PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI KELAUTANSEMESTER GANJIL 2015/2016

UJI TOKSISITAS AKUT LC50=MEDIAN LETHAL CONCENTRATION

UJI PENDAHULUAN

Disusun oleh :Rarasrum Dyah Kasitowati

PROGRAM STUDI ILMU KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG

2015

1. PENDAHULUAN

Dewasa ini pencemaran lingkungan laut telah menjadi permasalahan

global yang menyita perhatian dari berbagai pihak. Salah satu bahan pencemar

yang saat ini banyak dijumpai di sebagian besar perairan laut khususnya laut

indonesia adalah logam berat. Logam berat merupakan bahan pencemar yang

dapat mengkhawatirkan dikarenakan stabilitasnya, persistensinya dan

toksisitasnya. Selain itu logam berat juga merupakan bahan pencemar yang non-

degradable dan bioamplify dalam jaring-jaring makanan. Logam berat berpotensi

menurunkan biodiversitas sumberdaya laut (Akhter et al-Jowder, 1997; Tuncer et

al, 1998 ; dalam Wan et al, 2008). Keberadaan logam berat di laut dapat

mengakibatkan penurunan kualitas perairan hingga kematian biota-biota laut

yang diakibatkan oleh sifat toksik logam berat tersebut sehingga dapat

menyebabkan rusaknya ekosistem laut. Berbagai penelitian dilakukan untuk

mengetahui tingkat toksisitas bahan pencemar terhadap biota-biota laut. Salah

satu metode untuk mengetahui tingkat toksisitas suatu bahan pencemar

terhadap organisme adalah dengan melakukan uji toksisitas bahan pencemar

tersebut.

Polutan atau bahan pencemar dapat dipaparkan ke dalam tubuh suatu

biota melalui beberapa cara yaitu melalui makanannya, air yang masuk melalui

permukaan tubuh, insang dan mulut. Sedangkan polutan yang ada di dalam

makanannya akan diserap melalui saluran pencernaannya. Terdapat dua efek

toksik polutan, tergantung pada cara pemaparannya. Efek akut akan terjadi pada

suatu biota pada pemaparan polutan secara akut yaitu pemaparan polutan

dalam periode waktu yang pendek (misalnya 24 jam, 48 jam 96 jam dst….).

Dampak yang diakibatkan oleh pemaparan akut terjadi secara cepat. Suatu

polutan memiliki toksisitas akut jika mampu membunuh 50% dari populasi

organismenya dalam jangka waktu pendek. Effek kronik dan sub kronik akan

terjadi pada pemaparan polutan secara kronik yaitu pemaparan yang terjadi

secara berulang dalam selang waktu yang lama. Pemaparan kronik dapat

menyebabkan letal (kematian) dan sub letal. Effek subletal yang paling banyak

terjadi adalah perubahan tingkah laku, perubahan fisiologis, histologist dan

biokimia.

2. TUJUAN PRAKTIKUM

Praktikum ini bertujuan agar praktikan :

1. Mengetahui cara-cara melakukan uji toksisitas akut

2. Mengetahui nilai ambang batas atas (LC100-24jam) dan ambang batas

bawah (LC0-48 jam) suatu bahan uji terhadap suatu biota uji

3. UJI TOKSISITAS

Toksisitas merupakan kemampuan suatu bahan untuk menimbulkan

kerusakan pada organisme bila masuk ke dalam tubuh (Soemirat, 2003). Setiap

bahan pencemar memiliki daya toksik yang berbeda-beda. Hal tersebut dapat

diketahui melalui uji toksisitas. Uji toksisitas merupakan suatu uji yang bertujuan

untuk mengevaluasi konsentrasi suatu bahan polutan atau kimia dan lama

pemaparan yang dapat menimbulkan pengaruh tertentu.

