FEROMON

1.     PENDAHULUAN

Kumbang Rhynchophorus sp merupakan salah satu spesies serangga yang merupakan hama yang banyak menyerang tanaman kelapa, sagu, kelapa sawit, dan aren di wilayah India dan Asia Selatan. Hama kumbang ini merupakan hama kumbang kelapa yang paling berbahaya, karena serangan kumbang ini sulit dideteksi dan hanya diketahui jika tanaman kelapa telah terinfeksi dan rusak berat. Sementara itu juga telah dijumpai bahwa populasi kumbang ini mengalami peningkatan yang sangat signifikan hampir di seluruh wilayah serangan.

Pengendalian secara mekanis, biologis, kimiawi menggunakan pestisida ataupun eradikasi tidak cukup efektif untuk menghambat serangan kumbang Rhynchophorus. Apalagi penerapan cara kimiawi dengan menggunakan insektisida sintetis seringkali hanya berorientasi pada pengendalian jangka pendek yang umumnya dilakukan jika tanda-tanda gangguan serangga hama mulai nampak serta tanpa memperhatikan siklus atau populasi serangga. 

Dalam upaya untuk mempertahankan atau sekaligus meningkatkan produksi kelapa perlu dikembangkan  sistem pengendalian serangga hama yang efektif, efisien dan ramah lingkungan dengan menggunakan feromoid sintetis yang dirakit dalam teknik pengendalian secara terpadu. Penggunaan perangkap kumbang yang mengandung feromon kumbang jantan dan dicampur dengan sumber-sumber makanan kumbang seperti gula tebu merupakan umpan yang sangat penting untuk menurunkan populasi kumbang tersebut.

Untuk menghasilkan sistem pengendalian serangga seperti tersebut di atas, dilakukan pendekatan melalui program sintesis terhadap senyawa-senyawa feromon yang disekresi oleh kumbang kelapa Indonesia (Rhynchophorus spp). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya telah diketahui bahwa struktur molekul feromon kumbang kelapa Indonesia, yaitu R. ferrugineus  terdiri atas 4-metil-5-nonanol dan 4-metil-5-nonanon serta R.shach terdiri atas 3-metil-4-oktanol dan 6-metil-2hepten-4-ol. Mengingat pentingnya fungsi dari senyawa feromon tersebut, maka diperlukan sintesis senyawa ini di laboratorium.

Bahan dasar yang dipakai untuk sintesis dapat diperoleh dengan menggunakan teknik analisis retrosintesis terhadap molekul target. Retrosintesis merupakan pengerjaan mundur dari molekul target secara berurutan sampai diperoleh bahan dasar. Sedangkan sintesis dilakukan melalui arah kebalikan dari metode retrosintesis.

Berdasarkan hasil analisis retrosintesis, senyawa 3-metil-4-oktanol dapat dibuat menggunakan bahan dasar n-pentanal dan 2-bromo butana. Sedangkan untuk sintesis 4-metil-5-nonanol menggunakan 2-bromopentana

1.1 Rhynchophorus sp

Rhynchophorus ssp terdapat beberapa jenis, yaitu: Rhynchophorus ferrugine, Rhynchophorus ferrugineus, Oliv varietas Schach, F dan Rhynchophorus ferrugineus, Oliv varietas Papuanus, Kirsch. Perbedaannya terletak pada bentuk, ukuran dan rupa kumbang dewasa. Kumbang betina biasanya meletakkan telur pada bekas luka gerekan Oryctes. Bila serangan terjadi pada titik tumbuh dapat menyebabkan kematian pohon.

Gambar  Bentuk morfologi Rhynchophorus sp

Taksonomi Rhynchophorus ferrugineus

Kingdom	: Animalia
Phylum	: Arthropoda
Class	: Insecta
Order	: Coleoptera
Famili	: Curculionidae
Genus	: Rhynchophorus
Species	: R. ferrugineus

Gambar Rhynchophorus ferrugineus

Larva kumbang ini dapat menggali lubang pada pohon palem sampai satu meter panjangnya, sehingga melemahkan dan akhirnya membunuh tanaman inang. Akibatnya, kumbang ini dianggap sebagai hama utama pada perkebunan kelapa, termasuk kelapa , kurma dan kelapa sawit.

Taksonomi Rhynchophorus schach

Kingdom                     : Animalia

Class                            : Insecta

Order                           : Coleoptera

Family                         : Dryophthoridae

Genus                          : Rhynchophorus

Species                        : Rhynchophorus schach

1.2 Feromon

Feromon adalah suatu zat kimia yang sangat spesifik dan jumlahnya  sangat sedikit disekresi oleh serangga sebagai alat komunikasi dengan serangga lain yang sejenis. Feromon bermanfaat dalam monitoring populasi maupun pengendalian hama. Pemasangan feromon secara masal dan terus menerus dapat mengurangi jumlah kumbang Rhinoceros spp secara signifikan dan dapat menjadi sarana monitoring hama tersebut. Penggunaan feromon cukup murah karena biayanya hanya 20% dari biaya penggunaan insektisida dan pengutipan kumbang secara manual. Selain harganya murah, cara aplikasinya di lapangan tidak banyak membutuhkan tenaga kerja.

