ANALISIS RISIKO ASUPAN KADMIUM MELALUI ORAL TERHADAP TERJADINYA PROTEINURIA PADA MASYARAKAT DI SEKITAR
TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH NAMO BINTANG
DISERTASI
Oleh
TAUFIK ASHAR 098111010/IKM
PROGRAM STUDI S3 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ANALISIS RISIKO ASUPAN KADMIUM MELALUI ORAL TERHADAP TERJADINYA PROTEINURIA PADA MASYARAKAT DI SEKITAR
TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH NAMO BINTANG
DISERTASI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Doktor (Dr) Dalam Bidang Ilmu Kesehatan Masyarakat
pada Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara
Oleh
TAUFIK ASHAR 098111010
PROGRAM STUDI S3 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Disertasi : ANALISIS RISIKO ASUPAN KADMIUM MELALUI ORAL TERHADAP TERJADINYA PROTEINURIA PADA MASYARAKAT DI SEKITAR TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH NAMOBINTANG Nama Mahasiswa : Taufik Ashar
Nomor Induk Mahasiswa : 098111010
Program Studi : S3 Ilmu Kesehatan Masyarakat
Menyetujui Komisi Pembimbing :
Promotor
(Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc)
(Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H) Co. Promotor
(Dr. Drs. Hamonangan Nainggolan, M.Sc) Co. Promotor
Dekan
(Dr. Drs Surya Utama, M.S)
Tanggal Lulus: 29 Juli 2015
Telah diuji
Pada Tanggal : 21 Mei 2015
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Ketua : Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc
Anggota : 1. Dr. Drs. Hamonangan Nainggolan, M.Sc 2. Dr. dr. Wirsal Hasan, MPH
3. Prof. dr. Sori Muda Sarumpaet, MPH 4. Dr. Drs. R. Kintoko Rochadi, MKM 5. Dr. Ir. Erna Mutiara, M.Kes
PERNYATAAN
ANALISIS RISIKO ASUPAN KADMIUM MELALUI ORAL TERHADAP TERJADINYA PROTEINURIA PADA MASYARAKAT DI SEKITAR
TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH NAMOBINTANG
DISERTASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam disertasi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar doktor di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebut dalam daftar pustaka
Medan, Juli 2015
ABSTRAK
Kadmium adalah unsur toksik yang terdapat di lingkungan dan dapat menyebabkan kerusakan ginjal. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui konsentrasi kadmium dari air sumur milik warga, tingkat pajanan kadmium melalui asupan dari air minum dan efek dini kerusakan ginjal yang ditandai oleh β2 mikroglobulin (B2MG) urin dan albuminuria.
Penelitian ini dilaksanakan menggunakan desain cross sectional yang dilakukan di sekitar TPA Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang. Populasi adalah seluruh lelaki dan perempuan dewasa (berusia 18 tahun atau lebih) dengan sampel berjumlah 76 orang yang diambil dengan metode rancangan acak sederhana. Analisis statistik yang digunakan adalah uji Fisher’s Exact, T Independent, Mann Whitney, uji Regresi Linier Berganda dan uji Regresi Logistik Berganda pada 95% taraf kepercayaan.
Hasil penelitian menunjukkan sebanyak 67 orang (90,5%) terpajan pada air sumur dengan kandungan kadmium yang telah melebihi baku mutu, sebanyak 12 orang (16,2%) memiliki kandungan kadmium urin yang telah melewati nilai ambang batas, dan sebanyak 43 orang (58,1%) memiliki kandungan B2MG urin yang telah melewati nilai ambang batas, serta 3 orang (4,1%) mengalami albuminuria. Ada hubungan yang signifikan antara kadmium dari air sumur, kadmium urin dengan B2MG urin. Hubungan yang signifikan juga terdapat antara kadar kadmium urin dan hipertensi dengan albuminuria. Hipertensi merupakan variabel yang paling dominan memengaruhi terjadinya albuminuria.
Masyarakat dianjurkan untuk tidak menggunakan air sumur sebagai sumber air minum. Diharapkan kepada Dinas Kesehatan Kabupaten Deli Serdang segera melakukan upaya pencegahan timbulnya kerusakan ginjal akibat paparan kadmium dengan melakukan pemeriksaan berkala bagi warga yang telah diketahui mengalami proteinuria.
ABSTRACT
Cadmium (Cd) is a toxic element ubiquitous in the environment and can cause kidneys damage.The aim of this study was to determine the concentration of cd in wells water, cadmium exposure level by drinking water intake and early kidney damage effect characterized by β2 microglobulin (B2MG) in urine and albuminuria.