Uji toksisitas adalah uji yang dilakukan untuk mengetahui potensi dari

suatu bahan kimia yang dianggap beracun untuk mendeteksi potensi efeknya

terhadap suatu organisme. Kegiatan uji toksisitas dibagi menjadi 3 tahap, yaitu

aklimatisasi, uji pendahuluan dan uji utama / definitif. Tahap aklimatisasi adalah

tahap dimana organisme dipelihara dalam lingkungan baru atau pada media

penguji dalam skala laboratorium. Dalam tahap aklimatisasi organisme akan

beradaptasi terhadap kondisi lingkungan yang berbeda dengan kondisi asal untuk

menghindari infeksi parasit dan bakteri pada hewan uji. Uji pendahuluan

dilakukan untuk menentukan konsentrasi senyawa kimia yang akan digunakan

sebagai kontaminan pada proses pengujian. Pada uji pendahuluan ditentukan

konsentrasi ambang atas dan konsentrasi ambang bawah. Standart jumlah

hewan yang digunakan uji pendahuluan minimal adalah 10 ekor dalam masing-

masing akuarium pemeliharaan. Uji definitif adalah uji yang dilakukan untuk

menentukan range konsentrasi bahan uji yang digunakan.

Toksisitas suatu substansi sering digambarkan dalam konsentrasi yang

menyebabkan kematian 50% organisme akuatik dalam periode waktu tertentu

(disebut sebagai LC 50 = konsentrasi letal median). Daya racun suatu logam berat

terhadap organisme perairan dapat diketahui dari LC 50. Konsentrasi LC 50

sendiri didefinisikan sebagai besarnya kadar toksikan dalam air yang dapat

membunuh hewan percobaan sebanyak 50% dalam selang waktu tertentu.

Berdasarkan hasil penelitian, 50% respon merupakan pengamatan yang paling

dapat diulang dari toksisitas bahanuji, dan 96 jam (atau kurang) adalah standar

waktu pemaparan karena pada kurun waktu tersebut sudah menunjukkan

periode aksi akut letal (Hindarti, 1997 dalam Saputra, 2009).

Hewan uji yang digunakan untuk toksisitas logam berat adalah udang

vaname PL-15 (Litopeneus vannamei). Udang vaname digunakan karena mampu

dipelihara dengan sistem intensif dan dengan kepadatan tinggi dan berat udang

ini dapat bertambah lebih dari 3 gram tiap minggu. Berat udang dewasa dapat

mencapai 20 gram dengan pertumbuhan udang betina lebih cepat di bandingkan

dengan udang jantan. Pemaparan logam berat pada hewan uji menggunakan

logam berat Kadmium (Cd). Logam berat Cd termasuk ke dalam golongan yang

memiliki toksisitas yang tinggi untuk biota perairan dan manusia. Dalam perairan

alami yang bersifat basa Cd mengalami hidrolisis, teradsorbsi oleh padatan

tersuspensi dan akan berikatan kompleks dengan senyawa atau bahan organik.

Hewan uji yang digunakan pada praktikum ini adalah Artemia. Bahan uji

yang digunakan adalah ekstrak mangrove Rhizopora sp. Mangrove Rhizopora sp.

Memiliki kandungan senyaw metabolit sekunder flavoid maupun metanol.

Flavonoid, saponin, dan tanin merupakansenyawa metabolit sekunder yang

berkhasiat sebagai anti histamin, antioksidan, anti virus, anti bakteri, anti

inflamasi sampai anti kanker (Harmanto, 2002 dalam Sumihe, 2014).

4. ALAT DAN BAHAN

Materi uji meliputi hewan uji, bahan uji, media uji dan peralatan uji

lainnya.

- Hewan uji yang digunakan dalam praktikum ini adalah artemia

- Media uji dalam penelitian ini berupa air laut.

- Bahan uji yang digunakan adalah beberapa ekstrak mangrove Rhizopora sp.

Tabel 1. Daftar alat dan bahan

Peralatan KegunaanAkuarium/Toples/Botol vial Wadah ujiBlower set AerasiHitter Pengatur suhu media kulturGelas ukur Menakar media ujiMikro pipet Menakar bahan cairPipet volume Menakar bahan cairPipet tetes Menakar bahan cairSpatula Menghomogenkan larutanMikroskop/Kaca pembesar Pengamatan morfologi ikanSarung tangan Proteksi dari paparan toksikanMasker Proteksi dari paparan toksikanTimbangan elektrik Menimbang logam beratpH meter Mengukur nilai pHDO meter Mengkur kadar DORefraktometer Mengukur salinitasTermometer Mengukur SuhuEmber Wadah air laut

