Biokimia Darah Ikan Sapu Sapu (Liposarcus pardalis, Linn.) Di
Perairan Sekitar Buangan Limbah Pabrik Karet
Sungai Batang Arau
Muhammad Syukri Fadil, Syaifullah, Indra Junaidi Zakaria
Jurusan Biologi FMIPA Universitas Andalas kampus Limau Manis Padang msyukrifadil@gmail.com
Abstrak. Penelitian mengenai biokimia darah ikan sapu sapu (Liposarcus pardalis Linn) yang ditemukan diperairan sekitar buangan limbah pabrik karet Sungai Batang Arau telah dilakukan dengan metode survei dan pengukuran langsung. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan kadar protein, K+, laktat dan kortisol dan NaDH-Methemoglobin reduktase serta penurunan kadar Na+, Cl- , dan glukosa plasma darah ikan Liposarcus pardalis Linn. yang ditemukan pada daerah sekitar buangan limbah karet seiring dengan penurunan kualitas perairan pada daerah tersebut.
Kata Kunci: Liposarcus pardalis Linn., plasma, Biokimia, Methemoglobin, ammonia, nitrit.
PENDAHULUAN
Daerah aliran sungai merupakan salah satu lingkungan yang paling sering terkena dampak pencemaran. Hal ini karena hampir semua limbah dibuang ke lingkungan perairan tersebut. Pada daerah aliran sungai terdapat berbagai pengguna lahan seperti hutan, perkebunan, pertanian lahan kering dan persawahan, pemukiman, perikanan, industri dan sebagainya (Walsh, Bergman, Narahara, Wood, Wright, Randall, Maina dan Laurent, 1993)1.
Apabila suatu limbah yang berupa bahan pencemar masuk ke suatu lokasi perairan sungai maka akan terjadi perubahan padanya. Perubahan dapat terjadi pada organisme yang hidup dilokasi tersebut juga pada lingkungan perairan itu sendiri yaitu berupa faktor fisika dan kimianya (Suin, 1994)2. Dampak dari pencemaran tersebut dapat berupa perubahan struktur komunitas, penurunan biomassa atau produktifitas, perubahan tingkah laku, penurunan laju pertumbuhan, terganggunya sistem reproduksi, hilangnya jenis-jenis langka, perubahan daya tahan atas kemampuan hidup dan lain-lain. (Zairion, 2003)3.
Sungai Batang Arau merupakan salah satu sungai besar di kota Padang yang terkena dampak pencemaran dimana kualitas airnya cenderung terus menurun. Sumber pencemaran di sungai ini terutama berasal limbah industri yaitu limbah pabrik karet dan limbah perkotaan. Limbah Pabrik Karet mengandung Ammonia, nitrit, nitrat dan posfat sehingga dapat mempengaruhi kualitas air sungai tersebut (Zulkifli dan Anwar, 1994)4.
PP. No. 82 tahun 20018 menetapkan kadar Nitrogen pada perairan berkisar 0,5 mg /lt dimana kadar tersebut merupakan batas maksimum yang lazim dianggap sebagai batas untuk menyatakan perairan tersebut ―unpolluted‖. Dengan demikian tampak jelas bahwa air sungai batang Arau sudah melebihi ambang batas maksimum. Amomnia, Nitrat dan Nitrit merupakan derivat senyawa nitrogen organik yang bersifat toksik terhadap organisme yang hidup di perairan. Tingkatan daya racun masing-masing senyawa berbeda-beda dimana ammonia dan nitrit sangat toksik walau dalam konsentrasi yang sedikit sedang nitrat baru bersifat toksik dalam konsentrasi besar.
Toksisitas akut NH3 menyebabkan
kematian Sedang perlakuan kronis dapat menimbulkan kerusakan ginjal, mereduksi pertumbuhan dan malfungsi otak, penurunan nilai darah serta mereduksi kapasitasi pembawa oksigen pada tubuh ikan (Das, Chandra, Ayyappan, dan Jena, 2004.)9. Sifat toksik dari senyawa nitrit adalah mampu mengoksidasi ion ferrous (Fe2) menjadi ion ferric (Fe3+) di dalam haemoglobin (Hb) dan mengubah Hb menjadi methemoglobin (MetHb) di dalam darah yang mengakibatkanberkurangnya daya ikat oksigen (Jensen, 1992)10. Sedangkan toksisitas Nitrat secara tidak langsung terjadi diperairan karena membantu pertumbuhan alga secara berkelebihan sehingga menimbulkan istilah ―alga bloom‖. Akibatnya kadar oksigen terlarut bisa berkurang (Hallberg, 1989)11.
