Radioisotop dalam Bidang Peternakan

RADIOISOTOP DALAM BIDANG PETERNAKAN

 

DISUSUN OLEH :

WINDA MUFADHILA

     23010113130164

   S1 PETERNAKAN

KELAS D

          FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa , sehingga penulis bisa menyelesaikan tugas makalah Kimia dengan judul Radioisotop dalam Peternakan dengan baik, meskipun masih ada kekurangan. Penulis ucapkan terima kasih atas terselesaikannya tugas makalah ini kepada Tri Agus S yang telah membimbing  dalam mata kuliah Kimia . Tanpa ilmu yang telah Bapak berikan penulis tidak dapat mengerjakan makalah ini. Tidak lupa pula ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan baik secara materi maupun immateri dalam penulisan makalah ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman . Amin

Semarang, Oktober 2013

                                                                                                                                      Penulis

BAB II

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 

            Dalam ilmu kimia pasti telah mengenal dan tidak asing dengan kata radioisotop . Bagi sebagian orang radioisotop masih memberikan kesan menyeramkan dan bahkan menakutkan. Namun, sesungguhnya radioisotop telah memberikan kontribusi yang baik dalam kehidupan manusia. Mereka memberikan manfaat baik secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan masalah yang dihadapi oleh manusia. Oleh sebab itu mulai dari sekarang kita tidak boleh takut terhadap radioisotop. Sebenarnya Radioisotop bukanlah sesuatu yang menyeramkan bagi kehidupan manusia melainkan sesuatu yang dapat dimanfaatkan dan berguna bagi kehidupan manusia.Radioisotop juga berperan penting dalam berbagai bidang di dunia. Mulai dari bidang kesehatan, bidang industri, pertanian, arkeologi, pertambangan, kimia dan begitu pula dibidang peternakan .

            Badan Tenaga Nuklir Nasional sebagai lembaga yang bergerak dalam penelitian dan pengembangan (litbang) ikut berperan dalam mendukung peningkatan sektor peternakan. Litbang yang dilaksanakan lebih menekankan ke arah penggunaan teknik nuklir dan teknik terkait lainnya. Kegiatan ini dilakukan di Laboratorium Nutrisi, Reproduksi, dan Kesehatan Ternak, Bidang Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Isotop dan Radioisotop (P3TIR).          Litbang peternakan yang dilakukan lebih mengarah pada peningkatan produksi ternak, perbaikan sistem reproduksi, kesehatan, dan manajemen ternak. Keuntungan pengggunaan teknik nuklir dalam litbang peternakan, yaitu kepekaan deteksi tinggi, akurat untuk perunutan, efektif dan efisien, aman, serta ekonomis. Perunutan merupakan suatu proses pemanfaatan senyawa yang telah ditandai dengan isotop atau radioisotop untuk menjadi bagian dari sistem biologi/mekanik sehingga diketahui mekanisme yang terjadi atau diperoleh suatu hasil pengukuran. Teknik perunutan dapat menggunakan isotop atau radioisotop.

1.2 Tujuan Makalah

            Tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai tugas mata kuliah kimia dan untuk mengenal lebih juh arti , peran , dan manfaat radioisotop dalam kehidupan terutama di bidang peternakan .

1.3 Manfaat Makalah

            Manfaat makalah ini adalah untuk memeberi pengetahuan lebih jauh tentang radioisotope dan manfaatnya di dalam kehidupan terutama bidang peternakan . Dan memberikan pengertian tentang penggunaan radioisotope sebagai penelitian dalam bidang peternakan sehingga dapat menghasilkan data dengan  kepekaan deteksi tinggi, akurat untuk perunutan, efektif dan efisien, aman, serta ekonomis.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka

            Radioaktivitas adalah gejala terpancarnya partikel-partikel radioaktif akibat peluruhan (disintegrasi) inti dalam rangka menuju inti stabil. Inti-inti yang mengalami peluruhan ini disebut inti radioaktif. Gejala radioaktivitas ditemukan secara tidak sengaja oleh Henri Becquerel, seorang fisikawan berkebangsaan Prancis pada tahun 1896. Ketika ia meletakkan pelat film di sekitar uranium, pelat film tersebut kemudian menjadi hitam. Gejala fosforesensi (phosporesence) dan fluoresensi (fluoresence) tidak dapat menjawab fenomena penyebab penghitaman pelat film di sekitar uranium. Akhirnya, Becqeurel menyimpulkan bahwa sinar yang dipancarkan secara spontan oleh uranium. Sinar ini kemudian disebut sebagai sinar

