PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Udang merupakan salah satu bahan makanan sumber protein hewani yang bermutu tinggi. Bagi Indonesia udang windu merupakan primadona ekspor non-migas. Permintaan konsumen dunia terhadap udang tiap tahunnya meningkat. Hingga saat ini negara produsen udang yang menjadi pesaing baru ekspor udang Indonesia terus bermunculan. Sehingga daya saing akan mutu udang yang di ekspor akan meningkat. Mutu hasil udang mesti memenuhi kriteria food safety yang telah di sepakati oleh masyarakat dunia; baik menyangkut hazard analysis (HACCP), Best Management Practices (BMP), hingga persyaratan ramah lingkungan (Environmental Controls). Salah satu pendukung bagus tidaknya mutu udang dapat kita mengetahuinya dengan melihat kandungan logam berat yang terdapat pada udang. Logam berat merupakan bahan pencemar yang paling berbahaya. Meskipun jumlahnya sedikit di perairan, namun mempunyai tingkat toksisitas yang tinggi karena tidak dapat dibiodegradasi dan dapat terakumulasi dalam jaringan makhluk hidup. Pencemaran logam berat akan cenderung meningkat sejalan dengan meningkatnya eksploitasi berbagai sumber alam dan berbagai kegiatan industri yang mengandung logam berat (Palar, 1994). Untuk mengetahui tingkat pencemaran di suatu daerah dapat di gunakan bioindikator berupa organisme tertentu yang khas, yang dapat mengakumulasi bahan-bahan pencemar yang ada, sehingga dapat mewakili keadaan di dalam lingkungan hidupnya. Di dalam air bioindikator yang dapat di gunakan ikan

1

crustacea (kepting, udang dan hewan beruas lainnya) dan beberapa jenis biota lainnya. Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan racun logam berat terhadap udang lainnya adalah bentuk ikatan kimia dari logam yang terlarut dalam air, pengaruh interaksi antara logam dan racun lainnya, pengaruh lingkungan seperti temperatur, kadar garam, dan pengaruh pH ataupun kadar oksigen dalam air, kondisi hewan, fase siklus hidup (telur, larva, dewasa), ukuran organisme, jenis kelamin dan kecukupan kebutuhan bahan, kemampuan hewan untuk menghindar dari kondisi buruk polusi (misalnya lari untuk pindah tempat), kemampuan hewan untuk beradaptasi terhadap racun (misalnya proses detoksifikasi). (Darmono, 1993). Penyerapan logam oleh crustacea akan diakumulasi pada jaringan tubuhnya terutama pada hepatopankreas dan insang (Bambang et al.,1995). Insang berperan pada proses respirasi, keseimbangan asam basa, regulasi ionik dan osmotik karena adanya jaringan epithelium branchial yang menjadi tempat berlangsungnya transport aktif antara organisme dan lingkungan (Soegianto et al, 1999). Hepatopankreas adalah organ yang terpenting pada udang, karena organ tersebut berfungsi seperti hati dan pankreas pada mamalia. Organ ini memproduksi enzim-enzim pencernaan, membuang sisa.penyimpanan sari makanan, dan membuang sisa. Tingginya kerusakan pada struktur insang dan hepatopankreas, akan berpengaruh pada proses metabolisme enzim dan osmoregulasi pada udang. Selain itu kerusakan pada sel yang di sebabkan oleh keracunan logam Cu atau faktor lain, sebagai contoh yaitu kondisi stress, bisa meningkatkan sensitivitas terhadap inveksi viral dan bakteri (Sniezsko, 1974). Hal ini dapat dengan cepat meningkatkan tingkat resiko kematian pada udang.

2

Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu diadakan penelitian yang mengenai pengaruh konsentrasi logam Cu terhadap perubahan struktur insang dan hepatopankreas pada udang windu (Penaeus monodon). B. Tujuan dan Kegunaan 1. Tujuan Tujuan dari peneltian ini adalah : a. Mempelajari struktur insang udang windu (Penaeus monodon) (Hiperplasi, Nekrosis dan Perubahan Lamella) yang terpapar oleh logam Cu. b. Mempelajari struktur hepatopankreas udang windu (Penaeus monodon) (Vakuolisasi) yang terpapar oleh logam Cu. c. Mengetahui perubahan gambaran histologis insang dan

hepatopankreas pada udang windu (Penaeus monodon) yang terpapar logam Cu. 2. Kegunaan Kegunaannya adalah sebagai data dan bahan informasi tentang gambaran histologi insang dan hepatopankreas pada udang windu yang terpapar logam berat, serta sebagai sumber informasi dalam pengembangan budidaya udang.

