PEMANFAATAN ENZIM PAPAIN DARI

DAUN PEPAYA SEBAGAI PESTISIDA ALAMI

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas diskusi kelompok

pada mata kuliah Kimia Pestisida Semester Empat

yang diampu oleh Dr. Khairul Anam, M. Si.

DISUSUN OLEH :

Fina Sri Safitri (24030112120010)

Hanan (24030112130045)

Ditya Aprillia Ningtyas (24030112130070)

Alfiyatur Rohmah (24030112140135)

JURUSAN KIMIAFAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

2014

 KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat-Nya maka

penyusun dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Pemanfaatan Enzim Papain dari Daun

Pepaya sebagai Pestisida Alam”. Penyusunan makalah ini merupakan salah satu tugas dan

persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Kimia Pestisida di Universitas Diponegoro.

Dalam penyusunanan makalah ini, penyusun menyampaikan ucapan terima kasih yang

kepada :

1. Bapak Dr. Khairul Anam, M.Si, selaku dosen pengampu pada mata kuliah Kimia

Pestisida.

2. Rekan-rekan yang mengikuti perkuliahan Kimia Pestisida.

3. Semua pihak yang ikut membantu penyusunan Makalah “Pemanfaatan Enzim Papain dari

Daun Pepaya sebagai Pestisida Alam”.

Dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan, baik pada teknis penulisan

maupun materi, mengingat kemampuan yang dimiliki penyusun. Untuk itu kritik dan saran dari

semua pihak sangat penyusun harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Semoga

makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca umumnya dan bagi penyusun khususnya.

Semarang, Mei 2014

Tim Penyusun

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam praktiknya, industri pertanian sangat membutuhkan pestisida. Pestisida

merupakan bahan bersifat racun yang digunakan untuk mengendalikan Organisme

Pengganggu Tanaman (OPT). Namun industri pertanian juga tetap harus mengupayakan

keseimbangan ekosistem yang kerjasama lintas sektor dengan Badan Lingkungan Hidup

(BLH). Hal ini menuntut industri pertanian untuk dapat menggunakan teknologi pertanian

yang ramah lingkungan, misalnya dengan memanfaatkan bahan-bahan alami untuk

mengusir atau menghalau Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) yang menyerang

tanaman tanpa harus mematikannya, sehingga siklus keseimbangan ekosistem masih tetap

terjaga.

Namun, yang terjadi saat ini masih banyak masalah pada industri pertanian terkait

penggunaan pestisida. Industri pertanian dan petani lokal sangat bergantung pada

penggunaan pestisida sintesis. Akibatnya, hasil yang diperoleh justru sering

meningkatkan populasi jasad Organisme Pengganggu Tanaman (OPT), sehingga tujuan

penyelamatan kerusakan tidak tercapai. Bahkan ditemukan beberapa hama yang justru

resisten terhadap penggunaan pestisida yang selanjutnya mendorong penggunaan

pestisida dengan dosis yang lebih tinggi dan begitu seterusnya. Kondisi demikian dapat

mencemari lingkungan dan merusak keseimbangan ekosistem karena menjadikan hama

resisten dan jumlahnya menjadi berkali lipat. Semua hal ini sering terjadi, karena kurang

pengetahuan dan perhitungan tentang dampak penggunaan pestisida  kimiawi atau

sintesis.

Cukup tingginya dampak negatif dari penggunaan pestisida kimiawi, mendorong

berbagai usaha untuk menekuni pemberdayaan atau pemanfaatan pestisida alami sebagai

alternatif pengganti pestisida kimiawi. Dalam aplikasi pestisida nabati dapat

memanfaatkan musuh alami hama yang dimiliki oleh berbagai bahan alami yang tersedia.

Salah satunya adalah ekstrak daun pepaya. Dari berbagai aspek ekonomis, kemudahan,

serta rendahnya bahaya keracunan dan residu pestisida yang menjadikan daun pepaya

sebagai teknologi sederhana alternatif untuk digunakan sebagai pestisida.

1.2 Rumusan Masalah

1) Apa yang dimaksud dengan pestisida alami ?

2) Apa yang dijadikan sebagai insektisida bahan alam serta bahan aktif yang ada

pada insektisida tersebut ?

