BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pestisida

2.1.1. Defenisi umum pestisida

Istilah pestisida merupakan terjemahan dari pesticide (Inggris) yang

berasal dari bahasa Latin pestis dan caedo yang bisa diterjemahkan secara bebas

menjadi racun untuk mengendalikan jasad pengganggu. Istilah jasad pengganggu

sering juga disebut dengan organisme pengganggu tanaman (OPT). Menurut

Peraturan Pemerintah No. 7/1973, pestisida adalah semua zat kimia yang atau

bahan lain serta jasad renik dan virus yang dipergunakan untuk:

• Mengendalikan dan mencegah hama atau penyakit yang merusak tanaman,

bagian tanaman atau hasil-hasil pertanian dan binatang-binatang yang dapat

menyebabkan penyakit pada manusia dan binatang yang perlu dilindungi,

dengan penggunaan pada tanaman, tanah dan air. Termasuk juga hama-

hama luar pada hewan peliharaan atau ternak

• Memberantas gulma atau tanaman pengganggu, binatang-binatang dan

jasad-jasad renik dalam rumah tangga, bangunan dan dalam alat

pengangkutan.

• Mengatur atau merangsang pertumbuhan yang tidak diinginkan

• Mengendalikan hama-hama air (Wudianto, 2004).

Menurut 77?̂ United States Environmental Pesticide Control Act, dalam

Djojosumarto (2004), pestisida adalah sebagai berikut.

Memuat zat atau campuran zat yang khusus digunakan untuk

mengendalikan, mencegah atau menangkis gangguan serangga, binatang mengerat,

nematoda, gulma, virus, bakteri, jasad renik yang dianggap hama, kecuali virus,

bakteri dan jasad renik lainnya yang terdapat pada manusia dan binatang dan zat

yang digunakan untuk mengatur pertumbuhan tanaman atau pengeringan tanaman.

4

2.1.2. Klasiflkasi pestisida menurut OPT sasarannya.

Menurut Wudianto (2004), pestisida dapat diklasifikasikan sebagai

berikut:

• Insektisida, yaitu bahan yang mengandung senyawa kimia beracun yang

bisa mematikan semua jenis serangga.

• Fungisida, yaitu bahan yang mengandung senyawa kimia beracun dan bisa

digunakan untuk memberantas dan mencegah fungi atau cendawan.

• Bakteri sida, adalah senyawa yang mengandung bahan aktif beracun yang

bisa membunuh bakteri.

• Nematisida, yaitu racun yang dapat mengendalikan nematoda.

• Akarisida, sering juga disebut dengan mitisida adalah bahan yang

mengandung senyawa kimia beracun yang digunakan untuk membunuh

tungau, caplak dan laba-laba.

• Rodentisida, adalah bahan yang mengandung senyawa kimia beracun yang

digunakan untuk mematikan berbagai jenis binatang pengerat, misalnya

tikus.

• Moluskisida, yaitu pestisida untuk membunuh moluska berupa siput dan

bekicot.

• Herbisida, yaitu senyawa beracun yang dapat dimanfaatkan untuk

membunuh tanaman pengganggu yang disebut gulma.

• Pisisida, adalah bahan kimia senyawa beracun untuk mengendalikan ikan

mujair yang menjadi hama di dalam tambak dan kolam.

• Algisida, merupakan pestisida pembunuh serangga.

• Larvisida, pestisida pembunuh ulat.

• Ovisida, pestisida perusak telur.

• Termisida, yaitu pestisida pembunuh rayap.

Selain itu, ada juga beberapa senyawa yang tergolong pestisida tetapi

namanya tidak berakhiran sida. Pestisida tersebut umumnya bersifat non letal atau

tidak langsung membunuh. Misalnya: atraktan, kemosterilan, desinfektan, desikan,

repellent, sterilan tanah, inhibitor, stimulan, defoliant dan antifeedant (Wudianto,

2004).

5

2.1.3. Jenis racun pestisida

Dari segi racunnya pestisida dapat dibedakan atas:

a) Racun sistemik, artinya dapat diserap melalui sistem jaringan organisme

misalnya melalui akar atau daun kemudian diserap ke dalam jaringan tanaman

yang akan bersentuhan atau dimakan oleh hama sehingga mengakibatkan

keracunan bagi hama.

b) Racun kontak, artinya pestisida jenis ini akan bekerja dengan baik jika terkena

atau kontak langsung dengan bagian tubuh OPT sasaran, sehingga digunakan

untuk OPT yang berada di permukaan tanaman.

c) Racun lambung, pestisida ini akan bekerja jika bagian tanaman yang telah

disemprotkan termakan oleh OPT, sehingga racun yang ada pada permukaan

daun ikut termakan.

d) Herbisida purna tumbuh dan pra tumbuh. Herbisida purna tumbuh hanya dapat

mematikan gulma yang telah tumbuh dan memiliki organ yang sempurna

seperti akar, cabang dan daun. Sedangkan herbisida pra tumbuh mematikan

biji gulma yang belum berkecambah (Novizan, 2002-b).

