Cermin Dunia Kedokteran

HASIL PENELITIAN

Uji Efikasi Formulasi Cair (Liquid)

Bacillus thuringiensis H-14 Galur Lokal

pada Berbagai Fermentasi terhadap

Jentik Nyamuk Vektor

di Laboratorium

Blondine Ch.P, Damar Tri Boewono

Balai Penelitian Vektor dan Reservoir Penyakit, Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan

Departemen Kesehatan RI, Salatiga

ABSTRAK

Bacillus thuringiensis H-14 yang juga disebut dengan Bt H-14 adalah bio-

insektisida yang bersifat spesifik terhadap target serangga sasaran, aman bagi golong-

an mamalia, dan tidak mencemari lingkungan. Uji efikasi formulasi cair Bt H-14 galur

lokal dilakukan pada fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam. Tujuan

penelitian untuk mengetahui efikasi Bt H-14 galur lokal pada berbagai fermentasi

terhadap jentik Anopheles aconitus dan Culex quinquefasciatus instar I akhir.

Hasil perhitungan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup formulasi cair Bt H-14

galur lokal pada fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam berturut-turut

adalah 4,5x10

sel/ml dan 10,9x10

spora/ml; 5,5x10

sel/ml dan 8,6x10

spora/ml;

10,2x10

sel/ml dan 9,0x10

spora/ml; 10,0x10

sel/ml dan 12,8x10

spora/ml; sería

9,2x10

sel/ml dan 11,2x10

spora/ml. Konsentrasi yang dibutuhkan untuk mengen-

dalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus instar I akhir selama 24 jam pengujian

pada fèrmentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam berturut-turut adalah 0,016

ml/1 (LC50), 0,082 ml/1 (LC90); 0,009 ml/1 (LC50), 0,058 ml/1 (LC90); 0,008 ml/l

(LC50), 0,021 ml/1 (LC90); 0,002 ml/l (LC50), 0,008 ml/l (LC90) serta 0,005 ml/1 (LC50)

dan 0,021 ml/1 (LC90). Pada 48 jam pengujian, membutuhkan konsentrasi sebesar 0,012

ml/ (LC50), 0,078 ml/1 (LC90); 0,001 ml/1 (LC50), 0,011 ml/1 (LC90); 0,005 ml/1

(LC50), 0,016 ml/1 (LC90); 0,001 ml/1 (LC50), 0,004 ml/1 (LC90); serta 0,001 ml/1

(LC50) dan 0,012 ml/1 (LC90). Konsentrasi yang dibutuhkan untuk mengendalikan 50%

dan 90% jentik Cx. quinquefasciatus instar I akhir selama 24 jam pengujian pada

fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam berturut-turut adalah 0,002 ml/1

(LC50), 0,008 ml/1 (LC90); 0,002 ml/1 (LC50), 0,009 ml/1 (LC90); 0,002 ml/l (LC50),

0,013 ml/1 (LC90); 0,001 ml/1 (LC50), 0,002 ml/1 (LC90); serta 0,001 ml/1 (LC50)

dan 0,002 ml/1 (LC90). Konsentrasi terkecil formulasi cair Bt H-14 galur lokal uníuk

mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus dan Cx. quinquefasciatus adalah

konsentrasi pada fermentasi 24 jam Bt H-14 galur lokal. Dengan demikian formulasi

cair Bt H-14 galur lokal efektif dalam mengendalikan jentik nyamuk vektor.

Kata kunci: Uji efíkasi, Bt H-14 galur lokal, An. aconitus, Cx. quinquefasciatus

PENDAHULUAN

Penggunaan Bacillus thuringiensis H-14 untuk pengendali-

an vektor malaria Anopheles aconitus dan vektor filaria Culex

quinquefasciatus telah dilakukan di laboratorium Pusat Antar

Universitas (PAU), Yogyakarta dan Balai Penelitian Vektor

Penyakit (BPVRP), Salatiga. Bacillus thuringiensis H-14

Cermin Dunia Kedokteran No. 142, 2004

adalah agen mikrobial yang bersifat spesifik terhadap target

serangga sasaran khususnya jentik nyamuk dan jentik lalat

hitam. Aman bagi golongan mamalia, dan tidak mencemari

lingkungan sehingga dapat dikembangkan sebagai agen pe-

ngendali vektor, khususnya vektor malaria dan fìlaria.

