tanamankopi (P. citri) dengan perlakuan ekstrak kasar air serbukdaun gamal KLB pada konsentrasi waktu pengamatan yangberbeda.............................................................................................. 54
24. Rata -rata persentase kematian hama kutu putih tanamankopi (P. citri) dengan perlakuan ekstrak murni air serbukdaun gamal KLB pada konsentrasi waktu pengamatan yangberbeda.............................................................................................. 54
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara penghasil kopi terbesar ketiga di dunia
setelah Brasil dan Vietnam. Pada tahun 2012, Indonesia memproduksi
kopi robusta dan arabika sebanyak 748.000 ton (66%) dari produksi kopi
dunia. Sebanyak 601.000 ton (84%) dihasilkan kopi robusta dan 147.000
ton (19,6%) dihasilkan dari kopi arabika. Indonesia memiliki lahan
perkebunan kopi dengan luas mencapai 1,3 juta hektar, 1 juta hektar
ditanami kopi robusta dan 0,3 juta hektar kopi arabika (Kementrian
Perindustrian Republik Indonesia, 2013).
Produksi kopi tahun 2015 menurun menjadi 637.000 ton. Penurunan ini
terjadi disebabkan berkurangnya lahan, produktivitas tanaman yang masih
rendah seperti tua, rusak, tidak produktif, serangan organisme penganggu
tanaman (OPT) sehingga Indonesia turun menjadi peringkat ke empat
negara penghasil kopi setelah Brazil, Vietnam dan Colombia (Kementrian
Pertanian, 2017).
2
Kopi memiliki peranan penting sebagai produk unggulan masyarakat
Lampung Barat yang mampu membantu perekonomian daerah. Banyak
kendala yang dihadapi dalam pertanaman kopi seperti terserang beberapa
hama atau penyakit. Akibat serangan hama pada tanaman kopi dapat
menurunkan mutu kopi yang menyebabkan kerugian 6,7 dolar AS/tahun
(Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, 2015).
Beberapa jenis hama yang menyerang tanaman kopi di Indonesia antara
lain penggerek buah kopi (Hypothenemus hampeii), penggerek batang
merah (Zeuzura coffeae), penggerek cabang (Xylosandrus spp.), kutu hijau
(Cocus viridis), kutu cokelat (Saesatia coffea) dan kutu putih
(Planococcus citri) (Rahardjo, 2012).
Hama kutu putih menyerang tanaman kopi dengan mengisap cairan
tanaman kopi menggunakan mulut yang berbentuk jarum dan hama ini
mensekresikan embun madu yang merupakan media pertumbuhan jamur
pada daun kopi yang juga dapat menganggu pertumbuhan kopi (Direktorat
Perlindungan Perkebunan, 2002).
Penggunaan pestisida dengan frekuensi yang tinggi serta pemakaian
insektisida yang tidak benar dapat menimbulkan dampak yang tidak
diinginkan seperti terjadinya resistensi dan resurjensi hama, matinya
organisme yang berguna, dan dapat terjadinya pencemaran lingkungan
3
serta menganggu kesehatan manusia seperti keracunan akut atau kronis
akibat terakumulasi dari residu insektisida (Dadang dan Prijono, 2011).
Akibat dari akumulasi residu insektisida, ekspor kopi Indonesia ke Jepang
pada 2013 mengalami kendala karena terdapat aturan pemeriksaan residu
dari pestisida karbaril. Hal ini menyebabkan pengiriman kopi menjadi
tidak jelas dan kopi belum bisa masuk ke Jepang (Efizudin, 2013).
Penggunaan pestisida kimia di Indonesia telah memusnahkan 55% jenis
hama dan 72% agen pengendali hayati. Oleh karena itu, diperlukan
pengganti pestisida yang ramah lingkungan. Salah satu alternatif
pilihannya adalah penggunaan pestisida nabati. Pestisida nabati adalah
salah satu pestisida yang bahan dasarnya berasal dari tumbuhan.
Tumbuhan mengandung bahan aktif yang berfungsi sebagai alat
pertahanan alami terhadap pengganggunya. Bahan pestisida yang berasal
dari tumbuhan dijamin aman bagi lingkungan karena cepat terurai di tanah
dan tidak membahayakan hewan, manusia atau serangga non sasaran
(Dinas Kehutanan, 2009).
