mengapa timbal beracunn
DESCRIPTION
belajarTRANSCRIPT
Mengapa Timbal Beracun? Teori Kuantum Menjawabnya
Kata Kunci: cat, kuantum, logam, racun, timbalDitulis oleh Soetrisno pada 03-09-2008
Timbal termasuk salah satu logam berat. Logam ini turut ambil bagian dalam runtuhnya
Kerajaan Romawi. Timbal bisa menyebabkan kerusakan otak, darah, ginjal, dan hati yang
tidak dapat disembuhkan. Tetapi mengapa timbal sedemikian toksiknya?
Dengan menggunakan beberapa senyawa model enzim dan kimia kuantum, Olivier
Parisel dan Christophe Gourlaouen dari Pierre and Marie Curie University, di Paris,
Perancis, sekarang yakin mereka telah menemukan jawabannya. Mereka mengatakan
bahwa penelitian yang mereka lakukan dapat membantu mencari cara yang lebih baik
dalam menghilangkan timbal dari tubuh seseorang.
Para ilmuwan telah mengetahui bahwa timbal menjadi beracun dengan menggantikan
kation-kation logam yang aktif biologis, seperti kalsium dan zink, dari protein-
proteinnya. Calmodulin misalnya, mengikat dan mengangkut empat kation kalsium. Jika
kation-kation timbal menggantikan keempat kation kalsium tersebut, efisiensi enzim ini
akan berkurang. Dan timbal menghambat total aktivitas enzim biosintetik heme, yakni
asam delta-aminolevulinat dehidratase (delta-ALAD), ketika logam ini menggantikan
kation zink tunggalnya, sehingga mengganggu pembentukan darah dan menghasilkan
anemia parah.
Tetapi Parisel dan Giurlaouen telah menemukan bahwa aksi beracun timbal tidak hanya
karena kemampuannya terikat ke protein-protein ini. Mereka mengatakan, toksisitas
logam ini juga disebabkan oleh efek pasangan inert.
Walaupun timbal dan karbon terletak dalam golongan yang sama dalam tabel periodik,
yang masing-masing memiliki empat elektron yang tersedia untuk membentuk ikatan
dengan atom-atom lain, namun logam berat cenderung hanya menggunakan dua dari
elektron ini. Sela energi (energy gap) yang lebih besar antara elektron-elektron terluar
timbal berarti bahwa dua dari elektron bebasnya terikat lebih kuat ke inti yang jauh lebih
besar dan lebih bermuatan positif. Jadi apabila timbal terikat ke atom-atom lain, pasangan
bebas ini tidak hanya dapat terlepas, tetapi juga bisa terlibat dalam ikatan. Ini bisa sangat
merusak tatanan atom di sekitar timbal; bagi sebuah enzim ini sangat berbahaya.
Sangat berat
Parisel dan Gourlousen menggunakan senyawa-senyawa model untuk meniru tempat-
tempat pengikatan kalsium dan zink pada calmodulin dan delta-ALAD. Setelah
menambahkan kation-kation timbal ke model-model yang mereka buat, mereka
menggunakan perhitungan kuantum untuk menelusuri perubahan-perubahan struktural
yang disebabkan oleh logam berat tersebut.
Untuk model calmodulin, tidak ada distrosi besar yang terjadi, sejalan dengan
pengamatan bahwa timbal tidak sepenuhnya menghambat aktivitas calmodulin. Tetapi
untuk model delta-ALAD, timbal menimbulkan distorsi kuat dalam model yang terkait
langsung dengan penempatan posisi pasangan elektron bebas timbal. Ini bisa menjelaskan
mengapa timbal menghambat aktivitas delta-ALAD, kata para peneliti ini.
Walaupun timbal tetraetil telah lama dikurangi sebagai aditif bahan bakar (bensin),
namun produksi timbal di dunia dan senyawa-senyawanya terus meningkat karena
permintaan dari industri baterai, kaca, dan sirkuit-sirkuit elektronik yang bergantung pada
unsur ini. Walaupun antidotum (penawar racun) untuk keracunan timbal sekarang ini
menggunakan senyawa-senyawa yang mengikat berbagai ion logam dalam tubuh, namun
berpotensi menyebabkan kerusakan dengan mengikat logam-logam penting disamping
timbal.
"Penelitian kami menunjukkan bahwa kita bisa membuat pengkhelat timbal yang lebih
selektif," kata Parisel. "Ini mungkin memerlukan enzim-enzim serupa hasil rekayasa
biologis dengan tambahan tempat-tempat pengikatan timbal. Atau kita bisa menggunakan
ligan-ligan dari tanaman tertentu yang diketahui mengakumulasi logam-logam berat
dalam jumlah berlebih."
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/