3

TINJAUAN PUSTAKA

A. Histopatologi Histopatologi adalah cabang biologi yang mempelajari kondisi dan fungsi jaringan dalam hubungannya dengan penyakit. Histopatologi sangat penting dalam kaitannya dengan diagnosis penyakit karena salah satu pertimbangan dalam penentuan diagnosis adalah melalui hasil pengamatan terhadap jaringan yang diduga terganggu. Histopatologi dapat dilakukan dengan mengambil sampel jaringan atau dengan mengamati jaringan setelah kematian terjadi. Dengan membandingkan kondisi jaringan sehat terhadap jaringan sampel dapat diketahui apakah suatu penyakit yang diduga benar-benar menyerang atau tidak (Anonim, 2008). Aplikasi histopatologi merupakan suatu cara membuat preparat dengan menipiskan sel jaringan dari organ-organ tubuh baik ikan maupun udang . Untuk itu jaringan halus dapat ditanam pada parafin dengan pembekuan, selanjutnya jaringan dipotong. Prasyarat untuk mendapatkan histopatologi dan histokimia yang tepat dapat diperoleh dengan mengamati preparat dibawah mikroskop elektron. Preparat dari histopat mempunyai tanda spesifik yang terlihat dari jaringan sel dan struktur jaringan akibat serangan patogenisitas. Prosedur dari aplikasi histopatologi organ udang atau ikan yang terinfeksi adalah mempunyai dasar dari metode histologi (Eg hofman 1961, Stohr et, 1963; Voss 1964 dalam Scaperclause, 1992). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Fahris, dkk ( 2004). Menurut Suntoro (1983), histopatologi jaringan bertujuan untuk melihat kemungkinan adanya mikroorganisme yang bersifat patogen dalam jaringan hewan atau manusia. Histopatologi juga bermanfaat untuk membedakan luka akibat racun atau bakteri dengan struktur normal.

4

B. Logam Cu Unsur logam ditemukan secara luas di seluruh permukaan bumi. Mulai dari tanah dan batuan, badan air, bahkan pada lapisan atmosfir yang menyelimuti bumi. Umumnya logam-logam di alam ditemukan dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain, dan sangat jarang ditemukan dalam bentuk elemen tunggal (Palar, 1994). Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Logam berat berdasarkan sifat racunnya dapat dikelompokkan menjadi 4 golongan yaitu: 1. Sangat beracun, dapat mengakibatkan kematian ataupun gangguan kesehatan yang pulih dalam waktu yang singkat, logam-logam tersebut antara lain: Hg, Pb, Cd, Cr, As 2. Moderat, yaitu mengakibatkan gangguan kesehatan baik yang pulih maupun tidak dalam waktu yang relatif lama, logam-logam tersebut antara lain: Ba, Be, Cu, Au, Li, Mn, Se, Te, Co, dan Rb 3. Kurang beracun, logam ini dalam jumlah besar menimbulkan gangguan kesehatan, logam-logam tersebut antara lain: Al, Bi, Co, Fe, Ca, Mg, Ni, K, Ag, Ti, dan Zn 4. Tidak beracun, yaitu tidak menimbulkan gangguan kesehatan. Logamlogam tersebut antara lain: Na, Al, Sr, dan Ca. Menurut Nybakken (1992), logam berat merupakan salah satu bahan kimia beracun yang dapat memasuki ekosistem bahari. Logam berat seringkali memasuki rantai makanan di laut dan berpengaruh pada hewan-hewan, serta dari waktu ke waktu dapat berpindah-pindah dari sumbernya. Beberapa biota laut

5

tertentu juga dapat mempertinggi pengaruh toksik berbagai unsur kimia, karena memiliki kemampuan untuk mangakumulasi zat di tubuhnya jauh melebihi yang terkandung di perairan sekitarnya. Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat logam berat (PPLH-IPB, 1997; Sutamihardja dkk, 1982) yaitu : 1. Sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai (dihilangkan) 2. Dapat terakumulasi dalam organisme termasuk udang dan ikan, dan akan membahayakan kesehatan manusia yang mengkomsumsi organisme tersebut 3. Mudah terakumulasi di sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi dari konsentrasi logam dalam air. Disamping itu sedimen mudah tersuspensi karena pergerakan masa air yang akan melarutkan kembali logam yang dikandungnya ke dalam air, sehingga sedimen menjadi sumber pencemar potensial dalam skala waktu tertentu. Tembaga (Cu) merupakan logam berat yang di jumpai pada perairan alami termasuk unsur yang essensial bagi tumbuhan dan hewan. kadar Cu pada kerak bumi sekitar 50 mg/kg (Moore, 1991 dan McNeely et al. 1979 dalam Effendi, 2003). Untuk dapat masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan Cu (tembaga) dapat masuk melalui bermacam-macam jalur dan sumber. Secara global sumber masuknya unsur logam tembaga dalam tatanan lingkungan adalah secara alamiah dan non ilmiah. Secara alamiah Cu dapat masuk ke dalam suatu lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam. Sumber alami tembaga ialah chalcopyrite 6

