ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum Pestisida 2.1.1. Pengertian Pestisida Secara harfiah, pestisida berarti pembunuh hama (pest : hama dan cide : membunuh). Pestisida adalah obat beracun yang dapat mematikan, bukan hanya hama tetapi juga manusia. Menurut pasal 1 Peraturan Pemerintah RI No. 7 Tahun 1973, pestisida didefinisikan sebagai semua zat kimia dan bahan lain serta jasad renik dan virus yang digunakan untuk : 1. memberantas atau mencegah hama dan penyakit yang merusak tanaman, bagian-bagian tanaman, atau hasil pertanian. 2. memberantas rerumputan 3. mematikan daun dan mencegah pertumbuhan yang tidak diinginkan 4. mengatur atau merangsang pertumbuhan tanaman atau bagianbagian tanaman, tidak termasuk pupuk 5. memberantas atau mencegah hama luar pada hewan peliharaan dan ternak 6. memberantas atau mencegah hama liar 7. memberantas atau mencegah binatang dan jasad renik dalam rumah tangga, bangunan, dan dalam alat pengangkutan 8. memberantas atau mencegah binatang-binatang yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia atau binatang yang perlu
110 tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
11
dilindungi dengan penggunaan pada tanaman, tanah, dan air (Djojosumarto, 2008; Sembel, 2012). Pestisida merupakan semua zat kimia dan bahan lain serta jasad renik dan virus yang dipergunakan untuk memberantas atau mencegah hama atau penyakit yang merusak tanaman, bagian-bagian tanaman atau hasil-hasil pertanian, memberantas rerumputan, mematikan daun, mencegah pertumbuhan yang tidak diinginkan, mengatur atau merangsang pertumbuhan tanaman atau bagian-bagian tanaman (tidak termasuk pupuk), memberantas dan mencegah hama-hama air memberantas atau mencegah binatang-binatang dan jasad-jasad renik dalam rumah tangga, bangunan dalam alat-alat pengangkutan, dan mencegah binatang-binantang yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia atau binatang yang perlu dilindungi dengan penggunaan pada tanaman, tanah, dan air. Bidang penggunaan pestisida meliputi pengelolaan tumbuhan, peternakan, penyimpanan hasil pertanian, pengawet hasil hutan, pengendalian vektor penyakit manusia, pengendalian rayap, pestisida rumah tangga, fumigasi, dan pestisida industri lainhya seperti cat, anti pencemaran, dan bidang lainnya (KepMen Pertanian No. 434.1/ Kpts. 270/ 7/ 2001). 2.1.2. Jenis-Jenis Pestisida Secara khusus, pestisida yang digunakan di bidang pengelolaan tanaman disebut produk perlindungan tanaman (crop pritection products, crop protection agents) atau pestisida pertanian.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
12
Berdasarkan sasaran penggunaannya, pestisida dibagi dalam beberapa kelompok, yaitu : 1. Insektisida : racun yang digunakan untuk mengendalikan hama serangga seperti hama wereng, belalang, dsb. 2. Fungisida : racun yang digunakan untuk mengendalikan penyakit yang disebabkan oleh jamur, antara lain penyakit busuk akar yang disebabkan oleh Phytium sp. 3. Bakterisida : racun yang digunakan untuk membunuh penyakit yang disebabkan oleh bakteri, seperti penyakit kresek pada tanaman padi yang disebabkan oleh Xanthomonas sp. 4. Virusida : racun yang digunakan untuk mengendalikan penyakit yang disebabkan oleh virus, misalnya tungro. 