UJI TOKSISITAS AKUT PESTISIDA PADA IKAN MAS (Cyprinus carpio)

UJI TOKSISITAS AKUT PESTISIDA PADA IKAN MAS (Cyprinus carpio)

   Ratna Lestyana Dewi*, Andhika Dwi Nugroho, Eka Apriliyani , dan Nurfauziah

                                Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

*e-mail : lestyanaratna@gmail.com

Abstrak

                Toksisitas merupakan suatu sifat relatif yang biasa digunakan untuk membandingkan apakah zat kimia yang satu lebih toksik dari zat kimia yang lain. Uji toksisitas akut dilakukan untuk menentukan efek toksik suatu senyawa dalam waktu singkat setelah pemejanan. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui potensi toksisitas akut LC50 dari pestisida golongan organofosfat pada ikan mas (Cyprinus carpio). Praktikum ini dilakukan pada Rabu, 2 November 2016 dengan waktu pemaparan 96 jam di Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Hasil yang diperoleh yaitu terdapat 84% kematian ikan mas pada konsentrasi 0,5 mg/ml dan 100% kematian pada konsentrasi 1 mg/ml, 2 mg/ml, dan 4mg/ml. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa pestisida klorpirifos tergolong ke dalam organofosfat yang diujikan pada ikan mas (Cyprinus carpio) memiliki tingkat toksisitas LC50 sebesar 3,88 mg/ml. Semakin tinggi konsentrasi paparan pestisida yang diberikan maka akan semakin tinggi pula nilai lethal pada hewan uji.

Kata Kunci : Cyprinus carpio, LC50, Pestisida, Toksisitas

PENDAHULUAN

            Toksisitas merupakan suatu sifat relatif yang biasa digunakan untuk membandingkan apakah zat kimia yang satu lebih toksik dari zat kimia yang lain. Uji toksisitas akut merupakan uji toksisitas dengan pemberian suatu senyawa pada hewan uji pada suatu saat. Maksud uji tersebut adalah untuk menetukan gejala yang timbul sebagai akibat pemberian suatu senyawa dan untuk menentukan tingkat letalitasnya (Loomis, 2008).

            Uji toksisitas akut dilakukan untuk menentukan efek toksik suatu senyawa dalam waktu singkat setelah pemejanan. Adapun yang dimaksud dengan LC50 (Median Lethal Concentration) merupakan konsentrasi yang menyebabkan kematian sebanyak 50% dari organisme uji yang dapat diestimasi dengan grafik dan perhitungan,pada suatu waktu pengamatan tertentu, misalnya LC50-48 jam, LC50-96 jam sampai waktu hidup hewan uji (Loomis, 2008).

            Hewan uji yang digunakan pada penelitian ini adalah ikan mas (Cyprinus carpio), yang merupakan spesies ikan air tawar yang termasuk dalam famili Cyprinidae, sub ordo Cyprinoidea, Ordo Ostariophysi sub kelas Teleostei. Ikan mas sudah lama dibudidayakan dan terdomestikasi dengan baik serta mudah didapat di masyarakat. Selain itu, ikan mas mudah terserang penyakit maka digunakan ikan mas sebagai hewan uji toksisitas (Priyanto, 2009).

            Pestisida adalah zat kimia yang digunakan untuk membunuh atau mengendalikan berbagai hama. Selain hama juga pestisida berfungsi untuk racun binatang, serangga. Penggunaan pestisida dalam bidang pertanian yang semakin meningkat telah menimbulkan dampak negatif, sehingga dapat menurunkan kualitas lingkungan yang diakibatkan oleh kontaminasi pestisida. Adapun akibat dari hal tersebut adalah timbulnya masalah pencemaran pada perairan misalnya kematian ikan-ikan  di sawah, kolam atau sungai (Djojosumarto, 2008).

            Organofosfat merupakan salah satu senyawa sebagai insektisida yang memiliki efek yang sangat kuat pada sistem syaraf. Dalam beberapa hal secara fisiologis bukanlah merupakan campuran aktif, hanya campuran yang berhubungan erat yang diproduksi oleh metabolisme di dalam hewan atau serangga. Organofosfat merupakan racun kontak yang menurunkan aktivitas enzim kolinesterase darah dan bekerja sebagai racun saraf (Hayes, 2001).

