Halaman: 136-142
2005 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta ♥ Alamat korespondensi:
Candikuning, Baturiti, Tabanan, Bali 82191. Tel. & Fax.: +62-368-21273.
e-mail: [email protected], [email protected] ♥ Alamat korespondensi:
Jl. Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126 Tel. & Fax.: +62-271-663375. e-mail: [email protected]
Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) serta Struktur Mikroanatomi Ctenidia dan
Kelenjar Pencernakan (Hepar) Anodonta woodiana Lea., di Sungai Serang Hilir
Waduk Kedung Ombo
Concentration of heavy metal lead (Pb) and microanatomical structure of Ctenidia and digestive
gland (hepar) Anodonta woodiana Lea., in the understream of Serang River, Kedung Ombo
Reservoir
CATURI ANDIN WIDIYANTI, SUNARTO♥, NOOR SOESANTI HANDAJANI
Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta 57126 Diterima: 1 April 2005. Disetujui: 14 Juli 2005.
ABSTRACT
The aims of the research were to understand the quality of water, concentration and distribution of Lead, microanatomy structure of ctenidia and digestive gland (hepar) Anodonta woodiana Lea. mussels which contains Lead in their tissues, in the Understream of Serang River Kedung Ombo Reservoir. Sampling of water, sediment and mussels have done in Understream of Serang River. Examination of Lead and observation of tissue’s slide have done in the laboratorium. Data of temperature, pH, DO, Lead in water be comparated with PPRI N0. 82 Th. 2001, Lead in ctenidia and digestive gland (hepar) mussels be comparated with Kep. Dirjen. POM N0. 03725/B/VII/89, have analyzed by One Way ANOVA, Duncan’s Test at 0.05, correlation-regression. Microanatomy structure of ctenidia and digestive gland (hepar) mussels has analyzed by descriptive-qualitative. The result indicate temperature (28,08330C), pH
(7,8708), DO (11,2667 mg/l) were lower than standard of water quality. Concentration of Lead in water (0,114637 mg/kg), sediment (14,301463 mg/kg), ctenidia (10,211967 mg/kg) and digestive gland/ hepar (7,476167 mg/kg) of mussels has exceeded the maximum level permitted. Lead has evenly distributed in every location. Temperature, pH, DO have correlation not significance with Lead concentration at water, sediment, ctenidia and digestive gland (hepar) mussels. Effect of Lead at ctenidia are udema, epithelial cells has loose from basement membrane, hiperplasia and the damage of filamentous. Effect of Lead at digestive gland (hepar) are udema, picnotic of nucleus, karyoreksis, karyolisis, hipertrofi, sitolisis and nekrosis.
Key words: lead (Pb), Serang River, Ctenidia, digestive gland (hepar), Anodonta woodiana Lea.
PENDAHULUAN
Kegiatan industri, pertanian, pariwisata maupun rumah tangga menghasilkan limbah yang dapat mencemari lingkungan, bila pengelolaan limbahnya belum dilakukan dengan baik. Kualitas air ditentukan oleh beberapa parameter, diantaranya kandungan beberapa ion logam dan non logam dalam air (Freedman, 1995). Salah satu logam yang potensial mencemari lingkungan adalah Timbal (Pb). Timbal (Pb) dihasilkan dari kegiatan industri pengolahan logam, electroplating, penyamakan kulit, baterai, pengolahan kayu, pestisida dan insektisida. Secara alamiah, Timbal (Pb) masuk ke dalam perairan melalui pengkristalan di udara dengan bantuan air hujan dan proses korosifikasi dari batuan mineral akibat hempasan gelombang dan angin. Masuknya Pb ke dalam perairan akan meningkatkan konsentrasinya, sehingga menyebabkan
bioakumulasi dan biomagnifikasi pada biota (Palar, 1994). Moluska merupakan bioindikator yang paling tepat dan efisien untuk pencemaran logam berat. Moluska dapat mengakumulasi pencemar tanpa ia sendiri mati terbunuh, terdapat dalam jumlah yang banyak, terikat pada suatu wilayah yang luas, mudah diambil dan tidak mudah rusak. Moluska mempunyai toleransi luas terhadap air payau (euryhaline) serta dapat menunjukkan korelasi antara kandungan bahan pencemar dalam air dan dalam tubuh organisme (Pagoray, 2001). Kerang Anodonta woodiana Lea., merupakan salah satu contoh moluska yang mempunyai kemampuan sebagai bioakumulator.
