KONSENTRASI KADMIUM (Cd) PADA KERANG HIJAU (Perna viridis) DI SURABAYA DAN MADURA
Nurlita Abdulgani*, Aunurohim*, Anita Wijaya Indarto** *)Jurusan Biologi FMIPA ITS ; nurlita@bio.its.ac.id, aunurohim@bio.its.ac.id
**)Alumni Jurusan Biologi FMIPA ITS
ABSTRACT
This study aims to know the concentration of cadmium in the green mussel (Perna viridis) was captured at Surabaya and Madura and the consumption limit allowed for human beings. Sampling was done by hand-sorting method and cadmium metal analysis using AAS Perkin type 210 Germany.
Average concentration of cadmium of P.viridis at Surabaya, for large size 0.00404 ± 0.080 µg/g and the small size of 0.00929 ± 0.094 µg/g. While at Madura, for the large size of 0.00458 ± 0.066 µg/g and the small size of 0.00400 ± 0.086 µg/g. Thus, generally small of P.viridis accumulated cadmium higher than large size. Limit of consumption of P.viridis captured at Surabaya, for large size ± 254 individuals / day and the small size ± 2128 individuals / day. While at Madura, for large size ± 293 individuals / day and the small size ± 1993 individuals / day.
Keywords: Perna viridis, cadmium, Acceptable Daily Intake (ADI)
PENDAHULUAN
Muara kali Wonokromo Surabaya telah dikenal sebagai lokasi yang telah tercemar oleh logam berat, diantaranya kadmium (Arisandi, 2001; Puspitasari, 2006). Oleh karena itu, beberapa penelitian mengenai kualitas lingkungan mengarah pada tingginya konsentrasi logam berat disekitar Surabaya (Aunurohim, 2004; Puspitasari, 2006).
Sementara, pantai Rongkang Madura dikenal sebagai lokasi wisata dan juga sebagai daerah penangkapan Perna viridis, termasuk oleh nelayan dari pulau Jawa (Aunurohim, 2004). Kondisi di pulau Madura cenderung lebih minim industri dibanding Surabaya, sehingga diasumsikan tingkat pencemaran oleh logam berat juga lebih rendah.
Kadmium sebagai salah satu logam berat non esensial yang bersifat toksik seringkali ditemukan terakumulasi pada makhluk hidup (Pagoray, 2001; Jimmy, 2002). Sifat akumulasi kadmium yang mengalami peningkatan dalam tingkatan trofik akan menyebabkan manusia sebagai pengkonsumsi P.viridis akan terkena dampak. Oleh karena itu, diperlukan mekanisme pencegahan atau minimasi konsumsi melalui
metode ADI (Acceptable Daily Intake) agar manusia sebagai top predator tidak mengalami keracunan (Frank, 1995; Suhendrayatna, 2001).
METODE PENELITIAN Perlakuan pada sampel
Lokasi sampling di lakukan di muara kali Wonokromo dan pantai Rongkang Madura (gambar 1). Pengambilan sampel P.viridis menggunakan teknik hand-sorting (Breau, 2003 dalam Aunurohim, 2004), untuk kemudian dimasukkan kedalam ice-box agar tidak busuk. Untuk selanjutnya dilakukan sortir berdasarkan ukuran (besar > 5 cm, kecil < 5 cm), dibuat ulangan masing-masing tiga kali dan diukur panjang cangkang masing-masing individu dikedua lokasi.
Parameter lingkungan yang diukur adalah suhu, salinitas, dan pH. Sedangkan analisa kadmium menggunakan Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) Perkin 210 Germany (Munajim, 1990). Setiap ukuran diperoleh hingga 10 gram berat basah dan dipanaskan di oven pada suhu 100-2000C hingga diperoleh berat kering. Selanjutnya dilakukan pemanasan menggunakan furnace pada suhu 600-8000C hingga terbentuk
serbuk putih, untuk kemudian dilakukan proses mineralisasi.
Proses mineralisasi dimulai dengan melarutkan abu putih dalam HCl 10%, disaring, dan kemudian dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml. Selanjutnya ditambahkan 10 ml asam nitrat pekat dan akuades hingga batas volume 100 ml. Larutan siap untuk diuji dengan uji konsentrasi
kadmium menggunakan AAS pada panjang gelombang 228 mµ (Munajim, 1990).
Analisa data
Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Uji biometrik panjang cangkang menggunakan Anova satu arah, sedangkan nilai konsentrasi kadmium dengan lokasi dan ukuran cangkang diuji dengan ANOVA.
Gambar 1.
