B. Kadmium
5. Toksikologi Kadmium
a. Toksikologi Kadmium di Lingkungan
Kadmium berpotensi besar merugikan dan mempengaruhi
kualitas lingkungan dan pencemaran melalui rantai makanan. Konsentrasi kadmium dalam makanan merupakan phatway dari akumulasi logam yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia. Penyebaran pencemar dalam lingkungan perairan sangat dipengaruhi
oleh sejumlah proses pengangkutan interaktif, seperti penguapan, presipitasi dari udara, pencucian, dan aliran. Proses masuknya zat polutan pada lingkungan melalui atmosfer, tanah dan sedimen (Connel and Miller, 1995).
Logam Cd membawa sifat racun yang sangat merugikan bagi semua organisme bahkan juga berbahya bagi manusia. Pada badan perairan kelarutan Cd dalam kosentarsi tertentu dapat membunuh biota perairan.
b. Toksikologi Kadmium dalam Tubuh Manusia
Kadmium masuk kedalam tubuh melalui makanan, air minum, partikel dan asap rokok yang terhirup. Kadmium dianggap sebagai salah satu logam dengan toksisitas tinggi yang menimbulkan efek negatif terhadap fungsi biologis manusia, hewan, dan tumbuhan (Kabata-Pendias and Mukhreje, 2001). Logam Cd bersifat racun akumulatif (SNI, 2009). Kadmium masuk ke dalam tubuh (phatway) sebagian besar melalu pencernaan (ingesti) dan pernafasan (inhalasi) (Darmono, 1995).
Logam Fe dan Ca ditambah diet rendah protein dapat meningkatkan daya toksisitas kadmium dalam tubuh. 50% dari metabolisme logam Cd akan disimpan dan terakumulasi dalam hati dan ginjal melalui distribusi darah yang mengandung logam Cd dari proses adsorbsi dinding usus manusia (Jerrold B. Leikin and Frank P.
Paloucek, 2008). Logam Cd akan terekskresi melalui fases dan urin, dengan konsentrasi rendah, ditambah waktu paruh (biological half life) sampai 10 – 30 tahun. Akumualsi kadmium akan berpengaruh pada faktor umur dan waktu terpajan dimana akumulasi akan terjadi dan terlihat efeknya ketika dewasa nanti (Darmono, 1995)
Di dalam tubuh, logam berat akan terakumulasi, sehingga kadarnya akan jauh lebih tinggi dari kadar logam berat tersebut daripada sumbernya. Hal ini membahayakan kesehatan manusia, karena dapat menyebabkan toksisitas kronis bila dikonsumsi terus menerus. Apabila kadmium masuk ke dalam tubuh, maka sebagian besar akan terkumpul di dalam ginjal, hati dan sebagian yang dikeluarkan melalui saluran pencernaan (WHO, 1992). Selain itu dalam tubuh manusia Cd juga akan mengalami proses bioakumulasi dan biotransformasi. Logam masuk ke dalam tubuh bersama makanan yang dikonsumsi, yang makanan tersebut terkontaminasi oleh logam Cd atau persenyawaannya (Wang et al., 2009).
Akumulasi pada ginjal dan hati 10 – 100 kali konsentrasi pada jaringan yang lain. Hanya sedikit kadmium yang diserap yaitu sekitar 5 – 10 % (Prasad, 2001). Penyerapan dipengaruhi faktor diet seperti intake protein, kalsium, vitamin D dan logam seperti seng (Zn). Proporsi yang besar adalah absorbsi melalui pernafasan yaitu antara 10 – 40 % (Hutagalung and Rohchyatun, 2000). Perkiraan dosis mematikan (lethal dose) akut kadmium adalah 500 mg/kg untuk
dewasa dan efek dosis akan nampak jika terserap 0,043 mg/kg per hari (Simeonov et al., 2011).
1) Penyerapan Kadmium dalam Tubuh
Sifat kadmium adalah sukar diabsropsi dari saluran cerna. Sebanyak 5% kadmium diserap melalui saluran pencernaan (SNI, 2009).
Selanjutnya Cd diangkut dalam darah, sebagian besar terikat pada sel darah merah dan albumin. Seletah distribusi, kira-kira 50% dari jumlah Cd dalam tubuh ditemukan pada hati dan ginjal (Ratnaningsih, 2014). Waktu paruh kadmium dalam tubuh berkisar antara 10-30 tahun hingga munculnya gangguan kesehatan yang bersifat non karsinogenik (Ratnaningsih, 2014).
Absrobsi Cd akan meningkat bila terjadi defisiensi Ca, Fe, dan rendah protein dalam makanannya. Defisiensi Ca dalam makanan akan merangsang sintetis ikatan Ca-protein sehingga akan meningkatkan absrobsi Cd, sedangkan kecukupan Zn dalam makanan bisa menurunkan absrobsi Cd. Hal tersebut diduga karena Zn merangsang produksi metalotionin (Ratnaningsih, 2014).
