PEMANDULAN Anopheles macullatus SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT MALARIA DENGAN RADIASI GAMMA Co-60

Prosiding Seminar Nasional Keselamatan, Kesehatan dan Lingkungan IV dan International Seminar on Occupational Health and Safety I Depok, 27 Agustus 2008

PEMANDULAN Anopheles macullatus SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT MALARIA DENGAN RADIASI GAMMA Co-60 Siti Nurhayati*, Devita Tetriana*, Ali Rahayu** dan Budi Santoso** *) Pustek Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi **) Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi ABSTRAK PEMANDULAN Anopheles macullatus SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT MALARIA DENGAN RADIASI GAMMA Co-60. Pengendalian nyamuk Anopheles sp sebagai vektor penyakit malaria dapat dilakukan dengan Teknik Serangga Mandul (TSM). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan dosis radiasi yang efektif memandulkan salah satu vektor penyakit malaria yaitu Anopheles macullatus. Iradiasi gamma dilakukan terhadap 100 ekor nyamuk jantan stadium dewasa masing-masing dosis 0, 90, 100, 110, dan 120 Gy dengan laju dosis 108,959 Krad/jam. Setelah diiradiasi nyamuk dikawinkan dengan betina normal dengan jumlah yang sama dan diamati jumlah telur yang dihasilkan, prosentase penetasan telur untuk setiap dosis radiasi, dan kelangsungan hidup nyamuk. Dari hasil pengamatan diperoleh data bahwa dosis radiasi 90 Gy dapat memandulkan 65%, 100 Gy memandulkan 77%, 110 Gy memandulkan 97%, dan 120 Gy memandulkan 99% dibandingkan dengan kontrol. Keturunan yang dihasilkan dari perkawinan antara nyamuk jantan yang diirradiasi 110 dan 120 Gy dengan nyamuk betina normal tidak dapat diikuti perkembangan hidupnya karena mengalami kematian. Dari hasil litbang ini disimpulkan bahwa dosis radiasi 110 Gy dianggap sebagai dosis yang paling efektif untuk memandulkan nyamuk Anopheles macullatus sebagai vektor penyakit malaria. Hasil penelitian ini masih harus didukung dengan penelitian lanjutan mengenai daya saing kawin dan bionomik nyamuk pasca iradiasi. Kata kunci : malaria, Anopheles sp., TSM, sinar gamma ABSTRACT STERILIZING Anopheles macullatus AS MALARIAL DISEASE VECTOR WITH GAMMA RADIATION OF Co-60. Controlling Anopheles sp mosquito as malarial disease can be carried out by Sterile Insect Technique (SIT). This research aimed to determine the effective dose of radiation for controlling one of malarial disease vectors. Gamma irradiation to 100 male mosquitos/doses of adult stadium was done with doses of 0, 90, 100, 110 and 120 Gy at a dose rate of 108,959 Krad/hour. After irradiation, mosquito was mated with normal female at the same number and the number of egg resulted, the percentage of hatch for each radiation dose and their survival were observed. The results showed that irradiation dose of 90 Gy could sterilized 65%, 100 Gy sterilized 77%, 110 Gy sterilized 97% and 120 Gy sterilized 99% compared to control. The first generation resulted from the mating of 110 and 120 Gy irradiated male with normal female could not be followed their subsequent living because they were already dead. From this research it can be summarized that irradiation dose of 110 Gy can be assumed as most effective dose for sterilizing Anopheles macullatus as malaria vector. This result should be supported by further research on mating competitiveness and bionomic of irradiated mosquito. Keywords : malaria, Anopheles sp., SIT, gamma rays.

Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional Fakultas Kesehatan Masyarakat (FKM) – Universitas Indonesia

1


dapat menyebabkan kematian terutama

PENDAHULUAN Penyakit malaria disebabkan oleh

anak-anak balita dan ibu hamil. Siklus

adanya infeksi parasit Plasmodium sp

hidup Plasmodium penyebab penyakit

yang dapat ditularkan dari orang sakit ke

malaria meliputi siklus aseksual dan

orang yang sehat melalui gigitan nyamuk

seksual (Gambar 1).

betina Anopheles sp sebagai vektornya.

sporozoit yang ditularkan lewat nyamuk

Tercatat ada 4 spesies parasit penyebab

biasanya masuk ke dalam hati dan

penyakit

berubah menjadi merozoit, masuk ke

malaria,

ovale,

yaitu

Plasmodium

Plasmodium

vivax

dan

falciparum.

