## Aktivitas Enzim Monooksigenase pada Larva Culex quinquefasciatus di Kabupaten Brebes
(Activity of Monooxigenase Enzymes in Culex quinquefasciatus in Brebes Regency)
Husnatun Nihayah 1*) , Budi Mulyaningsih 2 , Sitti Rahmah Umniyati 2
1 Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember Jl. Kalimantan 37 Jember 68121 Indonesia
2 Departemen Parasitologi, Fakultas Kedokteran, Kesehatan Masyarakat dan Keperawatan, Universitas Gadjah Mada Jl.Farmako Sekip Utara, Yogyakarta 55281 Indonesia
*) Penulis Korespondensi E-mail: husnatunnihayah@unej.ac.id

## Abstrak
Nyamuk Culex  quinquefasciatus merupakan  salah  satu vektor penular  penyakit  filariasis  bancrofti.  Kabupaten  Brebes adalah salah satu daerah endemik filariasis di Jawa Tengah. Upaya untuk mengurangi angka kejadian filariasis adalah dengan mengendalikan vektor penularnya. Salah satu jenis insektisida yang sering digunakan di kalangan  masyarakat adalah   dari   golongan   permetrin.   Penggunaan   insektisida   dalam   waktu   lama   dapat   memicu   timbulnya   resistensi   pada serangga. Resistensi dari golongan sintetik piretroid dapat diketahui melalui aktivitas enzim monooksigenase. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas enzim monooksigenase pada populasi nyamuk Culex quinquefasciatus di Kabupaten   Brebes.   Nyamuk   sampel   berasal   dari   pemasangan   ovitrap   di   daerah   endemik   dan   nonendemik   filariasis bancrofti di Kabupaten Brebes. Nyamuk dikembangbiakkan di Laboratorium Parasitologi Universitas Gadjah Mada sampai generasi ke dua. Uji aktivitas enzim monooksigenase dilakukan dengan metode yang dilakukan oleh Lee. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan aktivitas enzim monooksigenase pada daerah nonendemik sehingga statusnya menjadi toleran.   Toleran   terhadap   insektisida   sintetik   piretroid   pada   populasi Culex   quinquefasciatus di   daerah   nonendemik filariasis di Kabuaten Brebes disebabkan karena penggunaan insektisida piretroid yang juga digunakan sebagai insektisida pertanian di wilayah penelitian.
Kata Kunci: monooksigenase, Culex quinquefasciatus , Brebes, toleran.

## Abstract
Culex quinquefasciatus mosquito is a vector transmissible bancroftian filariasis. Brebes Regency is one of the endemic areas of filariasus in Central Java. Efforts to reduce the incidence rate of filariasis is by controlling the transmitting vector.one of the insecticide that often used in the community is the permetrin group. The use of insecticides for long time can trigger this insect to resistance. The resistance of sintetic piretroid can be known through the monooksigenase enzyme activity. The puspose of this study was to known the activity of the monooxigenase enzyme in Culex quinquefasciatus mosquito in Brebes Regency. Samples were taken from endemic and nonendemic areas of bancrofti filariasis using ovitrap. The rearing of mosquitoes in the parasitology laboratorium of Universitas Gadjah Mada until the second generation. The monooxigenase enzyme activity test was carried out by Lee’s method. The result showed increase in the activity of the enzyme  monooxigenase  in nonendemic  areas became  tolerant  status. Tolerant  to pyretroid syntetic insecticides  in the population of Culex quinquefasciatus in these area is caused by the use of pyretroid insecticides which are also uses as agricultural insecticides in the study area.
Keywords: monooxigenase, culex quinquefasciatus, brebes, tolerant.