2.1.4. Cara kerja dan dampak racun pestisida.

Ada tiga macam cara kerja racun pestisida yaitu:

a. Racun sel umum / protoplasma, misalnya logam-logam berat seperti arsenat.

b. Racun syaraf:

• Mempengaruhi keseimbangan ion-ion K dan Na dalam neuron (sel

syaraf) dan merusak selubung syaraf . Contohnya DDT dan

organoklorin.

• Menghambat bekerjanya ChE (enzim pengurai asetilkolin yaitu

Choline Esterase). Misalnya semua jenis organofosfat dan karbamat.

c. Racun lain yang dapat merusak mitokondria dan sel darah (Tarumingkeng,

1992).

Tidak semua pestisida mengenai sasaran. Kurang lebih hanya 20%

pestisida mengenai sasaran sedangkan 80% lainnya jatuh ke tanah. Apabila residu

pestisida masuk ke dalam rantai makanan, sifat beracunnya dapat menimbulkan

penyakit seperti kanker, mutasi bayi lahir cacat, CAIDS {Chemically Acquired

Deficiency Syndrome) dan sebagainya (Sa'id, 1994).

6

2.2. Biokontrol Alami

Menumt Kamus Besar Bahasa Indonesia, pengertian biokontrol adalah

suatu cara untuk memberantas hama dan penyakit tanaman dengan menggunakan

parasit atau musuh-musuh alam patogen penyebabnya.

Dalam Wood dkk. (1997), pestisida sintetis menurunkan kandungan dan

aktivitas antioksidan pada tanaman. Oleh karena itu perlu dicari alternatif

pengganti pestisida yang bersifat ramah lingkungan, dan meningkatkan kesehatan.

Dalam pertanian alami, hama dan penyakit tanaman dapat ditanggulangi dengan

menggunakan ekstrak tanaman terfermentasi dengan Effective Microorganisms

(EM).

Ekstrak tanaman terfermentasi dengan EM biasanya dibuat dengan

menggunakan tanaman segar dan EM-4. Ekstrak ini mengandung asam-asam

organik dan zat-zat bioaktif yang bermanfaat bagi tanaman juga mikroorganisme

yang bersifat sebagai biokontrol alami. Biaya pembuatan ekstrak ini murah karena

hanya menggunakan rerumputan atau tumbuhan yang mempunyai nilai medis yang

banyak terdapat di sekitar kita (Annisava, 2005).

Biokontrol alami dapat digunakan sebagai alternatif pengendalian

serangan hama. Pestisida nabati relatif mudah dibuat dengan kemampuan dan

pengetahuan yang terbatas. Oleh karena terbuat dari bahan alami/nabati maka jenis

pestisida ini bersifat mudah terurai (biodegradable) di alam sehingga tidak

mencemari lingkungan dan relatif aman bagi manusia dan ternak peliharaan karena

residunya mudah hilang (Kardinan, 2002).

Tumbuh-tumbuhan telah diketahui sejak ribuan tahun yang lalu dapat

digunakan untuk meningkatkan kesehatan dan menyembuhkan berbagai jenis

penyakit. Beberapa spesies tumbuhan tertentu menunjukkan sifat-sifat ketahanan

terhadap serangan serangga-serangga dibandingkan dengan spesies tumbuhan

lainnya. Adanya kemajuan dalam bidang ilmu kimia dan pengembangan alat-alat

analisis, telah banyak senyawa kimia yang berasal dari tumbuhan yang diisolasi

bahkan diidentifikasi dan telah disintesis. Senyawa-senyawa tumbuhan dapat

menunjukkan berbagai aktivitas biologi pada serangga seperti penghambatan pada

aktivitas makan, peneluran, pertumbuhan, perkembangan dan Iain-lain (Dadang,

1999).

7

2.3. Ekstrak Tanaman Terfermentasi

2.3.1. Fermentasi

Menurut Sa'id (1987) fermentasi merupakan desimilasi anaerobik

senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau

ekstrak dari sel-sel tersebut. Secara umum, kata fermentasi mencakup juga aksi

mikrobial yang terkontrol.

Dalam bioproses pengertian fermentasi adalah terjadinya reaksi enzimatik

pada subtrat yang disebabkan karena adanya mikroba di dalam bahan tersebut.

Untuk melaksakan proses fermentasi diperlukan adanya mikroba dalam bentuk sel

bebas atau sel terikat (amobil) atau enzim yang dihasilkan oleh mikroba dalam

bentuk enzim bebas atau enzim terikat. Produk suatu fermentasi dapat berupa

biomassa, enzim dari mikroba, metabolit/hasil metabolisme atau produk

biotransformasi. Bakteri fotosintetik

CO2 + 2H2S • (CH2O) + H2O + 2S / « ^ T T Lactobacillus . t x (CH20)n ^ Asam laktat rr-Tj r\\ Saccharomyces

(CH20)„ • Alkohol + CO2

Enzim-enzim dapat diproduksi oleh mikroba, hewan dan tanaman, namun

demikian enzim dari mikrobalah yang paling banyak diproduksi dalam skala besar

dengan menggunakan proses fermentasi. Hal ini terjadi karena memang lebih

mudah meningkatkan produktivitas dari sistem mikroba dibandingkan dengan

hewan dan tanaman (Lidya dan Djenar, 2000).