Plasmodium

Plasmodium malariae,

aliran

darah,

Parasit atau

menginfeksi

dan

Plasmodium

berkembang biak sehingga merusak sel

falciparum

darah merah dan menyebabkan demam

adalah parasit yang paling ganas, karena

pada penderita (masa inkubasi)1,2 .

Gambar 1. Siklus hidup Plasmodium penyebab penyakit malaria2.


2


Pemberatasan penyakit malaria dilakukan

dengan

cara

pengobatan

menderita malaria di seluruh wilayah Indonesia dan lebih kurang 700 orang

terhadap penderita dan penanggulangan

meninggal

vektornya. Dengan demikian pemberan-

Program pemberantasan penyakit malaria

tasan vektor merupakan usaha yang

selain dengan cara pengobatan terhadap

sangat

program

penderita, dilakukan pula dengan cara

penganggulangan penyakit malaria ter-

pemberantasan vektornya. Pemberantasan

sebut.

terhadap vektor malaria yang selama ini

penting

di

Penyakit

dalam

malaria

merupakan

dunia

setiap

tahunnya.

penyakit yang sampai saat ini masih

dilakukan

menjadi

penyemprotan menggunakan insektisida.

masalah

utama

kesehatan

masyarakat di dunia dan Indonesia karena 3,4

antara

Pemberantasan

lain

dengan

malaria

cara

di

Indonesia

dari

program

belum bisa ditangani secara tuntas .

merupakan

Penyakit malaria ini

tidak hanya

pemberantasan penyakit tular vektor yang

menyerang daerah tropis, tetapi juga

hingga saat ini masih bermasalah karena

menyerang daerah sub tropis di seluruh

belum bisa ditangani dengan tuntas. Hal

dunia. Kematian banyak terjadi pada

tersebut ditandai dengan masih tingginya

negara-negara

daerah

kasus malaria baik di Jawa maupun di

endemik malaria, antara lain negara-

luar Jawa, bahkan di beberapa daerah

negara asia tenggara termasuk Indonesia,

dilaporkan adanya kejadian luar biasa

India, Meksiko, Haiti, Amerika tengah

malaria 3 .

yang

menjadi

dan negara-negara di Afrika

5

Upaya

. Sebagai

bagian

pemberantasan

malaria

negara endemik, masalah malaria di

telah lama dilakukan, namun hasilnya

Indonesia

sering

dialami

oleh

para

masih belum sesuai dengan harapan.

penduduk

yang

tinggal

di

areal

Kendala umum yang dijumpai dalam

hutan.

pemberantasan malaria ini antara lain

persawahan

dekat

dengan

Peningkatan kasus malaria setiap tahun

disamping

kualitas

yang terjadi di daerah Indonesia bagian

khususnya dalam penyemprotan rumah

timur antara lain diakibatkan oleh adanya

belum sesuai dengan syarat-syarat yang

pembukaan daerah baru yang tidak

ditentukan. Upaya pemberantasan juga

terkontrol.

belum

didasarkan

pada

pemberantasan

pengetahuan

Departemen Kesehatan Republik

bionomik vektornya sehingga tindakan

Indonesia melaporkan 5 juta penduduk

yang dilakukan tidak efektif dan efisien


3


belum tepat sasaran, belum tepat waktu

teknik TSM. Faktor yang berpengaruh

dan cara, jenis dan dosis insektisida juga

terhadap

tidak tepat. Pengendalian vektor dengan

nyamuk ialah terjadinya infekunditas

cara

(tidak dapat menghasilkan telur), in-

konvensional

insektisida

mengunakan

diketahui

kurang

proses

kemandulan

pada

efektif

aktivasi sperma, mutasi letal dominan,

karena dapat mengakibatkan matinya

aspermia, dan ketidakmampuan kawin

flora maupun fauna non target, timbulnya

dari serangga betina atau jantan8 .

pencemaran lingkungan terhadap

insektisida

dan resistensi

tertentu

bahkan

Radiasi

dapat

mengurangi

produksi telur yang disebabkan karena

sering terjadi resistensi silang (cross

tidak

resistance), yang mengurangi efektifitas

sehingga tidak terbentuk oogenia atau

pengendalian.

telur.

