FOSFORILASI MINYAK DENGAN 32p UNTUK PENANDAANSERANGGA MELALUI TANAMAN PADI BERTANDA DI LAPANG­AN

Singgih Sutrisno*

ABSTRAK - ABSTRACT

Fa;FORILASI MINYAK DENGAN 32p UNTUK PENANDAAN SERANGGA MELALUITANAMAN PADI BERTANDA DI LAPANGAN. Penandaan serangga dengan radioisotop di

lapangan terbuka dapat menimbulkan resiko kontaminasi terhadap lingkunr.;n' Perlu dilakukanusaha agar resiko tenebut sekecil mungkin. Minyak bertanda dengan 3 P dapat digunakanuntuk penandaan serangga melalui tanaman padi bertanda. Metode penandaan ini diharapkan

dapat memperkecil kemungkinan kontaminasi terhadap linlkungan. Minyak bertanda diperolehdengan cara memanaskan campuran minyak jagung. H3 2P04 dan alkohol, sampai air danalkohol habis menguap. Perbandingan volume yang optimal ant?-fa minyak jagung : alkohol :asam fosfat bertanda adalah I : 13 : 0,6. Minyak bertanda ini kemudian diuji kestabilannyadengan pemusingan, pengendapan dan ekstraksi dengan air. Minyak yaang diekstraksi dua kalidan air dari ekstraksi minyak satu kali masing-masing ditambahkan pada 50 mllarutan kimura Byang berisi tanaman padi berumur 15 hari. Kemudian tanaman padi dibiarkan menyerap 32p

selama 10 hari. Den~n asumsi bahwa penyerapan melalui air ekstraksi pertama adalah 100%,maka penyerapan 3 P oleh tanaman padi mdalui minyak yang belum diekstraksi dan melaluiminyak yang diekstraksi dua kali masing-masing adalah 42,27 dan 13,34%.

PHOSPHORYLATION OF OIL WITH 3 2p TO LABEL INSECTS THROUGH LABELLED

RICE PLANT IN THE FIELD. Insects labelling with radioisotope in the field may causecontamination to the environment. The development of labelling techniques to minimize therisk of environmental contamination has been carried out. 3 2p labelled oil can be used to label

insects by feeding them with labelled rice plants. Labelled oil was prepared by mixin~ corn oil,labelled phosphoric acid and ethyl alcohol, heated on a water both until water and ethyl

alcohol have completely evaporated. The optimal value fraction of oil : ethyl alcohol; H332P04was I : 13 : 0.6. The stability of the labelled oil was evaluated by centrifugation, precipitation,and extraction test. Radioactivity of oil extracted twice was one third of unextracted one. Eachof unextracted oil, oil ex-tracted twice and water from the first extraction was mixed with

seedlings with 50 ml Kimura B containing rice seedling of 15 days old. Then the rice were ke~>tto uptake 32p through the labelled oil for 10 days. Compared with water containing 3 Pwithout oil, 32p uptake by rice plants through unextracted labelled oil and oil extracted twicewere 42.47 and 13.34% respectively.

• Pusat Aplikasi Isotop clan Radiasi, BATAN

443

PENDAHULUAN

Insektisida yang larut da1am lemak dapat secara efektif dlserap oleh tanarnanpadi (1). Teknik yang sarna yaitu dengan melarutkan 32p di dalam minyak diharap­kan dapat digunakan untuk penandaan serangga melalui tanaman padi bertanda dilapangan. Teknik ini lebihef1sien, ekonomis dan dapat mengurangi resiko pencemar­an lingkungan. Cara memperoleh minyak bertanda ialah seperti yang dilakukan olehLAMBREMONT et 31. (2). Radiofosfor 32p dan berbagai radioisotop yang laindapat dengan mudah dideteksi dengan pencacah sintilasi cair. Salah satu hal yangtidak menguntungkan pada pencacahan dengan sintilasi cair secara konvensionalialah tidak dapat digunakan untuk mencacah makluk hidup. Cara deteksi. denganmenggunakan vial kering seperti yang dilakukan oleh LAMBREMONT et ~. (2)memberikan kemungkinan untuk mencacah makluk hidup dengan pencacah sintilasicairo

