Jurnal Ilmu Kimia

STUDI INTERAKSI MOLEKUL KOMPONEN MINYAK NILAM DENGAN RESEPTOR OLFAKTORI SEBAGAI REPELLENT NYAMUK CULEX sp SECARA IN SILICO DAN IN VITRO

Ersalina Nidianti, Edi Priyo Utomo, Toto Himawan

Vol. 1 No. 2 (2014) pp. 227 - 233

http://kimia.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jikub/article/view/439/170

ABSTRAK

  Komponen minyak nilam terdiri dari komponen mayor seperti patcholi alkohol dan komponen minor seperti patchoulen, α-guaien, syechellen, kariofilen dll. Komponen-komponen minor tersebut dapat berpotensi sebagai repellent (penolak) ataupun sebagai atraktan (penarik) terhadap insekta. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas repellensi nyamuk Culex sp dengan menggunakan minyak nilam secara in silico dan in vitro.

Kata kunci: Kimia Komputasi, Minyak Nilam, Repellent

PENDAHULUAN

  Nyamuk merupakan salah satu serangga yang berukuran kecil yang dapat bertindak sebagai vektor penularan suatu penyakit. Diseluruh dunia, dilaporkan terdapat sekitar 3100 spesies nyamuk dari 34 genus. Sedangkan di Indonesai terdapat 457 spesies nyamukUntuk menanggulangi penyakit yang disebabkan oleh adanya kontak antara manusia dengan vektor nyamuk digunakan bahan-bahan yang bersifat mengusir atau menolak yang dikenal dengan istilah repellent. Repellent yang dijual dipasaran mengandung bahan kimia yang beranekaragam, salah satunya adalah N,N-dietil-3-metil-benzamida (DEET). Akhir-akhir ini telah diketahui bahwa DEET memiliki sifat negatif antara lain bersifat iritan terhadap kulit dan membahayakan bagi pemakainya

  Komponen minyak nilam terdiri dari komponen mayor seperti patcholi alkohol dan komponen minor seperti patchoulen, α-guaien, syechellen, kariofilen dll. Komponen-komponen minor tersebut dapat berpotensi sebagai repellent (penolak) ataupun sebagai atraktan (penarik) terhadap insekta. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas repellensi nyamuk Culex sp dengan menggunakan minyak nilam secara in silico dan in vitro.

   Komponen mayor penyusun minyak atsiri nilam antara lain patchouli alkohol dan komponen minor antara lain kariofilen, patchoullen, α-guaiene, syechellen dll. Meskipun diketahui bahwa patchouli alkohol berpotensi sebagai repellent namun komponen-komponen lain seperti patchoullen, α-guaiene, syechellen, kariofilen belum diketahui aktivitas repellensinya, sehingga dalam penelitian ini akan dilakukan penentuan aktivitas repellensi minyak nilam yang telah diambil fraksi patchouli alkoholnya.

  Interaksi suatu senyawa bioaktif dengan reseptor dapat dilakukan melalui pemodelan (in silico) komponen minyak nilam diasumsikan sebagai senyawa bioaktif (ligan) yang akan berinteraksi dengan protein olfaktori nyamuk Culex (reseptor) penelitian ini dilakukan standarisasi melalui visualisasi proses docking. Interaksi tersebut akan menghasilkan nilai konstanta inhibisi (Ki) atau konstanta disosiasi (Kd) melalui persamaan sebagai berikut [6] : ΔG = RT ln Ki

Dengan keterangan yaitu sebagai berikut :

R = Konstanta gas ideal

T = Suhu (oK)

Ki = Konstanta Inhibisi = Konstanta disosiasi 

METODE PENELITIAN

uBahan dan Alat Penelitian

  Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah reseptor olfaktori nyamuk Culex sp yang struktur kuartenernya diunduh dari www.pdb.org dengan kode akses 3OGN sedangkan ligan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ligan komponen minyak nilam terdiri dari komponen minor (α-guaine, α-patchoulen, velensen, kariofilen, syechellen) serta digunakan ligan pembanding yaitu DEET, ligan tersebut diunduh dari www.ncbi.nml.nih.gov/pccoumpond, minyak nilam hasil destilasi fraksinasi yang tidak mengandung komponen patchouli alkohol, Anti nyamuk merek autan, larva nyamuk Culex sp serta glukosa.

  Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah perangkat keras leptop spesifikasi processor pentium i3 core 1,6 GHz, seperangkat software Python 2.5.1, HyperChem, PyMOL delano Scientfic, Discovery Studio Visualizer 1.5, Autodocktools 1.5.4, Analisis probit, serta kandang uji yang terbuat dari flexi glass dengan ukuran (50x18x30) cm. 

uMetoda In Silico

  Penelitian secara in silico dilakukan dengan cara mempersiapkan ligan, ligan yang digunakan merupakan ligan yang dipilih sebagai calon repellent meliputi α-guaine, α- patchoulen, vellensen, kariofilen, syechellen serta DEET struktur 3 Dimensinya.

uMetoda In Vitro

  Penelitian yang dilakukan secara in vitro yaitu dengan membuat larutan formula repellent yang dilakukan dengan cara pengenceran bertingkat dengan menggunakan pelarut etanol dan minyak nilam hasil destilasi fraksinasi yang tidak mengandung komponen patchouli alkohol.  Larutan formula repellent menggunakan variasi konsentrasi yaitu 1000 ppm, 500 ppm, 100 ppm, dan 10 ppm.

  Berdasarkan percobaan yang dilakukan secara in vitro diperoleh data yang akan dianalisis secara statistik melalui analisis regresi probit untuk memperoleh nilai konsentrasi efektif (EC50). 

HASIL DAN PEMBAHASAN

uPenelitian secara In Silico

  Berdasarkan hasil penelitian secara in silico digunakan ligan DEET serta komponen minyak nilam meliputi α-guaine, α-patchoulen, velensen, kariofilen, syechellen serta digunakan makromolekul olfaktori nyamuk Culex sp diperoleh nilai Kd ≈ Ki.

uPenelitian secara In Vitro

  Daya repellensi minyak nilam hasil uji aktivitas repellent dengan pengulangan sebanyak 5 kali terdeteksi pada konsentrasi 10 ppm diperoleh nilai sebesar 34,90 %; 100 ppm diperoleh nilai sebesar 65,47 %; 500 ppm diperoleh nilai sebesar 80,56%; dan 1000 ppm diperoleh nilai sebesar 91,22 %. Nilai DR (Daya Repellent) terbesar pada konstrasi 1000 ppm, hal ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi 1000 ppm nyamuk Culex sp semakin sedikit untuk hinggap pada media kapas, sehingga konsentrasi 1000 ppm merupakan konsentrasi optimum minyak nilam sebagai repellent serta menghasilkan daya repellent yang terbaik jika dibandingkan dengan konsentrasi 10 ppm, 100 ppm maupun 500 ppm. Penelitian secara in vitro diperoleh konsentrasi efektif larutan formula terhadap nyamuk Culex sp sebagai repellent yang dinyatakan sebagai EC50 diperoleh nilai EC50 sebesar 6,19 ± 0,55 ppm. 

DAFTAR PUSTAKA

Hadi UK., Koesharto FX., 2006, Nyamuk Dlam Sigit SH, Hadi UK, editor. Hama Permukiman Indonesia, Pengenalan, Biologi dan Pengendalian UKPHP, FKH-IPB, Bogor.

 Perich, MJ., 2000, Basic of mosquito-borne Diasease and the Mosquito Vectors, Research Project, Dept of Entomology Louisiana State University Ag Center.

 Kardinan,A., 2003, Tanaman dan Pembunuh Nyamuk, Penerbit Agromedia Pustaka, Jakarta.

 Sastrohamidjojo, H., 2002, Kimia Minyak Atsiri,  Penerbit FMIPA UGM, Jogjakarta.

Grainge, M and S, Ahmed.,1987, Handbook of Plants with Pest Control Properties, A- Wiley Interscience publication, New York.

Leach, AR,. Shoichet BK., 2006, Prediction of  Protein – Ligan Interactions, Docking and Scoring successes and gaps. J. Med.Chem No 20 Vol 49.

Vogt, R. G. 2008. Biochemical Diversity of Odor Detection OBPs, ODEs and SNMPs. Dept of Biological Sciences University of South Carolina, (Online) http://www.biol.sc,edu/ vogt/vogt.pdf  Diakses tanggal 3 Januari 2014.