Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan HB, banyaknya Fe dikendalikan pada fase absorbsi. Fe2+ mempunyai fungsi esensial tubuh sebagai alat angkut oksigen dari paru – paru ke seluruh tubuh , sebagai alat angkut e- dalam sel sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim. Enzim mengandung Fe bisa melarutkan jenis obat-obatan tertentu yang tidak larut dalam air (Widowati, 2008) , berperan dalam katalis reaksi oksidasi dalam sistem biologi dan berperan dalam transport gas.
Apabila Fe berada dalam jumlah yang banyak akan muncul berbagai gangguan lingkungan.
Simpanan Fe tinggi bisa menyebakan kanker. Fe dalam dosis besar pada manusia bersifat toksik karena fero bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan radikal bebas. Fe bersifat toksik bila jumlah transferin melebihi kebutuhan sehingga mengikat Fe bebas. Toksisitas kronis Fe bisa mengakibatkan gangguan fungsi hati, gangguan fungsi endokrin dan penyakit kardiovaskular.
Toksisitas kronis Fe pada tingkat sel akan meningkatkan peroksidasi lipid sehingga merusak membrane sel, mitokondria, mikrosom, dan organel sel lainnya.
Perlakuan toksisitas akut Fe per oral bisa mengakibatkan muntah, gangguan alat pencernaan dan shock. Inhalasi debu Fe oksida bisa mengakibatkan deposisi Fe dalam paru-paru yang berdasarkan hasil x-ray menunjukkan kemiripan dengan silikosis. Beberapa hasil penelitian menunjukkan adanya keterkaitan antara Fe berlebih yang bisa mengakibatkan diabetes, kanker, meningkatkan resiko infeksi, reumatik, juga meningkatkan resiko terhadap penyakit jantung.
Kadar Fe yang terlalu tinggi bisa mengakibatkan kerusakan sel akibat radikal bebas. Pasien mengalami dialisis ginjal bila diberi Fe melalui injeksi yang akhirnya mengakibatkan stress.
Salah satu penyebab serangan jantung adalah tingginya kadar Fe dalam tubuh. Wanita pre-menopause kurang beresiko terserang penyakit jantung karena mampu mengurangi kelebihan Fe
saat menstruasi, sementara itu waanita menopause lebih beresiko terserang penyakit jantung koroner.
Dosis yang melebihi 20 mg/kg berat pada manusia menyebabkan toksisitas dengan LD50 Fe 60 mg/kg. Konsumsi suplemen Fe melebihi 45mg/hari bisa menimbulkan iritasi lambung, anak-anak dapat meninggal bila terpapar per oral sebesar 200mg sampai 5,85gr Fe. Salah satu kekurangan tubuh manusia adalah tidak terdapatnya mekanisme kontrol pembuangan Fe di dalam tubuh (Widowati, 2008).
Keracunan Fe ini dapat menyebabkan permeabilitas dinding pembuluh darah kapiler meningkat sehingga plasma darah merembes keluar. Akibatnya, volume darah menurun, dan hipoksia jaringan menyebabkan asidosis. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa toksisitas akut dari Fe ini menyebabkan lamanya proses koagulasi darah (Darmono, 2001).
2.4.2. Magnesium (Mg)
Magnesium (Mg) merupakan salah satu jenis logam ringan. Magnesiummempunyai nomor atom 12 dengan berat atom 24,3050. Titik didih Mg adalah1105oC dan memiliki massa jenis 1,74 g/cm3 (Widowati, 2008).Mg berfungsi bagi tanaman yaitu untuk:
a. menyehatkan klorofil
b. mengatur peredaran zat makanan dalam tubuh tanaman, dan
c. mengatur peredaran zat karbohidrat dalam tubuh tanaman (Mulyani, 2005)
Magnesium (Mg) adalah logam alkali tanah yang cukup berlimpah pada perairan alami.
Bersama dengan kalsium, magnesium merupakan penyusun utama kesadahan. Garam-garam magnesium bersifat mudah larut dan cenderung bertahan sebagai larutan, meskipun garam-garam kalsium telah mengalami presipitasi. Magnesium bersifat tidak toksik, bahkan menguntungkan bagi fungsi hati dan sistem saraf.( Effendi.2003).