5. Akarisida : racun yang digunakan untuk mengendalikan hama yang disebabkan oleh tungau atau caplak 6. Nematosida : racun yang digunakan untuk mengendalikan hama yang disebabkan oleh cacing nematoda, seperti Meloidogyne sp. 7. Rodentisida : racun yang digunakan untuk mengendalikan hama tikus 9. Herbisida : racun yang digunakan untuk mengendalikan gulma (Djojosumarto, 2008; T. Sembel, 2012). Racun hama atau pestisida adalah bahan kimia yang dipergunakan untuk membasmi hama, seperti serangga, tikus, jamur, dan tumbuhan. Racun serangga disebut insektisida yang terdiri atas tiga
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
13
golongan yaitu golongan halogen hidrokarbon, golongan esterfosfat, dan golongan racun serangga lainnya. Racun tikus disebut rodentisida yakni bahan kimia yang dapat membunuh tikus. Fungisida adalah nama lain untuk racun jamur. Racun tanaman atau disebut pula herbisida antara lain dipergunakan untuk membasmi alang-alang (Suma’mur, 2009). Sejarah menunjukkan bahwa banyak kelaparan yang terjadi di dunia sejak zaman purbakala yang disebabkan oleh kondisi cuaca yang ekstrem serta serangan hama dan penyakit pada tanaman. Sehubungan dengan hal itu, pencegahan dan pengendalian hama merupakan sesuatu hal yang sangat penting dalam upaya mempertahankan produksi tanaman pertanian (Sembel, 2012). 2.1.3. Jalur Masuk Pestisida ke dalam Tubuh Manusia Pestisida dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui berbagai rute, antara lain (Notoatmodjo, 2005): 1.
Kontaminasi lewat kulit (Dermal Contamination) Pestisida yang menempel di kulit dapat meresap ke dalam tubuh dan menimbulkan keracunan. Kejadian kontaminasi pestisida lewat kulit merupakan kontaminasi yang paling sering terjadi. Lebih dari 90% dari kasus keracunan di seluruh dunia disebabkan oleh kontaminasi lewat kulit. Tingkat bahaya kontaminasi lewat kulit dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut :
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
14
a. Toksisitas dermal (derma LD50) pestisida yang bersangkutan : makin rendah angka LD50 makin berbahaya. b. Konsentrasi pestisida yang menempel ke kulit : makin peka pestisida, makin berbahaya. c. Formulasi pestisida : misalnya formulasi EC (Emulsifiable Concentrates) dan ULV (Ultra Low Volume Sprayer) lebih mudah diserap kulit dari pada formulasi butiran. d. Jenis atau bagian kulit yang terpapar : mata, misalnya mudah sekali meresapkan pestisida. Kulit punggung tangan lebih mudah dari pada kulit telapak tangan. e. Luas kulit yang terpapar pestisida : makin luas kulit yang terpapar makin besar risikonya. f. Lamanya kulit terpapar : makin lama kulit terpapar, makin besar risikonya. g. Kondisi fisik seseorang : makin lemah kondisi fisik seseorang, makin tinggi risiko keracunannya Pekerjaan yang menimbulkan risiko tinggi kontaminasi lewat kulit adalah : a. Penyemprotan dan aplikasi lainnya, termasuk pemaparan langsung oleh droplet dan drift pestisida dan menyeka wajah dan tangan, lengan baju atau sarung tangan yang terkontaminasi pestisida. b. Pencampuran pestisida
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
15
c. Mencuci alat-alat aplikasi 2.