5. Prosedur Praktikum

5.1. Tahapan praktikum meliputi:

Tabel 2. Tahapan kegiatan praktikum

No KegiatanWaktu (hari ke-)

PIC1 2 3 4 5

1 Persiapan alat, bahan Asisten2 Aklimatisasi hewan uji Asisten3 Pembuatan larutan uji Asisten4 Penyiapan media uji Asisten5 Pre test Asisten6 Uji toksisitas Asisten

7 Pengamatan dan pengambilan data Asisten8 Pengamatan dan pengambilan data Asisten9 Analisa data Asisten

10 Post test Asisten

5.2. Prosedur pembersihan wadah uji menurut APHA (1992):

Wadah uji dicuci dengan deterjen

Wadah uji dibilas sebanyak lima kali dengan menggunakan air tawar

Wadah uji dibilas dengan HCL 10 %

Wadah uji dibilas dengan air tawar sebanyak lima kali

Wadah uji dibilas dengan menggunakan air destilasi

Wadah uji dikeringkan

5.3. Prosedur Aklimatisasi

Aklimatisasi merupakan tahap penyesuaian diri organisme dengan air

pengencer yang digunakan untuk uji toksisitas. Aklimatisasi hewan uji

dilakukan untuk mengkondisikannya pada kultur media aquadest yang

digunakan sebagai kontrol. Kultur media tersebut dikondisikan untuk selalu

mempunyai kandungan DO diatas 3 mg/l, temperatur antara 250C – 300C.

Penggantian kultur media dilakukan apabila kondisinya sudah terlalu

keruh. Selama aklimatisasi hewan uji diberi pakan setiap tiga hari sekali

serta diberi aerasi yang cukup, hal ini bertujuan mempertahankan kadar

oksigen terlarut (Esmiralda, 2010).

5.4. Prosedur pembuatan Larutan Uji

Pada praktikum ini bahan uji yang digunakan adalah ekstrak amngrove

Rhizopora sp. Larutan stok yang digunakan adalah dengan konsentrasi 1000

ppm dan 100 ppm. Berikut langkah pembuatan larutan uji :

Menghitung kebutuhan bahan uji untuk membuat larutan stok 1000

ppm pada 1000 ml air destilasi.

Contoh penghitungan bahan uji Logam berat:

Bahan uji : CuSO4. 5H2O bubuk

Berat Molekul (BM) CuSO4. 5H2O = 249.68

Berat Atom (BA) Cu = 63.53

Kadar % Cu dalam CuSO4. 5H2O = BA Cu / BM CuSO4. 5H2O x 100%

= 63.53 / 249.68 x 100%

= 25.4% = 0.254

1 gram Cu = 1 / 0.254 = 3.929 gram CuSO4. 5H2O

Maka, 3.929 gr CuSO4.5H2O dicampurkan dengan air destilasi hingga

mencapai volume 1000 ml sehingga diperoleh konsentrasi 1000 ppm

Cu.

Contoh penghitungan bahan uji ekstrak mangrove Rhizopora sp.

Bahan Uji : ekstrak amngrove Rhizopora sp.

Larutan stok 1000 ppm = µg/l, mg/l = 1 ppm = µg/l

Jadi : larutan stok 1000 ppm = 10 mg ekstrak dalam 10 ml larutan

Larutan stok diaduk sedemikian rupa hingga bahan uji benar-benar

terlarut dengan baik

5.4. Prosedur Penyiapan Media uji

Media uji yang digunakan adalah air laut, praktikan memastikan

bahwa media uji yang akan digunakan telah dapat diterima oleh

hewan uji melalui pengamatan selama proses aklimatisasi

Memberikan aerasi pada media uji secukupnya sebelum proses

pengujian

5.4. Pemaparan larutan uji terhadap biota uji

Pemaparan bahan uji dilakukan dengan menambahkan sejumlah bahan uji

ke dalam media uji. Sistem pemaparan terbagi menjadi 3 macam menurut

APHA (1995) dalam Husni dan Esmiralda, (2010) yaitu Static test, Renewal

Test, dan Flow Through Test. Pada praktikum ini sistem pemaparan yang

digunakan adalah static test yaitu selama uji berlangsung tidak ada

penggantian media uji. Metode pemaparan ini memiliki beberapa

keuntungan yaitu sederhana, murah, hanya membutuhkan sedikit ruang,

tenaga dan peralatan. Namun terdapat beberapa kelemahan antara lain

kurang sensitif karena kemungkinan senyawa toksik telah terdegradasi

sehingga dapat menurunkan nilai toksisitas yang sesungguhnya.

