Efek Ekstrak Tanaman Ipomoea Pada Perempuan Gravid Culex quinquefasciatus Say Dalam Memilih Situs Oviposisi
Penelitian mengenai pemanfaan tumbuhan untuk memanipulasi perilaku hama, dengan tujuan mengurangi ketergantungan pada insektisida telah banyak dilakukan(Foster & Harris, 1997). Tumbuhan, melalui proses koevolusi dengan serangga, telah mengembangkan produksi senyawa sekunder yang berfungsi melindungi dirinya dari serangga pemakan tumbuhan.
Senyawa-senyawa yang dihasilkan tersebut, selain berfungsi sebagai mekanisme pertahanan terhadap serangga pemakan tumbuhan, juga terbukti efektif digunakan untuk menghalau keberadaan nyamuk dan serangga Diptera lainnya. Mereka dapat bertindak sebagai repellent, larvasida, atau adultisida (Pichersky & Gershenzon, 2002).
Senyawa-senyawa kimia yang berasal dari tanaman memainkan peran penting sebagai atraktan dan deterren dalam proses oviposisi nyamuk. Beberapa jenis fitokimia, seperti thymol, pulegone, citronellal, dan eugenol, menunjukkan efek penghalau yang kuat, sedangkan senyawa lain seperti β-pinene, borneol acetate, borneol, dan camphor bertindak sebagai atraktan untuk perilaku oviposisi (Waliwitiya et al., 2009).
Ekstrak daun Solanum trilobatum pada konsentrasi 0,1% secara signifikan mengurangi deposisi telur Anopheles stephensi sebanyak 90%–99% (Rajkumar & Jebanesan, 2005). Selain itu, minyak esensial Cinnamomum zeylanicum menunjukkan potensi penghalau oviposisi pada An. stephensi, Aedes aegypti, dan Culex quinquefasciatus (Prajapati et al., 2005).
Perilaku nyamuk, termasuk identifikasi situs oviposisi yang sesua sangat dipengaruhi oleh berbagai isyarat seperti sinyal visual, olfaktori, dan taktil (Mboera et al., 2000). Faktor-faktor llingkungan seperti hujan, kelembaban relatif, suhu, dan kecepatan angin juga sangat memengaruhi perilaku pencarian situs oviposisi yang tepat (Bentley & Day, 1989).
Nyamuk betina yang hamil akan memilih situs penempelan telur yang strategis untuk mendukung perkembangan dan kesuksesan perkembangan dari imatur menjadi dewas. Hal ini merupakan proses yang penting karena juvenil nyamuk tidak memiliki kemampuan untuk berpindah tempat jika kondisi lingkungan memburuk (Spencer et al., 2002).
Beberapa penelitian telah melakukan analisis terhadap perilaku oviposisi dan mengidentifikasi berbagai stimuli yang memengaruhinya. Chadee et al. (1990) mengamati bahwa nyamuk Ae. aegypti menghindari situs yang telah terdapat telur mereka sendiri atau telur konspesifik. Nyamuk yang hamil atau gravid akan tertarik pada senyawa yang dihasilkan oleh bakteri dalam air dengan kandungan senyawa organik yang tinggi(Reiter et al., 1991; Copeland & Craig, 1992; Allan & Kline, 1995). Keberadaan udang kepiting primitif (Triops) sebagai predator dilaporkan akan menghambat oviposisi Cx. quinquefasciatus karena gangguan fisik yang disebabkan oleh pergerakan predator (Tietze & Mulla, 1991). Senyawa-senyawa dari mikrokosmos puntung rokok yang mengalami dekomposisi menyebabkan peningkatan deposisi telur oleh betina Aedes albopictus tetapi juga menyebabkan kematian larva yang baru menetas (Dieng et al., 2011). Nyamuk Cx. quinquefasciatus gravid akan menemukan situs oviposisi yang sesuai berdasarkan orientasi bau yang terkait dengan kandungan organik tinggi, meletakkan telur mereka dalam kelompok di atas permukaan air (McCall & Eaton, 2001).
