Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 10 EFEKTIVITAS PRUSSIAN BLUE DALAM MENGELIMINASI Cs-137 DARI TUBUH KERA EKOR PANJANG PASCA KONTAMINASI Cs-137 SECARA
ORAL
Tur Rahardjo*, Muhammad Sanusi**, Hermawan Chandra*, dan Devita Tetriana*
*) Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi, BATAN Jakarta
**) Program Studi Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, Jakarta
ABSTRAK
EFEKTIVITAS PRUSSIAN BLUE DALAM MENGELIMINASI 137Cs DARI TUBUH KERA EKOR PANJANG PASCA KONTAMINASI SECARA ORAL 137Cs
adalah salah satu radionuklida hasil fisi yang paling beresiko pada suatu kecelakaan reaktor nuklir karena mempunyai fision yield tinggi dan berumur panjang. Pada penelitian ini telah dilakukan eliminasi 137Cs dari dalam tubuh kera ekor panjang menggunakan PB sebagai dekontaminan. Kera diberi kontaminan 137Cs 1 μCi/ml. Kemudian di berikan pula dekontaminan PB secara oral 3 kali sehari selama 3 hari berturut-turut mulai dari hari ke 0(6 jam) pasca pemberian kontaminan sampai dengan hari ke 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28 dan 35. Dosis PB diberikan sebanyak 400, 450 dan 500 mg/ekor sehingga dosis totalnya adalah 3600, 4050 dan 4500 mg/ekor. Kera yang tidak diberi PB bertindak sebagai kontrol. Pengamatan ekskresi 137Cs dilakukan pada feces, dan urin pada hari-hari ke 0 (6 jam), 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28 dan 35 pasca kontaminasi. Efektivitas PB dalam menekan akumulasi radionuklida dievaluasi dengan menentukan aktivitas dalam darah. Sampel direndam dalam asam nitrat, kemudian dicacah aktivitas 137Cs -nya dengan spektrometer gamma menggunakan detektor semikonduktor Germanium berkemurnian tinggi (HP-Ge) pada energi 661,607 keV. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga dosis PB mampu meningkatkan pengeluaran 137Cs melalui feses dan urin sampai hari ke-35 masing-masing sebesar 15,298%, 9,216% dan 11,831%, sedangkan kontrol hanya sebesar 6,395 % dan dari ketiga dosis PB dosis 3600 mg/ekor paling besar mengeksresikan 137Cs dibandingkan dengan dosis 4050,4500 mg/ekor dan kontrol. Dengan demikian pemberian PB secara oral terbukti efektif mengeliminasi 137Cs dari dalam tubuh kera ekor panjang. Ketiga dosis PB terlihat efektif menekan akumulasi dalam darah.
Kata kunci : 137Cs, Prussian Blue, kera ekor panjang ABSTRACT
EFFECTIVITY OF PRUSSIAN BLUE IN ELIMINATING Cs-137 BODY OF LONG TAIL MONKEY POST ORAL CONTAMINATION. 137Cs is one of the most important nuclear fission elemental products that contaminated the environment after the nuclear accident such as Chernobyl reactor. Radioactively cesium agent that entered to the body can be eliminated by Prussian Blue (PB) decontaminant based on its binding capability in gastrointestinal lumen as a stable complex form and then excreted from the body. In this research long tail monkey (Macaca fascicularis) was administered with 1
μCi/ml of 137Cs compound orally and then PB was given orally three times a day for 3 days consequtively from day 0 (abbruptly after contamination), days 1 and 2. Doses of PB were 400, 450 dan 500 mg/monkey so the total doses were 3600, 4050 and 4500 mg/monkey. Monkey with no administration of PB served as control. The observation of the 137Cs
excretion was done in faecal, and urine in days of 0 (6 hours), 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28 and 35 post contamination, and the effectivity of PB in reducing tyhe accumulation of radionuclide was evaluated by determining the activity in the blood. Samples were immersed in nitric acid and then the activity of 137Cs was counted with gamma spectrometer using detector of high purified Germanium (HP-Ge) semiconductor at 661,607 keV. The results showed that three doses of PB all can increased the excretion of
137
Cs through faecal and urine up to day 35 of which each was 15.298%, 9.216% and 11.831%, whereas control only excreted 6.395%. It was known that the administration of PB orally was proven effective in eliminating cesium-137 from the body of long tail monkey. All doses of PB were seen effective in supressing the accumulation in blood.
