Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.3 Logam Berat
2.3.4. Logam Berat dan Efek bagi Kesehatan
2.3.4.1 Merkuri / Air Raksa (Hg)
Merkuri juga dikenal sebagai air raksa, satu-satunya logam berupa cairan pada suhu normal berwarna putih abu-abu. Penggunaan merkuri sangat luas sekali dari alat rumah tangga, obat-obatan, industri hingga bahan peledak. Contohnya, penggunaan merkuri antara lain untuk thermometer, batu baterai, lampu neon, pembasmi serangga (racun tikus) dan beberapa kosmetik pun diduga menggunakan merkuri seperti pewarna bibir. Selain itu, merkuri digunakan sebagai bahan peledak.
Walaupun Hg hanya terdapat dalam konsentrasi 0,08 mg/kg kerak bumi, kadar merkuri di alam terus mengikat karena berbagai aktivitas manusia melalui pembakaran bahan bakar fosil, pekerjaan tambang, peleburan dan pembakaran limbah padat. Beberapa bahkan membuang merkuri secara langsung kedalam tanah atau air. Contohnya, aplikasi pupuk pertanian dan pembuangan limbah air industri. Merkuri sebenarnya tidak ada dalam bahan makanan. Bagaimana merkuri ada dalam bahan makanan sekarang ini? Ini lantaran merkuri diserap oleh organisme lebih kecil yang dimakan manusia dalam rantai makanan. Sebagai contoh ikan. Kadar merkuri di ikan umumnya lebih tinggi dari kadar merkuri di dalam air dimana ikan itu hidup. Merkuri pun dapat masuk tubuh manusia melalui sayur-mayur dan hasil pertanian lainnya ketika pupuk/pestisida mengandung merkuri digunakan untuk pertanian. Jadi tak perlu heran bila merkuri juga terakumulasi dalam sayuran termasuk jamur.
Berkaitan dengan kesehatan, merkuri merupakan logam berat berbahaya yang bisa menimbulkan gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan tersebut dapat digolongkan sebagai berikut:
1. Gangguan sistem syaraf 2. Kerusakan fungsi otak
3. Kerusakan DNA dan kromosom
4. Reaksi alergi, menghasilkan ruam kulit, kelelahan dan sakit kepala
5. Efek negatif reproduksi seperti kerusakan sperma, kecacatan pada bayi dan keguguran.
Kerusakan fungsi otak dapat menyebabkan penurunan kemampuan belajar, perubahan personaliti, temor/gemetaran, gangguan penglihatan, ketulian, gangguan kordinasi otot dan kehilangan memori.
2.3.4.2 Arsenik (As)
Arsenik adalah salah satu unsur paling beracun dan dijumpai dalam tanah, udara dan air. Secara alami arsenik dihasilkan dari letusan gunung vukanik yang dapat melepaskan sekitar 3000 ton setiap tahun. Meskipun demikian aktivitas manusialah yang diduga bertanggung jawab atas pelepasan arsenik lebih dari 80.000 ton tiap tahunnya karena pembakaran bahan bakar dari fosil dan berbagai kegiatan industri.
Kadar arsenik dalam makanan relatif rendah. Tetapi kadar arsenik pada ikan dan seafood mungkin tinggi karena ikan menyerap arsenik dari air dimana ia hidup. Kontiminasi arsenik diduga dapat menyebabkan berbagai pengaruh kesehatan seperti iritasi usus dan lambung, penurunan produktivitas sel darah putih dan darah merah, perubahan kulit dan iritasi paru-paru. Disebut-sebut arsenik juga memberikan kesempatan kanker berkembang lebih cepat terutama perkembangan kanker kulit, kanker paru-paru, kanker liver dan kanker limpa. Lebih lanjut dikatakan kontak arsenik dengan kadar tinggi dapat menyebabkan kemandulan dan keguguran pada wanita. Gangguan lainnya adalah gangguan kulit, penurunan daya tahan terhadap infeksi, gangguan jantung dan kerusakan otak pada laki-laki maupun perempuan. Akhirnya, arsenik pun dapat merusak DNA.
