TINJAUAN PUSTAKA ?· Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam, dalam ... tekanan…

Download TINJAUAN PUSTAKA ?· Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam, dalam ... tekanan…

Post on 03-Mar-2019

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>19 </p> <p>TINJAUAN PUSTAKA </p> <p>Ikan Nila Merah (O. niloticus) </p> <p>Ikan nila (O. niloticus) sebagai salah satu komoditas andalan di subsektor </p> <p>perikanan dan sangat diminati masyarakat luas karena rasa dgingnya yang khas. </p> <p>Ikan ini banyak dibudidayakan oleh para pembudidaya ikan baik pada skala </p> <p>pembenihan maupun pembesaran. Tingginya permintaan konsumen dan kisaran </p> <p>toleransinya yang tinggi sehingga sangat potensial untuk dikembangkan pada </p> <p>skala usaha budidaya baik secara teknis maupun kualitas produksi. Selain hal </p> <p>tersebut, ikan nila cukup pekah terhadap pencemaran logam berat terutama pada </p> <p>fase awal kehidupan (Rachmansyah 1998). </p> <p>Ikan nila merah mempunyai ciri-ciri morfologi : bentuk bulat pipih, </p> <p>punggung lebih tinggi, pada badan dan sirip ekor (caundal fin) ditemukan garis </p> <p>lurus (vertikal). Sedangkan garis lurus memanjang ditemukan pada sirip </p> <p>punggung. Ikan nila merah dapat hidup diperairan tawar dan mereka </p> <p>menggunakan ekor untuk bergerak, sirip perut, sirip dada dan penutup insang </p> <p>yang keras untuk mendukung badannya. Ikan nila merah termasuk omnivora. </p> <p>Makanannya berupa hewan-hewan seperti protozoa dan zooplankton serta </p> <p>ganggang, algae yang tersedia di kolam. Persyaratan kualitas air budidaya ikan </p> <p>nila merah yaitu suhu 25-30 0C, DO 3 mg/l, pH 6-8,5, kecerahan 20-30 cm dan </p> <p>CO2 &lt; 5 mg/l (Zonneveld et al. 1991). </p> <p>Logam Berat Timbal (Pb) </p> <p>Logam berat adalah unsur-unsur yang mempunyai daya hantar panas dan </p> <p>daya hantar listrik yang tinggi. Logam berat biasanya bernomor atom 22-29 dan </p> <p>periode 3 sampai 7 dalam susunan berkala unsur-unsur kimia. Beberapa unsur </p> <p>logam berat tersebut antara lain Hg, Pb, Cd, Cr, Zn, dan Cu. Logam berat </p> <p>merupakan senyawa yang tidak dapat terdegradasi dan cenderung terakumulasi </p> <p>dalam mahluk hidup serta memiliki sifat toksik dan karsinogenik (Fu dan Wang </p> <p>2011). Menurut Khan et al. (2011) keberadaan logam berat pada lingkungan </p> <p>berasal dari beberapa sumber yaitu unsur-unsur alami dari kerak bumi dan </p> <p>aktivitas manusia. Bila kadar logam berat yang terlalu rendah di suatu perairan </p> <p>dapat menyebabkan kehidupan organisme mengalami defisiensi, namun bila unsur </p> <p>20 </p> <p>logam berat dalam jumlah yang berlebihan dapat bersifat racun. Bahan cemaran </p> <p>ini akan mengalami tiga macam proses akumulasi yaitu proses fisik, kimia dan </p> <p>biologi. </p> <p>Logam memiliki karakter bereaksi sebagai akseptor pasangan elektron </p> <p>(asam lewis) dan donor pasangan elektron (basa lewis) untuk membentuk </p> <p>beragam gugus kimia seperti suatu pasangan ion, kompleks logam, senyawa </p> <p>koordinasi dan kompleks donor-akseptor (Connel dan Miller 2006). Berdasarkan </p> <p>karakteristik inilah logam berat dapat diikat oleh bahan lain yang bisa menjadi </p> <p>pasangan atau senyawa koordinasi yang sering disebut dengan ligan. </p> <p> Menurut Vouk (1986) dalam Tjakrawidjaja (2001) logam berat dapat </p> <p>dibagi dalam dua jenis yaitu logam berat esensial dimana keberadaannya dalam </p> <p>jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup namun dalam jumlah </p> <p>yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah </p> <p>Zn, Cu, Fe, Co dan Mn. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial </p> <p>atau beracun di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui </p> <p>manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun seperti Pb. </p> <p>Konsentrasi logam berat pada kulit ikan dapat menjadi lebih tinggi karena </p> <p>kandungan lipid/lemak pada kulit lebih banyak dari pada daging. Seperti yang </p> <p>telah diketahui bahwa logam berat mempunyai kecenderungan untuk terikat </p> <p>dengan lemak yang ada dalam tubuh. Semakin banyak lemak yang terdapat dalam </p> <p>tubuh maka semakin besar kemungkinan logam berat untuk dapat terakumulasi </p> <p>dalam tubuh (Chen dan Chen 2001). </p> <p>Tabel 1 Konsentrasi logam berat pada air yang mematikan ikan pada pemaparan </p> <p> 96 jam </p> <p>Jenis logam berat Konsentrasi mematikan pada ikan (mg/l) </p> <p>Cd </p> <p>Cu </p> <p>Pb </p> <p>Zn </p> <p>Ni </p> <p>22 - 25 </p> <p>2,5 - 3,5 </p> <p>118 </p> <p>60 </p> <p>350 </p> <p>Sumber : Palar (1994) dalam Handajani (2010). </p> <p>21 </p> <p>Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam, </p> <p>dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum dan logam ini disimbolkan dengan </p> <p>Pb. Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada </p> <p>tabel periodik unsur kimia. Timbal (Pb) dan persenyawaannya dapat berada di </p> <p>badan perairan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi, baik secara alamiah maupun </p> <p>sebagai dampak aktivitas manusia. Pb masuk ke perairan melalui limbah industri </p> <p>dan pertambangan. Logam berat timah hitam atau timbal (Pb) merupakan salah </p> <p>satu logam berat yang berbahaya bagi mahluk hidup. Logam berat ini merupakan </p> <p>elemen non esensial yang ditemukan pada konsentrasi yang tinggi di alam akibat </p> <p>kegiatan manusia, seperti : kegiatan pertambangan (Leston et al. 2010). Sifat </p> <p>berbahaya Pb pada mahluk hidup antara lain dapat menimbulkan penghambatan </p> <p>sintesis hemoglobin, disfungsi pada ginjal, sendi dan sistem reproduksi, sistem </p> <p>kardiovaskular, dan kerusakan akut dan kronis dari sistem saraf pusat (SSP) serta </p> <p>sistem saraf perifer (PNS). Efek lainnya termasuk kerusakan pada saluran </p> <p>pencernaan (GIT) dan saluran kemih, gangguan neurologis, serta kerusakan otak </p> <p>parah dan permanen (Khan et al. 2011). </p> <p>Logam Pb yang bersifat toksik biasanya dalam bentuk Pb2+</p> <p>. Logam berat </p> <p>Pb juga menyebabkan berbagai permasalahan termasuk dalam kegiatan perikanan </p> <p>budidaya. Pada berbagai organisme akuatik air tawar, timbal telah terbukti </p> <p>memiliki efek toksik dengan sensitivitas terendah 4 g/l. Ion Pb masuk kedalam </p> <p>tubuh ikan melalui insang setelah terikat pada lapisan lendir (Ahmed dan Bibi </p> <p>2010). Tetapi akumulasi dalam jaringan hewan air tergantung