UJI TOKSISITAS AKUT PENGARUH PEMAPARAN LOGAM BERAT KROM
Daphnia sp dan Artemia sp) sp) TERHADAP MORTALITAS ZOOPLANKTON ( Daphnia Mauludan, Rizki M, Cita Sacita Dewi, Heru Prayogo, Lutfi Wulandari Program Studi Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Padjadjaran Email :
[email protected]
ABSTRAK
Toksisitas Toksisitas merupakan kemampuan suatu molekul atau senyawa kimia yang dapat menimbulkan kerusakan dibagian luar maupun dalam tubuh, atas dasar tersebut maka dilakukan uji toksisitas akut untuk mengetahui batas konsentrasi aman LC50-8h dengan hewan uji golongan zooplankton (Daphnia sp dan Artemia sp). Dari praktikum yang dilakukan dengan berbagai konsentrasi Kromium konsentrasi Kromium (Cr) didapatkan kromium dengan kromium dengan konsentrasi sebesar 2884.03 ppm mampu mematikan 50% populasi populasi Daphnia populasi Artemia sp. Daphnia sp dan sp dan 1.48 ppm untuk mematikan 50% populasi Artemia sp . Konsentrasi tersebut diolah dengan metode Hubbert metode Hubbert melalui sistem regresi. Tingkat mortalitas pada hewan uji Daphnia uji Daphnia sp sebanyak sp sebanyak 23 ekor dengan nilai persentase 76.67% dan pada hewan uji Artemia sp sebanyak sp sebanyak 28 ekor dengan nilai persentase 93.33% selama jangka waktu dedah 8 jam. : Akut, Konsentrasi, LC 50 Kata Kunci : Akut, 50-8h, Mortalitas, Toksisitas ABSTRACT
Toxicity is the ability of a molecule or chemical compound that can caused damage to the outside as well as inside the body, on the basis of the acute toxicity test to determine a safe concentration limit LC50-8h with the group of test animals zooplankton (Daphnia and Artemia sp). Of practicum conducted with various concentrations of chromium (Cr) obtained with a concentration of chromium 2884.03 ppm can kill 50% of the population of Daphnia sp and 1:48 ppm to kill 50% of the population of Artemia sp. Concentrations were processed by the method of Hubbert through regression system. The mortality rate in animal Daphnia sp many as 23 tails with a value of 76.67% and the percentage of test animals Artemia sp tail with a value of as much as 28 percentage 93.33% over a period of 8 hours uncovered. Keyword : Acute, Concentration, LC 50 50-8h, Mortality, Toxicity
1
mengandung Kromium sekitar 100mg/kg
PENDAHULUAN
(Moore,1991). Toksisitas
Kromium (Cr) termaksud unsur yang jarang
Toksisitas merupakan kemampuan suatu molekul atau senyawa kimia yang dapat menimbulkan kerusakan pada bagian yang peka didalam maupun dibagian luar tubuh mahluk
hidup
(Durham,
1975).
Suatu
senyawa kimia dapat dikatakan sebagai racun
jika
senyawa
tersebut
dapat
menimbulkan efek yang merusak. Efek yang ditimbulkan sangat tergantung dengan kadar racun
(toksin)
yang
diberikan
dengan
dilakukan pengukuran besarnya kadar atau konsentrasi bahan yang dapat menimbulkan pengaruh pada organisme uji (Loomis, 1978;
ditemukan pada perairan alami Kromium yang ditemukan diperairan adalah Kromium 3+
trivalent (Cr ) dan Kromium heksavalen 6+
(Cr ); namun, perairan yang memiliki pH lebih dari 5, Kromium trivalent tidak ditemukan. Kromium
trivalent
biasanya
tidak ditemukan pada perairan
tawar,
sedangkan pada perairan laut sekitar 50%. Kromium merupakan Kromium trivalent ( McNeely et al., 1979). Dengan laporan ini diharapkan dapat diketahui nilai konsentrasi berbahaya
yang
dapat
menyebabkan
mortalitas zooplankton.