Pemanfaatan radioaktif untuk peternakan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunut secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunut secara in vitro bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya.             Analisis secara in vitro menggunakan isotop P-32, S-35, dan C-14 sebagai perunut radioisotop untuk mengukur sejumlah parameter. Isotop P-32dan S-35 digunakan untuk mengukur sintesa protein mikroba di dalam rumen, sedangkan C-14 untuk mengukur efisiensi pemanfaatan energi oleh mikrobarumen. Saat ini teknologi UMMB telah banyak diterapkan di berbagai daerah sebagai hasil introduksi teknologi melalui kerja sama litbang, koperasi, peternak langsung dan iptekda.

        Kemudian Pemanfaatan teknik nuklir radiasi yang dilakukan di bidang peternakan radioaktif. Sedangkan unsur-unsur yang memancarkan sinar radioaktif disebut unsur radioaktif

 terutama di subbidang kesehatan ternak, yaitu untuk melemahkan patogenisitas penyakit yang disebabkan oleh bakteri, virus dan cacing. Litbang pemanfaatan radiasi telah menghasilkan radiovaksin, reagen diagnostik, dan pengawetan.

           Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Definisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila diinokulasikan.

            Pembuatan radiovaksin memiliki keunggulan dibandingkan dengan cara konvensional, yaitu mempercepat proses pembuatan vaksin dengan memperpendek waktu pasasel. Selain itu, radiovaksin yang diproduksi memiliki kualitas yang sama dengan vaksin buatan secara konvensional. Sumber radiasi yang digunakan untuk pembuatan radiovaksin adalah sinar gama yang digunakan untuk menurunkan infektivitas, virulensi, dan patogenitas agen penyakit, tetapi diharapkan mampu merangsang timbulnya kekebalan pada tubuh terhadap infeksi penyakit.       

            Penelitian yang dilakukan saat ini adalah upaya pengembangan vaksin terhadap penyakit ternak, seperti brucellosis dan mastitis. Selain penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari mikroorganisme, dilakukan pula penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari cacing, seperti Coccidiosis, Fasciolosis, dan Haemonchosis. Salah satu hasil penelitian yang telah menjadi produk adalah vaksin koksivet untuk penyakit Coccidiosis, yaitu penyakit yang disebabkan oleh protozoa Emeria Sp pada usus yang mengakibatkan berak darah. Ookista generasi 1 diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis optimum 125 Gy dan diinokulasikan ke ayam sehingga diperoleh ookista generasi II yang lemah sifat infektivitas dan patogenitasnya. Selanjutnya, ookista dari generasi II tersebutlah yang dijadikan vaksin. Vaksin ini diinokulasikan ke ayam berumur 7-10 hari sehingga ayam memiliki kekebalan terhadap penyakit tersebut.

2.2 Rumusan Masalah

            3.1 Apa pengertian dan sifat-sifat radioisotope?

            3.2 Apa kaitannya radiokimia dengan ilmu peternakan ?

            3.3 Manfaat dan peran radioisotope dalam bidang peternakan ?

            3.4 Apa Pengembangan Radioisotop di bidang peternakan?

            3.5 Dalam bidang apa saja penggunaan radioisotope selain dalam ilmu peternakan ?

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengertian dan sifat-sifat radioisotope

         Radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif. radionuklida mampu memancarkan radiasi. Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian. Produksi radionuklida dengan proses aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi radioaktif.Banyak isotop buatan yang dapat dimanfaatkan antara lain Na-24, P-32, Cr-51, Tc-99, dan I-131.

