Rata-rata konsentrasi Cu (0,0093 mg/L) dan Zn (0,073 mg/L) di air KJA lebih besar dari pada konsentrasi Cu (0,0065 mg/L) dan Zn (0,037 mg/L) di KAD. Konsentrasi Cu di ikan KJA (4,35 mg/kg) juga lebih besar dari KAD (3,41
65
mg/kg), akan tetapi konsentrasi Zn di ikan KAD (294,45 mg/kg) lebih besar dari KJA (276,13 mg/kg). Gambar IV.19 menunjukkan konsentrasi Cu dan Zn di air dan ikan Waduk Cirata dan KAD. Peningkatan konsentrasi Cu dan Zn di air tidak selalu diikuti oleh kenaikan Cu dan Zn di ikan dan sebaliknya. Hal ini mengindikasikan bahwa uptake Cu dan Zn tidak selalu berasal dari air, akan tetapi juga dipengaruhi oleh kandungan Cu dan Zn di pakan ikan. Penelitian oleh Miller
et al. (1993) dan Komunde et al. (2002) dalam Bury et al. (2003) menunjukkan
bahwa pakan merupakan sumber Cu utama bagi rainbow trout dan ikan akan mengambil Cu dari air apabila Cu di pakan tidak mencukupi bagi kebutuhan ikan. Meskipun telah dinyatakan bahwa ekskresi merupakan sarana utama bagi ikan dalam mengkontrol homeostasis Zn, akan tetapi re-uptake Zn juga merupakan salah satu cara bagi regulasi Zn (Bury et al., 2003). Jumlah dari Zn yang diabsorpsi dari pakan akan menurun pada saat kandungan Zn di pakan meningkat. Hal ini menunjukkan adanya mekanisme bagi regulasi uptake Zn dari pakan. Akumulasi Zn branchial juga diregulasi, dan rainbow trout yang dipapari air dengan kadar Zn tinggi menunjukkan adanya perubahan dalam mekanisme uptake dimana terdapat batasan jumlah Zn yang terakumulasi dalam insang (Bury
et al., 2003).
66
Untuk memperlihatkan perbedaan tingkat akumulasi yang terjadi maka dilakukan perhitungan rate uptake untuk setiap kondisi sampel. Nilai rate uptake ditunjukkan pada Tabel IV.15.
Tabel IV.16.Rate uptake (mg/kg/hari) Cu dan Zn ikan Tahap Akumulasi Rate Uptake Lokasi Cu Zn KJA 1 -0,0169 2,7418 KJA 2 -0,0044 1,4231 KJA Rata-rata -0,0106 2,0824 KAD 1 -0,0013 4,1513 KAD 2 0,0086 3,4344 KAD 3 -0,0066 2,0849 KAD 4 -0,0007 4,7316 KAD Rata-rata 2,209x 10-6 3,6005
Rate uptake Cu di KJA lebih kecil dibandingkan dengan KAD (Tabel IV.15). Ikan di KJA lebih banyak melakukan pengeluaran Cu dibandingkan mengambil Cu dari air, akan tetapi ikan di KAD melakukan uptake walaupun dalam jumlah yang sedikit. Perbedaan ini menunjukkan adanya perbedaan regulasi Cu antara ikan di KJA dengan KAD. Hasil analisa statistik juga menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara konsentrasi Cu di ikan KJA dengan KAD (Tabel B.1 Lampiran B. Sedangkan konsentrasi Zn di ikan baik di KJA maupun KAD cenderung mengalami peningkatan, hal ini menunjukkan terdapat mekanisme yang berbeda dalam pengaturan Cu dan Zn di ikan, dimana Cu dapat diregulasi lebih baik dibandingkan Zn. Konsentrasi Zn di ikan KJA dengan KAD tidak memiliki perbedaan yang signifikan secara statistik (Tabel B.1 Lampiran B). Ikan di KAD lebih banyak memerlukan energi terutama bagi aktivitas pergerakan melawan arus sehingga memerlukan lebih banyak oksigen terlarut di perairan. Pendugaan laju metabolisme biasanya dilakukan berdasarkan pendekatan laju konsumsi oksigen (Fujaya, 2002). Oleh karena itu ikan di KAD akan berusaha mengambil lebih banyak oksigen bagi proses respirasi menggerakkan operkulum insangnya lebih banyak sehingga kontak dengan air yang mengandung logam berat juga lebih banyak lebih banyak sehingga laju pengambilan Cu dan Zn di ikan KAD lebih besar dari KJA.