Feromon dikeluarkan melalui abdomen pada segmen ke 4 dan 5 pada serangga yang disekresikan oleh kelenjar eksokrin. Struktur senyawa feromon yaitu alkohol dan aldehid. Struktur senyawa yang dihasilkan bersifat spesifik sehingga reseptor yang dipunyai spesifik pula. Setelah sampai di antena serangga target, senyawa feromon tersebut akan dicapai ke otak melalui sel saraf dan barulah diterima oleh sel penerima.

Agar dapat menimbulkan rangsang, harus ada serangga lain yang menangkap isyarat ini. Kebanyakan tanggapan atas rangsang ini seragam, yakni apabila konsentrasi feromon telah melebihi kadar konsentrasi tertentu. Semakin dekat konsentrasi semakin tinggi, demikian pula semakin menjauh dari sumber emisi konsentrasi semakin rendah dan tidak mampu menimbulkan rangsang. Dengan demikian terbentuk semacam ruang tempat serangga lain menangkap isyarat atau rangsang kimiawi untuk kemudian bereaksi menanggapi rangsang tersebut.

Jika feromon dilepas dalam jangka waktu cukup lama, maka ruang aktif akan menjadi cukup besar. Ruang aktif yang lebih besar diperlukan bila penerima memiliki alat deteksi isyarat yang tak terlampau peka dibanding bila penerima memiliki alat yang peka. Dengan mengubah-ubah laju emisi, kepekaan penerima dan jenis isyarat yang dikeluarkan, maka serangga dapat mencapai tujuan komunikasi kimiawi berhubungan dengan perilaku tertentu.

2.     METODOLOGI PENELITIAN

2.1  Alat

Alat yang digunakan meliputi

·         alat refluks

·         hot plate

·         neraca analitik

·         Beaker glass

·         pengaduk magnetic

·         alat destilasi

·         corong pisah

·         rotary evaporator vakum

·         refraktometer

·         spektrofotometer Infra Red (lR)

2.2  Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi n-pentanal, bromo butana, dietileter, logam magnesium, Kristal iodin, natrium hydrogen karbonat, ammonium klorida, magnesium sulfat hepta hidrat.

2.3 Sintesis Feromon 3-metil 4-oktanol

Catatan = untuk sintesis 4-metil-5-nonanol menggunakan 2- bromopentana (15,23 mL)

2.4 Karakterisasi Senyawa Feromon Hasil Sintesis 

Reagen Grignard diperoleh dengan mencampurkan logam magnesium dengan 2-bromo butana serta iodin sebagai indikator dalam media dietil eter kering. Pembentukan reagen Grignard ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna putih keabu-abuan dan bersifat tidak stabil, sehingga perlu dilarutkan dalam pelarut dietil eter kering. Reagen Grignard yang terbentuk kemudian direaksikan dengan n-pentanal, kemudian maka akan terbentuk garam. Garam yang dihasilkan kemudian dihidrolisis dengan larutan NH₄CI jenuh. Reaksi hidrolisis garam dengan larutan NH₄CI jenuh menghasilkan 3-metil-4-oktanol.

Terbentuknya 3-metil-4-oktanol ditandai dengan berubahnya endapan garam menjadi cairan bening dilapisan atas dan cairan keruh di lapisan bawah yang menunjukkan bahwa senyawa hasil  sintesis ada yang terlarut dalam air. Senyawa hasil sintesis yang masih terlarut dalam air diekstraksi dalam eter.

Keasaman 3-metil-4-oktanol hasil sintesis dinetralkan dengan NaHCO₃ jenuh. Senyawa 3-metil-4-oktanol dikeringkan dengan MgSO₄ anhidrat. Senyawa 3-metil-4-oktanol yang dihasilkan masih bercampur dengan eter, sehingga dilakukan destilasi vakum untuk memisahkan senyawa berdasarkan perbedaan titik didih tanpa mengalami penguraian.

Senyawa 3-metil-4-oktanol yang terbentuk berwarna bening kekuningan, aroma terkesan manis, dengan volume sebesar 3,8 mL, indeks bias 1,4337 dan berat jenis 0,889 g/mL. Identifikasi senyawa 3-metil-4-oktanol menggunakan Infra red.

Beberapa pita serapan dapat digunakan untuk mengidentifikasi adanya senyawa 3-metil-4-oktanol, yaitu munculnya serapan melebar pada bilangan gelombang 3381,52 cm^-1 (No. 4) yang merupakan vibrasi dari gugus OH. Adanya ikatan C-O yang khas untuk alkohol sekunder pada bilangan gelombang 1159,32 cm^-1 (No. 15), vibrasi ulur -C-H- dan CH₃ pada  2959 cm^-1 (No. 5) dan 2934 cm^-1 (No. 6), vibrasi tekuk ikatan tersebut pada 1379,23 cm^-1 (No. 12), vibrasi ulur C-H dari CH₂ ditandai dengan adanya pita serapan pada 2874,19 cm^-1 (No.7), vibrasi bending dari ikatan tersebut pada 1464,10 cm^-1 (No. 11).

.