5.6. Uji penentuan selang konsentrasi (range finding test)

Menentukan konsentrasi ambang bawah dan ambang atas. Konsentrasi

ambang bawah (LC0 – 48 jam) yaitu konsentrasi tertinggi dimana semua

hewan uji masih hidup dalam waktu 48 jam dan konsentrasi ambang atas (LC

100 – 24 jam) yaitu konsentrasi terendah dimana semua hewan uji mati

dalam selang waktu 24 jam (Komisi Pestisida, 1983). Uji pendahuluan ini

menggunakan konsentrasi dalam angka logaritmik berbasis 10 yaitu 0.1, 1,

10, 100, 1000 dan satu kontrol. Pengenceran larutan stok menggunakan

rumus : V1xN1 = V2xN2 dimana, V : volume

N : Konsentrasi

5.7. Prosedur uji toksisitas

Uji toksisitas dilakukan dengan sistem pemaparan statis

Sejumlah larutan stok ditambahkan ke dalam media uji untuk

mendapatkan konsentrasi uji 0.1 ; 1 ; 10 ; 100 ; dan 1000 ppm

Masing-masing konsentrasi diberlakukan ulangan sebanyak 3 kali

Media uji yang telah bercampur dengan bahan uji kemudian diaduk-aduk

hingga bercampur dengan baik

Mengukur parameter fisika (suhu, salinitas, DO, dan pH)

Memasukkan hewan uji sebanyak 10 ekor di masing-masing media uji

Volume tiap-tiap media uji adalah 500 ml

5.8. Waktu uji

Waktu uji dihitung saat hewan uji dimasukkan dalam media uji. Batas

ambang atas memerlukan uji selama 24 jam sedangkan batas ambang

bawah memerlukan waktu uji selama 48 jam.

5.6. Pengamatan dan Pengambilan data

Selanjutnya dilakukan pengamatan mortalitas terhadap hewan uji yang

ditandai dengan tidak adanya pergerakan hewan yang berarti terhadap

sentuhan atau rangsangan (Swastika et al, 1992 dalam Yudiati, 2009). Untuk

memastikan udang telah mati dapat dilakukan dengan memberikan

sentuhan lembut, jika tidak terdapat respon maka udang dianggap mati.

Udang yang mati segera diangkat agar tidak mencemari media uji dan

kualitas air dihitung kembali. Data yang dihitung adalah data kematian

hewan uji.

5.6. Penghitungan konsentrasi untuk uji definitif

Penentuan konsentrasi uji utama LC50 dengan menggunakan rumus

berikut :

dimana :

N = Konsentrasi Ambang Atas

n = Konsentrasi Ambang Bawah

K = Jumlah konsentrasi uji

a = Konsentrasi uji terkecil

b, c, d, e, f = Konsentrasi uji yang dicari

5.6. Uji Definitif

- Pengamatan dilakukan selama 96 jam untuk mengetahui LC 50-24 jam, LC50-

48 jam dan LC50-96 jam

- Menentukan nilai LC50

Hubungan nilai logaritma konsentrasi uji dengan persentasi mortalitas

(dalam nilai probit), merupakan fungsi linier: Y = a + bX. Nilai LC50-96 jam

diperoleh dari nilai anti log m. Nilai m merupakan nilai X pada saat kematian

sebesar 50%, sehingga fungsi liniernya adalah: 5 = a + bX. Untuk menentukan

nilai a maupun b digunakan persamaan sebagai berikut:

Y = Nilai probit mortalitas hewan uji

X = Logaritma konsentrasi uji

a = Konstanta

b = Slope

m = Nilai X pada Y = 5 (nilai probit 50% mortalitas hewan uji)

n=jumlah konsentrasi uji

% Mortalitas

Jumlah hewan mati

Jumlah populasiX 100 % %

DAFTAR PUSTAKA

APHA. 1995. Standar Method for The Examination of Water and Waste water. American Public Health Association,American Water Works Association and Water Polution Control Federation 19th edition. Washington D.C.

