View
28
Download
8
Category
Preview:
Citation preview
BUMI LESTARI Jurnal Lingkungan Hidup
( Journal of Environment)
ISSN 1411 9668 Volume 12 Nomor 1 Pebruari 2012
Susunan Organisasi Pengelola
Ketua Penyunting
MS Mahendra
Vakil Ketua Penyunting
I Nyoman Wardi
Penyunting Pelaksana
AA G Raka Dalem
I G Alit Gunadi
I Made Sara W
I Made Adhika
Cok Putri Kusuma K
Abd Rahman As Syakur
Petugas Administrasi
Ni Luh Putu Widnyani
Ketut Srilinartini
Alamat Redaksi
Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Universitas Udayana
J1 PB Sudinnan Denpasar
Telp (0361) 23622lFax (0361) 236180
E-mail pplhunudyahoocomdanJurnal_bulestyahoocom Vebsite httppplhunudacid
Gambar Cover Pencemaran Sampah di Tepi Danau Batur Desa Trunyan -Bangli I KoleksiWardi
Bumi Lpstari merupakan jurnal lingkungan hidup yang diterbitkan dua kali setahun (Februari dan Agustus) yang memuat informasi tentang berbagai aspek 11ngkungan dari (1) hasil penelitian (2) nasIh konseptuallopini (3) resensi buku dan info lingkungan aktuallainnya
PENGANTAR REDAKSI
Kecendrungan terjadinya transisi kehidupan dalam masyarakat yaitu dari pola hidup agraris ke industri
modem secara tidak Jangsung mempengaruhi gaya hidup dan perilaku masyarakat dan Iingkungannya
Perilaku warga masyarakat yang tidak disertai dengan pengetahuan yang memadai tentang sifat teknologi
modem serta kondisi lingkungan lokal ditambah dengan kecendrungan gaya hidup yang pragmatis dan
konsumtif telah menimbulkan berbagai dampak lingkungan mulai dari pencermaran lingkungan (pencemaran
air udara dan lahandarat) penyakit dan tergerusnya niIai-nilai kearifan lingkungan yang telah dijadikan
pendoman oleh masyarakat sebelumnya dalam berinteraksi dengan lingkungan alam Kini pencemaran
Iingkungan menjadi permasalahan yang semakin rumit dan kompleks baik di desa-desa dan lebih-Iebih
pad a masyarakat urban Penggunaan pestisida dan pupuk kimia yang berlebih-Iebihan dalam aktivitas
pertanian di desa-desa ditengarai telah menimbulkan penyakit terkait dengan saluran pernafasan darah dan
gangguan syaraf bagi para petani dan kecendrungan turunnya produktivitas lahan pertanian yang tentu
sangat merugikan para petani dan masyarakat Pada sisi lain pertumbuhan penduduk dan penggunaan alat
transportasi modem ( kendaraan bermesin) yang cenderung meningkat serta pembuangan Iimbah hasi
kegiatan industri (perbengkelan pencelupan pasar pertokoan dan mallsupermarket dan kegiatan industri
lain) di perkotaan telah menimbulkan masalah polusi udara kebisingan dan gangguan kenyamanan hidup
orang-orang kota (urban) dan polusi air sungai oleh Iimbahsampah anorganik polusi air sumur penduduk
dan pence mar an air laut dan gangguan pada biota yang hidup pada habitatnya Berbagai dampak negatif
lain dapat ditimbulkannya yaitu terganggunya nilai estetika lingkungan yang menyangakut bau dan
pemandangan yang tidak sedap tekanan psikologi~ munculnya berbagaijenis penyakit lingkungan akibat
limbah B3 dan limbah padat (sampah anorganik) dan terjadinya banjir dan kerusakan fasilitasjalan karena
tersumbatnya sungaikali atau saluran air gotparit akibat tumpukan sampah
Kiranya warga dan lembaga-lembaga sosial tradisional maupun lembaga sosial modern terutama para
pelaku bisnis ( pengusaha) yang cendrung menghasilkan limbahsampah dan jenis polusi lingkungan lain
serta pihak pemerintah sebagai policy maker dalam pembangunan perlu belajar dari pengalaman pahit di
atas dan mulai mengkritisi kondisi yang berkembang dalam memaknai arti sebuah kemajuan kehidupan
dunia industri yang bersifat global Hal ini dimaksudkan agar dampak negatif yang telah teIjadi dapat
diminimalkan bahkan jika mungkin dihilangkan serta bangkitnya bentuk kesadaran hidup baru yang
berakarkan pada pola hidup yang lebih progresif dan bijaksana dalam mengatasi masalah-masalah lingkungan
yang cendrung semakin buruk dan destruktif
Redaksi
j 1
DAFTARISI
HIm
Pengantar Redaksi i
Daftar lsi ill
Identifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant Dad Asap Cair HasH Pirolisis Sampah Organik Perkotaan Abdul Galli Haji Zainaalim 1as middotud Danguslan Pari I
Relationship Between Drinking Water With Blood Arsenic Level And Skin Lesions Occurrence In Buyat Village North Sulawesi Indonesia
Anwar Daild MlikollO ~eni Hadju Anwar Dali Amiruddin 9
Studt Pendahuluan Pemanfaatan Limbah Desalinasi Untuk Pembuatan MgIAI Hydrotalcite-like Sebagai Adsorben Methyl Orange
Eddy Herady Dian Prasasti Kama Wijaya Sri Juari Santosa dan Triyono 16
The Influence Of Local Traffic On Noise Level (Case Study Bypass Ngurah Rai And Sunset Road Bali)
D1 PriyalJlha Wedagamu 24
Pennodelan Ujj Logam Berat Pada Badan Air Biota Dan Sedimen Dj Perairan Muara Das Barito Din Sqarini Abdur Rahman Ichsan Ridwan 32
Respon Perilaku Bulu Babj Deademasetosumterhadap Logam Berat Kadmium Dominggtls Rumahlalu 45
Komunitas Moluska Di Padang Lamun Pantai Wori Sulawesi Utara Ucu Yanu Arbi 55
Keragaman Aktivitas Antifungi Biota Laut Terhadap Fusariumoxysporumfsp Vanillae Penyebab Busuk Batang Vanili
I Keillt Suada (X)
Sembung-Kladuan Watershed Nitrate Water Quality Visi Asriningtyas and pounddia Rahayufingsih 71
Pemanfaatan Kembali Limbah Padat Lumpur Pdam Untuk Penjernihan Air Dari Sungai Martapura Kalimantan Selatan
Aglts Mirwan 17
Potensi Nira KeJapa Sebagai Bahan Baku Bioetanol I Made Anolll SUlrislla Wtjaya Gusfi Ketut Arya Arlhawalldan Anis Novila Sari 85
Konservasi Anggrek Alam Indonesia Vanda Tricolor Lind Varietassuavis Mdalui Kultur Embrio Secara In-Vitro
Rindan [)wiyalli As Punvanloro Ad Indrianlo And Endang Semiarli 93
Jenis Dan Keanekaragaman Fitoplankton Di Wadukplta Koto Panjang Kampar Riau Modjit Siagian g
Evaluasi Galur Jagung 5mb-5 HasH Seleksi Massa Varietas Lokal Bali Berte Pada Daerah Kering Ni Luh 1ade Pradnyawathi 106
ill
Persepsi Dan Pal1isipasi Petani Dalam Penerapan Usahatani Konservasi (Studikasuspetanisayuran Di Hulu Das Jeneberang)
luraeni Sugiyanto Zaenal Kusuma dan Syafrial 116
Persepsi Petani Terhadap Pengeloaan Dan Fungsi Hutan Rakyat Di Kabupaten Ciamis Budiman Achmad Hasamt Simon Dian Diniyati Tri Suliszvati Widyaningsih 123
Analisis Dampak Pemekaran Wilayah Terhadap Pendapatan Per Kapita Kemiskinan Dan Kctimpangan Antarwilayah Di Provinsi Papua
Ida Ayu Purba Riall dan M Pudjihardjo 137
Pendekatan Dimensi Kepuasan Ekstrinsik Dan Pengaruhnya Terhadap Komitmen Dan Perilaku Organizational Citizenship Karyawan Operasional Hotel Bintang Lima Di Tusa Dua Bali (Upaya Tingkatkan Daya Saing Sumber Oaya Manusia Lokal dalam Ekowisata)
Ida Bagus Cede Udiyana Parwoto Wignjohartojo dan Sili Sulasmi 149
Evaluasi Penerapan Pariwisata Berwawasan Lingkungan Dan Budaya Berdasarkan Nilai-nilai Tri Hita Karana Di Fivelements (Puri Ahimsa) Mambal Badung Bali
A A G Raka Dalem dan Ni PUtti RaIna Sari 157
Kajian Akifer Di Kecamatan Denpasar Barat Provinsi Bali R Suyarto 162
Tata Guna Lahan Dan Banjir Di KotaTolitoli Sulawesi Tengah J Hade Adhika 168
Pemel1ahanan Leksikal Tanaman Obat Tradisional Untuk Penyakit Anak Pada Komunitas Remaja Di Bali Kajian Semantik Ekolinguistik
Wayan Rasna Ni Wayan S Binawati 174
Indeks 189
Ucapan Terima Kasih kepada Mitra Bestari
Petunjuk Penulisan
Formulir Langganan
iv
IDENTIFIKASI SENYAWABIOAKTIFANTIFEEDANT DARIASAPCAIRHASILPIROLISISSAMPAHORGANIKPERKOTAAN
Abdul Gani Hajil) Zainal Alim Masud21 dan Gustan ParPl I) Program Studi Kimia Fakultas Kejuruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala BandaAceh