Hasil penelitian fitokimia ekstrak serbuk daun gamal kering yang
dilakukan oleh Nukmal, dkk (2009) dengan maserasi bertingkat yang
dimulai dari pelarut non polar sampai pelarut polar, gamal diketahui
mengandung golongan senyawa metabolit sekunder, yaitu senyawa
flavonoid. Senyawa flavonoid menunjukkan bahwa ekstrak etanol dan air
4
daun gamal mampu menyebabkan kematian 100% imago hama bisul
dadap (Quadrasticus erythrinae) dalam waktu 24 jam (Nukmal, dkk.,
2010).
Menurut Apriliyani (2016), ekstrak metanol dan air daun gamal kultivar
Lampung Utara yang mengandung senyawa flavonoid bersifat sebagai
insektisida nabati pada kutu putih tanaman kopi (Planacoccus citri)
dengan nilai LC50 ekstrak metanol 0,039% dan nilai LC50 ekstrak air
0,033% dalam waktu 72 jam. Penelitian lainnya menunjukkan bahwa
ekstrak metanol dan air daun gamal kultivar Lampung Barat berpotensi
sebagai insektisida nabati untuk mengendalikan kutu putih sirsak
(Pseudococcus cryptus) dengan nilai LC50 0,061% pada ekstrak metanol
dan nilai LC50 ekstrak air 0,096% dalam waktu 72 jam (Aksah, 2016).
Walaupun beberapa penelitian telah dilakukan guna pemanfaatan senyawa
flavonoid ekstrak daun gamal sebagai insektisida nabati, namun struktur
dan kadar flavonoid ekstrak polar daun gamal kultivar Lampung Barat
sebagai insektisida nabati belum diketahui, untuk itu dilakukan penelitian
ini.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan struktur dan kadar flavonoid
serbuk daun gamal kultivar Lampung Barat yang efektif mematikan kutu
putih tanaman kopi (P. citri).
5
C. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang
struktur dan kadar flavonoid yang terkandung pada ekstrak daun gamal
dengan pelarut polar sebagai insektisida nabati dalam usaha
mengendalikan hama kutu putih pada tanaman kopi (P. citri).
D. Kerangka Pemikiran
Peringkat Indonesia sebagai negara penghasil kopi menurun menjadi
keempat di dunia setelah Brasil, Vietnam dan Colombia. Penurunan
tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, seperti serangan hama yang
menyerang tanaman kopi. Salah satunya adalah hama kutu putih (P. citri).
Pengendalian hama ini biasanya dilakukan petani dengan insektisida
sintetik seperti insektisida karbaril pada perkebunan kopi. Pengunaan
insektisida secara terus-menerus akan menimbulkan efek negatif terhadap
hama maupun manusia. Salah satu pengendalian yang aman dan ramah
lingkungan memanfaatkan insektisida nabati yang berasal dari bahan alami
yaitu, tanaman gamal.
Tanaman gamal mengandung beberapa senyawa kimia yang tidak disukai
oleh serangga antara lain, dikumerol, kumarin, tanin, flavonoid dan
alkoloid. Senyawa flavonoid yang terkandung pada daun gamal kultivar
Lampung Barat dapat mematikan hama kutu putih pada tanaman sirsak
6
(Pseudococcus cryptus) pada skala laboratorium, akan tetapi belum
diujikan pada kutu putih tanaman kopi (P. citri) dan juga belum diketahui
struktur dan kadar flavonoidnya. Oleh karena itu, diperlukan penelitian
untuk mengetahui struktur dan kadar flavonoid ekstrak polar daun gamal
kultivar Lampung Barat yang dapat digunakan sebagai insektisida nabati
untuk mengendalikan P. citri.
Pemurnian ekstrak polar (metanol dan air) serbuk daun gamal dilakukan
dengan cara maserasi serbuk daun gamal sehingga didapatkan fraksi kaya
flavonoid. Setelah itu dilakukan bioassay terhadap kutu putih pada buah
kopi yang sudah direndam dalam ekstrak polar serbuk daun gamal pada
tingkatan konsentrasi 0%; 0,10%; 0,20%; 0,30% dan 0,40% untuk ekstrak
metanol dan 0%; 0,06%; 0,12%; 0,18% dan 0,24% untuk ekstrak air.
Fraksi aktif dapat dilihat dari mortalitas kutu putih pada 24, 48 dan 72 jam
setelah perlakuan, dan ditentukan nilai LC50 nya. Selanjutnya fraksi aktif
dimurnikan dan diujikan terhadap hewan uji hingga didapatkan isolat
murni dan aktif. Isolat murni dan aktif selanjutnya dianalisis
spektroskopis menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengetahui
struktur dan kadar senyawa flavonoidnya.