Penelitian yang dilakukan oleh Athena, dkk. (1996), Pagoray (2001), Kurniasih (2002), Siregar (2004) dan Riyatun (20040 menyatakan bahwa pencemaran logam berat telah terjadi di perairan Indonesia. Konsentrasi logam berat hasil penelitian telah sangat tinggi dan mengkhawatirkan, serta menimbulkan perhatian bagi kelayakan penentuan air dan konsumsi biota di dalamnya. Jika kemudian biota tersebut dikonsumsi manusia, maka akan terjadi perpindahan dan akumulasi logam berat dalam jaringan tubuh manusia,. mengakibatkan keracunan kronis maupun fatal (Katzung, 2001).
Waduk Kedung Ombo merupakan salah satu waduk besar dan lokasi wisata terkenal di Jawa Tengah. Waduk ini berasal dari penggenangan lahan pertanian dan pemukiman penduduk; terletak di tiga kabupaten yaitu Boyolali, Sragen dan Grobogan (Stanley, 1994). Ada lima aliran sungai yang masuk ke dalam Waduk Kedung Ombo, yaitu Sungai Jrakah, Tuntang, serang, Lusi dan Juana (Jratunseluna) (Wiharti, 2001). Sebagai muara dari aliran lima sungai, Waduk Kedung Ombo berpotensi menderita pencemaran oleh polutan yang dibawa oleh aliran sungai, salah satunya adalah polutan logam berat Pb.
Sungai Serang hilir merupakan sungai yang alirannya berasal dari Waduk Kedung Ombo. Menurut pengetahuan peneliti, belum ada penelitian tentang pencemaran di Sungai Serang hilir, padahal sungai ini potensial mengalami pencemaran. Mengingat pemanfaatan Sungai Serang hilir untuk kegiatan pertanian, perikanan dan konsumsi biota, maka perlu adanya penelitian tentang pencemaran di Sungai Serang hilir, meliputi kondisi air, sedimen dan biota. Biota yang perlu dikaji adalah kerang A.
woodiana, karena kerang ini merupakan hewan filter feeder, hidup sessile di dasar perairan, mobilitasnya rendah
dan sering dikonsumsi masyarakat di sekitar Waduk Kedung Ombo.
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli-Desember 2004, di Laboratorium Pusat MIPA UNS. Pengambilan sampel dilakukan di Sungai Serang hilir pada 3 stasiun. Masing-masing stasiun dibagi menjadi 3 substasiun, dengan masing-masing pengambilan sampel sebanyak 3 ulangan. Sampel yang di ambil berupa air, sedimen, biota kerang A. woodiana, yang akan diperiksa ctenidia dan
digestive gland (hepar)-nya.
Sampel dipreparasi di Laboratorium dengan cara destruksi menggunakan HNO3 pada suhu tinggi (
±
80-1000C) agar Pb keluar semua dari dalam jaringan. Sampel selanjutnya diencerkan menggunakan aqua bebas ion, disaring dan ditambahkan aqua bebas ion hingga tanda tera pada labu ukur 50 ml. Sampel kemudian diambil 20 ml untuk dianalisis kandungan Pbnya menggunakan AAS (Atomic Absorbtion Spectrofotometer). Untuk analisis tingkat kerusakan jaringan, ctenidia dan digestive gland (hepar) dibuat sediaan awetan (preparat) menggunakan metode embedding, diamati dan diintepretasikan setiap lesi yang terjadi serta hasilnya difoto menggunakan mikrofotometer.Analisis data suhu, pH, DO dan konsentrasi Pb dalam air dilakukan dengan membandingkannya dengan Baku Mutu air kelas 2 dalam PPRI. No. 82 Th. 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air; Konsentrasi Pb dalam sedimen, ctenidia dan digestive
gland (hepar) dibandingkan dengan Kep. Dirjen. POM No.
03725/B/VII/89 tentang batas maksimum cemaran logam berat pada ikan dan makanan olahan hasil laut. Data yang diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan ANAVA satu arah, Korelasi, Regresi. Tingkat kerusakan struktur mikroanatomi dianalisis secara deskriptif kualitatif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas Air Sungai Serang hilir Berdasarkan Parameter Suhu, pH, DO dan Kandungan Logam Berat Timbal (Pb)
Tabel 1. Rata-rata suhu, pH, DO dan konsentrasi Pb di Sungai Serang hilir.
Parameter terukur penelitian Hasil Baku mutu yang diperbolehkan Suhu (0C) 28,0833 Deviasi 3 * pH 7,8708 6-9 * DO (mg/L) 11,2667 4 (minimum) * Pb di air (ppm) 0,114637 0,03 (maksimum) * Pb di sedimen (mg/kg) 14,301463 - Pb di ctenidia (mg/kg) 10,211967 0,5 (maksimum) ** Pb di digestive gland (hepar) (mg/kg) 7,478167 0,5 (maksimum) ** Keterangan: * PPRI No. 82 Th. 2001, ** Kep. Dirjen POM. No. 03725/B/VII/89.