2)Oepartemen Kimia Fakultas Matematikan dan I1mu PengetahuanAlam Institut Pertanian Bogor Bogor 3)Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor
Email gani_kimiawiyahoocoidlt-ipbindonetidgustanpyahoocom
Abstract The research aims to identify antifeedant bioactive substance in liquid smoke derived from pyrolisis oforganic municipal waste Samples were pyrolyzed in drum reactor at 505C for five hours to produce char and conden~ed smoke turning into liquid smoke The liquid smoke components are separated into n-heksan etil asetat metano and water ccnsecutively The result is thickened with rotary evaporator The resulting crudes activity towards Spodoptera litura Linn larvae was tested with antifeedant method The chemical components of active fraction are identified with GeMS Crude resuiting from thickening fractions ofn-heksan eti asetat metanol and water are 03465 g 23736 g 08775 g and 03679 g consecutively The highest activity ofliquid smoke fractions ofvater methanol etil asetat and J1-hekan towards S itllra larvae at 100 concentration are 4468 6207 8065 2857 and 2340 Result of probit analysis towards these fractions shuws that the highest actIvity is methanol fraction with EI50 value at 071 Identification with GClv1S shows that the fra(tions contain 14 types of bioactive antifeedant substances with y-butyrolacton as the main component
Keywords bioactivc antifeedant liquid smoke pyrolisis organic municipotl waste
l Pendahuluan Senyawa bioaktif antifeedant merupakan suatu
senyawa organik bahan alam yang sangat dibutuhkan oleh berbagai tanaman untuk melindungi dirinya dari serangan hama baik serangga maupun mikroba serta organisme lain Keberadaan senyawa bioaktif antifeedant dalam jaringan tanaman akan membawa banyak manfaat terutama dalam masalah perlindungan tanaman yang bernilai ekonomis karena dapat berfungsi sebagai pengendali hama alami dalam bioteknologi tanaman Penelitian dibidang senyawa ini dapat melibatkan peneliti dari berbagai disiplin ilmu Oi samping itu dapat menjangkau penapisan aktivitas yang melibatkan bioindikator isolasi pemnmian identifikasi dan penentuan struktur molekul senyawa hioaktifnya
Senyawa bioaktif antifeedant dapat mewakili suatu pendekatan lain dalam hai perlindungan tanaman Senyawa ini bersifat tid1k membunuh mengusir atau menjerat serangga hama akan tetapi
bersirat menghambat makan (antimakan) saja Reddy et LIt (2009) mendefinisikan senyawa antifeedant sehagai suatu zat yang dapat menghambat makan baik sccara sementara maupun pcrmanen tergantung pada p0t~nsi zat tersebut Beberapa penelitian tentan senyawa bioaktifantifeedant telah dilakukcn antara lain yang dilakukan oleh Flores et aJ (2008) di mana dilaporkan bahwa hasil isolasi ekstrak kasar Gilricidia sepium bersifat sebagai antifeedant terhadap beberapa jenis serangga Selanjutnya ekstro kasar akar dan batang tumbuhan Tylophora indica rienunjukkan aktivitas antifeedant terhadap lallt )middotwdoptera litura (Reddy et al 2009) KCl1ludian pada ekstrak daun Vitex trifolia Linn t~J~i)~t senyaNa golongan flavonoid yang mlllmyai aktivitas anteifecdant terhadap larva lPi( ilna sparsa pada konsentrasi larutan uji 1 (I bJI (2003) Oi sal11ping itu Baskar et al (2011) tdah lleneliti bahwa larutan 5 ekstrak etil asetat dar i nbuhan Hygrophila auriculata menunjukkan
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
PENGANTAR REDAKSI
Kecendrungan terjadinya transisi kehidupan dalam masyarakat yaitu dari pola hidup agraris ke industri
modem secara tidak Jangsung mempengaruhi gaya hidup dan perilaku masyarakat dan Iingkungannya
Perilaku warga masyarakat yang tidak disertai dengan pengetahuan yang memadai tentang sifat teknologi
modem serta kondisi lingkungan lokal ditambah dengan kecendrungan gaya hidup yang pragmatis dan
konsumtif telah menimbulkan berbagai dampak lingkungan mulai dari pencermaran lingkungan (pencemaran
air udara dan lahandarat) penyakit dan tergerusnya niIai-nilai kearifan lingkungan yang telah dijadikan
pendoman oleh masyarakat sebelumnya dalam berinteraksi dengan lingkungan alam Kini pencemaran
Iingkungan menjadi permasalahan yang semakin rumit dan kompleks baik di desa-desa dan lebih-Iebih
pad a masyarakat urban Penggunaan pestisida dan pupuk kimia yang berlebih-Iebihan dalam aktivitas
pertanian di desa-desa ditengarai telah menimbulkan penyakit terkait dengan saluran pernafasan darah dan
gangguan syaraf bagi para petani dan kecendrungan turunnya produktivitas lahan pertanian yang tentu
sangat merugikan para petani dan masyarakat Pada sisi lain pertumbuhan penduduk dan penggunaan alat
transportasi modem ( kendaraan bermesin) yang cenderung meningkat serta pembuangan Iimbah hasi
kegiatan industri (perbengkelan pencelupan pasar pertokoan dan mallsupermarket dan kegiatan industri
lain) di perkotaan telah menimbulkan masalah polusi udara kebisingan dan gangguan kenyamanan hidup
orang-orang kota (urban) dan polusi air sungai oleh Iimbahsampah anorganik polusi air sumur penduduk
dan pence mar an air laut dan gangguan pada biota yang hidup pada habitatnya Berbagai dampak negatif
lain dapat ditimbulkannya yaitu terganggunya nilai estetika lingkungan yang menyangakut bau dan
pemandangan yang tidak sedap tekanan psikologi~ munculnya berbagaijenis penyakit lingkungan akibat
limbah B3 dan limbah padat (sampah anorganik) dan terjadinya banjir dan kerusakan fasilitasjalan karena
tersumbatnya sungaikali atau saluran air gotparit akibat tumpukan sampah
Kiranya warga dan lembaga-lembaga sosial tradisional maupun lembaga sosial modern terutama para
pelaku bisnis ( pengusaha) yang cendrung menghasilkan limbahsampah dan jenis polusi lingkungan lain
serta pihak pemerintah sebagai policy maker dalam pembangunan perlu belajar dari pengalaman pahit di
atas dan mulai mengkritisi kondisi yang berkembang dalam memaknai arti sebuah kemajuan kehidupan
dunia industri yang bersifat global Hal ini dimaksudkan agar dampak negatif yang telah teIjadi dapat
diminimalkan bahkan jika mungkin dihilangkan serta bangkitnya bentuk kesadaran hidup baru yang
berakarkan pada pola hidup yang lebih progresif dan bijaksana dalam mengatasi masalah-masalah lingkungan
yang cendrung semakin buruk dan destruktif
Redaksi
j 1
DAFTARISI
HIm
Pengantar Redaksi i
Daftar lsi ill
Identifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant Dad Asap Cair HasH Pirolisis Sampah Organik Perkotaan Abdul Galli Haji Zainaalim 1as middotud Danguslan Pari I
Relationship Between Drinking Water With Blood Arsenic Level And Skin Lesions Occurrence In Buyat Village North Sulawesi Indonesia
Anwar Daild MlikollO ~eni Hadju Anwar Dali Amiruddin 9
Studt Pendahuluan Pemanfaatan Limbah Desalinasi Untuk Pembuatan MgIAI Hydrotalcite-like Sebagai Adsorben Methyl Orange
Eddy Herady Dian Prasasti Kama Wijaya Sri Juari Santosa dan Triyono 16
The Influence Of Local Traffic On Noise Level (Case Study Bypass Ngurah Rai And Sunset Road Bali)
D1 PriyalJlha Wedagamu 24
Pennodelan Ujj Logam Berat Pada Badan Air Biota Dan Sedimen Dj Perairan Muara Das Barito Din Sqarini Abdur Rahman Ichsan Ridwan 32
Respon Perilaku Bulu Babj Deademasetosumterhadap Logam Berat Kadmium Dominggtls Rumahlalu 45
Komunitas Moluska Di Padang Lamun Pantai Wori Sulawesi Utara Ucu Yanu Arbi 55