Ipomoea, yang termasuk dalam keluarga Convolvulaceae dengan sekitar 650 spesies di seluruh dunia, termasuk ke dalam genus pan-tropis yang terkenal sebagai “morning glory”. Dikenal dengan bentuk loncengnya yang besar dengan berbagai warna, termasuk putih, ungu, biru, merah muda, dan merah, banyak ditemykan di daerah tropis dan panas (Austin & Hua´man, 1996; Mabberley, 2008; Cronquist, 1981). Minyak esensial yang diekstrak dari daun I. cairica melalui destilasi uap menunjukkan efek repellan yang kuat terhadap larva Culex tritaeniorhynchus, diikuti oleh Ae. aegypti, An. stephensi, dan Cx. quinquefasciatus (Thomas et al., 2004; Rajkumar & Jebanesan, 2007).
Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi bagaimana ekstrak aseton dari daun Ipomoea cairica memengaruhi perilaku oviposisi Culex quinquefasciatus, Hipotesis yang diuji adalah bahwa larutan ekstrak tanaman dengan konsentrasi yang tinggi akan menarik lebih banyak nyamuk untuk meletakkan telur. Namun disamping itu, ekstrak tanaman tersebut akan menyebabkan kematian pada betina gravid.
MATERIAL DAN METODE
Koloni Nyamuk
Larva Culex quinquefasciatus dikumpulkan dari air tergenang di daerah Bagan Dalam, Pulau Pinang, Malaysia (5°24′00″N, 100°23′00″E).
Larva-larva tersebut dibesarkan dalam tray berisi air deklorinasi dan diberi makan campuran biskuit anjing, hati sapi, ragi, dan bubuk susu.
Pupa dipindahkan ke wadah plastik di dalam kandang (23 × 23 × 32 cm). Nyamuk dewasa yang emerge diberikan larutan sukrosa 10% secara ad liibitum. Koloni nyamuk dipelihara dalam lingkungan laboratorium terkontrol pada suhu 28±2°C dan kelembaban relatif 80±10%. Setelah lima hari, nyamuk betina diberi makan darah melalui seekor tikus laboratorium semalaman.
Betina yang gravid tiga hari setelah memakan darah, digunakan untuk eksperimen oviposisi
Persiapan Ekstrak
Daun I. cairica dikumpulkan dari daerah pemukiman di Relau, Pulau Pinang, Malaysia, yang diidentifikasi oleh Departemen Botani Universiti Sains Malaysia.
Untuk membuat ekstrak kasar, daun yang telah dikeringkan digiling hingga halus menggunakan blender dan diproses dengan aseton menggunakan alat Soxhlet.
Pengotor yang berlebihan dihilangkan menggunakan rotary vacuum evaporato. Ekstrak kasar yang terkonsentrasi lebih lanjut dikeringkan dalam oven listrik pada suhu 37ºC selama seminggu. Larutan stok disiapkan dengan melarutkan 1 g ekstrak kasar dalam 100 mL pelarut, dan berbagai konsentrasi uji (50 ppm, 150 ppm, dan 300 ppm) dibuat menggunakan teknik pengenceran serial.
Analisis Spektrografis
Mereka menggunakan analisis spektrografis untuk memeriksa sinyal dan gelombang warna yang dipancarkan oleh ekstrak tanaman. Berbagai konsentrasi larutan ekstrak tanaman (50 ppm, 150 ppm, dan 300 ppm) disiapkan dan dibandingkan dengan air destilasi (kontrol). Analisis dilakukan menggunakan spektroradiometer USB Ocean Optics 2000 dan lampu Xenon Pulse X2 sebagai sumber cahaya, mereka menganalisis solusi warna tanaman berdasarkan pantulannya.