Terhisap Lewat Hidung Keracunan pestisida karena partikel pestisida terhisap lewat hidung merupakan yang terbanyak kedua susudah kontaminasi kulit. Gas dan partikel semprotan yang halus (misalnya kabut asap dari fogging) dapat masuk ke paru-paru, sedangkan partikel yang lebih besar akan menempel di selaput lendir hidung atau di kerongkongan. Bahaya penghirupan pestisida lewat saluran pernafasan juga dipengaruhi oleh LD50 pestisida yang terhisap, ukuran partikel, dan bentuk fisik pestisida. Pestisida yang berbentuk gas mudah masuk ke dalam paruparu dan sangat berbahaya. Partikel atau droplet yang berukuran kurang dari 10 mikron dapat mencapai paru-paru, tetapi dapat menimbulkan gangguan pada selaput lendir hidung dan kerongkongan. Gan beracun yang terhisap ditentukan oleh konsentrasi gas di dalam ruangan atau di udara, lamanya pemaparan, dan kondisi fisik seseorang (pengguna). Pekerjaan
-
pekerjaan
yang
menyebabkan
terjadinya
kontaminasi lewat saluran pernafasan adalah : a. Bekerja dengan pestisida (menimbang, mencampur, dsb) di ruangan tertutup dengan ventilasi yang buruk b. Aplikasi pestisida berbentuk gas atau yang akan membentuk gas (misalnya fumigasi), aerosol, serta fogging, terutama
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
16
aplikasi di dalam ruangan, aplikasi berbentuk tepung (misalnya tepung hembus) mempunyai risiko tinggi. c. Mecampur
pestisida
berbentuk
tepung
(debu
terhisap
pernafasan) 3.
Pestisida Masuk ke dalam Sistem Pencernaan Makanan Peristiwa keracunan lewat mulut dapat terjadi karena : a. Kasus bunuh diri b. Makan, minum, dan merokok ketika bekerja dengan pestisida c. Menyeka keringat di wajah dengan tangan lengan baju, atau sarung tangan yang terkontaminasi pestisida d. Drift pestisida terbawa angin masuk ke mulut e. Meniup nozzle yang tersumbat langsung dengan mulut f. Makanan dan minuman terkontaminasi pestisida, misalnya diangkut atau disimpan dekat pestisida yang bocor atau dimpan dalam bekas wadah atau kemasan pestisida. g. Kecelakaan khusus, misalnya pestisida disimpan dalam bekas wadah makanan atau disimpan tanpa label. Besarnya risiko kecelakaan lewat mulut dipengaruhi oleh faktor – faktor sebagai berikut : a. LD50 (oral) dari bahan aktif dan LD50 produk. b. Kuantitas bahan aktif tertentu c. Formulasi pestisida, misalnya tambahan zat lain (solent, carrier) yang bersifat racun atau meningkatkan daya racun.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
17
d. Kondisi fisik pengguna. 2.1.4. Efek Terhadap Kesehatan dan Lingkungan Pestisida adalah racun yaitu bahan kimia yang dibuat untuk membunuh hama, berarti mempunyai toksisitas yang sangat bervariasi dari satu jenis ke jenis yang lainnya. Jadi risiko pestisida terhadap lingkungan hidup tetap ada dan perlu diperhatikan. Beberapa dampak negatif akibat pemakaian pestisida (Susilo, 2001) : a. Keracunan terhadap pemakai dan pekerja Sebagai bahan beracun, pestisida baik secara langsung maupun tidak akan membahayakan bagi manusia (baik petani yang melakukan penyemprotan, maupun orang lain di sekitarnya). Tingkat bahaya pestisida dinyatakan dalam toksisitasnya. Toksisitas didefenisikan sebagai LD50 yang dinyatakan dalam mg senyawa pestisida per kilogram berat badan, dalam perkataan lain dosis yang dapat membunuh 50% dari jumlah hewan percobaan yang digunakan pada kondisi laboratorium. LD50 dapat dinyatakan dengan oral (melalui mulut atau diletakkan dalam perut tikus), melalui kulit (digunakan terhadap kulit tikus atau kelinci), dan melalui pernapasan. Besarnya konsentrasi (dosis) merupakan faktor yang sangat penting di dalam menentukan bahaya atau tidaknya suatu jenis pestisida atau bahan kimia. Di samping toksisitas, variabel lainnya yang cukup penting adalah dosis, lamanya terkena pestisida, dan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
