Anti Nyamuk Ampuh Pengganti DEET Berasal dari Bakteri Ulat

Anti Nyamuk Ampuh Pengganti DEET Berasal dari Bakteri Ulat

Selama ini obat anti nyamuk yang biasa digunakan dalam produk-produk anti-nyamuk menggunakan bahan kimia seperti DEET (N,N-Diethyl-3-methylbenzamide) dan picaridin. DEET sebenarnya cukup aman untuk digunakan, akan tetapi paparan jangka panjang terhadap DEET juga dapat memberikan konsekuensi yang tidak baik untuk tubuh seperti misalnya kemungkinan timbulnya penyakit saraf, kanker, dan iritasi kulit. DEET juga dikabarkan mulai menurun efektivitasnya yang disebabkan oleh menurunnya respon efektivitas nyamuk terhadap DEET. Sebagian besar nyamuk–terutama penyebab penyakit demam berdarah, penyakit kuning, dan chikungunya—bahkan diindikasikan telah memiliki kekebalan terhadap senyawa kimia tersebut. Hal ini mendorong para ilmuwan akhirnya berusaha mencari alternatif baru pengganti DEET.

APA ITU DEET?

DEET merupakan bahan aktif yang terkandung di dalam produk-produk penolak nyamuk yang banyak dijual di pasaran, dan umumnya digunakan dalam konsentrasi 5% hingga paling tinggi 98%. DEET pertama kali dikembangkan oleh kelompok militer Amerika Serikat dan mulai diproduksi secara komersil pada tahun 1957.

Adapun struktur kimia dari DEET (N,N-Diethyl-3-methylbenzamide) adalah sebagai berikut:

DEET disintesis menggunakan bahan kimia asam fenilasetat (R-COOH) dan tionil klorida (SOCl2) melalui 2 tahapan: 1) Asam fenilasetat direaksikan dengan tionil klorida untuk menghasilkan asil klorida, dalam persamaan reaksi:

R-COOH + SOCl2 → R-C(O)Cl + SO2 + HCl

2) Asil klorida (R-C(O)Cl) kemudian direaksikan dengan amina (HNR’2), sehingga menghasilkan amida, dalam persamaan:

R-C(O)Cl + HNR’2 → R-C(O)NR’2 + HCl

3) Sintesis DEET secara keseluruhan dapat dilihat dalam persamaan reaksi berikut:

R-COOH + HNR’2 → R-C(O)NR’2

SENYAWA ANTI NYAMUK BARU PENGGANTI DEET

Baru-baru ini, kelompok peneliti dari Universitas Wisconsin-Madison menemukan sumber anti nyamuk terbaru yang dapat menjadi kandidat pengganti DEET. Senyawa anti nyamuk terbaru ini pun berasal dari sumber yang tidak biasa, yakni: bakteri. Senyawa yang diberi nama fabclavin ini diekstraksi dari bakteri Xenorhabdus budapestensis yang bersimbiosis dengan ulat Steinernema bicornutum, dan terbukti efektif menangkal nyamuk penyebab demam berdarah, malaria, Zika, dan chikungunya seperti Aedes aegypti, Anopheles gambiae dan Culex pipiens. Senyawa fabclavin ini juga diketahui hanya dibutuhkan dalam dosis 8 kali lebih rendah dibandingkan dosis DEET pada umumnya. Sehingga secara tidak langsung nilai produk obat anti nyamuk yang menggunakan fabclavin akan jauh lebih murah dibandingkan produk anti nyamuk berbasis DEET.

Penemuan kandidat baru obat anti nyamuk ini dilakukan oleh Prof. Susan Paskewitz dan Dr. Mayur Kajla dari Universitas Wisconsin-Madison, Amerika Serikat. Penelitian tersebut awalnya dilakukan oleh Que Lan yang mencoba mencari kandidat anti nyamuk. Akan tetapi setelah beliau meninggal pada tahun 2014, Paskewitz dan Kajla meneruskan proyek penelitian tersebut dan mencoba mengidentifikasi senyawa kimianya.