Diharapkan dengan dilakukan pemurnian ekstrak polar (metanol dan air)
serbuk daun gamal kultivar Lampung Barat, bioassay dan analisis
spektroskopis maka dapat diketahui struktur dan kadar senyawa flavonoid
yang memiliki daya insektisida nabati dalam mematikan dan
7
mengendalikan populasi hama kutu putih pada tanaman kopi, sebagai
penunjang budidaya kopi organik yang ramah lingkungan.
E. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah ekstrak kasar air lebih
efektif dibandingkan dengan ekstrak murni air serbuk daun gamal kultivar
Lampung Barat.
8
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Hama dan Insektisida
Hama tanaman adalah semua organisme yang aktivitas hidupnya merusak
tanaman sehingga menimbulkan kerugian ekonomi bagi manusia.
Tanaman yang terserang hama mengalami penurunan fungsi atau tidak
berfungsi dalam proses metabolisme pada tanaman tersebut, sehingga
tanaman tersebut pertumbuhannya tidak normal dan dapat menyebabkan
kematian (Pracaya, 1999).
Insektisida yang pertama kali ditemukan adalah jenis insektisida belerang
yang termasuk golongan insektisida anorganik untuk mengendalikan
hama. Perkembangan insektisida baru dimulai pada abad ke -15 yang
ditandai dengan ditemukannya beberapa senyawa atau bahan kimia
beracun untuk mengendalikan hama. Perkembangan insektisida terjadi
cukup pesat, dengan ditemukannya beberapa jenis insektisida baru.
Insektisida adalah jenis pestisida yang banyak digunakan pada negara
berkembang (Hasibuan, 2012).
9
Insektisida nabati merupakan insektisida alternatif yang digunakan dengan
tujuan agar penggunaan insektisida sintetis tidak menjadi ketergantungan
dan berdampak pada lingkungan. Insektisida nabati adalah jenis
insektisida yang didapatkan dari tumbuhan yang dibuat secara mudah dan
sederhana, misalkan dengan rendaman, perasan atau ekstrak yang diambil
dari bagian tanaman (Tarumingkeng, 1992).
Insektisida nabati memiliki beberapa fungsi diantaranya: memberikan bau
yang menyengat sehingga serangga enggan hadir atau memakan tanaman,
mencegah agar serangga tidak meletakkan telur pada tanaman, dapat
menghambat reproduksi serangga betina, dan memiliki daya racun saraf
yang mengakibatkan mortalitas serangga (Novizan, 2002).
Berdasarkan cara masuknya insektisida kedalam tubuh serangga
dibedakan menjadi 3 kelompok (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2009),
yaitu:
1. Racun lambung (Racun perut)
Racun lambung atau racun perut adalah insektisida yang mampu
membunuh serangga dengan cara masuk ke pencernaan melalui
makanan yang mereka makan. Insektisida akan masuk ke organ
pencernaan serangga dan diserap oleh usus kemudian ditranslokasikan
ke organ sasaran yang mematikan seperti pusat syaraf, organ respirasi,
sel-sel lambung dan sebagainya.
10
2. Racun kontak
Insektisida ini membunuh serangga dengan cara masuk ke dalam tubuh
serangga melalui kulit, celah/lubang alami pada tubuh atau langsung
mengenai mulut serangga. Serangga akan mati apabila kontak langsung
dengan insektisida tersebut.
3. Racun pernafasan
Racun pernafasan adalah jenis insektisida yang masuk melalui trakea
serangga dalam bentuk partikel mikro yang melayang diudara berupa
gas, asap, maupun uap dari insektisida. Serangga akan mati apabila
menghirup partikel dari insektisida tersebut dalam jumlah tertentu.
B. Kutu Putih Tanaman Kopi (Planacoccus citri)
Kutu putih biasanya terdapat pada tanaman kopi, jeruk dan tanaman lain.
Kutu putih ini bersifat polifagus yang menyerang bagian atas tanaman,
seperti pada tunas, daun, buah, tangkai bunga, batang, serta bagian akar
(Pracaya, 2010).