18
caranya masuk ke dalam tubuh. Jumlah pestisida yang dibutuhkan untuk membunuh manusia dapat dihubungkan dengan LD50 dari senyawa kimia terhadap tikus di laboratorium (Sastroutomo, 1992). Tabel 2.1. Kelas Toksisitas Pestisida pada Hewan dan Manusia LD50 pada tikus (mg/ kg berat badan) Kelas
Ia
Extremely
Oral
Dermal
Padat
Cair
Padat
Cair
≤5
≤ 20
≤ 10
≤ 40
5 - 50
20 – 200
10 - 100
40 – 400
Hazardous Ib Highly Hazardous II
Moderately 50 – 500 200 - 2000 100 - 1000
400 –
Hazardous
4000
III Slightly
>500
>2000
>1000
>4000
Hazardous Sumber: WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard, 2005
LD50 akut melalui mulut yang dinyatakan sebagai mg/ kg dosis bahan kimia kemudian menjadi jumlah bahan yang dibutuhkan untuk membunuh manusia dengan berat badan sekitar 78 kg. LD50 melalui kulit juga disajikan untuk lebih memahami toksisitas hewan yang kemudian diubah menjadi toksisitas manusia. Secara umum, senyawa pestisida yang ditelan melalui mulut lebih toksik jika dibandingkan dengan melalui pernapasan, sedangkan yang melalui pernapasan lebih toksik dari pada melalui kulit.
Meskipun
demikian,
pekerja-pekerja
lapangan
yang
menggunakan pestisida lebih banyak mengalami keluhan keracunan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
19
akibat pestisida yang berhubungan langsung dengan kulit. Sebagai akibatnya, informasi mengenai toksisitas melalui kulit atau LD50 kulit lebih mempunyai arti dalam menentukan tingkat racun suatu pestisida terhadap pekerja dari pada LD50 melalui mulut (Sastroutomo, 1992). b. Timbulnya resistensi hama terhadap pestisida Resistensi hama muncul apabila suatu jenis hama yang mulamula dapat terbunuh oleh suatu dosis insektisida kemudian menjadi kebal terhadap dosis tersebut. Untuk dapat memastikan hama tersebut dibutuhkan konsentrasi atau dosis insektisida yang lebih tinggi. Resistensi terhadap insektisida terjadi melalui seleksi alam yang dipercepat sehingga menciptakan populasi baru yang mempunyai gen-gen resisten. c. Kenaikan populasi jasad pengganggu (resurjensi) Sifat resurjensi hama muncul apabila hama mengalami perlakukan pestisida, populasinya tidak menurun, justru sebaliknya menjadi meningkat jika dibandingkan dengan populasi sebelum penyemprotan insektisida. d. Letusan hama sekunder Aplikasi pestisida yang ditujukan untuk mengendalikan jenis hama tertentu biasanya mengakibatkan munculnya jenis hama lain. Hal ini karena insektisida yang digunakan di bidang pertanian memiliki sifat berspektrum luas (broad spectrum) yang berarti akan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
20
dapat mematikan tidak saja hama sasaran melainkan organisme lainnya termasuk musuh alami (predator, parasitoid, dan patogen). e. Residu pestisida pada lingkungan Residu pestisida mulai ada di lingkungan mulai dari makanan (sayuran, beras, buah-buahan, dll), air minum, air sungai, laut, dalam tanah, hingga udara. Khususnya pada tanaman pertanian adanya residu yang tinggal disebabkan karena aplikasi pestisida selama kegiatan usaha taninya. Besarnya residu insektisida yang tertinggal pada tanaman budidaya tergantung pada dosis, frekuensi, selang waktu aplikasi, faktor lingkungan fisik yang mempengaruhi dekomposisi dan pengurangan residu,jenis tanaman yang diperlakukan, formulasi insektisida, cara aplikasi, jenis bahan aktif, dan persistensinya serta saat aplikasi terakhir sebelum hasil tanaman tersebut dipanen. 2.1.5. Bahan Aktif Pestisida yang Dilarang dan Terbatas Berdasarkan
Keputusan
Menteri
Pertanian
NOMOR
:
01/Permentan/OT. 140/1/2007. Daftar bahan aktif pestisida yang diarang dan terbatas tercantum dalam tabel 2.2 : Tabel 2.2. Daftar Bahan Aktif Pestisida yang Dilarang dan Terbatas NO 1. 2. 3. 4. 5. 6.