            Klorpirifos merupakan organofosfat yang bersifat sistemik dan berspektrum luas sebagai nematosida dan akarisida. Penggunaan klorpirifos memiliki kelemahan seperti efek toksik (keracunan) terhadap kesehatan manusia yang bukan target utamanya serta menimbulkan pencemaran lingkungan. Zat ini bersifat sangat toksik pada hewan non-target meskipun golongan ini mudah terurai di alam bebas maupun dalam mata rantai makanan (Hayes, 2001).

            Uji toksisitas akut mampu menggambarkan ketoksikan intrinsik dari suatu zat kimia untuk memperkirakan resiko atau ketoksikan pada spesies target, mengidentifikasikan organ target, menyediakan informasi tentang desain dan pemilihan tingkat konsentasi untuk penelitian dalam jangka waktu yang lebih panjang, menyediakan infomasi untuk keperluan klinis dalam memperkirakan, mendiagnosis dan meresepkan pengobatan zat kimia yang secara akut beracun (Hayes, 2001).

            Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui potensi toksisitas akut LC50 dari pestisida golongan organofosfat pada ikan mas (Cyprinus carpio).

METODE PENELITIAN      

Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilakukan pada Rabu, 2 November 2016 dengan waktu pemaparan 96 jam di Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah alat pengukur oksigen terlarut dalam air (oxygen meter), wadah berupa akuarium yang terbuat dari bahan serat kaca dalam ukuran yang sesuai untuk jumlah ikan yang diperlukan, dan pakan ikan.

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah ikan mas (Cyprinus carpio) berukuran 4-7 cm, akuabidestilata steril, air dan pestisida merk Dursban EC 200.

Cara Kerja

Pembuatan Larutan Uji

            Konsentrasi bahan uji dipersiapkan dengan cara pengeceran larutan induk. Larutan induk bahan yang memiliki daya larut rendah dipersiapkan denga cara-cara fisika yang sesuai, bila diperlukan dapat digunakan pelarut organik, pengemulsi atau dispersen yang berdaya racun rendah pada ikan. Bila cara tersebut dilakukan, perlu disiapkan kontrol tambahan yang diberi bahan larut sesuai dengan yang diberikan pada larutan konsentrasi bahan uji yang tertinggi. Konsentrasi bahan larut, pengemulsi, dan dispersen tersebut tidak boleh lebih dari 100 g/L.

            Pengujian harus dilakukan tanpa ada penyesuaian pH larutan uji. Bila terjadi perubahan pH pada larutan dalam wadah pengujian setelah pemasukan bahan uji, maka pengujian perlu diulangi dengan cara penyesuaian pH pada larutan induk, sedemikian rupa hingga larutan uji dalam wadah tidak mengalami perubahan pH sekalipun pada konsentrasi yang tertinggi. Untuk penyesuaian pH dalam larutan induk tersebut sebaiknya digunakan HCl dan NaOH.

Prosedur Pengujian

a.      Kondisi Pemaparan

            Kondisi pemaparan dilakukan selama 96 jam dengan maksimum jumlah kepadatan ikan 1 g bobot ikan/L larutan untuk pengujian sistem statis atau semi-statis, sedang untuk sistem air mengalir kepadatan ikan dapat di lokasi tinggi. Adapun volume larutan uji disarankan tidak lebih dari 10 liter per wadah pengujian, untuk mengurangi resiko pencemaran lingkungan di lokasi pengujian dengan suhu 24 – 28^oC dan konstan dengan kisaran tidak lebih dari 2^oC. Sementara itu, oksigen terlarut tidak kurang dari 60% nilai saturasi udara, acrasi dapat dilakukan sepanjang tidak menyebabkan kehilangan konsentrasi yang signifikan.

b.      Jumlah dan Cara Pemasukan Ikan

            Jumlah ikan yang harus dipaparkan pada setiap konsentrasi uji dan kontrol biasanya 10 ekor dan minimal 7 ekor. Hal ini menandakan bahwa dalam pengujian standar jumlah ikan uji ditentukan 18 ekor per konsentrasi, yang dibagi dalam 5 wadah akuarium dengan perbedaan konsentrasi beserta ditentukan satu wadah sebagai kontrol.