Kutu menyerang tangkai buah dan meninggalkan bekas berwarna kuning
kemudian kering sehingga banyak buah yang gugur. Pada bagian tanaman
yang terserang tampak dipenuhi oleh kutu-kutu putih seperti kapas
Penentuan struktur denganspektrofotometer FTIR dan UV-
Vis
Data dianalisis probit untuk menentukannilai LC50
Bioassay ekstrak murni
Ekstrak kasar metanol dan air berupa pasta
Data dianalisis uji anara, uji tukey’s danuji LSD serta Paired T test untuk
efektifitas ekstrak
60
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Ekstrak murni air serbuk daun gamal KLB mengandung senyawa
flavonoid golongan flavonol dan struktur jenisnya terdiri dari susunan
stuktur dasar 3-hidroksi-2-fenil-1,4 benzopiron.
2. Ekstrak kasar metanol serbuk daun gamal KLB memiliki kadar
flavonoid sebesar 7,4 mg/L kuersetin. Sedangkan, ekstrak kasar air
serbuk daun gamal KLB memiliki kadar flavonoid sebesar 3,8 mg/L
kuersetin.
3. Ekstrak kasar air serbuk daun gamal KLB lebih efektif mematikan
hama kutu putih tanaman kopi (P. citri) dibandingkan dengan ekstrak
murni air KLB dengan nilai LC50 72 jam lebih kecil 0,041%
(0,107%:0,148%).
61
B. Saran
Disarankan untuk peneliti selanjutnya untuk menguji efektifitas ekstrak
polar serbuk daun gamal (Gliricidia maculata) terhadap hama kopi yang
berbeda.
61
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, S. A. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Karunia. Universitas Terbuka.Jakarta.
Adinata, I. P.K., Khairul, A., dan Dewi, K. 2013. Identifikasi Senyawa MetabolitSekunder Fraksi Aktif Daun Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dan UjiAktivitas Larvasida Terhadap Larva Nyamuk Aedes aegypti. Jurnal KimiaSains dan Aplikasi. https://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa. Diaksespada 7 Agustus 2018 pukul 20.45 WIB.
Afrianti, L., Rice, D. O., Idha, K. 2014. Pengaruh Jenis Pelarut Pengekstraksiterhadap Kadar Sinesentin dalam Ekstrak Daun Orthosiphon stamineusBenth. E-Jurnal Planta Husada (2) (1). Universitas Airlangga.https://journal.unair.ac.id/ Diakses pada 5 Agustus 2018 pukul 19.50 WIB.
Afriyorawan, N. 2013. Karakterisasi Senyawa Flavonoid Hasil Isolasi EkstrakMetanol Daun Gamal (Grilicidia maculata). Skripsi. UniversitasLampung.
Aksah, F. 2016. Perbandingan Daya Racun Isolat Murni Ekstrak Metanol danEkstrak Air Daun Gamal (Gliricidia maculata) terhadap Mortalitas KutuPutih (Pseudococcus cryptus) pada Tanaman Sirsak (Annona muricata).Tesis. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UniversitasLampung. Bandar Lampung.
Andayani, R., Lisawati, Y., dan Maimunah. 2008. Penentuan AktivitasAntioksidan, Kadar Fenolat Total dan Likopen pada Buah Tomat(Solamun lycopersicum L.) Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, (13): 3-4.
Apriliyani.2016. Pengembangan Insektisida Nabati dari Senyawa FlavonoidEkstrak Daun Gamal (Gliricidia maculata, Hbr.) untuk MengendalikanHama Kutu Putih (Planococcus citri, Risso.) pada Tanaman Kopi (Coffearobusta, L.) Tesis. Fakultas Matematika dan Ilmu PengetahuanAlam.Universitas Lampung.
Arisandy. 2010. Senyawa Flavonoid dari Daun Sirih Merah (Piper betle L. varRubrum). Skripsi. Universitas Islam Malang.
62
Dadang dan Prijono D. 2011. Pengembangan Teknologi Formulasi insektisidaNabati untuk Menghasilkan Produk Sayuran Sehat. Jurnal Ilmu PertanianIndonesia.
Dinas Kehutanan.2009.Penggunaan Pestisida Nabati dalam Bidang Kehutanan.http://dishut.jabarprov.go.id/index.php?mod=arsip&idMenuKiri=&idContent=2 Diakses Pada 25 Oktober 2017, pukul 22.21 WIB.
Dinata, A. 2006. Basmi Lalat dengan Jeruk Manis. Staf Lokal LitbagPemberantas Penyakit Bersumber Binatang. Balitbang Kesehatan DepkesRI.