Ambara, 2007). Uji toksisitas dilakukan untuk mendapatkan
Hewan Uji
informasi atau data tentang toksisitas suatu
Hewan uji yang digunakan pada praktikum
bahan (kimia) pada hewan uji. Secara umum
ini adalah Daphnia sp dan Artemia sp yang
uji toksisitas dapat dikelompokkan menjadi
masing-masing
uji toksisitas jangka pendek/akut, dan uji
ekor. Artemia sp hidup planktonik di
toksisitas jangka panjang.
perairan yang berkadar garam tinggi (antara
Logam berat seperti Pb, Hg, Cu, Cr dan Fe
15-300 per mil). Suhu yang berkisar antara
merupakan logam yang bersifat toksik bagi
25-300C, oksigen terlarut sekitar 3 mg/L,
perairan. Kromium adalah sebuah unsur
dan pH antara 7,3 – 8,4. Sebagai plankton, A.
kimia dalam tabel periodik yang memiliki
salina Leach. tidak dapat mempertahankan
lambang Cr dengan nomor atom 24 dan
diri terhadap musuh-musuhnya, karena tidak
masa atom 51.9961 gr/mol. Titik lebur dan
mempunyai
titik didih Kromium masing-masing adalah
mempertahankan diri. Satu-satunya kondisi
1907
0
C
dan
2671
0
C.
Kerak
bumi
digunakan
cara
maupun
sebanyak
alat
10
untuk
yang menguntungkan dari alam adalah lingkungan hidup yang berkadar garam 2
tinggi,
karena
pada
kondisi
tersebut
pemangsanya pada umumnya sudah tidak dapat hidup lagi (Mudjiman, 1995). Artemia sp salina Leach. merupakan salah satu komponen penyusun ekosistem laut yang
keberadaan
sangat
penting
untuk
perputaran energi dalam rantai makanan, selain itu A. salina Leach. juga dapat digunakan dalam uji laboratorium untuk mendeteksi toksisitas suatu senyawa dari ekstrak tumbuhan (Kanwar, 2007).
. Gambar 2. Daphnia sp. (http://planktonologiunpad.wordpress.com/2013/04/2 1/mengenal-lebih-dekat- Daphnia sp-sp/)
DATA DAN PENDEKATAN ( Matherials and M ethod ) Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilakukan selama satu hari dengan parameter waktu pemaran 24 jam yaitu Rabu, tanggal 15 Oktober 2014 di Laboratorium Perairan, Gambar 1. Artemia sp salina Leach. (Abatzopoulos et al., 1996 )
yang hidup di perairan tawar, sering juga disebut sebagai kutu air disebut demikian cara
bergerak
yang
unik
dari
organisme ini di dalam air. Ada terdapat banyak spesies (kurang lebih 400 spesies) dari Daphniidae dan distribusinya sangat luas. Daphnia sp juga bersifat planktonik diperairan, Daphnia sp ini juga merupakan penyalur energy diperairan dari fitoplankton ke konsumen tingkat lanjut.
Fakultas
Sumberdaya
Perikanan
dan
Ilmu
Kelautan. Universitas Padjajaran.
Daphnia sp adalah krustasea berukuran kecil
karena
Manajemen
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah botol vial 20 mL sebagai wadah untuk pengujian, micropippet sebagai alat untuk mengambil bahan toksik uji dalam konsentrasi yang telah ditentukan, pipet tetes digunakan untuk mengambil hewan uji, gelas ukur 5 mL untuk menghitung volume air medium yang digunakan, Beaker Glass 250 mL untuk menampung hewan uji sebelum
dimasukkan
ke
dalam
wadah
pengujian, dan kaca pembesar serta Hand 3
Counter
untuk
membantu
proses
masing wadah uji sebanyak 10 ml air tawar
pengamatan.
dan pada botol vial dimasukkan larva
Bahan praktikum yang digunakan adalah
Daphnia sp dengan 3 kali pengulangan
Artemia sp, dan Daphnia sp sebagai hewan
masing-masing
yang akan diujikan. Timbal (Pb), Merkuri
selanjutnya botol vial diberi label untuk
(Hg), Tembaga (Cu), Besi (Fe), dan Krom
memudahkan
(Cr) sebagai bahan toksik uji.
Pengamatan Mortalitas dilakukan selama 24
sebanyak
dalam
10
ekor,
pengamatan.
jam dengan selang pengamatan 15 menit, 30
Metode dan Prosedur Percobaan
Metode yang digunakan dalam praktikum
menit, 1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jam, 16 jam
ini
uji
dan 24 jam dengan cara menghitung jumlah
toksisitas Uji Toksisitas Akut terhadap larva
larva yang mati selama rentang waktu
Artemia sp dan Daphnia sp dimodifikasi
tersebut.
adalah
menggunakan
metode
dari prosedur yang dilakukan oleh Meyer
2. Metode Hubbert
et.al. (1982) dan juga menggunakan metode
Data Analisis data yang digunakan untuk
Hubbert.
dalam
menentukan nilai LC50-24 jam adalah
percobaan dianalisis berdasarkan Software
Analisis Probit yang mengacu pada Hubert
Epa Probit Analysis Program Used for
(1979) yaitu sebagai berikut :
Calculating LC/EC Value 1.5.
