BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sejak manusia pertama kali berkumpul disuatu tempat dan memanfaatkan api, merupakan awal terjadinya penurunan kualitas lingkungan hidup oleh manusia, masalah semakin serius akibat dampat dari
pertambahan
populasi
secara
signifikan
dan
meningkatnya
industrialiasi masyarakat. Penurunan kualitas lingkungan mungkin melalui perubahan-perubahan kimiawi, fisika dan biologis dalam lingkungan melalui modifikasi ataun perubahan terhadap sifat fisik dan prilaku biologis udara, air, tanah, makanan, dan limbah, karena dipengaruhi oleh pertanian, industri, dan kegiatan social manusia. Secara nyata bahwa kegiatan manusia akan terus berlanjut dan memerlukan jumlah bahan baka yang bertambah, bahan kimia industri, pupuk, pestisida dan produk lain yang tidak terhitung. Industri akan terus berlanjut menghasilkan limbah. Limbah gas akan sangat cepat terdistribusi ke udara (atmosfer) selanjutnya akan terlarutkan oleh bintik-bintik air dan terbawa kembali ke bumi bersama hujan. Sejarah mencatat pada awal revolsi pertanian telah menggunakan berbagai jenis bahan kimia yang begitu saja dibuang ke lingkungan. Demikian juga industri yang pada awalnya tanpa melalui pengolahan dibuang ke lingkungan merupakan penyebab cepat menurunnya kualitas lingkungan. Secara statistika terjadi peningkatan kematian burung dan ikan
1
akibat pemakaian pestisida yang berlebih , sehingga kemudian hari akan dapat meracuni manusia (Rachel Carson, 1962). Hal ini membangkitkan kesadaran manusia akan bahaya bahan kimia di lingkungan. Untuk itu diperlukan perlindungan terhadap lingkungan,yaitu penetapan batas minimal senyawa berbahaya yang diizinkan berada di lingkungan. Kesadaran ini melahirkan berbagai peraturan dan regulasi yang bertujuan untuk terciptanya lingkungan hidup yang sehat dan aman. Di Indonesia,penelitian penurunan kualitas lingkungan yang berdampak pada kesehatan masyarakat telah banyak dilakukan. Pada tahun 1996 masyarakat mas yarakat Semarang dihebohkan dengan hasil penelitian tentang kandungan logam berat (Pb, Cd, Hg dll) pada daging ayam broiler yang beredar di kota itu (Widianarko, 1997). Pagoray (2001) melaporkan tingginya kandungan Cd dan Hg di bantaran Kali Donan kawasan industry Cilacap. Pencegahan keracunan umumnya memerlukan perhitungan terhadap toxicity, hazard, risk , dan safety. safety. Masalah-masalah yang menantnag toksikologi lingkungan adalah tugas rumit dalam pencarian akibat dari pengaruh terhadap individu organism dalam lingkunagan dan sebaliknya pengaruh perubahan ekologis yang dialami oleh individu. Pendekatan terhadap tugas ini didasarkan pada hubungan timbale-balik secara structural dan fungsional yang ada diantara masing-masing individu. Dalam penelitian pengaruh toksikan pada ekologis diperlukan pengetahuan dasar mengenai mekanisme fase kerja toksikan pada organism, termasuk fase eksposisi, toksikenetik dan toksikodinamik dari toksikan pada organism target. Disamping itu diperlukan juga kemampuan mengevaluasi
2
hubungan antara factor lingkungan yang dapat mengubah tanggapan yang diamati dalam mahkluk hidup.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Perkembangan Awal Toksikologi
Sejak perkembangan peradaban manusia dalam mencari makanan, tentu telah mencoba beragam bahan baik nabati, hewani maupun mineral. Melalui pengalamannya manusia bisa mengenal makanan yang aman dan berbahaya. Dalam kontek ini kata makanan dikonotasikan kedalam bahan yang aman bagi tubuhnya jika disantap, bermanfaat serta diperlukan tubuh untuk menjalankan fungsinya. Sedangkan kata racun merupakan istilah untuk menjelaskan atau menggambarkan suatu bahan atau zat yang jelas berbahaya bagi tubuh manusia. Kata racun toxic adalah berasal dari bahasa Yunani yaitu dari akar kata tox, tox, yang artinya panah. Dimana panah pada saat itu digunakan sebagai senjata dalam peperangan, dan disetiap anak panah selalu terdapat racun. Didalam Papyrus Ebers Ebers (1552 SM) orang-orang mesir kuno telah memuat infomasi tentang ramuan untuk racun. Di India (500-600 SM) di dalam Charaka Samhita di Samhita di tulis bahwa perak, tembaga, emas , timbale dan lai-lain bersifat racun. Hipocrates (460-370 SM) yang dkenal sebagai bapak kedokteran dan seorang toksikolog, dia banyak menulis tentang
3
racun bisa ular dan penangkalnya. Ada juga Pendacious Dioscorides Dioscorides (50 M) dikenal sebagai bapak Meteria Medika, dalam bukunya dia mengelompokkan racun dari tanaman, hewan dan mineral. Hal ini membuktikan bahwa efek yang ditimbulkan oleh racun telah dikenal oleh manusia sejak awal perkembangan manusia. Namun evaluasi yang lebih serius terhadap usaha ini baru dimulai oleh Maimonides (1135-1204) dalam bukunya yang terkenal yaitu Racun yaitu Racun dan Antidotumnya. Antidotumnya . Pada abad 16, Paracelcius (Philippus Aureolus Theophratus Bombast von Hohenheim) yang hidup antara 1493-1541, seorang toksikolog besar yang menyatakan “ semua zat adalah racun dan tidak ada zat yang tidak beracaun, hanya dosis yang membuatnya menjadi tidak beracun”. beracun”. Pernyataan ini menjadi konsep dasar hubungan dosis reseptor dan indeks terapi yang berkembang kemudian hari. Matthieu Joseph Bonaventura Orfila
(1787-1853)
dikenal
sebagai
bapak
toksikologi
modern,
dia
mengembangkan hubungan sistematik antara suatu informasi kimia dan biologi tentang racun. Dia adalah orang pertama yang menjelaskan pentingnya analisis kimia guna membuktikan bahwa ada kaitan antara zat kimia dengan badan. Dia juga merancang metode untuk mendeteksi racun dan menunjukkan pentingnya analisis kimia sebagai bukti hukum pada kasus kematian akibat keracunan.
