Neonicotinoid adalah insektisida sintetik yang dirancang sebagai alternatif yang lebih aman dibandingkan pestisida lama seperti organofosfat dan metilkarbamat.

Secara kimiawi, neonicotioid memiliki kemiripan dengan senyawa nikotin yang ditemukan secara alami pada tanaman tembakau (Nicotiana tobacum) dan telah digunakan sebagai insektisida yang menargetkan acetylcholine receptor-Na⁺ /K⁺ ionophore pada sistem saraf pusat serangga. Namun, nikotin dilaporkan lebih beracun pada mamalia dibandingkan serangga sehingga dilakukan pencarian untuk zat aktif baru yang meniru nikotin tanpa efek samping tersebut.

Pada tahun 1970, Shell (Modesto, USA) menformulasikan Nithiazine yang termasuk kedalam neonicotinoid generasi pertama. Model molekulernya berbeda dari nikotin, tetapi memiliki cara kerja dan target reseptor yang sama. Kemudian pada tahun 1985, Bayer menformulasikan Imidakloprid yang juga dikenal sebagai chloronicotinyls. Thiamethoxam, yang dikembangkan oleh Novartis, adalah neonicotinoid generasi kedua. Pada tahun 2000, neonicotinoid generasi ketiga, dinotefuran, mulai dipasarkan dan banyak digunakan untuk mengatasi hama di pertanian, hortikultura, dan lingkungan urban.

Hingga saat ini, para peneliti masih berupaya meningkatkan efektifitas dari senyawa neonicotinoid. Hal ini melibatkan pencarian struktur kimia heterosiklik dan farmakofor yang dapat mengoptimalkan pengikatan insektisida ke target reseptor pada serangga. 

Farmakofor adalah bagian dari molekul yang bertanggung jawab untuk berinteraksi dengan reseptor biologis, menentukan cara senyawa berikatan dengan targetnya, sedangkan Hidrofobisitas adalah sifat senyawa yang memungkinkan ia menembus lapisan lipid di sekitar sistem saraf serangga.

Distribusi elektron di farmakofor akan memengaruhi kemampuan senyawa untuk berikatan dengan molekul atau reseptor, sedangkan hidrofobisitas penting untuk penetrasi efektif ke dalam sistem saraf. Kedua hal tersebut menjadi salah satu tantangan dalam pengembangan neonicotinoid karena diperlukan pencarian  distribusi elektron yang tepat dan seimbang untuk memastikan interaksi senyawa yang efektif dengan target dan mencapai sifat hidrofobisitas yang cukup untuk memastikan penetrasi yang efektif. 

Neonicotinoid adalah insektisida spektrum luas yang sangat efektif dalam mengendalikan berbagai hama, menjadikannya populer di industri pertanian. Keunggulan neonicotinoid meliputi kemampuannya untuk diserap oleh tanaman dan tersebar ke seluruh bagian tanaman, termasuk daun, akar, dan buah, sehingga memberikan perlindungan menyeluruh. Beberapa neonicotinoid juga memiliki daya tahan yang lama dan relatif lebih aman bagi manusia dan hewan dibandingkan pestisida lainnya.

Dampak Neonicotinoid Terhadap Serangga Penyerbuk

Walaupun neonicotinoid memiliki banyak keunggulan, penelitian dan penemuan terbaru telah menunjukkan bahwa neonicotinoid memberikan dampak negatif ekologi yang cukup parah.

Neonicotinoid dilaporkan sangat beracun bagi populasi serangga penyerbuk seperti lebah.  Penelitian dari Universitas Newcastle menunjukkan bahwa lebah cenderung memilih larutan gula yang dicampur dengan pestisida imidacloprid dan thiamethoxam, mengindikasikan kemungkinan sifat adiktif pestisida tersebut. Paparan tinggi neonicotinoid pada lebah dapat menurunkan populasi mereka dengan menghambat reproduksi, mengurangi jumlah spermatozoa, dan mengganggu fungsi kognitif, termasuk kemampuan mengingat lokasi makanan dan fungsi visual. Namun, meskipun ada indikasi efek adiktif dalam kondisi laboratorium, hasil ini belum sepenuhnya terbukti karena perilaku lebah di lapangan mungkin berbeda akibat lingkungan yang kompleks dengan berbagai sumber nektar dan serbuk sari 

Karena neonicotinoid dianggap sebagai salah satu penyebab penurunan populasi lebah, European Food Safety Authority (EFSA) mulai melarang dan mengatur penggunaannya secara ketat sejak 2018. Beberapa negara di Amerika juga telah membatasi penggunaan neonicotinoid, terutama pada tanaman yang menarik serangga penyerbuk seperti jagung, bunga matahari, kanola, dan kedelai.

Pembatasan neonicotinoid mendorong pencarian metode pengendalian hama yang lebih aman dan berkelanjutan, seperti pengendalian terpadu yang menggabungkan berbagai metode, seperti rotasi tanaman, pengelolaan habitat, dan penggunaan predator alami, untuk meminimalkan pestisida. Biopestisida, yang memanfaatkan senyawa atau predator alami, juga menjadi alternatif yang potensial. 

Selain itu, penelitian dan inovasi yang mencakup pengembangan dan pengujian metode pengendalian hama baru, peningkatan varietas tanaman agar tahan terhadap hama, dan eksplorasi penggunaan bioteknologi untuk mengatasi permasalahan penggunaan pestisida sangat penting untuk menciptakan solusi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. 

Secara keseluruhan, mengatasi pembatasan penggunaan neonicotinoid melibatkan kombinasi praktik pengendalian hama terpadu, metode pengendalian hama alternatif, dan penelitian berkelanjutan. Tujuannya adalah untuk menemukan keseimbangan antara pengendalian hama yang efektif serta perlindungan terhadap serangga penyerbuk dan lingkungan.  

Nah, demikian ulasan singkat terkait peran Neonicotinoid  dalam pertanian dan dampaknya pada serangga penyerbuk. Semoga bermanfaat ya!

Author : Rahmidevi Alfiani  

REFERENSI

Buszewski, B., et al. (2019). A Holistic Study of Neonicotinoids Neuroactive Insecticides Properties, Applications, Occurrence, and Analysis. Enviromental Science and Pollution Research International. 26 (34) : 723-740.

EFSA. (2018). Neonicotinoids : Risks to Bees Confirmed. https://www.efsa.europa.eu/en/press/news/180228 . Diakses pada 14 Oktober 2023.

Furlan, L & Kreutzweiser, D. (2015). Alternatives to Neonicotinoid Insectisides for Pest Control : Case Studies in Agriculture and Forestry. Enviromental Science and Pollution Research International. 22 (1) : 135-147.

Jennifer, H., et al. (2016). Reccomendations to Protect Pollinators From Neonicotnoids. https://www.xerces.org/publications/scientific-reports/how-neonicotinoids-can-kill-bees. Diakses pada tanggal 14 Oktober 2023.

Mahiesen, K. (2015). Bees may Become Addicted to Nicotine Like Pesticides, Study Finds. https://www.theguardian.com/environment/2015/apr/22/bees-may-become-addicted-to-nicotine-like-pesticides-study-finds .Diakses pada 14 Oktober 2023.

Morrissey, C.A., et al. (2015). Necotinoid Contamination of Global Surface Waters and Associated Risk to Aquatic Invertebrates : A review. Enviromental International. 74 : 291-303.

Seifert, J. (2015). Encyclopedia of Toxicology 3^rd Edition : Neonicotinoids. Amsterdam : Elsevier Inc. 477-482.