## PENDAHULUAN
Culex   quinquefasciatus ( Cx.   quinquefasciatus ) merupakan salah satu spesies hama di wilayah perkotaan. Spesies ini menjadi vektor penular berbagai jenis penyakit tular vektor pada manusia dan juga gigitannya yang sangat menganggu   manusai.   Berdasarkan   pada   World   Health Organization [1] Cx.   quinquefasciatus merupakan   vektor utama   cacing   parasit Wuchereria   bancrofti ,   penyebab filariasis   bancrofti.   Penyakit   filariasis   adalah   penyakit menular yang diperantarai oleh vektor, penyebabnya adalah cacing filaria yang menyerang saluran dan kelenjar getah bening dan ditularkan melalui gigitan nyamuk betina [2]. Sebanyak   1,3915   juta   orang   diseluruh   dunia   berisiko
tertular filariasis [3]. Tahun 2017 tercatat sebanyak 12.677 penderita   filariasis   di   Indonesia.   Kabupaten   Brebes merupakan   salah   satu   daerah   endemik   filariasis   di   Jawa Tengah. Jumlah penderita filariasis pada tahun 2013 adalah sebanyak   24   penduduk   dengan Incidence   Rate (IR) mencapai   1,35/100.000   penduduk.   Jumlah   tersebut mengalami   peningkatan   dari   tahun   2012,   IR   sebesar 1,32/100.000   penduduk.   Hasil   pemeriksaan  mikroskopis dari Dinas Kesehatan Kabupaten Brebes, pada tahun 2017 terdapat   37   penderita   filariasis   bancrofti.   Daerah   yang termasuk   endemik   filariasis   bancrofti   adalah   Kecamatan Ketanggungan,   sedangkan   daerah   yang   termasuk nonendemik   filariasis   adalah   Kecamatan   Paguyangan   [4] dan [5].
Nyamuk Cx.   quinquefasciatus sebagai   vektor   utama filariasis bancrofti  memiliki habitat  utama di luar rumah, meliputi   sawah,   kolam,   kanal   air,   potongan   bambu   [6], tempat penampungan kotoran, dan bekas kaki hewan ternak [7]. Namun demikian kebiasaan menghisap darah nyamuk Cx. quinquefasciatus tidak berbeda jauh antara diluar rumah dan didalam rumah [8].
Pengendalian penyakit tular vektor secara umum dapat dilakukan dengan melibatkan berbagai kategori seperti dari segi   lingkungan,   mekanik,   kimiawi,   dan   biologi   [3]. Pengendalian   secara   kimiawi   umum   dilakukan   dengan menggunakan   insektisida,   baik   melalui fogging maupun dalam   bentuk   insektisida   rumah   tangga.   Penggunaan insektisida   untuk   mengendalikan   vektor   dalam   jangka panjang dapat menurunkan kepekaan vektor [9]. Selain di rumah   tangga,   insektisida   juga   umum   digunakan   dalam bidang pertanian sebagai pemberantas hama[10].
Mekanisme resistensi suatu vektor pada suatu wilayah dapat   dilakukan   dengan   melakukan   uji   biokimia   untuk mengamati   aktivitas   enzim   detoksifikasi   didalam   tubuh vektor.   Metabolism   senyawa   xenobiotic   didalam   tubuh serangga akan didetoksifikasi oleh enzim monooksigenase. Peningkatan aktivitas enzim monooksigenase menjadi salah satu factor resistensi terhadap insektisida golongan sintetik piretroid [11].
Hasil   penelitian   mekanisme   resistensi   pada Cx. quinquefasciatus yang dilakukan oleh Kusbaryanto di Yogyakarta [12] menunjukkan adanya peningkatan aktivitas enzim esterase. Enzim esterase adalah enzim yang berperan dalam   menghidrolisis   insektisida   golongan   organofosfat. Selain   itu Cx.   quinquefasciatus dari   Benin   juga   telah menunjukkan   adanya   resistensi   terhadap   permetrin, deltametrin dan DDT [13]. Uji biokimia dengan mengamati aktivitas   enzim   merupakan   salah   satu   cara   untuk mengetahui   mekanisme   resistensi   terhadap   insektisida. Enzim   monooksigenase   merupakan   enzim   yang   berperan dalam menghidrolisis insektisida piretroid [14]. Penelitian terkait mekanisme resistensi nyamuk Cx. quinquefasciatus di Kabupaten Brebes belum banyak dilakukan. Oleh karena itu   penelitian   lebih   lanjut   terkait   aktivitas   enzim monooksigenase pada Cx. quinquefasciatus di Kabupaten Brebes   perlu   dilakukan   sebagai   salah   satu   upaya pengendalian filariasis bancrofti. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas enzim monooksigenase pada   larva Cx.   quinquefasciatus yang   berasal   dari Kabupaten Brebes.