            Sedangkan sifat radioisotope yang pertama, radioisotop memancarkan radiasi manapun dia berada dan mudah dideteksi. Radioisotop ibarat lampu yang tidak pernah padam senantiasa memancarkan cahayanya.Radioisotopdalam jumlah sedikit sekali pun dapatdengan mudah diketahui keberadaannya. Dengan teknologi pendeteksian radiasi saat ini, radioisotop dalam kisaran pikogram (satu per satu trilyun gram) pun dapat dikenali dengan mudah. Sebagai ilustrasi, jika radioisotop dalam bentuk carrier free (murni tidak mengandung isotop lain) sebanyak 0,1 gram saja dibagi rata ke seluruh penduduk bumi yang jumlahnya lebih dari 5 milyar, jumlah yang diterima oleh masing-masing orang dapat diukur secara tepat.

             Kedua, laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan baik temperatur, . tekanan, pH dan sebagainya. Penurunan radioaktivitas ditentukan oleh waktu paro, waktu yang diperlukan agar intensitas radiasi menjadi setengahnya. Waktu paro ini merupakan bilangan khas untuk tiap-tiap radioisotop. Misalnya karbon-14 memiliki waktu paro 5.730 tahun, sehingga radioaktivitasnya berkurang menjadi separonya setelah 5.730 tahun berlalu. Seluruh radioisotop yang telah berhasil ditemukan telah diketahui pula waktu paronya. Waktu paro radioisotop bervariasi dari kisaran milidetik sampai ribuan tahun. Waktu paro ini merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis radioisotop yang tepat untuk keperluan tertentu.

            Ketiga, intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya. Hal ini dikarenakan pada reaksi kimia atau ikatan kimia yang berperan adalah elektron, utamanya elektron pada kulit atom terluar, sedangkan peluruhan radioisotop merupakan hasil dari perubahan pada inti atom.

            Keempat, radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotop-isotop lain dari unsur yang sama. Radioisotop karbon-14, misalnya, memiliki karakteristik kimia yang sama dengan   karbon-12.

            Kelima, radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki daya tembus yang besar.

3.2 Hubungan radioisotop dengan peternakan

            Pemanfaatan teknik perunut untuk peternakan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunut secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunut secara in vitro bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya.
            Analisis secara in vitro menggunakan isotop P-32, S-35, dan C-14 sebagai perunut radioisotop untuk mengukur sejumlah parameter. Isotop P-32dan S-35 digunakan untuk mengukur sintesa protein mikroba di dalam rumen, sedangkan C-14 untuk mengukur efisiensi pemanfaatan energi oleh mikrobarumen.

3.3 Manfaat dan peran radioisotope dengan peternakan

            Pemanfaatan teknik nuklir (radioaktif) untuk perunutan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya.

            Suplemen pakan UMMB merupakan suplemen pakan (SP) untuk ternak ruminansia, seperti sapi, kerbau, kambing, domba dan lainnya. Ciri khas dari ternak ruminansia adalah adanya rumen yang merupakan ekosistem mikroba yang berperan dalam penguraian bahan pakan dan mikroba pun berfungsi sebagai bahan protein bagi ternak. Agar teknologi suplemen tersebut dapat diterapkan oleh peternak dan mudah dalam penyimpanan serta transportasinya, maka suplemen tersebut dibuat dalam bentuk padat dari komposisi bahan tertentu (urea, dedak, onggok, tepung tulang, lakta mineral, garam dapur, tepung kedelai, dan kapur).

3.4 Pengembangan radioisotop di bidang peternakan

            Perkembangan ilmu pengetahuan membuat berkembangnya teknologi dalam bidang apapun . Perkembangan radioaktif , radioisotope khususnya dalam bidang peternakan mengalami pengebangan . Pengembangan tersebut diketahui adanya radiovaksin . Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Definisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila diinokulasikan.

            Pembuatan radiovaksin memiliki keunggulan dibandingkan dengan cara konvensional, yaitu mempercepat proses pembuatan vaksin dengan memperpendek waktu pasasel. Selain itu, radiovaksin yang diproduksi memiliki kualitas yang sama dengan vaksin buatan secara konvensional.

            Sumber radiasi yang digunakan untuk pembuatan radiovaksin adalah sinar gama yang digunakan untuk menurunkan infektivitas, virulensi, dan patogenitas agen penyakit, tetapi diharapkan mampu merangsang timbulnya kekebalan pada tubuh terhadap infeksi penyakit.