Keywords : Cs-137, Prussian Blue, long tail monkey
PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan pemanfaatan teknologi nuklir untuk kesejahteraan manusia seperti di bidang industri, kesehatan, pembangkit energi, pangan dan pertanian, maka semakin besar kemungkinan terjadinya kontaminasi lingkungan dan manusia oleh suatu radionuklida1. Radionuklida dapat masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernafasan, saluran pencernaan bersama makanan dan atau melalui lukaterbuka kulit2. Jika dosis yang masuk ke dalam tubuh berlebihan maka dapat menyebabkan efek yang serius seperti kematian karena akan mempengaruhi fungsi organ setelah terakumulasi di dalam organ sasaran tersebut 3.
Pada kasus kecelakaan radiasi penanganan medis terhadap kerusakan/ luka yang mengancam jiwa individu terpajan harus diprioritaskan dan diikuti
dengan prosedur dekontaminan yang sesuai. Pada kasus kecelakaan nuklir kontaminasi pada tubuh manusia dapat terjadi secara eksterna maupun interna dengan efek dan bahaya yang ditimbulkan beraneka ragam. Kontaminasi interna dapat menjebabkan efek tertunda apabila pajanan kontaminasi relatif lama. Apabila bahan radionuklida masuk ke dalam tubuh, dimana sel dan jaringan tubuh merupakan objek pajanan langsung radiasi pengion yang dipancarkan1.
137
Cs yang merupakan salah satu kontaminan zat radioaktif hasil fisi di dalam tubuh manusia mempunjai toksisitas yang cukup tinggi dan diserap oleh seluruh organ tubuh khususnya ginjal,otot, hati,paru,jantung dan limpa2. Disamping itu kontaminan zat radioaktif hasil fisi ini mempunyai sifat menjerupai
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 12
kalium sehingga mudah diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan hewan dalam
siklus rantai makanan manusia. Dari suatu penelitian dilaporkan bahwa fraksi serapan rerata subyek yang menelan cesium klorida (137Cs) adalah sebesar
0,99. Selain itu 137Cs termasuk
radionuklida yang mudah larut dan segera diserap oleh saluran cerna serta terdistribusi merata di seluruh tubuh3. Prosedur utama dalam penanganan kontaminasi interna pada tubuh manusia adalah penanganan keadaan ini segera dengan melakukan tindakan dekontaminasi yang sesuai dan tepat untuk memperkecil efek biologi yang akan timbul.
Bahan radioaktif yang masuk kedalam tubuh dapat dieliminasi secara alamiah setelah terendap dalam organ atau jaringan selama waktu tertentu atau dikeluarkan dengan suatu dekontaminan. Bahan radioaktif yang masuk tubuh akan bersirkulasi ke seluruh tubuh dan dieliminasi dari tubuh atau berpindah ke organ atau jaringan semula atau organ lain yang mempunyai kemampuan untuk itu4. Sebagai langkah antisipasi penting dalam penanganan korban pada keadaan kecelakaan nuklir adalah proses dekontaminasi yakni mengeluarkan kontaminan dari tubuh tanpa
menimbulkan efek negatif dengan cara mengeblok (blocking) dan mengikat (embeding) zat radioaktif yang selanjutnya dieliminasi dari tubuh5,6.
Prussian blue, Fe[Fe9CN6]3 ( PB ) mempunyai sifat katalis atau tidak diserap oleh saluran pencernaan bahan ini dapat membantu mengeluarkan zat radioaktif tertentu dan non radioaktif thalium ( bahan dasar dalam racun tikus) dari dalam tubuh manusia yang terkena kontaminasi secara interna. PB sangat efektif digunakan untuk menangani pasien yang terkontaminasi
137
Cs pada insiden di Goiania, Brazil tahun 1987. Penggunaan PB secara oral dapat menangkap Cesium di dalam lambung, mengganggu reabsorpsinya dari gastro-intestinal dan meningkatkan ekskresi. Menurut Voel4, PB dapat meningkatkan ekskresi 137Cs dari tubuh dengan cara pertukaran ion ketika diberi PB 1 gr secara oral 3 kali sehari selama 2-3 minggu untuk dapat mereduksi waktu paro biologi 137Cs sampai sepertiga dari nilai normal7 Menurut Stather pemberian PB 10 gr/l dalam air minum dapat mengurangi deposit
137
Cs dari tubuh tikus putih sebesar 34%. Sedangkan pada manusia pemberian PB selama 7 hari dapat mengekskresi 137Cs sekitar 97% dan tanpa perlakuan PB hanya
dapat mengekskresi 137Cs sekitar 16%. PB mempunyai fungsi mengikat 137Cs dalam lumen saluran pencernaan dan membentuk
senyawa stabil untuk menghentikan distribusi 137Cs dan mengeluarkan 137Cs dari dalam tubuh dalam bentuk feses8,9 Dalam penelitian ini disajikan hasil uji efektivitas PB dalam mengelminasi 137Cs dari tubuh Macaca pasca kontaminasi oral.