Salah satu karakteristik B. thuringiensis H-14 adalah

dapat memproduksi kristal protein toksik di dalam sel

bersama-sama dengan spora pada saat sel mengalami

sporulasi

(1)

Bacillus thuringiensis H-14 galur lokal hasil temuan

BPVRP yang diperbanyak dalam formulasi cair (liquid)

telah diketahui mempunyai daya bunuh yang tinggi terhadap

jentik nyamuk vektor

(2).

Mengingat pentingnya penurunan kasus malaria dan

filaria, maka perlu dilakukan penelitian pengendalian jentik

An. aconitus dan Cx. quinquefasciatus menggunakan jasad

hayati B. thuringinesis H-14 galur lokal.

Bacillus thuringiensis H-14 galur lokal formulasi

cair akan diuji patogenisitasnya pada 18 jam, 20 jam, 22 jam,

24 jam dan 25 jam fermentasi dengan tujuan untuk memperoleh

dosis galur lokal yang efektif dalam mengendalikan jentik

nyamuk vektor.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efikasi

formulasi cair (liquid) B. thuringiensis H-14 galur lokal

pada berbagai fermentasi terhadap jentik An. aconitus dan

Cx. quinquefasciatus di laboratorium.

BAHAN DAN CARA KERJA

Bahan

Formulasi cair (liquid) B. thuringiensis H-14 galur lokal.

Jentik An. aconitus dan Cx. quinquefasciatus instar III akhir

hasil kolonisasi laboratorium.

Cara Kerja

1) Identifikasi

koloni

B. thuringiensis H.-14 galur lokal

Inokulasi B. thuringiensis H-14 galur lokal pada media

agar miring NYSMA diinkubasikan selama 48 jam pada suhu

°C. Biakan murni yang diperoleh dalam media NYSMA

dimurnikan kembali dengan cara diinokulasi pada media BHIA

(Brain Heart Infusion Agar) yang telah diberi 0,00018% anti-

biotik Chloramphenicol untuk menghambat pertumbuhan bakteri

lain seperti Pseudomonas, Streptococcus dan Staphylococcus,

sehingga diperoleh koloni tunggal B. thuringiensis H-14 yang

kemudian diinkubasikan selama 48 jam pada suhu 30° C.

Sesudah 48 jam diamati morfologinya, dilakukan pengecatan

koloni B. thuringiensis H-14 tunggal tersebut dengan meng-

gunakan Napthalene black 2 menit dan Gurr's

improved R66

selama 1 menit untuk melihat adanya kristal protein toksin dan

spora yang benar-benar murni (tidak terkontaminasi). Dari

kultur murni B. thuringiensis H-14 galur lokal yang diperoleh,

diambil 1 ose (sengkelit) dan dimasukkan ke dalam 50 ml

TPB (Tryptose Phosphate Broth) dalam Erlenmeyer ber-

ukuran 250 ml, kemudian digoyang (shake) selama 24 jam,

175 rpm pada suhu 30° C. Sesudah diinkubasi, dibuat

pengecatan kembali kultur tersebut, untuk melihat spora dan

kristal protein toksik yang benar-benar murni. Biakan murni

yang diperoleh diinokulasikan lagi ke dalam 100 ml TPB

(perlakuan 1), dan digoyang selama 24 jam, 175 rpm, pada

suhu 30° C.

2) Fermentasi

B. thuringiensis H-14 galur lokal

Lima puluh inokulum yang diambil dari 100 ml TPB

(perlakuan 1), dimasukkan ke dalam fermenter steril berisi 950

ml TPB, pada suhu 30°C, 300 rpm dan aerasi 10%. Dilaku-

kan sampling pada fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam

dan 25 jam. Sesudah itu dilakukan penghitungan jumlah sel

hidup dan jumlah spora hidup menurut Soesanto (1992) serta

uji patogenisitasnya pada berbagai fermentasi.

3) Uji patogenisitas formulasi cair B. thuringiensis H-14

galur lokal.

Untuk mendapatkan konsentrasi formulasi cair B.

thuringiensis H-14 galur lokal yang efektif (LC50 dan LC90)

membunuh jentik An. aconitus dan Cx. quinquefasciatus

dilakukan cara WHO (1989)

(3).