2.3.4.3 Timbal (Pb)
Timbal, logam yang telah digunakan secara luas sejak 5000 SM untuk aplikasi seperti produk logam, kabel dan pipa. Selain itu juga digunakan dalam pestisida dan cat. Sayangnya, timbal adalah satu dari 4 logam yang memiliki efek paling merusak kesehatan manusia. Keberadaan timbal di lingkungan kita dapat berasal dari polusi bahan bakar kenderaan bermotor, limbah industri dan penggunaan pestisida dalam pertanian. Tanpa disadari, kontiminasi timbal juga terjadi dalam rumah kita sendiri, dari pipa air yang berkarat. Lebih mengkhawatirkan karena timbal dapat terakumulasi dalam setiap makluk hidup dan keseluruhan rantai makanan. Manusia dapat terkontiminasi logam berbahaya ini melalui makanan (65%), air (20%), maupun udara (15%). Sementara itu diketahui bahwa timbal tidak memiliki fungsi apapun bagi tubuh manusia. Jadi penyerapan timbal melalui makanan, air, udara hanyalah menimbulkan kerugian saja.
Timbal dapat menyebabkan beberapa efek tak dikehendaki, seperti : 1. Gangguan biosintesis haemoglobin dan anemia
2. Kenaikan tekanan darah 3. Kerusakan Ginjal 4. Keguguran
5. Gangguan sistem syaraf 6. Kerusakan otak
7. Penurunan fertilitas pada laki-laki karena kerusakan sperma 8. Penurunan kemampuan belajar pada anak-anak
9. Gangguan perilaku anak seperti agresi, impulsive dan hiperaktif
Janin dalam kandungan dapat terkontiminasi timbal melalui plasenta ibu. Lantaran itu maka sering terjadi kerusakan serius pada sistem syaraf dan otak bayi yang belum lahir.
2.3.4.4 Cadmium (Cd)
Cadmium ditemukan di kulit bumi ataupun hasil letusan gunung vulkanik. Selain itu cadmium dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia, baik disengaja maupun tidak disengaja. Contoh penggunaan bahan bakar, kebakaran hutan, limbah industri maupun penggunaan pupuk dan pestisida. Yang paling sering dilakukan secara sengaja, namun kurang disadari adalah rokok sebagai sumber kontiminasi cadmium yang paling dekat dengan kita.
Merupakan golongan logam berbahaya karena berpotensi menimbulkan gangguan kesehatan seperti gangguan paru-paru, kanker hingga kematian. Manusia terkontiminasi dengan logam berat ini sebagian besar melalui makanan. Dari kasus kematian yang ada, karena adanya kontak cadmium dalam waktu lama melalui air dan makanan yang terkontiminasi sehingga cenderung meningkatkan cadmium dalam tubuh. Bahan makanan yang mungkin memiliki kadar cadmium tinggi antara lain hati, jamur, kerang-kerangan, coklat dan rumput laut kering. Cadmium mudah diserap oleh zat-zat organik dalam tanah dan menjadi sangat berbahaya jika cadmium dalam tanah tersebut diserap melalui makanan, bagaimana bisa terjadi? Tanah yang mengandung cadmium akan diserap oleh tanaman dan dimakan oleh hewan yang hidupnya tergantung pada tanaman. Cadmium dapat terakumulasi dalam tubuh hewan. Oleh karena itu, bisa saja kadar cadmium yang tinggi dalam ginjalnya karena hal ini. Sementara itu cadmium dalam ekosistem air dapat terakumulasi dalam kupang, tiram, udang, udang laut dan ikan.
Kepekaan terhadap cadmium dapat sangat bervariasi antara organisme air. Organisme air asin diketahui lebih resisten terhadap keracunan cadmium daripada organisme air tawar. Didalam tubuh, cadmium diangkut ke hati oleh darah. Selanjutnya akan membentuk ikatan dengan protein dan diangkut ke ginjal. Cadmium terakumulasi di ginjal dan mulai mengganggu fungsi ginjal dan kerusakan ginjal. Bagi perokok, nampaknya perlu berhati-hati! Diperkirakan 10% kandungan cadmium dalam rokok dihirup melalui asap rokok, padahal penyerapan cadmium dari paru-paru jauh lebih efektif dari melalui pencernaan / usus. Dan sebanyak 50% cadmium yang
dihirup melalui asap rokok bisa diserap. Rata-rata perokok memiliki 4 – 5 kali kadar cadmium lebih tinggi dalam darah dan 2 – 3 kali lebih tinggi kadar cadmium di ginjal dibandingkan buka perokok.