BAHAN DAN METODE
Dalam penelitian ini digunakan hewan uji kera ekor panjang (Macaca fascicularis) sebanyak 12 ekor, berumur ± 5 tahun dengan berat badan ± 7,5 kg yang diperoleh dari Bagian Primata IPB – Bogor. Hewan dipelihara dan dikarantina dalam kandang hewan Lab Biomedika selama waktu tertentu, diberi makanan dan minuman serta dicek kesehatannya oleh dokter hewan. Kontaminan yang digunakan adalah 137Cs konsentrasi 1
μCi/ml dalam bentuk cesium nitrat dan dekontaminan yang digunakan adalah
Prussian Blue atau ferroferrisianida buatan Aldrich Chemical Compani Inc.,
Milwaukee WIS 53233, USA). Kandang hewan uji dibuat dari besi berukuran tinggi 90 cm dan lebar 60 cm), dilengkapi dengan tempat pakan berupa mangkuk terbuat dari stainless steel dan tempat minum. Di bawah kandang diberi penampung feses dan urin berupa ember (metabolism cage).
Sebanyak 12 ekor kera dibagi dalam 4 kelompok masing-masing 3 ekor. Kera di timbang berat badannya, diukur suhu badannya, denyut nadi, denyut jantung, keberadaan bulu dan turgor atau kelenturan otot. Masing-masing kelompok di beri radionuklida 137Cs (1
μCi/ml ) secara oral. Kemudian diberikan PB secara oral 3 kali sehari selama 3 hari ber turut-turut yaitu mulai hari ke 0 , 1, dan ke 2. Adapun pemberian PB divariasikan seperti Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Variasi dosis Pb untuk masing-masing kelompok
Kelompok Dosis PB setiap
pemberian (mg/ekor) Total dosis PB (mg/ekor) 1 (3 ekor) 400 3600 II (3 ekor) 450 4050 III (3 ekor) 500 4500 Kontrol ( 3 ekor) - -
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 14
Pengamatan aktivitas 137Cs dalam darah, feces, dan urin kera dilakukan pada hari-hari ke 0 (6 jam), 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28 dan 35 setelah pemberian cesium nitrat.
Sebelum dilakukan pencacahan
137
Cs, urin, feses dan darah ditempatkan dalam wadah plastik dan ditambahkan asam nitrat, pencacahan 137Cs dilakukan menggunakan spektrometer gamma dengan detektor semikonduktor Germanium berkemurnian tinggi (HP-Ge) pada energi 661,607 keV. Data yang diperoleh dianalisa dengan metoda statistik untuk mengetahui perbedaan yang nyata antara kandungan 137Cs dalam darah kera, waktu pemberian Prussian Blue dan waktu pengamatan terhadap darah, feses dan urin. Analisa statistik yang digunakan adalah Analisis Variansi dengan disain eksperimen faktorial a x b x c melalui pola Rancangan Acak Lengkap (RAL). Apabila terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) dengan taraf kepercayaan α=5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN Aktivitas 137Cs dalam darah kera
Hasil pengamatan kandungan
137
Cs dalam darah kera pasca pemberian dekontaminan Prussian Blue (PB)
dengan dosis 3600, 4050, dan 4500 mg/ekor maupun kontrol sisajikan dalam Gambar 1. Terjadi peningkatan aktivitas
137
Cs dalam darah kera pada hari ke 1 sampai hari ke 14 pasca pemberian PB kemudian menurun sampai hari ke 35. Pluktuasi yang cukup besar terjadi pada hari ke 2 hingga hari ke 7 untuk kelompok kera dosis 3600 mg/ekor. Tampak pada Gambar 1 bahwa aktivitas
137
Cs dalam darah pada kelompok kera yang diberi PB menunjukan aktivitas
137
Cs dalam darah lebih rendah dari pada control. Dengan demikian PB terlihat efektif menekan akumulasi 137Cs dalam darah. Dari ketiga perlakuan pemberian PB tampak dosis PB 4500 relatif lebih rendah aktivitas 137Cs dalam darah dibandingkan dengan dosis PB 3600 dan 4050 mg/ekor. Terjadi peningkatan aktivitas dalam darah pada hari ke-1, yang kemudian menurun pada hari ke dua dan naik kembali pada hari ke-3 pasca kontaminasi serta menurun kembali pada hari-hari sesudahnya. Pada Tabel 2 tampak dari ketiga perlakuan dosis total PB yang telah diberikan (3600, 4050 dan 4500 mg/ekor) diketahui bahwa dosis 4500 mg/ekor relatif lebih mampu menekan kandungan 137Cs dalam darah kera dibandingkan dengan dosis yang
lainnya. Kenaikan dan penurunan aktivitas 137Cs dalam darah menunjukan
137Cs yang terserap dalam darah tidak
dikeluarkan dan terakumulasi dalam darah kemudian bersirkulasi keseluruh tubuh kemudian deserap kembali dan berpindah dari satu jaringan kejaringan lain. Menurut Swindon, 1991 Bahan radioaktif yang masuk kedalam tubuh dapat dieliminasi secara alamiah atau terendap selama waktu tertentu dalam berbagai organ atau jaringan. Zat radioaktif yang terendap selanjutnya akan
meninggalkan organ atau jaringan, bersirkulasi keseluruh tubuh kemudian dieliminasi dari tubuh atau diambil kembali oleh organ aemula atau lainnya yang mampunyai kemampuan untuk itu. Berdasarkan hasil analisis ragam (uji statistik) aktivitas 137Cs dalam darah menunjukkan terdapat perbedaan yang sangat nyata antara hari pengamatan dan antar dosis pemberian PB.