Karena

upaya

terjadinya

Aspermia

proses

dapat

oogenesis

menyebabkan

pengendalian malaria belum memberikan

kemandulan

hasil yang memadai, maka diperlukan

spermatogenesis sehingga tidak terbentuk

cara lain untuk membantu pemberantasan

sperma. Inaktivasi sperma juga dapat

vektor malaria, antara lain dengan Teknik

menyebabkan kemandulan karena sperma

Serangga Mandul (TSM)6 .

tidak mampu bergerak untuk membuahi

karena

radiasi

merusak

merupakan

sel telur. Faktor penyebab kemandulan

salah satu teknologi yang mengalami

yang lain ialah ketidakmampuan kawin,

kemajuan pesat dalam pemanfaatannya

hal ini karena radiasi merusak sel-sel

pada berbagai sektor seperti bidang

somatik

pertanian dan

sehingga tidak terjadi pembuahan sel

Teknologi

Nuklir

adalah

nuklir

kesehatan. Teknologi teknologi

yang

saluran

genetalia

interna

telur 9 .

memanfaatkan radiasi/radioisotop untuk

Tujuan pada penelitian ini adalah

memecahkan masalah penelitian dan

mengetahui pengaruh berbagai dosis

pengembangan karena memiliki sifat

radiasai

kimiawi dan sifat fisis yang sama dengan

kemandulan

zat kimia biasa namun mempunyai

macullatus

kelebihan

malaria, sehingga dapat diputus rantai

sifat

fisis

yaitu

dapat

memancarkan radiasi7. Radiasi gamma

sinar

gamma nyamuk

sebagai

vektor

terhadap Anopheles penyakit

perkembangan penyakitnya.

dan neutron dapat dimanfaatkan untuk pengendalian vektor penyakit melalui


4


BAHAN DAN TATA KERJA

pasca irradiasi meliputi perkembangan

1. Rearing (pemeliharaan nyamuk)

hidup,

Rearing nyamuk dilakukan di

jumlah

telur

setiap

dosis

perlakuan, prosentase penetasan telur

kelompok Hama, Bidang

menjadi jentik (tingkat sterilitas), dan

Pertanian PATIR-BATAN, Pasar Jum’at.

kelangsungan hidup keturunan nyamuk

Nyamuk Anopheles macullatus dalam

pasca irradiasi dibandingkan nyamuk

perkembangannya

kontrol.

laboratorium

mengalami

meta-

morfose sempurna, mulai dari stadium telur, jentik, pupa (hidup di air)

dan

HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian

dewasa yang hidup beterbangan. Sebelum

pengaruh

radiasi

dilakuakan iradiasi, disiapkan stadium

terhadap kemandulan nyamuk jantan

nyamuk (pupa/ dewasa) jantan dengan

Anopheles macullatus bertujuan untuk

jumlah masing-masing dosis 100 ekor.

mendapatkan dosis radiasi gamma yang menyebabkan kemandulan paling tinggi.

2. Irradiasi gamma Masing-masing sampel nyamuk

Gambar 2 menyajikan hasil

pengaruh

ditempatkan dalam wadah plastik/vial

iradiasi gamma terhadap jumlah telur

berukuran tinggi 7 cm dan diameter 4 cm

dimana terlihat untuk dosis 90 dan 100

dengan sedikit air, diisi nyamuk jantan

Gy jumlah telurnya relatif lebih tinggi

sebanyak 100 ekor. Irradiasi sinar gamma

daripada dosis radiasi yang lainnya.

dilakukan pada dosis 0, 90, 100, 110 dan

Jumlah telur terendah terjadi pada dosis

120 Gy dengan 3 ulangan, menggunakan

110 Gy dan tertinggi pada dosis 90 Gy.

Pesawat Gamma Cell-220 pada laju dosis

Jumlah larva yang terbentuk menurun

108,959 krad/jam. Setelah nyamuk jantan

dengan

diiradiasi

ke

kecuali dosis 120 Gy. Tanpa iradiasi

ditambahkan

(kontrol), jumlah larva yang terbentuk

nyamuk betina normal dengan jumlah

jauh lebih tinggi jumlahnya dari yang

yang sama supaya terjadi perkawinan.