Dr. Kajla kemudian mendesain eksperimen untuk menguji kemampuan penangkal yang berasal dari bakteri tersebut dengan cara memodifikasi sistem makan si nyamuk. Ia membuat membran yang menyerupai kulit manusia dan mengisinya dengan cairan berwarna kemerahan sehingga mirip dengan darah manusia atau hewan. Membran tersebut kemudian dilapisi dengan kain yang direndam menggunakan ekstraksi senyawa bakteri tadi. Setelah membiarkan nyamuk makan di membran tersebut selama 30 menit, Dr. Kajla lalu membekukan nyamuk-nyamuk tersebut dan memeriksa jumlah nyamuk yang di dalam perutnya berisi cairan darah tadi. Ternyata, nyamuk sama sekali tidak menghisap cairan yang berasal dari membran berlapis fabclavin. Ini membuktikan bahwa senyawa fabclavin sama sekali tidak disukai oleh nyamuk.

Hasil pengujian senyawa ekstraksi bakteri Xenorhabdus budapestensis (Xbu) terhadap nyamuk Culex pipiens, Anopheles gambiae, dan Aedes aegypti yang menghisap cairan (merah) dengan yang tidak menghisap cairan (abu-abu)

Prof. Paskewitz dan Dr. Kajla saat ini tengah melakukan pengujian fabclavin terhadap kultur sel manusia. Jika penelitian tersebut berhasil dan dianggap aman untuk digunakan, maka bisa jadi di masa depan nanti produk-produk obat anti nyamuk yang kita gunakan akan mengandung formulasi yang berbeda dan jauh lebih baik, guys!

Referensi:

  • Habeck, J.C., Diop, L., Dickman, M. 2010. Synthesis of N,N-Diethyl-3-Methylbenzamide (DEET): Two ways to the same goal. Journal of Chemical Education, 87(5): 528-529.
  • Kajla, M.K., Barrett-Wilt, G.A., dan Paskewitz, S. 2018. Bacteria: A novel source for potent mosquito feeding-deterrents. bioRxiv, 424788.
  • Tyrrell, K.A. 2019. A new kind of mosquito repellent that comes from bacteria. University of Wisconsin-Madison News. http://www.news. wisc.edu.

Berbagi Bakteri Bersama Pasangan

Berbagi Bakteri Bersama Pasangan

Hidup bersama dan berumah tangga bukan hanya masalah berbagi suka dan duka, akan tetapi juga berbagi bakteri. Hidup kita tidak terlepas dari bakteri, 1 kg dari berat badan kita adalah bakteri dan tersebar di berbagi tempat di tubuh kita. Bahkan secara genetis, 99% dari kita adalah bakteri dan 1% adalah manusia [1].

Gambar kultur bakteri (Foto: CNN Indonesia)

Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Open Access bernama mSystems dari American Society for Microbiology meneliti bakteri-bakteri dari pasangan yang hidup bersama [2]. Terdapat 10 pasangan  yang diambil contoh bakteri dari 17 daerah kulit. Daerah berminyak meliputi kelopak mata, hidung, badan, dan punggung. Sedangkan daerah kering, seperti telapak tangan dan daerah lembab seperti lubang hidung, ketiak, pusar, paha dan telapak kaki. Para relawan diminta untuk menggosokkan kulit beberapa bagian tubuh tersebut menggunakan busa steril beberapa kali. Bakteri yang ada pada busa steril ini kemudian diekstrak DNA-nya untuk dianalisis lebih jauh.

Hasil penelitian menemukan bahwa telapak tangan memiliki kandungan bakteri yang lebih beragam dibandingkan dengan bagian tubuh lain dimungkinkan karena lebih banyak bersentuhan langsung dengan lingkungan. Sedangkan paha dan kelopak mata adalah bagian tubuh yang memiliki kesamaan dengan bakteri lain karena bagian ini jarang bersentuhan langsung dengan lingkungan sekitar. Dari sisi jenis kelamin, bakteri pada perempuan lebih beraneka dibandingkan dengan bakteri pada laki-laki yang mungkin disebabkan oleh perbedaan kondisi tubuh seperti derajat keasaman (pH). Perbedaan terutama pada bagian paha, sehingga dengan melihat jenis bakterinya, maka bisa diprediksi jenis kelamin sumbernya. Analisis lain adalah gaya hidup. Mereka yang mengkonsumsi alkohol memiliki bakteri yang kurang beragam. Mereka yang menghabiskan minimal 4 jam di luar ruangan memiliki bakteri yang lebih beragam sedangkan mereka yang memelihara binatang seperti anjing memiliki keanekaragaman bakteri terutama di lubang hidung dan paha.