            Penelitian yang dilakukan saat ini adalah upaya pengembangan vaksin terhadap penyakit ternak, seperti brucellosis dan mastitis. Selain penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari mikroorganisme, dilakukan pula penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari cacing, seperti Coccidiosis, Fasciolosis, dan Haemonchosis.

            Salah satu hasil penelitian yang telah menjadi produk adalah vaksin koksivet untuk penyakit Coccidiosis, yaitu penyakit yang disebabkan oleh protozoa Emeria Sp pada usus yang mengakibatkan berak darah.

            Ookista generasi 1 diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis optimum 125 Gy dan diinokulasikan ke ayam sehingga diperoleh ookista generasi II yang lemah sifat infektivitas dan patogenitasnya. Selanjutnya, ookista dari generasi II tersebutlah yang dijadikan vaksin. Vaksin ini diinokulasikan ke ayam berumur 7-10 hari sehingga ayam memiliki kekebalan terhadap penyakit tersebut.

3.5 Penggunaan radioisotop dalam berbagai bidang

            Radioisotop dalam berbagai bidag selain dalam peternakan sangatlah banyak . Mulai dari semua bidang telah digunakan sistim radiokimia . Bidang apa sajakah itu ?

            1. Bidang Kesehatan

Radioisotop dapat digunakan untuk terapi radiasi, seperti terapi kelainan tiroid dan terapi polisitemia vera dan leukemia. Selain itu, radioisotop juga dapat digunakan untuk diagnosis seperti diaggosis fungsi dan anatomi organ tubuh, serta studi sirkulasi dan kehilangan darah.

            2. Bidang Pertanian

Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut dalam penelitian efisiensi pemupukan tanaman.

Teknik perunut dengan radioisotop akan memberikan cara pemupukan yang tepat dan hemat.

Teras Reaktor RSG-GAS Serpong.

            3. Bidang Hidrologi

Radioisotop dapat digunakan untuk mengukur kecepatan laju dan debit air sungai, air dalam tanah ddan rembessan , kebocoran dan serta pipa penyalur yang terbenam dalam tanah , lokasi dumping, asal/pola aliran sedimen dan laju pengendapan .

            4. Bidang Industri

Radioisotop dapat digunakan dalam teknik radiografi. Teknik radiografi merupakan teknik yang sering dipakai terutama pada tahap-tahap konstruksi. Pada sector minyak bumi , teknik ini digunakan untuk pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak.Selain bagian-bagian konstruksi besi yang dianggap kritis , teknik ini digunakan juga pada uji kualitas las dari ketel uap tekanan , digunakanjuga pada tinggi serta uji terhadap keretakan pada konstruksi beton. Perunut Fluida menggunakan Na-1t25 . Selain itu, radioisotopjuga dapat digunakan sebagai perunut misalnya untuk menguji kebocoran

cairan/gas dalam pipa, penentuan efisiensi proses industri, yang meliputi pengujian homogenitas

pencampuran serta residence time distribulion (RTD).

                                   BAB IV

KESIMPULAN

           

            Radioisotope adalah isotop dari zat radioaktif. radionuklida mampu memancarkan radiasi. Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian . Radioisotop mempunyai sifata sifat yang khusus anatara lain : sifat radioisotope yang pertama, radioisotop memancarkan radiasi manapun dia berada dan mudah dideteksi. Kedua, laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan baik temperatur, . tekanan, pH dan sebagainya. Ketiga, intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya. Kelima, radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki daya tembus yang besar. Keempat, radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotop-isotop lain. Manfaat radioisotope dalam dunia peternakan adalah vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Sedangkan aplikasi perunut secara in vitro bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Adanya pengembangan radioaktif dalam bidang peternakan yaitu adanya radiovaksin . Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Selain dalam bidang peternakan radioisotope juga dikembangkan dalam berbagai bidang antaralain bidang kesehatan , bidang pertanian , bidang industry dan bidang hidrologi .

                         DAFTAR PUSTAKA

http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1085284506

http://www.batan.go.id/kip/admin/documents/Radioisotop%20dan%20Radiofarmaka.PDF

http://joko1234.wordpress.com/2010/03/11/radioisotop/

http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/3-2.htm