(CuFeS2), copper sulfide (CuS2), malachite [Cu2 (CO3)(OH)2) dan azurite [Cu3 (CO3)(OH)2]. (novotny dan olem, 1994, dalam effendi, 2003). Tembaga (CuSO4.5H2O) juga digunakan sebagai algasida untuk membasmi algae yang tumbuh secara berlebihan di perairan. Sedangkan non alamiah masuk ke tatanan alamiah akibat aktifitas manusia seperti: buangan industri, pertambahan Cu, industri galangan kapal dan bermacam-macam aktifitas pelabuhan lainnya merupakan aktifitas yang mempercepat terjadinya peningkatan kelarutan Cu dalam badan perairan. Masuknya berbagai efek samping dari aktifitas manusia ini ditentukan oleh banyaknya yang dilakukan oleh proses daur ulang yang terjadi dalam sistem tatanan lingkungan perairan yang merupakan efek dari aktifitas biota perairan juga sangat berpengaruh terhadap peningkatan Cu dalam badan perairan. Biota perairan sangat peka terhadap kelebihan Cu dalam perairan tempat hidupnya. Konsentrasi Cu terlarut yang mencapai 0,01 ppm kematian bagi fitoplankton kematian tersebut diakibatkan adanya racun sel fitoplankton, jenisjenis yang termasuk keluarga crustaceae akan mengalami kematian dalam tenggang waktru 96 jam. Bila konsentrasi Cu terlarut berada dalam kisaran 0,17 sampai 100 ppm. Dalam tenggang waktu yang sama biota yang tergolong ke dalam keluarga mollusca akan mengalami kematian bila Cu yang terlarut dalam badan perairan dimana biota tersebut hidup berada dalam kisaran 0,16 sampai 0,5 ppm. Konsentrasi Cu yang berada dalam kisaran 2,5 3,0 ppm dalam badan perairan dapat membunuh ikan- ikan (Palar 1994). C. Udang Windu (Penaeus monodon) 1. Biologi Udang Windu (Penaeus monodon) Udang windu (Panaeus monodon) memiliki sifat-sifat dan ciri khas yang membedakannya dengan udang-udang yang lain. Udang windu bersifat

7

Euryhaline, yakni secara alami bisa hidup di perairan yang berkadar garam dengan rentang yang luas, yakni 5-45 . Kadar garam ideal untuk pertumbuhan udang windu adalah 19-35 . Sifat lain yang juga menguntungkan adalah ketahanannya terhadap perubahan suhu yang dikenal sebagai eurythemal (Suyanto dan Mujiman 2004). Udang merupakan organisme yang aktif mencari makan pada malam hari (nocturnal). Jenis makannya sangat bervariasi tergantung pada tingkatan umur udang. Pada stadia benih, makanan utamanya adalah plankton (fitoplankton dan zooplankton). Udang dewasa menyukai daging binatang lunak atau molusca (kerang, tiram, siput), cacing, annelida yaitu cacing Polychaeta, dan crustacea. Dalam usaha budidaya, udang mendapatkan makanan alami yang tumbuh ditambak, yaitu klekap, lumut, plankton, dan benthos. Udang akan bersifat kanibal bila kekurangan makanan (Soetomo 1990). Pada siang hari, udang hanya membenamkan diri pada lumpur maupun menempelkan diri pada sesuatu benda yang terbenam dalam air (Soetomo 1990). Apabila keadaan lingkungan tambak cukup baik, udang jarang sekali menampakkan diri pada siang hari. Apabila pada suatu tambak udang tampak aktif bergerak di waktu siang hari, hal tersebut merupakan tanda bahwa ada yang tidak sesuai. Ketidakesuaian ini disebabkan oleh jumlah makanan yang kurang, kadar garam meningkat, suhu meningkat, kadar oksigen menurun, ataupun karena timbulnya senyawa-senyawa beracun (Suyanto dan Mujiman 2004). 2. Morfologi Udang windu (Penaeus monodon) Ditinjau dari morfologinya, tubuh udang windu (Panaeus monodon) terbagi menjadi dua bagian, yakni bagian kepala yang menyatu dengan bagian dada (kepala-dada) disebut cephalothorax dan bagian perut (abdomen) yang terdapat ekor dibagian belakangnya. Semua bagian badan beserta anggota-

8

anggotanya terdiri dari ruas-ruas (segmen). Kepala-dada terdiri dari 13 ruas, yaitu kepalanya sendiri 5 ruas dan dadanya 8 ruas, Sedangkan bagian perut terdiri atas 6 segmen dan 1 telson. Tiap ruas badan mempunyai sepasang anggota badan yang beruas-ruas pula (Suyanto dan Mujiman 2004). Seluruh tubuh tertutup oleh kerangka luar yang disebut eksoskeleton, yang terbuat dari zat chitin. Bagian kepala ditutupi oleh cangkang kepala (karapaks) yang ujungnya meruncing disebut rostrum. Kerangka tersebut mengeras, kecuali pada sambungan-sambungan antara dua ruas tubuh yang berdekatan. Hal ini memudahkan mereka untuk bergerak (Suyanto dan Mujiman 2004). Udang betina lebih cepat tumbuh daripada udang jantan, sehingga pada umur yang sama tubuh udang betina lebih beasr daripada udang jantan (Soetomo 1990).