This study was performed with cross sectional design in the community residence around Namo Bintang dumpsite. The population were adult males and females aged 18-78 years old, lived in study area. Eighty residents were chosen as respondents with simple random sampling. Data analyzed by Fisher’s Exact test, T Independent test, Mann Whitney test, multiple linier dan logistic regression at 95% confidence level.
Study results showed that cd levels from the dug wells revealed that 67 respondents (90,5%) had exposed to cd higher than normal levels (5 µg/l). 12 urine samples (16,2%) had high cd levels above the normal limits and 43 urine samples had high B2MG urine levels. There were significant correlations between the cd levels from the wells UCd levels and B2MG-U levels. Cd urin and hypertension had significant relation with albuminuria. Hypertension was dominant variable to affect albuminuria.
Residents was suggested to not use wells water as a primary resource to drinking water. Deli Serdang Disctrict Health Office was hoped to undertake preventive effort to cope the continuity of kidney damage process that impact to the residents by periodic health examination to the inhabitants that had known consumed the exceed cadmium level from water.
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT dan bersyukur atas segala curahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya kepada penulis hingga dapat menyelesaikan penyusunan Disertasi dengan judul “Analisis Risiko Asupan Kadmium melaui Oral terhadap Terjadinya Proteinuria pada Masyarakat di Sekitar Tempat Pembuangan Akhir Sampah Namo Bintang”. Dalam menyusun disertasi ini, penulis mendapat bantuan, dorongan, dan bimbingan dari berbagai pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Erman Munir, MSc, selaku Promotor, Dr. dr. Wirsal Hasan, MPH dan Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc selaku Co-Promotor.
Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih atas arahan dan bimbingan Rektor Universitas Sumatera Utara, Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara, Ketua Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
Kepada Bapak Prof. dr. Sorimuda Sarumpaet, MPH, Bapak Dr. Drs. R. Kintoko Rochadi, MKM, Ibu Dr. Ir. Erna Mutiara, M.Kes dan Ibu dr. Rahayu Lubis, M.Kes, PhD sebagai dewan penguji disertasi ini yang telah bersedia meluangkan waktu, dan pikiran serta bimbingan dalam penyusunan disertasi ini.
senantiasa menjadi sumber inspirasi, memberi doa dan dukungan. Semua pihak yang telah membantu kegiatan penelitian awal, penelitian lapangan dan seluruh dedikasinya hingga tersusunnya disertasi ini dengan sempurna.
Penulis menyadari bahwa disertasi ini masih banyak terdapat kekurangan dan kelemahan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun penulis harapkan demi makin sempurnanya disertasi ini.
Medan, Juli 2015
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Taufik Ashar yang dilahirkan di Padangsidimpuan, kabupaten Tapanuli Selatan, Sumatera Utara pada tanggal 31 Maret 1978, sudah menikah, beragama Islam, memiliki dua orang anak, dan bekerja sebagai staf pengajar di Departemen Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatrera Utara, dengan alamat rumah di Jl. Eka Warni kompl. Griya Mawar Eka Warni No. C6 kelurahan Gedung Johor, kecamatan Medan Johor kota Medan.