Hubungan nilai logaritma konsentrasi bahan
Data
yang
diperoleh
toksik uji dan nilai Probit dari persentase
1. Metode Uji Toksisitas
Uji toksisitas bertujuan untuk mendapatkan
mortalitas hewan uji merupakan fungsi
toksisitas yang mematikan (letal toxicity)
linear Y = a + bx. Nilai LC50-24 diperoleh
yang bersifat akut. Dalam percobaan uji
dari 10 ekor larva Artemia sp/ Daphnia sp.
toksisitas ini dilakukan 6 botol wadah vial
Larutan Stock Bahan Uji anti log m, dimana
yang berukuran 20 ml. Tingkat pengenceran
m merupakan logaritma konsentrasi bahan
pada
toksik pada
Krom
pendahuluan
(Cr) adalah
dalam sebesar
percobaan 0
mg/l
(kontrol). Kedalaman masing-masing wadah uji sebanyak 10 ml air laut dan pada botol vial dimasukkan larva Artemia sp dengan 3
Y = 5, yaitu nilai Probit 50% hewan uji, sehingga persamaan regresi menjadi : m=
–
kali pengulangan masing-masing sebanyak 10 ekor, begitupun sebaliknya masing4
Dengan nilai a dan b diperoleh berdasarkan
m=
–
persamaan sebagai berikut : b = ∑ XY – 1/ n (∑ X ∑Y) ∑ X2 – 1/ n (∑ X)2 ..……………….. (1) a = 1/ n (∑Y – b ∑ X) ………………….(2) Persamaan regresi = Y = a + bx LC50-24 jam = anti log m, dimana :
…………..……….(3)
Keterangan : Y
: Nilai Probit Mortalitas
X
: Logaritma konsentrasi bahan uji
n
: banyaknya perlakuan
a
: konstanta
b
: slope/ kemiringan
m
: nilai X pada Y = 5
LC50-24 jam : anti log m
HASIL DAN DISKUSI
bahan toksik Krom (Cr) dengan konsentrasi
Hasil
0 ppm (kontrol), diperoleh data mortalitas
Berdasarkan hasil pengamatan dengan Uji
pada hewan uji Daphnia sp. dan Artemia sp.
Toksisitas LC50-8H dengan menggunakan
sebagai berikut :
Tabel 1. Data Pengamatan Mortalitas Hewan Uji Krom Konsentrasi 0 ppm Ar temia sp Daphn ia sp Waktu Keterangan Dedah 1 2 3 1 2 3 1 2 4 1 3 15 menit 1 1 2 3 3 1 30 menit 2 1 1 1 1 jam 3 2 2 jam 4 4 jam 1 1 1 3 2 6 jam 2 2 8 jam 2 2 1 1 16 jam 2 1 1 1 1 24 jam 10 10 10 10 10 10 Jumlah
5
konsentrasi 1 ppm,10 ppm, dan 25ppm
Grafik Mortalitas Hewan Uji
didapatkan data mortalitas sebagai berikut :
10 0 0.25 0.5 1
2
4
6
8
Artemia
16 24 Daphnia
Gambar 3. Grafik Mortalitas Hewan uji
Tabel data kelompok 13 menunjukkan kematian
hewan
uji
sebanyak
7
ekor
Daphnia sp dan 4 ekor Artemia sp dimulai sejak 15 menit pertama diberikan perlakuan. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa tingkat kematian dari hewan uji bertambah seiring
Tabel 2. Data Persentase (%) Mortalitas (p) Daphnia sp. Setelah Pemaparan 8 jam Bahan Toksik Krom (Cr) Konsentrasi (ppm) Ulangan 1 10 25 1 100 100 100 2 100 100 100 3 100 100 100 100 100 100 Rerata Tabel 3. Data Persentase (%) Mortalitas (p) Artemia sp. Setelah Pemaparan 8 jam Bahan Toksik Krom (Cr) Konsentrasi (ppm) Ulangan 1 10 25 1
100
40
90
2
100
10
100
3
100
20
100
Rerata
100
23
97
dengan lamanya waktu. Tingkat mortalitas pada hewan uji Daphnia sp sebanyak 23 ekor dengan nilai persentase 76.67% dan pada hewan uji Artemia sp sebanyak 28 ekor dengan nilai persentase
93.33% selama
jangka waktu dedah 8 jam. Data kelompok 13 sebagai uji kontrol memperlihatkan bahwa kematian yang dialami oleh hewan uji bisa terjadi meskipun tanpa pemberian Cr dengan konsentrasi tertentu. Hal tersebut dikarenakan berbagai faktor, diantaranya: kurangnya oksigen terlarut pada medium hewan uji, persaingan nutrisi, siklus hidup hewan uji dan suhu yang tidak sesuai. Hasil uji toksisitas bahan toksik Krom (Cr) selama 8 jam pada hewan uji Daphnia
sp dan Artemia
Data
pengamatan
menunjukkan
bahwa
pemaparan hewan uji dengan Krom (Cr) pada tingkatan konsentrasi yang berbeda pada Daphnia sp. , yaitu 1 ppm, 10 ppm dan 25 ppm
dengan waktu dedah selama 8
sebagai uji toksisitas menyebabkan kematian pada hewan uji. dengan rata-rata tingkat kematian masing-masing 100%. Dengan konsentrasi yang rendah, Kromium dapat menyebabkan kematian pada Daphnia sp serta menghambat proses fotosintesis pada tanaman,
sehingga
dapat
menyebabkan
sp dengan 6
terputusnya rantai makanan dalam ekosistem
2
3
2
perairan (Bosnic et al., 2000).