Berdasarkan atas bahan baku/substrat yang digunakan, proses fermentasi

dapat dibagi dalam dua bagian yaitu:

1. Proses fermentasi permukaan {surface fermentation/solid fermentation),

contoh pada pembuatan tempe dan pembuatan asam sitrat. Proses fermentasi

permukaan dilakukan pada substrat yang berbentuk padat, pada umumnya

dilakukan secara batch. Fermentasi substrat padat berkaitan dengan

pertumbuhan mikroorganisme pada bahan padat dalam ketiadaan atau hampir

tidak ada air bebas.

Proses fermentasi bawah permukaan {submerged fermentation), contohnya

pada pembuatan minum-minuman. Proses fermentasi bawah permukaan

dilakukan pada substrat cair. Pelaksanaan proses fermentasi bawah permukaan

8

dibagi dalam tiga golongan yaitu proses curah {batch process), proses fed-

batch dan proses sinambung {continousprocess).

a. Proses Curah

Proses curah adalah proses yang dilakukan dengan cara memasukkan

seluruh media fermentasi, inokulum bersama-sama ke dalam bioreaktor dan

pengambilan produk dilakukan pada akhir fermentasi.

b. Proses fed-batch

Proses fed-batch merupakan intermediate sebelum proses sinambung.

Proses fed-batch dilakukan dengan memasukkan sebagian sumber karbon dan

nutrien ke dalam bioreaktor dengan volume yang ditentukan. Fermentasi

dilakukan hingga memperoleh produk yang hampir paling tinggi atau

konsentrasi sumber karbon hampir tetap, kemudian sumber karbon dialirkan

dengan laju yang tetap. Produk diambil pada saat fermentasi selesai.

c. Proses Sinambung

Proses sinambung dilakukan dengan cara pengaliran dan pengambilan

produk dilakukan secara sinambung setiap saat sesudah konsentrasi produk

paling tinggi atau substrat pembatas mencapai keadaan hampir tetap. Proses

sinambung dilakukan untuk menanggulangi kelemahan proses curah.

Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen, proses fermentasi dapat dibagi

ke dalam dua golongan utama yaitu:

1. Proses aerobik, adalah proses yang dilakukan dalam lingkungan yang

mengandung oksigen.

2. Proses anaerobik, beriangsung dalam lingkungan tanpa oksigen (Lidya dan

Djenar, 2000).

Jika fermentasi dilakukan dalam skala kecil, penggunaan senyawa murni

sebagai medium masih dapat dilakukan, tetapi bila fermentasi ditingkatkan

skalanya menjadi skala besar, penggunaan senyawa mumi harus dipertimbangkan

lagi karena harga senyawa mumi mahal sehingga produksi menjadi tidak ekonomis

(Lidya dan Djenar, 2000).

9

Untuk penggunaan pada skala besar harus dipilih sumber nutrisi yang

murah dan memenuhi kriteria sebagai berikut:

a) Medium dapat memberikan perolehan yang maksimum baik produk

ataupun biomassa untuk setiap gram substrat yang digunakan.

b) Medium dapat menghasilkan konsentrasi yang maksimum baik produk

maupun biomassa yang diinginkan.

c) Medium bisa memberikan laju pembentuk produk yang maksimum.

d) Medium menghasilkan sesedikit mungkin produk samping yang tidak

dibutuhkan.

e) Harga murah, kualitasnya tetap dan bahan selalu tersedia sepanjang waktu.

f) Medium sesedikit mungkin menimbulkan masalah pada aspek lain pada

proses produksi seperi aerasi dan agitasi, ekstraksi, pemurnian dan

pengolahan limbahnya.

Bahan-bahan yang telah biasa digunakan dan memenuhi kriteria di atas

untuk proses fermentasi antara lain adalah molase tebu, tepung sereal, glukosa,

pati, sukrosa dan laktosa sebagai sumber karbon; serta garam-garam amonium,

urea, nitrat, cairan rebusan jagung dan ekstrak kedelai sebagai sumber nitrogen

(Lidya dan Djenar, 2000).

2.3.2. Effective Microorganisms (EM)

Kegiatan produksi pertanian dimulai dengan proses fotosintesis oleh

tumbuhan hijau yang membutuhkan energi matahari, air dan CO2 yang tersedia

secara bebas. Berdasarkan teori, tingkat penggunaan potensial sinar matahari oleh

tanaman diperkirakan berkisar antara 10-20%, namun tingkat penggunaan sinar

matahari yang terjadi saat ini kurang dari 1%. Tanaman C-4, seperti tanaman tebu

yang mempunyai efisiensi fotosintesis tinggi jarang sekali menggunakan sinar

matahari yang melebihi 6-7% selama periode pertumbuhan maksimum. Hasil

tanaman yang optimum pun, diproduksi dengan tingkat penggunaan sinar matahari

yang biasanya kurang dari 3% (Higa dan Par, 1994).

Bahan organik yang cukup akan membantu bakteri fotosintetik dan

ganggang untuk menggunakan panjang gelombang antara 700-1200 nm.

Mikroorganisme peragian (khamir) juga dapat menguraikan bahan organik

sehingga dapat membebaskan senyawa-senyawa kompleks, seperti asam amino.