Keragaman Aktivitas Antifungi Biota Laut Terhadap Fusariumoxysporumfsp Vanillae Penyebab Busuk Batang Vanili
I Keillt Suada (X)
Sembung-Kladuan Watershed Nitrate Water Quality Visi Asriningtyas and pounddia Rahayufingsih 71
Pemanfaatan Kembali Limbah Padat Lumpur Pdam Untuk Penjernihan Air Dari Sungai Martapura Kalimantan Selatan
Aglts Mirwan 17
Potensi Nira KeJapa Sebagai Bahan Baku Bioetanol I Made Anolll SUlrislla Wtjaya Gusfi Ketut Arya Arlhawalldan Anis Novila Sari 85
Konservasi Anggrek Alam Indonesia Vanda Tricolor Lind Varietassuavis Mdalui Kultur Embrio Secara In-Vitro
Rindan [)wiyalli As Punvanloro Ad Indrianlo And Endang Semiarli 93
Jenis Dan Keanekaragaman Fitoplankton Di Wadukplta Koto Panjang Kampar Riau Modjit Siagian g
Evaluasi Galur Jagung 5mb-5 HasH Seleksi Massa Varietas Lokal Bali Berte Pada Daerah Kering Ni Luh 1ade Pradnyawathi 106
ill
Persepsi Dan Pal1isipasi Petani Dalam Penerapan Usahatani Konservasi (Studikasuspetanisayuran Di Hulu Das Jeneberang)
luraeni Sugiyanto Zaenal Kusuma dan Syafrial 116
Persepsi Petani Terhadap Pengeloaan Dan Fungsi Hutan Rakyat Di Kabupaten Ciamis Budiman Achmad Hasamt Simon Dian Diniyati Tri Suliszvati Widyaningsih 123
Analisis Dampak Pemekaran Wilayah Terhadap Pendapatan Per Kapita Kemiskinan Dan Kctimpangan Antarwilayah Di Provinsi Papua
Ida Ayu Purba Riall dan M Pudjihardjo 137
Pendekatan Dimensi Kepuasan Ekstrinsik Dan Pengaruhnya Terhadap Komitmen Dan Perilaku Organizational Citizenship Karyawan Operasional Hotel Bintang Lima Di Tusa Dua Bali (Upaya Tingkatkan Daya Saing Sumber Oaya Manusia Lokal dalam Ekowisata)
Ida Bagus Cede Udiyana Parwoto Wignjohartojo dan Sili Sulasmi 149
Evaluasi Penerapan Pariwisata Berwawasan Lingkungan Dan Budaya Berdasarkan Nilai-nilai Tri Hita Karana Di Fivelements (Puri Ahimsa) Mambal Badung Bali
A A G Raka Dalem dan Ni PUtti RaIna Sari 157
Kajian Akifer Di Kecamatan Denpasar Barat Provinsi Bali R Suyarto 162
Tata Guna Lahan Dan Banjir Di KotaTolitoli Sulawesi Tengah J Hade Adhika 168
Pemel1ahanan Leksikal Tanaman Obat Tradisional Untuk Penyakit Anak Pada Komunitas Remaja Di Bali Kajian Semantik Ekolinguistik
Wayan Rasna Ni Wayan S Binawati 174
Indeks 189
Ucapan Terima Kasih kepada Mitra Bestari
Petunjuk Penulisan
Formulir Langganan
iv
IDENTIFIKASI SENYAWABIOAKTIFANTIFEEDANT DARIASAPCAIRHASILPIROLISISSAMPAHORGANIKPERKOTAAN
Abdul Gani Hajil) Zainal Alim Masud21 dan Gustan ParPl I) Program Studi Kimia Fakultas Kejuruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala BandaAceh
2)Oepartemen Kimia Fakultas Matematikan dan I1mu PengetahuanAlam Institut Pertanian Bogor Bogor 3)Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor
Email gani_kimiawiyahoocoidlt-ipbindonetidgustanpyahoocom
Abstract The research aims to identify antifeedant bioactive substance in liquid smoke derived from pyrolisis oforganic municipal waste Samples were pyrolyzed in drum reactor at 505C for five hours to produce char and conden~ed smoke turning into liquid smoke The liquid smoke components are separated into n-heksan etil asetat metano and water ccnsecutively The result is thickened with rotary evaporator The resulting crudes activity towards Spodoptera litura Linn larvae was tested with antifeedant method The chemical components of active fraction are identified with GeMS Crude resuiting from thickening fractions ofn-heksan eti asetat metanol and water are 03465 g 23736 g 08775 g and 03679 g consecutively The highest activity ofliquid smoke fractions ofvater methanol etil asetat and J1-hekan towards S itllra larvae at 100 concentration are 4468 6207 8065 2857 and 2340 Result of probit analysis towards these fractions shuws that the highest actIvity is methanol fraction with EI50 value at 071 Identification with GClv1S shows that the fra(tions contain 14 types of bioactive antifeedant substances with y-butyrolacton as the main component
Keywords bioactivc antifeedant liquid smoke pyrolisis organic municipotl waste
l Pendahuluan Senyawa bioaktif antifeedant merupakan suatu
senyawa organik bahan alam yang sangat dibutuhkan oleh berbagai tanaman untuk melindungi dirinya dari serangan hama baik serangga maupun mikroba serta organisme lain Keberadaan senyawa bioaktif antifeedant dalam jaringan tanaman akan membawa banyak manfaat terutama dalam masalah perlindungan tanaman yang bernilai ekonomis karena dapat berfungsi sebagai pengendali hama alami dalam bioteknologi tanaman Penelitian dibidang senyawa ini dapat melibatkan peneliti dari berbagai disiplin ilmu Oi samping itu dapat menjangkau penapisan aktivitas yang melibatkan bioindikator isolasi pemnmian identifikasi dan penentuan struktur molekul senyawa hioaktifnya
Senyawa bioaktif antifeedant dapat mewakili suatu pendekatan lain dalam hai perlindungan tanaman Senyawa ini bersifat tid1k membunuh mengusir atau menjerat serangga hama akan tetapi
bersirat menghambat makan (antimakan) saja Reddy et LIt (2009) mendefinisikan senyawa antifeedant sehagai suatu zat yang dapat menghambat makan baik sccara sementara maupun pcrmanen tergantung pada p0t~nsi zat tersebut Beberapa penelitian tentan senyawa bioaktifantifeedant telah dilakukcn antara lain yang dilakukan oleh Flores et aJ (2008) di mana dilaporkan bahwa hasil isolasi ekstrak kasar Gilricidia sepium bersifat sebagai antifeedant terhadap beberapa jenis serangga Selanjutnya ekstro kasar akar dan batang tumbuhan Tylophora indica rienunjukkan aktivitas antifeedant terhadap lallt )middotwdoptera litura (Reddy et al 2009) KCl1ludian pada ekstrak daun Vitex trifolia Linn t~J~i)~t senyaNa golongan flavonoid yang mlllmyai aktivitas anteifecdant terhadap larva lPi( ilna sparsa pada konsentrasi larutan uji 1 (I bJI (2003) Oi sal11ping itu Baskar et al (2011) tdah lleneliti bahwa larutan 5 ekstrak etil asetat dar i nbuhan Hygrophila auriculata menunjukkan
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
DAFTARISI
HIm
Pengantar Redaksi i
Daftar lsi ill
Identifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant Dad Asap Cair HasH Pirolisis Sampah Organik Perkotaan Abdul Galli Haji Zainaalim 1as middotud Danguslan Pari I
Relationship Between Drinking Water With Blood Arsenic Level And Skin Lesions Occurrence In Buyat Village North Sulawesi Indonesia
Anwar Daild MlikollO ~eni Hadju Anwar Dali Amiruddin 9
Studt Pendahuluan Pemanfaatan Limbah Desalinasi Untuk Pembuatan MgIAI Hydrotalcite-like Sebagai Adsorben Methyl Orange
Eddy Herady Dian Prasasti Kama Wijaya Sri Juari Santosa dan Triyono 16
The Influence Of Local Traffic On Noise Level (Case Study Bypass Ngurah Rai And Sunset Road Bali)
D1 PriyalJlha Wedagamu 24
Pennodelan Ujj Logam Berat Pada Badan Air Biota Dan Sedimen Dj Perairan Muara Das Barito Din Sqarini Abdur Rahman Ichsan Ridwan 32
Respon Perilaku Bulu Babj Deademasetosumterhadap Logam Berat Kadmium Dominggtls Rumahlalu 45
Komunitas Moluska Di Padang Lamun Pantai Wori Sulawesi Utara Ucu Yanu Arbi 55
Keragaman Aktivitas Antifungi Biota Laut Terhadap Fusariumoxysporumfsp Vanillae Penyebab Busuk Batang Vanili
I Keillt Suada (X)
Sembung-Kladuan Watershed Nitrate Water Quality Visi Asriningtyas and pounddia Rahayufingsih 71
Pemanfaatan Kembali Limbah Padat Lumpur Pdam Untuk Penjernihan Air Dari Sungai Martapura Kalimantan Selatan
Aglts Mirwan 17
Potensi Nira KeJapa Sebagai Bahan Baku Bioetanol I Made Anolll SUlrislla Wtjaya Gusfi Ketut Arya Arlhawalldan Anis Novila Sari 85