pada konsentrasi </p> <p>paparan dan periode serta beberapa faktor lain seperti salinitas, suhu, interaksi </p> <p>agen dan aktivitas metabolik pada jaringan. Selain itu, akumulasi logam berat Pb </p> <p>dalam jaringan ikan tergantung pada tingkat penyerapan, penyimpanan dan </p> <p>depurasi. Menurut Chen dan Chen (2001) Serapan dan bioakumulasi logam berat </p> <p>tersimpan dengan baik di kulit, insang, lambung, otot, usus, hati, otak, ginjal dan </p> <p>organ reproduksi, tetapi organ target utamanya adalah hati, ginjal dan otot </p> <p>tergantung pada konsentrasi dan waktu pemaparan. Menurut Seymore (1995) </p> <p>dalam Ahmed dan Bibi (2010), Pb dimetabolisme melalui jalur metabolik Ca2+</p> <p>. </p> <p>Oleh karena itu Pb terakumulasi dalam jaringan kerangka. Namun, Pb juga </p> <p>dikenal terakumulasi secara biologis dalam jaringan ikan lainnya, termasuk kulit </p> <p>22 </p> <p>dan sisik, insang, mata, hati, ginjal dan otot . Disamping itu ion Pb juga dapat </p> <p>masuk kedalam tubuh ikan bersama dengan makanan dan air yang akhirnya </p> <p>diserap di usus dan jaringan lainnya. </p> <p>Beberapa pengaruh toksisitas logam pada ikan yang telah terpapar logam </p> <p>berat yaitu pada insang, alat pencernaan dan ginjal (Khan et al, 2011). Jumlah Pb </p> <p>yang terakumulasi pada tubuh ikan tergantung dari ukuran, umur dan kondisi </p> <p>ikan. Distribusi dan akumulasi logam berat sangat berbeda-beda untuk organisme </p> <p>air. Hal ini tergantung pada spesies, konsentrasi logam dalam air, pH, fase </p> <p>pertumbuhan dan kemampuan ikan (Darmono 1995). Toksisitas kronis Pb </p> <p>umumnya sama antara ikan dan mamalia terutama yang melibatkan disfungsi </p> <p>neurologis dan hematologi Pada ikan, efek sublethal Pb dapat menyebabkan efek </p> <p>orde tinggi, seperti berkurangnya kemampuan renang. Secara neurologis efek </p> <p>sublethal Pb berpotensi melibatkan gangguan respon koordinasi sensorik-motorik </p> <p>yang diperlukan untuk menangkap mangsa dan menghindari predator. Penelitian </p> <p>Olaifa et al. (2003) menemukan bahwa efek sublethal Pb pada ikan yaitu </p> <p>kehilangan keseimbangan, pemutihan kulit dan pelemahan ikan. Kerusakan </p> <p>jaringan oleh logam berat terhadap pada beberapa lokasi baik tempat masuknya </p> <p>logam (insang) maupun tempat penimbunanya (hati). Akibat yang ditimbulkan </p> <p>dari toksisitas logam berat timbal (Pb) dapat berupa kerusakan fisik (erosi, </p> <p>degenerasi, nekrosis) dan dapat berupa gangguan fisiologi (gangguan fungsi </p> <p>enzim dan gangguan metabolisme). </p> <p>Salinitas dan Osmoregulasi </p> <p>Salinitas adalah bobot garam-garam anorganik halogen yang terlarut </p> <p>(garam) dalam 1 kg air, apabila semua bromide dan iodida disetarakan dengan </p> <p>klorida dan semua karbonat disetarakan dengan oksidanya (Knedsen dalam </p> <p>Grasshorff 1976). Salinitas air sangat menentukan keseimbangan pengaturan </p> <p>tekanan osmotik cairan tubuh dan mempengaruhi proses metabolisme. Menurut </p> <p>Darwisito (2006), gangguan terhadap proses osmoregulasi dapat mengakibatkan </p> <p>tekanan (akumulasi cairan didalam abdomen) yang disebabkan karena akumulasi </p> <p>cairan dalam otot yang terbendung. Perubahan pada komposisi cairan