## Jurnal Ilmiah Biologi Eksperimen dan Keanekaragaman
Hayati (J-BEKH)
Volume 9, Issue 1, June 2022
Article History Received: January 26 2022 Accepted: May 1 2022
Larvicide Effect of Serratia marcescens Strain MBC1 Extract Against Third Instar Larvae of Aedes aegyti
(Efek Larvasida Ekstrak Serratia marcescens strain MBC1 terhadap Larva Instar III Aedes aegyti )
Mutia Dinda Lestari*, Nismah Nukmal, Endah Setyaningrum, Salman Farisi, Achmad Arifiyanto
Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung
*Corresponding author: mutiadindalestari9@gmail.com Abstrak Abstract
Bakteri  merupakan  kandidat  yang  berpotensi sebagai  larvasida Aedes  aegypti .  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  ekstrak Serratia  marcecsens strain  MBC1  terhadap kematian  larva  instar  III Aedes  aegypti . Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental  dengan  dua  macam  bentuk pengujian, yaitu  uji larvasida untuk menentukan mortalitas dan uji lanjut untuk melihat perkembangan larva setelah perlakuan larvasida.  Larva  instar  III  diberi  perlakuan dengan  konsentrasi  125,  250,  500,  dan  1.000 ppm. Uji larvasida diamati selama 24-72 jam. Uji lanjut  larva  instar  III    diberi  perlakuan  dengan konsentrasi  500  dan  1.000  ppm  serta  diamati sampai  semua  larva  mati.  Kontrol  positif menggunakan  Abate®  1%  dan  kontrol  negatif menggunakan  air  sumur.  Hasil  analisis  probit didapatkan bahwa  nilai LC50 dan LC90 ekstrak S . marcescens adalah 66.426,02 dan 749.001,41ppm.  Larva  instar  III  mati  pada  18 hari  setelah  perlakuan  ekstrak S . marcescens strain MBC1. Hasil dari penelitian ini menunjukkan  bahwa  larvasida  ekstrak S . marcescens mempengaruhi  lamanya  siklus hidup  dan  mati  sebelum  mencapai  stadium dewasa.
Kata  kunci: Aedes  aegypti ,  efek,  larvasida, Serratia marcescens
Bacteria  have  potencial  as  larvicide  of Aedes aegypti. The  purpose  of  this  study  is  to determine  the  effect  of Serratia  marcescens strain MBC1 against larval third instars of Aedes aegypti.  This  research  was  an  experimental study with two kinds of testing. The larvicide test to  determine  the  mortality  of  the  larval  and  the continuous  test  to  observe  the  development  of the larval after treatment with the larvacide. The third  instars  of  mosquito  larval  were  given bacterial  extract  in  four  concentrations  (125, 250,  500,  and  1000  ppm),  and  observed mortality  during  72  hours.  The  continuous larvicide test was observed at two concentrations  (500  and  1,000  ppm).  The observation  is  completed  when  all  of  the  larvae died.  The positive control used Abate® 1% and the  negative  control  used  natural  water.  The treatment  was  repeated  4  times.  The  results show  that  LC50  and  LC90  of S.  marcescens extract are 66,426.02  dan 749,001.41  ppm.  All of  the  larvae  in  the  continuous  test  die  after  18 days  have  been  givenan  extract  of  S. marcescens  strain  MBC1.  The  experiment shows  that  the  larvicide  of  extract  of S. marcescens influences  the  length  of  the  life cycle  and  larvae  of Ae.  aegypti die  before reaching the adult.