c.       Kondisi Uji dan Kontrol

            Konsentrasi larutan bahan uji dinyatakan dalam bahan formulasi (b.i) pestisida dengan setiap pengujian digunakan minimal 5 konsentrasi bahan uji dalam deret geometrik atau logaritmik, dengan faktor tidak lebih dari 2,2. Adapun larutan kontrol adalah air tanpa pestisida. Bila pada waktu pembuatan konsentrasi pestisida dipakai bahan pelarut organik, maka salah satu kontrol harus diberi bahan pelarut yang sama dan pada kepekatan yang sama dengan pemakaian pelarut pada pembuatan konsentrasi tertinggi.

d.      Pengujian Pendahuluan

            Sebelum pengujian definitif perlu dilakukan pengujian pendahuluan untuk mendapatkan kisaran konsentrasi letal yang tepat. Pengujian pendahuluan sedikitnya dengan 5 ekor ikan per konsentrasi uji. Deretan konsentrasi uji pendahuluan ini ditentukan dengan interval jarak yang agak lebar, misalnya 0,001, 0,03, 0,02 dan seterusnya. Hasil pengujian pendahuluan adalah kisaran konsentrasi letal ambang batas yakni konsentrasi paling rendah yang mematikan 100% ikan uji pada waktu pemaparan 24 jam, dan konsentrasi letal ambang bawah yakni konsentrasi tertinggi yang tidak mematikan ikan pada waktu pemaparan 48 jam.

e.       Pengujian Definitif

            Pengujian definitif dilakukan dengan menggunakan minimal 5 konsentrasi uji, yang ditentukan antara konsentrasi letal ambang atas dan ambang bawah.

f.       Cara Pengamatan

            Pencatatan kematian ikan secara kumulatif dilakukan minimal 24, 48, 72, dan 96 jam setelah waktu pemasukan ikan uji. Ikan dinyatakan mati bila gerkan katup insang sudah tidak tampak sama sekali, dan bila bagian buhul kaudal disentuh tidak menimbulkan reaksi. Ikan yang baru saja mati segera diangkat dari wadah uji, agar tidak terjadi pengotoran larutan uji.

Uji Batas (Limit Test)

Unit Toksisitas	Prakiraan Dampak
> 3	Mudarat (harmful)
0,3 – 1	Sedikit mudarat (slighly harmful)
< 0,3	Tidak mudarat (mudarat harmful)

            Uji ini dilakukan dengan menggunakan prosedur pengujian diatas dapat dilakukan uji batas (limit test) terhadap tingkat konsentrasi pestisida 100 mg/L (bahan aktif), untuk membuktikan bahwa nilai LC50 bahan uji lebih besar dari konsentrasi tersebut. Uji batas harus dilakukan dengan menggunakan minimal 7 ekor ikan uji, dengan jumlah ikan yang sama pada kontrol. Menurut teori binominal nila dalam pengujian suatu bahan digunakan 10 ekor ikan dan mortalitasnya tercatat 0% muka dari nilai LS50 bahan tersebut, pada tingkat kepercayaan 99,9% akan lebih besar dari 100 mg/L, dengan menggunakan 7,8 atau 9 ekor ikan.

Analisis Data

            Data mortalitas kumulatif ikan uji pada tiap waktu pemaparan di plot terhadap konsentrasi pada grafik logaritma-probabilitas (log-probit) dan selanjutnya dianalisa dengan metode probit untuk mendapatkan nilai LC50 dan nilai-nilai interval limit kepercayaan taraf probabilitas 95%.

Kriteria Hasil Uji Toksisitas

Tingkat daya racun pestisida terhadap ikan ditentukan berdasarkan peringkat sebagai berikut :

Golongan	LC50 jam (mg/L,b.f)	Keterangan
A	<1	Sangat tinggi (extremely toxic)
B	1 – 10	Tinggi (higly toxic)
C	10 – 100	Rendah (low toxic)
D	>100	Sangat rendah (very low toxic)

            Prakiraan pengaruh dosis aplikasi pestisida ditentukan berdasarkan angka unit toksisitas bagi jenis ikan uji berdasarkan kriteria dampak adalah sbb:

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan pada hasil percobaan yang telah dilakukan, maka diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 1. Hasil Pengamatan Kematian Ikan Mas (Cyprinus carpio)

Konsentrasi Pestisida Merk Dursban (mg/ml)	Jumlah Individu	Individu yang mati ( per 30 menit, 24 jam, dan 48 jam)										Total Individu mati
		30' (pertama)	30' (kedua)	30' (ketiga)	30' (keempat)	30' (kelima)	30' (keenam)	30' (ketujuh)	30' (kedelapan)	24 jam	48 jam
0	19	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0,5	19	0	0	0	0	0	0	0	0	12	4	16
1	19	0	1	3	0	2	3	3	0	7	0	19
2	19	0	12	6	0	0	0	1	0	0	0	19
4	19	5	14	0	0	0	0	0	0	0	0	19