5
0
9
Pada tingkatan konsentrasi uji toksisitas
97%
1.3
6.88
9.56
9
Jumlah
1.9 3
2.3
19.2
13.8
2.9
9
3
2
3
Krom (Cr) pada Artemia sp. terlihat bahwa pada dosis 1 ppm, rata-rata tingkat kematian sebesar 100% sedangkan konsentrasi 10 ppm
menyebabkan
kematian
23%
dan
Perhitungan Hubert
∑ ∑ ∑
b =
∑ ∑
konsentrasi 25 ppm menyebabkan kematian sebesar 97%. Respon kematian dari hewan uji terhadap bahan toksik Cr sangat tinggi pada
berbagai
menentukan
konsentrasi.
LC50-8H
konsentrasi yang
Untuk
digunakan
3
telah ditentukan yaitu 1
ppm, 10 ppm dan 25 ppm menggunakan analisis probit dengan metode Hubert (1979)
=
= - 1.46 a = 1/n (∑ ∑ = 1/3 (19.23 – (-1.46)(2.39)) = 5.25 m=
dan dengan menggunakan software EPA =
Probit V 1.5. Hasil
pengujian
menggunakan
LC50-8H
metode
dengan
Hubert
(1979)
= 0.17 anti log m = 1.48
memperlihatkan bahwa kromium dengan konsentrasi sebesar 2884.03 ppm mampu mematikan 50% populasi Daphnia sp dan 1.48 ppm untuk mematikan 50% populasi
3
3
100
0
0
%
1
3
3
100
0
0
0
%
2
3
3
5
0
0
1
Artemia sp. Tabel 4. Data Analisis Artemia sp dengan Bahan Toksik Krom (Cr) Menggunakan Hubert 2 D n R p x y xy x 3
3
100
0
0
%
1
3
7
23
0
0
1
Tabel 5. Data Analisis Daphnia sp dengan Bahan Toksik Krom (Cr) Menggunakan Hubert D n R p x y xy x
%
0
1
8.09
4.26
0
4.26
0
1
Jumlah
0
8.09
0
0
1
8.09
8.09
1
100
1.3
8.09
11.2
1.9
%
9
4
3
2.3
24.2
19.3
2.9
9
7
3
3 7
Perhitungan Hubert
b =
Dari
praktikum
diketahui
bahwa
pemaparan hewan uji dengan Krom (Cr)
∑ ∑ ∑ ∑ ∑
pada tingkatan konsentrasi yang berbeda pada Daphnia sp. , yaitu 1 ppm, 10 ppm
=
data
dan 25 ppm dengan waktu dedah selama 8 sebagai uji toksisitas menyebabkan kematian
= - 0.97
pada hewan uji. dengan rata-rata tingkat
a = 1/n (∑ ∑
kematian
masing-masing
100%.