3) Apa saja organisme sasaran dan tanaman yang dilindungi ?

4) Bagaimana cara pembuatan dan cara aplikasi insektisida alami tersebut?

5) Bagaimana pembuktian khasiat insektisida alami tersebut ?

6) Bagaimana mekanisme kerja insektisida pada OPT ?

7) Apa saja efek samping yang ditimbulkan dari enzim papain ? Bagaimana cara

pencegahannya ?

8) Apa saja keunggulan dan kelemahan dari pestisida daun pepaya ?

1.3 Tujuan

1) Menjelaskan pengertian pestisida alami.

2) Menjelaskan insektisida bahan alam dari daun papaya serta bahan aktif yang ada

pada insektisida tersebut.

3) Menjelaskan organisme sasaran dan tanaman yang dilindungi.

4) Menjelaskan cara pembuatan dan cara aplikasi insektisida dari daun papaya.

5) Menjelaskan pembuktian khasiat insektisida dari daun papaya.

6) Menjelaskan mekanisme kerja insektisida pada OPT.

7) Menjelaskan efek samping yang ditimbulkan dari enzim papain dan cara pencegahannya.

8) Menjelaskan keunggulan dan kelemahan dari pestisida daun pepaya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pestisida Alam

Pestisida alami adalah suatu pestisida yang bahan dasarnya berasal dari

alam seperti tumbuhan. Beberapa keunggulan dari pestisida alami, antara lain :

a. mudah terurai di alam dan ramah lingkungan.

b. relatif aman bagi manusia dan ternak karena residunya mudah hilang.

c. dapat membunuh hama/penyakit tanaman (ekstrak daun pepaya, tembakau, biji

mahoni, dsb).

d. sebagai pengumpul/perangkap hama tanaman (tanaman orok-orok, temblek

ayam).

e. bahan baku mudah didapat dan ekonomis.

f. dosis yang digunakan tidak mengikat dan beresiko dibandingkan dengan

penggunaan pestisida sintetis.

g. merupakan pemecahan masalah hama jangka pendek/cepat (Anonim, 2010).

2.2 Pepaya

Pepaya merupakan tanaman buah berupa herba dari famili Caricaceae yang

berasal dari Amerika Tengah dan Hindia Barat bahkan kawasan sekitar Mexsiko dan

Coasta Rica. Tanaman pepaya banyak ditanam orang, baik di daeah tropis maupun

sub tropis. di daerah-daerah basah dan kering atau di daerah-daerah dataran dan

pegunungan (sampai 1000 m dpl). Buah pepaya merupakan buah meja bermutu dan

bergizi yang tinggi (Prihatman, 2000).

Dalam sistematika tumbuhan pepaya dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Class : Dicotyledonae

Ordo : Cistales

Famili : Caricaceae

Genus : Carica

Spesies : Carica papaya L.

Nama lokal : Pepaya (Tjitrosoepomo, 2004).

Gambar 2.1. Tanaman pepaya (Carica papaya L.)

2.2.1 Daun Pepaya

Daun pepaya memiliki kandungan kimia seperti enzim papain,

alkaloid karpaina, pseudo-karpaina, glikosid, karposid, sakarosa,

dekstrosa, dan levulosa (Permadi, 2006).

Gambar 2.2 Daun Carica papaya L.

2.1.2 Papain

Papain adalah suatu zat (enzim) yang dapat diperoleh dari getah tanaman pepaya dan buah pepaya muda. Getah pepaya mengandung sebanyak 10% papain, 45% kimopapain dan lisozim sebesar 20% (Winarno, 1986). Getah pepaya tersebut terdapat hampir di semua

bagian tanaman pepaya, kecuali bagian akar dan biji. Kandungan papain paling banyak terdapat dalam buah pepaya yang masih muda (Warisno, 2003 ).

