1 UJI TOKSISITAS AKUT CAMPURAN ORGANOFOSFAT DAN KARBAMAT PADA IKAN MAS (cyprinus carpio)
ACUTE TOXICITY TEST MIXTURE organophosphates and carbamates COMMON CARP ( Cyprinus carpio )
Oleh
Muhammad Rizki1, Tia Rostiana S.M2, Bastian Damanik3 Email : muhamadrizki02666@gmail.com
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Padjadjaran, 45363, Indonesia Abstrak
Pengamatan ini dilakukan di laboratorium akuakultur FPIK Unpad Jatinangor. Tujuan dari pengamatan ini adalah mahasiswa memahami dan mampu melaksanakan persiapan, pemaparan dan pengamatan uji toksisitas akut. Objek yang diamati pada pengamatan ini adalah pengaruh pemberian pestisida jenis organofosfat, karbamat,dan pyretil sintetik terhadap kelangsungan hidup ikan mas. Metode yang dilakukan pada praktikum ini adalah metode eksperimental dan observasi. Hasil pengamatan menunjukkan dengan konsentrasi 1.5 ppm organofosfat + karbamat dari waktu pengamatan 15 menit – 4 jam tidak ada ikan yang mati namun pada waktu ke 8 jam ikan yang mati 3 ekor , 16 jam kemudian ikan yang mati 6 ekor , 24 jam kemudian ikan yang mati 1 ekor , dan 36 jam- 48 jam ikan sudah mati semua.. Kematian tersebut bisa terjadi karena ikan tersebut telah terpapar insektisida organofosfat dan karbamat yang berperan sebagai racun syaraf selain itu, ikan juga tidak diberi pakan sehingga tidak adanya energi yang masuk untuk bertahan hidup dalam keadaan tersebut.Nilai LC50 Organofosfat + karbamat adalah 44.131 ppm.
Kata Kunci : Pemaparan, pestisida , LC50 , konsentrasi Abstract
These observations were made in the laboratory of aquaculture FPIK Jatinangor. The purpose of this observation is a student understands and is able to carry out the preparation, presentation and observation of acute toxicity test. Objects that are observed in this observation is the effect of pesticides organophosphates, carbamates and synthetic pyretil on the survival of goldfish. The method used in this lab is experimental and observational methods. The results showed a concentration of 1.5 ppm organophosphates + carbamates of observation time 15 minutes - 4 hours no dead fish, but in time to 8 hours of dead fish 3 tails, 16 hours later the fish that died 6 animals, 24 hours later dead fish 1 tail, and 36 hours - 48 hours dead fish all .. Death can occur because the fish had been exposed to organophosphate and carbamate insecticides that act as a neurotoxin in addition, fish also were not given food so that no incoming energy to survive in these circumstances. Organophosphate + carbamate LC50 value is 44 131 ppm.
2 Keywords : Exposure, pesticides, LC50, concentration
PENDAHULUAN
Usaha meningkatkan produksi pertanian, baik kuantitatif maupun kualitatif, telah didukung dengan penggunaan pestisida. Walaupun konsep “pest management” atau “integrated pest control” dilakukan, yaitu pestisida hendaknya digunakan sesedikit mungkin dan apabila diperlukan saja, namun pada umumnya usaha proteksi tanaman seringkali dilakukan dengan semata-mata mempertimbangkan bahwa hama dan penyakit tanaman harus dapat diberantas dengan mudah dan cepat , sekalipun keadaan ini hanya dicapai untuk sementara. Oleh karena itu pemberantasan hama dan penyakit tanaman hampir senantiasa diartikan penggunaan pestisida, sehingga bermacam-macam pestisida banyak digunakan yang juga menimbulkan berbagai dampak negatif (Mulyani, 1973). Sifat penting yang dimiliki pestisida adalah daya racun atau toksisitas. Meski bahan kimia tersebut hanya dimaksudkan untuk mematikan suatu jenis hama tertentu tetapi pada hakekatnya bersifat racun
untuk semua mahluk hidup. Hampir semua jenis pestisida tidak bersifat selektif dan mempunyai spektrum yang luas sebagai racun sehingga merupakan sumber pencemaran yang potensial khususnya bagi sumberdaya dan lingkungan perairan. Penggunaan pestisida untuk memberantas hama ternyata menimbulkan berbagai masalah lingkungan, antara lain terjadinya pencemaran lingkungan perairan. Permasalahan tersebut berkaitan erat dengan sifat pestisida yang beracun dan dapat mempengaruhi seluruh kelompok taksonomi biota, termasuk biota bukan sasaran (non target). Selain itu pada umumnya pestisida memiliki daya tahan yang relative lama untuk didegradasi di lingkungan, sehingga dapat mempengaruhi ekosistim dalam jangka panjang (Yudha, 1999). Pestisida yang digunakan pada lahan pertanian sawah, sebagian atau bahkan seluruhnya akan jatuh dan masuk ke dalam air sehingga mencemari perairan.