Efek kesehatan lainnya yang dapat disebabkan oleh cadmium adalah : 1. Diare, sakit perut dan muntah-muntah
2. Keretakan tulang
3. Kegagalan reproduktif bahkan ketidak suburan/kemandulan 4. Kerusakan sistem syaraf pusat
5. Kerusakan sistem imunitas 6. Gangguan psikologis
7. Kerusakan DNA atau kanker
Jadi selain kontak langsung dengan logam berat, sisa / limbah industri, penggunaan bahan bakar, manusia dapat keracunan logam berat melalui makanan dan air yang dikonsumsinya. Hal ini terjadi karena lingkungan seperti udara, air dan tanah terkontiminasi logam berat tersebut. Dampaknya, seluruh makluk dihidup dalam rantai makanan, termasuk tumbuhan, hewan dan manusia ikut terkontiminasi dan menderita berbagai gangguan kesehatan.
2.3.4.5 Kromium (Cr)
Khromium picolinate bisa merusak materi genetik pada sel-sel hewan hamster. Dr. John Vincent dari University of Alabama di Tuscaloosa menemukan, Khromium picolinate akan masuk ke dalam sel-sel secara langsung dan tinggal di sana, dan menimbulkan gangguan. Khromium picolinate berinteraksi dengan vitamin C serta antioksidan lain di dalam sel untuk memproduksi bentuk turunan dari Khromium yang bisa menyebabkan mutasi DNA, materi genetik. Kombinasi Khromium dan picolinate (khususnya bentuk turunannya) bisa memproduksi komponen berbahaya. Selain itu, picolinate akhirnya akan pecah dan menimbulkan efek yang merugikan.
Khromium Picolinate merupakan Khromium generasi baru yang telah dipatenkan dan lebih mudah diserap oleh tubuh. Khromium berperan penting pada metabolisme dan penggunaan karbohidrat, sintesa asam lemak, kolesterol dan protein.
Makanan ala modern yang banyak dikonsumsi masyarakat saat ini sangat sedikit kandungan Khromiumnya. Kekurangan Kromium dapat menyebabkan kelelahan, kegelisahan, diabetes, gangguan metabolisme asam amino dan meningkatkan resiko aterosklerosis. Jadi Khromium dapat menyebabkan kerusakan terhadap organ respirasi,dan dapat juga menyebabkan timbulnya kanker pada manusia
2.3.4.6 Tembaga/Kuprum (Cu)
Secara umum masuknya Tembaga kedalam tatanan lingkungan dapat terjadi secara alamiah dan dapat juga secara non alamiah. Secara alamiah tembaga masukke dalam tatanan lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam.Unsur ini dapat bersumber dari peristiwa erosi dari batuan mineral. Sumber lain adalah debu dan atau partikulat partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara yang dibawa turun oleh air hujan. Melalui jalur non alamiah, Cu masuk kedalam tatanan lingkungan sebagai akibat dari aktifitas manusia. Jalur dari aktifitas manusia ini kedalam tatanan lingkungan ada bermacam macam pula. Sebagai contoh adalah buangan industri yang memakai Cu dalam proses produksinya, industri galangan kapal, karena Cu digunakan sebagai campuran bahan pengawet, industri pengolahan kayu,buangan rumah tangga dan lain sebagainya.
Tembaga masuk kedalam tatanan lingkungan perairan dapat berasal dari peristiwa-peristiwa alamiah dan sebagai efek samping dari aktifitas yang dilakukan manusia.Dalam kondisi normal keberadaan Cu di perairan ditemukan dalam bentuk senyawa ion CuCO3-dan CuOH-. Bila dalam perairan terjadi peningkatan kelarutan Cu, sehingga melebihi ambang batas yang seharusnya. Maka akan terjadi peristiwa “biomagnifikasi” terhadap biota perairan. Peristiwa biomagnifikasi dapat diidentifikasi melalui akumulasi Cu dalam tubuh biota perairan tersebut. Akumulasi dapat terjadi sebagai akibat dari terjadinya konsumsi Cu dalam jumlah berlebihan, sehingga tidak mampu dimetabolisme oleh tubuh. Gejala yang timbul pada manusia yang keracunan Cu akut adalah: mual, muntah, sakit perut, hemolisis, netrofisis, kejang, dan akhirnya mati. Pada keracunan kronis, Cu tertimbun dalam hati dan menyebabkan hemolisis. Hemolisis terjadi karena tertimbunnya H2O2dalam sel darah merah sehingga terjadi oksidasi dari lapisan sel yang mengakibatkan sel menjadi pecah. Defisiensi suhu dapat menyebabkan anemia dan pertumbuhan terhambat.