10

Asam amino digunakan tanaman untuk meningkatkan efisiensi bahan organik pada

kegiatan produksi pertanian. Faktor kunci untuk peningkatan produksi adalah

ketersediaan bahan organik yang dikembangkan dengan menggunakan sinar

matahari dan mikroba yang efisien untuk menguraikan bahan organik tersebut

(Annisava, 2005).

Mikroorganisme yang menguraikan bahan organik tersebut dikenal dengan

Effective Microorganisms (EM), yaitu kultur campuran berbagai mikroorganisme

yang bermanfaat. Higa dan Par (1994) menyatakan bahwa kultur EM tidak

mengandung mikroorganisme yang secara genetika telah dimodifikasi melainkan

terdiri dari kultur campuran berbagai spesies mikroba yang terdapat dalam

lingkungan alami. Mikroorganisme utama yang ada dalam larutan E M adalah

bakteri fotosintetis, bakteri asam laktat, ragi, actinomycetes dan jamur peragian

(khamir).

EM dapat menghasilkan hormon yang sama dengan yang dihasilkan oleh

tanaman, substansi bioaktif yang menguntungkan dan antioksidan (Wood dkk.,

1997). Mikroba tanah yang mengandung beberapa spesies yang terdapat dalam EM

dapat mensintesis beberapa fitohormon dan turunannya. Auksin, giberelin dan

kinetin dihasilkan masing-masing sebanyak 86%, 58% dan 90% yang berguna

sebagai hormon tumbuh pada tanaman. Di antara 50 bakteri yang diisolasi dari

akar berbagai tanaman, giberelin dan turunannya dapat dihasilkan sebanyak 55%

dari bakteri dan 86% dari jamur yang diisolasi dari akar Pinus silvestris.

Actinomycetes dan Streptomyces menghasilkan auksin, giberelin dan sitokinin.

Jamur Aspergilus niger menghasilkan giberelin juga (Kato dkk., 1996).

Mikroorganisme menguntungkan ini menghasilkan metabolisme yang

mampu membantu mengkatalisis energi di ekosistem, sehingga menjadikan

lingkungan lebih sesuai bagi tanaman. Lingkungan yang sesuai membuat tanaman

menjadi lebih resisten terhadap patogen, kurang disukai serangga, sehingga dapat

memperpanjang umur tanaman. Kondisi ini dapat ditemukan pada ekosistem hutan

perawan dan pada sistem pertanian yang tidak banyak dicemari oleh pestisida atau

zat-zat kimia pertanian lainnya. Keanekaragaman dan kesehatan tanaman harus

terus dipertahankan agar dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian

secara organik. Proses regenerasi ini bisa dikatalisis dengan menggunakan

11

inokulasi mikroorganisme menguntungkan yang diaplikasikan secara bersama-

sama dengan bahan organik (Wood dkk., 1997).

EM bukan pestisida, jadi tidak mengandung bahan kimia yang mampu

bekerja seperti pestisida. Mikroorganisme ini berfungsi sebagai pengendali

biologis dalam menekan atau mengendalikan hama penyakit dengan cara

memasukkan mikroorganisme bermanfaat ke dalam lingkungan hidup tanaman.

EM mempunyai keuntungan untuk memperbaiki perkecambahan bunga, buah dan

kematangan hasil tanaman, memperbaiki lingkungan fisik, kimia dan biologi tanah.

Mikroba ini juga dapat menekan pertumbuhan hama dan penyakit tanaman.,

meningkatkan kapasitas fotosintesis tanaman dan meningkatkan manfaat bahan

organik sebagai pupuk (Annisava, 2005).

Mikroorganisme utama dalam EM adalah:

1. Bakteri fotosintetik (bakteri fototrofik) merupakan mikroorganisme yang

bersifat autotrof, yakni dapat mensintesis makanan sendiri, contohnya

Rhodosedomonas dan Rhodospillum. Sumber energi yang digunakan oleh

bakteri ini berasal dari sinar matahari dan panas bumi. Bakteri tersebut

membentuk zat-zat yang bermanfaat dari sekresi akar-akar tumbuhan, bahan

organik atau gas-gas berbahaya lainnya (misalnya hidrogen sulfida). Zat-zat

bermanfaat meliputi asam amino, asam nukleat, zat-zat bioaktif dan gula yang

dapat mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hasil-hasil

metabolisme tersebut dapat diserap langsung oleh tanaman dan juga berfungsi

sebagai substrat bagi bakteri yang terus bertambah. Pertumbuhan

mikroorganisne lainnya dalam zona perakaran akan bertambah karena

tersedianya senyawa-senyawa nitrogen (asam amino). Vesicular-arbuscular

(VA) mikorhiza misalnya, menggunakan senyawa asam amino sebagai

substrat. V A mikorhiza meningkatkan daya larut fosfat dalam tanah, sehingga

fosfor menjadi lebih tersedia bagi tanaman. Mikorhiza ini dapat hidup

berdampingan dengan Azobacter sebagai bakteri pengikat nitrogen dan

meningkatkan kemampuan leguminosa untuk mengikat nitrogen (Annisava,

2005).