## METODE PENELITIAN

## Pengumpulan sampel Nyamuk
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai bulan Juni   2018.   Izin   penelitian   dikeluarkan   oleh   komisi   etik Fakultas   Kedokteran   Kesehatan   Masyarakat   dan Keperawatan Universitas Gadjah Mada (FK-KMK UGM) dengan nomor KE/FK/0074/EC/2018. Uji biokimia untuk mengamati aktivitas enzim dilakukan dengan menggunakan larva instar 4 [15]. Pengambilan sampel dilakukan dengan pemasangan   ovitrap   di   daerah   endemik   dan   nonendemik filariasis bancrofti di Kabupaten Brebes. Daerah endemik diwakili oleh Kecamatan Ketanggungan sedangkan daerah nonendemik   diwakili   oleh   Kecamatan   Paguyangan.
Pemasangan ovitrap di Kecamatan Ketanggungan dilakukan di   Desa   Ketanggungan,   Dukuhturi,   Karangmalang, Tanggungsari, Baros dan Cikeusal Lor. Pemasangan ovitrap di   Kecamatan   Paguyangan   dilakukan   di   Desa   Pakujati, Winduaji   dan   Kretek.   Telur   yang   berhasil   dikumpulkan dikembangbiakkan di Laboratorium Parasitologi FK- KMK UGM.

## Uji Biokimia
Uji   biokimia   dilakukan   dengan   menggunakan   metode Lee [16] dengan larva instar IV awal dari generasi kedua (F2).   Larva   digerus   pada   cawan   porselin   dalam   50  µl akuades,   kemudian   diencerkan  dengan  150  µl   akuades. Homogenate diambil   20  µl   dengan   mikropipet   dan dimasukkan   ke  dalam   mikroplat.   Kontrol   negatif   20  µl larutan   buffer,   kemudian   ditambahkan   80  µl   0,0625   N pospat   buffer.  Sebanyak  25  µl   hidrogn   peroksida   3% ditambahkan ke dalam microplate dan didiamkan selama 2 jam.   Hasil   kemudian   dibaca   dengan   menggunakan microplate reader dengan panjang gelombang 595 nm. Cut off point nilai Optical Density (OD) dihitung dengan rumus nilai rata-rata Absorbance value (AV) kontrol negative + 3SD kontrol negatif. Nilai cut off point dalam penelitian ini adalah 0,132.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pemasangan ovitrap di Kecamatan Ketanggungan menunjukkan   4,28%   positif   telur,   yaitu   di   Desa Karangmalang,   Tanggungsari   dan   Baros.   Ovitrap   positif telur   di   Kecamatan   Paguyangan   sebesar   7,78%,   yaitu   di Desa Pakujati dan Desa Winduaji (Tabel 1). Namun pada proses rearing hanya   diperoleh   tiga   lokasi   yang  berhasil dikembangbiakkan yaitu dari Desa Karangmalang, Pakujati dan   Winduaji.   Dengan   demikian   uji   biokimia   hanya dilakukan   dengan   sampel   yang   berasal   dari   3   lokasi tersebut.
Tabel   1.  Jumlah  dan  persentase   (%)  ovitrap  positif  telur
Culex  sp yang diambil di daerah endemis (Kec. Ketanggungan)   dan   non   endemis   (Kec. Paguyangan)   filariasis   bancrofti   di   Kabupaten Brebes.