Direktorat Jenderal Pengendalian Penyakit dan Penyehatan Lingkungan.2012.Pedoman Penggunaan Insektisida (Pestisida) dalam Pengendalian Vektor.Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta.
Direktorat Jenderal Perkebunan. 2009. Pengenalan Pestisida.http://www.ditjenbun.pertanian.go.id . Diakses 5 November 2017, pukul16.09 WIB.
Direktorat Pembenihan Tanaman Hutan. 2002.Informasi Singkat Benih. Artikel.http://www.manglayangformonline.or.id Diakses 27 Oktober 2017, pukul06.30 WIB.
Direktorat Perlindungan dan Perkebunan. 2002. Musuh Alami dan Hama PenyakitTanaman Kopi Dapertemen Pertanian. Jakarta.
Efizudin, A. 2013 Ekspor Kopi ke Jepang sempat terhambat. Kabar BeritaOnline. https://bisnis.tempo.co/read/508227/ekspor-kopi-ke-jepang-sempat-terhambat diakases pada 25 Oktober 2017 , pukul 21.42 WIB.
Elevitch, C. R dan Francis, J. K. 2006. Gliricidia sepium (gliricidia) Fabaceae(legume family). Spesies Profiles For Pasific Island Agroforestry.www.traditionaltree.org. Diakses 27 Oktober 2017 , pukul 21.55 WIB.
Gritter, R.J., J.M. Bobbit dan Schwarting. 1991. Pengantar Kromatografi.Penerjemah Kosasih Padmawinata.ITB. Bandung.
Harbone, J.B. 1987. Metode Fitokimia Penutun Cara Modern MenganalisisTumbuhan. Alih bahasa Kosasih Padmawinata. ITB. Bandung.
Hasibuan, R. 2012. Insektisida Pertanian. Lembaga Penelitian UniversitasLampung. Bandar Lampung.
63
Herbert, R.B. 1996. Biosintesis Metabolit Sekunder. Ahli Bahasa BambangSrigandono. Penerbit IKIP Semarang Press. Semarang.
Hodges, A, dan Hodges, G. 2006. Pink hibiscus mealybug identification. Online.Plant Health Progress Plant Management Network.
Johnson, L,E., dan Stevenson,R.1991. Dasar Kromatografi cair. Alih BahasaKosasih Padmawinata. ITB.Bandung.
Kalshoven LGE. 1981. The Pests of Crops in Indonesia. Laan PA van der,penerjemah. Jakarta (ID): Ichtiar Baru-van Hoeve. Terjemahan dari: DePlagen van de Cultuurgewassen in Indonesie.
Kementrian Perindustrian Republik Indonesia.2013.Produksi Kopi NusantaraKetiga Terbesar Di Dunia. http://www.kemenperin.go.id. Diakses 9September 2017, pukul 14.00 WIB.
Kementerian Pertanian, Ditjen Peternakan dan Kesehatan Hewan. 2009.Keunggulan Gamal Sebagai Pakan Ternak. BPTU Sembawa. SumateraSelatan.
Kementrian Pertanian Direktorat Jendral Perkebunan. 2017.Pengembangan KopiNasional Antisipasi Dampak Perubahan Iklim. Artikel.http://tanhun.ditjenbun.pertanian.go.id Diakses 21 Oktober 2017, pukul06.06 WIB.
Kerns, D., Glenn, W., dan John, L. 2004. Citrus Mealybug (Planococcus citri).Citrus Insects Cooperative Extension. University Arizona.http://cals.arizona.edu/crops/citrus/insects/citrusinsect.html.
Khair, K., Yayuk, A., dan Aliefman, H. 2017. Identifikasi Senyawa MetabolitSekunder pada Hasil Fraksinasi Ekstrak Phaseolus vulgaris L. denganMetode Gas Chromatography – Mass Spectroscopy (GC-MS). JurnalPenelitian Pendidikan Ipa. http://jpipa.unram.ac.id/index.php/jppipaDiakses pada 6 September 2018 pukul 17.00 WIB.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Alih bahasa A. Saptoraharjo.UI-Press.
Langi, P.V., 2013. Isolasi dan Identifikasi Senyawa x Ekstrak Ettanol Biji Kenari(Canarium indicum L.) yang diperoleh dari Pasar Manado. Jurnal IlmiahMahasiswa (2) (1). Universitas Surabaya.