Larutan stok formulasi cair B.

thuringiensis H-14 galur lokal pada fermentasi 18 jam, 20 jam,

22 jam, 24 jam dan 25 jam, dibuat dengan cara mengambil

0,1 ml formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur lokal dari

masing-masing fermentasi dan berturut-turut dimasukkan ke

dalam beaker glass berukuran 500 ml, ditambahkan 99,9 ml

akuades dan dikocok sampai homogen. Dari masing-

masing larutan stok tersebut selanjutnya diambil berturut-

turut sebanyak 1 ml, 3 ml, 5 ml, 7 ml, 10 ml, 30 ml dan 50 ml

menggunakan pipet dan dimasukkan ke dalam mangkok

plastik yang berisi 20 ekor jentik An. aconiîus instar III akhir

dengan jumlah akuades sebanyak 99 ml, 97 ml, 95 ml, 93 ml,

90 ml dan 70 ml untuk memperoleh konsentrasi final yang

dibutuhkan yaitu 0,0001 ml/1, 0,0003 ml/1, 0,0005 ml/1,

0,0007 ml/1, 0,001 ml/1, 0,003 ml/1 dan 0,005 ml/1 berturut-

turut dalam volume total sebanyak 100 ml. Ulangan dilakukan

sebanyak 3 kali. Sebagai kontrol, mangkok plastik hanya diisi

dengan 100 ml akuades dan 20 ekor jentik An. aconitus.

Pengujian patogenisitas formulasi cair B. thuringiensis H-

14 galur lokal terhadap jentik Cx. quinquefasciatus instar

III akhir, dilakukan dengan cara yang sama.

Kematian jentik An. aconitus dan Cx. quinquefasciatus

diamati setelah 24 jam dan 48 jam pengujian. Penentuan nilai

LC50 dan LC90 mengggunakan analisis probit

(3).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penghitungan jumlah sel hidup dan jumlah spora

hidup formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur lokal pada

fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam serta uji

patogenisitasnya terhadap jentik An. aconitus instar III akhir

disajikan pada Tabel 1.

Fermentasi B. thuringiensis H-14 galur lokal selama 18

jam menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup

masing-masing sebesar 4,5x10

sel/ml dan 10,9x10

spora/ml

yang dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus

pada konsentrasi 0,016 ml/ (LC50) dan 0,082 ml/1 (LC90)

selama 24 pengujian. Pada pengujian selama 48 jam dibutuh-

kan konsentrasi sebesar 0,012 ml/1 (LC50) dan 0,078 ml/1

(LC90). Fermentasi B. thuringiensis H-14 galur lokal selama

20 jam, menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup

berturut-turut sebesar 5,0x10

sel/ml dan 8,6x10

spora/ml

yang dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus

Cermin Dunia Kedokteran No. 142, 2004 39

pada dosis 0,009 ml/1 (LC50) dan 0,058 ml/1 (LC90) selama

24 jam pengujian. Pengujian selama 48 jam membutuhkan

konsentrasi 0,001 ml/1 (LC50) dan 0,011 ml/1 (LC90). Fer-

mentasi B. thuringiensis H-14 galur lokal selama 22 jam,

menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup

berturut-turut sebesar 10,2x10

sel/ml dan 9,0x10

spora/ml

yang dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus

pada konsentrasi 0,008 ml/1 (LC50) dan 0,021 ml/1 (LC90)

selama 24 jam pengujian. Pengujian selama 48 jam membutuh-

kan konsentrasi 0,005 ml/l (LC50) dan 0,016 ml/1 (LC90).

Fermentasi B. thuringiensis H-14 galur lokal selama 24 jam,

menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup

masing-masing sebesar 10,0x10

sel/ml dan 12,8x10

spora/ml

dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus pada

konsentrasi 0,002 ml/l (LC50) dan 0,008 ml/1 (LC90) selama

24 jam pengujian. Pengujian selama 48 jam, membutuhkan

konsentrasi sebesar 0,001 ml/1 (LC50) dan 0,004 ml/1 (LC90).

Fermentasi 25 jam menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah

spora hidup masing-masing sebesar 9,2x10

sel/ml dan

11,2x10

spora/ml dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik

An. aconitus pada konsentrasi 0,005 ml/1 (LC50) dan 0,021

ml/1 (LC90) selama 24 jam pengujian. Pada pengujian selama

48 jam, dibutuhkan konsentrasi sebesar 0,001 ml/1 (LC50) dan

0,012 ml/1 (LC90). Konsentrasi terkecil untuk mengendalikan

jentik An. aconitus adalah formulasi cair B. thuringiensis H-14

galur lokal pada fermentasi 24 jam yaitu LC90 (0,008 ml/1)

diikuti fermentasi 22 jam (0,021 ml/1), fermentasi 20 jam

(0,058 ml/l) dan fermentasi 18 jam (0,082 ml/1). Sedangkan

konsentrasi yang dibutuhkan untuk mengendalikan jentik An.

aconiìus pada fermentasi 25 jam adalah sama dengan fer-

mentasi pada 22 jam yaitu 0,021 ml/1 (LC90). Ini menun-

jukkan bahwa toksin bakteri B. thuringiensis H-14.