2.2 Pengertian Toksikologi dan Racun
Secara sederhana toksikologi dapat didefinisikan sebagai kajian tentang hakikat dan mekanisme efek berbahaya berbagai bahan kimia terhadap makhluk hidup dan system biologic lainnya. Toksikologi juga membahas penilaian
4
kuantitatif tentang besar kecilnya efek sehubungan dengan terpejannya makhluk hidup dengan racun. Apabila zat kimia dikatakan beracun (toxic) maka bisa diartikan sebagai zat yang berpotensial memberikan efek berbahaya terhadap mekanisme biologis tertentu pada suatu organism. Sifat racun dari suatu senyawa ditentukan oleh dosis, konsetrasi racun direseptor, tempat kerja, sifat zat tersebut, kondisi bioorganisme, paparan terhadap organism dan bentuk efek yang ditimbulkannya. Sedangkan toksisitas merupakan sifat relative dari suatu zat kimia dalam kemampuanya untuk menimbulkan efek berbahaya atau penyimpangan mekanisme biologi pada suatu organism.
2.3 Cakupan dan Subdisplin Toksikologi
Toksikologi sangat sangat luas cakupannya. Toksisitas menangani studi efek toksik di berbagai bidang, Lu (1995) mengelompokkan dalam empat bidang, yaitu : a. Bidang kedokteran untuk tujuan diagnostic, pencegahan dan terapeutik b. Bidang industry makanan sebagai zata tambahan baik langsung maupun tidak langsung c. Bidang pertanian sebagai pestisida zat pengatur pertumbuhan, zat tambahan pada makanan hewan. d. Bidang industri kimia sebagai pelarut komponen Loomis (1979) berdasarkan aplikasinya toksikologi dikelompokkan dalam tiga kelompok besar yaitu :
5
a. Toksikologi Lingkungan b. Toksikologi Ekonomi Ekonomi c. Toksikologi Forensik Dalam perkembangannya toksikologi mengalami perkembangan, sehingga dijumpai subdisplin ilmu selain tiga diatas, antara lain: toksikologi analis, toksikologi klnik, toksikologi kerja,toksikologi hukum, toksikologi mekanistik dan lain-lain.
2.4 Toksikologi Lingkungan
Sebelum lebih dalam membahas pengertian toksikologi lingkungan, sebaiknya terlebih dahulu kita menyamakan pandangan atau pengerttian apa yang dimaksud dengan pencemaran. Dalam bahasa sehari-hari pencemaran lingkungan dipahami sebagai suatu kejadian lingkungan yang tidak diinginkan, yang data menimbulkan gangguan atau kerusakan lingkungan yang mungkin dapat mengganggu kesehatan lingkungan bahkan kematian organism dalam ekosistem. Pencemaran terjadi pada saat senyawa yang dihasilkan dari kegiatan manusia dilepas ke lingkungan, menyebabkan perubahan yang buruk terhadap kekhasan fisik, kimia,biologis dan estetis. Menurut Undang-undang no 23 tahun 1997 tentang Pengelolan Lingkungan Hidup, yang dimaksud dengan pencemaran lingkungan hidup adalah : masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energy dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya.
6
Seperti yang diketahui , toksikologi adalah ilmu yang menetapkan batas aman dari bahan kimia (Caserett dan Doulls, 1995). Selain itu toksikologi juga mempelajari jenis kerusakan/cedera pada organisme yang diakibatkan oleh suatu materi substansi/energi, mempelajari racun, tidak saja efeknya, tetapi juga mekanisme terjadinya efek tersebut dan kerja kimia yang merugikan terhadap organisme. Toksikologi lingkungan adalah ilmu yang mempelajari racun kimia dan fisik yang dihasilkan dari suata kegiatan dan menimbulkan pencemaran lingkungan (Cassaret, 2000). Menurut Hodgson dan Levi (2000) pengetahuan yang mempelajari efek toksik yang ditimbulkan, dampak atau resiko keberadaan zat kimia terhadap organisme hidup. Toksikologi lingkungan umumnya dikelompokkan menjadi dua kelompok
kajian
yaitu
toksikologi
kesehatan
lingkungan
dan
ekotoksikologi. Toksikologi kesehatan lingkungan adalah melakukan telaah tentang efek samping zat kimia di lingkungan terhadap kesehatan manusia. Sedangkan ekotoksikologi memfokuskan diri pada telaah tentang efek pencemaran lingkungan pada ekosistem dan kosntitiennya seperti ikan, burung dan satwa lain l ain yang ada di lingkungan li ngkungan tersebut.
2.5 Sifat Alami Lingkungan
Secara alami terdapat berbagai macam senyawa kimia di alam yang berpotensi mempunyaiefek toksik. Keberadaan dari masing-masing senyawa tersebut umumnya tidak meninmbulkan resiko berbahaya bagi organism hidup, namun interaksi dari zat kimia tersebut terkadang menimbulkan resiko, seperti kabut fitokimia.