Berdasarkan data pada tabel di atas, suhu, pH, DO yang terukur masih berada dalam batas yang diperbolehkan sesuai PPRI No. 82 Th. 2001. namun, konsentrasi Pb dalam air, ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A.
woodiana, telah melebihi ambang batas yang
diperbolehkan oleh PPRI no. 82 Th. 2001 untuk Pb air maupun Kep. Dirjen POM No. 03725/B/VII/89 untuk Pb dalam ctenidia dan digestive gland (hepar).
Konsentrasi Pb dalam air tinggi karena pengambilan sampel dilakukan pada musim kemarau dan saat PLTA tidak beroperasi sehingga sungai Serang hilir tidak mendapat masukan air dari waduk. Dalam kondisi ini, logam Pb terkonsentrasi dalam perairan karena tidak terjadi pengenceran. Logam Pb juga ditemukan dalam sedimen,
ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A. woodiana,
dalam konsentrasi tinggi, melebihi ambang batas yang diperbolehkan.
Konsentrasi logam Pb pada komponen perairan
Tabel 2. Rata-rata konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive gland (hepar) beserta kisarannya.
Komponen perairan Konsentrasi
Pb Kisaran Pb Air (ppm) 0,114637 0,0074-0,7491 Sedimen (mg/kg) 14,301463 10,9066-17,8501 Ctenidia (mg/kg) 10,211967 4,4768-19,3690 Digestive gland (hepar)
(mg/kg)
7,478167 4,6041-12,9143
Berdasarkan Tabel 2, konsentrasi Pb terendah terdapat dalam air dan konsentrasi Pb tertinggi dalam sedimen. Sedimen merupakan terminal akhir, sehingga logam berat dalam perairan baik yang berasal dari air maupun organisme yang hidup dan mati, pada fase akhir akan mengendap ke sedimen di dasar perairan (Zakiyah, 1995). Logam Pb di sedimen tinggi disebabkan pula oleh sifat perairannya yang tenang, sehingga pergerakan arus relatif
kecil, pengadukan sedimen juga kecil. Kondisi ini memperbesar kesempatan Pb untuk mengendap di dasar perairan.
Logam Pb juga terdapat dalam ctenidia dan digestive
gland (hepar) kerang A. woodiana, karena hewan ini hidup
di dasar perairan, sessile, mobilitas rendah dan mengambil makanan dengan cara menyaring, sehingga memperbesar kesempatan Pb terakumulasi di dalam jaringan tubuhnya. Konsentrasi Pb dalam ctenidia lebih tinggi daripada Pb dalam digestive gland (hepar), karena ctenidia terletak lebih di bagian luar daripada digestive gland (hepar) sehingga ctenidia melakukan kontak langsung dengan Pb. Hal ini mengakibatkan sel-selnya mengalami iritasi dan Pb mudah masuk ke dalam jaringan. Selain itu, ctenidia merupakan organ yang aktif dalam pernafasan dan menyaring makanan.
Digestive gland (hepar) terlindung di bagian dalam oleh
daging yang berbentuk kapak sehingga kesempatan kontak dengan Pb lebih kecil daripada jaringan pada ctenidia.
Digestive gland (hepar) dilapisi oleh sel epitel yang
menghasilkan mucus dan adanya tight junction yang menghubungkan sel epitel satu dengan lainnya, yang berfungsi pula sebagai penyumbat, akan menghalangi masuknya molekul-molekul dari satu sisi jaringan epitel ke sisi yang berlawanan.
Logam Pb bersifat nonregulation (tidak dapat diregulasi di dalam tubuh) sehingga konsentrasinya di dalam tubuh akan terus meningkat seiring bertambahnya waktu pemaparan. Kendati konsentrasi Pb dalam digestive gland (hepar) lebih rendah daripada Pb dalam ctenidia, namun konsentrasinya akan terus meningkat. Struktur digestive
gland (hepar) kerang A. woodiana, masih sangat sederhana,
pada penelitian tidak ditemukan adanya sel kupffer maupun sejenisnya, sehingga fungsi detoksifikasi terhadap logam berat belum dapat dilakukan.
Distribusi logam Pb di Sungai Serang hilir Waduk Kedung Ombo
Tabel 3. Rata-rata Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A. woodiana
Komponen
perairan Stasiun I Stasiun II Stasiun III Pb dalam air (ppm) 0,04448 a 0,185011 a 0,114422 a Pb dalam sedimen (mg/kg) 13,891878 b 14,288611 b 14,723899 b Pb dalam ctenidia (mg/kg) 10,021200 c 9,799289 c 10,815411 c Pb dalam digestive gland (hepar) (mg/kg) 7,891456 d 6,968100 d 7,574944 d
Keterangan: Untuk angka yang diikuti dengan huruf yang sama dalam satu baris adalah tidak berbeda nyata.
