LAPORAN AKHIR PELAKSANAAN PROGRAM KREATWITAS MAHASISWA

EKSTRAKSI NIKOTIN DARI LIMBAH TANGKAI DAUN TEMBAKAU DAN PEMANFAATANNYA SEBAGAI INSEKTISIDA TANAMAN KEHUTANAN BIDANG KEGLATAN: PKM PENELlTJAN (PKMP)

Diusulkan Oleh:

Fauzan Amin M.Syaeful Fahmi Ardyn Chalik Rizki Dwi Cahyani Tedy Kurniawan

G44053065 G44051711 El4050566 (344051233 (344062479

(2005) (2005) (2005) (2005) (2006)

Ketua Anggota Anggota Anggota Anggota

INSTITUT PERTANLAN BOGORBOGOR 2008

Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikm Tinggi Departernen Pendidikan Nasional Sesuai dengm Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Program Kceatifitas Mahasiswa Nomor : 001/SP2WPKM/DP2Mn008 tanggal 26 Februari 20b8

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PELAKSANAAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISIWA

I. Judul Kegiatan 2. Bidang Kegiatan 3. Bidang llmu

:

Ekstraksi Nikotin dari Limbah Tangkai Daun Tembakau dan Pemanfaatannya sebagai lnsektisida Tanaman Kehutanan : PKM Penelitian: MIPA: Fauzan Amin : (344053065

4. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Departemen d. Universitas e. Alamat RumahlHPf. Alamat email

: Kimia: INSTITUT PERTANIAN BOGOR : JI. Raya Cilegon KM 07 No.56 RT 01/ RW 01

Pelamunan, Kramat Watu, Serang Banten; 081318615412 : fau-min@yahoo:com: 4 orang

5. Anggota Pelaksana Kegiatan 6. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelarh NIP -.

....

: Prof. Dr. Ir. Suminar S. Achmadi: 130516496

c. Alamat RumahJHp

: Jln. Bangka No. 27, Bogor 16143;

081618578867. Biaya Kegiatan Total a. Dikti: Rp 4.567.500 : 4 Bulan

8. Jangka Waktu Pelaksanaan Menyetujui Ketua Departemen Kimia

Bogor, 3 Juli 2008 Ketua Pelaksana Kegiatan

7 (Fauzan Amin) NIM (344053065

Dosen Pendamping

(Prof. Dr. Ir. ~ u m i n a S. Achmadi) r NIP 1305 16496

ABSTRAKLimbah tangkai daun yang melimpah di Palembang, Sumatera Selatan sebagai produk samping produksi rokok menimbulkan beberapa permasalahan. Salah satu masalah yang ditimbulkan oleh limbah tersebut adalah bau yang menyengat dan sebagai sumber penyakit. Oleh karena itu, upaya pemanfaatan limbah tangkai daun tembakau tersebut dilakukan dengan mengekstraksi nikotin pada limbah tangkai daun tembakau tersebut kemudian diuji pemanfaatannya sebagai insektisida tanaman kehutanan. Hasil ekstraksi menunjukkan dalam 20 gram serbuk tangkai daun tembakau dihasilkan sebanyak 0,7840 gram serbuk nikotin. Hasil pengujian fonnulasi dosis yang efektif pada pengendalian hama tanaman kehutanan dihasilkan dosis terbaik yaitu sebesar 5% berdasarkan bobot.

mmn Kata Kunci: tangkai daun tembakau, ehtrahi, nikoiin, I a a kehutdan

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian yang berjudul "Ekstraksi Nikotin dari Limbah Tangkai Daun Tembakau d m Pemanfaatannya sebagai Insektisida Tanaman Kehutanan". Karya tulis ini d~susun untuk diajukan pada Program Kreativitas Mahasiswa bidang Penelitian 2007. Salawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW dan keluarganya dan semoga kita semua menjadi pengikutnya hingga akhir zaman. Terima kasih penulis sampaikan kepada orang ma kami masing-masing atas dukungan dan doanya. Terima kasih yang tidak terhingga kepada Prof. Dr. Ir. Suminar S. Achmadi yang telah memberikan birnbingan, pengaraham, d m semangat kepada penulis. Penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat dalam rangka memanfaatkan limbah yang cukup melimpah sehingga dapat bemilai ekonomi.