Analisis Statistik
Semua analisis statistik dilakukan menggunakan program Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), khususnya versi 20.0, yang dikembangkan oleh IBM.
- Uji Statistik untuk Perbandingan :
- ANOVA (Analisis Varians) digunakan untuk menilai perbedaan antara rerata kelompok dalam sampel.
- Sebelum melakukan ANOVA, data diuji normalitasnya menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov.
- Hasil dengan nilai p kurang dari 0,05 (p<0,05) dianggap signifikan secara statistik. Nilai p adalah ukuran yang membantu menentukan apakah hasil yang diamati mungkin disebabkan oleh efek nyata atau apakah mereka bisa terjadi secara kebetulan.
Efek Stimulus Visual pada Pemilihan Situs Oviposisi
Dampak stimulus visual pada Culex quinquefasciatus dalam memilih situs penempelan telur dievaluasi dengan memeriksa rata-rata jumlah nyamuk betina gravid yang tenggelam di suatu situ.
Hal Ini menunjukkan apakah stimulus visual, yang diwakili oleh konsentrasi berbeda dari ekstrak tanaman, memengaruhi perilaku nyamuk dalam memilih situs untuk meletakkan telur mereka.
HASIL ANALISIS
Hasil Spektrografis
Gambar 1 Spektrum reflektansi ekstrak tanaman I. cairica pada konsentrasi berbeda yaitu 50, 150, dan 300 ppm.
Hasil spektrografis pada Gambar 1 menunjukkan bahwa ekstrak asetonilat dari daun I. Cairica pada berbagai konsentrasi memiliki intensitas refleksi yang mencapai puncak sekitar 500–600 nm. Kurva spektral ini sesuai dengan warna ekstrak, yaitu hijau kekuningan. Konsentrasi tertinggi, 300 ppm, dari ekstrak tanaman yang diteliti terlihat memiliki intensitas tertinggi dengan warna yang lebih gelap, diikuti oleh konsentrasi 150 ppm dan 50 ppm.
Efek Stimulus Visual
Gambar 2 Efek stimulus visual pada pemilihan situs oviposisi gravid Culex quinquefasciatus.
Hasil menunjukkan bahwa jumlah besar gravid Culex quinquefasciatus teramati melakukan oviposisi pada larutan ekstrak tanaman yang sangat terkonsentrasi dan berwarna gelap. Tren ini teramati baik dalam uji larutan konsentrasi tunggal maupun uji larutan konsentrasi ganda.
Dalam uji larutan konsentrasi ganda, perempuan yang gravid menunjukkan kecenderungan untuk meletakkan telur mereka pada larutan ekstrak tanaman dan hal ini tersebut menyebabkan kematian pada perempuan. Pola yang sama teramati bahkan ketika hanya satu larutan yang tersedia, menunjukkan daya tarik yang konsisten terhadap larutan ekstrak tanaman. Walaupun begitu, tidak ditemukan telur pada larutan yang diuji kecuali pada kelompok kontrol, yang menunjukkan bahwa ekstrak tanaman mungkin telah memengaruhi perilaku oviposisi dari nyamuk, menyebabkan preferensi terhadap larutan ekstrak tanaman dibandingkan opsi lainnya.
Secara keseluruhan, temuan studi ini menunjukkan bahwa larutan ekstrak tanaman yang sangat terkonsentrasi dan berwarna gelap menarik Cx. quinquefasciatus untuk melakukan oviposis, namun juga akan menyebabkan kematian.
Tabel 1 Efek konsentrasi berbeda dari ekstrak asetonilat daun I. cairica terhadap kematian gravid Cx. quinquefasciatus dalam uji larutan tunggal dan larutan ganda.
Catatan: *Pada garis horizontal, nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan (uji Tukey, p>0,05).