Karapaks (Kepala)

Badan

Ekor Sensor Kaki renang (Pleopoda)

Antena

Kaki jalan (Periopoda)

Gambar 1. Morfologi udang windu (Penaeus monodon Fabricius, 1798) (http//www.google.com/image/udangwindu.jpg)

9

Gambar 2. Hepatopankreas pada udang (http://shrimpcare.com/images/Shrimp_Hepatopancreas.gif)

Gambar 3. Insang pada udang (http://shrimpcare.com/images/Shrimrp_Gill.gif)

3. Klasifikasi Udang Windu (Penaeus monodon) Kingdom: Animalia Filum: Arthropoda Subfilum: Crustacea Kelas : Malacostraca Subkelas: Eumalacostraca Superordo: Eucarida Ordo: Decapoda Subordo: Dendrobranchiata Superfamili: Penaioidea Famili: Penaeidae Genus: Penaeus Spesies: Penaeus monodon

10

Secara internasional, udang windu dikenal sebagai black tiger, tiger shrimp, atau tiger prawn dikelompokkan sebagai udang laut atau udang Penaeidae (Amri, 2003). Sistematika udang windu menurut Perez Farfante dan Kensley (1997) adalah sebagai berikut: Kingdom Animalia; Filum Arthropoda; Subfilum Crustacea Brunnich, 1772; Kelas Malacostraca Latreille, 1802; Subklas Eumalacostraca Grobben, 1892; Superordo Eucarida Calman, 1904; Ordo Decapoda Latreille, 1802; Subordo Dendrobranchiata Bate, 1888; Superfamili Penaeoidae Rafinesque, 1815; Famili Penaeidae Rafinesque, 1815; Genus Penaeus Fabricius, 1798; Spesies Penaeus monodon Fabricius, 1798. 4. Pengaruh Logam Berat terhadap Udang Logam berat biasanya menimbulkan efek khsusus bagi makhluk hidup. Dapat dikatakan semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup. Sebagai contoh adalah logam Hg, Cd dan Pb (Palar, 1994). Logam masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui beberapa jalan, yaitu melalui saluran pernafasan, pencernaan dan penetrasi melalui kulit. Absorbsi logam melalui saluran pernafasan biasanya cukup besar. Baik pada hewan air yang masuk melalui insang maupu hewan darat (Darmono, 2001). Banyaknya toksikan lingkungan masuk melalui rantai makanan dan diserap melalui saluran pencernaan hewan dan selanjutnya pada manusia. Proses absorpsi tersebut tidak menimbulkan efek toksik kecuali jika diserap oleh tubuh. Absorpsi toksikan pada saluran pernafasan ikan ataupun udang dapat melalui insang yang merupakan jalan masuknya oksigen dan bahan toksin dalam tubuh. Di dalam insang terdapat banyak kapiler untuk memastikan penyerapan oksigen yang memadai, karena itu bahan lipofilik dalam air sangat

11

memungkinkan untuk masuk ke dalam tubuh ikan melalui insang (Mukono, 2005). Insang merupakan organ respirasi yang utama dan vital pada ikan. Epitel insang ikan merupakan bagian utama untuk pertukaran gas, keseimbangan asam basa, regulasi ion, dan ekskresi nitrogen. Oleh karena itu, jika ikan tercemar oleh polutan lingkungan seperti amonia, pestisida, logam, nitrit, dan petroleum hidrokarbon, fungsi vital ini dalam keadaan bahaya karena menghalangi penerimaan oksigen misalnya terjadi fusi. Pengamatan perubahan struktur insang dan hepatopankreas dirumuskan berdasarkan metode Soegianto, Dkk (2004) sebagai berikut: a. Perubahan ukuran lamella yaitu dengan cara mengukur lebar ujung, pangkal dan tengah lamella menggunakan mikrometer. b. Hiperplasi yaitu dengan cara menghitung jumlah lamella yang mengalami hiperplasia. Lamella yang mengalami hiperplasi ditandai dengan

bertambahnya jumlah sel di lamella, lamella menjadi tebal. Jumlah lamella yang mengalami hiperplasi Jumlah keseluruhan lamella c. Cara pengamatan nekrosis sama dengan hiperplasia tetapi yang diamati adalah sel yang mengalami nekrosis. Nekrosis yang muncul biasanya ditandai dengan adanya penumpukan sel epitel di lamella dan warna lamella berubah menjadi lebih gelap. Jumlah lamella yang mengalami nekrosis Jumlah keseluruhan lamella d. Vakuolisasi ditandai dengan sel-sel di bawah mikroskop epitel tubulus yang kehilangan isi selnya akan kosong. Jumlah tubulus hepatopankreas yang mengalami vakuolisasi Jumlah tubulus per lapang pandang

12

Hyperplasia,

merupakan

gejala

pencemaran.