           

            Berdasarkan pada tabel 1. mengenai hasil pengamatan total kematian ikan mas (Cyprinus carpio) dapat dianalisis bahwa dari lima perlakuan yang diujikan dengan perbedaan masing-masing konsentrasi menunjukkan hasil pada konsentrasi pestisida 1 mg/ml, 2 mg/ml dan 4 mg/ml mampu mematikan seluruh populasi ikan uji selama 24 jam. Sementara pada konsentrasi pestisida 0,5 mg/ml mampu mematikan keseluruhan hewan uji selama 48 jam dan pada perlakuan kontrol tidak terdapat kematian ikan. Kemudian, berdasarkan pada hasil yang didapatkan tersebut dapat mengindikasikan bahwa semakin besar konsentrasi yang diberikan maka nilai mortalitasnya juga akan tinggi (Donatus, 2001).

                Adapun pada praktikum ini digunakan pestisida merk Dursban 200 EC dengan kandungan  klorpirifos. Klorpirifos merupakan insektisida non-sistemik, diperkenalkan tahun 1965, serta bekerja sebagai racun kontak, racun

lambung, dan inhalasi. Bahan yang digunakan ini termasuk ke dalam pestisida golongan organofosfat. Senyawa organofospat merupakan penghambat yang kuat dari enzim cholinesterase pada syaraf. Asetyl cholin berakumulasi pada persimpangan-persimpangan syaraf (neural jungstion) yang disebabkan oleh aktivitas cholinesterase dan menghalangi penyampaian rangsangan syaraf kelenjar dan otot-otot. Golongan ini sangat toksik untuk hewan (Djojosumarto, 2008).

            Bahan tersebut digunakan untuk gas syaraf sesuai dengan tujuannya sebagai insektisida. Pada awal sintesisinya diproduksi senyawa Tetraethyl Pyrophosphate (TEPP), parathion dan schordan yang sangat efektif sebagai insektisida tetapi juga toksik terhadap mamalia. Organofosfat adalah insektisida yang paling toksik diantara jenis pestisida lainnya dan sering menyebabkan keracunan. Meskipun terkena hanya dalam jumlah sedikit saja dapat menyebabkan kematian. Organofosfat menghambat aksi pseudokholinesterase dalam plasma dan kholinesterase dalam sel darah merah. Organofosfat dapat terurai di lingkungan dalam waktu ± 2 minggu (Djojosumarto, 2008).

                Ketika pestisida organofosfat memasuki tubuh manusia atau hewan, pestisida menempel pada enzim kholinesterase. Karena kholinesterase tidak dapat memecahkan asetilkholin, impuls syaraf mengalir terus (konstan) menyebabkan suatu twiching yang cepat dari otot-otot dan akhirnya mengarah kepada kelumpuhan. Pada saat otot-otot pada sistem pernafasan tidak berfungsi terjadilah kematian (Djojosumarto, 2008).

            Pestisida golongan organofosfat di dalam tubuh akan menghambat aktivitas enzim asetilkholinesterase, sehingga terjadi akumulasi substrat (asetilkholin) pada sel efektor. Keadaan tersebut diatas akan menyebabkan gangguan sistem syaraf yang berupa aktifitas kolinergik secara terus menerus akibat asetilkholin yang tidak dihidrolisis. Gangguan ini selanjutnya akan dikenal sebagai tanda-tanda atau gejala keracunan yang selanjutnya akan menyebabkan toksik bagi organisme hidup (Djojosumarto, 2008).

           

                        Tabel 2. Perhitungan LC50 dengan Analisa Probit

Konsentrasi (mg/ml)	Log dosis	Jumlah individu	Jumlah Kematian Ikan	% Kematian Ikan	Koreksi Kematian Ikan	Nilai Probit
0	0	19	0	0	0	0
0,5	-0,30103	19	16	84	84	5,99
1	0	19	19	100	100	0
2	0,30103	19	19	100	100	0
4	0,60206	19	19	100	100	0

Berdasarkan pada tabel 2. ini menunjukkan penentuan nilai probit dari hasil perhitungan analisa probit. Analisa probit adalah suatu analisa yang sering digunakan di dalam toksikologi untuk menentukan toksisitas relatif dari suatu bahan kimia yang diujikan untuk organisme hidup. Analisa probit digunakan untuk mengetahui respon subyek yang diteliti oleh adanya stimuli dalam hal ini pestisida dengan mengetahui respon berupa mortalitas (Negara, 2003).