Ikan serta biota air lain yang hidup di lingkungan perairan yang
3 tercemar pestisida dapat menyerap
bahan aktif pestisida dan akan tersimpan dalam tubuh. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa bioakumulasi pestisida (endosulfan) semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi dan waktu pemaparan hingga tercapainya kondisi steady state. Selain itu, pengaruh lanjut dari bioakumulasi pestisida secara signifikan dapat menurunkan laju pertumbuhan dan berdampak terhadap kondisi hematologis ikan (Taufik, 2005).
Limbah yang dihasilkan dari aktivitas pertanian yang paling berbahaya yaitu pestisida yang masuk ke badan perairan, apabila dalam jumlah banyak dapat berifat toksik bagi biota-biota yang hidup di perairan tersebut seperti ikan-ikan. Pestisida sering digunakan sebagai pilihan utama untuk memberantas organisme pengganggu tanaman sebab mempunyai daya bunuh yang tinggi, penggunaannya mudah dan hasilnya cepat diketahui. Djojosumarto (2008) menyatakan bahwa pekerjaan yang paling sering menimbulkan kontaminasi adalah saat mengaplikasikan terutama
menyemprotkan pestisida. Penggunaan pestisida untuk membasmi hama baik secara langsung ataupun tidak langung akan meggangu kualitas air, sehingga kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan juga akan terganggu.
Organofosfat. insektisida ini merupakan ester asam fosfat atau asam tiofosfat. Pestisida ini umumnya merupakan racun pembasmi serangga yang paling toksik secara akut terhadap binatang bertulang belakang seperti ikan, burung, cicak dan mamalia. Pestisida ini mempunyai efek, memblokade penyaluran impuls syaraf dengan cara mengikat enzim asetilkolinesterase. Keracunan kronis pestisida golongan organofosfat berpotensi karsinogenik.
Karbamat, kelompok ini merupakan ester asam N-metilkarbamat. Bekerja menghambat asetilkolinesterase. Tetapi pengaruhnya terhadap enzim tersebut tidak berlangsung lama, karena prosesnya cepat reversible. Pada umumnya, pestisida kelompok ini dapat bertahan dalam tubuh antara 1
4 sampai 24 jam sehingga cepat
diekskresikan.
Ikan mas (Cyprinus carpio) merupakan ikan air tawar yang memiliki nilai konsumsi yang tinggi, sehingga budidaya ikan mas sangat berkembang oleh karena itu tidak menutup kemungkinan ikan ini terpengaruh oleh pestisida terutama ukuran benih ikan mas tergolong ke dalam benih yang peka terhadap perubahan lingkungan.Mengingat criteria hewan uji untuk uji toksisitas yaitu benih ikan mas teredia luas, baik di budidaya di laboraturium, hatchery maupun alam, dapat dipelihara secara baik, memiliki riwayat genetic dan umur kultur diketahui dengan baik serta yang paling penting benih ikan mas peka terhadap racun, maka benih ikan mas cocok dijadikan sebagai hewan uji.
Berdasarkan uraian di atas telah dilakuakan pengmatan uji toksisitas akut pestisida terhadap benih ikan mas. Pengamatan ini bertujuan untuk memahami dan mampu melaksanakan persiapan, pemaparan, dan pengamatan Uji Toksisitas Akut dan mampu
mengetahui tingkat toksisitas pestisidaterhadap biota uji.
METODE PENELITIAN
Pengamatan ini dilaksanakan pada tanggal 4 November 2015 – 5 November 2015 di Lab. MSP Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Univeritas Padjadjaran. Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih ikan mas (Cyprinus carpio). Jumlah ikan yang digunakan pada masing-masing aquarium adalah 10 ekor. Bahan uji yang digunakan yaitu campuran pestisida organofosfat + karbamat dengan konsentrasi 0.25 ppm ; 1.5 ppm dan 3 ppm
Pengamatan ini hanya dilakukan 1 tahap karena pengamatan ini untuk mengetahui Uji Toksisitas Akut (Lethal) 48 jam, Kompilasi Data LC50 48 jam. Jumlah konsentrasi bahan uji sebanyak 3 buah ditambah 1 kontrol. Data mortalitas pada uji ini diguanakan untuk menghitung nilai LC50 48 jam dari data dilakuakn menggunakan analisi probit dengan bantuan program EPA Probit.