Konservasi Anggrek Alam Indonesia Vanda Tricolor Lind Varietassuavis Mdalui Kultur Embrio Secara In-Vitro
Rindan [)wiyalli As Punvanloro Ad Indrianlo And Endang Semiarli 93
Jenis Dan Keanekaragaman Fitoplankton Di Wadukplta Koto Panjang Kampar Riau Modjit Siagian g
Evaluasi Galur Jagung 5mb-5 HasH Seleksi Massa Varietas Lokal Bali Berte Pada Daerah Kering Ni Luh 1ade Pradnyawathi 106
ill
Persepsi Dan Pal1isipasi Petani Dalam Penerapan Usahatani Konservasi (Studikasuspetanisayuran Di Hulu Das Jeneberang)
luraeni Sugiyanto Zaenal Kusuma dan Syafrial 116
Persepsi Petani Terhadap Pengeloaan Dan Fungsi Hutan Rakyat Di Kabupaten Ciamis Budiman Achmad Hasamt Simon Dian Diniyati Tri Suliszvati Widyaningsih 123
Analisis Dampak Pemekaran Wilayah Terhadap Pendapatan Per Kapita Kemiskinan Dan Kctimpangan Antarwilayah Di Provinsi Papua
Ida Ayu Purba Riall dan M Pudjihardjo 137
Pendekatan Dimensi Kepuasan Ekstrinsik Dan Pengaruhnya Terhadap Komitmen Dan Perilaku Organizational Citizenship Karyawan Operasional Hotel Bintang Lima Di Tusa Dua Bali (Upaya Tingkatkan Daya Saing Sumber Oaya Manusia Lokal dalam Ekowisata)
Ida Bagus Cede Udiyana Parwoto Wignjohartojo dan Sili Sulasmi 149
Evaluasi Penerapan Pariwisata Berwawasan Lingkungan Dan Budaya Berdasarkan Nilai-nilai Tri Hita Karana Di Fivelements (Puri Ahimsa) Mambal Badung Bali
A A G Raka Dalem dan Ni PUtti RaIna Sari 157
Kajian Akifer Di Kecamatan Denpasar Barat Provinsi Bali R Suyarto 162
Tata Guna Lahan Dan Banjir Di KotaTolitoli Sulawesi Tengah J Hade Adhika 168
Pemel1ahanan Leksikal Tanaman Obat Tradisional Untuk Penyakit Anak Pada Komunitas Remaja Di Bali Kajian Semantik Ekolinguistik
Wayan Rasna Ni Wayan S Binawati 174
Indeks 189
Ucapan Terima Kasih kepada Mitra Bestari
Petunjuk Penulisan
Formulir Langganan
iv
IDENTIFIKASI SENYAWABIOAKTIFANTIFEEDANT DARIASAPCAIRHASILPIROLISISSAMPAHORGANIKPERKOTAAN
Abdul Gani Hajil) Zainal Alim Masud21 dan Gustan ParPl I) Program Studi Kimia Fakultas Kejuruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala BandaAceh
2)Oepartemen Kimia Fakultas Matematikan dan I1mu PengetahuanAlam Institut Pertanian Bogor Bogor 3)Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor
Email gani_kimiawiyahoocoidlt-ipbindonetidgustanpyahoocom
Abstract The research aims to identify antifeedant bioactive substance in liquid smoke derived from pyrolisis oforganic municipal waste Samples were pyrolyzed in drum reactor at 505C for five hours to produce char and conden~ed smoke turning into liquid smoke The liquid smoke components are separated into n-heksan etil asetat metano and water ccnsecutively The result is thickened with rotary evaporator The resulting crudes activity towards Spodoptera litura Linn larvae was tested with antifeedant method The chemical components of active fraction are identified with GeMS Crude resuiting from thickening fractions ofn-heksan eti asetat metanol and water are 03465 g 23736 g 08775 g and 03679 g consecutively The highest activity ofliquid smoke fractions ofvater methanol etil asetat and J1-hekan towards S itllra larvae at 100 concentration are 4468 6207 8065 2857 and 2340 Result of probit analysis towards these fractions shuws that the highest actIvity is methanol fraction with EI50 value at 071 Identification with GClv1S shows that the fra(tions contain 14 types of bioactive antifeedant substances with y-butyrolacton as the main component
Keywords bioactivc antifeedant liquid smoke pyrolisis organic municipotl waste
l Pendahuluan Senyawa bioaktif antifeedant merupakan suatu
senyawa organik bahan alam yang sangat dibutuhkan oleh berbagai tanaman untuk melindungi dirinya dari serangan hama baik serangga maupun mikroba serta organisme lain Keberadaan senyawa bioaktif antifeedant dalam jaringan tanaman akan membawa banyak manfaat terutama dalam masalah perlindungan tanaman yang bernilai ekonomis karena dapat berfungsi sebagai pengendali hama alami dalam bioteknologi tanaman Penelitian dibidang senyawa ini dapat melibatkan peneliti dari berbagai disiplin ilmu Oi samping itu dapat menjangkau penapisan aktivitas yang melibatkan bioindikator isolasi pemnmian identifikasi dan penentuan struktur molekul senyawa hioaktifnya
Senyawa bioaktif antifeedant dapat mewakili suatu pendekatan lain dalam hai perlindungan tanaman Senyawa ini bersifat tid1k membunuh mengusir atau menjerat serangga hama akan tetapi
bersirat menghambat makan (antimakan) saja Reddy et LIt (2009) mendefinisikan senyawa antifeedant sehagai suatu zat yang dapat menghambat makan baik sccara sementara maupun pcrmanen tergantung pada p0t~nsi zat tersebut Beberapa penelitian tentan senyawa bioaktifantifeedant telah dilakukcn antara lain yang dilakukan oleh Flores et aJ (2008) di mana dilaporkan bahwa hasil isolasi ekstrak kasar Gilricidia sepium bersifat sebagai antifeedant terhadap beberapa jenis serangga Selanjutnya ekstro kasar akar dan batang tumbuhan Tylophora indica rienunjukkan aktivitas antifeedant terhadap lallt )middotwdoptera litura (Reddy et al 2009) KCl1ludian pada ekstrak daun Vitex trifolia Linn t~J~i)~t senyaNa golongan flavonoid yang mlllmyai aktivitas anteifecdant terhadap larva lPi( ilna sparsa pada konsentrasi larutan uji 1 (I bJI (2003) Oi sal11ping itu Baskar et al (2011) tdah lleneliti bahwa larutan 5 ekstrak etil asetat dar i nbuhan Hygrophila auriculata menunjukkan
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Persepsi Dan Pal1isipasi Petani Dalam Penerapan Usahatani Konservasi (Studikasuspetanisayuran Di Hulu Das Jeneberang)
luraeni Sugiyanto Zaenal Kusuma dan Syafrial 116
Persepsi Petani Terhadap Pengeloaan Dan Fungsi Hutan Rakyat Di Kabupaten Ciamis Budiman Achmad Hasamt Simon Dian Diniyati Tri Suliszvati Widyaningsih 123
Analisis Dampak Pemekaran Wilayah Terhadap Pendapatan Per Kapita Kemiskinan Dan Kctimpangan Antarwilayah Di Provinsi Papua
Ida Ayu Purba Riall dan M Pudjihardjo 137
Pendekatan Dimensi Kepuasan Ekstrinsik Dan Pengaruhnya Terhadap Komitmen Dan Perilaku Organizational Citizenship Karyawan Operasional Hotel Bintang Lima Di Tusa Dua Bali (Upaya Tingkatkan Daya Saing Sumber Oaya Manusia Lokal dalam Ekowisata)
Ida Bagus Cede Udiyana Parwoto Wignjohartojo dan Sili Sulasmi 149
Evaluasi Penerapan Pariwisata Berwawasan Lingkungan Dan Budaya Berdasarkan Nilai-nilai Tri Hita Karana Di Fivelements (Puri Ahimsa) Mambal Badung Bali
A A G Raka Dalem dan Ni PUtti RaIna Sari 157
Kajian Akifer Di Kecamatan Denpasar Barat Provinsi Bali R Suyarto 162
Tata Guna Lahan Dan Banjir Di KotaTolitoli Sulawesi Tengah J Hade Adhika 168
Pemel1ahanan Leksikal Tanaman Obat Tradisional Untuk Penyakit Anak Pada Komunitas Remaja Di Bali Kajian Semantik Ekolinguistik
Wayan Rasna Ni Wayan S Binawati 174
Indeks 189
Ucapan Terima Kasih kepada Mitra Bestari
Petunjuk Penulisan
Formulir Langganan
iv
IDENTIFIKASI SENYAWABIOAKTIFANTIFEEDANT DARIASAPCAIRHASILPIROLISISSAMPAHORGANIKPERKOTAAN
Abdul Gani Hajil) Zainal Alim Masud21 dan Gustan ParPl I) Program Studi Kimia Fakultas Kejuruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala BandaAceh
2)Oepartemen Kimia Fakultas Matematikan dan I1mu PengetahuanAlam Institut Pertanian Bogor Bogor 3)Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor
Email gani_kimiawiyahoocoidlt-ipbindonetidgustanpyahoocom