tubuh bisa </p> <p>juga disebabkan karena pengaruh lingkungan seperti perubahan salinitas dalam air </p> <p>serta keberadaan dari polutan itu sendiri. Salinitas dapat mempengaruhi tingkat </p> <p>23 </p> <p>metabolisme ikan sehingga dalam kondisi tersebut sekresi mucus akan meningkat </p> <p>(Baldisserotto et al. 2007). </p> <p> Salinitas berhubungan erat dengan tekanan osmotik dan tekanan ionik air, </p> <p>baik air sebagai media internal maupun eksternal. Sifat osmotik air bergantung </p> <p>pada seluruh ion yang terlarut dalam air tersebut, semakin besar jumlah ion yang </p> <p>terlarut dalam air maka tingkat salinitas dan kepekatan osmotik larut akan </p> <p>semakin tinggi, sehingga akan menyebabkan tekanan osmotik medium bertambah </p> <p>besar. Ion-ion yang dominan dalam menentukan tekanan osmotik (osmolaritas) air </p> <p>laut adalah Na+ </p> <p>dan Cl- dengan kandungan masing-masing sebesar 30,61% dan </p> <p>55,04% dari total seluruh kandungan ion-ion yang terlarut dalam air (Harvey </p> <p>1976). </p> <p>Dengan respon osmotiknya, ikan-ikan air tawar mempunyai tekanan </p> <p>osmotik cairan internal (dalam tubuh) lebih besar dari tekanan osmotik eksternal </p> <p>(lingkungan) sehingga cairan cenderung keluar dalam tubuh sedangkan air dari </p> <p>lingkungan cenderung masuk kedalam tubuh. Oleh sebab itu dibutuhkan proses </p> <p>pengaturan tekanan osmotik untuk mengontrol keseimbangan osmotik antara </p> <p>cairan didalam tubuh dengan air sebagai media hidupnya. Pengaturan osmotik ini </p> <p>dilakukan dengan mekanisme osmoregulasi (Affandi dan Tang 2002) </p> <p> Ikan teleost air tawar mempunyai konsentrasi osmotik dalam darahnya </p> <p>300-400 mOsm per liter, yang mana lebih tinggi dari lingkungan air tawar atau </p> <p>berada pada keadaan yang hiperosmotik, secara kontinyu melakukan pelepasan </p> <p>sejumlah ion-ion natrium dan klorida ke lingkungan dengan cara difusi melintasi </p> <p>epithelial insang yang tipis. Sejumlah larutan secara kontinyu dilepaskan lewat </p> <p>urin maupun berdifusi secara pasif melintasi lapisan epithelial insang (Moyle and </p> <p>Cech 1988). Walaupun beberapa garam juga diperoleh melalui sumber makanan, </p> <p>sebagian besar ion-ion terutama ion natrium dan klorida diperlukan untuk </p> <p>keseimbangan ion-ion internal melalui mekanisme transport aktif dalam insang </p> <p>(Schmidt 1987). </p> <p> Mekanisme pertukaran ion pada ikan ini terjadi dalam sel klorida epithelial </p> <p>insang. Pada ikan ini mekanisme pertukaran ion menyerupai sel klorida yang </p> <p>mengandung mitokondria, sistem tubular dan Na+ </p> <p>- K+ - ATPase, tetapi pada </p> <p>teleoast air tawar sangat sedikit jumlahnya, biasanya terjadi secara tunggal dan </p> <p>24 </p> <p>perpindahan ion Na+ dan Cl</p> <p>- kedalam tubuh ikan lebih baik dibandingkan dengan </p> <p>ke luar. Mekansime pertukaran ion melayani beberapa fungsi selain untuk </p> <p>memelihara Na+ </p> <p>dan Cl- </p> <p>ke dalam ikan. Pertukaran Na+ </p> <p> dengan NH4+ terjadi </p> <p>dengan baik pada ikan yang merupakan bagian dari mekanisme produksi amonia. </p> <p>Pertukaran Na+ dengan H</p> <p>+ dan Cl</p> <p>- dengan HCO3</p> <p>- terjadi untuk mempertahankan </p> <p>keseimbanagan