Lokasi sampling Perna viridis di muara kali Wonokromo, Surabaya (lokasi 1) pada koordinat 07’17.385’ LS 112’51.856’ BT, dan di pantai
Rongkang Madura (lokasi 2) pada koordinat 07’10.832’ LS 12’51.179’ BT
Untuk penentuan batas konsumsi harian (Acceptable Daily Intake = ADI) dilakukan perhitungan berdasarkan aturan FAO/WHO, dengan rumus:
Konsentrasi total Cd = [Cd] x w
Keterangan:
[Cd] = konsentrasi Cd pada Perna viridis (µg/g) w = berat Perna viridis (g/individu)
sedangkan, tingkat konsumsi per orang:
Intake Cd Konsumsi/orang = Konsentrasi total Cd
dalam daging
Keterangan:
Intake Cd = berdasar FAO/WHO (µg/minggu) Konsentrasi total Cd dalam daging = konsentrasi Cd dalam daging P.viridis (µ/individu)
(Zakiyah dan Mulyanto, 1998)
HASIL DAN PEMBAHASAN Uji biometrik
Hasil uji biometrik untuk ukuran besar dan kecil pada masing-masing lokasi menunjukkan bahwa P-hitung > 0,05, yang menandakan bahwa individu-individu penyusun populasi ukuran besar besar dan kecil dikedua lokasi dianggap sama, sehingga dasar pembedaan ukuran besar dan kecil dianggap benar.
Tabel 1. Rerata panjang cangkang Perna viridis dikedua lokasi
Lokasi Ukuran Rerata panjang cangkang (cm) P-hitung Besar 7,10* ± 0,22 0,644 Wono Kecil 3,10** ± 0,04 0,764 Besar 7,14* ± 0,21 0,622 Rong Kecil 3,07** ± 0,04 0,813 Ket:
Wono = muara kali Wonokromo Surabaya Rong = pantai Rongkang Madura
* ada beda nyata antara ukuran besar dan kecil untuk masing-masing lokasi
Konsentrasi kadmium pada Perna viridis Hasil analisa AAS menunjukkan bahwa rerata konsentrasi kadmium pada daging Perna viridis cenderung lebih tinggi pada ukuran yang lebih kecil dibanding yang berukuran lebih besar dikedua lokasi (tabel 2).
Tabel 2. Rerata konsentrasi kadmium pada daging
Perna viridis dikedua lokasi
Lokasi Ukuran Konsentrasi Cd (µg/g) Besar 0,080 ± 0,00404 Wono Kecil 0,094 ± 0,00929 Besar 0,066 ± 0,00458 Rong Kecil 0,086 ± 0,00400 Ket:
Wono = muara kali Wonokromo Surabaya Rong = pantai Rongkang Madura
Terdapat dua variabel bebas yang diduga mempengaruhi konsentrasi kadmium pada P.viridis, yaitu lokasi dan ukuran. Melalui perhitungan ANOVA dua-arah diperoleh informasi bahwa ada korelasi signifikan antara lokasi pengambilan dengan konsentrasi kadmium yang ditunjukkan dengan nilai P-hitung = 0,011. Selain itu, ukuran P.viridis (besar dan kecil) juga memberikan korelasi yang signifikan terhadap tingkat konsentrasi kadmium yang ditunjukkan dengan nilai P-hitung = 0,001. Namun, jika kedua variabel bebas tersebut diinteraksikan dengan tingkat konsentrasi, ternyata menghasilkan P-hitung > 0,05 yaitu 0,405, yang berarti interaksi antara kedua faktor tersebut tidak memberikan
pengaruh yang signifikan terhadap konsentrasi kadmium pada P.viridis.
Konsentrasi kadmium pada P.viridis yang berukuran kecil dikedua lokasi memberikan nilai yang lebih tinggi dibanding yang berukuran besar. Secara teoritis, ukuran cangkang yang besar berkorelasi positif dengan meningkatnya umur, dan meningkatnya umur juga berkorelasi positif dengan meningkatnya konsentrasi kadmium pada tubuh. Namun, pada penelitian ini hal tersebut terpentalkan, karena P.viridis yang berukuran kecil justru mengakumulasi kadmium lebih kecil.