Bogor, 2 Juli 2008 PenulisFauzan Amin M. Syaefirl Fahmi Ardyn Chalik Rizki Dwi Cahyani Tedy Kurniawan

PENDAHULUANLatar BelakangPerkebunan merupakan salah satu sumber kekayaan utama bagi warga Indonesia, salah satunya di Palembang. Melimpahnya limbah yang dihasilkan oleh salah satu perkebunan yang ada di Palembang adalah tangkai daun tembakau. Limbah tersebut dihasilkan dari sisa pemanenan daun tembakau yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan rokok. Limbah yang dihasilkan dari pabrik rokok tersebut memiliki potensi limbah yang sangat besar'. Tembakau merupakan bahan dasar dalam pembuatan rokok karena kandungan nikotinnya dapat mencapai 0,3 sampai 5% bobot kering tembakau yang berasal dari hasil biosintesis di akar dan diakumulasikan di daun (id.wikipedia.org 2007). Selama ini, pemanfaatan tanaman tembakau hanya terfokus pada daun, akan tetapi tangkai daunnya belum dimanfaatkan untuk dapat menghasilkan keuntungan secara ekonomi. Ekstrak dari tumbuh-tumbuhan, seperti kayu, kulit, daun, bunga, buah atau biji, diyakini berpotensi mencegah pertumbuhan jamur ataupun menolak kehadiran serangga perusak. Beberapa contoh misalnya nikotin dari tanaman tembakau, rotenoid dengan bahan aktif rotenon dari banyak spesies dari genus Tephrosia, Dems, dan ekstrak dari biji sabadilla. Salah satu potensi kandungan nikotin yang belum dimanfaatkan adalah tangkai daun tembakau. Limbah tangkai daun tembakau yang jumlahnya melimpah berpotensi untuk dimanfaatkan menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat. Kandungan nikotin yang juga terdapat pada batang tembakau dapat diekstraksi dan dimanfaatkan sebagai sumber insektisida. Nikotin diyakini dapat menjadi racun syaraf yang potensial dan digunakan sebagai bahan baku berbagai jenis insektisida. Contoh serangga yang dapat diatasi dengan menggunakan insektisida dari nikotin adalah Afid. Aiid

' Kornunikasi pribadi dengan PT Prima Kelola lnstitut Pertanian Bogor

biasanya terdapat pada daun dan tangkai bunga. Kutu tersebut menyerap sari makanan sehingga menghambat pertumbuhan tanaman dan membuka peluang masuknya bibit penyakit seperti jamur dan bakteri. Megadomani (2006) menyebutkan bahwa nikotin adalah zat aditif (menyebabkan kecanduan) yang memengaruhi syaraf dan peredaran darah. Zat ini bersifat karsinogenik, d m mampu memicu kanker paru-paru yang mematikan. Nikotin termasuk golongan alkaloid beracun aktif, tidak berwarna, berminyak, tersusun dari unsur karbon, hidrogen, .dm nitrogen. Sifatnya yang meracun dan karsinogenik menyebabkan pemanfaatan insektisida dari nikotin belum banyak dikembangkan. Akan tetapi pemanfaatannya sebagai insektisida sebaiknya dilakukan untuk mengatasi hama pada persemaian tanaman kehutanan, bukan dipemntukkan bagi tanaman pangan. Dengan demikian limbah tangkai daun tembakau sebagai sumber nikotin tetap dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan insektisida bagi tanaman kehutanan. Solusi di atas didukung dengan adanya permasalahan hama pada persemaian tanaman kehutanan. Di persemaian, bibit sering terserang hama sehingga menurunkan produktivitas dan menyebabkan mutu bibit tanaman yang akan ditanam di hutan tidak dalam keadaan optimum. Oleh karena itu, perlu ada upaya untuk memanfaatkan lirnbah tangkai daun tembakau yang jumlahnya sangat melimpah. Pemanfaatan tersebut dimulai dengan mencari cara mengekstraksi kandungan nikotin pada tangkai daun tembakau, kemudian memanfaatkannya sebagai sumber insektisida tanaman kehutanan, serta memformulasikan dosis efektif dalam mengatasi hama yang menyerang tanaman kehutanan tersebut.

Perumusan Masalah Limbah tangkai daun tembakau yang dihasilkan di daerah Palembang Sumatera Selatan jumlahnya sangat melimpah. Limbah ini dihasilkan setelah pemanenan daun tembakau sebagai komoditas utama. Pemanfaatan limbah tersebut sebagai briket dan papan serat tidak memberikan hasil yang baik karena aromanya yang tidak enak, mungkin disebabkan oleh kandungan nikotinnya. Oleh karena itu nikotinnya perlu diekstraksi dan selanjutnya ekstrak nikotin dimanfaatkan sebagai bioinsektisida. Ekstrak nikotin tersebut tidak dapat dimanfaatkan sebagai bioinsektisida bagi tanaman pangan karena akan memengaruhi mutu produk pangan yang dihasilkan. Pemanfaatannya pada tanaman kehutanan dimaksudkan untuk mencegah dampak pencemaran yang dapat berdampak bumk bagi kesehatan masyarakat. Ekstrak nikotin yang diperoleh dapat digunakan untuk membasmi serangga kecil misalnya afid, belalang, dan ulat. Tujuan Penelitian ini bertujuan menentukan dahulu kandungan nikotin pada limbah tangkai daun tembakau, mengekstraksinya, memanfaatkan ekstrak tersebut sebagai insektisida pada persemaian tanaman kehutanan, dan memformulasikan dosis yang tepat serta menentukan efektitivitasnya dalam mengatasi hama pada persemaian tanaman kehutanan. Luaran yang Diharapkan Luaran yang diharapkan ialah data ilmiah mengenai kandungan nikotin pada limbah tangkai daun tembakau serta formulasi dosis dan efektivitas nikotin sebagai sumber insektisida pada persemaian tanaman kehutanan. Dengan demikian, tindakan lebih lanjut adalah upaya pemanfaatan limbah tangkai daun tembakau oleh pengelola industri perkebunan sebagai sumber bahan baku insektisida tanaman kehutanan. Luaran lain dari hasil penelitian ialah artikel ilmiah di bidang kimia guna perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat (1) memberikan pengetahuan kepada masyarakat mengenai pemanfaatan limbah tangkai daun tembakau sebagai sumber nikotin dan hngsinya untuk insektisida persemaian tanaman kehutanan, (2) memberikan nilai ekonomi bagi limbah tangkai daun tembakau yang belum dimanfaatkan, (3) mengatasi permasalahan hama pada persemaian tanaman kehutanan, dan (4) memperbaiki mutu hutan dengan meningkatkan mutu bibit tanaman kehutanan mulai dari persemaaiannya.

