Potensi Minyak Atsiri Daun Jeruk Purut sebagai Fumigan Nabati terhadap Hama Gudang Araecerus fasciculatus De Geer (Coleoptera: Anthribidae)

Abstract

Hasil pertanian yang disimpan di gudang seringkali mengalami kerusakan akibat adanya serangan hama gudang. Salah satu hama penting yang sering menyerang produk pascapanen di gudang penyimpanan adalah Araecerus fasciculatus de Geer. Hama gudang ini merupakan hama penting pada biji kakao karena dapat menyebabkan penurunan kualitas mutu hasil produksi biji kakao selama penyimpanan. Pengendalian hama gudang yang umum dilakukan adalah fumigasi menggunakan fosfin. Namun, penggunaan fosfin yang berlebihan dapat memberikan dampak negatif bagi lingkungan dan resistensi terhadap hama sasaran. Oleh karena itu, perlu dikembangkan alternatif pengendalian hama gudang yang lebih aman terhadap lingkungan melalui penggunaan minyak atsiri. Berdasarkan hal tersebut, tujuan penelitian untuk mengetahui efek fumigan serta repelen minyak atsiri daun jeruk purut terhadap hama gudang A. fasciculatus, mengetahui fraksi aktif minyak atsiri daun jeruk purut, dan mengetahui kandungan senyawa minyak atsiri daun jeruk purut. Penelitian dilaksanakan dari bulan Desember 2020 hingga Juni 2021 di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Institut Pertanian Bogor. Komposisi senyawa fraksi aktif minyak atsiri daun jeruk purut dianalisis menggunakan GCMS (Gas Chromatography Mass Spectrometry) di Laboratorium Kesehatan Daerah Jakarta. Data dianalisis menggunakan ANOVA (Analisis of Variance) dan uji Tukey pada taraf nyata 5%, sedangkan data mortalitas dianalisis dengan menggunakan program POLO-Plus. Penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan yang meliputi pemeliharaan dan perbanyakan serangga uji, uji toksisitas minyak atsiri, fraksinasi minyak atsiri, uji toksisitas fraksi minyak atsiri, uji residual, uji repelensi, dan analisis senyawa fraksi aktif minyak atsiri. Minyak atsiri daun jeruk purut yang digunakan diperoleh dari hasil steam destilasi daun jeruk purut yang diproduksi oleh perusahaan herbal di Surabaya. Penelitian dirancang menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan. Perlakuan terdiri dari 5 taraf dosis minyak atsiri daun jeruk purut dan kontrol menggunakan aseton. Pemeliharaan dan perbanyakan serangga uji dilakukan pada media gaplek. Serangga uji yang digunakan adalah imago A. fasciculatus yang berumur 24 hari. Hasil uji toksisitas minyak atsiri menunjukkan bahwa minyak atsiri daun jeruk purut memiliki efek fumigan terhadap imago A. fasciculatus. Fraksinasi minyak atsiri dilakukan untuk memisahkan senyawa-senyawa kimia minyak atsiri berdasarkan tingkat kepolarannya. Hasil fraksinasi minyak atsiri diperoleh fraksi n-heksana dan etil asetat. Fraksi tersebut diuji toksisitasnya menggunakan dosis equivalen untuk mengetahui fraksi yang paling aktif. Hasil uji toksisitas fraksi minyak atsiri diperoleh fraksi yang paling aktif adalah fraksi n-heksana. Minyak atsiri daun jeruk purut fraksi n-heksana menyebabkan mortalitas paling tinggi terhadap imago A. fasciculatus setelah 72 jam fumigasi. Nilai LD50 dan LD95 minyak atsiri daun jeruk purut fraksi n-heksana berturut-turut sebesar 0,30 dan 1,66 ml l-1 udara. Dosis tertiggi yang digunakan untuk uji residual yaitu 1 ml l-1 udara menyebabkan mortalitas paling tinggi pada imago A. fasciculatus sebesar 73,75%. Pengujian dengan menggunakan y-olfaktometer, minyak atsiri daun jeruk purut memiliki sifat repelen yang tinggi terhadap imago A. fasciculatus dengan nilai indeks repelensi mencapai 100% pada dosis tinggi 1 ml l-1 udara. Hasil analisis menggunakan GCMS diperoleh 15 jenis kandungan senyawa yang terdapat di dalam minyak atsiri daun jeruk purut fraksi n-heksana. Senyawa yang paling dominan pada minyak atsiri daun jeruk purut fraksi n-heksana adalah senyawa sitronelal. Dengan demikian senyawa yang terdapat di dalam minyak atsiri daun jeruk purut memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai fumigan nabati terhadap hama gudang A. fasciculatus.