Hyperplasia

adalah

pembentukan jaringan secara berlebihan karena bertambahnya jumlah sel Hiperplasia mengakibatkan penebalan jaringan epitel di ujung filamen yang memperlihatkan bentuk seperti pemukul bisbol (clubbing distal) atau penebalan jaringan epitelium yang terletak di dekat dasar lamela. Nekrosis, termasuk ke dalam kategori pencemaran berat. Nekrosis adalah kematian sel, yang mengakibatkan jaringan insang tidak berbentuk utuh lagi. Karakteristik dari jaringan nekrotik, yaitu memiliki warna yang lebih pucat dari warna normal, hilangnya daya rentang (jaringan menjadi rapuh dan mudah terkoyak), atau memiliki konsistensi yang buruk atau pucat. Menurut Plumb (1994), nekrosis ditandai dengan adanya kematian sel-sel atau jaringan yang menyertai degenerasi sel pada setiap kehidupan hewan dan merupakan tahap akhir degenerasi yang irreversibel. Toksisitas logam berat yang melukai insang dan struktur jaringan luar lainnya, dapat menimbulkan kematian terhadap organisme laut yang disebabkan oleh proses anoxemia, yaitu terhambatnya fungsi pernapasan yaitu sirkulasi dan eksresi dari insang. Unsur-unsur logam berat yang mempunyai pengaruh terhadap insang adalah timah, seng, besi, tembaga, kadmium dan merkuri (Palar, 1994).

13

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelititian ini di laksanakan pada bulan Juni Agustus 2010, penelitian di lakukan di hatcery Jurusan Perikanan Universitas Hasanuddin Makassar dan analisis sampel dilakukan di Lab. Parasit dan Penyakit Ikan Jurusan Perikanan Universitas Hasanuddin Makassar. B. Alat dan Bahan Alat- alat yang digunakan pada pengamatan udang serta analisis Histopatologi sebagai berikut : Tabel 1. Alat-alat yang digunakan pada pengamatan udang dan analisis histopatologi serta kegunaannya. Nama Alat Aquarium Aerasi Objek dan Dec glass Gunting Scalpel Pinset Cawan Petri Botol sampel Casset dan Deckel Lempengan Blok Microtom Nampan Kegunaanya Sebagai tempat pengamatan udang Untuk mendistribusikan oksigen Untuk meletakkan preparat Untuk memotong organ Untuk membedah organ Untuk mengambil sampel Untuk meletakkan preparat Untuk mengawetkan jaringan Untuk memblok paraffin yang berisi sampel Untuk memblok paraffin yang berisi sampel Untuk memotong jaringan Sebagai tempat membedah sampel

14

Bahan-bahan yang digunakan pada pada pengamatan udang serta analisis histopatologi sebagai berikut : Tabel 2. Bahan-bahan yang digunakan pada pengamatan udang dan analisis histopatologi serta kegunaannya. Nama bahan Udang windu Logam Cu kegunaannya Untuk sampel (insang dan hepatopankreas) Untuk dipaparkan pada udang

Alkohol 70%, 80%, 90%, Untuk bahan pada proses washing, rehidrasi dan 100% Aquadest Ehrilichs Hematoxylin Haematoxylin dan Eosin Enteltan Larutan Bouins Paraffin Tissue Xylene dehidrasi Untuk bahan pengencer, perenggan jaringan Untuk perwarnaan Untuk bahan perwarnaan jaringan Untuk bahan perekat Untuk larutan fiksatif Untuk bahan impregnating dan embedding Untuk membersihkan Untuk penjernih, deparafinasi

C. Prosedur Penelitian Hewan uji yang digunakan pada penelitian ini adalah udang windu

(Penaeus monodon) yang berukuran 10-15 cm yang diperoleh dari sumber yang baik. Udang yang telah didapatkan diaklimatisasi terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai hewan uji. Bahan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah formulasi logam berat tembaga (Cu) dengan konsentrasi 50 ppm, berdasarkan hasil penelitian oleh Rani, (1996) bahwa hasil uji toksisitas logam Cu terhadap udang windu (Penaeus monodon) diperoleh nilai ambang batas yakni 100 ppm dan nilai ambang bawah yakni 10 ppm. Dan untuk Logam berat tembaga (Cu) yang

digunakan adalah Cu dalam bentuk senyawa CUSO4 5H2O dengan warna biru dalam bentuk kristal. Cu yang sudah ditimbang sesuai konsentrasi yang telah