Keywords: Aedes  aegypti ,  effect,  larvacide, Serratia marcescens
How to Cite : Lestari, M. D., Nukmal, N., Setyaningrum, E., & Farisi, S. (2022). LARVICIDE EFFECT OF Serratia marcescens STRAIN MBC1 EXTRACT AGAINST THIRD INSTAR LARVAE OF Aedes aegyti . Jurnal Ilmiah Biologi Eksperimen Dan Keanekaragaman Hayati (J-BEKH) , 9 (2), 42-48. https://doi.org/10.23960/jbekh.v9i1.219

## PENDAHULUAN
Demam  Berdarah  Dengue  (DBD)  masih menjadi  permasalahan  baik  di  wilayah perkotaan  maupun  semi  perkotaan  di Indonesia.  Jumlah  penderita  DBD  di Indonesia  tahun  2020yaitu  sebanyak 95.893  orang  dengan  jumlah  kematian 661 orang.Penyakit ini beresiko menyebabkan kematian dikarenakan agent penyakit  ini  berupa  virus dengue yang  masuk  ke  dalam  tubuh  manusia melalui vektor utama, yaitu Aedes aegypti. Nyamuk  ini  memiliki  habitat  yang  berada di  sekitar  lingkungan  manusia  yang menyebabkan  penularan  penyakit  DBD sangat cepat (Kemenkes, 2020).
Upaya  yang  dapat  dilakukan  untuk mencegah penularan penyakit DBD
adalah  pengendalian  vektor  utama.  Salah satunya  dengan  cara  pemutusan  rantai penyebaran Aedes aegypti melalui larvasida. Larvasida yang umumnya dipakai  oleh  masyarakat  yaitu  Abate®, dapat menyebabkan resistensi dikarenakan  penggunaan  dalam  jangka waktu  yang  lama  secara  terus  menerus (Yulidar & Hadifah, 2014).
Alternatif larvasida alami yang menggunakan  tanaman  sudah  banyak digunakan seperti ekstrak daun jeruk nipis ( Citrus  arantifolia )  yang  memiliki  efek terhadap  kematian  larva Aedes  aegypti (Muniandy  et  al.,  2020).  Buah  aren ( Arenga  pinata )  menunjukkan  adanya aktivitas  larvasida Aedes (Adelvia  et  al., 2020) . Namun,  masa  produksi  ekstrak tanaman  sebagai  larvasida  relatif  lama. Bakteri  berpotensi sebagai  larvasida dengan masa produksi yang lebih singkat dibandingkan tanaman.
Salah  satu  bakteri  yang  memiliki  potensi untuk  mematikan  larva  adalah Serratia marcescens . Bakteri ini merupakan bakteri berpigmen  dan  toksik  terhadap  nyamuk. Penelitian yang melaporkan bahwa Serratia  marcescens strain  NMCC46 menunjukkan  aktivitas  larvasida  pada Aedes  aegypti dan Anopheles  stephensi
(Patil  et  al.,  2011).  Alkaloid  prodigiosin yang terkandung dalam Serratia marcescens memiliki  pengaruh  terhadap larva Aedes  aegypti (Suryawanshi  et  al., 2015).
Koleksi Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas Lampung yaitu bakteri Serratia marcescens strain MBC1 memiliki senyawa yang berpotensi sebagai larvasida  tetapi  belum  diketahui  efeknya terhadap Aedes  aegypti. Oleh  karena  itu, penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui kemampuan Serratia  marcescens strain MBC1 sebagai larvasida Aedes aegypti.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Mikrobiologi  dan  Laboratorium  Zoologi, Jurusan Biologi,  Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam (FMIPA), Universitas  Lampung  (Unila)  pada  bulan
Januari sampai Maret 2021.
Alat yang digunakan adalah alat sentrifugasi, rotary evaporator,shaker incubator ,  nampan  plastik,  pipet  tetes, gelas  plastik,  erlenmeyer  dan  gelas  ukur. Sedangkan bahan yang digunakan adalah media Tryptone Soy Agar (TSA), Tryptone Water (TW),  air  sumur,  telur Ae.  aegypti , dogfood, dan bubuk hati sapi.

## Subkultur  Serratia  marcescens  strain MBC1
Isolat bakteri disubkultur pada media TSA di  cawan  petri  dengan  metode  goresan ( streak) .  Kemudian  diinkubasi  selama  72 jam di inkubator.