No Lokasi Ovitrap Jml Positif telur (n (%)) Daerah endemis filariasis 1 Kec Ketanggungan 70 3 (4,28%) Daerah nonendemis filariasis bancrofti 2 Kec Paguyangan 90 7 (7,78%)
Hasil   uji   biokimia   dari   ketiga   lokasi   tersebut menunjukkan aktivitas enzim yang bervariasi. Sampel larva dari   Desa   Winduaji   menunjukkan   adanya   peningkatan aktivitas   enzim   monooksigenase   sehingga   statusnya menjadi toleran. Sementara sampel larva dari lokasi lainnya masih tergolong rentan (Tabel 2)
Resistensi   merupakan   kemampuan   populasi   serangga untuk bertahan terhadap pengaruh insektisida yang biasanya mematikan   [17].   Terdapat   dua   macam   resistensi   secara umum,   yaitu   resistensi   perilaku   dan   resistensi   fisiologi.
Resistensi   perilaku   merupakan   perubahan   perilaku   pada populasi   sebagai   respon   untuk   menghindari   insektisida. Sedangkan resistensi fisiologi adalah mekanisme bertahan secara biokimia didalam tubuh spesies ketika terjadi kontak dengan   insektisida [18].   Lebih   detail   Liu   (2015) menjelaskan   mekanisme   fisiologia   didalam   tubuh   dapat berupa   peningkatan   detoksifikasi   metabolik   insektisida melalui   overekspresi   gen   atau   amplifikasi   dan   mutasi struktural gen P450, esterase dan Glutation S-Transferase (GST); atau karena adanya penurunan sensitivitas protein target yaitu reseptor AChEs (organofosfat dan karbamat), sodium channels (DDT dan piretroid), dan  γ-aminobutyric acid/GABA   (siklodin   dan   fipronil)   terhadap   insektisida melalui modifikasi atau mutasi [19].
Tabel 2. Hasil Uji Biokimia Lokasi Rata-rata OD Status Daerah endemic filariasis bancrofti Karangmalang 0,089 Rentan Daerah nonendemik filariasis bancrofti Pakujati 0,105 Rentan Winduaji 0,141 Toleran Kontrol positif Laboratorium 0,115 Resisten Kontrol negative Tanpa larva 0,088 Rentan
Cut off point = 0,132
Hasil   uji   biokimia   tidak   menunjukkan   adanya peningkatan   aktivitas   enzim   monooksigenase   secara signifikan   (Tabel   2).   Hanya   yang   berasal   dari   Winduaji yang   mengalami   peningkatan   aktivitas   enzim monooksigenase, itupun baru pada tingkat  toleran, belum resisten.   Namun   demikian   peneliti   tidak   dapat menyimpulkan   secara   pasti   bahwa   nyamuk Cx. quinquefasciatus yang berasal dari Kabupaten Brebes masih rentan   terhadap   permetrin.   Hal   tersebut   dikarenakan resistensi   terhadap   permetrin   terkadang   juga   dikaitkan dengan   aktivitas   enzim   lainnya.   Beberapa   penelitian menunjukkan adanya resistensi insektisida permetrin yang dikaitkan dengan peningkatan aktivitas enzim esterase non spesifik   [20]   dan   [21].   Aktivitas   enzim   monooksigenase secara   umum   terkadang   dikaitkan   dengan   resistensi insektisida   golongan   sintetik   piretroid.   Selain   itu mekanisme resistensi juga bisa melalui adanya mutasi pada gen   protein   target [19].   Namun   demikian   perlu   waspada akan resistensi pada nyamuk Cx. quinquefasciatus , karena hal tersebut juga menunjukkan mulai adanya peningkatan aktivitas enzim monooksigenase, meski masih pada status toleran.   Penggunaan   insektisida   permetrin   yang   tetap dilanjutkan   dikhawatirkan   akan   meningkatkan   aktivitas enzim monooksigenase kembali sehingga statusnya menjadi resisten.