15

ditentukan, dilarutkan dalam air payau, kemudian dituangkan ke dalam air media yang telah disiapkan. Perlakuan terhadap sampel dibagi menjadi dua perlakuan, yakni perlakuan pertama (P0) aquarium yang bervolume 20 liter dan berisi 10 ekor udang windu diberi perlakuan dengan konsentrasi tembaga 0 ppm, dan untuk perlakuan kedua (P2) aquarium yang bervolume 20 liter berisi 10 ekor udang windu diberi perlakuan dengan konsentrasi tembaga 50 ppm. Pemaparan pada semua perlakuan sampel dilakukan hingga sampel tersisa setengah dari total keseluruhan dan sampel yang akan dijadikan preparat histologi merupakan udang windu yang masih hidup. Udang windu yang akan dibuat preparat histologi diambil bagian cephalothorax dengan memotong pada daerah perbatasan abdomen dengan cephalothorax. Cephalothorax dimasukkan kedalam larutan davidson Selama 24 jam dan dibuat preparat histologi insang dan hepatopankreasnya. Prosedur Pembuatan Preparat Histologi Sediaan mikroanatomi organ insang dan hepatopankreas dibuat dengan metode parafin dan pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE). Preparat yang dihasilkan didokumentasikan kemudian diamati secara visual untuk melihat perbedaan penampilan pengaruh konsentrasi Cu. Adapun tahapan pengamatan histologi adalah sebagai berikut: 1. Fiksasi organ yang terinfeksi pada larutan bouins selama 24 jam 2. Disimpan pada alcohol 70% selama 1 jam 3. Disimpan pada alcohol 80% selama 1 jam 4. Disimpan pada alcohol 90% selama 1 jam 5. Disimpan pada alcohol 100% selama 1 jam 6. Clearing dengan xylen (2 X 30 menit)

16

7. Disimpang pada xylen I + paraffin murni (1:1) selama 1-2 jam kemudian dilanjutkan pada paraffin murni selama 1-2 jam 8. Memasukan paraffin didalam jaringan (embedding) 9. Cutting Pewarnaan 1. Penghilangan paraffin a. Xylen I selama 15 menit b. Xylen II selama 15 menit 2. Penghilangan xylen a. Disimpan pada alcohol 100% selama 15 menit b. Disimpan pada alcohol 90% selama 15 menit c. Disimpan pada alcohol 80% selama 15 menit d. Disimpan pada alcohol 70% selama 15 menit 3. Kemudian dicuci dengan aquadest selama 15 menit 4. Kemudian disimpan pada heamatoxylin selama 15 menit 5. Dicuci pada air mengalir 5 10 menit 6. Dicuci dengan disimpanan dalam alcohol asam +5 detik 7. Dicuci dengan aquadest selama 5 -10 menit 8. Kemudian dicelupkan pada eosin salama 15 menit 9. Dehidrasi dengan alcohol 70%, 80%, 90%, dan 100% masing-masing 30 menit 10. Disimpan pada xylen selama 10 menit 11. Di beri entellan 12. Kemudian dicover

17

Setelah itu dilakukan pengamatan mikroskopis untuk mengetahui perubahan struktur insang dan hepatopankreasnya. Perubahan struktur yang diamati adalah : a. Perubahan ukuran lamella yaitu dengan cara mengukur lebar ujung, pangkal dan tengah lamella menggunakan mikrometer. b. Hiperplasi yaitu dengan cara menghitung jumlah lamella yang mengalami hiperplasia. Lamella yang mengalami hiperplasi ditandai dengan

bertambahnya jumlah sel di lamella, lamella menjadi tebal. Jumlah lamella yang mengalami hiperplasi Jumlah keseluruhan lamella c. Cara pengamatan nekrosis sama dengan hiperplasia tetapi yang diamati adalah sel yang mengalami nekrosis. Nekrosis yang muncul biasanya ditandai dengan adanya penumpukan sel epitel di lamella dan warna lamella berubah menjadi lebih gelap. Jumlah lamella yang mengalami nekrosis Jumlah keseluruhan lamella d. Vakuolisasi ditandai dengan sel-sel di bawah mikroskop epitel tubulus yang kehilangan isi selnya akan kosong. Jumlah tubulus hepatopankreas yang mengalami vakuolisasi Jumlah tubulus per lapang pandang Untuk uji histopatologi insang dan hepatopankreas digunakan analisis secara deskriptif dalam bentuk gambar. .

18

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

penelitian

pemaparan

tembaga

terhadap

udang

windu

memperlihatkan bahwa telah terjadi kerusakan pada lamella insang serta hepatopankreas. Kerusakan yang terjadi pada lamella insang dapat dilihat adanya hiperplasi dan nekrosis serta perubahan ukuran lamella sekunder pada insang udang windu. Sedangkan kerusakan hepatopankreas terjadi dilihat dari adanya vakuolisasi pada tubulus hepatopankreas. Kerusakan Insang Hasil pengamatan insang udang windu dengan menghitung rerata perubahan struktur insang serta rerata ukuran lamella insang udang windu setelah perlakuan tembaga dapat diperlihatkan pada Tabel 3 dan Tabel 4. Hasil rerata perubahan strukur insang pada konsentrasi 50 ppm terdapat hiperplasi dengan persentase 27,33 % dan nekrosis 15,47 % sedangkan pada konsentrasi 0 ppm tidak terdapat hiperplasi serta nekrosis. Dan untuk hasil rerata ukuran lamella insang yang pada konsentrasi 50 ppm terjadi perubahan ukuran lamella yang makin menebal/membesar sedangkan pada konsentrasi 0 ppm tidak terjadi perubahan yang berarti. Tabel 3. Rerata perubahan insang udang windu setelah perlakuan tembaga (Cu) Kadar Cu (PPM) 0 50 Rerata Lamella Yang Mengalami Perubahan Struktur Hiperplasi (%) 0.00 0.00 27,33 9,50 Nekrosis (%) 0.00 0.00 15,47 13,34