## Fermentasi dan Produksi Ekstrak Serratia marcescens strain MBC1
Bakteri S.  marcescens strain  MBC1 diisolasi  di  Laboratorium  Mikrobiologi, FMIPA,  Unila.  Isolat  bakteri  difermentasi
pada  media  TW  sebanyak  100  ml  yang diinkubasi  selama  7  hari  di shaker incubator .  Hasil  fermentasi  diproduksi pada  media  ISP1  sebanyak  1L  dan diinkubasi kembali selama 7 hari. Setelah itu,  diekstraksi  dengan  diberi  etil  asetat dan metanol (1:1). Hasil ekstraksi dilakukan sentrifugasi dan evaporasi.

## Pemeliharaan Larva Ae. aegypti
Telur Ae.  Aegypti berasal  dari  Balai Penelitian  dan  Pengembangan  Baturaja. Telur  dimasukkan  ke  dalam  800  ml  air fermentasi  hati  bubuk  sapi.  Setelah  telur menetas,  diberi  makan dogfood 0,22  % (b/v) dan dipelihara sampai larva instar III selama 5 hari.

## Uji Larvasida
Larva  instar  III  sebanyak  25  ekor dimasukkan  ke  dalam  25  ml  ekstrak bakteri  pada  masing-masing  konsentrasi (125,  250,  500,  dan  1000  ppm),  kontrol negatif,  dan  kontrol  positif  dengan  empat kali  ulangan.  Kemudian  diamati  selama 24-72 jam.

## Uji Lanjut
Larva  instar  III  sebanyak  10  ekor dimasukkan  ke  dalam  kontrol  negatif menggunakan  air  sumur  dan  ekstrak S. marcescens dengan konsentrasi 500 ppm serta  1000  ppm  sebanyak  10  ml. Kemudian  diamati  sampai  total  populasi larva di semua perlakuan mati.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Uji Larvasida
S. marcescens strain MBC1 yang disubkultur pada cawan petri
menghasilkan pigmen merah (Gambar 1). Hasil analisis probit menyatakan nilai LC 50 dan  LC 90 ekstrak S.  marcescens strain MBC1  yang  sangat  besar  dibandingkan penelitian  sebelumnya  (Tabel  1). S. marcescens yang  berasal  dari  tanah Tamilnadu,  India  memiliki  nilai  LC 50 dan LC 90 yaitu 44,77 dan 140,93 ppm pada uji larvasida Aedes  aegypti (Naine  &  Devi, 2014).  Nilai  LC 50 dan  LC 90 yang  sangat berbeda  ini  diduga  disebabkan  oleh  jenis strain  bakteri  yang  berbeda  sehingga senyawa  toksik  yang  terkandung  pada setiap  bakteri  juga  berbeda.  Jenis  strain bakteridiisolasi dari tanah yang berbedamemiliki pengaruh larvasida Aedes  aegypti sesuai  dengan  senyawa yang  terkandung  pada  ekstrak  bakteri tersebut . Pengaruh dari setiap senyawa ini akan memunculkan nilai LC yang bervariasi  (Ragvendran  &  Natarajan,
2017).
Tabel 1.  Nilai Lethal Concentration (LC) Ekstrak S. marcescens strain MBC1 pada uji larvasida Aedes aegypti
Jenis Bakteri Nilai LC LC 50 (ppm) LC 90 (ppm) Serratia marcescens strain MBC1 66.426,02 749.001,41
Gambar 1. Hasil subkultur S. marcescens pada media TSA.
Gambar 2. Persentase kematian larva Instar III Aedes aegypti pada uji larvasida ekstrak Serratia marcescens strain MBC1.