Berdasar hasil ANAVA dilanjutkan DMRT 5%, seperti yang ditunjukkan pada table dan histogram di atas, konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive
gland (hepar) kerang A. woodiana, tidak menunjukkan
adanya beda nyata pada taraf signifikansi 5% di ketiga stasiun penelitian. Hal ini ditunjukkan dengan nilai signifikansi (probabilitas) < 0,05.
Logam Pb terdistribusi merata pada ketiga stasiun, diperkirakan karena lokasi penelitian merupakan aliran sungai satu arah sehingga Pb yang terbawa dari sungai di bagian atas sama dengan Pb di bagian tengah maupun bawah; jenis biota yang dianalisis sama; ukuran tubuh kerang yang diteliti sama sehingga kemampuan mengabsorbsi Pb juga sama dan kesamaan dalam bentuk sedimen yang berupa lumpur yang banyak mengandung ion-ion negatif sehingga kemampuan dalam berikatan dengan ion positif dari Pb adalah sama.
Analisis korelasi-regresi antara faktor lingkungan dan konsentrasi Pb dalam air, sedimen, Ctenidia dan digestive
gland (hepar)
Beberapa factor yang mempengaruhi laju absorbsi logam dari dalam air, yaitu kadar garam, alkalinitas, hadirnya senyawa kimia lainnya, temperatur, pH, besar atau kecilnya organisme, dan kondisi kelaparan organisme (Darmono, 1995). Kualitas fisika-kimia air berubah-ubah sehingga hasil pengukuran pada penelitian ini dapat berbeda pada kondisi dan waktu yang berbeda.
Tabel 4. Korelasi antara faktor lingkungan (suhu, pH, DO) dengan konsentrasi Pb (air, sedimen, ctenidia, digestive gland/hepar).
Korelasi Pearson konsentrasi Pb Faktor
lingkungan Air Sedimen Ctenidia Digestive gland (hepar)
Suhu 0,344 -0,013 0,132 -0,429
pH -0,391 -0,093 -0,110 0,113
DO -0,241 0,224 0,022 0,107
Berdasarkan korelasi Pearson di atas, untuk mengetahui tingkat keeratan korelasi maka dilakukan anlisis regresi. Secara umum persamaan regresi adalah Y= ±a±bX; koefisien Y adalah konsentrasi Pb, a adalah konstanta, X adalah faktor lingkungan yang dikaji. Konstanta regresi akan menentukan arah pergerakan kurva regresi sedangkan perubahan nilai X akan diikuti dengan perubahan nilai Y berdasarkan bentuk korelasinya. Berdasarkan hasil analisis korelasi Pearson, maka hubungan antara faktor lingkungan dengan konsentrasi Pb adalah sebagai berikut:
Suhu dengan absorbsi Pb
Suhu memiliki korelasi searah (+) dengan konsentrasi Pb dalam air dan ctenidia, namun berkorelasi berlawanan arah (-) dengan konsentrasi Pb dalam sedimen dan
digestive gland (hepar). Peningkatan suhu dalam suatu
perairan akan menyebabkan kenaikan kecepatan reaksi kimia dan peningkatan aktivitas biologi (Wardhana, 1995). Proses akumulasi logam berat dalam tubuh organisme akan meningkat dengan adanya kenaikan suhu, seperti yang terjadi pada ctenidia. Namun, kenaikan suhu berkorelasi negatif dengan konsentrasi Pb dalam digestive gland (hepar). Aktivitas sel-sel kelenjar pencernaan menjadi meningkat sehingga Pb yang masuk akan segera direspon dan dianggap sebagai racun (zat asing) yang harus segera dikeluarkan dari dalam tubuh, maupun dikurangi toksisitasnya dengan mekanisme biotransformasi.
Tabel 5. Persamaan regresi dari korelasi antara suhu dengan konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive gland (hepar).
Faktor (Y, X) Persamaan regresi Konsentrasi Pb dalam air dengan
suhu Y = -3,544 + 0,130 X
Konsentrasi Pb dalam sedimen
dengan suhu Y = 15,663-0,04850 X
Konsentrasi Pb dalam ctenidia dengan suhu
Y = -29,074 + 1,399 X Konsentrasi Pb dalam digestive
gland (hepar) dengan suhu
Y = 70,118-2,231 X
Derajat keasaman (pH) dengan absorbsi Pb
Secara umum, korelasi antara pH dengan konsentrasi logam Pb adalah berlawanan arah (-). Kenaikan pH pada badan perairan akan menyebabkan turunnya kelarutan logam berat, sehingga logam berat akan cenderung mengendap dan daya larut logam menjadi rendah (Fostner dan Prosi, 1979).