19

Tabel 4. Rerata ukuran lamella insang udang windu setelah perlakuan tembaga (Cu) konsentrasi 0 ppm 50 ppm Rerata Perubahan Lamella Insang (m) ujung 20,86 3,91 58,3 18,98 tengah 19,37 3,51 76,49 19,87 pangkal 20,69 3,42 56,05 14,15

Kondisi histologi insang udang windu pada hasil pengamatan kontrol (0 ppm) memperlihatkan bahwa lamella insang terletak pada proporsi yang baik, diperlihatkan pada gambar 4 A. Sedangkan pada kondisi pemaparan tembaga terhadap udang windu dengan konsentrasi 50 ppm menunjukkan terjadinya kerusakan lamella insang yang berarti. Ini terlihat dengan adanya hiperplasi serta nekrosis yang diprensentasikan pada gambar 4 B. Pada kondisi ini terlihat kerusakan insang yang sangat jelas, dimana pada lamella sekunder mengalami hiperplasi serta nekrosis pada beberapa lamella akibat dari akumulasi tembaga. (A) (B)

Gambar 4. Lamella insang pada udang windu (Penaeus monodon) yang terpapar tembaga. (A) Insang udang kontrol warna terang (10x10). (B) Insang udang dengan konsentrasi tembaga (Cu) 50 ppm terdapat Hiperplasi serta Nekrosis, warna gelap (10x40). (Hi: Hiperplasia, Ne: Nekrosis, Ls: Lamella Sekunder)

20

Hiperplasia adalah pembentukan jaringan secara berlebihan karena bertambahnya jumlah sel. Lamella yang mengalami Hiperplasia mengakibatkan penebalan jaringan epitel di ujung filamen yang memperlihatkan bentuk seperti pemukul bisbol (clubbing distal) atau penebalan jaringan epitelium yang terletak di dekat dasar lamela. Hyperplasia pada insang diduga diakibatkan adanya kontak dengan ion tembaga. Kontak tersebut mengakibatkan organ insang mengalami iritasi dan mengeluarkan mukus (lendir) sebagai perlindungan terhadap toksikan tembaga, akan tetapi mukus yang dihasilkan justru menutup permukaan lamella insang sehingga pertukaran O2 dengan CO2 terhambat, akibatnya tidak ada pengikatan oksigen oleh hemoglobin darah. Hal ini menyebabkan transportasi oksigen ke seluruh tubuh tidak ada. Sorensen (1991) menambahkan bahwa bereaksinya logam berat pada insang akan menghasilkan gumpalan lendir sehingga insang akan terselimuti gumpalan lendir dan akan sulit bernafas. Hyperplasia ini dapat terjadi akibat berbagai polutan kimia dan logam berat terutama tembaga kadmium, merkuri cuprum dan zinc. Kerang ataupun ikan yang terpapar oleh logam berat, deterjen, amoniak, pestisida, dan nitrofenol memperlihatkan pemisahan antara sel epitelium dan sistim yang mendasari sel tiang yang dapat mengarah kepada runtuhnya keutuhan dari struktur lamella sekunder dan dapat menyebabkan peningkatan jumlah sel-sel klorid (Olurin, 2006). Kerusakan lainnya pada insang udang windu yaitu berupa nekrosis. Nekrosis yang dimaksud adalah kematian sel, yang mengakibatkan jaringan insang tidak berbentuk utuh lagi. Pada kejadian ini lamella mengalami kerusakan parah dan termasuk dalam kategori pencemaran berat. Menurut Plumb (1994), nekrosis ditandai dengan adanya kematian sel-sel atau jaringan yang menyertai degenerasi sel pada setiap kehidupan hewan dan 21

merupakan tahap akhir degenerasi yang irreversibel. Karakteristik dari jaringan nekrotik, yaitu memiliki warna yang lebih pucat dari warna normal, hilangnya daya rentang (jaringan menjadi rapuh dan mudah terkoyak), atau memiliki konsistensi yang buruk atau pucat. Nekrosis juga dapat disebabkan oleh agenagen biologis (virus, bakteri, jamur dan parasit), agen-agen kimia atau terjadinya gangguan terhadap penyediaan darah pada jaringan tubuh. Penyerapan tembaga yang secara terus menerus melalaui insang sangat memberikan dampak kerusakan pada jaringan insang, hingga dapat