Berdasarkan  wawancara  terpimpin  terhadap  penduduk di lokasi penelitian menunjukkan bahwa masyarakat aktif menggunakan  insektisida rumah tangga  untuk membasmi nyamuk.   Secara   umum   insektisida   rumah   tangga   berasal dari  golongan piretroid, hal  ini juga merupakan  gilongan insektisida yang diizinkan oleh WHO sebagai  insektisida rumah   tangga   [22].   Selain   itu   data   dari   dinas   pertanian
Kabupaten   Brebes   juga   memperlihatkan   beberapa   jenis pestisida   pertanian   yang   juga   berasal   dari   golongan piretroid seperti Agrosiper 100 EC, Buldok 25 EC, Cendrik 100 EC, Fastac 15 EC, Lotsa 50 EC, dan Rizotin 100 EC [23].     Peningkatan   aktivitas   enzim   monooksigenase   dari Kecamatan   Winduaji   dimungkinkan   akibat   penggunaan insektisida   pada   bidang   lainnya   selain   bidang   kesehatan. Hal   tersebut   menyebabkan   adanya   paparan   secara   tidak sengaja terhadap nyemuk Cx. quinquefasciatus .

## KESIMPULAN
Nyamuk Cx.   quinquefasciatus yang   berasal   dari Kabupaten  Brebes  telah mengalami  peningkatan  aktivitas enzim   monooksigenase   hingga   status   toleran.   Sebagai bagian dari saran-saran penelitian, diharapkan masyarakat lebih   bijak   dalam   menggunakan   insektisida   baik   dalam bidang   kesehatan   maupun   bidang   pertanian   karena   hal tersebut   dapat   memicu   penurunan   status   kerentanan nyamuk terhadap insektisida.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti ingin mengucapkan terima kasih kepada Dinas Kesehatan   Kabupaten   Brebes   dan   Dinas   Pertanian Kabupaten   Brebes   atas   bantuannya   melalui   penyediaan data-data   pendukung.   Peneliti   juga   ingin   mengucapkan terima kasih kepada staf Laboratorium Parasitologi Fakultas Kedokteran,   Kesehatan   Masyarakat,   dan   Keperawatan Universitas   Gadjah   Mada   yang   telah   membantu   dalam pelaksanaan uji laboratorium.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] WHO.   Global   programme   to   eliminate   lymphatic filariasis: progress report on mass drug administration, 2010. Weekly Epidemiological Record vol.86, no. 35, pp. 377-388, 2011.
[2] A.  Harpini,   Infodatin:   Menuju   Indonesia   Bebas Filariasis.   Kementerian   Kesehatan   Republik Indonesia. 2018.
[3] World Health Organization. Handbook for Integrated Vector   Management .   World   Health   Organization. 2012.
[4] Dinas Kesehatan Kabupaten Brebes. Profil Kesehatan Kabupaten Brebes 2013 . Dinas Kesehatan Kabupaten Brebes, Brebes, 2014.
[5] Dinas   Kesehatan   Kabupaten   Brebes.   Data   Penderita Filariasis di Kabupaten Brebes. [Tidak dipublikaskan]. Dinak Kesehatan Kabupaten Brebes, Brebes, 2017.
[6] E.J. Muturi,  J. Mwangangi,  J. Shililu, B.G. Jacob,  C. Mbogo,  J.  Githure   and  R.J.  Novak.   Environmental Factors Associated with the Distribution of Anopheles arabiensis and Culex quinquefasciatus in a Rice Agro- ecosystem   in   Mwea,   Kenya. Journal   of   Vector Ecology , vol. 33 no. 1, pp. 56 – 63, 2008.
[7] M.  Mahgoub,  E.  Kweaka,   and  Y.  Himeidan. Characterisation   of   Larval   Habitats,   species composition and factors associated with the seasonal abundance   of   mosquito   fauna   in   Gezira,   Sudan. Infectious Disease of Poverty , vol. 6, no. 23, pp. 1-10, 2017.
[8] E.  Uttah,  G.  Wokem,   and  C.  Okonofua.   The abundance   and   biting   patterns   of Culex quinquefasciatus say   (Culicidae)   in   the   Coastal Region of Nigeria. Hindawi Publishing Corporation ISRN Zoologi , Article ID 640691, 2013.