Ekstrak S. marcescens strain MBC1 tidak menunjukkan  efek  terhadap  mortalitas larva  dilihat  dari  persentase  kematian hanya  1%(Gambar  2).Pada  penelitian sebelumnya ekstrak S. marcescens strain VA dapat mematikan larva instar III Aedes aegypti sebesar  94%  pada  konsentrasi 400 ppm setelah 24 jam perlakuan (Naine &  Devi,  2014).  Perbedaan  hasil  dari  uji larvasida  ini  diduga  karena  peran  dari prodigiosin yang tinggi pada S. marcescens strain  MBC1  memungkinkan terjadinya detoksifikasi pada larva. Peningkatan  prodigiosin  yang  terkandung pada  ekstrak  metabolit S.  marcescens memicu  aktivitas  enzim  esterase.  Enzim esterase  memiliki  peranan  penting  yang menyebabkan terjadinya detoksifikasi pada  larvasida Aedes  aegypti (Ebadollahi et  al.,  2013).  Enzim  ini  berperan  dalam proses detoksifikasi dengan cara menghantarkan  sinyal  pada  sistem  saraf sehingga  larva  dapat  mengenali  ekstrak bakteri ini sebagai senyawa toksik. Selain enzim esterase, prodigiosin juga menghasilkan enzim protease yang mungkin menyebabkan terjadikan detoksifikasi. Prodigiosin juga dapat memicu  aktivitas  protease  yang  berperan dalam  perkembangan  detoksifikasi  larva instar  III Aedes  aegypti (Suryawanshi  et al., 2015). Peranan kedua enzim ini dapat menyebabkan  kematian  larva  instar  III
Aedes aegypti hanya 1% setelah dan tidak ada penambahan sampai 72 jam pengamatan  selesai  dilakukan.  Maka  dari itu  dilakukan  uji  lanjut  untuk  mengetahui efek  dari  ekstrak S.marcescens strain MBC1 sebagai larvasida Aedes aegypti.

## Uji Lanjut
Hasil  uji  lanjut  larvasida  didapat  bahwa larva  instar  III  tidak  berkembang  ke stadium  berikutnya  dikarenakan  tidak mengalami  pergantiang  kutikula  ( molting ). Semua  larva  mati  setelah  18  hari perlakuan  pada  konsentrasi  500  dan 1.000  ppm.  Perbandingan  siklus  hidup Aedes  aegypti antara  perlakuan  dan kontrol  negatif  yang  disajikan  pada  Tabel 2. Alkaloid yang terkandung dalam ekstrak bakteri ini diduga menyebabkan metamorfosis pada larva tidak berlangsung  secara  normal.  Sogandi  & Gunarto,  (2020)  menjelaskan  bahwa senyawa  alkaloid  yang  tinggi  dapat merangsang  kelenjar  endokrin  untuk mensekresikan Juvenile  Hormone (JH). Hormon ini berperan dalam mempengaruhi perkembangan larva dengan  cara  menekan  proses  molting sehingga  larva  akan  berkembang  secara abnormal atau mengalami kematian (Jindra et al., 2013).
Tabel 2. Perbandingan lama siklus hidup Aedes aegypti antara perlakuan dan kontrol
Hari Konsentrasi/Stadium ke- 500 ppm 1000 ppm Kontrol (-) 0 Telur Telur Telur 1 Larva Instar I Larva Instar I Larva Instar I 2 Larva Instar II Larva Instar II Larva Instar II 3 Larva Instar III Larva Instar III Larva Instar III 5 Larva Instar III Larva Instar III Larva Instar IV 7 Larva Instar III Larva Instar III Pupa 10 Larva Instar III Larva Instar III Nyamuk Dewasa 14 Larva Instar III Larva Instar III Nyamuk Dewasa 18 Mati Mati Nyamuk Dewasa
Larva instar III pada perlakuan konsentrasi 500 dan 1.000 ppm tidak berubah menjadi pupa dan mati sebelum mencapai dewasa.  Sedangkan  pada  kontrol  negatif larva  instar  III  berubah  menjadi  pupa setelah  7  hari  penetasan  telur.  Meskipun ekstrak S. marcescens tidak mempengaruhi  kematian  larva,  tetapi ekstrak  bakteri  ini  dapat  bekerja  sebagai larvasida  dengan  memperpanjang  siklus hidup Aedes  aegypti serta  mematikan larva sebelum mencapai nyamuk dewasa.