Mabry,T.J., Markham, K.R., dan Thomas. 1970. The Systematic Identification ofFlavonoid, Spinger-Verlag, New York, Heidelberg, Berlin.
64
Mannito, P. 1992. Biosintesis Produk Alami. Alih Bahasa Koensoemardiyah IKIPSemarang Press. Semarang.
Mardiana, Supraptini, dan Nunik, S.A. 2009. Datura Metel Linnaeus sebagaiInsektisida Nabati dan Larvasida Botani serta Bahan Baku ObatTradisional. Artikel Media Penelitian dan Pengembangan KesehatanSumplemen II. https://ejournal.ltbang.depkes.go.id/ Diakses pada 5Agustus 2018 pukul 10.00 WIB.
Markham, K.R., 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Alih bahasa KosasihPadmawinata. Penerbit ITB, Bandung.
Mutu’ali, R., dan Kristanti, I.P. 2015. Pengaruh Ekstrak Daun Beluntas (Plucheaindica) terhadap Mortalitas dan Perkembangan Larva Spodoptera litura F.Jurnal Sains dan Seni ITS (4) (2) Universitas Semarang.
Neldawati, Ratnawulan, dan Gusnedi. 2013. Analisis Nilai Absorbansi dalamPenentuan Kadar Flavonoid untuk Berbagai Jenis Daun Tanaman Obat.Journal Pillar of physcis (2): 76-38.
Ningsih, D. R., Zusfahair, dan Dwi, K. 2017. Identifikasi Senyawa MetabolitSekunder serta Uji Aktivitas Ekstrak Daun Sirsak sebagai Antibakteri.Jurnal Molukel (1) (1) 101 – 111. https://ojs.molukel.com Diakses pada 8Agustus 2018 pukul 20.33 WIB.
Novizan. 2002. Membuat dan Memanfaatkan Pestisida Ramah Lingkungan.Agromedia Pustaka. Jakarta.
Nukmal, N., Widiastuti, E.L., dan Sumiyani, E. 2009. Uji Efikasi Ekstrak DaunGamal (Gliricidia maculata) terhadap Imago Hama Bisul Dadap(Quadrastichus erythrinae). Prosiding Seminar Nasional XX dan KongresBiologi Indonesia XIV. Malang 24 -25 Juli 2009.
Nukmal, N., Utami, N., dan Suprapto. 2010. Skrining Potensi Daun Gamal(Gliricidia maculata Hbr.) sebagai Insektisida Nabati. Laporan PenelitianHibah Strategi Unila. Universitas Lampung. 2010.
Pracaya 1999. Hama dan Penyakit Tanaman. PT Penebar Swadaya. Jakarta.
Pracaya. 2010. Hama dan Penyakit Tanaman. Edisi Revisi PT Penebar Swadaya.Jakarta.
Pratiwi, P., Meiny, S. dan Bambang, C. 2010. Total Fenolat dan Flavonoid dariEkstrak dan Fraksi Daun Kumis Kucing (Orthosphon stamineus B.) JawaTengah serta Aktivitas Antioksidannya. Artikel Penelitian. UniversitasDiponegoro : 140-148.
65
Prijono, D. 2005. Pemanfaatan dan Pengembangan Pestisida Nabati. MakalahSeminar Ilmiah. Jurusan Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian.Universitas Lampung.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. 2015. Kendala Serangan Hamadan Penyakit pada Tanaman Kopi di Kabupaten Lampung Barat.http://perkebunan.litbang.pertanian.go.id/wp-content/uploads/2015/04/perkebunan_infotekVol6-11-14-hal21.pdfDiakses 17 Oktober 2017 pukul 06.56 WIB.
Rahardjo, P. 2012. Kopi. PT. Penebar Swadaya. Jakarta.
Raini, M. 2007. Toksikologi Pestisida Nabati dan Penangan Akibat KeracunanPestisida. Media Litbang Kesehatan (17) (3). Dapertemen Kesehatan.Jakarta.
Robinson, T. 1995. Kandungan organik Tumbuhan Tinggi. ITB. Bandung.
Rosanti D. dan Purwanto S. 2009. Pola Distribusi Kutu Dompolan(Planococcus citri) pada Perkebunan Kopi Desa Semidang AlasKecamatan Dempo Tengah Kota Pagar Alam. Jurnal Sains matematika(6) (2) 51-57. Universitas PGRI Palembang.