2. Bakteri asam laktat, seperti Lactobacillus sp., Lactobacillus bulgaricus.

Streptococcus lactis dan sebagainya, menghasilkan asam laktat dan gula. Asam

12

laktat sudah digunakan sejak dulu dalam industri makanan dan minuman,

seperti asinan dan yoghurt. Asam laktat adalah suatu zat yang dapat

mengakibatkan kemandulan pada mikroorganisme patogen. Bakteri ini

mempunyai kemampuan untuk menekan pertumbuhan Fusarium, suatu

mikroorganisme yang menimbulkan penyakit pada lahan-lahan yang terus-

menerus ditanami. Pertambahan populasi Fusarium akan melemahkan kondisi

tanaman, hal ini akan meningkatkan serangan penyakit dan juga

mengakibatkan bertambahnya jumlah cacing yang merugikan secara tiba-tiba.

Cacing-cacing tersebut akan hilang secara berangsur karena bakteri asam laktat

menekan perkembangbiakan dan berfimgsinya Fusarium.

3. Ragi, membentuk zat-zat anti bakteri serta bermanfaat bagi pertumbuhan

tanaman dari asam-asam amino dan gula yang dikeluarkan oleh bakteri

fotosintetik, bahan organik dan akar-akar tanaman. Zat-zat bioaktif seperti

hormon dan enzim yang dihasilkan oleh ragi meningkatkan jumlah sel aktif

dan perkembangan akar. Sekresi ragi adalah substrat yang baik untuk

mikroorganisme efektif, seperti asam laktat dan Actinomycetes.

4. Actinomycetes, struktumya merupakan bentuk antara bakteri dan jamur yang

menghasilkan zat-zat anti patogen dari asam amino yang dikeluarkan oleh

bakteri fotosintetik dan bahan organik. Zat-zat antimikroba ini menekan

pertumbuhan jamur dan bakteri. Actinomycetes dapat hidup berdampingan

dengan bakteri fotosintetik, sehingga dapat meningkatkan aktivitas anti

patogen tanah.

5. Jamur fermentasi (peragian), seperti Aspergillus dan Penicillium menguraikan

bahan organik secara cepat untuk menghasilkan alkohol, aster dan zat-zat anti

patogen. Zat-zat tersebut akan menghilangkan bau serta mencegah serangan

serangga dan ulat-ulat yang merugikan (Annisava, 2005).

Menurut Wood dkk. (1997), mikroorganisme menguntungkan di areal

pertanian yang sehat dapat menghasilkan ester, sehingga dapat menghambat

serangan serangga, patogen dan nematoda. Keanekaragaman mikroba yang tinggi

di dalam EM dengan ekologi seimbang dapat bekerja secara bersama-sama,

sehingga membantu pertumbuhan tanaman. Peningkatan keanekaragaman mikroba

13

bermanfaat mempunyai 3 pengaruh utama, yaitu: menekan serangan serangga,

meningkatkan ketersediaan nutrisi bagi tanaman dan sebagai antioksidan.

2.4. Antioksidan

Antioksidan didefinisikan sebagai senyawa yang dapat menunda,

memperlambat, dan mencegah proses oksidasi lipid. Dalam arti khusus,

antioksidan adalah zat yang dapat menunda atau mencegah terjadinya reaksi

antioksidasi radikal bebas dalam oksidasi lipid (Ardiansyah, 2007).

Sumber-sumber antioksidan dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok,

yaitu antioksidan sintetik (antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesa reaksi

kimia) dan antioksidan alami (antioksidan hasil ekstraksi bahan alami).

Beberapa contoh antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaanya untuk

makanan dan penggunaannya telah sering digunakan, yaitu butil hidroksi anisol

(BHA), butil hidroksi toluen (BHT), propil galat, tert-butil hidoksi quinon (TBHQ)

dan tokoferol. Antioksidan-antioksidan tersebut merupakan antioksidan alami yang

telah diproduksi secara sintetis untuk tujuan komersial.

Senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami adalah yang berasal

dari tumbuhan. Kingdom tumbuhan, Angiosperm memiliki kira-kira 250.000

sampai 300.000 spesies dan dari jumlah ini kurang lebih 400 spesies yang telah

dikenal dapat menjadi bahan pangan manusia. Isolasi antioksidan alami telah

dilakukan dari tumbuhan yang dapat dimakan, tetapi tidak selalu dari bagian yang

dapat dimakan. Antioksidan alami tersebar di beberapa bagian tanaman, seperti

pada kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji dan serbuk sari (Ardiansyah,

2007). Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik

atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat,

kumarin, tokoferol dan asam-asam organik polifungsional. Golongan flavonoid

yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi flavon, flavonol, isoflavon, katekin,

flavonol dan kalkon. Sementara turunan asam sinamat meliputi asam kafeat, asam

ferulat, asam klorogenat, dan Iain-lain.

Ada beberapa senyawa fenolik yang memiliki aktivitas antioksidan telah

berhasil diisolasi dari kedelai (Glycine max L ) , salah satunya adalah flavonoid.

Flavonoid kedelai adalah unik dimana dari semua flavonoid yang terisolasi dan

14

teridentifikasi adalah isoflavon. Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat

dibedakan menjadi dua jenis yaitu antioksidan primer dan antioksidan sekunder.