Papain adalah enzim hidrolase sistein protease yang ada pada getah tanaman papaya, baik di daun, batang maupun buahnya. Getah pepaya mengandung sedikitnya tiga jenis enzim yaitu papain (10%), khimopapain (45%), dan lisozim (20%). Komponen paling aktif dari getah pepaya adalah khimopapain, yaitu enzim yang mampu menggumpalkan susu dan mengempukkan daging (Maggy, 1992)

Berdasarkan sifat-sifat kimianya, papain digolongkan sebagai protease sulfhidril (Muchtadi et al, 1992). Papain mengandung 212 asam amino dalam suatu rantai polipeptida dan berikatan silang dengan tiga jembatan disulfida (Kalk, 1975). Papain memiliki 6 gugus sulfhidril, tetapi hanya dua gugus sulfhidril y ang aktif. Gugus sufhidril ini mengandung unsur sulfur sekitar 1,2%. Dimana rantai ikatan tersebut tersusun atas arginin, lisin, leusin, dan glisin dengan sistein-25 tempat gugus aktif thiol (-SH) essensial, yang membentuk sebuah rantai peptida tunggal dengan bobot molekul 21.000 - 23.000 g/mol (Harrison et al, 1997).

Aktivitas enzim papain cukup spesifik karena papain hanya dapat mengkatalisis proses hidrolisis dengan baik pada kondisi pH serta suhu dalam kisaran waktu tertentu. Papain mempunyai pH optimum 7,2 pada substrat BAEE (benzoil arginil etil ester), pH 12 6,5 pada substrat kasein, pH 7,0 pada albumin dan pH 5,0 pada gelatin (Muchtadi et al., 1992). Suhu optimal papain sendiri adalah 50-60o C. Papain relatif tahan terhadap suhu, bila di bandingkan dengan enzim proteolitik lainnya seperti bromelin dan lisin (Winarno, 1986).

Gambar 2.3 Struktur Enzim Papain

2.3 Organisme Sasaran dan Tanaman yang dilindungi

Organisme sasaran dari pestisida nabati daun pepaya ini efektif untuk mengendalikan ulat dan hama penghisap (Sudarmo, 2005). Pestisida alami dari ekstrak daun pepaya memiliki beberapa manfaat, antara lain dapat digunakan untuk mencegah hama seperti aphid, rayap, hama kecil, dan ulat bulu serta berbagai jenis serangga (Nugroho, 2012). Pestisida ini bekerja sebagai penolak (repellent) dan bersifat sebagai insektisida, fungisida, dan rodentisida (Setiawati et al., 2008).

Pemanfaatan enzim papain sudah digunakan untuk memberantas hama pada tanaman cabai (Capsicum annum L.) dan tanaman kunyit (Curcuma domestica val..). Tanaman cabai yang diberi perlakuan dengan pestisida dari enzim papain dapat terlindungi karena enzim papain tersebut dapet menurunkan aktivitas makan dari ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete).

2.4 Cara Pembuatan dan Cara Aplikasi Insektisida Alami

Metode Pembuatan menurut Setiawati, et al., (2008),adalah sebagai berikut :

2.5

Pembuktian Khasiat Insektisida dari Daun Papaya

Pengamatan dilakukan setelah mengaplikasikan botol 1, botol 2, dan botol

3 ke masing-masing tanaman Kunyit (Curcuma domestica val..) terhadap

perubahan tingkah laku hama ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete) dan

waktu respon setelah penyemprotan pada pukul 15.00 dengan batasan pengamatan

selama 1 jam.

Tabel Hasil Pengamatan Perubahan Tingkah Laku dan Waktu Respon

Ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete) dengan perlakuan botol 1,

botol 2, dan botol 3 waktu respon untuk menghindar dari lokasi dimana mendapat

penyemprotan langsung sangat cepat, yaitu 1 detik setelah perlakuan masing-

masing. Hal ini dikarenakan bentuk pestisida nabati yang cairan, sehingga ulat

daun (Handeuleum doleschallia polibete) menjauh dari lokasi yang menjadi basah

karena penyemprotan langsung.

Ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete) tidak menunjukkan

perubahan tingkah laku yang berarti dalam 1 jam setelah penyemprotan.