Tabel 6. Persamaan regresi dari korelasi antara pH dengan konsentrasi Pb.
Faktor (Y, X) Persamaan regresi Konsentrasi Pb dalam air dengan pH Y = 3,970-0,490 X Konsentrasi Pb dalam sedimen
dengan pH
Y = 23,104-1,118 X Konsentrasi Pb dalam ctenidia
dengan pH
Y = 40,602-3,861 X Konsentrasi Pb dalam digestive
gland (hepar) dengan pH
Y = -7,874 + 1,950 X
Oksigen terlarut (DO) dengan absorbsi Pb
Kandungan oksigen terlarut dapat untuk menyatakan derajat pengotoran pada perairan, DO yang tinggi menunjukkan derajat pengotoran yang rendah (Mahida, 1992). Korelasi antara DO dengan konsentrasi Pb dalam air adalah berlawanan arah (-). Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya kenaikan DO maka konsentrasi Pb dalam air berkurang, Konsentrasi Pb dalam sedimen, ctenidia dan
digestive gland (hepar) akan selalu meningkat karena Pb
bersifat akumulatif, kendati bentuk korelasinya adalah negatif.
Logam Pb dalam sedimen berupa partikel yang mengendap dan sedikit terlarut dalam air, bersifat
nonregulation sehingga kandungan Pb dalam jaringan akan
terus meningkat seiring bertambahnya waktu. Kerang merupakan organisme sessile dan filter feeder yang hidup dalam sedimen sehingga kesempatan Pb masuk ke dalam tubuh sangat besar hingga akhirnya terakumulasi dalam organ, antara lain pada ctenidia dan digestive gland (hepar).
Berdasarkan nilai korelasi Pearson, didapatkan korelasi antara faktor lingkungan (suhu, pH, DO) dengan konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive
gland (hepar) kerang tidak signifikan, dibuktikan dengan
nilai korelasi Pearson < 0,5. Hal ini disebabkan berdasar pengukuran di tiga stasiun penelitian, faktor lingkungan masih memenuhi syarat baku mutu sesuai PPRI No. 82 th.
2001, tetapi analisis Pb telah melebihi baku mutu, baik PPRI No. 82 Th. 2001 maupun Kep. Dirjen POM No. 03725/B/VII/89.
Tabel 7. Persamaan regresi dari korelasi antara DO dengan konsentrasi Pb.
Faktor (Y, X) Persamaan regresi Konsentrasi Pb dalam air dengan
DO
Y = 0,591-0,04227 X Konsentrasi Pb dalam sedimen
dengan DO
Y = 10,036 + 0,379 X Konsentrasi Pb dalam ctenidia
dengan DO
Y = 8,985 + 0,109 X Konsentrasi Pb dalam digestive
gland (hepar) dengan DO 4,580 + 0,257 X
Selain secara alamiah, keberadaan Pb di perairan dapat disebabkan karena adanya pemasukan Pb dari aktivitas masyarakat di sekitar lokasi penelitian yang membuang limbahnya ke sungai, dari pengelupasan lapisan alat-alat masak misalnya panci, pembuangan baterai bekas di badan perairan, dari pengelupasan cat pipa-pipa dan dinding yang digunakan oleh proyek pengairan dan masyarakat, sisa pembakaran bahan bakar dari perahu mesin yang digunakan sebagai alat transportasi di daerah wisata Waduk Kedung Ombo, residu pestisida yang digunakan oleh petani dan terbawa aliran air dari lahan pertanian ke badan-badan sungai, maupun Pb yang terbawa oleh aliran air di atasnya yang melakukan kegiatan industri dengan bahan baku Pb atau dari kegiatan rumah tangga yang menghasilkan limbah Pb. Logam Pb dapat pula dihasilkan dari proses pembusukan makhluk hidup yang telah mati. Dalam hal ini perlu ditinjau kembali bahwa Waduk kedung Ombo berasal dari penggenangan lahan pertanian dan pemukiman penduduk, sehingga organisme yang ikut “ditenggelamkan” akan membusuk dan terurai setelah puluhan tahun digenangi air.
Struktur mikroanatomi Ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A. woodiana, yang terkontaminasi Pb di Sungai Serang hilir Waduk Kedung Ombo
Pengukuran konsentrasi Pb menunjukkan bahwa konsentrasi Pb dalam ctenidia adalah 4,4768-19,3690 mg/kg sedangkan Pb dalam digestive gland (hepar) adalah 4,6041-12,9143 mg/kg. Konsentrasi tersebut telah melebihi ambang batas yang diperbolehkan menurut Kep. Dirjen POM No. 03725/B/VII/89.