Berdasarkan  panduan  uji  larvasida  oleh WHO,  ekstrak  larvasida  dapat  digunakan sebagai  pengendalian  vektor  jika  larva  uji tidak berubah menjadi pupa (Organization, 2005)
Kerusakan  morfologi  larva  instar  III  pada perlakuan konsentrasi 500 dan 1.000 ppm dapat  dilihat  pada  Gambar  3a  dan  3b. Sedangkan kontrol negatif tidak mengalami kerusakan dan morfologi yang masih lengkap (Gambar 4).
(a) (b)
Gambar 3. Kerusakan morfologi larva instar III Aedes aegypti pada konsentrasi (a) 500 ppm dan (b) 1.000 ppm.
Gambar 4. Morfologi larva instar III pada kontrol negatif.
Larva  instar  III  terlihat  hanya  memiliki abdomen dan sistem pencernaan saja dan bagian  luar  (kutikula)  sudah  terlepas  dari tubuh  larva  serta  warna  yang  transparan (Gambar 3a dan 3b). Kerusakan morfologi ini diduga karena senyawa yang terkandung  pada  ekstrak S.  marcescens.
Ekstrak S.  marcescens strain  MBC1 mengandung  alkaloid  prodigiosin  dan saponin  (Variani  et  al.,  2021).  Alkaloid sebagai  racun  perut  yang  mengurangi nafsu  makan  ( antifeedant) dan  masuk melalui membran sel kutikula larva (Cania &  Setyanimgrum,  2013).  Saponin  yang bekerja  sebagai  racun  kontak  yang  dapat mencuci  lapisan  lilin  yang  melindungi tubuh  larva    dan  merusak  bagian  luar (kutikula) (Arimaswati et al., 2017).

## KESIMPULAN
Kesimpulan dari hasil penelitian ini adalah ekstrak Serratia  marcescens strain  MBC1 tidak  memiliki  efek  terhadap  mortalitas larva.  Namun  memiliki  efek  terhadap lamanya  siklus  hidup Aedes  aegypti dan mati sebelum mencapai dewasa.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada BLU  Universitas  Lampung  atas  dana hibah yang diberikan untuk melaksanakan penelitian ini. Ucapan terima kasih kepada para  laboran  di  Laboratorium  Mikrobiologi dan Laboratorium Zoologi FMIPA Universitas  Lampung,  yang  berkenan membantu  dalam  penyediaan  alat  dan bahan. Ucapan terimakasih juga diberikan kepada  rekan  tim  atas  bantuan  dan dukungan selama pengerjaan penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
Adelvia, Mahmud, F. E.,  Armedina, R. N.,
N,  R.,  &  Muktarom,  R.  (2020).
PENGARUH EKSTRAK BUAH AREN (Arenga pinnata M) TERHADAP TINGKAT
MORTALITAS LARVA Aedes aegypti. Jurnal ABDI , 2 (1), 33 –39.
Arimaswati,  Sawaluddin,  L.  O.  M.,  &
Sudrajat, H. W. (2017). Efek Larvasida  Ekstrak  Biji  Buah  Pepaya (Carica  papaya  L.)  terhadap  Larva Instar  III  Aedes  aegypti  L. Medula , 4 (2), 332 –343.
Cania, E., & Setyanimgrum, E. (2013). Uji Efektifitas  Larvasida  Ekstrak  Daun Legundi  (Vitex  trifolia)  Terhadap Larva  Aedes  aegypti. |  Medical Journal  of  Lampung  University , 2 (4),
52 –60.
Ebadollahi,  A.,  Khosravi,  R.,  Sendi,  J.  J.,
Honarmand,  P.,  &  Amini,  R.  M.
