iii
ABSTRAK Danau Batur merupakan danau terbesar di Pulau Bali yang berada di Kecamatan Kintamani, Kabupaten Bangli. Insang dan ginjal ikan Nila digunakan sebagai indikator karena merupakan organ yang sangat sensitif terhadap perubahan kualitas air. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kondisi lingkungan perairan dan gambaran histopatologi insang dan ginjal Ikan Nila ditinjau dari kadar Ammonia (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) di Danau Batur. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Maret 2016 dengan metode yang digunakan adalah observasi langsung dan purposive sampling pada 5 Stasiun di Danau Batur. Analisis histopatologi dilakukan di laboratorium histopatologi, Balai Karantina Ikan dan pengendalian Mutu kelas 1 Denpasar, Bali. Sampel histopatologi insang dan ginjal dianalisa melalui proses isolasi, fiksasi, dehidrasi dan pembenaman pada paraffin dan pewarnaan dengan Haematoxylin-Eosin. Hasil kualitas air menujukkan nilai pH 8,71-9,08, nilai suhu 25,4-30,0°C, kadar DO 3,8-5,1 mg/L yang masih barada pada ambang baku mutu kelas III untuk kegiatan perikanan, kadar NH3 0,027-0,105 mg/L dan H2S 0,001-0,008 mg/L yang berada di atas nilai ambang baku mutu air kelas III untuk kegiatan perikanan mengacu pada PP Nomor 81 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air. Hasil pengamatan histopatologi memperlihatkan adanya perubahan yang ditinjau dari kadar NH3 dan H2S. Perubahan yang terjadi pada insang berupa fusi, hiperplasia, apoptosis, telengiektasis dan haemoragii, sedangkan pada ginjal perubahan berupa udema, piknosis dan degenerasi hidropik. Kata kunci : Ammonia (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S), Histopatologi, Insang, Ginjal, dan Danau Batur
iv
ABSTRACT Lake Batur is the largest lake in the island of Bali which is located in the district of Kintamani, Bangli regency. Tilapia fish gills and kidneys are used as indicators since these organs are extremely sensitive to the changes of water quality. This study was aimed to determine the condition of the aquatic environment and the gills and kidney histopathology picture at Tilapia, in terms of Ammonia (NH3) and hydrogen sulfide (H2S) level in Lake Batur. The research was conducted from January to March 2016 by direct observation and purposive sampling methods at five stations in Lake Batur. Histopathological analyzes were performed in the laboratory of histopathology, Fish Quarantine and Quality Control class 1 Denpasar, Bali. The gill and kidney histopathology samples were analyzed through a process of isolation, fixation, dehydration and embedding in paraffin and then staining with Haematoxylin-eosin. Water quality measurement result showed the value of 8.71 to 9.08 pH, temperature ranged from 25.4 to 30.0 ° C, DO levels of 3.8 to 5.1 mg / L. Which is still on the brink of class III standard quality for fishing activities, mean which NH3 levels ranged from 0.027 to 0.105 mg / L and H2S about 0.001 to 0.008 mg / L which is above the threshold value of class III water quality standard for fishing activities refer to Regulation No. 81 Year 2001 on water quality management and water pollution. The observation of histopathology showed changes in terms of the levels of NH3 and H2S. Changes occured in the gills such as fusion, hyperplasia, apoptosis, telengiektasis and haemoragii, while the changes in the kidney are occurred as in renal edema, piknosis and hydropic degeneration. Keywords : Ammonia (NH3), Hidrogen Sulfida (H2S), Histopatology, Gill, Kidney, and Batur Lake.