7
Kabut fitkokimia umumnya terbentuk di daerah kota dengan iklim panas dan kering penuh dengan polusi udara gas buangan mesin industri dan kendaraan bermotor. Pada temperatur normal gas Nitrogen dan Oksigen yang mengisi sebagian besar udara di atmosfer tidak bereaksi satu sama lain. Pada temperature tinggdi di dalam mesin kendaraan bermotor, mereka saling bereaksi membentuk Nitrogen Oksida (NO). Segera di atmosfer NO bereaksi dengan Oksigen membentuk NO2 suatu gas berwarna coklat kekuningan dengan bau yang tidak mengenakkan. Gas inilah yang menyebabkan kabut kecoklatan di daerah perkotaan. Kondisi iklim lingkungan memberi efek yang besar terhadap resiko dari toksisitas toksikan di lingkungan. Seperti disebutkan sebelumnya pada kabut fitokimia, dimana iklim dan radiasi sinar UV dari cahaya matahari merupakan faktor penentu. Namun disisi lain sinar UV diperlukan untuk mempercepat reaksi degradasi senyawa organik di alam dan juga sinar UV diperlukan untuk membunuh mikrobakteri patogen dan virus di alam bebas.
2.6 Persisten Zat Kimia di Lingkungan
Terdapat berbagai proses abiotik dan biotic di alam yang berfungsi menguraikan zat kimia di lingkungan. Banyak zat kimia yang pada awalnya berbahaya bagi lingkungan, namun melalui proses biotik dan abiotik ini terjadi penurunan resiko toksisitas-nya di lingkungan, karena melalui proses ini waktu paruh toksikan di lingkungan lingkungan menjadi singkat.
Tabel.1. Waktu Paruh Beberapa Zat Kimia Kontamin di Lingkungan
8
Secara umum persistensi dapat diartikan sebagai waktu tinggal zat kimia dalam lingkungan (tanah, air, udara) atau sebagai waktu paruh degradasi zat kimia di lingkungan (Tabel.1)
2.7 Senyawa Kimia Beracun
Toksisitas senyawa kimia didefinisikan sebagai kemampuan senyawa kimia mengakibatkan bahaya terhadap metabolism jaringan makhluk hidup. Racun yang berasal dari zat atau senyawa kimia dapat berada di dalam lingkungan secara alamiah atau yang sengaja dibuat oleh manusia. Harus diakui bahwa zat kimia beracun kebanyakan berasal dari aktivitas manusia dan meliputi berbagai aspek kehidupan. Senyawa kimia beracun juga dapat hadir di dalam lingkungan secara s ecara alamiah. Kehadiran zat kimia beracun alamiah di dalam lingkungan diasumsikan akan selalu konstan,kecuali ditambah oleh aktivitas manusia seperti penambahan logam beracun kedalam lingkungan oleh kegiatan-kegiatan industry dan kemajuan teknologi. Pengaruh kehadiran berbagai jenis zat kimia beracun tersebut di dalam lingkungan mungkin dapat diketahui dengan cepat,akan
9
tetapi pengaruh negatif pada umumnya baru diketahui setelah masuknya zat kimia tersebut dalam jangka waktu cukup lama. Kehadiran zat kimia beracun alamiah mungkin dapat semakin meningkat atau bahkan semakin menurun, tergantung kondisi lingkungan. Sebagai contoh, jumlah bakteri dan jamur yang mengkotaminasi makanan saat ini mungkin semakin berkurang sesuai dengan tersedianya peralatan yang dapat menjaga makanan terbebas dari bakteri dan jamur. Akan tetapi perkembangan dan kemajuan teknologi saat ini juga memungkinkan akan munculnya species baru yang atahan terhadap berbagai kondisi anti bakteri dan anti jamur baru yang sangat immun terhadap berbagai jenis kondisi dapat meningkatkan jumlah racun alamiah di dalam lingkungan. Beberapa senyawa kimia beracun alamiah dan pengaruh toksiknya terhadap makhluk hidup yang suda diidentifikasi seperti pada tabel 2. di bawah ini :
Tabel.2.Pengaruh Toksik Senyawa Kimia Beracun No
1
Pengaruh Toksik Jenis Racun
Kehadiran di dalam
Logam Pb, Hg,
Air, makanan dan debu
Inhibitor
As, Sb, Cu, Cr,
atmisfer
sel racun.
Sedikit do atmosfer
Iritasi pada paru-
Pasti
Diduga enzim,
Karsigonenik, Efekneurology.
Mn, Se, Ni.
2
Gas
CO,
NO2,
SO2, SO3.
3
4
paru dan mata
Alkaloid, peptide,
Pada sayuran,jumlah besar
protein sterol.
pada tumbuhan beracun
Bakteri toksin
Di
dalam
makanan
Efek toksik
Racun
terkontaminasi
10
5
Jamur toksin
Di
dalammakanan
Keracunan hati
Karsinogenik
Mutasi
Karsinogenik,
fermentasi
6
Radioaktif (bukan
Di dalam udara, air dan
senyawa)
makanan dlm jml kecil.
leukaemia.