Penandaan serangga dengan zat warna terutama pada Lepidoptera kurangefektif karena sisik bulu atau scale mudah lepas. Teknik penandaan serangga denganradioisotop dapat digunakan untuk mempelajari serangga di lapangan sepertikepadatan populasi , pola pemencaran, jarak terbang, migrasi, hubungan parasitdan predator dengan serangga hama tertentu. Teknik ini terutama sangat bermanfa­at dan eflSien d31am mempelajari penangkapan kembali serangga bertanda di lapang­an. Jutaan serangga dapat diberi tanda dengan radioisotop dalam waktu sehari, halini sulit dilaksanakan bila dilakukan dengan cara konvensional. Dengan cara penang­kapan kembali serangga bertanda, informasi ekologi hama yang mutlak diperlukanuntuk perencanaan dan strategi pengendalian hama yang efektif dalam jangkawaktu yang panjang dapat diperoleh. Radioisotop dapat masuk ke dalam tubuhserangga melalui berbagai jalan yaitu melalui mulut, kutikula, sperma seranggajantan bertanda pada waktu perkawinart, osmoregulasi, atau melalui anus selamarespirasi rectum (3). Radioisotop 32p sangat ideal untuk penelitian yang memerlu­kan waktu yang relatif pendek sebab waktu paruhnya hanya 14,3 hari. Selain itu32p cukup mudah dideteksi dengan pencacah sintilasi cair karena merupakan radio­isotop pemancar sinar beta yang kuat dengan energi sebesar l, 71 MeV.

Tujuan penelitian ini ialah untuk mendapatkan senyawa bertanda baik yanglarut dalam minyak, atau berupa suspensi di dalam minyak, untuk mencegah agarsenyawa tidak terlalu tidak terl31u cepat merembes kedalam air sawah yang adadibawahnya dalarn penandaan serangga di lapangan.

TATA KERJA

Penentuan Perbandingan Volume Optimal Antara Minyalc Jagung, Asam ["oslat,don Allcohol. Minyak jagung sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalarn tabung reaksiukuran 15 ml, kemudian ditambah 2,5 ml alkohol absolut. Setelah diaduk dandipanaskan dalarn water bath selarna 1 menit, lalu diamati apakah larutan telahjernih dan homogen. Jika larutan belum jernih dan homogen, ditambah lagi secaraberangsur-angsur 1 ml 31kohol absolut dan dipanaskan selama 1 menit sampaidiperoleh larutan yang iernih dan homol!:en.Kemudian ditarnbahkan secara beraJJR--

444

\ 12°

( 1 I 1

-Q? ~ ~ ~1.k berto.d.

1 H20

( 1 I 1 )

~ ~ (0 )r. ••••n

- H20 M1n1.k bert••d.

,~ •• i01aA •• lkobol.bllolut

-:•••••• p8d1~'~

(0----')~ Mh1.k bert.nd. ) r•••••• p.di

Q,2p

p.d1

tVI

Gambar 1. Diagram fosforilisasi minyak dengan 32p untuk penadaan serangga melalui tanam­an padi bertanda.

sur4ngsur setiap ka1i 100 ul 10-4M H332P04 dalarn HCI 0,01 N dan diaduk

sarnbil dipanaskan dalarn water bath beberapa detik lalu diperiksa apakah larutantelah jernih dan homogen.