Abstract The research aims to identify antifeedant bioactive substance in liquid smoke derived from pyrolisis oforganic municipal waste Samples were pyrolyzed in drum reactor at 505C for five hours to produce char and conden~ed smoke turning into liquid smoke The liquid smoke components are separated into n-heksan etil asetat metano and water ccnsecutively The result is thickened with rotary evaporator The resulting crudes activity towards Spodoptera litura Linn larvae was tested with antifeedant method The chemical components of active fraction are identified with GeMS Crude resuiting from thickening fractions ofn-heksan eti asetat metanol and water are 03465 g 23736 g 08775 g and 03679 g consecutively The highest activity ofliquid smoke fractions ofvater methanol etil asetat and J1-hekan towards S itllra larvae at 100 concentration are 4468 6207 8065 2857 and 2340 Result of probit analysis towards these fractions shuws that the highest actIvity is methanol fraction with EI50 value at 071 Identification with GClv1S shows that the fra(tions contain 14 types of bioactive antifeedant substances with y-butyrolacton as the main component
Keywords bioactivc antifeedant liquid smoke pyrolisis organic municipotl waste
l Pendahuluan Senyawa bioaktif antifeedant merupakan suatu
senyawa organik bahan alam yang sangat dibutuhkan oleh berbagai tanaman untuk melindungi dirinya dari serangan hama baik serangga maupun mikroba serta organisme lain Keberadaan senyawa bioaktif antifeedant dalam jaringan tanaman akan membawa banyak manfaat terutama dalam masalah perlindungan tanaman yang bernilai ekonomis karena dapat berfungsi sebagai pengendali hama alami dalam bioteknologi tanaman Penelitian dibidang senyawa ini dapat melibatkan peneliti dari berbagai disiplin ilmu Oi samping itu dapat menjangkau penapisan aktivitas yang melibatkan bioindikator isolasi pemnmian identifikasi dan penentuan struktur molekul senyawa hioaktifnya
Senyawa bioaktif antifeedant dapat mewakili suatu pendekatan lain dalam hai perlindungan tanaman Senyawa ini bersifat tid1k membunuh mengusir atau menjerat serangga hama akan tetapi
bersirat menghambat makan (antimakan) saja Reddy et LIt (2009) mendefinisikan senyawa antifeedant sehagai suatu zat yang dapat menghambat makan baik sccara sementara maupun pcrmanen tergantung pada p0t~nsi zat tersebut Beberapa penelitian tentan senyawa bioaktifantifeedant telah dilakukcn antara lain yang dilakukan oleh Flores et aJ (2008) di mana dilaporkan bahwa hasil isolasi ekstrak kasar Gilricidia sepium bersifat sebagai antifeedant terhadap beberapa jenis serangga Selanjutnya ekstro kasar akar dan batang tumbuhan Tylophora indica rienunjukkan aktivitas antifeedant terhadap lallt )middotwdoptera litura (Reddy et al 2009) KCl1ludian pada ekstrak daun Vitex trifolia Linn t~J~i)~t senyaNa golongan flavonoid yang mlllmyai aktivitas anteifecdant terhadap larva lPi( ilna sparsa pada konsentrasi larutan uji 1 (I bJI (2003) Oi sal11ping itu Baskar et al (2011) tdah lleneliti bahwa larutan 5 ekstrak etil asetat dar i nbuhan Hygrophila auriculata menunjukkan
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
IDENTIFIKASI SENYAWABIOAKTIFANTIFEEDANT DARIASAPCAIRHASILPIROLISISSAMPAHORGANIKPERKOTAAN
Abdul Gani Hajil) Zainal Alim Masud21 dan Gustan ParPl I) Program Studi Kimia Fakultas Kejuruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala BandaAceh
2)Oepartemen Kimia Fakultas Matematikan dan I1mu PengetahuanAlam Institut Pertanian Bogor Bogor 3)Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor
Email gani_kimiawiyahoocoidlt-ipbindonetidgustanpyahoocom
Abstract The research aims to identify antifeedant bioactive substance in liquid smoke derived from pyrolisis oforganic municipal waste Samples were pyrolyzed in drum reactor at 505C for five hours to produce char and conden~ed smoke turning into liquid smoke The liquid smoke components are separated into n-heksan etil asetat metano and water ccnsecutively The result is thickened with rotary evaporator The resulting crudes activity towards Spodoptera litura Linn larvae was tested with antifeedant method The chemical components of active fraction are identified with GeMS Crude resuiting from thickening fractions ofn-heksan eti asetat metanol and water are 03465 g 23736 g 08775 g and 03679 g consecutively The highest activity ofliquid smoke fractions ofvater methanol etil asetat and J1-hekan towards S itllra larvae at 100 concentration are 4468 6207 8065 2857 and 2340 Result of probit analysis towards these fractions shuws that the highest actIvity is methanol fraction with EI50 value at 071 Identification with GClv1S shows that the fra(tions contain 14 types of bioactive antifeedant substances with y-butyrolacton as the main component
Keywords bioactivc antifeedant liquid smoke pyrolisis organic municipotl waste
l Pendahuluan Senyawa bioaktif antifeedant merupakan suatu
senyawa organik bahan alam yang sangat dibutuhkan oleh berbagai tanaman untuk melindungi dirinya dari serangan hama baik serangga maupun mikroba serta organisme lain Keberadaan senyawa bioaktif antifeedant dalam jaringan tanaman akan membawa banyak manfaat terutama dalam masalah perlindungan tanaman yang bernilai ekonomis karena dapat berfungsi sebagai pengendali hama alami dalam bioteknologi tanaman Penelitian dibidang senyawa ini dapat melibatkan peneliti dari berbagai disiplin ilmu Oi samping itu dapat menjangkau penapisan aktivitas yang melibatkan bioindikator isolasi pemnmian identifikasi dan penentuan struktur molekul senyawa hioaktifnya
Senyawa bioaktif antifeedant dapat mewakili suatu pendekatan lain dalam hai perlindungan tanaman Senyawa ini bersifat tid1k membunuh mengusir atau menjerat serangga hama akan tetapi
bersirat menghambat makan (antimakan) saja Reddy et LIt (2009) mendefinisikan senyawa antifeedant sehagai suatu zat yang dapat menghambat makan baik sccara sementara maupun pcrmanen tergantung pada p0t~nsi zat tersebut Beberapa penelitian tentan senyawa bioaktifantifeedant telah dilakukcn antara lain yang dilakukan oleh Flores et aJ (2008) di mana dilaporkan bahwa hasil isolasi ekstrak kasar Gilricidia sepium bersifat sebagai antifeedant terhadap beberapa jenis serangga Selanjutnya ekstro kasar akar dan batang tumbuhan Tylophora indica rienunjukkan aktivitas antifeedant terhadap lallt )middotwdoptera litura (Reddy et al 2009) KCl1ludian pada ekstrak daun Vitex trifolia Linn t~J~i)~t senyaNa golongan flavonoid yang mlllmyai aktivitas anteifecdant terhadap larva lPi( ilna sparsa pada konsentrasi larutan uji 1 (I bJI (2003) Oi sal11ping itu Baskar et al (2011) tdah lleneliti bahwa larutan 5 ekstrak etil asetat dar i nbuhan Hygrophila auriculata menunjukkan
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Jurnal BumiLestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
aktivitas antifeedant yang sangat tinggi (6848) terhadap Spodoptera litura dengan nilai LC50 adalah 334
Narasimhan et al (2005) melaporkan bahwa senyawa salanobutirolakton aktif sebagai antifeedant sedangkan senyawa desasetilsalanoshybutirolakton aktif sebagai insektisida dan pertumbuhan regulasinya Senyawa a-lakton berperan sebagai anti feedant bagi serangga (Frackowiak et al 2006) Pada saat ini senyawa bioaktif antifeedant mulai digunakan sebagai pengendali ham a alternatif karena mekanisme kerjanya dinilai lebih aman terhadap lingkungan maupun terhadap manusia atau hcwan ikan dan organisme lain Pencarian senyawa bioaktif antifeedant dari belum dilakukan pada bahan baku sampah perkotaan padahal sebahampgian besar sampah perkotaan di Indonesia merupakan Iimbah hasil pertanian