Penulis menamatkan SD Negeri No 068085 kota Medan pada tahun 1989, menamatkan SMP Negeri 27 Medan pada tahun 1992, menamatkan SMA Negeri 10 Medan pada tahun 1995. Selanjutnya, penulis menamatkan pendidikan dokter dari Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia pada tahun 2001, menamatkan Program Magister Kesehatan Masyarakat dari Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia pada tahun 2007 dan pada tahun 2009 menjadi mahasiswa Program Doktor Ilmu Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK………...………... i
ABSTRACT... ii
KATA PENGANTAR... iii
RIWAYAT HIDUP... v
DAFTAR ISI ………...……….. vi
DAFTAR TABEL……….. xi
DAFTAR GAMBAR………. xiii
DAFTAR LAMPIRAN……….. xiv
DAFTAR SINGKATAN... xv
BAB 1 PENDAHULUAN………. 1
2.3 Kontaminasi Kadmium ke lingkungan……….. 19
2.4 Kadmium dalam Rantai Makanan……… 20
2.5 Jalur Pajanan Kadmium……… 20
2.6 Nilai Standar untuk Pajanan Kadmium……… 22
2.7 Kinetika Kadmium dalam Tubuh……….. 23
2.9 Dampak Kadmium terhadap Ginjal……….. 29
2.10 Biomarker Akibat Pajanan Kadmium………... 32
2.10.1 Kadmium Urin……….. 32
2.10.2 Kadmium Darah……….… 33
2.10.3 Kadmium di Ginjal… ………... 36
2.10.4 Metallothionein Urin……….. 37
2.10.5 Kadmium di Rambut………..… 39
2.10.6 β2 Mikroglobulin (B2MG) Urin………...…... 40
2.10.7 Retinol Binding Protein Urin………. 42
2.11 Albuminuria………... 43
2.12 Kadmium dan Albuminuria………... 44
2.13 Faktor-Faktor yang Meningkatkan Risiko Terjadinya Gangguan Fungsi Tubuh Akibat Pajanan Kadmium…... 45
2.13.1 Usia……… 45
2.13.2 Jenis Kelamin………. 45
2.13.3 Kandungan dan Durasi Pajanan………. 46
2.13.4 Pekerjaan……… 46
2.13.5 Jumlah Asupan Air………. 46
2.13.6 Tinggi Badan, Berat Badan dan Status Gizi……….. 47
2.13.7 Kebiasaan Merokok………... 48
2.13.8 Pajanan Lingkungan……….. 48
2.13.9 Pajanan dari Makanan……….... 48
2.13.10 Hipertensi……….. 48
2.13.11 Diabetes………. 48
2.14 Analisis Risiko Kesehatan Lingkungan (ARKL)…………. 49
2.14.1 Konsep dan Definisi……….. 49
2.14.2 Model ARKL………. 50
2.15 Teori Simpul……….. 54
2.16 Landasan Teori……….. 57
2.17 Kerangka Konsep Penelitian………. 59
BAB 3 METODE PENELITIAN……… 60
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian………. 60
3.3 Tahapan Pelaksanaan Penelitian……….... 61
3.4 Populasi dan Sampel……….. 64
3.4.1 Populasi……….. 64
3.4.2 Sampel……… 64
3.5 Metode Pengumpulan Data……… 67
3.6 Inform Consent dan Ethical Clearance………. 68
3.7 Variabel dan Defenisi Operasional……… 70
3.7.1 Variabel………. 70
3.7.2 Definisi Operasional………. 70
3.8 Metode Pengukuran………... 72
3.8.1 Kadar Kadmium dalam Tanah... 72
3.8.2 Kadar Beta 2 Mikroglobulin Urin... 72
3.8.3 Kadar Albumin Urin... 74
3.8.4 Penimbangan Berat Badan... 75
3.8.5 Hipertensi... 75
3.8.6 Kadar Kadmium dari Air Sumur dan Urin... 76
3.8.7 Kadar Kreatinin Urin... 78
3.8.8 Jumlah Asupan Air... 79
3.9 Pengolahan dan Analisis Data……….... 79
3.9.1 Pengolahan Data……… 79
3.9.2 Analisis Data……….. 80
BAB 4 HASIL PENELITIAN... 87
4.1 Kondisi TPA Namo Bintang... 87
4.2 Kadar Kadmium dari Sampel Tanah... 88
4.3 Kadar Kadmium dari Air Sumur... 90
4.4 Karakteristik Demografi Responden... 92
4.5 Karakteristik Responden berdasarkan Penyakit Hipertensi... 93
4.6 Paparan Kadmium... 94
4.7 Kadar Kadmium, B2MG dan Albumin Urin... 95 4.8 Perbedaan Kadar Kadmium Urin berdasarkan Jenis
Status Gizi, dan Hipertensi... 97