67
Hasil pengukuran menunjukkan konsentrasi Cu di ikan KAD cenderung menurun seiring dengan pertambahan umur dan ukuran tubuh karena dipengaruhi metabolisme ikan (proses detoksifikasi dan ekskresi) yang belum sempurna pada ikan muda, sedangkan di Waduk Cirata mengalami peningkatan pada bulan kedua (Gambar IV.19). Sun dan Jeng (1998) menyatakan bahwa untuk ikan mas dewasa, persentase berat dari otot, jaringan-jaringan rangka tubuh, organ pencernaan, dan organ-organ visceral lainnya secara berurutan adalah sekitar 49%, 45%, 0,2%-0,6%, dan 5 %, akan tetapi pada ikan kecil (dengan berat kurang dari 3 gram) presentase berat adalah 40%, 53%, 2%, dan 5%. Ketika ikan berukuran kecil, persentase berat otot relatif juga sangat kecil, dan hal ini menyebabkan konsentrasi seng pada keseluruhan tubuh lebih tinggi, tapi seiring dengan pertumbuhan, persentase berat otot meningkat, oleh karena itu konsentrasi seng di tubuh lebih rendah. Akan tetapi hasil penelitian ini menunjukkan hal yang sebaliknya, maka dapat dikatakan bahwa terjadi akumulasi seng pada ikan mas. Sedangkan konsentrasi tembaga di ikan walaupun juga mengalami peningkatan (rata-rata konsentrasi 3,41 - 4,35 mg/kg berat kering), akan tetapi tidak terlalu jauh melampaui rentang konsentrasi Cu yang diperlukan oleh ikan (1 - 4 mg/kg berat kering). Kebutuhan ikan terhadap Zn berkisar antara 15 - 30 mg/kg berat kering sedangkan rata-rata konsentrasi Zn di ikan hasil pengukuran adalah 276,45 - 294,13 mg/kg berat kering. Hal ini mungkin mengindikasikan bahwa ikan dapat meregulasi Cu lebih baik dari pada Zn.
Gambar IV. 20 menunjukkan konsentrasi Cu dan Zn di organ ikan KJA dan KAD. Akumulasi logam pada organ ikan bervariasi, tergantung pada rate uptake, penyimpanan dan eliminasi (Kalay dan Canli, 2000). Konsentrasi Cu dan Zn pada organ ikan di KJA dan KAD tidak memiliki perbedaan yang signifikan (Tabel B.1 Lampiran B). Tembaga dan seng merupakan logam esensial yang mengalami regulasi internal, sehingga konsentrasinya di dalam setiap organ mengalami fluktuasi. Walaupun demikian hati merupakan organ dengan konsentrasi Cu dan Zn terbesar, karena merupakan organ utama dalam metabolisme dan detoksifikasi Cu dan Zn (Kalay dan Canli, 2000; Kamunde dan Macphail, 2007). Hasil penelitian lainnya oleh Cicik (2003) terhadap ikan mas yang dipapari dengan
68
tembaga, seng dan kombinasi tembaga-seng menunjukkan bahwa akumulasi tembaga dan seng terbesar adalah di hati.
Gambar IV.20 Konsentrasi Cu dan Zn di organ ikanWaduk Cirata dan KAD Perbedaan level akumulasi logam pada organ yang berbeda mungkin disebabkan oleh perbedaan aktivitas metabolik. Organ seperti hati dan insang merupakan organ yang sangat aktif dalam metabolisme ikan dan oleh karena itu akumulasi logam pada organ ini berada pada tingkat yang lebih tinggi dibandingkan organ lain seperti otot. Hal ini telah diperlihatkan pada penelitian ini dan penelitian lain dengan menggunakan spesies ikan yang lainnya (Kalay dan Canli, 2000).
Pada tahap depurasi dalam penelitian ini, ikan yang digunakan berasal dari lokasi sampling KJA dan KAD setelah dibudidayakan selama 9 minggu. Ikan mas tersebut ditempatkan pada akuarium depurasi dengan sumber air berasal dari air PDAM. Tabel IV.16 berikut menunjukkan hasil pengukuran parameter kualitas air pada air PDAM yang digunakan pada percobaan depurasi.
Pada tahap depurasi, idealnya ikan ditempatkan pada air dengan konsentrasi tembaga dan seng lebih rendah dari pada konsentrasi di lapangan. Akan tetapi air PDAM yang digunakan memiliki konsentrasi seng yang cukup tinggi, hal ini disebabkan oleh karena adanya unsur-unsur seng yang berikatan dengan klorida.
69
Menurut Effendi (2003) seng yang berikatan dengan klorida sangat mudah larut sehingga mempengaruhi kadar seng dalam air.