A. Antioksidan primer

Antioksidan primer adalah zat yang dapat menghentikan reaksi berantai

pembentukan radikal dengan cara melepaskan hidrogen. Antioksidan ini berfungsi

untuk mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas yang baru. Didalam tubuh,

antioksidan yang sangat terkenal adalah enzim superoksida dismutase (SOD).

Enzim ini sangat penting karena dapat melindungi sel-sel dalam tubuh akibat

serangan radikal bebas. Tanaman yang banyak menghasilkan SOD adalah brokoli,

bayam, sawi dan hasil olahan seperti tempe (Kumalaningsih, 2006).

B. Antioksidan sekunder

Antioksidan sekunder merupakan senyawa yang berfungsi menangkap

radikal bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak terjadi

kerusakan yang lebih besar, contoh etilen diamin tetra asetat (EDTA)

(Kumalaningsih, 2006).

Menurut Ketaren (1986) mekanisme kerja antioksidan dalam menghambat

oksidasi atau menghentikan reaksi berantai pada radikal bebas dari lemak

teroksidasi dapat disebabkan oleh 4 macam mekanisme reaksi yaitu peiepasan

hidrogen dari antioksidan, peiepasan elektron dari antioksidan, adisi lemak ke

dalam cincin aromatik pada antioksidan dan pembentukan senyawa kompleks

antara lemak dan cincin aromatik dari antioksidan. Tahap-tahap oksidasi nya

sebagai berikut:

R* + * 0 0 H (Tahap Inisiasi)

RO2 * (Tahap propagasi)

RO2H + R*

R* +*0-0*

RO2* + RH

R* + * 0 0 H RO2H (Tahap terminasi)

R* +R* RR

R* + RO2* RO2R

Keterangan:

RH = Lemak/minyak jenuh

R02* = Peroksida aktif

R* = Asam lemak tak jenuh aktif

15

Hidroperoksida yang terbentuk bersifat tidak stabil dan akan terdegradasi

lebih lanjut menghasilkan senyawa-senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehid

dan keton yang bertanggung jawab atas flavor makanan berlemak. Antioksidan

yang baik akan bereaksi dengan radikal asam lemak segera setelah senyawa

tersebut terbentuk. Dari berbagai antioksidan yang ada, mekanisme kerja serta

kemampuannya sebagai antioksidan sangat bervariasi. Kombinasi beberapa jenis

antioksidan memberikan perlindungan yang lebih baik (sinergis) terhadap oksidasi

dibanding dengan satu jenis antioksidan saja. Sebagai contoh asam askorbat

seringkali dicampur dengan antioksidan yang merupakan senyawa fenolik untuk

mencegah reaksi oksidasi lemak (Kumalaningsih, 2006).

Senyawa kimia yang tergolong dalam kelompok antioksidan dan dapat

ditemukan pada tanaman antara lain berasal dari golongan polifenol, flavonoid,

vitamin C, vitamin E, beta-karoten, dan katekin (Hemani & Rahardjo, 2005).

2.5. Tanaman Serai

Adapun klasiflkasi dari tanaman serai adalah sebagai berikut :

Plantae

Magnoliophyta

Liliopsida

Poales

Poaceae

Cymbopogon

Cymbopogon citratus D.C.

Tanaman serai terdiri atas dua jenis yaitu serai makan atau serai biasa

{Cymbopogon citratus D.C.) dan serai wangi {Andropogon nardus L ) . Serai biasa

merupakan tumbuhan herba menahun dan merupakan jenis rumput-rumputan

dengan ciri-ciri yaitu memiliki tinggi antara 50-100 cm, daun tunggal berjumbai,

panjang sekitar 1 m, lebar 1,5 cm, tepi kasar dan tajam, tulang daun sejajar,

permukaan atas dan bawah berambut, serta berwarna hijau muda. Batang tidak

berkayu, beruas-ruas pendek dan berwarna putih. Bunga majemuk, terietak dalam

satu tangkai dan berwarna putih. Buah pipih dan berwarna putih kekuningan. Akar

16

serabut dan perbanyakannya dengan cara pemisahan tunas atau anakan (Kardinan,

2002).

Serai wangi memiliki struktur sama seperti serai makan namun

batangnya berwarna kehitaman dan lebih kecil daripada serai biasa. la mencapai

ketinggian sehingga 1.5 meter. Daunnya licin dan berwarna hijau yang lebih gelap

daripada serai biasa. Ukuran daunnya lebih kurang 60cm panjang dan 2.5cm lebar.

Serai wangi {Andropogon nardus L.) memiliki 4 jenis varietas yang digunakan

sebagai tanaman penghasil minyak atsiri yaitu (1). A. nardus var. ceriferus yang

biasa dikenal dengan serai dapur, minyaknya diperdagangkan dengan nama west

Indies lemon grass, tanaman biasanya tidak berbunga. (2). A. nardus var. flexuosus

atau disebut juga malabar grass atau cochin lemon grass. (3). A. nardus var.

marginatus atau alang-alang wangi, kandungan minyak atsiri serta geraniolnya

rendah dan rumput muda dapat digunakan sebagai makanan ternak, tanaman ini

juga jarang berbunga. (4). A. nardus var. gemiinus atau serai wangi atau citronella

grass (Wahyuni, Hobir dan Nuryani, 2003).