Ctenidia
Sel permukaan ctenidia merupakan epitel bertingkat kolumner bersilia, menghasilkan mukus, sehingga permukaan ctenidia selalu basah oleh lendir. Epitel ini bersama dengan mukus yang membasahi berfungsi untuk menyapu partikel-partikel terlarut dalam air. Partikel ringan/ ringan akan disapu oleh silia yang terdapat di permukaan epitel, tetapi partikel besar/ berat yang tidak tersapu akan melekat dan masuk ke dalam sel bersama dengan air.
Pengamatan mikroanatomi ctenidia pada konsentrasi Pb 4,4768 mg/kg menunjukkan adanya kerusakan berupa edema sel epitel, lepasnya sel epitel dari membran basal. Kerusakan yang sama terjadi pada jaringan ctenidia dengan konsentrasi Pb 6,4740 mg/kg dan 7,1551 mg/kg. Kriteria kerusakan seperti ini termasuk kerusakan ctenidia tingkat 3. Ctenidia dengan konsentrasi Pb 9,8589 dan 19,3690 mg/kg menunjukkan kerusakan yang lebih parah lagi. Pada konsentrasi ini, lamella sekunder yang berdekatan mengalami penyatuan (hiperplasia), bahkan terjadi pula kerusakan filamen. Kriteria kerusakan seperti ini termasuk kerusakan ctenidia tingkat 5. Gambaran mikroanatomi
ctenidia A. woodiana, yang mengalami kerusakan dilihat
pada Gambar 1.
Kerusakan meningkat dari tingkat yang ringan ke tingkat yang berat sesuai dengan meningkatnya konsentrasi Pb dalam jaringan. Edema terjadi karena Pb melakukan kontak langsung dengan epitel yang mengakibatkan terjadinya iritasi. Iritasi pada jaringan epitel disebabkan
oleh Pb akan berpengaruh terhadap fungsi membran dengan menghambat Natrium dan Kalium ATP-ase. Pada mekanisme normal pompa Natrium akan mendorong Na+ keluar dari dalam sel dan menarik K+ masuk ke dalam sel, reaksi ini membutuhkan energi yang dihasilkan di dalam sel. Timbal (Pb) berhasil merusak sel sehingga menyebabkan gangguan pada enzim ATP-ase dan produksi energi terganggu pula. Na+ tetap di dalam sel, air masuk ke dalam sel akibatnya timbul pembengkakan atau degenerasi (Guyton, 1994).
Banyaknya sel yang rusak atau mengalami kematian mengakibatkan terjadinya proliferasi sel untuk menggantikan sel yang mengalami kerusakan. Adanya proliferasi sel ini menyebabkan bersatunya dua lamela yang berdekatan, hal ini dinamakan sebagai hiperplasia. Adanya hiperplasia akan mengurangi luas permukaan kontak antara ctenidia dengan oksigen, mengakibatkan proses pertukaran gas selama respirasi menjadi terhambat.
Gambar 1. Struktur mikroanatomi lamela sekunder Ctenidia kerang A. woodiana, yang mengalami kerusakan. Penampang : Melintang. Pewarnaan : HE. Perbesaran : 400X. Keterangan: A, B, C, D : Struktur mikroanatomi ctenidia pada lamella sekunder yang berbeda. 1. Epitel bertingkat kolumner bersilia, 2. Membran basalis, 3. Sel pilar, 4. Edema, 5. Lamela sekunder, 6. Lamela sekunder yang bersatu (hiperplasia), 7. Kerusakan filamen.
A 1 2 3 B 4 C 5 5 5 6 D 7
Gambar 2. Struktur mikroanatomi digestive gland (hepar) kerang A. woodiana, yang mengalami kerusakan. Penampang : Melintang. Pewarnaan : HE. Perbesaran lensa : 400X. Keterangan: A, B, C : Struktur mikroanatomi digestive gland (hepar) pada asini yang berbeda. 1. Inti sel (nukleus), 2. Sel epitel, 3. Edema, 4. Karyolisis, 5. Inti piknotik, 6. Duktus sekretorius, 7. Karyoreksis, 8. Sitolisis, 9. Nekrosis, 10. Granula sekretoris.
Perlekatan antara epitel dengan membran basal berupa hemidesmosom yang terdiri dari filamen intermedia. Filamen intermedia ini termasuk sitoskelet yang merupakan protein fibrosa (Burkitt et al., 1995). Karena strukturnya yang berupa protein, maka jika sintesis protein terganggu diduga dapat menyebabkan kerusakan filamen pada lamella sekunder. Dalam hal ini, membran basal robek dan epitel terlepas dari kedudukannya.
Digestive gland (hepar)
Dari hasil pengukuran konsentrasi logam berat Pb dalam digestive gland (hepar), didapatkan konsentrasi sekitar 4,6041 mg/kg-12,9143 mg/kg. Hasil pengamatan terhadap struktur mikroanatomi digestive gland (hepar) kerang A. woodiana, menunjukkan bahwa jaringan yang mengandung Pb dengan konsentrasi tersebut di atas meng-alami kerusakan mikroanatomi digestive gland (hepar).