Effendi, Hefni.,dkk. 2010. TOKSISITAS LIMBAH PENGEBORAN MINYAK TERHADAP BENUR UDANG WINDU (Penaeus monodon). Jurnal Lingkungan Tropis. Vol. IV, No.2, (93-103).

Saputra, D. 2009. TOKSISITAS AKUT LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP BERBAGAI SUBSTADIA PASCA LARVA UDANG VANNAMEI (Litopenaeus vannamei Boone).

Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.

Yudiati, Ervia. 2009. Dampak Pemaparan Logam Berat Kadmium pada Salinitas yang Berbeda terhadap Mortalitas dan Kerusakan Jaringan Insang Juvenile Udang Vaname (Litopeneus vannamei).J urnal Ilmu Kelautan. Vol . XIV No.4 (29-35). Universitas Diponegoro. Semarang.

Yulianto, Bambang. 2004. UJI TOKSISITAS AKUT (LC50= MEDIAN LETHAL CONCENTRATION). Universitas Diponegoro. Semarang.

Sumihe, Gerry., dkk. 2014. Analisis Fitokimia Dan Penentuan Nilai Lc50 Ekstrak Metanol Daun Liwas. Jurnal Ilmiah Sains Vol. XIV No. 2. Manado : UNSRAT

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI KELAUTAN SEMESTER GANJIL TA 2014/2015

UJI PENDAHULUAN TOKSISITAS AKUT EKSTRAK MANGROVE

Rhizopora sp. TERHADAP _________

Disusun oleh :

Nama NIM tim penyusun

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2015

FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI

Laporan akhir praktikum ekotoksikologi disusun perkelompok dengan

menggunakan data kelas yakni seluruh data yang diperoleh selama praktikum.

SISTEMATIKA LAPORAN sebagai berikut:

1. Halaman judul

2. Daftar isi

3. Daftar tabel

4. Daftar gambar

5. Daftar lampiran

6. BAB 1 Pendahuluan; berisi latar belakang, tujuan praktikum dan

manfaat praktikum

7. BAB 2 Tinjauan Pustaka

8. BAB 3 Metodologi praktikum; berisi waktu dan tempat praktikum,

materi praktikum, alat dan bahan, skema kerja

9. BAB 4 Hasil dan Pembahasan

10. BAB 5 Kesimpulan dan saran

11. Daftar pustaka

12. Lampiran (lembar kerja masing-masing mahasiswa, perhitungan larutan

stok dan larutan uji, skema tata letak wadah uji, perhitungan

konsentrasi uji definitif, perhitungan nilai LC50, parameter kualitas air

dan dokumentasi praktikum)

ATURAN PENGETIKAN

Laporan Akhir praktikum diketik rapi dengan 1,5 spasi pada kertas Quarto; Font

Time New Roman 12; Margin kiri 4, Margin atas-kanan-bawah 3 cm; Set up page

number on bottom-center.

LEMBAR HASIL

Uji Pendahuluan EKSTRAK MANGROVE Rhizopora sp.------------------ Terhadap -------------------------

DATA PRESENTASE MORTALITAS ------------------------------------- PADA UJI PENDAHULUANEKSTRAK MANGROVE Rhizopora sp.

WAKTU DEDAH (JAM)

PERLAKUANCd 11 Cd 12 Cd 13 Cd 21 Cd 22 Cd 23 Cd 31 Cd 32 Cd 33 Cd 41 Cd 42 Cd 43 Cd51 Cd52 Cd53 Cd60

1248

162448

TOTAL

Ambang bawah(LC0-48jam): __________________________

Ambang atas(LC100-24jam) : __________________________

KONSENTRASI Mg----/l Keterangan :Volume media uji : ------------ mlJumlah biota tiap perlakuan : ------- ekorPakan : Metode uji : statis

ER1 0.1ER2 1ER3 10ER4 100ER5 1000ER6 kontrol

Parameter Kualitas Air Media UjiParameter Data Pengamatan Kontrol Kelayakan Pustaka

SUHU (°C)SALINITAS (‰)DO (mg/l)pH

Tabel perhitungan LC50