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi sebagai tugas akhir untuk memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana tentang Studi Histopatologi Insang dan Ginjal Ikan Nila (Oreochromis niloticus, Linn.) ditinjau dari kadar Ammonia (NH3) dan Hidrogen Sulfida (H2S) di Danau Batur, Kabupaten Bangli, Provinsi Bali ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Arthana MS., Ph.D selaku Dekan Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana yang selalu memberikan dorongan dan motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 2. Bapak Ir. I Wayan Restu, M.Si S.Pi., MP selaku Kepala Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan dan dosen pembimbing I yang selalu memberikan masukan tentang penulisan, bimbingan akademis, dorongan dan motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 3. Ibu Endang Wulandari Suryaningtyas,
S.Pi.,
MP
selaku dosen
pembimbing II yang selalu memberikan masukan tentang penulisan, bimbingan akademis, dorongan dan motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 4. Bapak Dr. Pande Gde Sasmita J., S.Si., M.Si dan Ibu Alfi Hermawati Waskita Sari, S.Pi., M.P selaku dosen penguji yang memberi masukan dan motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 5. Para dosen Manajemen Sumberdaya Perairan atas bimbingannya selama perkuliahan dan memberi motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 6. Bapak Drh. Putu Eka Sudaryatma sebagai ahli di bidang histopatologi selaku pembimbing magang di Laboratorium Histopatologi Balai Karantina Ikan dan Pengendalian Mutu Ikan Kelas 1 Denpasar yang
vi
memberi masukan dan bimbingan kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 7. Teman-teman Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan angkatan 2012 yang selama ini memberi motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi dan untuk kebersamaan serta pertemanannya. 8. Seluruh keluarga besar Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana yang memberi motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini. 9. Orang tua dan saudara serta saudari tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan motivasi kepada penulis. 10. Sahabat-sahabat terbaik yang selalu memberi dorongan dan motivasi selama ini baik dalam keseharian maupun dalam menyusun skripsi ini. 11. Keluarga Besar Balai Karantina Ikan Kelas I Denpasar yang telah memberi kesempatan magang untuk mengetahui teknik histopatologi jaringan ikan dan untuk mendukung penyusunan skripsi ini. 12. Kepala UPT. Laboratorium Kesehatan Provinsi Bali yang memberikan kesempatan untuk mengikuti proses pengukuran kadar Ammonia dan Hidrogen Sulfida sebagai pendukung dalam menyusun skripsi ini. 13. Semua pihak yang membantu dalam penyusunan skripsi ini. Semoga bantuan dan dukungannya yang telah diberikan dalam skripsi ini, mendapatkan pahala yang berlipat dari Tuhan Yang Maha Esa. Demikian skripsi ini penulis buat, semoga dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi yang membaca serta bagi perkembangan ilmu, pendidikan, dan teknologi di bidang perikanan selanjutnya.
Denpasar, Juli 2016
Penulis
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Mataram, 18 September 1994 sebagai anak ketiga dari empat bersaudara dari pasangan Ngakan Komang Artiawan, SH dan I Gusti Ayu Suartini S.Pd Pada tahun 2001-2006 penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah
Dasar
Pada
tahun
Cakranegara.
di
SD
Negeri
2006-2009
50
penulis
menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 5 Mataram. Pada tahun 2009-2012 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA PGRI Klungkung plus Politeknik. Tahun 2012 penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Udayana. Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi asisten praktikum beberapa mata kuliah seperti Biologi Laut pada periode 2013/2014 dan periode 2014/2015, Planktonologi, Mikrobiologi dan Avertebrata Air pada periode 2014/2015. Selain itu, penulis juga aktif terlibat dalam organisasi kemahasiswaan. Penulis pernah menjadi Wakil Koordinator Kesekretariatan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Kelautan dan Perikanan periode 2013/2014 dan Sekertaris Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan periode 2014/2015. Penulis juga aktif dalam mengikuti berbagai seminar nasional dan internasional. Selama masa perkuliahan penulis banyak sekali mendapat ilmu pengetahuan baik dalam tatap muka perkuliahan ataupun dalam menyelesaikan tugas-tugas yang diberikan staf pengajar. Dengan kerja keras, ketekunan dan motivasi penulis telah menyelesaikan tugas akhir (skripsi) ini. Penulis berharap skripsi ini mampu berkontribusi positif dalam dunia pendidikan.