tesis
BAHAN AKTIF 2,4,5-Triklorofenol 2,4,5 Triklorofenol Natrium 4-brom-2,5 diklorofenol Aldikarb Aldrin 1,2-Dibrom kloropropan (DBCP)
analisis faktor yang berhubungan dng.....
CAS No 93-76-5 95-95-4 4824-78-6 116-06-3 309-00-2 96-12-8
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
21
7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32.
Cyhexatin Dikloro difenil trikloroetan (DDT) Dieldrin 2,3 – Diklorofenol 2,4 – Diklorofenol 2,5 – Diklorofenol Dinoseb Ethyl p-nitrophenyl Benzenethiophosnate (EPN) Endrin Etilen dibromida (EDB) Fosfor kuning (Yellow Phosphorus) Heptaklor Kaptafol Klordan Klordimefon Leptopos Lindan Metoksiklor Mevinfos Monosodium metan arsonat (MSMA) Natrium klorat Natrium tribromofenol Metil paration Pentaklorofenol (PCP) dan garamnya Senyawa arsen Senyawa merkuri
13121-70-5 50-29-3 60-57-1 88-85-7 2104-64-5 106-93-4 72-20-8 76-44-8 2425-06-1 57-74-9 19750-95-9 21609-90-5 608-73-1 72-43-5 26718-65-0 2163-80-6 7775-09-9 298-00-0 87-86-5 1327-53-3 10112-91-1
Sumber : http://www.deptan.go.id/bdd/admin/file/Permentan-01-07.pdf
2.2. Tinjauan Umum Insektisida 2.2.1. Pengertian dan Jenis - Jenis Insektisida Sembel, 2012 menjelaskan bahwa insektisida adalah bahan kimia yang mengandung zat racun. Sebagian besar dari bahan insektisida yang dipergunakan untuk pengendalian serangan hama adalah insektisida organik. Jenis-jenis insektisida organik antara lain adalah :
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
22
1. Insektisida hidrokarbon yang berklorin Senyawa hidrokarbon yang mengandung klorin (Cholorinated Hydro-Carbon Insecticides) mulai berkembang sejak awal tahun 1990-an, terutama sejak ditemukannya sifat racun DDT dan senyawa cyclodien. Hampir semua insektisida yang termasuk dalam kelompok ini bersifat stabil dan tidak mudah terdegradasi dalam lingkungan serta bersifat apolar dan lipofilik. Penggunaan jenis insektisida hidrokarbon berklorin kini sangat terbatas karena sifatnya yang nonbiodegradable (sulit dipecahkan oleh organisme). Di antara insektisida hidrokarbon berklorin yang penggunaannya sangat terbatas antara lain adalah DDT, dieldrin, eldrin, heptaklor, kloridan, dan BHC. Pemakaian insektisida ini harus mendapatkan izin khusus dari yang berwenang. 2. Insektisida organofosfat Organofosfat yang sering disebut pestisida OP adalah nama umum ester dari asam fosforat. Banyak bentuk bahan kimia yang penting adalah senyawa organofosforus, termasuk DNA dan RNA serta ko-faktor yang penting untuk kehidupan. Organofosfat juga adalah dasar dari banyak insektisida, herbisida, gas saraf, dan bahanbahan tambahan. 3. Insektisida karbamat Karbamat adalah senyawa organik yang berasal dari asam karbamat (NH2COOH). Kelompok karbamat , ester karbamat, dan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
23
asam karbamat adalah kelompok fungsional yang secara struktural berhubungan satu sama lain. Ester karbamat juga disebut urethanes. Pada umumnya karbamat adalah turunan sintetis dari physostigmine (eserine) yang merupakan alkoloida dari tanaman Physostigma venenosum (calabar beans). Insektisida ini dapat dengan mudah didetoksifikasi dan dieliminasi dari jaringan hewan sehingga tidak berakumulasi dalam lemak. Jenis-jenis serangga