2.4.3. Mangan (Mn)
Keracunan sering kali bersifat kronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam , gejala yang timbul , berupa gejala susunan saraf : insomnia , lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng (mask) bila pemaparan berlanjut maka bicaranya melambat dan monoton terjadi hiper refleksi, clonus pada platela dan tumit dan
berjalan seperti Parkinson, penggumpalan darah, gangguan kulit, menurunkan kadar kolestrol, perubahan warna rambut, dan kerusakan otak.
Logam Mn merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Senyawa Mn secara alami berbentuk padat di lingkungan dan hanya sebagian kecil yang berada dalam air dan di udara sebagai debu. Bila kadar Mn relatif tinggi dalam air maka kualitas air menurun sehingga tidak layak digunakan baik untuk industri maupun keperluan rumah tangga.
Beberapa organisme seperti diatome, moluska, dan sepon mengakumulasikan Mn. Ikan mampu mengakumulasikan hingga 5 ppm, hewan mamalia mampu mengakumulasikan hingga 3 ppm dalam jaringan sehingga kadar normal dalam jaringan adalah 1 ppm.
Syarat air minum kadar mangan diperbolehkan 0,1 ppm, sedangkan untuk air bersih 0,5 ppm. Tanaman mahoni dan kembang sepatu mampu mengakumulasikan logam berat Cu, Zn, Cd, Pb, dan Mn secara fisiologis unsur tersebut digunakan oleh hampir semua pohon sebagai katalis reaksi metabolisme dan berperan dalam pembentukan organ tumbuhan. Kadar Mn yang tinggi dalam tanah bisa bersifat toksik dan pH rendah pada tanah dapat menyebabkan defisiensi Mn pada tanaman. Tingginya konsentrasi Mn pada tanah bisa mengakibatkan pembengkakan dinding sel, mengeringkan daun, dan munculnya bercak coklat pada daun.
Paparan Mn dalam debu tidak boleh melebihi 5mg/m3, dalam waktu singkat akan menimbulkan toksisitas seperti infeksi saluran pernafasan. Paparan Mn lewat kulit bisa mengakibatkan tremor, kegagalan koordinasi, dan dapat mengakibatkan munculnya tumor.
Konsumsi Mn melebihi 11mg/hari menunjukkan gejala gangguan sistem syaraf (Widowati, 2008)
2.4.4. Timbal (Pb)
Kadar timbal pada kerak bumi sekitar 15 mg/kg. Timbal diserap dengan baik oleh tanah sehingga pengaruhnya terhadap tanaman relatif kecil. Akumulasi timbal di dalam tubuh manusia mengakibatkan gangguan pada otak dan ginjal, serta kemunduran mental pada anak yang sedang tumbuh ( Effendi.2003).
Timbal (Pb) merupakan salah satu jenis logam berat. Timbal memiliki titiklebur yang rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif sehingga biasdigunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalahlogam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan
mengkilat. Logam ini mempunyainomor atom 82 dengan berat atom 207,20. Titik didih timbal adalah 1740oC danmemiliki massa jenis 11,34 g/cm3.
Timbal (Pb) adalah logam yang mendapat perhatian karena bersifat toksik melalui konsumsi makanan, minuman, udara, air, serta debu yang tercemar Pb. Intoksikasi Pb bisa terjadi melalui jalur oral, lewat makanan, minuman, pernafasan, kontak lewat kulit, kontak lewat mata, serta lewat parenteral.
Kadar Pb dalam tanah berkisar 5-25 ppm dan dalam air tanah 1-60 ppm. Bahan pangan yang mengandung kontaminan Pb cukup tinggi adalah sayuran yang ditanam di tepi jalan raya dengan rata-rata sebesar 28,78 ppm, jauh di atas batas aman yang diizinkan oleh Badan POM sebesar 2 ppm. Logam Pb tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia sehingga bila makanan dan minuman tercemar Pb dikonsumsi, maka di dalam tubuh manusia, Pb bisa menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan Hemoglobin (Hb) dan sebagian kecil Pb diekskresikan lewat urine atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut.