(1)

Tabel 1. Jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup formulasi cair B.

thuringiensis H-14 galur lokal pada fermentasi 18 jam, 20 jam, 22

jam, 24 jam dan 25 jam serta uji patogenisitasnya terhadap

jentik nyamuk Anopheles aconitus

Kematian 50% dan 90% jentik

An. aconitus

24 jam (ml/l)

48 jam (ml/l)

Bt H-14

Galur

Lokal (jam)

Jumlah

sel hidup

Jumlah

spora hidup

LC50 LC90 LC50 LC90

4,5x10

5,0x10

10,2x10

10,0x10

9,2x10

10,9x10

8,6x10

9,0x10

12,8x10

1,2x10

0,016

0,009

0,008

0,002

0,005

0,082

0,058

0,021

0,008

0,021

0,012

0,001

0,005

0,001

0,078

0,011

0,016

0,004

0,012

Pertumbuhan yang baik untuk memperbanyak spora dan

kristal formulasi cair B. thuringiensis galur lokal adalah pada

24 jam fermentasi. Hal ini sesuai dengan fase pertumbuhan

bakteri B. thuringiensis yang sempurna pada 24 jam inkubasi.

Hasil perhitungan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup

formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur lokal pada

fermentasi 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam dan 25 jam serta uji

patogenisitasnya terhadap jentik Cx. quinquefasciatus instar III

akhir disajikan pada Tabel 2.

Jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup B. thuringiensis

H-14 masing-masing sebesar 4,5x10

sel/ml dan 10,9x10

spora/ml, mampu mengendalikan 50% dan 90% jentik Cx.

Tabel 2. Jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup formulasi cair B.

thuringiensia H-14 galur lokal pada fermentasi 18 jam, 20 jam,

22 jam, 24 jam dan 25 jam serta uji patogenisitasnya terhadap

jentik Culex quinquefasciatus

Kematian 50% dan 90% jentik

Cx. quinquefasciatus

24 jam (ml/l)

48 jam (ml/l)

Bt H-14

Galur

Lokal (jam)

Jumlah

sel hidup

Jumlah

spora hidup

LC50 LC90 LC50 LC90

4,5x10

5,0x10

10,2x10

10,0x10

9,2x10

10,9x10

8,6x10

9,0x10

12,8x10

1,2x10

0,002

0,001

0,008

0,009

0,013

0,002

0,003

0,001

0,006

0,005

0,004

0,001

0,002

quinquefasciatus instar I akhir pada konsentrasi 0,002 ml/1

(LC50) dan 0,008 ml/l (LC90) selama 24 jam pengujian pada

fermentasi 18 jam. Pengujian selama 48 jam, membutuhkan

konsentrasi sebesar 0,001 ml/1 (LC50) dan 0,006 ml/1 (LC90).

Fermentasi B. thuringiensis H-14 selama 20 jam, memperoleh

jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup masing-masing

sebesar 5,0x10

sel/ml dan 8,6x10

spora/ml, mampu mengen-

dalikan 50% dan 90% jentik Cx. quinquefasciatus pada konsen-

trasi 0,002 ml/1 (LC50) dan 0,009 ml/1 (LC90) selama 24 jam

pengujian. Pengujian selama 48 jam, membutuhkan konsentrasi

sebesar 0,001 ml/l (LC50) dan 0,005 ml/1 (LC90). Fermentasi

selama 22 jam, menghasilkan jumlah sel hidup dan jumlah

spora hidup masing-masing sebesar 10,2x10

sel/ml dan

9,0x10

spora/ml, mampu mengendalikan 50% dan 90% jentík

Cx. quinquefscitus pada konsentrasi 0,002 ml/l (LC50) dan

0,013 ml/1 (LC90) selama 24 jam pengujian. Pengujian selama

48 jam, membutuhkan konsentrasi sebesar 0,001 ml/l (LC50)

dan 0,004 ml/1 (LC90). Fermentasi selama 24 jam, meng-

hasilkan jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup masing-

masing sebesar 10,0x10

sel/ml dan 12,8x10

spora/ml mampu

mengendalikan 50% dan 90% jentik Cx. quinquefasciatus pada

konsentrasi 0,001 ml/1 (LC50) dan 0,002 ml/l (LC90) selama

24 jam pengujian. Pengujian selama 48 jam, membutuhkan

konsentrasi sebesar 0,001 ml/l pada LC50 dan LC90. Fermen-

tasi formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur lokal pada

fermentasi 25 jam, menghasilkan jumlah sel hidup dan spora

hidup masing-masing sebesar 9,2x10

sel/ml dan 11,2x10

spora/ml, mampu mengendalikan 50% dan 90% jentik Cx.