Analisis statistik (df = derajat kebebasan, F = statistik F, p<0,05) menunjukkan perbedaan yang signifikan di antara konsentrasi ekstrak dalam kedua eksperimen. Studi ini menunjukkan bahwa konsentrasi yang lebih tinggi dari ekstrak asetonilat dari daun Ipomoea cairica menyebabkan peningkatan signifikan pada kematian Cx. quinquefasciatus.
DISKUSI
Daya Tarik Gravid Culex quinquefasciatus
Penelitian ini menemukan bahwa gravid Culex quinquefasciatus (Cx. quinquefasciatus) tertarik pada situs oviposisi ekstrak tanaman Ipomoea cairica yang sangat terkonsentrasi dan berwarna lebih gelap dibandingkan dengan kelompok kontrol yang menggunakan air suling.
Meskipun terjadi ketertarikan tidak ditemukan telur di dalam solusi ekstrak tanaman. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun nyamuk gravid tertarik pada situs ini, mereka tidak memilih untuk menempatkan telur mereka di dalam solusi ekstrak tanaman.
Menariknya, lebih banyak gravid Cx. quinquefasciatus yang meninggal karena tenggelam dalam konsentrasi tertinggi dari ekstrak tanaman I. cairica (300 ppm). Konsentrasi ini memiliki warna paling gelap dan intensitas tertinggi di antara semua perlakuan.
Observasi serupa ditemukan dalam studi oleh Kassir et al. (1989) tentang limonene, suatu komponen utama minyak esensial jeruk. Limonene menunjukkan interferensi oviposisi, mengakibatkan tidak adanya telur yang ditempatkan dalam konsentrasi 1 dan 50 ppm dibandingkan dengan air kontrol.
Dalam studi limonene, semua dewasa yang digunakan dalam eksperimen oviposisi mati setelah tenggelam dalam kurun waktu 2 minggu.
Penurunan tegangan permukaan air yang disebabkan oleh ekstrak tanaman mungkin telah menghambat pendaratan yang tepat dan penempelan telur oleh betina gravid.
Pemeriksaan tegangan permukaan air, menggunakan metode cincin, menunjukkan bahwa tegangan tersebut berkurang dalam air yang diberikan dengan limonene dibandingkan dengan air kontrol.
Peran Warna dan Kecerahan Air dalam Oviposisi
Warna air atau kejernihan air memainkan peran penting dalam memengaruhi perilaku oviposisi oleh nyamuk.
Penelitian telah menunjukkan bahwa warna pantulan yang disebabkan oleh wadah dan kepadatan optik air dapat menarik nyamuk untuk bertelur.
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa nyamuk, termasuk Culex pipiens pallens dan Anopheles quadramaculatus, menunjukkan preferensi terhadap warna gelap selama penempelan telur. Warna hitam dan merah diidentifikasi sebagai warna yang paling disukai oviposisipada beberapa spesies nyamuk dalam kondisi laboratorium.
Eksperimen dengan air yang diwarnai, khususnya dalam warna gelap, ditemukan secara signifikan menarik untuk nyamuk Cx. quinquefasciatus yang sedang bertelur. Warna gelap disarankan menarik lebih banyak nyamuk yang gravid karena terjadi peningkatan kepadatan optik pada air yang diwarnai.
Refleksi Warna yang Dihasilkan dari Ekstrak Acethonilat
Ekstrak acethonilat dari daun Ipomoea cairica menunjukkan refleksi warna hijau kekuningan dalam rentang 500-600 nm.
Penelitian sebelumnya mengenai sensitivitas spektral mata nyamuk, khususnya pada nyamuk Aedes aegypti betina, menunjukkan sensitivitas yang berkisar pada panjang gelombang ultraviolet (323 nm) hingga oranye-merah (621 nm). Puncak sensitivitas diamati pada panjang gelombang ultraviolet (323–345 nm) dan hijau (523 nm).