5 Analisis data yang digunakan
untuk menentukan nilai LC50-24 jam adalah analisis probit yang mengacu pada Hubert (1979) yaitu, sebagai berikut: Hubungan nilail ogaritma konsentrasi bahan toksik uji dan nilai probit dari persentase mortalitas hewan uji merupakan fungsi linear Y= a + bX.Nilai LC50-24 jam diperolehdari anti log m, dimana m merupakan logaritma konsentrasi besi pada Y = 5, yaitu nilai probit 50% hewan uji.Nilai m diperoleh dari :
Y = ax + bx Bx = y – a
x =
Dimana x = m dan y = 5, jadi persamaan regesinya menjadi
Nilai a dan b dapat diperoleh berdasarkan persamaan berikut :
b = Σ XY – 1/ n (Σ X ΣY) Σ X2 – 1/ n (Σ X)2
a = 1/ n (ΣY – b Σ X) Nilai LC50-24 jam diperoleh sebagai berikut:
m= Keterangan :
Y : Nilai Probit Mortalitas
X : Logaritma konsentrasi bahan uji n : banyaknya perlakuan
a : konstanta
b : slope/ kemiringan m :nilai X pada Y = 5 LC50-48 jam : anti log m
Setelah dihitung menggunakan metode Hubert maka data divalidasi dengan program computer bernama EPA PROBIT VER. 1.5.
6 HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji pengamatan pada kelompok kami dengan perlakuan kontrol maka data mortalitas sebagai berikut ;
Table 1.1 Data Pengamatan Mortalitas Hewan Uji per Kelompok
Waktu Dedah Larva Ikan Mas Keterangan
15 menit 10 Sehat + aktif bergerak +
aktivas normal
30 menit 10 Sehat + aktif bergerak +
aktivas normal
1 jam 10 Sehat + aktif bergerak +
aktivas normal
2 jam 10 Sehat + aktif bergerak +
aktivas normal
4 jam 10 Sehat + aktif bergerak +
aktivas normal
8 jam 3 Mulai lemah + berenang
terbalik + mengeluarkan lender + bika tutup operculum cepat + mendekati aerasi
16 jam 6 Mulai lemah + berenang
terbalik + mengeluarkan lender + bika tutup operculum cepat + mendekati aerasi
24 jam 1 Ikan sudah lemah dan
mulai mengambang, operculum terbuka dan
tidak mampu menutup
36 jam - Ikan mati semua
48 jam - Ikan mati semua
Hasil pengamatan menunjukkan dengan konsentrasi 1.5 ppm organofosfat + karbamat dari waktu pengamatan 15 menit – 4 jam tidak ada ikan yang mati namun pada waktu ke 8 jam ikan mati 3 ekor , 16
jam kemudian ikan mati 6 ekor dan , 24 jam kemudian ikan mati 1 ekor , serta 36 jam- 48 jam ikan sudah mati semua (tidak ada ikan lagi). Kematian ikan karena terpapar insektisida yang masuk kedalam
7 akuarium, yaitu organofosfat +
karbamat . Insektisida ini termasuk racun yang menyerang saraf dan juga otak sehingga sangat membunuh jika terpapar. Hal ini terjadi dengan mekanisme kerja organofosfat sebagai inhibitor enzim kholinesterase. Kholinesterase adalah enzim yang berfungsi agar asetilkholin terhidrolisis menjadi asetat dan kholin. Organofosfat mampu berikatan dengan sisi aktif dari enzim ini sehingga kerja enzim ini terhambat. Akibatnya jumlah asetilkholin dalam sipnasis meningkat sehingga menimbulkan stimulasi reseptor possinap yang persisten.
Asetilkholin terdapat di seluruh sistem saraf, terutama sekali asetilkholin berperan penting pada sistem saraf autonom. Senyawa ini berperan sebagai neurotransmiter pada ganglia sistem saraf simpatik dan parasimpatik, yang mana senyawa ini berikatan dengan reseptor nikotinik. Inhibisi kholinesterase pada ganglia sistem saraf simpatik dapat menimbulkan midriasis, takikardi, dan hipertensi. Sedangkan, penghambatan
kholinesterase pada ganglia sistem saraf parasimpatik menimbulkan efek miosis, bradikardi, dan salivasi.