Tabel IV.17 Hasil Pengukuran Parameter Kualitas air pada air PDAM Parameter Hasil Satuan
pH 7.1 suhu 25 0C DO 5 mg/L TDS 138 mg/L DHL 247 µS/cm Kesadahan (CaCO3) 68,9 mg/L COD 2,83 mg/L Asiditas 1,85 mg/L Alkalinitas 44,73 mg/L Tembaga (Cu) 0,001 mg/L Seng (Zn) 0,0662 mg/L
Peningkatan konsentrasi tembaga dan seng di air terbesar terjadi pada hari pertama depurasi baik pada akuarium depurasi KJA dan KAD, akan tetapi hal ini tidak selalu diikuti oleh penurunan konsentrasi di ikan. Hal ini mengindikasikan bahwa ikan melakukan re-uptake Cu dan Zn. Mungkin depurasi akan lebih efektif bila penggantian air lebih sering dilakukan untuk mencegah pengambilan kembali Cu dan Zn oleh ikan. Menurut Murty (1986) dalam Oktaviatun (2004) penurunan konsentrasi setelah depurasi adalah sangat cepat pada 24 jam pertama dan lebih lambat setelahnya. Hal ini telah didukung oleh hasil penelitian Oktaviatun (2004) yang melakukan depurasi timbal pada ikan nila. Akan tetapi faktor perbedaan spesies ikan dan logam yang berbeda mungkin berpengaruh. Seperti yang dinyatakan oleh Kalay dan Canli (2000) bahwa eliminasi logam dipengaruhi oleh durasi, temperatur, adanya interaksi antar logam dan aktivitas metabolik hewan. Konsentrasi Cu dan Zn di air dan ikan pada akuarium depurasi dengan ikan yang berasal dari KJA dan KAD ditunjukkan pada Gambar IV.21.
70
Gambar IV. 21 Konsentrasi Cu dan Zn di air dan ikan akuarium depurasi asal ikan KJA dan KAD
Peningkatan konsentrasi Cu dan Zn di air akuarium depurasi KAD lebih besar dibandingkan dengan akuarium depurasi KJA. Walaupun di akuarium depurasi KAD ikan mengalami depurasi yang lebih besar daripada uptake, akan tetapi peningkatan konsentrasi di air di KJA tetap lebih besar dibandingkan KAD. Hal ini menunjukkan bahwa ikan yang berasal dari KJA lebih banyak melakukan uptake dibandingkan depurasi, sedangkan ikan yang berasal dari KAD uptake yang dilakukan tidak sebanyak ikan dari KJA.
Terdapat perbedaan regulasi Cu dan Zn pada ikan yang dibudidayakan dengan air tenang (Waduk Cirata) dan air mengalir (KAD) pada periode depurasi. Hasil analisa statistik juga menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara akuarium Cirata dengan KAD yaitu pada konsentrasi Cu di ikan, Cu di sisik, Zn di ikan, dan Zn di insang. Sisik dan insang merupakan organ uptake sekaligus juga berperan sebagai organ pengeluaran atau eliminasi Cu dan Zn (Kalay dan Canli, 2000), sehingga pada organ-organ inilah terdapat perbedaan yang signifikan pada tahap depurasi karena ikan disamping melakukan depurasi, ikan juga melakukan re-uptake Cu dan Zn. Gambar IV.22 menunjukkan
71
konsentrasi Cu dan Zn di organ ikan pada tahap depurasi dengan asal ikan KJA dan KAD.
Tabel IV.18 Rate uptake (mg/kg/hari) Cu dan Zn ikan Tahap Depurasi Rate Uptake ikan
Asal ikan Cu Zn KJA 1 0,3566 26,5437 KJA 2 0,0360 5,9782 Waduk Cirata Rata-rata 0,1963 16,2609 KAD 1 -0,0490 -92,8789 KAD 2 0,5563 -17,0884 Kolam air deras
Rata-rata 0,2536 -54,9836
Pada tahap akumulasi urutan konsentrasi Cu dan Zn di organ ikan KJA dan KAD berturut-turut dari yang terbesar adalah hati, insang, sisik, dan otot. Sedangkan pada tahap depurasi, konsentrasi Cu di organ ikan akuarium asal ikan KJA dan KAD yang terbesar adalah hati, kemudian insang, otot, dan sisik. Hal ini mengindikasikan bahwa Cu sulit untuk dikeluarkan dari tubuh ikan, karena konsentrasi terbesarnya tetap berada di organ hati bukan pada organ pengeluaran atau eleminasi Cu seperti insang dan sisik (Kalay dan Canli, 2000). Untuk konsentrasi Zn di organ ikan akuarium depurasi asal ikan KJA urutan konsentrasi dari yang terbesar adalah hati>insang>otot>sisik, sedangkan Zn di organ ikan akuarium asal ikan KAD urutannya adalah insang>hati>sisik>otot. Urutan konsentrasi Zn di organ ikan akuarium asal ikan KAD berbeda dengan urutan konsentrasi Zn di organ ikan pada saat akumulasi di lapangan dan juga memiliki perbedaan dengan akuarium asal ikan KJA. Hal ini menunjukkan bahwa ikan yang berasal dari KAD dapat melakukan depurasi Zn lebih baik dari ikan asal KJA. Hal ini disebabkan oleh karena pada kondisi laboratorium, akuarium depurasi mengandung oksigen yang terbatas dan lebih sedikit dibandingkan pada saat di kolam air deras, sedangkan karbondioksida jumlahnya lebih banyak sehingga akan menginduksi sel-sel insang ikan untuk mensekresikan enzim
carbonic anhydrase. Enzim ini mengandung seng dan berperan dalam katalisis
72
Gambar IV.22 Konsentrasi Cu dan Zn di organ ikan akuarium depurasi asal ikan KJA dan KAD