2.8 Senyawa Beracun dan Lingkungan
Keracunan yang berasal dari zat atau senyawa kimia sudah dikenal sejak ratusan tahun lalu. Misalnya racun yang berasal dari bisa ular, gigitan serangga dan dari tanaman telah lama dikenal sehingga pengetahuan untuk menghindari keracunan atau masuknya racun kedalam tubuh telah menjadi bagian strategi dari makhluk hidup untuk bertahan hidup di dalam lingkungan. Study terhadap racun tanaman untuk bahan obat telah dikembangkan sejak abad ke-19, dan pada saat ini perhatian terhadap bahan kimia beracun ini selalu dihubungkan dengan fenomena polusi lingkungan dan toksikologi. Secara umum jumlah zat kimia yang terdapat di dalam lingkungan yang berasal berasal dari aktivitas manusia sangat sulit diketahui, namun dari berbagai sumber penggunaan diperkirakan bahwa lingkungan suatu saat akan penuh dengan racun yang berasal b erasal dari zat kimia seperti diilustrasikan pada tabel berikut :
Tabel. 3.Perkiraan Zat Kimia yang Diperkenalkan ke Lingkungan dari Berbagai Jenis Sumber
Pengguna zat kimia Zat
kimia
yang
sudah
Diperkirakan
Julmah
Tahun 1985
>5 juta
11
diketahui dan diidentifikasi
Tahun 1997
>7 juta
Tahun 2000
>13 juta
Zat kimia baru yang ditemukan setiap tahun
>600.000
Zat kimia baru yang diperdagangkan setiap tahun
>1.000
Jumlah pestisida yang diproduksi
>2.000
Jumlah obat yang dipergunakan
>5.000
Jumlah aditif makanan yang dipergunakan
>7.000
Jumlah zat kimia yang umum dipergunakan
>50.000
Jumlah polutan yang mencemari lingkungan
Tidak diketahui
2.9 Pengaruh Racun Zat Kimia
Setiap orang yang berhubungan dengan zat kimia harus membuat anggap sama seperti Paracelsus, yaitu bahwa semua zat kimia beracun apabila tidak ditangani dengan baik maka dengan sendirinya akan memberika efek racun dan potensi bahaya baha ya terhadap makhluk hidup dan lingkungannya. l ingkungannya. Masuknya racun ke ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui berbagai cara seperti melalui absirbsi, tertelan melalui mulut, terhirup dan lain-lain. Jalur utama bahan toksik untuk dapat masuk ke dalam tubuh manusia adalah melalui absorpsi, distribusi dan ekskresi pada paru-paru (pernapasan/inhalasi), kulit (topikal), pencernaan (ingesti) dan injeksi. Zat kimia yang terkontaminasi kepada makhluk hidup melalui fase-fase sebagai berikut : A. Absorpsi
Bahan toksik akan diserap oleh tubuh melalui paru-paru, kulit dan saluran pencernaan kemudian masuk ke dalam aliran darah dan sistem
12
kelenjar getah bening. Bahan toksik tersebut kemudian diangkut ke seluruh tubuh. Selain berbahaya tanpa diabsorbsi, bahan toksik tersebut tajam dan menyebabkan karat (korosif) yang bereaksi pada titik singgungnya. a. Via paru-paru Faktor yang berpengaruh pada absorpsi bahan toksik dalam sistem pernapasan adalah bentuk bahan misalnya gas dan uap; aeroso; dan ukuran partikel; zat yang terlarut dalam lemak dan air. Paru-paru dapat mengabsorbsi bahan toksik dalam jumlah besar karena area permukaan yang luas dan aliran darah yang cepat. b. Via Kulit Kulit terdiri dari tiga lapisan yaitu epidermis (lapisan terluar), dermis (lapisan tengah) dan hypodermis (lapisan paling dalam). Epidermis dan dermis berisi keringat, kantung minyak dan akar rambut. Bahan toksik paling banyak terabsorbsi melalui lapisan epidermis. Absorbsi bahan toksik melalui epidermis tergantung pada kondisi kulit, ketipisan kulit, kelarutannya dalam air dan aliran darah pada titik singgung. Akibat bahan toksik antara lain pengikisan atau pertukaran lemak pada kulit yang terekspos dengan bahan alkali atau asam dan pengurangan pertahanan epidermis. c. Via saluran pencernaan Absorbsi bahan toksik dapat terjadi di sepanjang saluran pencernaan (gastro-intestinal tract). Faktor yang mempengaruhi terjadinya absorbsi
13
adalah sifak kimia dan fisik bahan tersebut serta karakteristiknya seperti tingkat keasaman atau kebasaan. B. Distribusi
Setelah absorbsi bahan toksik terjadi, maka bahan tersebut didistribusikan ke seluruh tubuh melalui darah, kelanjar getah bening atau cairan tubuh yang lain oleh darah. Distribusi bahan beracun tersebut : Disimpan dalam tubuh pada hati, tulang dan lemak, dikeluarkan melalui feses, urine atau pernapasan , mengalami biotransformasi atau metabolisme dimana bentuk akhirnya lebih siap dikeluarkan C. Ekskresi
Ekskresi bahan toksik dapat terjadi melalui hembusan udara atau pernapasan, dan dari sekresi melalui keringat, air susu, feses dan urine. Toksikan dikeluarkan dalam bentuk asal, sebagai metabolit dan atau konjugat. a. Ekskresi urin Ginjal membuang toksikan dari tubuh dengan mekanisme yang serupa dengan mekanisme yang digunakan untuk membuang hasil akhir metabolisme faali, yaitu dengan filtrasi glomerulus, difusi tubuler dan sekresi tubuler. b. Ekskresi empedu Hati juga merupakan alat tubuh yang penting untuk ekskresi toksikan, terutama untuk senyawa yang polaritasnya tinggi (anion dan kation), konjugat yang terikat pada protein plasma, dan senyawa yang BM-nya lebih besar dari 300. Pada umumnya begitu senyawa ini berada dalam