diiradiasi (Gambar 3).

dalam

kemudian kurungan

dimasukkan dan

bertambahnya

dosis

radiasi

3. Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap setiap stadium nyamuk sampai 30 hari


5


2500 2059 2000

1979

1774

Jumlah telur

1533 1500

1315

1000

500

0 0

90

100

110

120

Dosis (Gy)

Gambar 2. Pengaruh iradiasi terhadap jumlah telur

300 259 250

Jumlah larva

200 150

130

100 40

50

6

9

110

120

0 0

90

100 Dosis (Gy)

Gambar 3. Pengaruh iradiasi terhadap jumlah larva yang terbentuk

Demikian halnya dengan jumlah

menurunkan persentase penetasan telur

penetasan telur yang menurun dengan

hingga lebih dari 50%, bahkan untuk

bertambahnya dosis iradiasi. Irradiasi

dosis

gamma menyebabkan penurunan yang

persentase penetasan telur hingga 96 %

sangat

(Gambar 4).

drastis

terhadap

presentase

110

Gy

mampu

menurunkan

penetasan telur, dosis 90 Gy mampu


6


100 89

90 80

% tetas

70 60 50 35

40 30

23

20 10

3

1

110

120

0 0

90

100 Dosis (Gy)

Gambar 4. Persentase penetasan telur pasca irradiasi

Hasil analisis statistik dengan uji

diperoleh dari penelitian ini menunjukkan

Duncan diketahui bahwa dosis radiasi

bahwa dosis 110 Gy sudah dapat

sangat

memandulkan

telur,

berpengaruh jumlah

terhadap

100%

nyamuk

vektor

dan

persentase

ketiga

parameter

Teknik serangga mandul yang

tersebut, dosis 110 Gy berbeda nyata

mulai dikembangkan sejak tahun 1950

dibandingkan dengan kontrol (0 Gy).

digunakan

Dosis 110 Gy menyebabkan kemandulan

serangga melalui ”pengaturan kelahiran”.

maksimum dibandingkan dosis 90 dan

TSM terutama teknik jantan mandul

100 Gy.

menggunakan radiasi sinar gamma untuk

penetasan.

larva

jumlah

Untuk

Untuk

mendapatkan

malaria Anopheles macullatus.

untuk mengendalikan hama

vektor

menghasilkan individu yang steril. Dari

mandul, radiasi

teknik ini diharapkan jantan mandul akan

dapat dilakukan pada stadium pupa

mengawini betina normal tetapi tidak

penyakit malaria yang 10

maupun dewasa .

Pada penelitian ini

dilakukan irradiasi pada stadium dewasa

dihasilkan telur atau telur yang dihasilkan tidak dapat berkembang 11.

yang sehari sebelumnya telah diseleksi

Serangga yang dilepaskan ke

dari stadium pupa untuk menjamin bahwa

lapangan dengan perbandingan tertentu

nyamuk yang akan diiradiasi belum

antara jumlah serangga mandul dan

melakukan

normal12. Penelitian TSM di lapangan

perkawinan.

Hasil

yang


7


yang telah berhasil dilakukan adalah A.

iradiasi 90 Gy dapat memandulkan 65%,

quadrimaculatus (Florida, USA) dan A.

100 Gy memandulkan 77%, 110 Gy

albimanus

memandulkan

(El

Salvador,

USA).

Di

97%

dan

120

Gy

Indonesia, TSM ini belum digunakan

memandulkan 99% dibandingkan dengan

untuk

spesies

kontrol. Keturunan yang dihasilkan dari

vektor

perkawinan antara nyamuk jantan yang

mengendalikan

Anopheles

yang

24

merupakan

malaria.

diirradiasi 110 dan 120 Gy dengan

Faktor yang dianggap menyebab-

nyamuk betina normal tidak dapat diikuti

kan kemandulan pada serangga yang

perkembangan

diiradiasi adalah mutasi lethal dominan.

mengalami kematian. Sehingga dosis

Dalam hal ini inti sel telur atau inti

radiasi 110 Gy dianggap sebagai dosis

sperma mengalami kerusakan sebagai

yang paling efektif untuk memandulkan

akibat radiasi sehingga terjadi mutasi

nyamuk Anopheles macullatus sebagai

gen.

tidak

vektor penyakit malaria. Penelitian ini

menghambat proses pembentukan gamet

masih harus didukung dengan penelitian

jantan maupun betina, dan zigot yang

daya saing kawin pasca iradiasi dan

terjadi juga tidak dihambat, namun

bionomik nyamuk vektornya.