2) Bio-transformasi dan Metabolisme Kadmium
Logam kadmium yang masuk ke dalam tubuh ikut mengalami proses fisiologis yang terjadi dalam tubuh. Secara umum proses fisiologis tubuh lebih dikenal dengan istilah
metabolisme tubuh (Ridwan, 2011). Kadmium
ditransportasikan dalam darah yang berikatan dengan sel darah merah dan protein berat molekul tinggi dalam plasma khususnya oleh albumin. Sejumlah kecil Cd dalam darah mungkin ditransportasikan oleh metalotionin (Nordberg et al., 2005). Kadar Cd dalam darah pada orang dewasa yang terpapar Cd secara berlebihan biasanya 1μg/dL (IPCS, 1992).
Absropsi Cd melalui gastrointestinal lebih renggang dibandingkan absrobsi melalui respirasi yaitu sekitar 5-8% (ATSDR, 1999). Sistem hayati memiliki peluang untuk meingkatkan atau mengosentrasi unsur logam berat yang bersifat toksik dalam tubuhnya sebagai fungsi detoksifikasi yaitu mengikat logam berat dalam lingkaran metabolisme tanpa mengeliminasinya (F.Nordberg, 1992). Setelah toksikan Cd memasuki darah, toksikan didistribusikan dengan cepat keseluruh tubuh (Nordberg et al., 2005). Pengikatan toksikan dalam jaringan bisa menyebabkan lebih tingginya kadar toksikan dalam jaringan tersebut.
Hati dan ginjal memiliki kapasitas yang lebih tinggi untuk mengikat zat kimia (toksikan Cd). Pengikatan toksikan bisa meingkatkan kadarnya dalam organ. Kadmium memiliki afinitas yang kuat terhadap hati dan ginjal. Pada umumnya sekitar 50-75% dari beban Cd dalam tubuh terdapat pada kedua organ tersebut (Gupta, 2009). Kadar Cd dalam hati dan ginjal bervariasi tergantung pada kadar total Cd dalam tubuh. Apabila MT hati dan ginjal tidak mampu lagi melakukan detoksifikasi maka akan menjadi kerusakan sel hati dan ren (Gupta, 2009).
3) Ekskresi Kadmium
Proses pengeluaran logam Cd melalui proses pembentukan granula yang dibuang oleh ginjal (ATSDR, 1999). Dalam konsentrasi kecil kadmium dibuang oleh tubuh melalui urin dan feses. Pembungan kadmium melalui saluran pencernaan hanya sebesar 5% sisanya disimpan dan terakumulasi dalam ginjal dan hati (ATSDR, 1999).
4) Dampak Kadmium terhadap Kesehatan Manusia
Keracunan yang disebabkan kadmium dapat bersifat akut dan kronis. Gejala keracunan akut yang disebabkan oleh logam Cd adalah timbulnya rasa sakit dan panas pada bagian dada (Anggraeny, 2010). Gejala keracunan akut ini muncul setelah 4-10 jam sejak terpapar. Akibat dari paparan Cd ini dapat
mengakibatkan penyakit paru akut. Penyakit paru ini dapat terjadi apabila terpapar uap logam Cd selama 24 jam (Laura Robinson and Ian Thorn, 2005). Paparan kornik dapat mengakibatkan kematian apabila terpapar konsentrasi yang berkisar 2500-2900 mg/m3 (Gupta, 2009).
Keracunan yang bersifat kronis disebabkan oleh daya racun yang dibawa logam Cd terjadi dalam selang waktu yang panjang. Peristiwa ini terjadi karena logam Cd yang masuk dalam tubuh dalam jumlah kecil sehingga dapat ditolerir oleh tubuh pada saat tersebut. Akan tetapi karena proses tersebut terjadi secara terus-menerus secara berkelanjutan maka tubuh pada batas akhir tidak mampu memberikan toleransi terhadap daya racun yang dibawa oleh Cd. Keracunan yang bersifat kronis ini membawa akibat yang lebih parah dibandingkan dengan paparan secara akut. Keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd umumnya berupa kerusakan sistem fisiologis tubuh.
Target sistem tubuh yang dapat dirusak oleh Cd adalah pada sistem urinaria, sistem respirasi, sistem sirkulasi, dan sistem reproduksi (Widowati et al., 2008). Toksisitas kronis
kadmium baik melalui inhalasi maupun oral, bisa
menyebabkan kerusakan pada tubulus renalis, kerusakan ginjal yang ditunjukkan oleh ekskresi berlebihan, protein berat
molekul rendah, gagal ginjal, gangguan sistem kardiovaskuler, gangguan sistem skeletal, menurunkan fungsi pulmo, empisema, kehilangan mineral tulang yang disebabkan oleh disfungsi nefron ginjal, berkurangnya reabsrobsi Ca, dan terjadinya peningkatan ekskresi Ca yang berpengaruh terhadap tulang (Gupta, 2009).