Sampah organik perkotaan mtrupahn salah satll jenis limbah sisa hasH pemasaran produk pertanian yang mempunyai volume reiatif besar Volume sampah perkotaan di [ndOlesia diperkirakatt akan meningkat hingga lima kali lipat pada tahllfl 2020 Pada tahun 1995 saja setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata sebanyak 08 kg per kapita per hari dan melillgkat menjadi I kg per kapita per hari pada tahun 2000 Maka pada tahun 2020 diperkirakan produk sampah mel1capai 21 kg per kapita per hari (Wahyono 2004) S3mpah jenis ini umumnya sukarterurai oleh mikruorganisme Oleh karena itu samp~h ini masih menjadi permasalahan yang cukup serius baik bagi pemcrintah maupun masyarakat karena hingga saat ini belum diketahui solusi yang baik dan tepat untuk menanganinya Beberapa penelitian menunjukkan penanganan sampah organik dapat dilakukan dengan cara pengomposan (Uemura 20 I 0 Verma 2002)
Cara penanganan sampah ini yang sudah dilakukan di beberapa Negara dengan cara membakarnya di dalam incinerator untuk mendegradasi sampah seeara epat dan dapat menghasilkan energi konvensional (Ersahin el ai 20 II) Namun cara ini di beberapa ncgara maju sudah Jiiarang karena dapat menimbuikan pencemaran udara Oleh karen a sampah organik pada umumnya mengandung berbagai macam senyawa yang sukar terdegradasi secara alami misalnya lignin selulosa dan hemiselulosa (Venna 2002) Teknik renanganan sampah ini yang diperkirakan dapat mcnjadi salah
satu alternatif solusi terbaik yaitu dengan cara pirolisis menghasilkan arang dan asap yang dapat terkondensasi menjadi asap cair Pada kondisi proses tersebut selain menghasilkan produk utama berupa arangjuga dapat diperoleh hasH sampingan berupa asap eair
Asap cair dapat diproduksi dengan metode destilasi kering (pirolisis) dari bahan kayu pada suhu 400degC Pada kondisi terse but hasil pirolisis beberapa jenis kayu diperoleh kandungan senyawa fenolik dalam asap caimya antara lain kayu lamtoro (4812 ppm) dan tongkol jagung (335 ppm) (Swastawati ef
al 2007) Asap terbentuk karena pembakaran yang tidak sempuma yaitu pembakaran dengan jumlah oksigen terbatas yang melibatkan reaksi dekomjJosisi hahan polimer menjadi komponen organik deugan bobot yang lebih rendah karena pengaruh panas Untuk memperoieh asap cair dapat dilakukn proses pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa pada suhu 220-400degC selulosa pada suhu 320-420degC dan lignin pada suhu di atas 400degC (Venderbosch and Prins 2010)
Produk ilsap cair telah lam dikenal dan digunakan untuk mengawetkan makanan yang mengandung protein seperti daging ikan dan kcju karena rasa menyenangkan dan efek penghambatan terhadap pathogen (Soldera et al 2008 Swastawati et al 2007raquo Asap cair tempurung kelapa telah dilaporkan mengandung senyawa fenolik seperti sebagai fenol 2-metoksilfenol (guaiakol) 34shydimetoksi Ifeno I dan 2-metoksi-4-meti Irenal Dihidroksi asam benzoat asam metoksibcnzoat dan hidroksi asam benzoat yang menyebabkan asap cair tempurung kelapa bersifat asam Di samping itu baik benzo[a]pirenc atau lainnya senyawa aromatik polisiklik dilaporkan juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa Uji Keselamatan menunjukkan bahwa asap cair tempurung kelapa tidak beracun dan aman (nilai LIo lebih dan 15000 mglkg berat badan meneit) (Budijanto et al 2008) Oleh karena itu asap eair tempurung kelapa memiliki potensi meningkatnya umur simpan produk pangan protein Pemanfaatan asap cair terutama dari bahan baku sampah organik perkotaan sebagai salah satu sumber senyawa bioshyaktifyang besifat antifeedant sangat menguntungshykan terutaml terhadap larva Spodoptera fitum yang menyerang berbagaijenis tanaman hortikultura
Jeyasankar eurot al (20 I 0) menyatakan Spodoptera itura merupakan serangga yang tergolong kelas insekta ordo Lepidoptera famili Noctuidae genus
2
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Abdul Gani Haji dkk ldentifikasi Senyawa Bioaktif Antifeedant dari Asap Cair Hasil Pirolisis
Spodoptera dan spesies Spodoptera litura F Auctt yang sangat merugikan secara ekonomi di India China dan Jepang karena merusak tanan1an sayuran Serangga ini disebut juga ulat grayak Hal ini didasarkan pada tingkah laku ulat terse but yang senang hidup dan menyerang tanaman secara bergerombol dan berpindah tempat dalam waktu yang relatif cepat terutama di malam hari Serangga ini sangat polifag dengan menyerang berbagai tanaman budidaya maupun non budidaya Gejala serangan larva yang masih kecil adalah kerusakan daun yang hanya tersisa epidermis atas dan tulang-tulang daunnya saja Pad a permukaan daun bagian bawah biasanya terdapat larva Sedangkan serangan larva yang sudah besar dapat merusak tulang-tulang daun Kerugian yang ditimbulkan akibat serangan hama Spodoptera litura pada tanaman berkisar 10-30 (Ferry et al 2004)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi seny1wa bioaktif antifeedant Jari asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan danatau fraksishyfraksi hasil fraksinasinya terhadap larva Spodoptera filura Adapun respon yang diamati pada percobaan ini yaitu persentase bagian daun yang tldak dikonsumsi oleh larva tersebut baik pada daun kontrol maupun pcrlakuan
2 Met3dologi 21 Alat dan Bahan
Bahan utama adalah asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan menggunakan reactor drum Sebagai bioindikator digllnakan larva Spodoptera Iitura yang diperoleh dari Kebun percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Daun uji digunakan daun kubis yang merupakan pakan utan1a utat tersebut Bahan-uahan kimia yang digunakan adalah aquades metanol n-heksan etilasetat dan pelarut aseton untuk melarutkan asap cair dan fraksishyfraksinya
Untuk mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung dalam asap cair hasil pirolisis sampah organic perkotaan digunakan peralatan gas chromatography mass spectroscopy (GCMS)
22 Prosedllr Bioauay Bioassay pada percobaan ini merupakan
modifikasi metode yang dikembangkan Narasimhan el al (2005) Disiapkan I liter contoh ampsap cair hasil piroJisis sampah organik perkotaan Contoh diekstraksi secara berturut-turut dengan n-heksan
eti asetat metanol dan air sampai pelarut tidak berubah warna lagi dengan menggunakan botol pisah Masing-masing fraksi yang didapat dipekatkan dengan evaporator dan residunya ditimbang Residu contoh dan fraksi-fraksinya dibuat variasi konsentrasi 00 0125 025 05 dan 10 (wv) dalan1 pelarut aseton-air (l I 0)
Sebagai pakan digunakan daun kubis yang dipotong dengan ukuran 3x4 cm Potongan daun ini dicelupkan secara terpisah ke dalam masing-masing larutan sesuai konsentrasinya selama 20 detik lalu dikeringudarakan Dimasukkan ke dalam petri dish berlubang masing-masing dua potongan daun satu potongan diberi perlakuat dan satu lagi kontrol Ke dalam masing-masing petri dish berlubang dimasukkan 8 ekor larva Spodoptera litllra instar 3 lalu ditutup Tiap perlakuan diulangi 5 kali Pengamatan dilakukan pada jam ke-24 dengan menghitung luas daun yang tidak dikonsumsi ulat pada perlakuan dan kontrol Tiap pcrlakllan diulangi lima kali Persentase aktivitas antifeedantnya dihitung dengan rumus Narasimhan et af (2005)