Daun dan batang serai dapat digunakan untuk ramuan insektisida nabati

yaitu dengan cara daun dan batang serai dihaluskan lalu dicampur dengan pelarut.

Sementara untuk pengendalian hama gudang bagian tumbuhan ini digunakan

dalam bentuk abu, yaitu dengan cara dibakar. Campuran abu daun serai dapat

membunuh serangga hama gudang dan menghambat peletakan telur. Abu daun

serai mengandung sekitar 49% silika (SiOa) yang bersifat sebagai penyebab

desikasi pada tubuh serangga, yaitu apabila serangga terluka maka serangga akan

terus menerus kehilangan cairan tubuh. Serai mengandung minyak atsiri yang

terdiri dari senyawa sitral, sitronela, geraniol, mirsena, dan nerol (Kardinan, 2002).

C H 3

CH OH

H3C C H 3

(1)

Gambar 2. Struktur geraniol (1) dan sitronela (2)

(2)

17

Di perdagangan dunia dikenal dua tipe minyak serai wangi yaitu tipe

Srilanka dan tipe Jawa. Tipe Srilanka disebut juga Lenabatu berasal dari tanaman

Cymbopogon nardus Rendle {Andropogon nardus Ceylon de Joung). Tipe Jawa

disebut juga Mahaperigi berasal dari Cymbopogon winterianus Jowitt

{Andropogon nardus Java de Joung atau Java Citronella) (Wahyuni, Hobir dan

Nuryani, 2003).

2.6. Tanaman Babadotan

Klasiflkasi dari tanaman babadotan adalah sebagai berikut.

Plantae

Spermatophyta

Angiospermae

Dicotyledonae

Asterales

Asteraceae

Ageratum

Ageratum conyzoides L.

Babadotan dikenal dengan beberapa nama daerah seperti di Sumatera

dikenal dengan bandotan, daun tombak, siangit, tombak jantan, siangik kahwa,

rumput tahi ayam, di daerah Riau terkhusus Taluk Kuantan, Kuantan Sengingi,

tanaman ini dikenal dengan nama selondi. Di Jawa: leutik, babandotan, beureum,

hejo, jukut bau, ki bau, bandotan, berokan, wedusan, dus wedusan, dus bedusan,

tempuyak. Di Sulawesi: dawet, lawet, rukut manooe, rukut weru, sopi. Nama asing

dari babadotan adalah: Sheng hong j i (Cina), bulak manok (Tagalog), ajganda,

sahadevi (India), billy goat weed, white weed, bastard agrimony, celestine,

eupatoire bleue. Nama simplisia babadotan: Agerati Herba (herba babadotan),

Agerati Radix (akar babadotan).

Babadotan merupakan tumbuhan herba setahun yang tingginya dapat

mencapai 30-90 cm dan tumbuh tegak atau batang bawah berbaring. Tumbuhan ini

memiliki ciri-ciri: batang bulat berambut dan bercabang, daun tunggal, bertangkai,

berbentuk bulat telur, tepi bergerigi, ujung runcing, pangkal membulat, panjang 3-

18

4 cm, lebar 1-2,5 cm, letak berhadapan bersilang dan berwarna hijau. Bunga

majemuk, terietak di ketiak daun, panjang 6-8 mm, berwarna putih dan ungu serta

setiap tangkai berkumpul 3 atau lebih kuntum bunga majemuk. Buah bulat panjang

berwarna hitam. Babadotan memiliki biji kecil hitam, akar tunggang. Tanaman ini

dapat tumbuh di lingkungan sampai ketinggian 1-200 meter di atas permukaan

laut, di ladang tandus, padang rumput, pinggir jalan, dan kebun-kebun.

Perbanyakan tanaman ini melalui biji dan bila batangnya menyentuh tanah maka

akan keluar akar dan tumbuh (Kardinan, 2002).

Bagian tumbuhan yang digunakan adalah daun. Daun babadotan dapat

langsung dihaluskan dengan mixer atau ditumbuk secara manual dan dicampur

dengan pelarut untuk digunakan sebagai insektisida nabati. Selain untuk insektisida

nabati, daun babadotan berkhasiat sebagai obat luka baru, wasir, sakit dada, mata

dan perut. Sementara akamya sering digunakan sebagai obat demam.

Daun dan bunga babadotan mengandung saponin, flavonoid dan polifenol.

Selain itu, daunnya mengandung minyak atsiri. Daun babadotan yang diekstrak

dengan metanol pada konsentrasi 1% beracun terhadap serangga. Tepung daunnya

yang dicampur dengan tepung terigu dapat menghambat pertumbuhan larva

serangga menjadi pupa (Kardinan, 2002). Cairan hasil ekstraksi babadotan jika

dicampur air dengan konsentrasi 1-3%, sudah cukup beracun bagi serangga.

Tepung daun tanaman ini jika dicampur dengan tepung terigu mampu menghambat

pertumbuhan larva serangga menjadi pupa (Novizan, 2002a).