Asetilkholin juga merupakan neurotransmitter posganglionik pada saraf parasimpatik yang secara langsung mempengaruhi jantung, bermacam-macam kelenjar, otot polos bronchial. Tidak seperti reseptor pada ganglia, reseptor pada organ ini adalah reseptor muskarinink. Sedangkan mekanisme kerja peracunan Karbamat adalah dengan cara menginaktivasi enzim acetylcholinesterase (AKHE). Enzim AKHE diperlukan dalam mekanisme transpor elektron (inaktivasi acetylcholine), sehingga molekul ini berhenti dalam membuat getaran listrik. Maka jika AKHE inaktif, molekul acetylcholine aktif mentranpor electron pada sistem syarat involuntary. Gejala yang dirasakan pada tubuh adalah muncul tremor (gemetar), konfulsi dan berakhir pada kematian (Fardiaz, 1992). Mekanisme toksisitas serupa juga terjadi pada pestisida jenis organopospor. Dari Hasil perhitungan melalui software epeprobitnilai LC50-24 H yang
8 dihitung44,31 dengan 95% confident
limit.
Berdasarkan data kelas yang telah dikumpulkan dapat dibandingkan hasil pengamatan yang dilakukan oleh kelompok lain, perbandingan dilakukan dengan jenis pestisida yang sama dan dengan jenis pestisida yang berbeda. Pada jenis pestisida yang sama yaitu organophosphat + karbamat respon ikan terikhat sejak 8 jam pengamatan, terlihat pada tabel angkatan ( Lampiran) konsentrasi 0,25 ppm dan 1,5 ppm membunuh 9 ekor ikan sekaligus sedangkan 3 ppm masih membunuh 7 ikan. Sedangkan pada pengamatan 24 dan 48 jam semua ikan pada ketiga konsentrasi ini mati semua. Berdasarkan jumlah ikan yang mati dan jumlah konsentrasi yang digunakan selama praktikum yaitu 0,25 ppm ; 1,5 ppm dan 3 ppm terlihat bahwa campuran insektisida organifosfat dan karbamat bekerja saling belawanan sehingga menurunkan kinerja racun ( Antagonis).
KESIMPULAN
Setelah melakukan pemgamatan ikan yang telah diberi pestisida dengan konsentrasi organofosatphat + karbamat semakin tinggi konsentrasi kedua campuran ini maka toksisitasnya semakin rendah dan semakin sedikit campuran organofosfat + karbamat maka semakin banyak ikan yang mati dengan kata lain, kinerja kedua pestisida ini adalah antagonis. Sedangkan nilai LC50-24 H yang dihitung melalui software epeprobit adalah 44,31 dengan 95% confident limit, Pada jenis perbandingan pestisida yang lain, seperti organofosfat,karbamat dan pyretroid maka pestisida yang lebih membunuh adalah organosfosphat dan pyretroid.
Daftar pustaka
Imam Taufik dan Yosmaniar 2010. PENCEMARAN PESTISIDA PADA LAHAN PERIKANAN DI DAERAH KARAWANG - JAWA BARAT
Mulyani. 1973. Peraturan pestisida. Laporan Direktorat Perlindungan Tanaman, Jakarta. 6 hal.
9 Raini Mariana 2007. TOKSIKOLOGI PESTISIDA DAN PENANGANAN AKIBAT KERACUNAN PESTISID, Media Litbang Kesehatan Volume XVII Nomor 3 Tahun 2007
Taufik, I. 2005. Pengaruh lanjut bioakumulasi insektisida endosulfan terhadap pertumbuhan dan kondisi hematologis ikan mas (Cyprinus carpio). Tesis. Sekolah
Pascasarjana, Program Studi Ilmu Perairan, IPB. 83 hal.