50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 110.000 0 1 2 3 7 14 21 28 35 Hari Pengamatan A k ti v ita s ( B q ) 36004050 4500 Kontrol
Gambar 1. Aktivitas 137Cs dalam darah kera diberi PB dan kontrol.
Aktivitas 137Cs dalam feses
Hasil pengujian efektivitas PB dalam mengekskresi 137Cs melalui feces disajikan pada Gambar 2. Terlihat pada Gambar 2, bahwa aktivitas 137Cs dalam feces pada kera ekor panjang untuk kelompok yang diberi PB lebih tinggi
daripada kelompok yang tidak diberi dekontaminan PB (kontrol), terutama untuk dosis total 3600 mg/ekor (Gambar 2). Hal ini berarti bahwa radionuklida
137
Cs dapat terikat oleh PB dalam saluran pencernaan, sehingga dapat dikeluarkan melalui feses dengan jumlah relatif besar.
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 16 Tabel 2. Hasil rerata persentase eksresi dan aktivitas 137 Cs harian dalam darah kera hari ke 0(6jam) sampai hari ke 35 pasca pemberian kontaminan 137 Cs dan dekontaminan PB
Presentase eksresi dan aktivitas 137Cs (Bq) melalui feces Hari
Pengamatan
PB (3600) PB (4050) PB (4500) Kontrol
% Aktivitas % Aktivitas % Aktivitas % Aktivitas
0 (6 jam) 0,216 79.856 0,239 88.354 0,212 78.575 0,247 91.337 1 0.219 87.138 0.258 95.338 0,240 88.926 0,260 96.355 2 0.201 74.635 0.240 88.745 0.225 83.269 0,256 94.552 3 0.260 96.505 0.237 87.756 0.243 89.973 0,271 100.092 7 0.104 68.096 0,250 92.340 0,219 81.212 0,230 88.194 14 0.205 75.776 0,252 93.224 0,193 71.420 0,226 83.617 21 0.208 75.990 0,232 85.860 0,226 83.488 0,251 92.926 28 0.223 82.391 0,233 86.114 0,190 70.255 0,263 97.309 35 0,220 81.492 0,231 85.301 0,203 75.016 0,253 93.608 Total 1.936 722.879 1.939 803.029 1,951 722.135 2.265 837.990 50.000 450.000 850.000 1250.000 1650.000 2050.000 0 1 2 3 7 14 21 28 35 Hari Pengamatan A k ti vi ta s (B q ) 3600 4050 4500 Kontrol
Gambar 2. Aktivitas 137Cs dalam feces kera setelah pemberian Prussian Blue.
Pada hari pertama untuk pemberian PB dosis 3600 mg, aktivitas 137Cs dalam feces mengalami kenaikan sangat besar yaitu 4,265%, sedangkan pemberian dosis 4050 mampu mengekskresi sebesar 1,851 % (Tabel 3). Hal ini berbeda dengan kera yang tidak diberi PB (kontrol) yang hanya mengekskresi
sebesar 0,547%. Namun untuk dosis 4500 mg, pada hari pertama ekskresi cesium menunjukkan kenaikan hanya sebesar 0,215%. Hal ini mungkin disebabkan oleh karena pemberian PB tidak langsung dicerna oleh sistem tubuh kera sehingga menyebabkan tidak adanya penurunan aktivitas 137Cs pada hari pertama.