Saifudin, A. 2014. Senyawa Alam Metabolit Sekunder. Teori, Konsep dan TeknikPemurnian. Deepublish. Yogyakarta.
Setyowati, W. A.E., dan Cahyanto, M. A.S. 2016. Kandungan Kimia dan UjiAktivitas Toksik Menggunakan Metode BSLT (Brine Shrimp LethalityTest) dari Ekstrak Daun Kersen (Muntingia calabura). Jurnal Kimia danPendidikan Kimia (1) (2) https://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpkDiakses pada 2 Agustus 2018 pukul 21.15 WIB.
Sinaga, R. 2009. Uji Efektifitas Pestisida Nabati terhadap Hama Spodoptera litura(Lepidoptera: Noctuidae) pada Tanaman Tembakau (Nicotiana tabaccumL.) Skripsi. Universitas Negeri Medan. Medan.
Siregar, R.H. 2010. Isolasi Senyawa Flavonoid dari Ekstrak Metanol Daun Gamal(Gliricidia maculata) dan Uji sebagai Insektisida Nabati terhadap HamaKutu Putih Tanaman Pepaya (Paracoccus marginatus). Skripsi.Universitas Lampung.
Sitompul, A. F., Oemry, S., dan Pangestiningsih, Y. 2014. The Effectiveness ofBotanical Insecticides Test to Mortality the Leptocorisa Acuta Thumbreg.(Hemiptera: Alydidae) on Rice Plant in Greenhouse. Jurnal OnlineAgroteknologi. ISSN 2337- 6579 (2)(3): 1075-1080. Diakses pada 1 Juni2018, pukul 20.15 WIB.
66
Sudjadi. 1983. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia.Yogyakarta.
Sukadana, I. M. 2010. Aktivitas Senyawa Flavonoid dari Kulit Akar Awar – Awar(Ficus septica). Jurnal Kimia (4) (1):63-67.
Sulistyowati, E. 2006. Pengelolaan Hama Utama Tanaman Kopi. PusatPenelitian Kopi dan Kakao Indonesia. Jember.
Suryani, N. C., Dewa, G. M. P, dan Anom, J. 2015. Pengaruh Jenis Pelarutterhadap Kandungan Total Flavonoid dan Aktivitas Antioksidan EkstrakDaun Matoa (Pometia pinnata). Jurnal Teknologi Pangan. UniversitasUdayana. Denpasar.
Tando, E. 2018. Potensi Senyawa Metabolit Sekunder dalam Sirsak (Annonamurricata) dan Srikaya (Annona squamosa) sebagai Pestisida Nabati untukPengendalian Hama dan Penyakit pada Tanaman. Jurnal Biotropika (6)(1).https://biotropika.ub.ac.id/article/ Diakses pada 6 Agustus 2018 pukul13.50 WIB.
Tarumingkeng, R. C. 1992. Insektisida; Sifat, Mekanisme Kerja dan DampakPenggunaannya. UKRIDA Press. 250p.
Tapas, A.R., Sakarkar, D.M., dan Kakde R. B,. 2008. Flavonoids asNutraceuticals. Tropis Journal of Pharmaceutical Research(3): 1089 -1099. Facully pf Pharmacy. Universitas of Benin-Nigeria.
Tazzini, N. 2014. Flavonols: Defenition. Structure, Food Sources.https://www.tuscany-diet.net/2014/01/22/flavonoids-definition-structure-classification/amp/. Diakses pada 10 Agustus 2018 pukul 23.05 WIB.
Tunjung, W. A. S. 2013. Obat Tradisional Herbal dan Metabolit Sekunder. ArtikelKimia. https://majalah1000guru.net/2013/ Diakses pada 10 Agustus 2018pukul 15.16 WIB.
Yahmadi, M. 2007. Rangkaian Perkembangan Budidaya dan Pengolahan Kopi diIndonesia. Artikel.http://www.petanihebat.com/2014/09/biologi-kutu-dompolan-pada-tanaman-kopi.html. Diakses pada 5 November 2017 pukul14.20 WIB.
Yulistian, D. P., Edi, P. U., Siti, M. U., dan Eriyanto, Y. 2015. Studi PengaruhJenis Pelarut terhadap Hasil Isolasi dan Kadar Senyawa Fenolik DalamBiji Kacang Tunggak (Vigna unguiculata L. Walp) sebagai Antioksidan.Jurnal Mahasiswa Kimia. (1) (1). Universitas Brawijaya. Malang