Pada
= 1/3 (24.27 – (-0.97)(2.39))
tingkatan konsentrasi uji toksisitas Krom
= 8.86
(Cr) pada Artemia sp. terlihat bahwa pada
dosis 1 ppm, rata-rata tingkat kematian
m= =
sebesar 100%, sedangkan konsentrasi 10
ppm
menyebabkan
kematian
23%
dan
konsentrasi 25 ppm menyebabkan kematian
= 3.46
sebesar 97%. Respon kematian dari hewan
anti log m= 2884.03
uji terhadap bahan toksik Kromium sangat KESIMPULAN
tinggi pada berbagai konsentrasi. Untuk
Tingkat mortalitas pada hewan uji Daphnia
menentukan
sp sebanyak 23 ekor dengan nilai persentase
konsentrasi yang
76.67% dan pada hewan uji Artemia sp
ppm, 10 ppm dan 25 ppm menggunakan
sebanyak 28 ekor dengan nilai persentase
analisis probit dengan metode Hubert (1979)
93.33% selama jangka waktu dedah 8 jam.
dan dengan menggunakan software EPA
Data kelompok 13 sebagai uji control
Probit V 1.5. Hasil pengujian LC50-8H
memperlihatkan
dengan menggunakan metode Hubert (1979)
bahwa
kematian
yang
LC50-8H
digunakan
3
telah ditentukan yaitu 1
dialami oleh hewan uji bisa terjadi meskipun
memperlihatkan
tanpa pemberian Cr dengan konsentrasi
konsentrasi sebesar 2884.03 ppm mampu
tertentu. Hal tersebut dikarenakan berbagai
mematikan 50% populasi Daphnia sp dan
faktor,
oksigen
1.48 ppm untuk mematikan 50% populasi
terlarut pada medium hewan uji, persaingan
Artemia sp. Dengan menggunakan software
nutrisi, siklushidup hewan uji dan suhu yang
EPA Probit tidak diperoleh data LC50-8h.
diantaranya:
kurangnya
bahwa
Cr
dengan
tidak sesuai 8
Praktikkan seharusnya lebih memperhatikan
Loomis, T.A. 1978. Toksikologi Dasar.
perlakuan terhadap hewan uji, sehingga
Diterjemahkan oleh : Donatus, I.A., Edisi
hewan uji tidak mati karena hal lain seperti
III. IKIP Semarang Press, Semarang.
kekurangan oksigen, persaingan dan suhu
Mudjiman, A. 1995. Makanan Ikan. Jakarta:
yang tidak sesuai namun hewan uji akan
PT. Penerbit Swadaya.
mati karena pengaruh logam berat yang
Narwiyani
diujikan. Hal ini dapat menyebabkan data
CONCENTRATION 50% (LC-50) EMPAT
akan sulit dianalisis dan memungkinkan
ISOLAT Edwardsiella tarda PADA IKAN
terjadi kesalahan data.
AIR TAWAR DI INDONESIA.Balai Besar
Siti.
2010.
LETHAL
Karantina Ikan, ,Makassar. DAFTAR PUSTAKA
Abatzopoulos, Th. J., Beardmore, J. A., Clegg, J.S., dan Sorgeloos, P. 1996. Biology of Aquatic Organism: Artemia-Basic and Applied
Biology.
http://www.captain.at/artemia/ [25 Agustus 2009]. Ambara. 2007. Toksisitas Senyawa Kimia. http://id.wordpress.com/ToksisitasSenyawa Kimia Biologi.htm [26 Juni 2008]. Bosnic M., J. Buljan, and R.P. Daniels. 2000.
Pollutants
in
Tannery
Effluents.
UNIDO, New York. Durham, W.F. 1975. Toxicity in N.I. Sax (ed): Dangerous Properties of Industrial Materials. Van Nostrand Reinhold Co. New York. Kanwar, A.S. 2007. Brine Shrimp (Artemia salina) a Marine Animal for Simple and Rapid Biological Assays. Chinese Clinical Medicine 2 (4): 35-42.
9
LAMPIRAN Prosedur Kerja
Menyiapkan larva Artemia sp dan Dahpnia,
yang
dekapsulisasi Artemia
sp,
diawali
dan
dengan
penetasan
serta
kista
menyiapkan
Menyiapkan botol vial yang telah diisi air medium (air laut/air garam untuk larva Artemia sp dan air tawar untuk larva Dahpnia) sebanyak 9ml.
Dimasukkan masing-masing 10 ekor larva Artemia sp dan Daphnia sp kedalam vial yang telah diisi air medium
sebanyak
9ml
hingga
Dengan Micropippet masukkan bahan toksik uji (Timbal, Merkuri, Tembaga, Besi, dan Krom) ke dalam vial, dengan masing-masing konsentrasi yang telah di tentukan sebanyak 1% (100ml).
Lakukan pengamatan selama 24 jam dengan selang waktu pngamatan 15 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jam,
16jam,
dan
24jam.
Lakukan
perhitungan mortalitas jumlah larva yang mati.
10