Pe"",,/illn KeltDbiJan Minyak Bertllndil Dengrm Pengendilpan dan Pemusingan.Sebanyak 8 ml minyak bertanda 32p dengan aktivitas 0,35 uCi, dibiarkan mengen­dap sampai 7 hari, tiap hari diperiksa apakah terjadi pengendapan atau tidak denganeara meneaeah sebanyak 3 p ml euplikan dengan peneacah sintilasi eair. Selanjutnyauntuk menguji kestabilan minyak bertanda, sebanyak 3,6 ml eontoh minyakbertanda dengan aktivitas jenis 0,0145 uCi/ml dipusing selama 1 jam. Untukmelihat homogenitas dari minyak yang dipusing tersebut, minyak separuh bagianatas dan minyak separuh bagian bawah tabung dieaeah dengan peneaeah sintilasieair (4) (5). Ulangan percobaan kestabilan minyak ialah tiga kali. Sebelum dicaeahkedua fraksi minyak yang bertanda tersebut ditimbang dahulu untuk menentukan

perbedaan radioaktivitasnya.Elatralai Minyak BertDnda dan Penandaan Tanaman Pad/. Ke dalam 0,3 ml

larutan H332P04 dengan aktivitas jenis pada waktu pereobaan dilakukan sebesar0,055 uCi/ml, ditambahkan minyak hingga volumenya menjadi 8 ml, dan dieneer­kan lagi empat kali. Kemudian sebanyak 15 ml minyak bertanda diekstraksi duakali dengan 15 ml air. Tiap fraksi yaitu minyak yang belum diekstraksi, minyak yangsudah diekstraksi satu kali, minyak yang diekstraksi dua kali, air dari minyak yangdiekstraksi satu kali dan air dari minyak yang diekstraksi 2 kali masing-masingdiambil 3,6 ml dan dieacah dengan peneaeah sintilasi eair. Tiga buah vial plastikukuran 50 ml masing-masing diisi dengan larutan Kimura B (6), kemudian diberitanaman padi umur 15 hari. Vial yang pertama ditambah 1,5 ml minyak yangbelum diekstraksi, vial yang kedua ditambah 1,5 ml minyak yang diekstraksi duakali, dan vial yang ketiga ditambah 1,5 ml air dari ekstraksi minyak yang diekstraksisatu kali. Setelah 10 hari setiap batang padi dipotong 2 em mulai dari jarak 1 emdi atas tutup vial. Potongan batang padi tersebut kemudian dikeringkan dan ditim­bang sampai hasil timbangan tidak berubah kemudian dieaeah dengan peneaeahsintilasi eair. Dengan asumsi bahwa penyerapan tanaman padi pada air dari ekstraksiminyak 1 kali sebesar 100 %, maka prosentase penyerapan 32p pada larutan Kimura

B baik yang ditambah dengan minyak yang diekstrasi 1 ka1i maupun min~ak yangdiekstraksi 2 kali dapat ditentukan. Diagram fo~forilasi minyak dengan 3 P untukpenandaan serangga melalui tanaman padi bertanda dapat dilihat pada Gambar 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penandaan serangga dengan radioisotop ada 2 eara yaitu dengan eara pemberianmakanan yang mengandung radioisotop sehingga radioisotop masuk ke dalamjaringan tubuh, eara yang kedua ialah dengan menempelkan radioisotop pada bagianluar tubuh serangga jadi radioisotop tidak masuk ke dalam jaringan tubuh. Carapertama banyak dilakukan orang karena lebih mudah dan lebih praktis. Penandaanserangga dengan radioisotop di lapangan harus diusahakan agar kemungkinankontaminasi terhadap lingkungan dapat dikurangi sampai sekeeil mungkin. _Eosfor­ilasi minyak seperti yang dilakukan oleh LAMBREMONT (2) diharapkan dapat

446

digunakan untuk penandaan serangga melalui tanarnan. Metode ini ditujukan untukmendapatkan senyawa bertanda yang larut daIam minyak atau berupa suspensi didalam minyak saja, untuk meneegah agar senyawa tidak terlalu eepat merembeske daIam air sawah yang ada dibawahnya. DaIam proses pembuatan minyak yangbertanda (fosforllasi minyak) temyata perbandingan volume yang optimal antara

. minyak jagung : alkohol absolut : asam fosfat bertanda ialah 1 : 13 : 0,3. Pada

penentuan stabilitas minyak bertanda dengan pengujian pemusingan temyata akti­vitas minYak separuh bagian bawah adalah dua kaIi lipat dari pada aktivitas minyakseparuh bagian atas masing-masing adalah 9451,0682 dan 3897,3934 CPM (Tabell).