Lebih menarik lagi, pasangan memiliki kesamaan bakteri sekitar 86%. Bagian tubuh yang paling banyak memiliki kesamaan adalah kaki, badan, pusar dan kelopak mata. Kemiripan ini dapat disebabkan oleh pemakaian bersama barang-barang atau karena bersentuhan langsung. Penelitian ini memiliki keterbatasan jumlah relawan yang dianalisis, sehingga perlu penelitian lebih lanjut untuk memberikan hasil yang lebih valid.

Daftar Pustaka:

[1] Bassler, B., 2009, “The Secret, Social Lives of Bacteria”, TED Talk

[2] Ross, A. A. dkk, 2017, “The Skin Microbiome of Cohabiting Couples”, mSystems 2 (4), e00043-17

Larva Pemakan Plastik, Solusi Menggunungnya Sampah.

15693-worms_news
Larva kumbang hitam diantara Styrofoam

Larva pemakan plastik, solusi menggunungnya sampah.

Oleh Abdul Halim

Sampah merupakan masalah yang belum terpecahkan hingga saat ini terutama sampah plastik. Membakar sampah memang mengurangi sampah di tanah namun, justru memberikan masalah baru seperti pencemaran udara.

Penelitian yang dilakukan para ahli dari Stanford bekerja sama dengan peneliti dari Cina menemukan bahwa larva dari kumbang hitam dapat menghancurkan berbagai tipe plastik.

Peneliti dari Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Wei-Min Wu, menemukan larva yang mampu bertahan hidup dalam Polystyrene, salah satu jenis plastik. Bakteri dalam usus larva ini menguraikan plastik selama proses pencernaan.

Kumbang hitam

Penemuan ini telah dipublikasikan di Jurnal Imiah Environmental Science and Technology dalam 2 bagian dan merupakan yang pertama kali memberikan penjelasan detail tentang penguraian plastik dalam usus hewan. Mengerti bagaimana bakteri dalam usus larva kumbang hitam mencerna plastik memberikan harapan baru untuk menyelamatkan lingkungan dari limbah plastic.

“Penemuan kita membuka pintu baru dalam penyelesaian masalah polusi plastik” kata Wu.

“Kadang, ilmu pengetahuan mengagetkan kita. Ini sebuah kejutan” kata Craig Criddle, seorang professor dari Teknik Sipil dan Lingkungan yang juga membimbing penelitian Wu dan para peneliti lainnya di Stanford.

Dalam percobaan laboratorium, 100 larva kumbang hitam memakan antara 34 sampai 39 miligram Styrofoam, sekitar satu butir, per hari. Dalam 24 jam, larva mengeluarkan kotoran berupa gumpalan plastik sisa dalam bentuk fragmen-fragmen terurai yang mirip dengan kotoran kelinci. Larva yang makan styrofoam sama sehatnya dengan larva yang makan seperti biasa, kata Wu, dan kotorannya tampak aman untuk digunakan sebagai kompos pertanian.

Pada penelitian sebelumnya Waxworm, sebuah larva dari ngengat India, memiliki mikroba dalam ususnya yang dapat menguraikan Polyethylene, jenis plastik yang digunakan untuk kresek sampah. Namun, penelitian tentang larva kumbang hitam ini sangat signifikan karena Styrofoam dinilai lebih bermasalah terhadap lingkungan.

Para peneliti yang dipimpin oleh Criddle juga meneliti bakteri yang mampu menguraikan Polypropylene (plastik yang banyak digunakan dalam industri mulai pakaian sampai komponen otomotif) microbead dan bioplastik (plastik yang dibuat dari bahan terbarukan seperti jagung atau biogas).

Penelitian tentang penguraian plastik memang menarik terutama sampah plastik di laut yang merusak aneka biota laut mulai dari ikan, burung hingga terumbu karang. Pengembangan bakteri untuk aplikasi penguraian sampah di laut menjadi tantangan tersendiri bagi para ilmuan.

Ref:

http://news.stanford.edu/news/2015/september/worms-digest-plastics-092915.html