Herba babadotan mengandung asam amino, asam organik, senyawa

peptida, minyak atsiri kumarin, ageratochromene, friedelin, B-sitosterol,

stigmasterol, tanin, sulfur, dan kalium klorida Akar babadotan mengandung

minyak atsiri, alkaloid, dan kumarin (Anonimous, 2005).

OH

OH O

Gambar 4. Struktur flavonoid

19

2.7. Crocidolomia binotalis Z.

Crocidolomia binotalis Zeller atau ulat krop, dikenal dengan nama cabbage

heart caterpillar, hama ulat titik tumbuh dan ngengat kubis. Hama ini merupakan

hama yang penting pada tanaman kubis dan anggota famili Cruciferae lainnya dan

hanya ditemukan di daerah tropis dan subtropis (Kalsoven, 1981). C. Binotalis

mengalami metamorfosa sempurna (holometabola) yang melalui empat stadium,

yaitu. telur, larva, pupa dan imago. Stadium yang merusak tanaman adalah stadium

larva (Suyanto, 1994). Larva ini sering kali masuk ke pucuk tanaman dan

menghancurkan titik tumbuh. Jika serangan terjadi pada tanaman kubis yang telah

membentuk krop, larva ini menggerek ke dalam krop dan merusaknya sehingga

dapat menurunkan nilai ekonomi (Permadi, 1993).

Larva Crocidolomia binotahs Z. memiliki ciri-ciri berwarna hijau,

punggungnya ada garis yang warnanya hijau muda, pada sisi kiri dan kanan

wamanya lebih tua dan ada rambut dari kitin yang warnanya hitam. Bagian sisi

perut berwarna kuning. Ada juga yang wamanya kuning disertai rambut hijau.

Panjang ulat + 18 mm. Imago betina bisa hidup sampai ± 24 hari dan dapat

menghasilkan telur sampai 18 kelompok. Setelah menetas ulat segera makan daun

dengan lahapnya, temtama daun bagian dalam yang tertutup oleh daun luar karena

ulat takut sinar matahari (Pracaya, 2004). Secara morfologi, hama ini dapat

dijelaskan sebagai berikut, telur umumnya dijumpai pada permukaan bawah daun

diletakkan secara berkelompok seperti susunan genteng berukuran 3x5 mm

bervariasi antara 55-285 butir. Lama stadium telur 4-6 hari. Larva instar 1

bemkuran panjang 1,5 mm dan dapat berkembang sampai 15-20 mm pada instar

5. Larva berwama kuning kehijauan dengan kepala berwarna hitam. Pada

punggung dan tubuh bagian samping larva terdapat garis membujur berwarna

coklat. Pupa terdapat dalam tanah dan tubuhnya terlapisi oleh partikel tanah.

Imago Crocidolomia binotalis Z. bempa kupu-kupu berwarna kelabu, pada sayap

depan terdapat garis-garis pucat serta titik-titik. Imago aktif pada malam hari dan

tidak tertarik cahaya (Rueda and Shelton, 1995).

20

Pupa

Gambar 5. Tahap Perkembangbiakan Crocidolomia binotalis Z. Sumber: http://www.deptan.go.id/ditlinhorti/opt/kubis/ulat_krop.htm

2.8. Tanaman Sawi

Menurut Sunarjono (2003), sawi merupakan tanaman semusim. Sawi

berdaun lonjong, halus, tidak berbulu dan tidak berkrop. Tanaman sawi

mempunyai batang pendek, urat daun utama sempit dan daun Hat. Pada umumnya

pola pertumbuhan daun berserak hingga sulit membentuk krop. Tanaman ini

mempunyai akar tunggang dengan akar samping yang banyak, tetapi dangkal.

Bunganya memiliki rangkaian tandan pendek. Ukuran kuntum bunga kecil dan

berwarna kuning pucat spesifik. Ukuran bijinya kecil dan berwarna hitam

kecoklatan. Bijinya terdapat dalam kedua sisi dinding sekat polong yang lebih

gemuk. Sawi banyak mengandung vitamin A, vitamin B dan sedikit vitamin C.

Sawi (Brassica juncea L. Coss) termasuk famili Cruciferae. Dari jenis ini

dikenal tiga varietas sebagai berikut.

1. Sawi Putih atau disebut juga sawi jabung (Brassica juncea L. var. rugosa

Roxb.& Prain). Ciri-ciri tanaman ini adalah tulang daun lebar, berwarna hijau

keputih-putihan, bertangkai pendek dan bersayap. Batang sawi putih pendek

dan tegap.

21

2. Sawi Hijau. Jenis ini kurang disukai karena rasanya agak pahit. Sawi hijau

batangnya pendek dan tegap. Daun-daunnya lebar, berwama hijau tua dan

bertangkai putih.

3. Sawi Hiuna, jenis ini memiliki rasa yang enak, tetapi masih kurang enak bila

dibandingkan dengan sawi putih. Batang sawi huma panjang, kecil dan

langsing. Daun-daunnya panjang sempit, berwama hijau keputih-putihan,

bertangkai panjang dan bersayap (Sunarjono, 2003).

Gambar 6. Tiga jenis varietas tanaman sawi. (A) sawi putih, (B) sawi hijau dan (C) sawi himia

22