Pada hari ke-2 menunjukkan ekskresi paling tinggi yaitu sebesar 5,260% untuk dosis PB 3600 mg, demikian pula dengan pemberian dosis lainnya yang mampu mengekskresi Cs-137 sebesar 2,105% untuk dosis 4050, dan sebesar 4,317% untuk dosis 4500 mg. Hasil tersebut sangat berbeda dengan kontrol yang hanya mampu mengeluarkan ekskresi
137
Cs dalam feses sebesar 0,762%. Hasil uji statistik untuk ketiga dosis PB yang diberikan menunjukkan perbedaan yang tidak nyata dengan tanpa diberi PB. Radionuklida 137Cs yang dikeluarkan melalui feces pada hari ke-3 sampai hari ke-7 pasca pemberian PB terlihat sudah mengalami penurunan. Untuk dosis PB 3600 pada hari ke-3 yaitu sebesar 1,906%, sedangkan untuk dosis 4050 dan 4500 masing-masing sebesar 0,871% dan 3,428 %. Untuk kera yang tidak diberi PB (kontrol), ekskresinya sebesar 0,448%. Kemudian pada hari ke-7 pasca pemberian 137Cs ekskresi yang dike-luarkan lewat feces pada dosis 3600 yaitu sebesar 0,271 %, dosis 4050 sebesar 0,267%, dan dosis 4500 dapat menge-luarkan 137Cs sebesar 0,237%. Hasil ini cenderung lebih kecil untuk perlakuan dosis yang lainnya. Tetapi hasil tsb sangat berbeda nyata dengan kera yang tidak diberi PB (kontrol) yang hanya
mampu mengeluarkan sebesar 0,290%. Hingga hari ke-7, ekskresi radionuklida
137Cs dari tubuh kera melalui feces untuk
dosis PB 3600 adalah sebesar 11,947%, dosis 4050 sebesar 5,325%, dan dosis 4500 sebesar 8,428% (direpresentasikan dlm aktivitas). Sedangkan yang tidak diberi perlakuan PB (kontrol) hanya mampu mengeluarkan radionuklida dalam tubuh kera melalui feses yaitu sebesar 2,312% (Tabel 3).
Ekskresi 137Cs melalui feses hingga hari ke-35 terlihat tinggi pada kelompok kera yang diberi PB dengan dosis 3600 adalah sebesar 12,913%, untuk dosis 4050 sebesar 6,328%, dan dosis 4500 yaitu sebesar 9,362%. Sedangkan pada kelompok kera tanpa diberi perlakuan PB (kontrol) menunjukkan aktivitas 137Cs paling rendah yaitu sebesar 3,385%. Menurut Melo dkk,(1994) bahwa PB berfungsi mengikat 137Cs dari lumen saluran pencernaan dengan membentuk senyawa stabil, kemudian menghentikan distribusi 137Cs didalam tubuh dan meningkatkan pengeluaran 137Cs dari tubuh dalam bentuk feses9. Berdasarkan hasil analisis ragam aktivitas 137Cs dalam feses menunjukkan bahwa dari keempat perlakuan yang telah diberikan yaitu 3600, 4050, 4500 dan 0 (kontrol) tidak terdapat perbedaan yang sangat nyata.
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 18
Tabel 3. Hasil rerata persentase eksresi dan aktivitas 137 Cs harian dalam feses kera hari ke 0(6jam) sampai hari ke 35 pasca pemberian kontaminan 137 Cs dan dekontaminan PB
Presentase eksresi dan aktivitas 137Cs (Bq) dalam feces Hari Pengamatan PB (3600) PB (4050) PB (4500) Kontrol % Aktivitas (Bq) Aktivitas (Bq) Aktivitas (Bq) Aktivitas (Bq) 0 (6 jam) 0,243 89.959 0,232 85.812 0,235 86.775 0,262 97.035 1 4,265 1578.069 1,851 884.784 0,215 79.583 0,547 202.716 2 5,260 1946.335 2,105 778.749 4,317 1597.158 0,762 282.307 3 1,906 705.395 0,871 322.147 3,428 1266.278 0,448 165.831 7 0,271 100.471 0,267 98.776 0,237 87.664 0,290 107.661 14 0,216 79.966 0,209 77.275 0,224 83.021 0,269 99.796 21 0,234 86.645 0,272 100.719 0,234 86.625 0,249 92.377 28 0,266 98.611 0,271 100.220 0,245 90.790 0,290 107.544 35 0,250 92.540 0,251 92.697 0,227 83.892 0,262 97.255 Total 12,661 4777.990 6,078 2341.175 9,135 3463.766 3,117 1252.522
Aktivitas 137Cs dalam darah urin
Hasil pengamatan ekskresi 137Cs melalui urin kera ekor panjang pasca pemberian dekontaminan PB dengan dosis 3600, 4050 dan 4500 mg/ekor maupun kontrol disajikan dalam Gambar 3. Seperti yang terlihat pada Gambar 3 bahwa kera yang diberi dekontaminan 3600, 4050, dan 4500 mg/ekor dan kontrol berbeda pada pengamatan 6 jam pasca pemberian PB memperlihatkan hasil ekskresi yang cukup tinggi sampai hari ke 14 pasca pemberian dekontaminan kemudian menurun sampai hari ke 35.
