Transcript
PENGARUH SUSPENSI JAMUR Metarhizium anisopliae TERHADAP MORTALITAS LARVA NYAMUK Anopheles aconitus SKRIPSI Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran PRISKA WAHYU WINDARTI G FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2010 to user PENGESAHAN SKRIPSI Skripsi dengan judul : Pengaruh Suspensi Jamur Metarhizium anisopliae Terhadap Mortalitas Larva Nyamuk Anopheles aconitus Priska Wahyu Windarti, NIM/Semester : G /VII, Tahun : 2010 Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Pada Hari Rabu, Tanggal 29 Desember 2010 Pembimbing Utama Nama : Cr. Siti Utari, Dra., M.Kes NIP : (...) Pembimbing Pendamping Nama : Yulia Sari, S.Si, M.Si NIP : (...) Penguji Utama Nama : Darukutni, dr., Sp.ParK NIP : ( ) Anggota Penguji Nama : Vicky Eko N.H., dr., M.Sc., Sp.THT-KL NIP : ( ) Surakarta, Ketua Tim Skripsi Dekan FK UNS Muthmainah, dr., M.Kes. Prof. Dr. A.A. Subijanto, dr., MS NIP : NIP : ii PRAKATA Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas limpahan berkat dan kasih-nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Jamur Suspensi Metarhizium anisopliae terhadap Mortalitas Larva Nyamuk Anopheles aconitus yang merupakan salah satu syarat memperoleh gelar kesarjanaan di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusunan skripsi ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan dan dukungan yang diberikan berbagai pihak. Untuk itu peneliti mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. AA. Subijanto, dr., MS. Selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Tim Skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan pengarahan dan bantuan. 3. CR. Siti utari, Dra., M. Kes. Selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan bimbingan, nasehat, pengarahan, dan motivasi bagi peneliti. 4. Yulia Sari, S.Si., M.Si. Selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan bimbingan, nasehat, pengarahan, dan motivasi bagi peneliti. 5. Darukutni, dr., Sp. ParK.. Selaku Penguji Utama yang telah berkenan menguji skripsi ini. 6. Vicky Eko N.H., dr., M.Sc., Sp.THT-KL. Selaku Anggota Penguji yang telah berkenan menguji skripsi ini. 7. Seluruh Staf B2P2VRP Salatiga, Ibu Widia, Ibu Blondyn, Ibu Yuni, dan Bapak Rendro yang telah membantu pelaksanaan penelitian skripsi ini. 8. Seluruh Staf Laboratorium Hama Penyakit Tanaman Fakultas Pertanian UNS, Bapak Supiyani dan Bapak Sawab yang telah membantu pelaksanaan penelitian skripsi ini. 9. Tim Skripsi, Ibu Enny dan Bapak Nardi yang telah membantu penyelesaian proses skripsi ini. 10. Anggota keluarga dan teman-teman yang telah membantu pelaksanaan skripsi ini. Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan. Dan akhirnya peneliti berharap semoga skripsi ini dapat menjadi sumbangan pemikiran dan bermanfaat untuk semua pihak, bagi ilmu kedokteran pada umumnya dan bagi pembaca pada khususnya. Surakarta, 20 Desember 2010 Priska Wahyu Windarti vi PERSETUJUAN Laporan Penelitian dengan judul: Pengaruh Jamur Metarhizium anisopliae Terhadap Mortalitas Larva Nyamuk Anopheles aconitus Priska Wahyu Windarti, G , Tahun 2010 Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Validasi Laporan Penelitian Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Pada Hari Rabu, Tanggal 29 Desember 2010 Pembimbing Utama Penguji Utama CR. Siti Utari, Dra., M. Kes Darukutni, dr., Sp. ParK NIP: NIP: Pembimbing Pendamping Anggota Penguji Yulia Sari, S.Si, M.Si Vicky Eko N.H., dr., M.Sc, Sp.THT-KL NIP: NIP: Tim Skripsi Nur Hafidha H., dr., M Clin Epid NIP: ii PERNYATAAN Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, 29 Desember 2010 Priska Wahyu Windarti NIM. G iii ABSTRAK PRISKA WAHYU WINDARTI, G , Pengaruh Suspensi Jamur Metarhizium anisopliae terhadap Mortalitas Larva Nyamuk Anopheles aconitus, Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Tujuan penelitian: Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh suspensi jamur Metarhizium anisopliae