menimbulkan kematian terhadap organisme laut yang disebabkan oleh proses anoxemia, yaitu terhambatnya fungsi pernapasan yaitu sirkulasi dan eksresi dari insang. Menurut Connell dan Miller (1995) pengaruh subletal logam berat, seperti Cu, Cd dan Hg, mengakibatkan perubahan secara histologis ataupun morfologis dalam jaringan berbagai jenis ikan dan krustasea yang merupakan pengaruh sekunder dari gangguan pada proses enzim yang terlibat dalam penggunaan makanan. Perubahan morfologis tersebut antara lain: penggantian sel-sel mukus pada epitel insang oleh sel-sel klorida dan kerusakan tulang belakang. Selain itu, logam-logam berat dalam konsentrasi yang relatif rendah sudah menghambat laju pertumbuhan dan perkembangbiakan vertebrata dan invertebrata. Kerusakan insang yang terkena logam berat yang berupa logam Cu adalah adanya degradasi sel atau bahkan kerusakan jaringan insang. Sandi (1994) mengatakan bahwa secara langsung bahan anorganik terlarut

menyebabkan iritasi pada insang dan lamella insang menjadi tertutup. Hal ini menyebabkan fungsi insang menjadi tidak wajar dan mengganggu proses pernafasan. Insang merupakan organ utama yang terkena langsung oleh bahan pencemar seperti logam berat. Sekresi mukus pada insang dimaksudkan untuk melindungi lamella insang dari bahan pencemar yaitu logam berat yang 22

mangganggu akibatnya dapat menghambat pertukaran gas dan ion melalui membran sel. Kerusakan Hepatopankreas Hasil pengamatan hepatopankreas dengan menghitung rerata perubahan struktur hepatopankreas udang windu setelah perlakuan tembaga yang dilihat pada Tabel 3 telah terjadi kerusakan pada tubulus hepatopankreas dengan persentase 75,99 % yang perlakuan tembaga dengan konsentrasi 50 ppm, sedangkan perlakuan tembaga dengan konsentrasi 0 ppm tidak terjadi kerusakan yang berarti pada tubulus hepatopankreas dengan persentase 3,42 %. Tabel 5. Rerata perubahan struktur hepatopankreas udang windu setelah perlakuan tembaga (Cu) konsentrasi 0 ppm 50 ppm Tubulus Yang Mengalami Vakuolisasi (%) 3,42 2,97 75,99 8,25

Hasil pengamatan kondisi histologi hepatopankreas udang uji yang dengan konsentrasi tembaga 0 ppm memperlihatkan hepatopankreas masih dalam kondisi normal, tanpa ada kerusakan yang berarti pada tubulus hepatopankreas, kondisi tersebut dapat dilihat pada gambar 5 A. Sedangkan pada udang uji yang dipapar tembaga dengan konsentrasi 50 ppm dapat dilihat pada gambar 5 B. Pada kondisi tersebut menunjukkan telah terjadi kerusakan hepatopankreas, ini dapat dilihat adanya tubulus yang mengalami vakuolisasi. Bhavana et al (2000) menambahkan bahwa hepatopankreas merupakan organ yang sangat peka terhadap peningkatan pestisida atau bahan berbahaya

lainnya. Kerusakan yang sebagaimana terjadi tersebut menyebabkan fungsi hati yang kompleks menjadi hilang.

23

(A)

(B)

Gambar 5. Tubulus hepatopankreas udang windu (Penaeus monodon) yang terpapar tembaga. (A) tubulus hepatopankreas kontrol (10x40). (B) Tubulus hepatopankreas yang terpapar tembaga 50 ppm, warna terang(10x40). (Tub: Tubulus, Vak: Vakuolisasi)

Vakuolisasi dapat terjadi karena adanya penimbunan lemak pada tubulus hepatopankreas (Price and Wilson, 1989). Akumulasi logam Cu ini akan

menganggu pembentukan ATP atau bahkan menghentikan pembentukan ATP. Dan gangguan pada proses oksidasi ini akan menyebabkan terjadinya penimbunan lemak di hepatopankreas.

24

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 1. Hiperplasi pada insang Udang windu yang terpapar logam Cu dengan konsentrasi 50 ppm yakni 27,33 %. Sedangkan pada konsentrasi 0 ppm yakni 0,00 % 2. Nekrosis pada insang udang windu yang terpapar logam Cu dengan konsentrasi 50 ppm yakni 15,47 %. Sedangkan pada konsentrasi 0 ppm yakni 0.00 %. 3. Terjadi perubahan ukuran insang udang windu yang menjadi lebih tebal yang terpapar logam Cu dengan konsentrasi 50 ppm, sedangkan pada konsentrasi 0 ppm tidak terjadi perubahan ukuran yang berarti. 4. terjadi vakuolisasi pada tubulus hepatopankreas udang windu yang terpapar logam Cu dengan konsentrasi 50 ppm yakni 75,99 %. Sedangkan pada konsentrasi 0 ppm yakni 3,42 %. B. Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang kadar konsentrasi logam berat, selain Logam Cu dan juga pada biota laut lainnya 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengamatan mikroanatomi udang windu, selain pada organ insang dan hepatopankreas 3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang perlakuan konsentrasi logam Cu secara bertahap.

25