Pada perlakuan secara oral dekontaminan PB dosis 3600 pada hari ke-1 pasca pemberian radionuklida 137Cs terlihat mengalami penurunan yaitu sebesar 0,241%, sedangkan dosis 4050 pada hari pertama mampu mengekskresi
137
Cs sebesar 0,291%, dan untuk dosis 4500 mampu mengekskresikan 137Cs yaitu sebesar 0,258%. Untuk ketiga dosis dekontaminan yang telah diberikan, tidak ada perbedaan yang sangat nyata antara kera yang diberi dekontaminan PB dengan kera yang tidak diberi PB
(kontrol) dimana 137Cs yang
0.000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000 500.000 0 1 2 3 7 14 21 28 35
Hari Pe ngam atan
A k ti v ita s (B q ) 3600 4050 4500 Kontrol
Gambar 3. Aktivitas 137Cs dalam urin kera setelah pemberian Prussian Blue.
Untuk hari ke-2 pasca pemberian radionuklida 137Cs ke dalam tubuh, masing-masing kelompok kera memperlihatkan hasil yang cukup signifikan, yaitu untuk dosis 3600 mampu mengekskresikan 137Cs sebesar 0,260%. Hasil tersebut sangat berbeda dengan dosis PB lainnya dimana PB 4050 mg mampu mengeluarkan Cs-137 dalam urin sebesar 0,242%, namun dosis 4500 hanya bisa mengekskresikan 137Cs sebesar 0,265%.
Untuk hari ke-3 sampai hari ke-7 memperlihatkan bahwa PB dosis 3600 mampu mengeluarkan 137Cs dari dalam tubuh kera melalui urin sebesar 1,167%, dan dosis PB 4050 sebesar 1,673%, kemudian untuk dosis 4500 sebesar 1,352% (Tabel 4).
Selanjutnya untuk hari ke-14 sudah memperlihatkan penurunan aktivitas
137
Cs. Tampaknya hal ini berhubungan dengan waktu paro bilogik cesium yang hanya sampai 14 hari [Ekman dkk dalam 9]. Sedangkan ekskresi 137Cs melalui urin dari hari ke-0 atau 6 jam pertama setelah perlakuan sampai hari ke-35 terlihat bahwa pada perlakuan dosis PB 3600 mampu mengeluarkan radionuklida 137Cs dari dalam tubuh kera melalui urin yaitu sebesar 2,385%, sedangkan pada dosis PB 4050 sebesar 2,889%, untuk dosis 4500 mampu mengeluarkan sebesar 2,469%. Dari ketiga dosis perlakuan yang telah diberikan, diketahui bahwa kera yang tidak diberi perlakuan PB (kontrol) menunjukkan angka yang lebih tinggi (yaitu sebesar 3,010%) daripada kera yang diberi perlakuan PB (Tabel 4). Diketahui juga bahwa pengeluaran
137
Cs lebih banyak diekskresikan melalui feces daripada melalui urin. Dari ketiga
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 20 Tabel 4. Hasil rerata persentase eksresi dan aktivitas 137 Cs harian dalam urin kera hari ke
0(6jam) sampai hari ke 35 pasca pemberian kontaminan 137 Cs dan dekontaminan PB. % ekskresi dan aktivitas 137Cs (Bq) dalam urin
Hari Pengamatan PB (3600) PB (4050) PB (4500) Kontrol % Aktivitas (Bq % Aktivitas (Bq % Aktivitas (Bq % Aktivitas (Bq 0 ( 6 jam ) 0,390 144,452 0,932 345,006 0,567 209,980 0,512 189,441 1 0,241 89,450 0,291 107,927 0,258 95,688 0,449 166,295 2 0,260 96,324 0,242 89,865 0,265 98,321 0,258 95,477 3 0,276 102,120 0,208 77,178 0,262 96,965 0,277 102,342 7 0,247 91,501 0,284 105,102 0,230 85,147 0,332 122,777 14 0,225 83,569 0,228 84,663 0,230 85,272 0,338 125,126 21 0,266 98,561 0,247 91,417 0,218 80,890 0,266 98,396 28 0,217 80,499 0,223 82,591 0,214 79,218 0,260 96,257 35 0,259 95,977 0,229 85,027 0,222 82,219 0,318 117,677 Total 2,381 882,454 2,884 1068,775 2,466 913,700 3,010 1113,788
dosis yang diberikan (3600, 4050, 4500), diketahui bahwa perlakuan 4050 mampu mendekontaminasi 137Cs dalam urin kera paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan yang lainnya. Berdasarkan hasil analisis ragam aktivitas 137Cs dalam urin menunjukkan bahwa di antara keempat perlakuan dosis PB yang telah diberikan tidak ada perbedaan yang sangat nyata 7