[9] B.  Kamgang,  S.  Marcombe,  F.  Chandre,  E. Nchoutpouen,  P. Nwane,  J. Etang,  V. Corbel, and  C. Paupy. Insecticide Susceptibility of Aedes aegypti and Aedes   albopictus in   Central   Africa. Journal   of Parasites and Vectors , vol. 4, pp. 1-8, 2011.
[10] Kementerian   Pertanian   RI,   Pestisida   Pertanian   dan Kehutanan   Tahun   2016,   Kementerian   Pertanian   RI. Jakarta, 2016.
[11] C.H.  Walker,  R.   M.  Sibly,  S.P.  Hopkin,   and  D.B. Peakell. Principles   of   Ecotoxicology,   Third   Edition. CRC Press, New Yowk, 2005.
[12] Kusbaryanto, Deteksi Resistensi Insektisida Malation dengan Teknik Noda Kertas Saring pada Larva Culex quinquefasciatus Say (Diptera: Culicidae) di Sleman Daerah   Istimewa   Yogyakarta ,   Tesis   Universitas Gadjah Mada, 2001.
[13] A.  Yadouleton,  K.  Badirou,  R.  Agbanrin,  H.  Jost,  R. Attolou, R. Srinivasan, G. Padonou, and M. Akogbeto, Insecticide   Resistance   Status   in Culex
quinquefasciatus in Benin. Journal of Parasites and Vectors , vol. 8 no.1, pp. 1 – 6, 2015.
[14] D.  Widiastuti,  S.  Sunaryo,  N.  Pramestuti,   dan  M. Martini.   Aktivitas   Enzim   Monooksigenase   pada Populasi   Nyamuk Aedes   aegypti di   Kecamatan Tembalang, Kota Semarang. Jurnal Aspirator , vol. 7, no. 1, pp. 1-6, 2015.
[15] World   Health   Organization. Techniques   to   Detect Insecticide   Resistance   Mechanisms   (Field   and Laboratory Manual), WHO  Communicable Disease.
Atlanta, 2000.
[16] H. Lee, O. Abimbola, and K. Singh. Determination of insecticide   susceptibility   in   Culex   quinquefasciatus say   adults   by   rapid   enzyme   microassays .   Southeast Asean Journal Tropical Medicine Public Health, v ol.
23, no.3, pp. 458 – 463, 1992.
[17] R.  Hoedojo   dan   Zulhasril. Buku   Ajar   Parasitologi Kedokteran:   Insektisida   dan   Resistensi, Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta, 2008.
[18] D.R.  Roberts, and  R.G  Andre.  Insecticide resistance issues in vector-borne disease control. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene ,  vol.  50, no. 6, pp. 21-34, 1994.
[19] N.  Liu   N   Insecticide   Resistance   in   Mosquitoes: Impact,   Mechanisms,   and   Research   Directions. Annual   Reviews   of   Entomology ,  vol.  60,  pp.  537   – 559, 2015.
[20] S.  Pethuan,  N.  Jirakanjanakit,  S.  Saengtharatip,  T. Chaereonviriyaphap, D. Kaewpa, and P. Rongnoparut. Biochemical   Studies   of   Insecticide   Resistance   in Aedes (Stegomyia) aegypti dan Aedes (Stegomyia) albopictus (Diptera:  Culicidae) in Thailand. Journal of Tropical Biomedicine ,  vol.  24,  no.  1,  pp  7 – 15,
2007.
[21] Widiarti,  D.T.  Boewono, dan Mujiono. Uji Biokimia untuk   Identifikasi   Mekanisme   Resistensi   Ganda
Vektor Malaria terhadap Insektisida di Jawa Timur. Jurnal Vektora , vol. 1, no.1, pp. 23 – 33, 2009.
[22] Sentra Informasi Keracunan Indonesia, Piretroid dan Antinyamuk.   2016.   Diakses   tanggal   1   Juli   2020. http://ik.pom.go.id/v2016/artikel/Artikel %20Piretroid.pdf.
[23] Dinas   Pertanian   Kabupaten   Brebes,   Jenis   Pestisida yang Beredar di Wilayah Kecamatan Ketanggungan, Brebes, Jawa Tengah. 2017.