14
emped, senyawa ini tidak akan diserap kembali ke dalam darah dan dikeluarkan lewat feses. Tetapi ada pengecualian, misalnya konugat glukuronoid yang dapat dihidrolisis oleh flora usus menjadi toksikan bebas yang diserap kembali. c. Paru-paru Zat yang berbentuk gas pada suhu badan terutama diekskresikan lewat paru-paru. Cairan yang mudah menguap juga dengan mudah keluar lewat udara ekspirasi. Cairan yang mudah larut misalnya kloroform dan halotan mungkin diekskresikan sangat lambat karena ditimbun dalam jaringan lemak dan karena terbatasnya volume ventilasi. Ekskresi toksikan melalui paru-paru terjadi karena difusi sederhana lewat membran sel. d. Jalur lain Saluran cerna bukan jalur utama ekskresi toksikan. Oleh karena lambung dan usus manusia masing-masing mesekresi kurang lebih tiga liter cairan setiap hari, maka beberapa toksikan dikeluarkan bersama cairan tersebut. Hal ini terjadi terutama lewat difusi sehingga lajunya bergantung pada pKa toksikan dan pH lambung dan usus. Ekskresi toksikan lewat air susu ibu (ASI), ditinjau dari sudut toksikologi amat penting karena lewat air susu ibu ini racun terbawa dari ibu kepada bayi yang disusuinya. Ekskresi ini terjadi melalui difusi sederhana. Oleh karena itu seorang ibu yang sedang menyusui harus berhati-hati dalam hal makanan terutama kalau sedang mengkonsumsi obat. Racun yang berasal dari zat kimia umumnya mempunyai pengaruh lokal dan sistematik. Pengaruh lokal adalah pengaruh zat kimia secara lokal (daerah
15
tertentu) yang diakibatkan oleh adanya kontak langsung zat kimia dengan objek (bagian tubuh makhluk hidup),misalnya kebakaran kulit oleh kehadiran asam kuat atau basa kuat. Sedangkan pengaruh sistemik adalah pengaruh yang diakibatkan oleh zat kimia yang menyebar ke berbagai bagian tubuh maikhluk hidup yang disebabkan oleh absorbsi zat kimia ke dalam bagian tubuh, misalnya pengaruh keracunan yang disebabkan oleh masuknya merkuri atau timbale ke dalam tubuh yang dapat mempengaruhi berbagai jenis target di dalam tubuh makhluk hidup dan manusia. Pengaruh
sistematik
dapat
berupa
pengaruh
akut
dan
pengaruh
kronik. Pengaruh kronik. Pengaruh akut adalah akut adalah keracunan yng berlangsung sangat cepat oleh kehadiran zat kimia di dalam tubuh makhluk hidup, sedangkan pengaruh kronik adalah adalah keracunan yang berlangsung sangat lambat oleh kehadirn zat kimia di dalam tubuh makhluk hidup dan pengaruh ini baru diketahui setelah dalam jangka waktu yang cukup lama. Pengaruh akut sangat mudah mudah dikenali karena kehadiran zat kima ke dalam tubuh akan langsung memberikan dampak negative berupa luka, terbakar, sakit, atau gejala lainnya yang berlangsung sangat cepat. Akan tetapi pengaruh kronik sangat sulit untuk dikenali karena berlangsungnya lambat, yaitu meembutuhkan waktu yang lamamulai dari masuknya zat kedalam tubuh sampai terjadinya gejala penyakit dan sakit yang diakibatkan oleh racun tersebut. Sebagai
contoh, contoh,
pengaruh sistematik
akut
dapat dapat
dilihat
melalui
perbandingan pengaruh beberapa zat kimia yang masuk ke dalam tubuh manusia,yaitu masuknya sianida ke dalamtubuh dapat mengakibatkan kematian hanya beberap detik saja, masuknya gas CO pada konsentrasi tertentu akan dapat
16
mengakibatkan kematian dalam beberapa menit. Sedangkan Sedangkan kehadiran zat kimia lain seperti parathion ke dalam tubuh akan dapat mrngakibatkan kematian setelah beberapa jam, sementaran konsumsi thalium akan mengakibatkan kematian setelah beberapa hari. Keracunan sistematik yang akut dapat juga tidak diprngsruhi fatal terhadap makhluk hidup karena hanya memberikan luka pada bagian organ tubuh. Selain jenis zat kimia, pengaruh akut zat kmia ini juga sangat berhubungan dengan konsentrasi zat kimia yang masuk ke dalam tubuh sehingga pada dosis yang aman maka makhluk hidup akan terhindar dari keracunan, sementara pada dosis diluar ambang batas akan mengakibatkan efek racun.
2.10 Ukuran Toksisitas Zat Kimia
Untuk menyatakan ukuran daya racun suatu zat kimia, maka perlu diketahui ukuran-ukuran toksisitas untuk zat kimia. Saecara internasional, ukuran toksisita zat kimia dapat dinyatakan dalam berbagai cara seperti lethal dose 50 % (LOD50), fatal dose, letal oral dose 50% (LOD 50) , dan threshold limit
values (TLV). Untuk memberi gambaran tentang
pengukuran toksisitas zat kimia maka berikut ini dijelaskan secara seca ra singkat ukuran toksisitas zat kimia dan cara penentuannya. A. Lethal Dose 50% (LD 50) Lethal dose 50% (LD 50) yaitu disis zat kimia yang akan membunuh sebanyak 50% dari populasi yang dapat kontak langsung langsung dengan zatb kimia yang dicobakan. Ukuran LD 50 adalah berdasarkan berat tubuh dan dinyatakan dalm bentuk unit mg/kg (milligram racun per kilogram berat badan makhluk hidup). Beberapa kelemahan dari ukuran LD 50 adalah
17