viii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... ii PERNYATAAN ORISINALITAS SKRIPSI ............................................ iii ABSTRAK ................................................................................................... iv KATA PENGANTAR .................................................................................. vi RIWAYAT HIDUP ...................................................................................... viii DAFTAR ISI................................................................................................. ix DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xiii GLOSARRY ................................................................................................... xiv I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 4 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 4 1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................. 4 II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 5 2.1 Kondisi Umum Danau Batur.............................................................. 5 2.2 Biologi Ikan Nila ................................................................................ 6 2.2.1 Ikan sebagai Biomonitoring ...................................................... 8 2.3 Histologi dan Histopatologi ............................................................... 9 2.4 Organ Insang ...................................................................................... 13 2.4.1 Struktur Insang .......................................................................... 13 2.4.2 Proses Respirasi dan Osmoregulasi Insang ............................... 14 2.4.3 Fungsi Insang ............................................................................ 15 2.4.4 Kerusakan Insang ...................................................................... 16 2.5 Organ Ginjal ....................................................................................... 18 2.5.1 Struktur Ginjal .......................................................................... 18
ix
2.5.2 Proses Osmoregulasi Ginjal ...................................................... 18 2.5.3 Fungsi Ginjal ............................................................................. 19 2.5.4 Kerusakan Ginjal ...................................................................... 19 2.6 Kualitas Air ........................................................................................ 21 2.6.1 Suhu .......................................................................................... 21 2.6.2 Oksigen Terlarut / Dissolved Oxygen (DO) .............................. 21 2.6.3 Derajat Keasaman (pH) ............................................................. 22 2.6.4 Ammonia (NH3) ........................................................................ 22 2.6.5 Hidrogen sulfida (H2S) ............................................................. 23 III. METODELOGI PENELITIAN ........................................................... 24 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 24 3.2 Metode Pengumpulan Data ................................................................ 25 3.2.1 Teknik Pengambilan Sampel dan Analisis sampel ................... 25 3.2.1.1 Prosedur Kerja Histopatologi ........................................ 25 3.2.1.2 Alat dan Bahan serta Prosedur Kerja Pengukuran Kualitas Air ................................................................... 27 3.3 Metode Analisis Data ......................................................................... 29 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. 30 4.1 Hasil ................................................................................................... 30 4.1.1 Hasil Pengukuran Parameter Kualitas Air ................................ 30 4.1.2 Gambaran Histopatologi Insang dan Ginjal Ikan Nila di Danau Batur .............................................................................. 33 4.2 Pembahasan ........................................................................................ 43 4.2.1 Kondisi Lingkungan Perairan Danau Batur .............................. 43 4.2.2 Gambaran Histopatologi Insang dan Ginjal Ikan Nila ditinjau dari kadar NH3 dan H2S di Danau Batur...................... 45 V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 49 5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 49 5.2 Saran .................................................................................................. 49 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 51 LAMPIRAN .................................................................................................. 59
x
DAFTAR TABEL Nomor
Teks
Halaman
2.1 Data Kelompok pelaku utama perikanan di Danau Batur ................
5
2.2 Tingkat Kerusakan Jaringan Insang Ikan.........................................
10
2.3 Tingkat Kerusakan Jaringan Ginjal Ikan ..........................................
12
3.1 Karakteristik Setiap Stasiun Pengamatan di Danau Batur ................
25
3.2 Proses Histologi serta Alat dan Bahan yang digunakan……………
26
3.3 Alat dan Bahan serta Kegunaan dalam Pengukuran Kualitas Air.....
28
4.1 Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 1…...…………………...
33
4.2 Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 1…………………...........
34
4.3 Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 2………………………..
35
4.4 Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 2………………………...
36
4.5 Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 3………………………..
37
4.6 Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 3………………………...