Ikan Sapu Sapu (Liposarcus pardalis, Linn.) merupakan salah satu jenis ikan yang banyak ditemukan di perairan sekitar buangan pabrik karet sungai batang Arau (Fadil, syaifullah dan zakaria, 2011)12. Keberadaan ikan ini erat kaitannya dengan kemampuan ikan jenis ini untuk bertahan hidup pada area perairan yang tercemar dan mengalami deoksigenasi (Kottelat, et al.1993)13. Meskipun demikian, gangguan fisiologis ikan sapu sapu yang hidup di
perairan tercemar tersebut bisa saja terjadi seperti pada prilaku aktifitas respirasinya (Fadil, dkk., 2011)12 juga perubahan dalam ikan tersebut, bisa saja juga mempengaruhi proses biokmia pada darah ikan Sapu Sapu (Liposarcus pardalis, Lin.). Perubahan itu meliputi perubahan kadar enzim NaDH-Methemoglobin reduktase, kadar plasma K+, Na+ , Cl- dan laktat plasma darah darah ikan.
Berdasarkan keterangan diatas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana kualitas perairan Sungai Batang Arau di sekitar buangan limbah pabrik karet
2. Bagaimana kadar beberapa senyawa yang berkaitan dengan biokimia darah yang meliputi kadar enzim NaDH-Methemoglobin reduktase, kadar plasma K+, Na+ , Cl- dan laktat plasma darah darah ikan Sapu Sapu (Liposarcus pardalis, Lin.) akibat perubahan kualitas perairan sekitar buangan limbah pabrik karet Sungai Batang Arau.
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah ikan yang diperoleh dari tangkapan disekitar buangan limbah karet sungai batang Arau Padang, Sumatera Barat. Bahan-bahan kimia yang dipakai untuk analisis seperti : Na2S.9H2O, MnSO4, NaOH/KI, H2SO4 pekat, Na2S2O3, Penoftalin (pp), NaOH 0,02 N, HCl, Formalin, Heparin, sigma kit untuk glukosa dan dobler kit untuk laktat. Sedangkan alat yang digunakan adalah kertas pH, spektrofotometer, alat titrasi.
Metoda Penelitian
melakukan pengamatan kualitas air pada 4 stasiun tempat pengambilan sampel air disekitar buangan limbah karet sungai batang Arau. Kemudian dilakukan pengamatan perubahan aspek biokimia darah ikan yang ditemukan pada 4 stasiun sekitar buangan limbah karet sungai batang Arau tersebut.
Pelaksanaan Penelitian
Sampel air dan ikan diambil disekitar buangan limbah karet sungai Batang Arau. Lokasi pengambilan dibagi atas 4 stasiun pengambilan sampel. (Lampiran 1). Untuk pengamatan aspek fisiologis, sampel ikan diambil dari sampel ikan yang ditemukan dengan ukuran yang homogen dengan jumlah 10 ekor perjenis perstasiun. Namun jika tidak mencukupi maka pengukuran aspek fisiologis tetap dilakukan Pengukuran kualitas air dilakukan saat pengambilan sampel ikan pada masing-masing stasiun di lokasi buangan limbah pabrik karet sungai batang Arau. Parameter yang diukur adalah pengukuran pH dengan menggunakan pH meter, kadar Oksigen terlarut dengan menggunakan metoda EPA 405.1 (titrasi winkler), Kadar Ammonia dengan menggunakan metoda Salisilat, kadar Nitrit dengan menggunakan metoda diazotization (APHA, 1995)14. Untuk mengukur Kadar NaDH-Methemoglobin reduktase menggunakan metoda fotometri
(Beutler,1984)15 kadar plasma K+, Na+, Cl -menggunakan metoda fotometri (Apha, 1980)16, kadar plasma laktat menggunakan kits komersil Sigma (da Silva dan da costa, 1994)17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas air pada Perairan Sekitar Buangan Limbah Pabrik Karet Sungai Batang Arau. Setelah dilakukan pengamatan serta pengukuran kualitas air pada perairan sekitar buangan limbah karet sungai batang Arau, maka diperoleh hasil sebagai mana tertera pada Tabel 1 :
Dari tabel 1 terlihat bahwa terjadi penurunan pH pada stasiun II, III dan IV dibandingkan stasiun I. Pada stasiun I pH hampir mendekati netral sedangkan pada stasiun lainnya cenderung menurun bersifat asam. Rendahnya pH tersebut disebabkan limbah yang dihasilkan oleh pabrik karet umumnya mempunyai pH yang rendah yaitu sekitar 3 – 5 (Sari, 2009)19 Hal ini erat kaitannya dengan pemakaian asam dalam proses pembekuan lateks maupun pada proses pencucian lateks tersebut dimana zat asam tercampur bersama air bekas cucian yang terbuang bersama limbah. Mahida (1981)20 menyatakan bahwa hal-hal yang dapat mempengaruhi nilai pH antara lain buangan industri dan rumah tangga.