ditemukan kenyataan bahwa besar LD 50 masih tergantung pada jenis species makhluk hidup yang menjadi objek percobaan. Dengan demikian ukuran LD50 untuk tikus akan berbeda dari ukuran LD 50 untuk kelinci atau binatang pengerat yang lainnya. Namun demikian ukuran LD 50 digunakan sebagai perbandingan umum tentang potensi racun yang dimiliki oleh zat z at kimia terhadap makhluk hidup sehingga manusia dapat menghindarkan bahaya yang disebabkan oleh daya racun yang dimiliki oleh zat kimia. Ukuran LD 50 dapat juga disebut sebagai LD50 rendah atau LD50 tinggi, yaitu berbagai untuk menggambarkan potensi rendah dan tingginya daya racun suatu zat kimia di dalam tubuh makhluk hidup, sehingga informasi LD 50 yang dimiliki zat kimia tersebut. Beberapa contoh LD50 dari beberapa senyawa kimia yang sering ditemukan di dalam lingkungan diperlihatkan pada tabel berikut : Tabel.4. Besaran LD 50 Beberapa Senyawa Kimia Terhadap Makhluk Hidup
LD50 (mg/kg)
Nama senyawa alamiah
Nama senyawa sintetik
>10.000.000
Gula pasir
-
1000
Garam, etanol, phyretrin
Malathion,
glyphospate,
aspirin 100
Kafein
DDT, codeine, paracetamol
1
Nikotin
Strychnine
10-2
Bisa ular
-
10-5
Tetanus
-
Penentuan LD50 dapat dilakukan dengan membuat perlakuan terhadap sekelompok hewan percobaan seperti tikus, kelinci dan hewan lain dengan
18
memberikan dosis zat kimia bervariasi (perkalian) misalnya 1x, 2x, 4x, 8x dan seterusnya 9mg zat kimia per kg berat badan), dan sebagai control dibuat sekelompok hewan yang tidak diberikan zat kimia. B. Dosis Fatal Dosis fatal (fatal dose) adalah jumlah zat kimia (mg) yang diperkirkirakan akan dapat membunuh satu species,misalnya tikus, kelinci, hewan atau manusia. Dosis fatal dibuat berdasarkan jenis species dan individu makhluk hidup dengan melihat kenyataan bahwa masing-masing makhluk hidup akan memiliki system fisiologi yang berbeda terhadap racun zat kimia, sehingga penentuan ukuran toksisitas zat kimia juga sulit dibuat akurat. Kenyataan menunjukkan bahwa beberapa species makhluk hidup akan memberikan respon bervariasi terhadap zat kimia, yaitu ada makhluk hidup yang sensitive terhadap zat kimia tertentu dan ada juga makhluk hidup yang memiliki kekebalan terhadap zat kimia yang sama, bahkan zat kimia tersebut tidak memberikan efek pada system fisiologi tubuhnya. C. Lethal Oral Dose (LOD50) LOD50 adalah toksisitas zat kimia dapat juga diukur dengan cara memberikan zat kimia melalui oral kepada makhluk hidup. Pengukuran toksisitas secara LOD50 hampir sama dengan LD 50, bedanya adalah dalam hal masuknya zat kimia tersebut kedalam tubuh makhluk hidup melalui mulut. Besarnya LD 50 dan LOD50 pada species makhluk hidup dapat dibandingkan sehingga ukuran LOD 50 yang diperoleh pada makhluk hidup tertentu langsung dianggap sebagai LD 50, dan berlaku sebaliknya. Ukuran
19
LD50 dan LOD50 zat kimia tertentu terhadap makhluk hidup juga dapat bervariasi dalam species yang sama atau species yang berbeda.
Tabel. 5. Ukuran Toksisitas Beberapa Senyawa Kimia Berdasarkan LD 50 dan Dosis Fatal
Tingkat toksisitas
LDD50
Dosis Fatal
Contoh Senyawa
6 (super beracun)
<5 mg/kg
Few drops
Sianida
5 (sangat sangat
5-50 mg/kg
0.3 – 0.3 – 3.0 3.0 g
Timbale
4 (sangat bercun)
50-500 mg/kg
3 – 30 30 g
Phenol
3 (beracun)
500-5000 mg/kg
30 – 30 – 300 300 g
Methanol
2 (sedikit beracun)
5-15 g/kg
>300 g
Ethanol
>15 g/kg
>1 kg
Foods
beracun)
1 (tidak beracun)
D. Threshold Limit Values (TLV) TLV adalah ukuran rata-rata maksimum kadar (ppm) senyawa kimia yang aman dari keracunan zat kimia di atmosfer yang dapat masuk kedalam tubuh manusia selama 8 jam berturut-turut dalam satu hari kerja. Dalam hal ini
20
diperoleh kepastian bahwa dengan harga TLV zat kimia tertentu bahwa setiap orang yang bekerja selam 8 jam dalam sehari dan berhubungan dengan zat kimia tersebut diharapkan tidak akan menderita suatu penyakit, dengan kata lain pekerja kesehatannya akan aman bila berhubungan dengan zat kimia tersebut. Pengukuran TLV biasanya dilakukan di lingkungan kerja industry, akan tetapi pengukuran ini juga dapat diterapkan terhadap kondisi lingkungan. American Conference of Governmental Industrial Hygeniests (ACGIH) membagi TLV berdasarkan lingkungan kerja seperti berikut :
a.
Threshold Limit Value-Time Weighted Average (TLV-TWA) Yaitu, konsentrasi yang aman diperbolehkan untuk dihirup pekerja selama 8 jam berturut-turut selama seminggu atau 40 jam selama satu minggu.
b.
Threshold Limit Value-Ceiling (TLV-C) Yaitu konsentrasi zat kimia tertentu yang tidak dapat melebihi pada langitlangit, dan dibuat sebagai batas absolute yang aman bagi pekerja di dalam ruangan .
c.
Threshold Limit Value-Short-Term Exposure Limit (TLV-STEL) Yaitu konsentrasi zat kimia maksimum yang diperbolehkan dihirupoleh pekerja dalam jangka waktu sangat singkat 15 menit berturut-turut selama satu hari, dimana setiap pekerja tidak akan mengalami bahayanya seperti iritasi, luka atau pingsan oleh zat kimia tersebut.
E. Ukuran Toksisitas Lain pada MSDS
21
Ukuran toksisitas zat lain yang harus disertakan pada material safety data sheet (MSDS) oleh pabrik kimia yang diperdagangkan adalah : a.