2.3.4.7 Besi/Ferrum (Fe)
Besi dengan nomor atom 26 dan massa atom 55,85 dalam sistem periodik unsur terletak pada periode 4 golongan VIII B. Besi melebur pada suhu 1535oC, titik didihnya 3000oC, dan mempunyai densitas 7,87 g/cm3. Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak, yang kukuh dan liat. Jarang terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida,fosfida, dan sulfida dari besi,serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memegang peranan
penting dalam kekuatan struktur besi.
Proses biokimia dalam tubuh makhluk hidup selalu melibatkan unsur-unsur logam didalamnya. Pada suatu proses fisiologi yang normal, ion logam essensial sangat berperan aktifitasnya baik dalam ikatannya dengan protein, enzyme maupun bentuk lainnya. Manusia yang sehat dalam jaringan tubuhnya selalu ditemukan ion logam yang normal. Sedang ion logam yang ditemukan terlalu rendah pada jaringan tertentu misalnya darah (Fe), hati (Cu), dapat digunakan untuk mendiagnosa adanya kelainan pada orang yang bersangkutan yang kemungkinan menderita defisiensi atau penyakit lainnya.
Diperkirakan bahwa untuk setiap pria dewasa harus memperoleh sekitar 1 mg/hari untuk mengganti Fe yang diekskresikan melalui saluran pencernaan,urine dan kulit. Pada wanita dewasa, darah yang hilang pada saat menstruasi perlu diganti dengan 1,4-2,2 mg Fe/hari. Pada umumnya manusia memperoleh 10 % Fe dari makanan yang diabsorbsi melalui saluran pencernaan,sehingga mereka memperoleh sekitar 10-20 mg Fe/hari. Sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus.Kematian seringkali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Debu Fe juga dapat diakumulasi didalam alverri paru-paru.
2.3.4.8 Nikel (Ni)
Nikel dengan nomor atom 28 dan massa atom 58,69 dalam sistem periodik insur terletak pada periode 4, golongan VIII B.Nikel adalah logam putih perak yang keras, bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada 1455oC, dan bersifat sedikit magnetis. Sumber masuk ketatanan lingkungan perairan dari aktifitas manusia berupa pencucian dinding kapal, buangan industri, dan lain sebagainya. Nikel dapat terdapat sebagai unsur bebas dan juga sebagai senyawa dimana nikel nantinya dalam bentuk ion dengan valensi 2 dan 3. Nikel dapat menyebabkan kanker walaupun dalam jumlah kecil.
2.3.4.9. Zinkum (Zn)
Zinkum dengan nomor atom 30 dan massa atom 65,38 dalam Sistem Periodik Unsur terletak pada periode 4 dan golongan IIB. Zinkum adalah logam yang putih kebiruan, logam yang mudah ditempa dan liat pada suhu antara 110-150oC. Zinkum melebur pada suhu 410oC dan mendidih pada 906oC. Logamnya yang murni,melarut lambat sekali dalam asam dan dalam alkali. Zinkum masuk ketatanan lingkungan perairan melalui limbah industri, pengelasan logam, patri.Zinkum merupakan unsur penting dalam banyak metaloenzim,obat luka.
Tubuh yang normal membutuhkan 12-15 miligram Zinkum setiap hari. Kebanyakan orang dapat mendapatkan zat tersebut secara alami melalui makanan atau minuman yang dikonsumsi. Namun jika zat Zinkum yang masuk ke dalam tubuh berlebihan, maka dapat mengakibatkan keracunan Zinkum. Usus tertekan, muntah, kram perut, diare dan mual berkepanjangan. Gejala tersebut jika tidak segera ditangani dapat menyebabkan sakit kuning, kejang, demam, dan tekanan darah rendah, bahkan kematian.