Tabel 1. Kualitas air pada perairan sekitar buangan limbah pabrik karet sungai Batang Arau
No. Parameter Satuan Baku mutu air PP. 82 Tahun 200118
Hasil Analisis pada Stasiun
I II III IV
1 pH 6 – 9 6,78 6,52 6,15 6,23
2 O2
terlarut mg/L 4 6,97 4,52 3,74 3,35
3 NH3-N mg/L 0,5 0,075 0,154 0,98 0,758
4 NO2 mg/L 0,06 0,057 0,136 0,386 0,275
Kadar O2 terlarut tertinggi terdapat pada stasiun I yaitu 6,97 mg/L sedangkan
oksigen terlarut di dalam air adalah adanya zat pencemar yang dapat mengkonsumsi oksigen. Zat pencemar tersebut terutama terdiri dari bahan-bahan organik dan anorganik yang berasal dari berbagai sumber, seperti kotoran (hewan dan manusia), sampah organik, bahan-bahan buangan dari industri dan rumah tangga. Sebagian besar dari zat pencemar yang memerlukan oksigen terlarut adalah senyawa organik (Golman dan Horne, 1983)21.
Tingginya Kadar ammonia dan nitrit pada stasiun III akibat dari buangan limbah karet dari pabrik yang terdapat di pinggiran sungai tersebut. Pabrik ini masih menggunakan sistem buangan limbah langsung. Limbah dibuang melalui aliran sungai kecil yang dialirkan ke area pabrik. Pada stasiun IV kadar ammonia bebas dan nitrit juga tinggi. Hal ini karena letak stasiun IV yang bersebelahan arah ke hilir stasiun III sehingga limbah juga mengalir dan menumpuk pada stasiun IV. (Bapedalda Kota Padang, 2003)5.
Pada stasiun II kadar ammonia dan nitrit tidak begitu tinggi meskipun pada pinggiran terdapat pabrik karet. Hal ini karena pabrik yang terdapat pada pinggiran stasiun II tidak langsung membuang limbah ke
perairan sungai batang Arau tetapi telah menggunakan sistem instalasi pengolahan air limbah (IPAL) yaitu dengan menggunakan sistem biologis atau lumpur aktif dan kemudian ditampung ke bak penampungan baru di buang ke perairan batang Arau. Sistem ini memberikan efektifitas IPAL yang tinggi sehingga kualitas air limbah yang dihasilkan berada dibawah baku mutu (Bapedalda Kota Padang, 2003)5.
Stasiun I merupakan daerah yang terendah kadar ammonia dan nitrit. Hal ini disebabkan pada pinggiran sungai daerah ini tidak terdapat buangan limbah karet. Adanya kadar ammonia dan nitrit dalam jumlah kecil pada daerah ini berasal dari limbah organik rumah tangga yang kemudian di urai oleh bakteri aerob dan anaerob menjadi ammonia, nitrit dan nitrat (Golman dan Horne, 1983)21.