Keracunan akibat kontaminasi logam Pb bisa menimbulkan berbagai macam hal seperti memperpendek umur sel darah merah, menurunkan jumlah sel darah merah yang masih muda (retikulosit), meningkatkan kandungan Fe dalam plasma darah. Bentuk ion Pb2+ mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+
Pb bisa merusak jaringan syaraf, fungsi ginjal, menurunnya kemampuan belajar.
Kandungan Pb dalam darah berkorelasi dengan tingkat kecerdasan manusia, semakin tinggi kadar Pb dalam darah semakin rendah poin IQ. Kelainan fungsi otak terjadi karena Pb secara kompetitif menggantikan peranan Zn, Cu, dan Fe dalam mengatur fungsi sistem syaraf pusat (Widowati, 2008).
yang terdapat dalam jaringan tulang. Timbal bersifat kumulatif. Pb bisa menimbulkan kerusakan otak dengan gejala epilepsi, halusinasi, kerusakan otak besar, dan delirium. Ibu hamil yang terkontaminasi Pb bisa mengalami keguguran, tidak berkembangnya sel otak embrio, kematian janin waktu lahir. Timbal bersifat karsinogen dalam dosis tinggi paparan Pb secara kronis bisa mengakibatkan kelelahan, kelesuan, gangguan iritabilitas, gangguan gastrointestinal, kehilangan libido, infertilitas pada laki-laki, gangguan menstruasi serta aborsi spontan pada wanita, depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu dan sulit tidur.
2.4.5. Seng (Zn)
Seng (Zn) adalah komponen alam yang terdapat dalam kerak bumi. Zn adalah logam yang memiiki karakteristik cukup reaktif, berwarna putih-kebiruan, pudar bila terkena uap udara dan terbakar bila kena uap udara dengan api hijau terang. Zn dapat bereaksi dngan asam, basa, dan senyawa non logm. Zn memiliki nomor atom 30 dan mmliki titik lebur 419,73o
Seng (zinc) termasuk unsur yang terdapat dalam jumlah berlimpah di alam. Kadarseng pada kerak bumi sekitar 70 mg/kg. Kelarutan unsur seng dan oksida seng dalamair relatif rendah.
Seng yang berikatan dengan klorida dan sulfat mudah terlarut,sehingga kadar seng dalam air sangat dipengaruhi oleh bentuk senyawanya. Jikaperairan bersifat asam, kelarutan seng meningkat. Kadar seng di perairan alami < 0.05mg/liter pada perairan asam mencapai50 mg/liter dan pada perairan laut 0,01 mg/liter. Seng termasuk unsur yang esensial bagi makhluk hidup, yakni berfungsi untuk membantu kerja enzim. Seng juga diperlukan dalam proses fotosintesis sebagai agen bagi transfer hidrogen dan berperan dalam pembentukan protein. Kadar seng pada air minum sebaiknya tidak lebih dari 5 mg/liter. Toksisitas seng menurun dengan meningkatnya kesadahan dan meningkat dengan meningkatnya suhu dan menurunnya oksigen terlarut.
(Effendi,2003).
C (Widowat.
Et all. 2008).
Unsur ini penting dan berguna dalam metabolisme, dengan kebutuhan perhari10-15 mg.
pada konsentrasi 675 – 2280 mg/l dapat menyebabkan muntah. Dengangaram-garam seng akan menjadi seperti susu pada konsentrasi 30 mg/l dan menjadiberasa seperti logam pada konsentrasi 40 mg/l. Batas konsentrasi tertinggi sebagaistandar yang akan ditetapkan harus di bawah batas konsentrasi yang dapatmenimbulkan rasa. Dalam jumlah kecil merupakan unsur yang penting untukmetabolisme, karena kekurangan Zn dapat menyebabkan pertumbuhan anak
terhambat. Dalam jumlah besar unsur ini dapat menimbulkan rasa pahit dan sepatpada air minum (Sutrisno, 1996).