Kestabilan minyak bertanda kemudian diuji dengan pengendapan, dan aktivitas­nya ditentukan dengan eara peneaeahan dengan peneaeah sintilasi eair. Dari peme­riksaan euplikan tiap bari selama 7 hari, ternyata bahwa penyimpanan 7 hari tidakmenyebabkan pengendapan.

Pengujian kestabilan minyak bertanda selanjutnya ialah dengan pengujianekstraksi minyak bertanda dengan air sebanyak dua kali dengan perbandinganvolume 1 : I, temyata aktivitas minyak yang diekstraksi satu kali dan minyak yangdiekstraksi dua kali masing-masing adalah 37 dan 33,4% dari aktivitas minyak yangtidak diekstraksi (Tabel 3). Minyak yang belum diekstraksi, minyak yang diekstraksidua kali dan air hasil ekstraksi satu kali berturut-turut mempunyai aktivitas sebesar0,0082; 0,0028 dan 0,0052 uCi (Tabel 4). Masing-masing fraksi tersebut ditambah­kan pada larutan Kimura B yang berisi tanaman padi, seperti yang diuraikan padaBab Tatakerja. Hasil percobaan dapat dilihat pada Tabe14. Dengan asumsi bahwapenyerapan melalui air hasil ekstraksi pertama adalah 100 %, maka prosentasepenyerapan 32p oleh tanaman adi pada minyak yang belum diekstraksi dan melalui

minrak yang diekstraksi dua kali masing-masing ialah 42,27 dan 13,34%. Penyerap·an 2p oleh tanaman padi pada media minyak bertanda yang sudah diekstraksidua kaIi ternyata masih rendah yaitu 13,34%, mungkin prosentase ini masih dapatdinaikkan dengan penggunaan aktivitas 32p yang lebih tinggi.

KESIMPULAN

Pengembangan metode penandaan serangga di lapangan perlu dilakukan untukmengurangi kemungkinan teIjadinya kontaminasi lingkungan. Metode LAMBRE·MONT et a1. (2) yaitu metode fosforllasi minyak dengan 32p yang dipergunakandalam penelitian ini memungkinkan dapat dipergunakan untuk penandaan seranggadi lapangan melalui tanaman padi bertanda. Dalam pembuatan' minyak bertandatemyata perbandingan volume yang optimum antara minyak jagung, alkohol danasam fosfat bertanda ialah 1 : 13 : 0,3. Pada pengujian kestabilan minyak yangbertanda temyata tidak menunjukkan adanya pengendapan pada pengamatansampai 7 hari. Dari hasil pemusingan temyata aktivitas minyak separuh bagianbawah dua kaIi lipat aktivitas minyak separuh bagian atas. Pada hasil ekstraksidengan air (volume 1 : 1) menunjukkan bahwa minyak bemtada ini eukup stabil

terbukti bahwa aktivitas minyak setelah diekstraksi satu dan dua kaIi tidak ban yakberbeda yaitu 37 dan 33,4 %. Dari hasil pengujian penyerapan minyak bertandaselama 10 hari oleh tanaman padi berumur 15 hari temyata bahwa daya serap 32p

447

oleh tanaman padi pada media Kimura B yang diberi minyak belum diekstraksi danyang diekstraksi 2 ka1i masing-masing adalah 42,27 dan 13,34% dibandingkan

penyerapan melalui air ekgtrak~ ~aja.

UCAPAN TERIMA KAsm

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Dr. Gringorten tenaga ahliUNDP/IAEA yang telah memberikan pengarahan sehingga penelitian ini dapatdilaksanakan. Ucapan terima kasihjuga disampaikan kepada Saudara YusufHamdanyang telah membantu melakukan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

1. GRING ORTEN JL., "Application of radioisotop techniques in the study ofBrown Planthopper", Internal "circulation (1983), Unpublished.