Setelah dilakukan pengukuran terhadap kadar NaDH-Methemoglobin reduktase, K+, Na+, Cl-, dan laktat plasma darah ikan sapu sapu (Liposarcus pardalis Linn.) yang ditemukan pada perairan sekitar buangan limbah pabrik karet sungai batang Arau maka diperoleh hasil seperti yang terlihat pada tabel 2 :
Tabel 2. Rata-rata kadar enzim NaDH-Methemoglobin reduktase, K+, Na+, Cl- dan laktat plasma darahikan sapu sapu (Liposarcus pardalis, Linn.) yang ditemukan di perairan sekitar buangan limbah pabrik karet sungai Batang Arau
No Lokasi
NaDH-Methemoglobin reduktase (U/mg total Hb)
Potassium Plasma (mg/dl)
Natrium Plasma (mg/dl)
Klorida Plasma (mg/dl)
Plasma Laktat
(mM)
1 Stasiun I 0,52 5,75 153,35 143,56 18,35
2 Stasiun II 0,65 6,53 150,75 140,53 22,75
3 Stasiun III 0,80 8,75 105,40 125,45 40,45
4 Stasiun IV 0,95 9,50 103,50 120,75 45,50
Dari tabel 2 dapat terlihat adanya peningkatan rata-rata kadar enzim NaDH-Metemoglobin reduktase pada stasiun IV,
dan menyebabkan terbentuknya methemoglobin sehingga terjadi peningkatan kadar methemoglobin darah (Fadil, dkk, 2011)11. Sebagai usaha untuk mengembalikan bentuk methemoglobin ke bentuk oksihemoglobin maka tubuh ikan
akan memproduksi enzim
NaDH-Methemoglobin reduktase. Dengan demikian kadar enzim ini meningkat didalam darah (Moraes, Aviles altran dan aguiar, 2001)22
Rata-rata kadar Potassium plasma juga mengalami peningkatan pada ikan yang ditemukan di stasiun IV, III, II dibandingkan dengan stasiun I. Hal ini juga berkaitan dengan keberadaan nitrit didalam tubuh ikan. Nitrit secara kritis mempengaruhi keseimbangan potassium. Perlakuan nitrit pada ikan secara signifikan meningkatkan K+ ekstraselluler (Jensen, Andersen dan Heisler, 1987)23. Peningkatan K+ ekstrasellular berasal dari K+ yang hilang dari sel darah merah dan otot rangka. Keluarnya K+ dari sel darah merah merupakan hasil dari aktifasi ko transpor K+/Cl- yang secara normal terlibat pada pengaturan volume sel. Aktifasi keluarnya K+/Cl- mengharuskan air keluar dari sel secara osmosis dan oleh karenanya menyebabkan penyusutan sel darah merah (Jensen, 1992)10
Lebih rendahnya rata-rata kadar Na+ dan Cl- pada plasma darah ikan yang ditemukan pada stasiun IV, III dan II dibandingkan dengan yang ditemukan pada stasiun I berkaitan erat dengan kemampuan nitrit yang mempunyai affinitas pada sel-sel insang tempat pengambilan Cl- sehingga nitrit dapat lebih cepat menggantikan kedudukan dalam mekanisme pengambilan Cl-. Dengan demikian masuknya Cl- ke dalam tubuh menjadi berkurang sehingga mempengaruhi kadar Cl- plasma darah. Na+ yang berikatan dengan Cl- secara otomatis akan berkurang juga. (Gaino, Arillo dan Mensi, 1984)24
Tingginya konsentrasi plasma laktat ikan yang ditemukan pada perairan stasiun
III, IV dan II dibandingkan stasiun I erat kaitannya dengan kondisi keadaan jaringan ikan yang mengalami stress hipoksia akibat terdedah nitrit. Hipoksia jaringan dan produksi energi anaerobik dapat direfleksikan pada peningkatan konsentrasi plasma laktat (Jensen et al, 198723; Stormer, Jensen dan Rankin, 199625). Hal ini menunjukkan terjadinya aktifasi glikolisis dimana terjadi mobilisasi glikogen di jaringan hati diinduksi oleh hormon-hormon sebagai konsekwensi dari stress lingkungan. Peningkatan plasma laktat kemungkinan disebabkan proses glikolisis an aerobik otot putih yang mana menggunakan glikogen sendiri (Hochachka, 1994)26
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai kajian kualitas perairan dan nilai darah ikan sapu sapu (Liposarcus pardalis Linn.)yang ditemukan pada aliran buangan limbah karet di sungai batang arau, maka diperoleh kesimpulan :
1. Secara umum kualitas air pada perairan sungai batang Arau sudah mengalami penurunan
2. Akibat perubahan kualitas air terutama dengan tingginya nitrit telah meningkatkan kadar enzim NaDH-Methemoglobin reduktase, K+ dan laktat serta menurunkan kadar Na+ dan Cl -plasma darah ikan sapu sapu (Liposarcus pardalis Linn.).
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih yang sebesar besarnya atas kerjasama dan Partisipasi semua pihak terutama Lembaga Penelitian Unand, Bapedalda Sumatera Barat dan masyarakat sekitar sungai Batang Arau Padang hingga penelitian ini dapat terlaksana.
Walsh, P. J., H. L. Bergman, A. Narahara, C. M. Wood, P. A. Wright, D. J. Randall, J. N. Maina and P. Laurent. 1993. Effects of Ammonia on Survival, Swimming and Activities of Enzymes of NitrogenMetabolism in The Lake Magadi Tilapia Oreochromis alcalicus grahami. J. Exp. Biol. 180 ; 323-387.
Suin, M. N. 1994. Dampak Pencemaran pada Ekosistem Perairan. Proseeding Penataran Pencemaran Lingkungan, Dampak dan Penanggulangannya. Padang.