quinquefasciatus pada konsentrasi 0,001 ml/l (LC50) dan 0,003

ml/l (LC90) selama 24 jam pengujian. Pengujian selama 48

jam, membutuhkan konsentrasi sebesar 0,001 ml/1 (LC50) dan

0,002 ml/1 (LC90). Seperti halnya jentik An. aconitus, konsen-

trasi terendah untuk mengendalikan jentik Cx. quinquefasciatus

adalah konsentrasi pada 24 jam fermentasi yaitu LC90 (0,002

ml/1). Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan dan perkem-

bangan spora dan kristal B. thuringiensis H-14 optimal atau

sempurna selama 24 jam fermentasi. Perbedaan konsentrasi B.

thuringiensis H-14 galur lokal pada berbagai fermentasi dapat

disebabkan oleh perilaku makan instar jentik, ada tidaknya

toksin di daerah makan jentik (larval feeding zone) serta

tingkat sedimentasi/pengendapan yang dapat mempengaruhi

efektivitasnya

(4).

Berdasarkan perilaku makan jentik, maka

jentik An. aconitus biasa mengambil makanan di daerah per-

mukaan air (lebih kurang 1-2 mm) sedangkan di bawah per-

Cermin Dunia Kedokteran No. 142, 2004

mukaan air, merupakan daerah makan jentik Cx. quinque-

fasciatus

(5).

Jumlah sel hidup dan jumlah spora hidup tidak

sama pada berbagai fermentasi formulasi cair B. thuringiensis

H-14 galur lokal (Tabel 1, 2), tetapi hal ini tidak prinsipil; yang

lebih penting adalah toksisitas atau daya bunuhnya terhadap

jentik nyamuk

(6).

KESIMPULAN DAN SARAN

Konsentrasi formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur

lokal yang terkecil dan efektif mengendalikan jentik An.

aconitus dan Cx. quinquefasciatus adalah konsentrasi pada

fermentasi 24 jam dengan jumlah sel hidup dan spora hidup

masing-masing sebesar 10,0x10

sel/ml dan 12,8x10

spora/ml

dan dapat mengendalikan 50% dan 90% jentik An. aconitus dan

Cx. quinquefasciatus berturut-turut pada konsentrasi 0,002 ml/l

(LC50), 0,008 ml/l (LC90); 0,001 ml/l (LC50), 0,002 ml/l

(LC90); selama 24 jam pengujian. Pengujian selama 48 jam,

membutuhkan konsentrasi 0,001 ml/l (LC50), 0,004 ml/l

(LC90) untuk jentik An. aconitus dan 0,001 ml/l (LC50 dan

LC90) bagi jentik Cx. quinquefasciatus.

Penelitian akan dilanjutkan dengan melakukan penebaran

formulasi cair B. thuringiensis H-14 galur lokal pada tempat-

tempat perindukan jentik An. aconitus dan Cx. quinque-

fasciatus menggunakan konsentrasi aplikasi terkecil.

KEPUSTAKAAN

WHO. Data sheet on the biological control agent Bacillus

thuringiensis serotype H-14. WHO/VBC, 1979; 79.750.13 p.

Blondine ChP. Penggunaan strain lokal Bacillus thuringiensis

sebagai pengendalian vektor jentik nyamuk. Laporan Akhir

Penelitian Rutin. 1998/1999.

Finney DJ. Probit Analysis, 3

ed. Cambridge Univ. Press.

London. 1971.

Mulla MS, Darwazeh HA, Aly C. Laboratory and field studies

on new formulations of two microbial agents against

mosquitoes. Bull. Soc. Vector. Ecol., 1986; 1 (2) : 255-63.

Becker N, Djakaria S, Kaiser A, Zulhasril O, Ludwig HW.

Efficacy of a new larvae tablet formulations of an

Asporogenus strain of Bacillus thuringiensis israelensis

against of Adese aegypti. Bull. Soc. Vector. Ecol.. 1991; 16

(1): 1-7.

Bulla LA,Jr, Faust RM, Wabiko H, Raymond KC. Insecticidal

Bacilli in DA Dubanau (ed) : The Molucular Biology of the

Bacilli. Acad. Press. Inc. London, 1985; p.186-210.

WHO. Informal consultation of becterial formulations for

effective vector control in endemic area. WHO/VBC, 1989;

89.979.

Cermin Dunia Kedokteran No. 142, 2004 41