Va bag ian daun yang tidak dikonsunlsi (konlrol perlakuam)
aktivitas anlifeldan ~ ---~----------
h~ian d~un yalg tidak dikonsumsi (kontrol + pcrlakuan)
Untuk mengetahui tingkat aktivitas antifeedant dari contoh dihitung nilai Effective Inhibitor (E1sJ 3ecara analisis probit menggunakan software SPSS versi 12
23 Identifikasi Komponen Bioaktifdengan GeMS Asap cair maupun fraksi-fraksi hasiJ
fraksinasinya yang menunjukkan keaktifan paling tinggi sebagai bioaktif antifeedant diidentifikasi komponen kimianya dengan GeMS Adapun prosedur identifikasi komponen dengan GCMS yaitu menggunakan kolom HP Ultra 2 temperatur oven 280degCIl degmenit injeksi 250degC dan interface 280degC gas pembawa helium laju alir 06 lLlmenit dan volume injcksi 1 lL
3 Hasil dan Pembahasan 3 J Hasi Ekstraksi Asap Cair
Asap cair yang digunakap- berwarna merah kecoklatan hasil pirolisis sampah organik perkotaan pada suhlJ OsoC selama 5 jam menggunakan reaktor pirolisis JIasil ekstraksi asap cair tersebut diperoeh data seperti disajikan pada Tabel 1
3
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Jurnal Bum Lestari Volume 12 No1 Februari 2012 him 1 - 8
Tabel 1 Bobot crude hasil ekstraksi 1000 gram asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan dengan pelarut n-heksan etilasetat metanol dan air
Pelarut Bobot crude (g) Warn a crude
n-Heksan 03465 Kuning kemerahan Etilasetat 23736 Merah tua Metanol 08775 Coklat kehitaman Air 03679 Hitam
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa hasil ekstraksi asap cair dengan peiarut etilasetat menghasilkan perseniase residu tertinggi yaitu 23736 g sedangkan yang terendah ditunjukJcan pada ekstraksi asap cair dengan pelarut n-heksan yaitu 0346 g Hal ini meilunjukkan bahwa pada asap cair yang dihasilkan melalui proses piroisis sampah organik perkotaan pacta suhu 505C selama 5 jam meng~ndullg lebih banyak senyawa ~emipolar dibanuingkan dengan senyawa nonpolar Hasil ini memperkuat temuan Rukmi (2004) komponen volatil penyusun destilat asap cair daun tembakau r(ljangan adalah senyawa yang bersifat semipolar seperti asetlena 2shypirolidinona fenol pirazina nikotin nornikotin dan 3 middotmetilen-nonana
Temuan pilda penelitian ini tidak jauh beda dengan plnelitian Girard (1992) beberapa senyawa yang teriJentifikasi pada asap cair hasil pirolisis bahan kayu yaitu 85 macam fenolik 45 macam karbonil 35 macam asam 11 macam furan 15 macam alkohol dan ester 13 macam lakton dan 21 macam hidrokarbon alifatik Demikian juga halnya yang dilaporkan Maga (1998) komposisi rata-rata asap cair dari bahan kayu terdiri atas 11-92 air 02-29 senyawaan fenolik 28-45 asam organik dan 26shy46 karboniI Namun jenis maupun persentase masing-masing senyawa terse but sangat bergantung pada suhu dan lamanya waktu proses pirolisis yang digunakan Senyawa polar atau semipoiar diperoleh dalam persentase lebih banyak kemungkinan disebabkan oleh teroksidasinya berbagai senyawa organik seperti selulosa hemiselulosa danlatau lignin pada suhu tinggl
32 Bioassay Asap Cair Asap cair dan fraksi-fraksinya yang dibuat
beberapa varia~i konsentrasi diuj i bioaktivitas
antifeedantnya terhadap larva Spodoptera litura instar 3 Data hasil bioassay asap cair dan fraksishyfraksinya disajikan pada Tabel 2
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa aktivitas antifeedant dan asap cair maupun fraksi-fraksinya cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi contoh Pad a konsentrasi contoh 100 (vv) aktivitas antifeedant tertinggi ditunjukkan oleh fraksi metanol yaitu 8065 sedangkan aktivitas antifeedant yang terendah pada konsentrasi yang sama ditunjukkan fraksi n-heksan yaitu 2340
HasH ini juga diperkuat data anaIisis prvbit yang menunjukkan ke dua fraksi tersebut mempunyai nilai EI50 yang sarna-sarna terendah yaitu 071 (Tabel 2) Nilai ini berarti ke dua fraksi tersebut pad a konsentrasi 071 saja mampu menyebabkan 50 sasarannya bersifat antifeedant HasH ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Han et al (2006) bahwa ekstrak metanol dari alar Angelica dahurica keseluruhan tanarnan Lysimachia davurica dan umbi Nardostachys chinensis sangat
Tabel 2 Hasil uji bioaktivitas antifeedant asap cair dan fraksi-fraksinya terhadap larva Spodoptera litura
Perlakuan Konsentrasi Aktivitas E1so (vv) antifeedant ()
Asap Cair 0125 1739 J17 0250 2941 0500 3061 1000 4468
Fraksi air 0125 0250 0500 1000
1818 3077 4118 6207
071
FraksiMeOH 0125 0250 0500 1000
2683 4800 6538 8065
071
Fraksi EtOAc 0125 0250 0500 1000
1915 2083 2245 2857
135
Fraksi n-Heksan 0125 0250 0500 1000
1045 1212 1765 2340
104
4
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
-------------- ~--
Abdul Gani Hajj dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAntifeedant dar Asap Cair Hasil Pirolisis
Gambar I Histogram persentase aktivitas antifecdant asap cair dan fraksi-fraksinya
Waktu retensi (menit)
Gam bar 2 Kromatogram rraksi metanol asap cair hasil pirolisis sampah organik
0125 0250 0500
Konsentrasi (vv)
1000
potensial sebagai insektisidal atall antifeedant terhadap larva Attagenus unfer japonicus Pada penelitian yang dilakukan oleh Narasimhan et af (21)05) juga diperoleh hal yang sarna yaitu ekstrak metanol dan biji Momordiea dioica yang mempunyai aktivitas antifeedant tertinggi terhadap larva Spoilopfera lil1ra
33 Identifikasi Komponen Bioaklif Komponen kimia penyusun rraksi metanol dari
asap cair hasil pirolisis sampah organik pasar diidcntifikasi dengan teknik GCMS menggunakan kolOTI kapiler HP Ultra-2 dengan SUhll injektor 250C gas pcmbawa helium dan kecepatan alir 06 mlmenit
ouno tc
30000
110000
10000
-00000
sect -0000
-a 80000tl
5 TOOOO
~ 4 80000
50000
-lt)000
30000
20000
~~ou i
serta volume injeksinya I m Kromatogram GC yang diperoleh dari hasH anal isis fraksi metanol asap cair ditunjukkan pada Gambar 2
Hasil identifikasi kromatogram pada Gambar 2 den gail ehrmstation data system yang ada pada alat tersebut diketahui senyawa-senyawa penyusun fraksi metapol seperti yang tersajikan pada Tabel3
Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kandungan kimia fraksi metanol asap cair hasi pirolisis sampah flfganik padat menunjukkan 50 dari total 14 senyawa yang teridentifikasi pada fraksi tersebut denga1 teknik GCMS merupakan senyawa golongan fenoiik Hasil analisis diperkuat oleh pcnelitian Zuraida et al (2011) bahwa kelompok
00 20()0 220() 2 00 ~
bull Asap Cair
GFraksi air
It Fraksi MeOH
OFraksi EtOAc
III Fraksi n-Heksan
5
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Jurnal Bum Lestar Volume 12 No1 Februari 2012 him 1- 8
Tabe3 Kandungan kimia fraksi metanol asap cair
Nomor Waktu Nama Senyawa l(onsentrasi(Oo) Peak Retensi (menit)
I 219 Asam butanoat 659 2 253 y-butirolakton 2175 3 307 2-furan metanol 350 4 322 2-hidroksi-3-metil-2-siklopenten-l-one 1371 5 378 fenol 1554 6 393 Trans-4-siklopenten-I3-diol 660 7 405 2-metil-3-buten-2-ol 768 8 465 26-dimetoksi fenol 1171 9 534 Asam 2-metil-2-propenoat 366
10 636 3-metoksi-l2-benzenadiol 345 11 690 2-metoksi-4-propil fenol 71 12 lO39 l-metil-I2-benzenadiol 121 13 1221 2-metil-I4-benzenadiol 633 14 1933 I A-benzenadiol 219
senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung keJapa terdiri dari keton karbonil 3sam furan dan turunan pyran fenol dan tunmannya guaiakol dan turunannya siringol dan turullannya serta alkil aril eter