Kondisi diatas ternyata telah diteliti oleh ahli biologi lain, seperti Bat and Oztork (1999) yang menduga terjadi growth-dilution dengan menggunakan objek penelitian pada Mytilus edulis. Peneliti lain, Inswiasri (1995) menyatakan bahwa kadar kadmium dan merkuri yang terdapat dalam kerang hijau selalu menurun seiring dengan naiknya ukuran kerang; Aunurohim (2006) menyatakan bahwa bioakumulasi logam Cd juga cenderung menurun seiring dengan meningkatnya ukuran cangkang pada Anadara inadequate di Kenjeran dan Kangean; Cheney (2007) yang melakukan penelitian dengan menggunakan tiram Crassostrea sp. di New South Wales menemukan bahwa, tiram yang berumur 1,5 tahun mengakumulasikan kadmium rata-rata 0,34 ppm, sedangkan tiram yang berumur 3,5 tahun justru mengakumulasi kadmium rata-rata 0,21 ppm.
Fenomena growth-dilution akumulasi logam berat memang sering ditemukan pada penelitian yang berkaitan dengan bivalvia. Beberapa alasan terkait growth-dilution adalah sebagai berikut :
(1). Diduga mekanisme growth-dilution terkait erat dengan cara makan kerang bivalvia yaitu filter-feeder. Barnes (1968) menyatakan bahwa proses penyaringan pada bivalvia masuk melalui
sifon inkuren dan tersaring di insang. Penyusun utama lapisan membran insang adalah epitel pipih selapis dan berhubungan langsung dengan sistem pembuluh, dan diduga logam berat yang masuk bersamaan dengan partikel makanan mengalami difusi melalui membran insang dan terbawa aliran darah. Insang bivalvia, termasuk P.viridis mempunyai mucus atau lendir yang penyusun utamanya adalah glikoprotein. Sehingga diduga logam tersebut terikat menjadi metallothienin karena penyusun utamanya adalah sistein yaitu protein yang tergolong dalam gugus sulfidril (-SH) yang mampu mengikat logam. Oleh karena sifat mucus insang yang mengalami regenerasi, maka logam berat (termasuk kadmium) yang telah terikat pada mucus insang turut terlepas dari tubuhnya (Overnell dan Sparla, 1990).
(2) masih terkait dengan mekanisme filter-feeder, aliran air laut akan berlanjut menuju ke labial palp dimana pada bagian tersebut akan melalui beberapa proses penyaringan dengan cilia-cilia. Partikel yang berukuran kecil akan lolos, sementara yang berukuran besar akan dikeluarkan kembali melalui sifon-inkuren dalam bentuk
pseudofeces (Pechenik, 2000). Hal ini juga diduga merupakan salah satu faktor menurunnya konsentrasi kadmium seiring dengan membesarnya ukuran tubuh.
(3) faktor ketiga terkait dengan penelitian yang dilakukan oleh Cheney (2007), dimana tiram Crassostrea sp. yang dibudidayakan di Willapa Bay mengakumulasikan kadmium lebih banyak pada masa pertumbuhan tahun pertama dan kedua dalam siklus hidupnya. Sementara tahun ketiga dan keempat justru mengalami penurunan. Hal ini diduga karena adanya tingkat kejenuhan organisme tersebut dalam mengakumulasikan kadmium. Oleh karena itu, diduga juga bahwa tingkat akumulasi logam berat sangat bergantung pada jenis spesies.
Acceptable Daily Intake (ADI)
ADI atau batas asupan harian yang diperbolehkan merupakan salah satu mekanisme untuk meminimasi efek logam berat terhadap kesehatan manusia. Dari setiap golongan ukuran P.viridis dikedua lokasi diperoleh data batas asupan harian seperti tersaji pada tabel 3 sebagai berikut :
Tabel 3. Batas asupan harian kadmium dalam daging Perna viridis yang diperoleh di Surabaya dan Madura Lokasi Ukuran Rerata panjang
cangkang (cm) Rerata konsentrasi Cd (µg/g) Batas konsumsi harian P.viridis (g/hari) ADI (individu/hari) Besar 7,10* ± 0,22 0,080 ± 0,00404 ± 750 ± 254 Wonokromo, Surabaya Kecil 3,10** ± 0,04 0,094 ± 0,00929 ± 638,3 ± 2128 Besar 7,14* ± 0,21 0,066 ± 0,00458 ± 909,1 ± 293 Rongkang, Madura Kecil 3,07** ± 0,04 0,086 ± 0,00400 ± 697,1 ± 1993
Menilik informasi dari tabel 3 diatas, diestimasikan bahwa batas konsumsi manusia dengan berat badan rata-rata 60 kg diperbolehkan mengkonsumsi P.viridis hingga batas 254 individu untuk ukuran besar di Surabaya, dan 293 individu untuk ukuran besar di Madura. Sedangkan untuk ukuran kecil, maksimal 2128 individu untuk ukuran kecil di Surabaya dan 1993 individu untuk ukuran kecil di Madura. Kondisi tersebut memberikan informasi bahwa P.viridis yang diperoleh di Surabaya
ataupun Madura cenderung relatif aman untuk dikonsumsi normal harian.