terhadap mortalitas larva nyamuk Anopheles aconitus dengan mengukur Lethal Concentration (LC) 50 dan 90. Metode penelitian: Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorik. Subjek penelitian adalah larva nyamuk Anopheles aconitus stadium III. Jumlah sampel adalah 640 larva. Teknik pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling. Teknik pengumpulan data dilakukan secara primer. Analisis data menggunakan uji regresi linier dan uji analisis probit. Hasil penelitian: Suspensi jamur Metarhizium anisopliae dapat membunuh 50% (LC 50) larva nyamuk Anopheles aconitus stadium III pada konsentrasi jumlah rata-rata 1,87x10 8 spora/ml dalam 100 ml air dan 90% (LC 90) pada jumlah rata-rata 1,82x10 9 spora/ml dalam 100 ml air pada kondisi laboratorium. Simpulan Penelitian: Suspensi jamur Metarhizium anisopliae mempunyai pengaruh terhadap mortalitas larva nyamuk Anopheles aconitus. Kata kunci: Metarhizium anisopliae; mortalitas; Anopheles aconitus iv ABSTRACT PRISKA WAHYU WINDARTI, G , The Effect of Metarhizium anisopliae Fungus Suspension to Mortality of Anopheles aconitus Mosquito Larvae, Faculty of Medicine Sebelas Maret University, Surakarta. Objective: This study aimed at finding out the toxicity of Metarhizium anisopliae fungus suspension to Anopheles aconitus mosquito larvae by determining its Lethal Concentration (LC) at 50 and 90. Methods: This study is laboratoric experimental type. Subject of this study is Anopheles aconitus mosquito larvae instar III. The sample uses 640 larvaes which are taken by purposive sampling. Primary data is analized by regression linier and probit analysis. Results: The result of the study shows that entomophatogen suspension kills 50% (LC 50) Anopheles aconitus mosquito larvae instar III at the 1.87x10 8 spora/ml dilution level in 100 ml of water and 90% (LC 90) at the 1.82x10 9 spora/ml dilution level in 100 ml of water in laboratory condition. Conclusion: The entomophatogenic Metarhizium anisopliae fungus suspension has lethal power to Anopheles aconitus mosquito larvae. Keywords: Metarhizium anisopliae; mortality; Anopheles aconitus v DAFTAR ISI PRAKATA...vi DAFTAR ISI....vii DAFTAR TABEL... viii DAFTAR LAMPIRAN.....ix BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah B. Rumusan Masalah C. Tujuan Penelitian D. Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Jamur Metarhizium anisopliae B. Nyamuk Anopheles aconitus BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian B. Lokasi Penelitian C. Subjek Penelitian D. Teknik Sampling E. Rancangan Penelitian...18 F. Identifikasi Variabel G. Definisi Operasional Variabel H. Alat dan Bahan Penelitian I. Cara Kerja J. Teknik Analisis Data BAB IV HASIL PENELITIAN BAB V PEMBAHASAN BAB VI SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii DAFTAR TABEL Tabel 1. Jumlah Larva Anopheles aconitus yang Mati Setelah Mendapat Perlakuan Suspensi Jamur Metarhizium anisopliae...26 Tabel 2. Ringkasan Uji Analisis Probit Tabel 3. Jumlah Larva Anopheles aconitus yang Mati Setelah Mendapat Perlakuan Suspensi Jamur Metarhizium anisopliae...27 Tabel 4 Tabel 5 Ringkasan Uji Regresi Linier...29 Ringkasan Uji Analisis Probit...31 viii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Uji Regresi Linier Lampiran 2. Uji Analisis Probit Lampiran 3. Surat Ijin Penelitian dan Pengambilan Sampel Penelitian. Lampiran 4. Surat Keterangan Telah Menyelesaikan Penelitian di B2P2VRP Salatiga. Lampiran 5. Dokumentasi Penelitian ix BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Malaria masih merupakan persoalan kesehatan yang besar di dunia terutama di daerah tropis dan subtropis seperti Brasil, India, Amerika Selatan (kecuali Chili), Afghanistan, Sri Langka, Thailand, Indonesia, Vietnam, Kamboja, Cina, Filipina, Amerika Tengah, Meksiko, dan Afrika (Widoyono, 2008; Sembel, 2009). Pada negara yang beriklim dingin sudah tidak ditemukan lagi daerah endemik malaria (Widoyono, 2008). Penyakit ini adalah penyebab utama terjadinya kematian di banyak negara berkembang terutama pada anak-anak dan ibu-ibu hamil sebagai kelompok utama yang mudah terinfeksi. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan sekitar 41% populasi dunia terinfeksi malaria. Setiap tahun terdapat juta penderita mengalami penyakit serius dan sekurangkurangnya 1-2,7 juta di antaranya mati karena malaria (WHO, 2001; Sembel, 2009). Malaria ditemukan hampir di semua wilayah Indonesia. Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) tahun 2001 memperkirakan angka kematian spesifik akibat malaria di Indonesia adalah 11 per untuk laki-laki dan 8 per untuk perempuan (SKRT, 2001). Pada tahun 1996 ditemukan kasus malaria di Jawa-Bali dengan jumlah penderita sebanyak orang. Pada tahun 1998 dan 1999 di beberapa daerah, 1 yakni Sumatera, Yogyakarta, Jawa Tengah, Lampung terjadi peristiwa penyebaran malaria secara besar-besaran. Sebanyak 21 orang meninggal dunia pada peristiwa tersebut dari kasus yang telah dilaporkan. Selain itu sekitar orang terjangkit malaria di Banyumas, Jawa Tengah (Arbani, 1999). Vektor malaria adalah nyamuk Anopheles (Widoyono, 2008). Anopheles diduga dapat menyebarkan virus chikungunya dan virus Sindbis (Sembel, 2009). Unit Kerja Serangga Vektor Penyakit menemukan 46 jenis Anopheles di Indonesia. Berdasarkan penelitian, dari jumlah tersebut hanya 20 spesies yang merupakan vektor malaria (Sembel, 2009). Spesies vektor malaria utama yang sering dijumpai di Jawa Tengah adalah Anopheles aconitus dan Anopheles sundaicus (Sembel, 2009; Gandahusada dkk., 2000). Anopheles aconitus akan meningkat pesat jumlahnya pada musim hujan di sawah-sawah sebagai tempat perindukannya. Kejadian ini terjadi akibat kurangnya pengaturan air dan pengadaan saluran irigasi (Gandahusa dkk., 2000). Pemerintah telah menetapkan kebijaksanaan program pemberantasan malaria pada tahun 2001, dengan sasaran morbiditas kurang dari satu orang pada setiap 1000 penduduk di Jawa dan Bali (Widoyono, 2008). Salah satu kebijaksanaan tersebut adalah pemberantasan vektor malaria, Anopheles (Ditjen PPM dan PL, 2001). Pengendalian nyamuk dengan menggunakan bahan kimia seperti permetrin dan DDT kurang efektif lagi karena banyaknya kasus resisten terhadap insektisida tersebut (Kikankie et al., 2 2010). Penggunaan insektisida kimia secara terus menerus dapat menimbulkan pencemaran lingkungan, kematian beberapa jenis makhluk hidup, dan resistensi dari serangga yang diberantas (Yunita dkk., 2009). Nyamuk Anopheles aconitus dilaporkan telah resisten terhadap DDT di Jawa Tengah dan sebagian Jawa Timur sehingga perlu segera dilakukan solusi alternatif mengingat Anopheles aconitus merupakan salah satu vektor malaria utama di daerah tersebut (Gandahusada dkk., 2000). Pengendalian secara hayati sudah diuji coba menggunakan Bacillus thuringiensis isolat lokal, tetapi belum memberikan hasil yang meyakinkan (Lacey, 2007; Sembel, 2009). Jamur Metarhizium anisopliae adalah jamur yang bersifat entomopatogen. Jamur ini bermanfaat sebagai salah satu agen hayati atau pengendali serangga baik yang menyerang tanaman maupun organisme antagonis yang ada di dalam tanah (Scholte et al., 2003). Beberapa kelebihan pemanfaatan jamur entomopatogen dalam pengendalian adalah mempunyai kapasitas reproduksi yang tinggi, siklus hidupnya pendek, dapat membentuk spora yang tahan lama di alam walaupun dalam kondisi yang tidak menguntungkan, relatif aman, bersifat selektif, relatif mudah diproduksi, dan sangat kecil kemungkinan terjadi resistensi (Bidochka et al., 2000). Selama ini jamur Metarhizium anisopliae digunakan sebagai pengendali hayati hama tanaman perkebunan dan persawahan (Kaaya dan Hassan, 2000). Penelitian di Afrika menunjukkan bahwa jamur entomopatogen ini dapat digunakan sebagai pengendali vektor malaria 3 (Scholte et al., 2005; Farenhorst et al., 2008). Penelitian Widiyanti dan Muyadihardja (2004) menyatakan