Demam berdarah adalah masalah kesehatan yang sering terjadi di Indonesia sepanjang tahun. Penyakit ini disebabkan oleh salah satu dari empat serotipe virus dengue (DENV) yang ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti dan Aedes albopictus. Indonesia menyandang status negara hiperendemik demam berdara dengue (DBD) kedua dalam satu dekade terakhir setelah negara Brazil. Sejak tahun 1970an sampai saat ini, masyarakat banyak menggunakan larvasida dan insektisida kimiawi untuk pemberantasan populasi nyamuk karena hemat biaya, lebih cepat, dan lebih efektif.
Resistensi nyamuk terhadap larvasida dan insektisida kimiawi telah dilaporkan dari beberapa negara di dunia. Dengan demikian, mau tidak mau perlu peningkatan dosis dari larvasida maupun insektisida kimiawi agar dapat bekerja mematikan nyamuk. Namun, peningkatan dosis ini juga menjadi masalah, karena tidak dapat terurai secara hayati dan beracun bagi organisme nontarget.
Para ilmuwan mulai mengeksplorasi tumbuhan yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai biolarvasida maupun bioinsektisida hayati. Di dalam tumbuhan mengandung metabolit sekunder yang bersifat racun terhadap serangga dan memiliki kerja beragam, seperti racun fisik, racun pernafasan, racun perut, racun protoplasma, racun syaraf, dan penghambat pertumbuhan. Tumbuhan dari familia Myrtaceae, Lauraceae, Rutaceae, Lamiaceae, Asteraceae, Apiaceae, Cupressaceae, Poaceae, Zingiberaceae, Piperaceae, Liliaceae, Apocynaceae, Solanaceae, Caesalpinaceae, Sapotaceae adalah famili tumbuhan yang banyak dilaporkan mengandung senyawa bioaktif dengan aktivitas toksik terhadap serangga. Penelitian ini berfokus pada racun saraf, yaitu gen ace-1, yaitu gen yang mengkodekan sintesis enzim asetilkolinesterase (AChE). Enzim ini penting dalam kehidupan serangga karena berkaitan dengan kontraksi otot serangga. Apabila enzim ini terganggu atau tidak tersintesis maka akan menyebabkan kontraksi tiada henti, kelumpuhan, dan akhirnya kematian pada serangga. Tumbuhan yang menjadi fokus penelitian ini adalah jeruk purut atau Citrus hystrix. Daun biasa digunakan sebagai bumbu masak. Penelitian pada tahun 2012 telah menemukan bahwa ekstrak metanol dari daun jeruk purut memiliki kemampuan biolarvisida yang paling efektif dibandingkan jeruk nipis, jeruk limau, dan jeruk bali.
Uji larvasida dilakukan sesuai dengan pedoman WHO. Kelompok kontrol yaitu sebanyak 1000 mL air diberi 0,5% Tween-20 dalam akuades, dan kelompok yang diberi ekstrak methanol daun jeruk purut 10.000 ppm dalam container plastik. Masing-masing dengan pengulangan sebanyak tiga kali. Sebanyak 50 ekor larva nyamuk Ae. aegypti instar 3 dimasukkan ke dalam masing-masing container. Pengamatan dilakukan selama 24 jam, kemudian dihitung jumlah larva yang hidup dan yang mati. Ekstraksi DNA dilakukan baik dari larva yang hidup maupun yang mati, kemudian DNA digunakan untuk PCR, dan sequensing gen ace-1.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada kelompok kontrol semua larva ditemukan dalam keadaan hidup (100%). Pada kelompok yang diberi ekstrak jeruk purut ditemukan rerata jumlah larva hidup sebanyak 25,33 ekor (50,66%), dan rerata jumlah larva yang mati adalah 24,67 (49,34%). Hasil elektroforesis dari DNA ace-1 larva Ae. aegypti menunjukkan pita DNA dengan panjang 500-600 bp. Sequence DNA dari gen ace-1 dianalisis menggunakan Genetyx ver 12 untuk mengetahui adanya mutasi titik pada tiap kelompok uji. Setelah dilakukan sekuensing diperoleh hasil bahwa pada kelompok kontrol tidak ditemukan satupun mutasi titik pada basa nitrogen dan produk asam amino gen ace-1, sedangkan pada kelompok jeruk purut ditemukan mutasi titik baik pada larva yang hidup maupun yang mati. Mutasi titik disebut sebagai transisi apabila ditemukan pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian basa pirimidin dengan basa pirimidin lain. Insersi adalah penambahan satu atau lebih basa nitrogen. Transversi adalah pergantian basa nitrogen dengan basa nitrogen yang tidak sejenis. Delesi adalah penghilangan basa nitrogen pada rangkaian nukleotida. Perubahan tersebut menimbulkan perubahan asam amino ataupun munculnya asam amino yang sebelumnya tidak ada. Mutasi yang paling sering ditemukan adalah transisi (36,3%), diikuti insersi (31,8%), dan transversi. (27,3%), sedangkan delesi hanya ditemukan satu kali (4,5%). Berdasarkan hasil tersebut, diketahui bahwa paparan ekstrak metanol daun jeruk purut dalam waktu singkat, yaitu 24 jam, menyebabkan perubahan asam amino dan munculnya 17 asam amino baru. Perubahan yang paling sering ditemukan adalah insersi asam amino arginin (R) dan transisi asam amino yang tidak diketahui menjadi arginin (X → R).
Mutasi gen ace-1 pada larva Ae. aegypti yang hidup adalah merupakan upaya larva dalam mendetoksifikasi racun pada ekstrak untuk bertahan hidup. Mutasi gen ace-1 pada larva Ae. aegypti yang mati berkaitan dengan kerusakan atau gangguan sintesis AChE yang menyebabkan AChE menjadi tidak berfungsi normal dan asetilkolin banyak terkumpul pada sinaps.
Hasil penelitian ini merupakan penemuan pertama dari analisis mutasi titik gen ace-1 pada larva Ae. aegypti yang diberi perlakuan biolarvasida ekstrak tumbuhan. Pada umumnya, kajian mekanisme kerja biolarvasida dari tumbuhan terhadap larva Ae. aegypti ditujukan terhadap jumlah mortalitas larva, pemeriksaan enzim dan histopatologi larva yang mati setelah 24 jam pemaparan ekstrak. Informasi mengenai larva Ae. aegypti yang hidup akibat paparan ektrak tumbuhan belum banyak dieksplorasi. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi data primer untuk mengungkap kerusakan yang terjadi pada level molekuler dari larva Ae. aegypti baik yang mati maupun yang hidup pasca perlakuan biolarvasida herbal.
Penulis: Heny Arwati et al (2023).
Informasi detail riset ini dapat diakses di: https://www.phcogj.com/article/2036
Novel Point Mutations of the ace-1 Gene of Aedes aegypti Larva Treated with Methanolic Extract of Citrus hystrix, Pharmacognosy Journal, 2023,15 (3): 307-315.