TINJAUAN PUSTAKA Limbah Tangkai Daun Tembakau Permintaan terhadap nikotin dapat melebihi persediaan karena dapat diproduksi lebih ekonomis hanya dari limbah perdagangan tembakau seperti batang, daun yang rusak, dan akar. Jumlah ini jika dikumpulkan akan rnemperoleh keuntungan ekonomis yang maksimum (Claffey el al. 2007). Keputusan Menteri Pertanian (2006) menyebutkan bahwa tanaman tembakau mengandung zat alkaloid nikotin, sejenis neurotoksin yang sangat ampuh jika digunakan pada serangga. Zat ini sering digunakan sebagi bahan utama insektisida.

Nikotin untuk Insektisida Nikotin ialah sejenis senyawa organik yang dijumpai pada tanaman tembakau (daun tembakau mempunyai kandungan nikotin paling tinggi). Rumus kimia dan nikotin ialah C I O H ~ ~ N ~di dalam sistem W A C namanya 3-(2-(Nmetilpirolidinil)) piridina (Gambar I). Sebanyak 5% dari bobot tembakau ialah nikotin yang merupakan racun saraf kuat(potent nerve poison)

dan digunakan di

dalam racun serangga (id.wikipedia.org 2007).

Gambar 1 Struktur nikotin

Nikotin dirumuskan untuk keperluan insektisida dalam behagai bentuk: senyawa murni, nikotin sulfat, dan serbuk tembakau. Nikotin murni dianggap beracun bagi mamalia dengan dosis fetal sebesar 50 mg/kg. Oleh karena itu, nikotin mumi sebagai insektisida botani dibatasi penggunaannya (Cassanova elal. 2002).

Nikotin murni merupakan hasil ekstraksi tembakau yang sangat beracun bagi hewan berdarah panas. Insektisida biasanya dipasarkan dalam bentuk nikotin sulfat dengan konsentrasi 40% cairan. Serbuknya dapat membuat iritasi kulit sehingga tidak sesuai jika digunakan pada tanaman pangan. Nikotin lebih efektif ketika digunakan selama cuaca panas dan dapat terdegradasi dengan cepat.. Nikotin digunakan untuk membasmi berbagai jenis serangga kecil seperti kutu daun (afid), lalat, belalang, dan ulat (Cruces 2005).

Afid disebut juga kutu daun atau serangga lunak dan merupakan hama yang menyerang bagian tumbuhan seperti sayuran, hasil panen padi, dan tanaman buah p a y 1996). Afid bereproduksi pada suhu 4,4"C clan populasinya di ladang sangat banyak serta berada di setiap tempat yang sesuai seperti daun, batang, dan bunga (Wilson 2007). Lalat merupakan sejenis hama seperti afid yang memperoleh makanan dengan cara mengisap getah tumbuh-tumbuhan dan biasanya ditemukan di bawah permukaan daun. ~ a m ini aktif pada siang hari selama cuaca panas a (Barret 2007). Belalang adalah nama umum yang biasa digunakan untuk berbagai spesies dari famili Cicadellidae. Belalang, juga dikenal sebagai pelompat dan serangga pemakan tumbuhan (id.wikipedia.org menghisap sari buah (Linker ef a/. 2007).Ekstraksi Nikotin

2007). Sementara itu, ulat merupakan

serangga kecil yang menyerang daun muda dengan cara menusuk lapisan atas dan

Ekstraksi adalah pemisahan zat berdasarkan perbedaan kelarutannya dalam dua cairan yang tidak saling campur, biasanya air dan yang lainnya adalah pelarut organik. Ekstraksi cair-cair merupakan proses untuk memisahkan komponen dalam suatu larutan berdasarkan distribusinya di antara dua fase yang tidak saling campur (Robbins el al. 2007). Menurut Association of Official Analytical Chemists (1984) kadar nikotin dapat ditentukan menggunakan metode CundiffMarkunas.