Perubahan yang terjadi pada membran sel mencerminkan gangguan pengaturan ion dan volume yang disebabkan oleh kehilangan ATP (Robbins dan Kumar, 1995). Pecahnya membran sel menyebabkan kalsium yang masuk ke dalam sel berlebih dan diikuti oleh pembengkakan mitokondria karena pergeseran ion yang terjadi pada bagian dalam sel. Disusul dengan pelebaran Retikulum Endoplasma (RE) yang diikuti oleh pelepasan ribosom dan pecahnya polisom disertai pengurangan sintesis protein yang berlanjut menjadi fragmentasi progresif RE dan pembentukan gambaran myelin. Perubahan pada lisosom terjadi paling akhir, lisosom yang robek dan menghilang merupakan struktur yang ditemukan sebagai bentuk sel mati. Inti sel yang mati biasanya menyusut, batasnya tidak teratur dan berwarna gelap. Prosesnya dinamakan piknosis dan intinya disbut piknotik. Selanjutnya inti dapat hancur sambil meninggalkan A 1 2 3 4 B 5 6 C 7 9 10 8
pecahan-pecahan zat kromatin yang tersebar di dalam sel, prosesnya disebut karyoreksis. Akhirnya pada beberapa keadaan inti sel yang mati kehilangan kemampuan mereka untuk diwarnai dan menghilang, prosesnya disebut karyolisis (Price dan Wilson, 1995).
Pemasokan energi yang diperlukan untuk memelihara fungsi dan struktur RE berkurang dan sintesis protein juga berkurang. Kegagalan dalam pengikatan energi akibat terganggunya mitokondria akan menyebabkan sel kehilangan daya untuk mengeluarkan trigliserida akibatnya terjadi akumulasi lemak yang dikenal sebagai degenerasi lemak. Perubahan-perubahan dalam sel akibat pemasukan zat toksik dapat terjadi dengan cepat dan reversible, tetapi bila keadaan terus berlanjut akan menjadi irreversible sehingga akan tampak robekan pada membran sel dan membran organel mengakibatkan sitolisis (Oktavianti, 2004).
Dari hasil pengamatan tidak ditemukan adanya sel
kuppfer maupun penyelubung hepar yang biasanya
ditemukan pada jaringan hepar organisme tingkat tinggi. Karena struktur jaringan A. woodiana, masih bersifat sederhana dan ditambah dengan sifat Pb yang akumulatif dan nonregulation maka konsentrasi Pb dalam jaringan
digestive gland (hepar) terus meningkat. Peningkatan
konsentrasi dalam jaringan berpengaruh terhadap tingkat kerusakan jaringan. Pada penelitian ini, Kerusakan hepar paling parah dijumpai pada jaringan yang mengandung Pb dengan konsentrasi tertinggi yakni 12,9143 mg/kg berat basah. Oleh karena hal-hal tersebut, diduga pada A.
woodiana proses detoksifikasi logam berat belum dapat
dilakukan. Detoksifikasi masih terbatas pada hal-hal sederhana dengan melibatkan enzim-enzim yang disekresi oleh sel-sel pada kelenjar ini. Gambaran mikroanatomi digestive gland (hepar) A. woodiana, yang mengalami kerusakan dilihat pada Gambar 2.
KESIMPULAN
Kualitas air Sungai Serang hilir Waduk Kedung Ombo adalah: Suhu (28oC), pH (7,8708), DO (11,2667 mg/l) masih berada di bawah ambang baku mutu sesuai PPRI No. 82 Th. 2001. Konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A. woodiana, telah melebihi ambang batas sesuai PPRI No. 82 Th. 2001 dan Kep. Dirjen POM No. 03725/B/VII/89. Konsentrasi Pb di Sungai Serang hilir Waduk Kedung Ombo dalam air (0,114637 ppm), sedimen (14,301463 mg/kg), ctenidia (10,211967 mg/kg) dan dalam digestive gland/ hepar (7,478167 mg/kg). Logam Pb di Sungai Serang hilir Waduk Kedung Ombo terdistribusi secara merata pada semua stasiun penelitian, tidak menunjukkan beda nyata. Korelasi antara suhu, pH, DO dengan konsentrasi Pb dalam air, sedimen, ctenidia dan digestive gland (hepar) kerang A.
woodiana, adalah: Suhu dengan Pb air (0,344), suhu
dengan Pb sedimen (-0,013), suhu dengan Pb ctenidia (0,132), suhu dengan Pb digestive gland/ hepar (-0,429), pH dengan Pb air 0,391), pH dengan Pb sedimen (-0,093), pH dengan ctenidia (-0,110), pH dengan Pb
digestive gland (0,113); DO dengan Pb air (-0,241), DO
dengan Pb sedimen (0,224), DO dengan Pb ctenidia (0,022), DO dengan Pb digestive gland (0,107). Korelasi antara suhu, pH, DO dengan konsentrasi Pb mempunyai hubungan yang kurang erat (tidak signifikan).