asam-basa. Menurut Moyle dan Cech (1986), kedua mekanisme </p> <p>pertukaran ion tersebut dilangsungkan untuk : </p> <p>1. Memelihara (Na+) internal yang tepat </p> <p>2. Memelihara internal (Cl-) yang tepat </p> <p>3. Mendepurasi beberapa potensi racun </p> <p>4. Mengeluarkan beberapa metabolik CO2 (HCO3-) </p> <p>5. Mengatur kosentrasi H+ dan OH- internal </p> <p>6. Keseimbangan elektris ion-ion </p> <p> a b </p> <p>Gambar 1. Mekanisme osmoregulasi pada teleost air laut (a) dan teleost air tawar (b). </p> <p>Keterangan : CC = sel klorida; N = Nucleus </p> <p> AC = asesoris sel; PC = Pavement sel. </p> <p>25 </p> <p>Sebagaimana diketahui bahwa kondisi osmotik dari teleost air tawar pada </p> <p>umumnya menyerupai invertebrata air tawar. Konsentrasi osmotik dalam darah </p> <p>berkisar pada 300 mOsm per lieter, yang lebih tinggi dibandingkan dengan </p> <p>konsentrasi osmotik air tawar. Sehingga masalah utama pada ikan ini adalah </p> <p>bagaiamana memasukan air secara osmosis. Insang memainkan peranan penting </p> <p>sebab luas permukaan lebih besar dan relatif lebih permeabel, sedangkan </p> <p>permukaan kulit relatif kecil sehingga dapat disimpulkan bahwa pada ikan ini </p> <p>permukaan kulit kurang berperan dalam aktivitas absorbsi. Kelebihan air </p> <p>diekskresikan sebagai urin yang sangat encer dan dapat dihasilkan dalam jumlah </p> <p>sampai sepertiga dari berat badan per hari. Pada insang sedikit lebih permeabel </p> <p>terhadap ion dan kehilangan ion di sini harus ditutupi melalui pengambilan ion </p> <p>(Schmidt 1987). Di samping insang dan ginjal, epithelial usus juga berperan </p> <p>dalam pengaturan keseimbangan air dan mineral. Pada usus ikan yang </p> <p>diadaptasikan ke air tawar terdapat sedikit peran Na-K-ATPase untuk aktivitas </p> <p>transport natrium ke dalam darah dari lumen usus, tetapi aktivitas Na-K-ATPase </p> <p>lebih berperan pada ikan yang diadaptasikan di air laut. </p> <p>Berdasarkan penjelasan diatas jelas terlihat bahwa pada ikan yang </p> <p>dipindahkan ke lingkungan yang berkadar salinitas tinggi atau yang berada pada </p> <p>lingkungan yang mengalami fluktuasi salinitas, untuk mempertahankan </p> <p>kelangsungan hidupnya ikan tersebut melakukan osmoregulasi dengan </p> <p>menggunakan transpor aktif. Dalam mekanisme transport aktif ini yang paling </p> <p>dominan adalah pompa Na+-</p> <p>-K+. Dalam mekanisme ini Na</p> <p>+-K</p> <p>+-ATPase bekerja </p> <p>sebagai pompa Na+-K</p> <p>+ dalam membran yang utuh memompakan 3 ion Na</p> <p>+ ke luar </p> <p>dan 2 ion K+ </p> <p>ke dalam (Becker 1991). Pada prinsipnya aktivitas ini adalah untuk </p> <p>mempertahankan hidup. Aktivitas pompa ini merupakan bagian integral dari </p> <p>membran yang berfungsi untuk mempertahankan gradien konsentrasi ion-ion Na+ </p> <p>dan K+ </p> <p>di ekstra dan intraseluler. Sebagaimana diketahui bahwa dalam mekanisme </p> <p>ini diperlukan energi dalam bentuk ATP karena pergerakan ion tersebut </p> <p>merupakan pergerakan yang melawan gradien konsentrasi ion tersebut. untuk </p> <p>pengangkutan 3 ion Na+ </p> <p>dan 2 ion K+ </p> <p>diperlukan hidrolisis 1 ATP yang ekivalen </p> <p>dengan konsumsi energi sekitar 7.2 kcal. </p> <p>26 </p> <p>Osmoregulasi adalah u...</p>