Zairion, D. 2003. Dampak Pembangunan Terhadap Biota Air. Makalah Kursus AMDAL, IPB. Bogor.
Zulkifli dan Anwar, J. 1994. Alternatif Penanggulangan Limbah Pabrik Karet. Jurnal Lingkungan dan Pembangunan 14; 1 : 60 – 67.
Bappedalda Kota Padang. 2003. Kualitas Air Sungai Batang Arau. Laporan Tahunan Kondisi Batang Arau Kota Padang. (Tidakdipublikasikan).
Harmenius. 2004. Jenis-jenis Alga Epilitik pada Aliran Buangan Pabrik Karet si Sungai Batang Arau. Skripsi Sarjana Biologi FMIPA, Universitas Andalas Padang (Tidak dipublikasikasikan).
Abizar. 2005. Variasi Karakter Diatom Pada Media Limbah Pabrik Karet. Tesis Pasca Sarjana Biologi Universitas Andalas Padang. (Tidak dipublikasikan).
Peraturan Pemerintah No. 82. 2001. Pengelolaan Kualitas air dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta.
Das P., S. Chandra, J.K. Ayyappan, B.K.D. Jena. 2004. Acute toxicity of ammonia and its sub-lethal effects on selected haematological and enzymatic parameters of mrigal, cirrhinus mrigala
(Hamilton). Aquac.Re. 35(2): 134-1
Jensen F.B. (1λλ2)μ Influence of haemoglobin conformation, nitrite and eicosanoids on K+ transport across the carp red blood cell membrane. Journal of Experimental Biology, 171, 349–371.
Hallberg, G.R. 1989. Nitrate in groundwater in t he United States. In:
Nitrogen management and
Groundwater Protection. Elsevier, Amsterdam, pp. 35-74.
Fadil, M. S., Syaifullah, I. J. Zakaria, 2011. Kajian Beberapa Aspek Fisika Kimia Air dan Aspek Fisiologis Ikan yang Ditemukan Pada Aliran Buangan Pabrik Karet Di Sungai Batang Arau. Tesis pasca sarjana Biologi Universitas Andalas Padang.
Kottelat, M., Whitten, J. A., Wirjoatmodjo, S. & Kartikasari, S. N. 1996. Freshwater Fishes of Western Indonesia and Sulawesi. Jakarta: Periplus Edition.Ltd.
American Public Healt Association (APHA). 1995. Standard Method for Examination of Water and Wastewater, 23th Ed. Washington D.C. USA. Beutler, E. 1984. Red Cell Metabolism : Manual of Biochemical Method, 3. Ed., Grune & Stratton, Inc, 187p
Beutler, E. 1984. Red Cell Metabolism : Manual of Biochemical Method, 3. Ed., Grune & Stratton, Inc, 187p.
APHA, 1980. Standard Method for examination of Water and Waste, 12. Ed., Washington, DC : Join Editorial board.
Da Silva, M. N. P. And O. T. F. Da Costa. 2003. Effects of Nitrite on Hematological of Astronotus occellatus of The Amazon. J. INPA. Aqua. 1756: 35 – 45.
Sari, M. 2009. Pengendalian Limbah Cair di Pabrik Benang Karet. PT Industri Karet Nusantara Medan. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU Repository. Medan.
Mahida, V. N. 1981. Water Polution and Disposal of Wastewater on Land. Tata Mc. Graw-Hill. New Delhi.
Goldman, C. R. dan Horne A. J. 1983. Limnology. London: Mc-Graw Hill International Book Company
Moraes, G., I. M. Avilez, A. E. Altran and L. H. de Aguiar. 2001. Biochemical Effect of Environmental Nitrite in matrinxa (Brycon cephalus). University of Sao Carlos. Brazil
Jensen, F. B., N. A. Andersen and N. Heisler. 1987 Effects of nitrite exposure on blood respiratory properties, acidbase and electrolyte regulation in the carp (Cyprinus carpio). Journal of Comparative Physiology B, 157, 533– 541.
Gaino, E., A. Arillo dan P. Mensi. 1984. Involvement of the Gill Chloride Cells of Trout under Acute Nitrite intoxication. Comparative Biochemiestry and Physiology 77: 611-617 Stormer J., F.B. Jensen and J.C. Rankin. 1996. Uptake of nitrite, nitrate, and bromide in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss: effects on ionic balance. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 53, 1943–1950.
Stormer J., F.B. Jensen and J.C. Rankin. 1996. Uptake of nitrite, nitrate, and bromide in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss: effects on ionic balance.
Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 53, 1943–1950.