Sedangkan ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete) dengan perlakuan pada

variabel botol 2 menunjukkan menurunnya aktifitas, yaitu gerakan tubuh yang

pada awalnya bergerak aktif menjadi terlihat lemas atau bergerak pasif pada detik

ke 2215 setelah penyemprotan (36 menit 55 detik). Dan ulat daun (Handeuleum

doleschallia polibete) dengan perlakuan botol 3 juga menunjukkan menurunnya

aktifitas, yaitu gerakan tubuh yang pada awalnya bergerak aktif menjadi terlihat

Respon__

Perlakuan

Bergerak

Menghindar

Aktifitas

Melemah

Mati

Botol 1 60’’ - -

Botol 2 60’’ 2215’’ -

Botol 3 60’’ 1387’’ -

lemas atau bergerak pasif pada detik ke 1387 setelah penyemprotan (23 menit 7

detik). Namun untuk kematian ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete)

belum terlihat dalam 60 menit (1 jam) pengamatan. Hal ini menunjukkan bahwa

ekstrak daun pepaya yang diaplikasikan memberikan pengaruh terhadap perilaku

ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete) dan dapat menurunkan aktifitas dari

ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete).

Untuk melihat penurunan fungsi sistemik tubuh membutuhkan waktu

pengamatan lebih dari 60 menit (1 jam) dan perlakuan lebih dari 1 kali

penyemprotan. Hal ini dapat disimpulkan bahwa pestisida nabati Carica papaya

L. Memberikan efek utama yaitu melemahkan dengan waktu respon dibawa 1

jam.

2.6 Mekanisme Kerja Insektisida pada OPT

Senyawa papain merupakan racun kontak yang masuk ke dalam tubuh

serangga melalui lubang-lubang alami dari tubuh serangga. Setelah masuk, racun

akan menyebar ke seluruh tubuh serangga dan menyerang sistem saraf sehingga dapat

menganggu aktivitas serangga dan serangga akan mati. Setelah itu senyawa papain

juga bekerja sebagai racun perut yang masuknya melalui alat mulut pada serangga

(stilet), dengan mengisap cairan pada tanaman cabai (Capsicum annum L.) yang telah

disemprot dengan ekstrak daun pepaya. Kemudian cairan tersebut masuk lewat

kerongkongan serangga dan selanjutnya masuk ke saluran pencernaan serangga yang

akan meyebabkan terganggunya akivitas makan ulat daun (Handeuleum doleschallia

polibete), sehingga menurunnya aktivitas makan ulat daun (Handeuleum doleschallia

polibete) secara perlahan-lahan dan mati. Hal ini didukung oleh pendapat Trizelia

(2001), residu pestisida menyebabkan aktivitas makan serangga menurun bahkan

dapat terhenti. Selain itu, serangga juga menunjukkan penurunan akitivitas gerakan

seperti dari cepat menjadi lambat dan akhirnya mati.

2.7 Efek Samping Enzim Papain pada Manusia dan Cara Pencegahannya

Enzim papain memiliki dampak negatif pada penggunanya jika terpapar

secara langsung diantaranya

1) Iritasi mulut

2) Alergi

3) Peradangan perut

4) Kerongkongan atau usus

5) Papain juga dapat berinteraksi negatif terhadap obat-obatan tertentu

dan menimbulkan risiko kesehatan yang lebih serius bagi sebagian

manusia

Cara pencegahan bagi aplikator atau penggunanya diantaranya

1) Memakai sarung tangan

2) Menggunakan masker

2.8 Keunggulan dan Kelemahan dari Pestisida Daun Pepaya

Pestisida alami adalah suatu pestisida yang bahan dasarnya berasal dari alam,

misalnya tumbuhan. Salah satu contoh dari pestisida alami adalah pestisida yang

berasal dari daun papaya. Jenis pestisida ini mudah terurai di alam, sehingga tidak

mencemarkan lingkungan dan relatif aman bagi manusia dan hewan ternak karena

residunya akan terurai dan mudah hilang. Secara umum, keuntungan yang diperoleh

dari jenis pestisida ini antara lain murah dan dapat dibuat sendiri oleh para petani,

relative aman terhadap lingkungan, tidak menyebabkan keracunan pada tanaman,

tidak mengalami resistensi atau sulit menimbulkan kekebalan terhadap hama,

kompatibel digabung dengan cara pengendalian hama yang lain, menghasilkan

produk pertanian yang sehat karena bebasresidu dari bahan kimia, dosis yang

digunakan tidak terlalu mengikat dan beresiko dibandingkan dengan penggunaan

pestisida sintesis (Anonim, 2010).