2. LAMBREMONT, EN., IDDING, ~.A., STAM, P.A., and SGRILLO, R.B.,A method for in vivo counting of radiophosphorus in insects by detectionof cerenkov radiation in water, Ann. of the Entomol. Soc. of America,705 (1977) 158.

3. KLOFT, W.L, "Ways of uptake and elimination of radioactive substancesthrough the insect's organism as a base for radioecological studies", Proc.of FAOjIAEA Training Course on the Use of Isotopes and Radiation inEntomology, University of Rorida, USA (1979) 141.

4. KUSWADI, AN., "Pencacahan 32p dengan sistem OOtol kering memakai alatpencacah sintilasi cair dan penggunaannya dalam penelitian daya makanwereng coklat", Seminar 20 Tahun Memasyarakatkan Iptek Nuklir, PPTN,Bandung (1985).

5. BELL, C.G., and HAYES, F., Liquid Scintillation Counting, Grone & Stratton,

New York and London (1985).

6. YOSIDDA, S., FORNO, D.A., COCK, JR., and GOMEZ, K.A., Laboratory

Manual for Physiological Studies of Rice, International Rice ResearchInstitute, Los Banos (1976).

·448

t\0

Tabd 1. Pengujian pemusingan larutan minyak bertanda.

No Fraksi minyak bertandaBerat minyak bertandaAktivitas minyakCacahanAktivitas minyaksetelah dipusing

( gram )bertandalatar alamiper gram( cpm )

( cpm )

Fraksi minyak separuh

1,20854710233897,3934bagian atas

2

Fraksi minyak separuh 1,249711811239451,0682bagian bawah -cpm ••

Cacahan per menit

~~ Tabel 2. Pengujian pengendapan fosforilisasi minyak yang mengandung 32p•

Hari VVaktupencacahanLama pengendapanCacahan yang dihasilkanCacahan yang diharap-(pada jam). jam

Menit(cpm)kan dengan asumsi pe-

luruhansecaraalarni

(cpm) -15.5

418794187917

352

9.30 4049440418,8127

253

12.55 3830738414,3820

504

9.45 3672436728,8723

105

8.55 3504635045,0724

206

9.15 3339133365,5223

457

9.00 3173031827,14

cpm '" Cacahan per menit

Tabd 3. Ekstraksi minyak bertancla dengan air (1 : 1) yang dicacah dengan sintilasi cairo

Cacahan

Efisiensi%aktivi tasterhadapNo

CupJikan(cpm)dpmpencacahariminyak bertanda yangbelum diekstraksi

Minyak bertanda

1366343851,48931,157100belum diekstraksi 2

Minyak setelah 506716262,7931,15737diekstraksi satu kali dengan air3

Air dari ekstraksi 941327588,69934,11963

minyak 4

Minyak setelah di- 457414680,4931,15733,4 ,ekstraksi dua kali dengan air5

Air dari ekstraksi 5451582,334,443 3,6minyak dua kali

cpm =

Cacahan per menit

dpm=

Disintegrasi per menit

~VI

~OJ>t-..)

Tabd 4. Penyerapan 52p dan bibit padi umur 15 han pada larutan hara Kimura B yang ditambah dengan minyak bertanda sdama10 hari.

Total aktivitas

Berat keringAktivitas batang Aktivitas 1 mgdari larutan

ba tang padipadi kering pan- dari 2 Cm batangNo

Media tanaman padiyang digunakanpanjang 2 Cm jang 2 Cmpadi kering per~,lUCi

(mg)( cpm )I,IUCilarutan media Penyerapan(cpm)

1

Minyak bertanda yang0,002753,0154,5542,90913,34

diekstraksi dengan air dua kali.2

Minyak bertanda yang0,00822,695381719,51242,27belum diekstraksi. 3

Air dari ekstraksi 0,005173,49573,5406 7,698100

minyak satu kali

cpm '" Cacahan per menit