Karena Aedes aegypti dan Cx. quinquefasciatus termasuk dalam subfamili yang sama (Culicinae), dihipotesiskan mungkin ada kemiripan dalam puncak sensitivitas mata mereka. Para penulis mengusulkan bahwa warna hijau kekuningan dari ekstrak yang diuji dapat efektif terdeteksi oleh gravid Cx. quinquefasciatus.
Daya Tarik Konten Organik
Kandungan organik dalam larutan ekstrak tanaman merupakan faktor lain yang mungkin telah menarik gravid Culex quinquefasciatus untuk bertelur.
Penelitian sebelumnya telah melaporkan bahwa perangkap dengan kandungan organik tinggi menarik lebih banyak nyamuk betina yang gravid. Sebagai contoh, ovitrap yang diberi umpan dengan infus rumput (Panicum maximum) di lapangan mengumpulkan jumlah telur Aedes yang signifikan dibandingkan dengan kontrol yang berisi air keran (Santana et al. 2006).
Infus berbagai jenis tanaman lainnya, seperti rumput Bermuda (Cynodon dactylon), daun ek (Quercus virginiana), daun akasia (Acacia schaffneri), dan ganggang (Spirogyra sp.), terbukti efektif menarik perhatian Cx. quinquefasciatus, Culex nigripalpus, dan Culex erraticus (McPhatter & Debboun 2009).
Toksisitas Ekstrak Acethonilat
Toksisitas ekstrak acethonilat dari daun Ipomoea cairica mungkin menjadi faktor yang berkontribusi pada kematian nyamuk betina gravid Culex quinquefasciatus.
Nyamuk Culex dilaporkan meminum air pada situs oviposisi sebelum meletakkan telur. Perilaku ini melibatkan kemoreseptor kontak pada bagian mulut dan berfungsi untuk menerima ovisite serta membantu dalam pergerakan telur melalui oviduktus.
Waktu yang lama dihabiskan untuk minum menunjukkan lebih dari sekadar mencicipi dan mungkin melibatkan pembesaran perut untuk membantu pergerakan telur.
Studi ini mengusulkan kemungkinan bahwa perilaku ini mungkin telah menyebabkan interferensi beracun dalam fungsi biokimia dan fisiologis nyamuk betina gravid. Senyawa aktif dalam larutan ekstrak tanaman yang diuji mungkin menyebabkan interferensi tersebut.
Kendala fisiologis selama penempelan telur, yang mungkin dipengaruhi oleh efek toksik dari ekstrak tanaman, telah membatasi sumber daya yang tersedia untuk penempelan telur yang tepat. Kondisi ini akhirnya dapat menyebabkan kematian nyamuk betina gravid Cx. quinquefasciatus.
Ekstrak acethonilat dari daun Ipomoea cairica memiliki potensi untuk menarik dan membunuh nyamuk betina gravid Culex quinquefasciatus. Kemampuan ini dapat menjadi alternatif dalam program pengendalian nyamuk.
KESIMPULAN
Ekstrak asetonilat dari daun Ipomoea cairica efektif dalam menarik dan membunuh nyamuk betina gravid Culex quinquefasciatus dan menghambat oviposisi. Intensitas warna juga memengaruhi pemilihan situs oviposisi; situs dengan warna yang lebih gelap menarik lebih banyak nyamuk betina gravid. Penelitian lebih lanjut, termasuk evaluasi di lapangan, oisolasi dan identifikasi fitokimia, serta analsis faktor-faktor penyebab kematian pada nyamuk betina gravid masih tetap diperlukan untuk pemahaman lebih lanjut mengenai interferensi ekstrak tanaman I. cairica terhadap aktivitas oviposisi Culex quinquefasciatus.
REFERENSI
Zuharah, W.F et al., (2016). Colour Cues : Effects of Ipomoe Plant Extract on Culex quinquefasciatus Say Gravid Females in Choosing Oviposition Site . Tropical of Life Sciences Research. 27 (2) : 91-102.