bahwa Metarhizium anisopliae juga mempunyai daya bunuh terhadap Aedes aegypti dan Culex quinquefasciatus. Sejauh peneliti tahu, pengaruh jamur Metarhizium anisopliae terhadap Anopheles aconitus secara spesifik belum pernah diteliti. Oleh karena itu, perlu dilakukan upaya penelitian pengaruh jamur ini terhadap Anopheles aconitus sebagai alternatif pengganti insektisida kimia. B. Rumusan Masalah Apakah suspensi jamur Metarhizium anisopliae mempunyai pengaruh terhadap mortalitas larva nyamuk Anopheles aconitus? C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian untuk mengetahui adanya pengaruh suspensi jamur Metarhizium anisopliae terhadap mortalitas larva nyamuk Anopheles aconitus. D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis Penelitian ini dapat membuktikan pengaruh suspensi jamur Metarhizium anisopliae dalam berbagai konsentrasi terhadap mortalitas larva nyamuk Anopheles aconitus. 4 2. Manfaat Aplikatif Penelitian ini dapat memberikan informasi kepada peneliti selanjutnya untuk melakukan uji coba isolat Metarhizium anisopliae sebagai pengendali hayati terhadap Anopheles aconitus. 5 BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Jamur Metarhizium anisopliae a. Klasifikasi dan Morfologi Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Fungi : Eumycota : Deuteromycetes : Moniliales : Moniliaceae : Metarhizium : Metarhizium anisopliae (Alexopoulus et al., 1996). Morfologi dari Metarhizium yang telah banyak diketahui yaitu konidiofor tumbuh tegak, spora berbentuk silinder atau lonjong dengan panjang 6-16 mm, bersel satu, masa spora berwarna hijau zaitun. Metarhizium mempunyai miselium yang bersepta dengan konidia yang berbentuk lonjong. Metarhizium anisopliae bersifat saprofit pada media buatan, awal mula pertumbuhannya adalah konidium membengkak lalu mengeluarkan tabung-tabung kecambah (appresorium). Tabung kecambah tersebut memanjang selama 30 jam. Beberapa cabang tersebut membesar ke atas 6 membentuk konidiofor yang pendek, bercabang, berdekatan, dan saling melilit. Konidia terbentuk setelah satu minggu pertumbuhan, mula-mula berwarna putih kemudian berangsur menjadi hijau apabila telah masak. Pembentukan konidia terdiri dari kuncup dan tunas yang memanjang pada kedua sisi konidiofor tersebut. Umumnya sebuah rantai konidia bersatu membentuk sebuah kerak dalam media (Benjamin et al., 2002 ; Ladslaus et al., 2009). b. Kandungan Metarhizium anisopliae Metarizhium anisopliae mampu menghasilkan sejenis cairan khusus yang disebut dengan microsclerotia yang dapat merusak sistem sirkulasi tubuh serangga (Widiyanti dan Muyadihardja, 2004). Metarhizium anisopliae memiliki aktifitas larvasida karena menghasilkan cyclopeptida, destruxin A, B, C, D, E dan desmethyldestruxin. Destruxin telah dipertimbangkan sebagai bahan insektisida generasi baru. Efek destruxin berpengaruh pada organela sel target (mitokondria, retikulum endoplasma dan membran nukleus), menyebabkan paralisis sel dan kelainan fungsi lambung tengah, tubulus malphigi, hemosit dan jaringan otot (Widiyanti dan Muyadihardja, 2004; Luz et al., 2008; Kurtt dan Keyhani, 2008). 7 c. Mekanisme Kerja Metarhizium anisopliae pada Serangga Metarhizium anisopliae dapat berpenetrasi pada jaringan atau kutikula serangga yang terserang (Brooks dan Wall, 2005). Mekanisme penetrasi Metarhizium anisopliae pada kutikula serangga melalui beberapa tahap sebagai berikut, 1) Tahap pertama yaitu kontak antara konidia jamur dengan tubuh serangga. 2) Tahap kedua adalah proses penempelan dan perkecambahan konidia jamur pada integumen serangga. 3) Tahap ketiga yaitu penetrasi dan invasi. Jamur dapat membentuk tabung kecambah (appresorium) dalam proses penetrasi integumen. Titik penetrasi sangat dipengaruhi oleh konfigurasi morfologi integumen. Penembusan dilakukan secara kimiawi dengan toksin yang dikeluarkan jamur ini. 4) Tahap keempat yaitu destruksi pada titik penetrasi dan terbentuknya blastospora yang kemudian beredar ke dalam hemolimfe dan membentuk hifa sekunder untuk menyerang jaringan lainnya. (Garcia et al., 2005; Scholte et al., 2006; Thomas dan Read, 2007; Kurtt dan Keyhani, 2008). 