38
4.7 Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 4………………………..
39
4.8 Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 4………………………...
40
4.9 Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 5……………………......
41
4.10 Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 5...………………………
42
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
2.1 Morfologi Ikan Nila.…………………………….………………….
7
2.2 Histologi Organ Insang Normal……………………………………. 13 2.3 Histologi Insang Ikan………………………………………………
15
2.4 Struktur Normal Histologi Organ Ginjal…………………………...
18
3.1 Peta Lokasi Danau Batur…………………………………………...
24
4.1 Nilai Suhu (°C) di Danau Batur……………..…………………...
30
4.2 Nilai DO (mg/L) di Danau Batur ……………………….................. 31 4.3 Nilai pH di Danau Batur ……….…………………………………..
31
4.4 Kadar Ammonia (NH3) di Danau Batur………...………………….
32
4.5 Kadar Hidrogen Sulfida (H2S) di Danau Batur ………..…………..
33
4.6 Gambaran Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 1 dengan Pewarnaan HE………………………………………………...........
34
4.7 Gambaran Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 1 dengan Pewarnaan HE ………………………………………………..........
35
4.8 Gambaran Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 2 dengan Pewarnaan HE ………......................................................................
36
4.9 Gambaran Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 2 dengan Pewarnaan HE………………………………….……………..........
37
4.10 Gambaran Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 3 dengan Pewarnaan HE ………………………………………………..........
38
4.11 Gambaran Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 3 dengan Pewarnaan HE……………...............................................................
39
4.12 Gambaran Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 4 dengan Pewarnaan HE ………………………………………………..........
40
4.13 Gambaran Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 4 dengan Pewarnaan HE ……………..............................................................
41
4.14 Gambaran Histopatologi Insang Ikan Nila di Stasiun 5 dengan Pewarnaan HE ………………………………………………..........
42
4.15 Gambaran Histopatologi Ginjal Ikan Nila di Stasiun 5 dengan Pewarnaan HE ……………..............................................................
42
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Teks
Halaman
1 Hasil Pengukuran Kualitas Air di Danau Batur…………………..... 59 2 Analisis Konversi Total Ammonia Nitrogen menjadi Ammonia…..
60
3 PP no 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air…………………………………………………….
61
4 Pembacaan Preparat Histopatologi Insang dan Ginjal Ikan Nila…
62
5 Gambar Kegiatan Penelitian………………………………………..
72
xiii
GLOSARRY
Apoptosis Clubbing Degenerasi Epithelium Fusi Hemoragii Hipertropi
: : : : : : :
Hiperplasia
:
Histologi Histopatologi Kongesti
: : :
Kronis Lamela Lisis MMC Nekrosis Piknosis Osmoregulasi
: : : : : : :
Paraffin Talangiektasis
: :
Udema
:
Up-welling
:
Pecahnya sel Menempelnya lamela-lamela sekunder Proses pembaharuan Jaringan epitel Penempelan, pelekatan, Pembesaran sel dengan diikuti pembesaran inti sel Pembentukan jaringan secara berlebihan karena bertambahnya ukuran sel Pembentukan jaringan secara berlebihan karena bertambahnya jumlah sel Cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang jaringan Ilmu yang mempelajari kelainan patologis suatu jaringan Meningkatnya volume darah dalam pembuluh darah yang melebar pada suatu alat atau bagian tubuh Tidak langsung menyebabkan kematian Lembaran insang Lepas, luluh (Melano makrofag center) sel pemakan bahan pencemar. Kematian sel, kerusakan yang terjadi pada inti sel. Sel mengalami penyusutan Proses menjaga keseimbangan air serta mempertahankan lingkungan internal yang stabil Lilin Mengalami pembendungan atau penggumpalan darah pada ujung lamela, dilatasi lokal pada lamela Pembengkakan sel atau penimbunan cairan secara berlebihan di dalam jaringan tubuh Proses naiknya air pada zona bawah
xiv