4.9 Hubungan Durasi Pajanan, Jumlah Asupan Air dan Kadar Kadmium dari Air Sumur terhadap Kadar Kadmium Urin... 100 4.10 Perbedaan Kadar B2MG Urin berdasarkan Jenis Kelamin, Usia, Riwayat Pekerjaan, Kebiasaan Merokok, Status Gizi, dan Hipertensi... 100
4.11 Hubungan Durasi Pajanan, Jumlah Asupan Air, Kadar Kadmium dari Air Sumur dan Kadar Kadmium Urin terhadap B2MG Urin... 103
4.12 Perbedaan Kadar Albumin Urin berdasarkan Jenis Kelamin, Usia, Riwayat Pekerjaan, Kebiasaan Merokok, Status Gizi, dan Hipertensi... 105
4.13 Hubungan Durasi Pajanan, Jumlah Asupan Air, Kadar Kadmium dari Air Sumur, Kadar Kadmium Urin, Kadar B2MG Urin terhadap Kadar Albumin Urin pada Responden... 108 4.14 Hasil Analisis Multivariat dengan Variabel Dependen B2MG Urin... 110
4.15 Hasil Analisis Multivariat dengan Variabel Dependen Albumin Urin... 115
4.16 Analisis Risiko Asupan Kadmium melalui Air Minum... 121
4.16.1 Analisis Dosis Respon... 121
4.16.2 Perhitungan Asupan... 121
4.16.3 Perkiraan Risiko Kesehatan... 122
BAB 5 PEMBAHASAN... 127
5.1 Kadar Kadmium dalam Tanah... 127
5.2 Kadar Kadmium dalam Air Sumur... 129
5.3 Jenis Kelamin... 131
5.4 Usia... 135
5.5 Pekerjaan... 138
5.6 Kebiasaan Merokok... 140
5.7 Status Gizi... 142
5.9 Durasi Pajanan... 147
5.10 Kadar Kadmium Urin... 149
5.11 Model Prediksi B2MG Urin ... 151
5.12 Model Prediksi Kadar Albumin Urin... 154
5.13 Analisis Risiko Pajanan Kadmium melaui Air Minum... 158
5.14 Manajemen Risiko... 162
5.14.1 Menurunkan Kadar Kadmium... 163
5.14.2 Menurunkan Laju Asupan... 164
5.14.3 Evaluasi NAB Kadmium di Indonesia... 165
5.15 Novelty (Kebaruan)... 167
5.16 Cara Mengatasi Bias Penellitian... 171
5.17 Kekuatan Penelitian... 173
5.18 Keterbatasan Penelitian... 175
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN... 179
6.1 Kesimpulan... 179
6.2 Saran... 180
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
2.1 Kadar B2MG Urin yang Berhubungan dengan Fungsi Ginjal... 42
3.1 Metode Pengumpulan Data... 69
3.2 Definisi Operasional Variabel Dependen………...……... 70
3.3 Definisi Operasional Variabel Independen………..……... 71
4.1 Hasil Analisis Tanah di Sekitar TPA Namo Bintang... 89
4.2 Statistik Deskriptif Kadar Kadmium dari Air Sumur... 90
4.3 Distribusi Kadar Kadmium dalam Air Sumur berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republlik Indonesia (Permenkes RI)... 92
4.4 Karakteristik Demografi Responden Penelitian... 93
4.5 Distribusi Frekuensi Responden berdasarkan Riwayat Penyakit... 94
4.6 Analisis Deskriptif Jumlah Asupan Air dan Durasi Pajanan... 94
4.7 Analisis Deskriptif Kadar Kadmium Urin, B2MG Urin dan Albumin Urin Responden... 95
4.8 Distribusi Frekuensi Kadar Kadmium Urin, B2MG Urin dan Albumin Urin Responden berdasarkan NAB... 97
4.9 Perbedaan Kadar Kadmium Urin berdasarkan Jenis Kelamin, Usia, Riwayat Pekerjaan, Kebiasaan Merokok, Status Gizi dan Hipertensi... 99
4.10 Hubungan Durasi Pajanan, Jumlah Asupan Air dan Kadar Kadmium dari Air Sumur terhadap Kadar Kadmium Urin... 100
4.11 Hubungan Jenis Kelamin, Usia, Riwayat Pekerjaan, Kebiasaan Merokok, Status Gizi, dan Hipertensi terhadap Kadar B2MG Urin... 102
4.12 Hubungan Durasi Pajanan, Jumlah Asupan Air, Kadar Kadmium dari Air Sumur dan Kadar Kadmium Urin terhadap B2MG Urin... 104
4.13 Hubungan Jenis Kelamin, Usia, Pekerjaan, Kebiasaan Merokok, Status Gizi, dan Hipertensi terhadap Kadar Albumin Urin... 108