8 d. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Metarhizium anisopliae 1) Suhu dan Kelembaban Suhu dan kelembaban sangat mempengaruhi pertumbuhan jamur Metarhizium terutama untuk pertumbuhan dan perkecambahan konidia serta patogenesitasnya. Batasan suhu untuk pertumbuhan jamur antara 5-35 o C, pertumbuhan optimal terjadi pada suhu o C (Ouedraogo et al., 2004). Konidia akan tumbuh dengan baik dan maksimum pada kelembaban persen (Soundarapandian dan Chandra, 2007). 2) Sinar Matahari Perkembangan konidia jamur Metarhizium anisopliae dapat terhambat apabila terkena sinar matahari secara langsung. Gelombang ultraviolet B merusak membran nukleus dan mendenaturasi protein pada Metarhizium anisopliae. Konidia tidak akan mampu berkecambah apabila terkena sinar matahari langsung selama satu minggu, sedangkan konidia yang terlindung dari sinar matahari mempunyai viabilitas yang tinggi meskipun disimpan lebih dari tiga minggu. Pada suhu 8 o C konidia yang disimpan pada kondisi gelap selama 3-5 hari masih mampu berkecambah 90%, sedangkan pada keadaan terang hanya 50% (Farenhorst et al., 2008; Mustafa dan Kaur, 2009). 9 3) ph Dalam beberapa penelitian ph media berpengaruh tehadap pertumbuhan jamur Metarhizium. Tingkat ph yang sesuai berkisar antara 3,3-8,5. Pertumbuhan optimal terjadi pada ph 7 (Soundarapandian dan Chandra, 2007). e. Kebutuhan Nutrisi Jamur Metarhizium anisopliae Sumber nutrisi dapat berpengaruh pada pertumbuhan jamur entomopatogen. Media jamur harus mengandung cukup substansi organik sebagai sumber C, sumber N, dan ion anorganik bagi pertumbuhan jamur. Metarhizium anisopliae juga memerlukan karbohidrat sebagai sumber karbon dalam pertumbuhannya (Nugroho, 2007). Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa penggunaan karbohidrat tinggi mendorong pertumbuhan vegetatif jamur (Ghanbary et al., 2009). Pembentukan konidia jamur dipengaruhi oleh kandungan protein dalam media. Protein diperlukan untuk pembentukan organela yang berperan dalam pembentukan apikal hifa dan sintesis enzim. Enzim yang disintesis akan berperan dalam aktivitas perkecambahan (Nugroho, 2007). Jamur entomopatogen membutuhkan oksigen, air, dan sumber organik karbon. Jamur ini juga memerlukan sumber nitrogen organik maupun anorganik dan mineral sebagai pemacu pertumbuhan. Sumber karbon yang biasa digunakan sebagai media 10 adalah dekstrosa namun dapat diganti dengan polisakarida seperti tajin atau lipid. Nitrogen dapat disediakan dalam bentuk nitrat, amonia atau bahan organik seperti asam amino atau protein. Makronutrisi penting yang lain adalah fosfor (dalam bentuk fosfat), potasium, magnesium, dan sulfur. Mikronutrisi penting yang dibutuhkan oleh kebanyakan jamur entomopatogen adalah kalsium, besi, tembaga, mangan, molibdenum, seng, dan vitamin B komplek, khususnya biotin dan tiamin. Semua mikronutrisi ini biasanya terdapat dalam bahan mentah, akan tetapi dapat dipenuhi dalam bentuk protein hidrolisat (Nugroho, 2007). Metarhizium anisopliae dapat tumbuh pada berbagai media antara lain Sabouraud Dextrosa Agar (SDA), media gandum, media beras, media jagung dan media Potato Dextrosa Agar (PDA) (Costa et al., 2002; Liu et al., 2003). Media yang paling baik dalam pembiakan jamur Metarhizium anisopliae adalah media Potato Dextrosa Agar (PDA) karena menghasilkan konidiospora paling banyak, tidak merusak virulensi, patogenitas serta toksisitasnya (Munif, 1997; Widiyanti dan Muyadihardja, 2004). 11 2. Nyamuk Anopheles aconitus a. Klasifikasi (Gandahusada et al., 2000) Filum Kelas Ordo Famili Tribus Genus Spesies : Arthropoda : Insecta : Diptera : Culicidae : Anophelini : Anopheles : Anopheles aconitus b. Siklus Hidup Nyamuk Anopheles aconitus Nyamuk termasuk dalam kelompok serangg