Lethal Consentration 50 (LC 50) Yaitu konsentrasi zat kimia di udara berdasarkan percobaan laboratorium yang diduga akan membunuh 50% hewan percobaan bila dihirup pada jangka waktu periode tertentu.
b.
Lethal Consentration Low (LC
LO)
Yaitu menyatakan konsentrasi terrendah zat kimia di udara yang dapat membunuh manusia atau binatang bila dihirup selama periode tertentu, misalnya 24 sebagai senywa akut atau lebih sebagai subakut dan kronik. c.
Toxic Consentration Low (TC LO) Yaitu konsentrasi terrendah zat kimia tertentu di udara yang dapat dijangkau oleh manusia dan binatang yang dapat menimbulkan efek racun atau dapat mengakibatkan tumor pada manusia dan hewan.
d.
Toxic Dose Low (TD LO) Yaitu dosis tereandah senyawa kimia tertentu yang masuk ke dalam tubuh manusia atau hewan pada jangka waktu tertentu akan memberikan efek racun atau menimbulkan tumor dan menggangguketurunan pada manusia dan hewan. F. Pengaruh Toksisitas Sistemik Kronik
Pengaruh toksisitas sistematik kronik adalah pengaruh racun yang diakibatkan oleh kehadiran zat kimia dalam jumlah kecil dalam jangka waktu yang cukup lama. Gejala yang ditimbulkan dari racun yang bersifat kronik ini baru timbul setelah berlangsung dalam jangka waktu yang relative lama. Misalnya
22
beberapa tahun setelah kontak atau mengkonsumsi zat kimia tersebut, sehingga sering kali dalam diagnosisnya nama zat kimia yang menjadi penyebabnya sulit ditelusuri. Beberapa senyawa yang mempunyai efek kronik digolongkan sebagai senyawa karsinogenik, mutagenic, teratogenik dan sensitisers. 1. Karsinogenik Karsinogenik adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan penyakit kanker. Senyawa Senyawa karsinogenik diklasifikasikan sebagai berikut : 1.1.Karsinogenik Tipe I Yaitu senyawa kimia yang sudah pasti diketahui menyebabkan kanker pada manusia, misalnya asbestos, senyawa aromatis. 1.2.Karsinogenik Tipe II, Yaitu senyawa kimia yang diketahui sudah pasti menyebabkan kanker kepada hewan dan diduga akan mengakibatkan kanker pada manusia, misalnya formaldehida. 1.3.Karsinogenik Tipe III Yaitu senyawa kimia yang perlu dipertimbangkan dan diduga memiliki potensi akan mengakibatkan kanker akan tetapi belum cukup data untuk meyakinkannya,misalnya kloroform. 2. Mutagenic Mutagenic adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan perubahan kimia bahan genetic (DNA) di dalaminti sel (nucleus). Efek mutagenic mungkin tidak atau belum nyata terlihat kepada individu yang terkena senyawa mutagenic tersebut, akan tetapi perubahan DNA (mutasi) akan dapat
23
mengakibatkan pengaruh terhadap generasi berikutnya, misalnya terjadinya cacat lahir atau penyakit genetic lainnya pada keturunan pertama atau generasi berikutnya. 3.
Terotogenik Terotogenik adalah senyawa kimia yang dapat merusak janin yang
mengakibatkan kelainan (cacat lahir). Beberapa senyawa yang diduga memiliki efek teratogenik di dalam lingkungan diantaranya adalah senyawa dioksin yang dihasilkan dari pembakaran sampah, senyawa organic merkuri yang terbentuk dari limbah merkuri, dan karbon monoksida yang yang dihasilkan dari mesin industry dan kenderaan bermotor.
4.
Sensitizer Sensitizer adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan alergi terhadap
individu tertentu namun keberadaan senyawa itu ditoleransi oleh sebagian besar populasi di dalamlingkungannya. dalamlingkungannya. Contoh dari efek sensitizer adalah terjadinya gejala berupa gatal-gatal, asma, sakit kepala, atau bahkan ada yang pingsanoleh kehadiran senyawa penisilin atau racun di dalam tubuh. Beberapa senyawa lain yang dapat dikategorikan sebagai senyawa sensitizer adalah formaldehida (HCHO) yang terdapat di dalam plastic, kertas dan lem. Senyawa lain seperti isosianat yang terdapat di dalam cat, pelingkut dan produk busa plastic juga dikategorikan sebagai senyawa sensitizer. G. Identifikasi Senyawa Beracun
24
Beberapa cara yang dilakukan untuk mengidentifikasi zat beracun dan karsinogenik adalah melalui struktur kimia. Harus diakui bahwa sangat sulit untuk memastikan apakah suatu senyawa kimia bersifat racun, karsinogenik atau bahkan tidak memberika efek. Ada pedoman umum yang dibuat melalui pengelompokan zat kimia sebagai berikut : 1. Senyawa Beracun Akut Yaitu hampir semua senyawa halogen beracun seperti brom,klor, flor dan iodium. Senyawa sianida dan nitril (golongan – CN) CN) bersifat racun aktif seperti hydrogen sianida, hydrogen sulfide, dan nitrogen dioksida bersifat racun akut.
2. Senyawa Beracun Kronis Yaitu hampir semua logam berat seperti arsen, cadmium, merkuri diketahui bersifat racun kronis. Golongan Golongan senyawa lain seperti vynil klorida, dan asbestos asbestos bersifat racun kronis. 3. Senyawa Karsinogen Yaitu hampir semua senyawa alkil seperti alfa-halo-eter, sulfonat, epoksida, elektrofil alkena dan alkuna, semua senyawa organohalogen, hidrazin, N-nitroso, amina aromatic, hidrokarbon aromatic, dan banyak senyawa alamiah.