KESIMPULAN
a. Rerata konsentrasi kadmium pada P.viridis ukuran besar (7,10 ± 0,22 cm) dan kecil (3,10 ± 0,04 cm) di Surabaya adalah 0,080 ± 0,004 dan 0,094 ± 0,009 µg/g. Sedangkan konsentrasi kadmium pada P.viridis ukuran
besar (7,14 ± 0,21 cm) dan kecil (3,07 ± 0,04 cm) di Madura adalah 0,066 ± 0,005 dan 0,086 ± 0,004 µg/g.
b. P.viridis yang berukuran kecil mengakumulasi kadmium lebih tinggi dibandingkan yang berukuran besar dikedua lokasi pengamatan. c. Batas asupan harian (ADI) P.viridis yang
diperoleh di Surabaya adalah ± 254 dan ± 2128 individu untuk ukuran besar dan kecil, sedangkan di Madura adalah ± 293 dan ± 1993 individu.
DAFTAR PUSTAKA
Arisandi, P. 2001. Ecological Observation and Wetlands Conservation: Mangrove Jenis Api-Api (Avicennia marina) Alternatif Pengendalian Pencemaran Logam Berat Pesisir. Laporan Penelitian Jurusan Biologi FMIPA UNAIR. Aunurohim. 2004. Etude Comparative et
Ecotoxicologique de deux Peuplements de Mangrove Tropicales (L’archipel de Kangean et Surabaya, Indonesie) ; Recherche d’espèces Macrobenthiques Bioindicatrices des Métaux Lourds. Thèse Université de La Rochelle, France.
Aunurohim, G.Radenac, D.Fichet., 2006. Konsentrasi Logam Berat pada Makrofauna Bentik di kepulauan Kangean Madura. Berkala Penelitian Hayati vol 12 (1); 79-85.
Barnes, R., 1968. Invertebrate Zoology. W.B Saunders Company, London.
Bat, L and Oztork, M., 1999. Copper, Zinc, Lead and Cadmium Concentrations in the Mediterranean Mussel Mytilus galloprovincialis Lamarck 1819 from the Sinop Coast of the Black Sea. Tr.J. of Zoology 23; 321-326.
Cheney, D., 2007. Effect of Age and Tissue Weight on the Cadmium Concentration in Pacific Oysters (Crassostrea gigas). Journals of Shellfish Research vol 1.
Frank, C,L., 1995. Toksikologi Dasar: Asas, Organ Sasaran dan Penilaian Resiko. Diterjemahkan oleh E. Nugroho. UI Press, Jakarta.
Inswiasri., Lubis, A., Tugaswaty, A,T., 1995. Kandungan Logam Berat Kadmium dalam Biota Laut Jenis Kerang-Kerangan dari teluk Jakarta. Majalah Cermin Dunia Kedokteran no 103.
Jimmy, M. Gani, A,A. Asnawati., 2002. Profil Kandungan Logam Berat Kadmium (Cd) dan Krom (Cr) dalam Daging Kupang Beras (Tellina versicolor). Tugas Akhir, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember. Munajim. 1990. Cara-Cara Analisa Kimia.
Balai Industri Surabaya.
Overnell, J and Sparla, A, M., 1990. The Binding of Cadmium to Crab Cadmium Metallothienein. Biochem. J vol 267; 539-540.
Pagoray, H., 2001. Kandungan Merkuri dan Kadmium Sepanjang kali Donan Kawasan Industri Cilacap. Frontir 33.
Pechenik, J,A., 2000. Biology of the Invertebrates. McGraw Hill company, New York, USA.
Puspitasari, C,D., 2006. Studi Kandungan Logam Berat Kadmium (Cd) dalam Air dan Sedimen serta Pola Persebarannya di Saluran dan Muara Saluran Tambak Wedi Pesisir Pantai Kenjeran Surabaya saat Pasang. Tugas Akhir Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Suhendrayatna. 2001. Bioremoval Logam Berat dengan Menggunakan Mikroorganisme. Research Report, Institute for Science and Technology Studies (ISTECS), Japan Department of Applied Chemistry and
Chemical Engineering Faculty of Engineering, Kagoshima University.
Zakiyah, U dan Mulyanto. 1998. Studi Tentang Konsentrasi Merkuri (Hg) dan Hubungannya dengan Kondisi Insang Kerang Bulu (Anadara
maculosa Reeve) di Perairan pantai Kenjeran Surabaya. Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Teknik (Engineering) vol.10;1.