Tabel analisa probit ini dapat dihitung dari % kematian pada ikan mas (Cyprinus carpio) di masing-masing konsentrasi. Adapun hasil yang diperoleh berdasarkan pada tabel 2. tersebut yaitu pada konsentrasi 0,5 mg/ml menyebabkan kematian pada hewan uji sebesar 84%, dan pada konsentrasi 1 mg/ml, 2 mg/ml, dan 4 mg/ml menyebabkan kematian pada hewan uji sebesar 100%.

Kematian dari koreksi % kematian dapat menghasilkan nilai besarnya nilai probit. Pada koreksi % kematian 84%, 100%, 100%, dan 100% secara berurutan memiliki koreksi persen kematian sebesar 84%, 100%, 100%, dan 100%. Selanjutnya, dengan membuat grafik regresi linier dengan sumbu x = log₁₀ dan sumbu y = nilai probit. Sehingga didapatkan grafik sebagai berikut:

                                    Gambar 1. Grafik Persamaan Regresi

Kurva Regresi (y = -5,3572x + 1,8431)

Pada grafik dapat diperoleh rumus :

Y = --5,3572x + 1,8431

Dengan    Y = nilai probit

     X = log₁₀ dosis

Untuk LC50 berarti kematian 50% maka nilai probitnya adalah 5

Maka   Y = -5,3572x + 1,8431

5 – 1,8431 = -5,3572x

            X = 0,589282

Maka konsentrasi LC₅₀ adalah antilog X = antilog 0.589282 = 3,88 mg/ml

Berdasarkan pada grafik 1 mengenai regresi linear, telah diperoleh rumus y = -5,3572x + 1,8431, sehingga berdasarkan pada hasil tersebut diperoleh nilai LC₅₀ (kematian 50%) sebesar 3,88 mg/ml. Nilai LC₅₀ ini jika dilihat berdasarkan tingkat daya racun akut pestisida terhadap ikan, maka pestisida ini tergolong ke dalam golongan B dengan arti highly toxic. Kemudian, menurut Lu (1991) jika ditinjau berdasarkan kriteria dampaknya maka tergolong ke dalam prakiraan dampak mudarat (harmful) karena unit toksisitasnya memiliki nilai >3 mg/ml.

KESIMPULAN

            Pestisida klorpirifos tergolong ke dalam organofosfat yang diujikan pada ikan mas (Cyprinus carpio) memiliki tingkat toksisitas LC50 sebesar 3,88 mg/ml. Semakin tinggi konsentrasi paparan pestisida yang diberikan maka akan semakin tinggi pula nilai lethal pada hewan uji.

DAFTAR PUSTAKA

Djojosumarto, P., 2008, Pestisida dan Aplikasinya, 109, Agro Media Pustaka, Jakarta

Donatus, I. A., 2001, Toksikologi Dasar, 1, 200, 201, Laboratorium Farmakologi dan Toksikologi Jurusan Kimia Farmasi Fakultas Farmasi UGM, Yogyakarta

Hayes, A, W., 2001, Principles and Methods of Toxicology, Ed 4, Taylor & Francis, United States of America

Loomis, T. A., 2008, Toksikologi Dasar, diterjemahkan oleh: Imono Argo Donatus, Edisi III, 20-23, 83-86, 206-208, 228-232, IKIP Semarang-Press, Semarang

Lu, F. C., 1991. Toksikologi Dasar Asas, Organ Sasaran dan Penilaian Resiko, diterjemahkan oleh Nugroho,E., Edisi Kedua. UI Press. Jakarta

 Negara, Abdi. 2003. Penggunaan Analisis Probit Untuk Pendugaan Tingkat Kepekaan Spodoptera exigua Terhadap Deltametrin Di Daerah Istimewa Jogjakarta. Sulawesi Tengah : Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.

Priyanto, 2009, Toksikologi : Mekanisme, Terapi Antidotum, dan Penilaian Resiko,  99,

Lembaga Studi Dan Konsultasi Farmakologi Indonesia, Jawa Barat