Insektisida merupakan zat kimia yang digunakan untuk membasmi serangga seperti nyamuk, kutu, kecoa, maupun serangga penggigit lainnya. Dalam rumah tangga, insektisida umumnya kita gunakan dalam bentuk semprotan anti-nyamuk dan kecoa maupun sebagai obat pembasmi kutu rambut. Namun, DEET (diethyltoluamide) yang terkandung dalam produk insektisida saat ini terbukti kurang aman bagi kesehatan, efektivitasnya juga sudah mulai menurun akibat resistensi serangga terhadap senyawa tersebut. DEET serta senyawa pembasmi serangga lainnya memberikan konsekuensi jangka panjang yang berbahaya apabila terhirup oleh manusia, apalagi untuk dikonsumsi.
Insektisida dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti kerusakan saraf, iritasi kulit dan mata, hingga kanker. Saat ini para peneliti sedang berusaha mencari kandidat-kandidat senyawa yang dapat digunakan sebagai pengganti DEET.
Baru-baru ini, sebuah perusahaan bioteknologi yang berlokasi di Reinach, Switzerland, telah berhasil meluncurkan suatu produk pembasmi serangga yang aman untuk dikonsumsi manusia. Produk yang diberi nama “NootkaShield” ini dapat menandingi kemampuan DEET dalam membasmi serangga (seperti nyamuk, kutu, dan serangga penggigit lainnya).
Aromanya yang harum dan rasanya yang mirip seperti jeruk bali membuat senyawa insektisida ini lebih disukai oleh para konsumen daripada produk-produk yang menggunakan DEET maupun senyawa pembasmi serangga lainnya.
NootkaShield merupakan produk insektisida yang memanfaatkan senyawa nootkatone. Senyawa nootkatone merupakan suatu senyawa yang terkandung di dalam kulit jeruk bali dan pohon cedar kuning Alaska (Cupressus nootkatensis). Senyawa nootkatone biasanya ditambahkan ke dalam formulasi minuman soda dan parfum karena mampu memberikan rasa dan aroma jeruk bali yang sedap. Namun, keberadaan senyawa ini dalam tanaman-tanaman tersebut sangatlah sedikit. Untuk memperoleh satu liter larutan nootkatone saja membutuhkan sekitar 400.000 buah jeruk bali, dan satu liter larutan nootkatone murni dihargai senilai $4.000. Hal ini dianggap terlalu mahal dan kurang ramah lingkungan bagi industri yang ingin memanfaatkan senyawa ini sebagai pembasmi serangga, mengingat larutan tersebut diperlukan dalam jumlah yang besar untuk dapat dijadikan produk insektisida.
Untuk mengatasi keterbatasan ini, perusahaan biotek Evolva membuat suatu terobosan baru dalam bidang bioteknologi agar dapat memproduksi senyawa ini dalam skala besar. Sel khamir (yeast) dipilih sebagai pabrik biologis yang akan memproduksi senyawa-senyawa ini. Awalnya, gen sel khamir tersebut dimanipulasi sedemikian rupa sehingga menghasilkan enzim kunci yang dapat memodifikasi jalur metabolisme sel untuk menghasilkan nootkatone. Sel khamir yang telah direkayasa ini kemudian ditumbuhkan di media gula (sebagai sumber karbon) melalui proses fermentasi. Selanjutnya, proses ini disempurnakan oleh Evolva secara semisintetik dengan menyisipkan gen dari tanaman thistle ke dalam gen sel khamir Saccharomyces cerevisiae. Sel khamir akan memproduksi valencene, suatu senyawa intermediet dari nootkatone. Valencene dioksidasi secara kimiawi dan dimurnikan hingga akhirnya menghasilkan 99% senyawa nootkatone murni dengan struktur kimia yang identik dengan ekstrak aslinya.
Metode ini ternyata jauh lebih efektif dan murah dalam memproduksi senyawa kimia dalam skala besar. Bila menggunakan metode sintesis kimia konvensional, prosesnya akan sangat rumit dan kurang efisien. Hanya 50% dari ekstrak tersebut yang dapat dimanfaatkan, dan 50% sisanya harus dibuang.
Sintesis nootkatone dari sel khamir telah membuka jalan untuk penemuan senyawa-senyawa baru yang berasal dari tanaman sehingga dapat menghasilkan insektisida-insektisida yang lebih ramah lingkungan, dan tidak berbahaya bagi manusia (biofriendly). Sebagai permulaan, senyawa nootkatone ini akan ditambahkan ke dalam formulasi pelembab kulit (lotion), sabun, sampo, serta obat kutu sapi sehingga dapat melindungi manusia maupun hewan dari gangguan serangga penggigit penyebab penyakit. Kedepannya diharapkan senyawa ini dapat menjadi insektisida efektif pembasmi hama tanaman, sehingga kita tidak perlu lagi khawatir mengenai residu pestisida yang ada pada buah dan sayuran yang kita konsumsi.
Referensi
- Center for Disease Control and Prevention (CDC). 2020. Nootkatone: A new active ingredient for developing insecticides and insect repellents. https://www.cdc.gov/ncezid/dvbd/media/dpk-nootkatone.html, diakses pada tanggal 6 Januari 2021.
- Nyffenegger, C., Carvalho, Â., Hansen, K.R., Hansen, E.H., Hansen, J., Amick, J., dan Salerno, G. 2017. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae to harness nature’s valuable compounds. Dalam Monsan et al., Enzyme Engineering XXIV. Perancis: University of Toulouse. <https://dc.engconfintl.org/enzyme_xxiv/30>
- Waltz, E. 2020. A biotech insect repellent, safe enough to eat. Nature Biotechnology, 38: 1368-1369.