Yudha, I.G. 1999. Toksisitas akut dan pengaruh subletal endosulfan terhadap pertumbuhan dan kondisi hematologis ikan lele dumbo (Clarian gariepinus). Tesis. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. 60 hal
10 LAMPIRAN
Prosedur kerja
Siapkan ikan mas yang sudah diaklimatisasi
Masukkan air ke dalam akuarium sebanyak 3 L
Masukkan ikan sebanyak 10 ekor
Masukkan bahan toksik sesuai dengan konsentrasi yang ditentukan
Amati selama 48 jam (1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jamm, 16 jam, 24 jam, dam 48 jam)
11
REKAPITULASI DATA LC50-8 JAM
Kelompok Bahan Toksik Konsentrasi Organisme yang Mati I II III 1 Organofosfat Kontrol 0 0 0 2 2.5 ppm 4 10 10 3 5.5 ppm 9 5 6 4 7.5 ppm 10 10 9 5 karbamat Kontrol - 0 0 6 0.025 ppm - 4 6 7 0.05 ppm - 10 10 8 0.075 ppm - 5 10 9 Pyretroid Kontrol 0 0 0 10 0.25 ppm 8 10 10 11 0.5 ppm 9 5 8 12 0.75 ppm 10 6 7
13 Organofosfat +Karbamat Kontrol 0 0 0
14 5 ppm 10 1 5
15 10 ppm 10 10 8
16 15 ppm 10 8 7
17 Organofosfat + Karbamat Kontrol 0 0 10
18 0.25 ppm 9 10 9
19 1.5 ppm 9 5 9
12
REKAPITULASI DATA LC50-24 JAM
Kelompok Bahan Toksik Konsentrasi Organisme yang Mati I II III 1 Organofosfat Kontrol 0 0 6 2 2.5 ppm 8 10 10 3 5.5 ppm 9 10 10 4 7.5 ppm 10 10 10 5 karbamat Kontrol - 1 0 6 0.025 ppm - 7 9 7 0.05 ppm - 10 10 8 0.075 ppm - 5 6 9 Pyretroid Kontrol 2 0 0 10 0.25 ppm 10 10 10 11 0.5 ppm 10 9 10 12 0.75 ppm 10 6 8
13 Organofosfat +Karbamat Kontrol 0 0 0
14 5 ppm 10 1 10
15 10 ppm 10 10 9
16 15 ppm 10 10 10
17 Organofosfat + Karbamat Kontrol 0 0 8
18 0.25 ppm 10 10 10
19 1.5 ppm 10 8 10
13
REKAPITULASI DATA LC50-48 JAM
Kelompok Bahan Toksik Konsentrasi Organisme yang Mati I II III 1 Organofosfat Kontrol 0 0 6 2 2.5 ppm 9 10 10 3 5.5 ppm 10 10 10 4 7.5 ppm 10 10 10 5 karbamat Kontrol - 1 0 6 0.025 ppm - 7 10 7 0.05 ppm - 10 10 8 0.075 ppm - 5 9 9 Pyretroid Kontrol 2 0 0 10 0.25 ppm 10 10 10 11 0.5 ppm 10 10 10 12 0.75 ppm 10 6 10
13 Organofosfat +Karbamat Kontrol 0 0 0
14 5 ppm 10 1 10
15 10 ppm 10 10 9
16 15 ppm 10 10 10
17 Organofosfat + Karbamat Kontrol 0 0 6
18 0.25 ppm 10 10 10
19 1.5 ppm 10 10 10
14 EPA PROBIT ANALYSIS PROGRAM
USED FOR CALCULATING LC/EC VALUES Version 1.5
LC50_24h_ikanmas_organofosfat+karbamat
Proportion
Observed Responding Predicted
Number Number Proportion Adjusted for Proportion Conc. Exposed Resp. Responding Controls Responding
0.2500 30 30 1.0000 1.0000 0.9998 1.5000 30 28 0.9333 0.9333 0.9346 3.0000 30 23 0.7667 0.7667 0.7656
Chi - Square for Heterogeneity (calculated) = 0.006 Chi - Square for Heterogeneity
(tabular value at 0.05 level) = 3.841
Mu = 0.754352 Sigma = -0.382749
15 ---
Intercept 6.970881 0.529859 ( 5.932358, 8.009404) Slope -2.612680 1.317270 ( -5.194528, -0.030832)
Theoretical Spontaneous Response Rate = 0.0000 LC50_24h_ikan mas_organofosfat+karbamat
Estimated LC/EC Values and Confidence Limits
Exposure 95% Confidence Limits Point Conc. Lower Upper
LC/EC 1.00 44.131
ang diarasi
Gambar1. Larutan Murni Karbamat + Organofosfat
Gambar 2. Akuarium Percobaan
16 Gambar 3. Pemberian larutan Organofosfat dan karbamat yang
sudah diencerkan Gambar 4. Peralatan Praktikum