Selain mempunyai keuntungan, pestisida ini juga mempunyai beberapa

kelemahan yaitu daya kerja yang relative lambat, tidak mrmbunuh jasad sasaran

secara langsung, tidak tahan terhadap sinar matahari langsung, kurang praktis, tidak

bertahan lama, dan berbau menyengat (Anonim, 2010).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Pestisida alami adalah suatu pestisida yang bahan dasarnya berasal dari

alam seperti tumbuhan.

2. Insektisida bahan alam dari daun papaya dengan bahan aktifnya yaitu enzim

papain.

3. Organisme sasaran dari pestisida nabati daun pepaya ini efektif untuk

mengendalikan ulat, hama penghisap, aphid, rayap, hama kecil, dan ulat bulu serta

berbagai jenis serangga. Pemanfaatan enzim papain sudah digunakan untuk

memberantas hama pada tanaman cabai (Capsicum annum L.) dan tanaman kunyit

(Curcuma domestica val..).

4. Metode dari pembuatan pestisida alami dari daun pepaya adalah ekstraksi, ekstrak

daun papaya tersebut kemudian ditambahkan bahan lain, dan dapat diaplikasikan

dengan car disemprotkan pada tanaman yang terserang hama.

5. Pembuktian khasiat pemanfaatan enzim papain sudah digunakan untuk

memberantas hama pada tanaman cabai (Capsicum annum L.) dan tanaman kunyit

(Curcuma domestica val..). dimana enzim papain ini dapat menurunkan aktivitas

makan dari ulat daun (Handeuleum doleschallia polibete).

6. Senyawa papain merupakan racun kontak yang masuk ke dalam tubuh serangga

melalui lubang-lubang alami dari tubuh serangga yang akan menyerang sistem

sarafnya.

7. Pestisida daun papaya memiliki keunggulan dan kelemahan.

3.2 Saran

Sebaiknya pestisida nabati ini dimanfaatkan secara optimal sebagai salah satu

teknologi alternatif ramah lingkungan untuk mengusir hama. Karena penggunaan

pestisida nabati lebih aman digunakan dari pada pestisida kimia. Disamping itu harganya

relatif lebih murah dan lebih efisien jika dibandingkan dengan pestisida kimia karena bisa

dibuat secara mandiri oleh pelaku bercocok tanam.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010, Tanaman Untuk Pestisida Alami, Java Organic Farms, Jakarta.

Harrison, M.J. 1997. Catalytic Mechanism of The Enzyme Papain. Prediction a Hybrid

Quantum Mechanical or Molecular Mechanical Potential. Journal of American

Chemical Society Vol 119:12885 – 12291.

Kalk, 1975, Magnetic Relaxation in Protein Studies of Papain, Gronigen

Maggy T. Suhartono,. 1992, Protease, ITB Press, Bandung.

Muchtadi, dkk., 1992, Enzim Dalam Industi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan

Gizi, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Nugroho, Asih., 2012, Pestisida Daun Pepaya

http://greenleaf198311212011012009.blogspot.com/2012/11/pestisida-daun-

pepaya.html, diakses pada tanggal 03 Maret 14.

Permadi, Adi, 2006, Tanaman Obat Pelancar Air Seni, Penebar Swadaya, Jakarta.

Prihatman, Kemal, 2000, Pepaya (Cacarica papaya, L). www.ristek.go.id, diakses pada tanggal

03 Maret 2014.

Sudarmo, S., 2005, Pestisida Nabati Pembuatan dan Pemanfaatannya, Karnisius, Yogyakarta.

Setiawati, W., dkk, 2008, Tumbuhan Bahan Pestisida Nabati dan Cara Pembuatannya untuk

Pengendalian Organisme Pengganggu Tumbuhan (OPT), Balai Penelitian Tanaman

Sayuran, Bandung.

Tjitrosoepomo, G., 2004, Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta), Cetakan kedelapan, UGM

Press, Yogyakarta.

Warisno, 2003, Budidaya Pepaya, Kanisius, Yogy akarta

Winarno, F.G., 1986, Enzim Pangan, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

Trizelia, 2001, Pemanfaatan Bacillus thuringiensis Untuk Mengendalikan Hama Plutella

xylostella Linn. Sumber : http;/rudyct, Tripod com/sem 1-612/trizelia.htm.