Agricultural products stored in warehouses are often damaged due to warehouse pests. One of the important pests that often attack postharvest products in the storage is Araecerus fasciculatus de Geer. This warehouse pest is an important pest on cocoa beans because it can cause a decrease in the quality of cocoa bean product during storage. Common warehouse pest control is fumigation using phosphine. However, excessive use of phosphine can have a negative impact on the environment and resistance to target pests. Therefore, it is necessary to develop alternative warehouse pest control that is safer for the environment through the use of essential oils. Based on this, this study aimed to examine the effects of fumigants and repellent kaffir lime leaf essential oil to A. fasciculatus, determine the active fraction in kaffir lime leaf essential oil, and determine the content of compounds in kaffir lime leaf essential oil. The research was held from December 2020 until June 2021 at the Insect Physiology and Toxicology Laboratory, IPB University. The composition of active fraction compounds of kaffir lime leaf essential oil was analyzed using GCMS (Gas Chromatography Mass Spectrometry) at the Jakarta Regional Health Laboratory. The data obtained were analyzed with ANOVA (Analisis of Variance) and Tukey test (α = 5%), while the mortality data were analyzed using POLO-Plus software. Research was conducted in several stages which include maintenance and the insect rearing, toxicity tests of essential oils, fractionation essential oil, essential oil fraction toxicity test, residual test, repellency test, and analysis of active fraction compounds of essential oils. The essential oil of kaffir lime leaves used is obtained from the steam distillation of kaffir lime leaves produced by herbal companies in Surabaya. The research was designed using a completely randomized design (CRD) with 6 treatments and 4 replications. The treatment consisted of 5 levels of kaffir lime leaf essential oil dose and the control using acetone. Maintenance and propagation of test insects was carried out on cassava media. The test insect used was A. fasciculatus adults which was 24 days old. Toxicity tests of essential oils results showed that kaffir lime leaf essential oil had a fumigant effect on A. fasciculatus adults. Essential oil fractionation is carried out to separate the chemical compounds of essential oils based on their level of polarity. The results of essential oil fractionation obtained n-hexane and ethyl acetate fractions. The fraction was tested for toxicity using equivalent dose to determine the most active fraction. The results of essential oil fraction toxicity test showed that the most active fraction was the n-hexane fraction. The n-hexane fraction of kaffir lime leaf essential oil caused the highest mortality of A. fasciculatus adults after 72 hours of fumigation. The LD50 and LD95 of kaffir lime leaf essential oil values for the n-hexane fraction were 0,30 and 1,66 ml l-1 air respectively. The highest dose used for the residual test, 1 ml l-1 air, causing the highest mortality in adult A. fasciculatus by 73,75%. Based on y-olfactometer's assay, kaffir lime leaf essential oil had high repellency against adult A. fasciculatus, with the value of the repellency index reaches 100% at a high dose of 1 ml l-1 air. The results of the analysis using GCMS obtained 15 types of compounds contained in the n-hexane fraction of kaffir lime leaves essential oil. The most dominant compound in the n-hexane fraction of kaffir lime leaves essential oil was Citronellal compound. Thus, the contained compounds of kaffir lime leaves essential oil can be developed as a botanical fumigant against the warehouse pest A. fasciculatus.