Dari ketiga sampel (darah, feses dan urin), diketahui bahwa aktivitas total
137
Cs yang terkandung dalam feses dan urin untuk hari pertama pengamatan yaitu hari ke-0 atau 6 jam sampai hari terakhir pengamatan yaitu hari ke-35 setelah pemberian aktivitas 137Cs ke dalam tubuh
kera ekor panjang diketahui bahwa pada sampel feses untuk pemberian dosis PB 3600 sebesar 12,913%, dosis 4050 sebesar 6,328%, untuk dosis 4500 yaitu sebesar 9,362%. Dari ketiga dosis perlakuan PB yang telah diberikan tersebut sangat berbeda sekali dengan yang dikeluarkan oleh kontrol yang hanya mengeluarkan sebesar 3,385%. Hal ini berarti bahwa kera yang diberi perlakuan PB dapat mengeluarkan radionuklida 137Cs lebih besar daripada kera yang tidak diberi PB (kontrol). Sedangkan hasil yang didapatkan dari sampel urin pada perlakuan dosis PB 3600 yaitu sebesar 2,385%, dosis 4050 sebesar 2,889%, dan dosis 4500 yaitu
sebesar 2,469%, sedangkan hasil yang dikelurkan oleh kera tanpa perlakuan PB mampu mengeluarkan radionuklida 137Cs dalam urin yaitu sebesar 3,385% (Tabel 5).
Dari pengamatan yang telah dilakukan diketahui bahwa kera yang tidak diberi PB (kontrol) dalam sampel urin menunjukkan hasil yang lebih tinggi daripada dengan kera yang diberi perlakuan PB. Hal ini kemungkinan karena terjadi efek fisiologis PB terhadap tubuh kera dimana pada hari pertama pasca pemberian radionuklida 137Cs dan pemberian dekontaminan PB kera kontrol
banyak mengkonsumsi air sedangkan kera yang diberi perlakuan PB bersifat sebaliknya yaitu tidak banyak mengkonsumsi air minum dan makanan. Sehingga kera kontrol yang lebih banyak mengkonsumsi air minum dan makanan akan lebih banyak pula mengeluarkan urin dan menyebabkan proses pelarutan didalam tubuhnya lebih cepat, sehingga pengeluran kontaminan radionuklida
137
Cs dalam tubuh kera kontrol melalui urin relatif lebih tinggi.
Untuk pengeluaran kontaminasi radionuklida 137Cs total dari dalam tubuh kera ekor panjang melalui feces dan
Tabel 5. Prosentase Ekskresi 137Cs dalam Feses dan Urin
Prosentase pengeluaran 137Cs dalam feses dan urin Pada hari Ke-0 (6 jam) sampai hari ke-35
3600 4050 4500 Kontrol
Darah 1.936 % 1.939 % 1.951 % 2.265%
Feses 12,913 % 6,328 % 9,362 % 3,385 %
Urin 2,385 % 2,889 % 2,469 % 3,010 %
Total 15,298 % 9,216 % 11,831 % 6,395 %
urin, pemberian dosis PB 3600 mampu mengeluarkan sebesar 15,298%, dosis 4050 mampu mengeluarkan 137Cs sebesar 9,216%, dan dosis PB 4500 mampu mengeluarkan 137Cs sebesar 11,831%. Pada kera kontrol (tanpa pemberian PB) hanya mampu mengeluarkan
radionuklida 137Cs dalam tubuh kera melalui feses dan urin sebesar 6,395% (Tabel 5). Kontaminan radionuklida 137Cs yang terserap ke dalam darah tidak dikeluarkan dan hanya terakumulasi di dalam darah, kemudian bersirkulasi di dalam organ tubuh dan diserap
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)– Badan Tenaga Nuklir Nasional 22
kembali oleh organ tubuh yang lain, disebabkan sifat cesium yang mudah larut di dalam tubuh. Dengan demikian selama periode tertentu ada kemungkinan cesium berpindah dari satu jaringan ke jaringan yang lain.
Berbeda dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Stather10 yang menunjukkan bahwa 137Cs lebih banyak dikeluarkan melalui urin daripada melalui feces setelah injeksi 137Cs dimana perbandingannya adalah 8,75 : 1 (urin : feces). Hal ini disebabkan karena perbedaan cara pemberian radionuklida dimana pada penelitian ini pemberian
137
Cs dan PB dilakukan secara oral, sehingga 137Cs yang diberikan sudah diikat terlebih dahulu oleh dekontaminan PB di dalam saluran pencernaan untuk kemudian dikeluarkan melalui feces.
Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Stather 10 yang menyatakan bahwa pemberian PB 10 gr/L air minum dapat mengurangi deposit
137
Cs dalam tubuh tikus sebesar 34%. Sedangkan pada manusia, pemberian PB selama 7 hari dapat mengekskresikan
137
Cs sekitar 97%, sedangkan bila tanpa perlakuan Prussian Blue, 137Cs hanya dapat diekskresikan sekitar 16%. PB berfungsi mengikat 137Cs dari lumen
saluran pencernaan dengan membentuk senyawa yang stabil, kemudian menghentikan distribusi 137Cs di dalam tubuh dan meningkatkan pengeluaran
137
Cs dari tubuh dalam bentuk feces.
KESIMPULAN
Pemberian PB dengan dosis 3600, 4050 dan 4500 mg/ekor melalui oral dapat meningkatkan pengeluaran radionuklida 137Cs dari dalam tubuh kera melalui feses dan urin dari hari ke-0 (6 jam) sampai hari ke-35. Untuk dosis 3600 mg/ekor dalam feses 12,913 % dan urin sebesar 2,385 % total eksresi sebesar 15,298%, kemudian untuk dosis 4050 mg/ekor pada feses sebesar 6,328 %, dalam urin sebesar 2,889 % dan total eksresi sebesar 9,216% dan dosis 4500 mg/ekor dalam feses sebesar 9,362 % dalam urin 2,469 % dan total eksresi untuk dosis 4500mg/ekor sebesar 11,831%. Prosentasi ini lebih besar dibandingkan dengan kontrol yang mengeluarkan radionuklida 137Cs dari dalam tubuh kera melalui feses 3,385 % dan urin 3,010 % total eksresi hanya sebesar 6,395 %. Dari ketiga dosis PB dosis 3600 mg/ekor yang paling besar mengeksresi 137Cs dibandingkan dengan dosis 4050 dan 4500 mg/ekor.
DAFTAR PUSTAKA
1. NCRP Report No. 65, Management of Persons Accidentally Contaminated with Radionuclides,
National Council on Radiation Protection and Measurement, Bethesda, MD, hal. 23-24 dan 77-78, 1979.
2. SWINDON, T. N., Manual on the Medical Management of Individuals Involved in Radiation Accidents, Australian Radiation Laboratory, Victoria, 1991.
3. LE GALL, B., TARAN, F.,
RENAULT, D., WILK, J.C. and ANSOBORLO, E., Comparison of Prussian Blue and apple-pectin efficacy on Cs-137 decorporation in rats, Biochimie, 88 (11),, 1837-1841, 2006.
4. ANONIMUS, Influence of Prussian Blue on Metabolism of Cs-137 and Rb-86 9n Rats, Health Physics, Pergamon Prees, Oxford Vol. 22 : 1-18, 1972.
5. DURBIN, P.W., KULLGREN, B.,
XU, J. and RAYMOND, K.N., Multidentate hydroxypyridinonate ligands for Pu (IV) chelation in vivo: Comparative efficacy and toxicity in Mouse of ligands containing 1,2-HOPO or Me-3,2-HOPO, Int. J. Radiat. Biol., 76, 199-214, 2000.
6. SITI NURHAYATI. Uji Toksisitas Dekontaminan Prussian blue Pada
Kera Ekor Panjang ( Macaca
fascicularis) Prosiding Presentasi ILmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X di Jakarta, 2004.
7. FLIEDNER, T.M., DORR, H.D.,
and MEINEKE, V., Multi-organ involvement as a pathogenic principle of the radiation symdromes: a study involving 110 case histories documented in SEARCH and classified as the bases of haematopoietic indicators of effect, British Journal of Radiology, 27 (supplement), 1-8, 2005.
8. HUA, T.M. FEN, G.Y., YAO, S.C., QING, Y.C., and CHANG, W.D., Measurement of internal contamination with radioactive caesium released from the Chernobyl accident and enhanced elimination by Prussian blue, J. Radiol. Prot. 8, 25-28, 1988.
9. THOMPSON, D.F. and CALLEN,
E.D., Soluble or insoluble Prussian Blue for radiocesium and thallium
poisoning?. The annals of
Pharmacotherapy, 38(9), 1509-1514, …..
10. STATHER, J.W., Influence of
Prussian Blue on Metabolism of Cs-137 and Rb-86 in Rats, Health Physics, Vol. 22, 1972.