(2013).  Toxicity  and  Physiological Effects of Essential Oil from Agastache foeniculum (Pursh) Kuntze  Against  Tribolium  castaneum Herbst  (Coleoptera:  Tenebrionidae) Larvae. Research  Article  Annual Review  &  Research  in  Biology , 3 (4),
649 –658. www.sciencedomain.org Jindra,  M.,  Palli,  S.  R.,  &  Riddiford,  L.  M.
(2013). The juvenile hormone signaling pathway in insect development. Annual  Review  of Entomology , 58 , 181 –204. https://doi.org/10.1146/annurev-ento- 120811-153700 Kemenkes. (2020). Profil Kesehatan Indonesia. In IT - Information
Technology (Vol.  48,  Issue  1).
https://doi.org/10.1524/itit.2006.48.1.
6
Muniandy,  P.  D.,  Riswari,  S.  F.,  & Ruchiatan, K. (2020).  Larvicidal
Activity of Citrus aurantifolia Decoction  against  Aedes  aegypti Larvae. Althea Medical Journal , 7 (1),
35 –39.
https://doi.org/10.15850/amj.v7n1.18 14
Naine,  S.  J.,  &  Devi,  C.  S.  (2014).
Larvicidal  and  repellent  properties  of Streptomyces  sp.  VITJS4  crude extract  against Anopheles stephensi, Aedes aegypti and Culex
quinquefasciatus (Diptera: Culicidae). Polish Journal of Microbiology , 63 (3),
341 –348. Organization, W. H. (2005). Guidelines for laboratory and field testing of mosquito larvicides (p.
WHO/CDS/WHOPES/GCDPP/2005. 13). World Health Organization.
Patil,  C.  D.,  Patil,  S.  V,  Salunke,  B.  K.,  & Salunkhe,  R.  B.  (2011).  Prodigiosin produced  by  Serratia  marcescens NMCC46  as  a  mosquito  larvicidal agent    against  Aedes  aegypti  and Anopheles  stephensi. Parasitology
Research , 109 (4), 1179 –1187.
https://doi.org/10.1007/s00436-011-
2365-9 Ragvendran,  C.,  &  Natarajan,  D.  (2017).
Serratia marcescens (Enterobacteriaceae):  An  alternate biocon-trol agent for mosquito vectors  Aedes  aegypti  and  Culex quinque-fasciatus (Diptera: Culicidae) 1. Original Article PTB Reports , 3 (1), 14 –20. https://doi.org/10.5530/PTB.2017.3.3 Sogandi,  S.,  &  Gunarto,  F.  (2020).  Efek
Larvasida  Fraksi  Etil  Asetat  Daun
Bangun-bangun (Plectranthus amboinicus) terhadap Mortalitas
Larva  Aedes  aegypti. ASPIRATOR  - Journal  of  Vector-Borne  Disease Studies , 12 (1), 27 –36.
https://doi.org/10.22435/asp.v12i1.12
88 Suryawanshi,  R.  K.,  Patil,  C.  D.,  Borase,
H.  P.,  Narkhede,  C.  P.,  Salunke,  B.
K.,  &  Patil,  S.  V.  (2015).  Mosquito larvicidal  and  pupaecidal  potential  of prodigiosin from Serratia marcescens  and  understanding  its mechanism of action. Pesticide Biochemistry  and  Physiology , 123 ,
49 –55. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2015.
01.018
Variani, Y. A., Setyaningrum, E., Handayani, K., Nukmal, N., & Arifiyanto, A. (2021). Analisis Senyawa  Bioaktif  Ekstrak  Metabolit
Sekunder Serratia marcescens strain
MBC1. IJCA  (Indonesian  Journal  of Chemical  Analysis) , 4 (2),  64 –71.
https://doi.org/10.20885/ijca.vol4.iss2 .art3
Yulidar,  &  Hadifah,  Z.  (2014).  The
Abormalities  of  Larvae’s  Morphology After  Temefos  Exposure  in  Phase Larvae  Instar  3  (L3). Loka  Penelitian
Dan  Pengembangan  Biomedis , 5 (1), 23 –28.