Logam Pb mengakibatkan kerusakan pada ctenidia berupa: edema, sel epitel terlepas dari membran basal, hiperplasia dan kerusakan filamen. Kerusakan pada
digestive gland (hepar) berupa edema, inti piknotik,
karyoreksis, karyolisis, sitolisis dan nekrosis. Kerusakan meningkat seiring bertambahnya konsentrasi Pb dalam jaringan ctenidia dan digestive gland (hepar) A. woodiana
DAFTAR PUSTAKA
Athena, A.T., Tugaswati, dan Sukar. 1996. Kandungan logam berat (Hg, Cd dan Pb) dalam air tanah pada perumahan tipe kecil di Jabotabek. Buletin Penelitian Kesehatan 24 (4): 18-27.
Burkitt, H.G., Young dan Heath. 1995. Histologi Fungsional. Penerjemah: Tambajong, J.. Edisi 3. Jakarta: EGC.
Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: UI Press.
Fostner, U. dan F. Prosi. 1979. Heavy metal pollution in freshwater ecosystem. Biologycal Aspects of Freshwater Pollution. New York: Pergamen Press.
Freedman, B. 1995. Environmental Ecology. 2nd ed. London: Academic
Press.
Guyton, A.C. 1994. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Penerjemah: Dharma, A. dan P. Lukmanto. Jakarta: EGC.
Katzung, B.G. 2001. Farmakologi Dasar dan Klinik. Penerjemah: Sjabana, D. dan Rahardjo. Jakarta: Salemba Medika.
Keputusan Dirjen POM No. 03725/B/VII89 Tentang Batas Maksimal Cemaran Logam Berat Dalam Ikan dan Makanan Olahan Hasil Laut. Kurniasih, Y. 2002. Studi kandungan Pb dan Cu pada ikan mujair
(Tillapia mossambica) di Muara Sungai Badung. Jurnal Kimia Lingkungan 3 (2): 97-100.
Mahida, U.N. 1992. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri Edisi 2. Jakarta: Rajawali.
Oktavianti, R. 2004. Struktur Histologis Hepar Mencit (Mus musculus L.) Setelah Pemberian Aspartam Secara Oral. [Skripsi]. Surakarta: Biologi FMIPA UNS.
Pagoray, H. 2001. Kandungan merkuri dan kadmium sepanjang Kali Donan Kawasan Industri Cilacap. FRONTIR (33). http://unmul.ac.id/dat/pub/frontir/henny.pdf. (20 Juli 2004).
Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Price, S.A dan L.M. Wilson. 1995. Patofisiologi: Konsep Klinik Proses
Penyakit. Penerjemah: Dharma, A. Jakarta: EGC.
Riyatun, S.W. Sugiarti, A.D. Wijaya dan Y. Sardjono. 2004. Indikasi pencemaran merkuri (Hg) di Sungai Bengawan Solo. BioSMART 6 (2): 138-142.
Robbins, S.L dan V. Kumar. 1995. Patologi I. Jakarta: EGC.
Siregar, P.R. 2004. Hasil-hasil Penelitian Menunjukkan Pencemaran di Teluk Buyat. http://www.walhi.or.id/kampanye/tambang/buanglimbah/040725_pen litianpencbuyat_Li. (4 September 2004).
Stanley. 1994. Seputar Kedung Ombo. Jakarta: Lembaga Swadaya Advokasi Masyarakat (ELSAM).
Wardhana, W.A. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset.
Wiharti, T. 2001. Kondisi Vegetasi di Daerah Sabuk Hijau Hubungannya Dengan Pendapatan Masyarakat di Kawasan Kedung Ombo Kabupaten Boyolali (Studi Kasus Desa Kedung Mulyo). [Tesis]. Surakarta: Ilmu Lingkungan PPS UNS.
Zakiyah, U. 1995. Tingkat Pencemaran Merkuri (Hg) di Perairan Pantai Surabaya dan Pengaruhnya terhadap Kerang Bulu (Anadara
Halaman: 136-142
2005 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta ♥ Alamat korespondensi:
Candikuning, Baturiti, Tabanan, Bali 82191. Tel. & Fax.: +62-368-21273.
e-mail: [email protected], [email protected] ♥ Alamat korespondensi:
Jl. Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126 Tel. & Fax.: +62-271-663375. e-mail: [email protected]