Mutasi

embrio

lethal

akan

dominan

mengalami

hidupnya

kematian.

Prinsip dasar mekanisme kemandulan ini

DAFTAR PUSTAKA

untuk selanjutnya dikembangkan sebagai

1.

dasar

teknik

penyakit, seperti

pengendalian

HARIJANTO,

P.N.,

Malaria

:

vektor

Epidemiologi, Patogenesis, Mani-

malaria, DBD dan

festasi Klinik dan Penanganan,

filariasis yang disebut Teknik Serangga Mandul13.

karena

TSM menjadi salah satu

EGC, 2000. 2.

VICKERMAN and COX., Mero-

alternatif pilihan cara yang dapat dipilih

zoite Formation in the Erythrocytic

dan dipertimbangkan, karena lebih aman,

Stages of the Malaria Parasite

apesies

Plasmodium vinckei. Trans.R.Soc.

spesifik,

tidak

menimbulkan

Trop.Med.Hyg. 61: 303-312. 1967

resistensi dan pencemaran lingkungan. 3.

mologi Malaria. Ditjen Pemberan-

KESIMPULAN Irradiasi gamma relatif efektif untuk

memandulkan

ANONIM, Pedoman Survei Ento-

nyamuk.

tasan Penyakit Menular dan Penye-

Dosis


8


hatan

4.

Lingkungan,

Depkes-RI

2001.

Methods., hlm. 149-196. Academic

Pengembangan Gebrak Malaria di

Press, New York & London, 1997.

Indonesia: Rencana strategis 2001-

5.

jumlah penduduk, 1998.

Through the Use of Sexuality

MOLINEAUX, L. The Epidemio-

Sterile, J. Econ. Entomol. 48, 459-

logy of Human Malaria as an

462, 1955.

Control

10. MICHELLE,

or

E.H

Eradication

HELINSKI,

Including Some Implications for its

PARKER, G.A., KNOLS BART

Control. In: Wernsdorfer WH and

G.J., Radiation-Induced

Mc Gregor IA (eds). Principles and

for Pupil and Adult Stages of the

Practice ofMalariology. Edinburgh:

Malaria

Churchill Livingstone, (II) 913-989.

arabiensis . Malaria Journal. 2006.

Mosquito

Sterility

Anopheles

11. ABEKU, T.A., Response to malaria

SURVEI KESEHATAN RUMAH

epidemics in Africa,

TANGGA (SKRT). Multiple Indi-

Infectious Diseases Vol. 13, No.5,

cator Cluster Survey Report on the

pp. 681- 686, 2007.

Education and Health of Mothers

12. DYCK,

A.,

Emerging

HENDRICHS,

J;

and Children. UNICEF – Indonesia

ROBINSON.

2001.

Insect Technique: Principles and

SUTRISNO, S. Status dan Pengem-

Practice in Area-Wide Integrated

bangan

Pest

Teknik

Nuklir

untuk

Pengendalian Hama di Indonesia. Upacara Pengukuhan Jabatan Ahli

8.

KNIPLING, E.F., Possibilities of Insect

1988.

7.

9.

2005 berdasarkan 46,2 persen dari

Explanation of its Distribution.

6.

Physical and Selected Chemical

AS. The Sterile

Management.

Heidelberg,

Germany: Springer, 2005. 13. HENNEBERRY, T.J. Developments

Peneliti Utama Bidang Biologi.

in Sterile Insect Release Research

PATIR – BATAN. Jakarta, 1998.

for the Control of Insect

LACHANGE,

Populations, Proc. of FAO/IAEA,

C.H.

and

Radiation

L.E.,

SCHMITH,

BUSHILAND, Induced

R.C.,

Training Course on the Use of

Sterilization,

Radioisotopes and Radiation in

Dalam : Kilgore, W.W., and Dout,

Entomology, Univ. of Florida, 213–

R.L., Pest control : Biological and

223. 1979.


9



10

PEMANDULAN Anopheles macullatus SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT MALARIA DENGAN RADIASI GAMMA Co-60

Recommend Documents