4.15 Variabel – Variabel Independen yang Menjadi Kandidat Model Analisis Multiariat untuk Memprediksi B2MG Urin...
110
4.16 Seleksi Variabel yang Berhubungan dengan Kadar B2MG Urin... 111
4.17 Model Akhir Analisis Regresi Linier Berganda Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kadar B2MG Urin... 112
4.18 Nilai dU dan DW untuk Penilaian Autokorelasi... 115
4.19 Variabel – Variabel Independen yang Menjadi Kandidat Model Analisis Multiariat untuk Memprediksi Kadar Albumin Urin... 116
4.20 Seleksi Variabel yang Berhubungan dengan Kadar Albumin Urin... 116
4.21 Model Akhir Analisis Regresi Linier Berganda Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kadar Albumin Urin... 117
4.22 Nilai dU dan DW untuk Penilaian Autokorelasi... 120
4.23 Hasil Perhitungan Durasi Pajanan, Asupan dan Nilai RQ Berdasarkan Lama Tinggal Responden di Lokasi Penelitian... 123
4.24 Distribusi Frekuensi Responden berdasarkan Nilai RQ... 123
4.25 Hubungan Nilai RQ terhadap B2MG Urin... 124
4.26 Hubungan Nilai RQ terhadap Albuminuria... 124
4.27 Durasi Pajanan, Asupan Kadmium dan Nilai RQ Berdasarkan Usia TPA.... 125
5.1 Karakteristik Responden dengan Nilai RQ>1... 162
5.2 Nilai Kadar Kadmium yang Aman untuk Responden dengan Nilai RQ>1... 164
5.3 Laju Asupan yang Aman untuk Responden dengan Nilai RQ>1... 165
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
2.1 Skema Absorbsi dan Distribusi Kadmium dalam Tubuh……... 25
2.2 Diagram Skematik Patogenesis penyakit………... 53
2.3 Kerangka Teori………... 57
2.4 Kerangka Konsep Penelitian………... 59
4.1 Peta Lokasi TPA Namo Bintang, Titik Pengambilan Sampel Tanah dan Sampel Air Sumur... 88
4.2 Grafik Boxplot Kadar Kadmium dalam Air Sumur... 91
4.3 Grafik Boxplot Jumlah Asupan Air dan Durasi Pajanan ... 94
4.4 Grafik Boxplot Kadar Kadmium Urin, Kadar B2MG Urin, dan Kadar Albumin Urin... 96
4.5 Grafik Scatterplot Korelasi Kadar Kadmium Sumur dan Kadar B2MG Urin... 103
4.6 Grafik Scatterplot Korelasi Kadar Kadmium Urin dan Kadar B2MG Urin... 104
4.7 Grafik Boxplot Perbedaan Rerata Kadar Albumin Urin berdasarkan Jenis Kelamin... 105
4.8 Grafik Boxplot Perbedaan Rerata Kadar Albumin Urin berdasarkan Kebiasaan Merokok... 106
4.9 Grafik Boxplot Perbedaan Rerata Kadar Albumin Urin berdasarkan Ada Tidaknya Hipertensi... 107
4.10 Grafik Scatterplot Korelasi Kadar Kadmium Urin dan Kadar Albumin Urin... 109
4.11 Grafik Garis Normal P-P Plot Residual... 113
4.12 Grafik Scatterplot Residual... 114
4.13 Grafik Garis Normal P-P Plot Residual... 119
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul
1. Kuesioner Penelitian………...………. 201
2. Lembar Penjelasan kepada Subjek Penelitian………...….. 204
3. Lembar Persetujuan Setelah Penjelasan (Informed Consent)…... 205
4. Data Dasar Penelitian... 206
5. Hasil Uji Statistik... 213
6. Dokumentasi Penelitian... 267
7. Persetujuan Tentang Komisi Etik tentang Pelaksanaan Penelitian bidang Kesehatan... 270
8. Surat Izin Penelitian... 271
9. Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian... 272
DAFTAR SINGKATAN
AAP : Alanine Aminopeptidase
AAS : Atomic Absorbance Spectrophotometer ADA : American Diabetes Association
ARKL : Analisis Risiko Kesehatan Lingkungan
ATSDR : Agency for Toxic Substances and Disease Registry B2MG : Beta 2 microglobulin urine
BLH : Badan Lingkungan Hidup Cd : Cadmium
CDC : Center of Communicable Disease DM : Diabetes Mellitus
ELISA : Enzyme-linked Immunosorbent Assay FAO : Food and Agriculture Organization
FDA : Food and Drug Administration
HSDB :
IARC : The International Agency for Research on Cancer IPCS : International Programme on Chemical Safety IRIS : Integrated Risk Information System
JEFCA : The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives LFG : Laju Filtrasi Glomerulus
NAB : Nilai Ambang Batas
NAG : N-acetyl-B-glucosaminidase NTP : National Toxicology Program
NHANES : The National Health and Nutrition Examination Survey NIOSH : The National Institute of Occupational Safety and Health OSCAR : Osteoporosis-Cadmium as a Risk factor)
OSHA :
PAMSIMAS : Penyediaan Air Minum dan Sanitasi berbasis Masyarakat Permenkes : Peraturan Menteri Kesehetan
ppb : Part per billion
RBP : Retinol Binding Protein RfC : Reference Concentration RfD : Reference Dose
RQ : Risk Quotient SB : Simpangan Baku
SNI : Standar Nasional Indonesia TMB : Tetramethyl-benzidine TPA : Tempat Pembuangan Akhir UK : United Kingdom
US : United States