25
BAB III KESIMPULAN
Toksikologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari efek merugikan dari bahan kimia terhadap organisme hidup.Setiap orang yang berhubungan dengan zat kimia harus membuat anggap sama seperti Paracelsus, yaitu bahwa semua zat kimia beracun apabila tidak ditangani dengan baik maka dengan sendirinya akan memberikan efek racun dan potensi bahaya terhadap makhluk hidup dan lingkungannya. Toksikologi berkembang menjadi berbagai macam bidang ilmu, salah satunya yaitu toksikologi lingkungan. Toksikologi lingkungan
26
adalah pengetahuan yang mempelajari efek toksik yang ditimbulkan, dampak atau resiko keberadaan zat kimia terhadap organisme hidup dan lingkungannya.
Setiap zat alami yang ada di bumi bisa berakibat menjadi racun karena reaksi yang terjadi antara zat yang satu dengan yang lain. Masuknya racun ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui berbagai cara seperti melalui absorrbsi, tertelan melalui mulut, terhirup dan lainlain. Jalur utama bahan toksik untuk dapat masuk ke dalam tubuh manusia adalah
melalui
absorpsi,
distribusi
dan
ekskresi
pada
paru-paru
(pernapasan/inhalasi), kulit (topikal), pencernaan (ingesti) dan injeksi. Racun yang berasal dari zat kimia umumnya mempunyai pengaruh lokal dan sistematik. s istematik. Pengaruh lokal lokal adalah adalah pengaruh zat kimia secara lokal (daerah tertentu) yang diakibatkan oleh adanya kontak langsung zat kimia dengan objek (bagian tubuh makhluk hidup),misalnya kebakaran kulit oleh kehadiran asam kuat atau basa kuat. Sedangkan pengaruh sistematik adalah pengaruh yang diakibatkan oleh zat kimia yang menyebar ke berbagai bagian tubuh makhluk hidup yang disebabkan oleh absorbsi zat kimia ke dalam bagian tubuh, misalnya pengaruh keracunan yang disebabkan oleh masuknya merkuri atau timbale ke dalam tubuh yang dapat mempengaruhi berbagai jenis target di dalam tubuh makhluk hidup dan manusia. Untuk menyatakan ukuran daya racun suatu zat kimia, maka perlu diketahui ukuran-ukuran toksisitas untuk zat kimia. Saecara internasional, ukuran toksisita zat kimia dapat dinyatakan dalam berbagai cara seperti
27
lethal dose 50 % (LOD50), fatal dose, letal oral dose 50% (LOD 50) , dan threshold limit values (TLV). Pengaruh toksisitas sistematik kronik adalah pengaruh racun yang diakibatkan oleh kehadiran zat kimia dalam jumlah kecil dalam jangka waktu yang cukup lama. Gejala yang ditimbulkan dari racun yang bersifat kronik ini baru timbul setelah berlangsung dalam jangka waktu yang relative lama. Misalnya beberapa tahun setelah kontak atau mengkonsumsi zat kimia tersebut, sehingga sering kali dalam diagnosisnya nama zat kimia yang menjadi penyebabnya sulit ditelusuri. Beberapa senyawa yang mempunyai efek kronik digolongkan sebagai senyawa karsinogenik, mutagenic, teratigenik dan sensitisers.
DAFTAR PUSTAKA
Hodgson, E and Levi, P.E,(2000), “A Textbook of Modern Toxicology”, Toxicology ”, 2scEd., Mc Graw Hill Co, Singapore,p.389-430 Loomis, T.A, 1978, Toksikologi Dasar , Donatus, A.(terj) IKIP Semarang Pres, Semarang Lu, F.C., 1995, Toksikologi Dasar,Asas, Organ Sasaran, dan Penilaian Resiko,Nugroho Resiko,Nugroho E.(terj),UI Press, Jakarta Pagoray,H. (2001),” Kandungan Merkuri dan Kadmium Sepanjang Kali Donan Kawasan Industri Cilacap”, Cilacap”, Frontir http://adhienbinongko.blogspot.com/2012/05/makalah-toksikologi.html tanggal 22 November 2013
diakses
28
http://bhupalaka.files.wordpress.com/2009/10/kesling-toksling.pdf diakses tanggal 25 Nov 2013 http://eprints.undip.ac.id/896/1/KULIAH_PENCEMARAN_Lingk.pdf tanggal 25 Nov 2013
diakses
http://fadhilhayat.wordpress.com/2010/10/19/faktor-risiko-terhadap-toksisitas/ diakses tanggal 25 Nov 2013 http://hiperkes.wordpress.com/2008/03/29/toksikologi-industri/ diakses tanggal25 Nov 2013 http://idtesis.com/perubahan-kandungan-logam-berat-yang-terdapat-pada-keranganadara-granosa diakses tanggal 23 November 2013 http://kimiaunipa.blogspot.com/2010/11/kandungan-senyawa-kimia-ujitoksisitas.html diakses tanggal 25 Nov 2013 http://lansida.blogspot.com/2011/06/cara-uji-toksisitas-akut-produk-obat.html diakses tanggal 25 Nov 2013 http://muklis-chemicalengineer.blogspot.com/2011/01/9-senyawa-kimia-yangsangat-berbahaya.html diakses tanggal 25 Nov 2013 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-aplikasi/bahan-kimia-beracundan-berbahaya/peraturan-keselamatan-dan-kesehatan-kerja/ diakses tanggal25 Nov 2013 http://www.modelmuda.com/index.php?option=com_k2&view=item&id=119:kan dungan-senyawa-kimia-beracun&Itemid=6 diakses tanggal 25 Nov 2013 http://www.smallcrab.com/makanan-dan-gizi/437-zat-zat-kimia-beracun-yangsering-dimakan-manusia diakses tanggal 25 Nov 2013 Widiarnako, B.,(1997), “ Pencemaran Lingkungan Mengancam Keamanan Pangan” Pangan” Bandung
29