Hasil analisis dengall teknik GeMS palla asap cair juga menllnjllkkan bahwa senyawa yang teridentifikasi dengan konsentrasi tertinggi adaah y-butirolakton (2175) Berdasarkan hasil hi(l(lssay (Tabel 3) di samping senyawa golongan fenolik senyawa ini juga diduga berfungsi schagai antifeedant terhadap larva 5podoplera iiI lira
Senyawa ini mempunyai rumus struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 3
o~ o
Gambar J Rumus struktur senyawa y-bUtlrnlckton
Aktivitas antifeedant dan senyaJ mg mengandung inti lakton sudah banyak Jlullikasi antara lain seperti dilaporkan oleh fracko If e1 at (2006) bahwa golongan y-Iakton dapat Jiglllakan
untuk aktivitas antifeedant terhadap berbagai macam serangga sedangkan Narasimhan el al (2005) meJaporkan salannobutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant terhadap larva S litura dan desasetilsalannobutirolakton berslfat insektisidal terhadap larva tersebut Selanjutnya Thoison ef al (2004) menemukan senyawa 12-hidroksioleanolat lakton dan pektolinarigenin dad ekstrakNothofagus dombeyi yang memberi antivitas antifeedant sangat signifikan Senyawa Iinearolakton dan 4-(3-furil)-yshybutirolakton sangat potensial sebagai antifeedant (Gebbinck el aI 2002) Di samping itu beberapa golongan keton lain seperti 12-ketoepoksishyazadiradion dan turunannya juga mempunyai aktivitas antifeedant (fernandez-Mateos el al 2005) Senyawa asam 3-hidroksialkanoat merupakan golongan asam alkanoatjuga mempunyai aktivitas yang signifikan sebagai antifeedant terhadap larva S lilura (Jannet el al 2001)
4 Simpulan dan Saran 41 Simpuian
Asap cair hasil pirolisis sampah organik perkotaan berdasarkan hasii pemekatan diperoleli crude dari fraksi n-heksan etil asetat metanol dan air secara berturut 03465 g 23736 g 08775 g dan 03679 g Hasil uji asap cair fraksi air metanol etil asetat dan n--heksan terhadap larva S lilUra diketahui aktivitas tertinggi pada konsentrasi ekstrak
6
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Ahdul Gani Haji dkk Identifikasi Senyawa BioaktifAnJifeedanJ dari Asap Calr Basil Pirolisis
100 secara berturut 4468 6207 8065 kromatografi kolom dan penelusuran komponen 2857 dan 2340 Hasil analisis probit terhadap kimia yang bersifat antifeedant dengan cara elusidasi fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas tertinggi struktur menggunakan instrumen FTIR dan NMR pada fraksi metanol dengan nilai EIsosebesar 071 HasiI identifikasi dengan GCMS memberikan Ucapan Terimakasih informasi bahwa pada fraksi tersebut mengandung Penelitian ini dibiayai dengan dana proyek 14 macam senyawa bioaktif antifeedant dan sebagai penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun komponen utamanya adalah y-butirolakton anggaran 2007 yang dilaksanakan atas kerjasama
Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala dan 42 Saran DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Departemen Pendidikan Nasional Untuk itu kepada pemisahan fraksi asap cair dengan teknik kedua lembaga terse but diucapkan terimakasih
Daftar Pustaka
Baskar K R Maheshwaran S Kingsley and S Ignacimuthu (2011) Bioefficiency ofplant extracts againts Asian anny wonn Spodopera lituro (Lepidoptera Nictuidae) Journal of Agricultural Technology 7(1)123-131
Budijanto S R Hasbullah S Prabawati Setyadjit Sukamo and I Zuraida (2008) Identification and safety test on liquid smoke from coconut shell for food product Indonesian Journal of Agricultural Postharvest Research 5( 1 )32-40
Ersahin ME cY Gomec RK Dereii O Arikan and I Oztllrk 2011 Biomethane production as an alternative bioenergy source from codigesters treating rhmicipal sludge and organic fraction ofmunicipal solid
wastes Journal ofBiomedicine and Biotechnology Artikel ID 953065 1-8 pp
Fernandez-Mateos A KM Martin RR Clemente RR Gonzalez and MSJ Simmonds 2U05 Synthesis of the insect antifeedant CDE moleclJlar fragment of 12-ketoepoxyiazadiradione lnd related compounds Tetrahedron 61 12264-12274
Ferry N MG Edwards JA Gatehouse andAMR Gatehouse 2004 Plant interaction molecular approaches to insect resistaance (edited by Saski T Christou P) Curr Opin Biotechnol 15 155-161
Flores G L Hilje GA Mora and M Carballo 2008 Antifeedant activity ofbotanical crude extrarts and their fractions on Benisia tabaci (Homoptera Aleyrodicae) adults Gliricidia sepium (Fabaceae) Int 1 Trap Bio 56(4)2099-2113
Frackowiak 8 K Ochalik A Bialonska Z Ciunik C Wawrzenczyk and S Lochynski 2006 Stereochemistry of terpene derivates Part 5 Synthesis of chirallactones fused to a carane system-insect feeding deterrents Tetrahedron Asymmetry 17 124-129
Gebbinck KAK BJMlansen and AD Groot 2002 Review Insect antifeedant activity of derodane diterpenes and related model compounds Phytochemistry 61 737-770
Girard JP 1992 Smoking in Technology ofMeat Products Clermont Ferrand Ellis Horwood Ntw York
H~iiAo M N Mara N Saidi dan Sulastri (2003) Isolasi senyawa bioaktifdari ekstrak daun Vitex trifolia Linn Laporan Penelitian Dasar Universitas Syiah Kuala Darussalam
Hln M-K S-I Kim and Y-J Ahn 2006 Insecticidal and antifeedant activities ofmedicinal plant extracts against Attagenus unicrjaponicus (Coleoptera Demlestidae) 1 Stored Prod Res 42 15-22
Jannet HB FH Skhiri Z Mighri MS1 Simmonds and WIL Blaney Antifeedant activity ofplant extracts and of new natural diglyceride compounds isolated from Ajugapseudoiva leaves against spodoptera littoralis larvae Indus Crops Prod 14 213-222
7
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Jurnai Bum Lestar Volume 12 No1 Februar 2012 him 1- 8
Jeyasankar A N Raja and S Ignacimuthu (20 I 0) Antifeedant and growth inhibitory activities ofSyzygium lineare Wall (Myrtaceae) against Spodoptera litura fab (Lepdoptera Noctuidae) Curro Res J Bioi Sd 2(3) 173-177
Maga JA 1998 Smoke in Food Processing CRC Press Florida
Narasimhan S S Kannan K I1ango and G Maharajan 2005 Antifeedant activity of Momordica dioica fruit pulp extracts on S litura Fitoterapia 76 715-717
Narasimhan S S Kannan VP Santhanakrishnan and R Mohankumar 2005 Insect antifeedant and growth regulating activities of salannobutyrolactone and desacetylsalannobutyrolactone Fitoterapia 76 740-743
Reddy BK M BaJaji PU Reddy G Sa1aja K Vaidyanath and G Narasimha 2009 Antifeedant and antimicrobial activity of Tylophora indica African journal of Biochemistry Research 3( 12)393shy397
Soldera S N Sebastianutto and R I3ortolomeazzi 2008 Composition ofphenolic compounds and antioxidant activity of commercial aqueos smoke flavorings Journal of Agriculture and Food Chemistry 562727-2734
Swastawati F TWAgustini YS Dannanto and EN Dewi 2007 Liquid smoke perfonnance oflamtoro wood and com coho Journal OfCoQstal Develolmen1 10(3) 189-196
Thoison 0 T Sevenet HM Niemeyer and GB Russell 2004 Insect antifeedant compounds from Nothofagus dombeyi and Nothofagus pumilio Phytochemistry 65 2173-2176
Uemura Sh 2010 Mineral requirements for mesbphilic and thermophilic anaeIObic digestion of organic solid waste Int J Environ Res 4l ) 33-40
Venderbosch RH and W Prins 20 IO Fast pyrolysis lIchnology development BlOprod Bioref 4 178- i 208
Verma S 2002 Anaerobic Digestion of Biodegradable Organics in Municipal Solid Waste Tesis Department ofEarth and Environmental Enginccrillg Columbia University
8
Recommended