insektisida
dengan
cara
kelompok berbalik
karbamat
membunuh
menginaktivasi
enzim
acetylcholinesterase sama dengan pestisida organofosfat yang menginhibisi enzim ini secara tidak berbalik dan menyebabkan keracunan kolinergik yang lebih serius. 4. Piretroid Penggunaan piretrum sebagai insektisida dimulai tahun 1880 di Asia untuk mengendalikan pinjal dan kutu. Piretroid adalah senyawa kimia sintetis yang sama dengan piretrin yang dibuat dari bunga piretrums, yaitu Chrysanthemum cinirariaefolium dan C. Coccineum. Saat ini piretroid merupakan salah satu insektisida sintetis penting untuk keperluan domestik. Biasanya insektisida piretroid juga mengandung sifat-sifat penolak serangga (insect repellent) dan biasanya aman bagi manusia meskipun dapat mengganggu mereka yang sensitif (Illinois Dept. Of Health, 2010).
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
24
Jenis-jenis ini dapat diurai oleh sinar matahari dalam waktu satu sampai dua hari dan biasanya tidak menggangu kualitas air tanah. Piretroid beracun bagi ikan dan organisme air lainnya pada konsentrasi sekecil 2 ppt (part per trillion). Selain golongan-golongan di atas, terdapat pula golongan insektisida lain diantaranya : Dinitrophenols, Thiocyanates, Organotins, Botanicals, Sythetic Pyrethroids, Siergists atau Activaor, Inorganics, Fumigants, Microbials, Insect Growth Regulators (zat pengatur tumbuh serangga), Insect Repellents (zat penolak serangga). 2.2.2. Formulasi Insektisida Penggunaan insektisida dalam pengendalian hama banyak tergantung pada formulasi insektisida. Insektisida yang terdapat di pasaran bukanlah suatu bentuk bahan kimia murni tetapi merupakan campuran dari bahan kimia yang bersifat racun atau bahan aktif dengan bahan-bahan lain yang tidak bersifat racun (inert material). Bahan yang tidak beracun ini dicampurkan ke dalam bahan aktif untuk melarutkan racun, bertindak sebagai pembawa (carrier), mengencerkan racun atau sebagai emulsifier, penyebar (dispersants), atau penyebar-perekat (spreader-sticker), pembasah, pembau (deodorant) atau sebagai agen penutup (masking agent). Insektisida biasanya diformulasi dalam bentuk debu, granular atau pelet, tepung, emulsi pekat, aerosol, fumigan, dll (Sembel, 2012).
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
25
1. Debu Insektisida berbentuk debu adalah yang paling mudah digunakan. Formulasi insektisida ini bersifat kering, dicampur dengan bahan lain seperti tepung organik dari kulit walnut dan kedelai, mineral seperti sulfur, gipsum, talek, betonit, pyrofilit, dan apulgit. Sifat bahan pembawa ini akan menentukan mutu produk. Seleksi penggunaan bahan ini juga didasarkan pada kompabilitas insektisida yang diinginkan (termasuk pH, kadar air, dan stabilitas), ukuran partikel, daya serap, daya abrasi, dll. Kepekatan bahan aktifnya biasanya rendah, yaitu sekitar 0,1 sampai 29%. 2. Granuler (G) dan Pelet Formulasi granuler (butiran) mempunyai partikel yang berukuran lebih besar dari debu, yaitu 30-60 ayakan (mesh). Konsentrasi granuler berkisar 5 – 29% dan biasanya disebarkan di tanah untuk mengendalikan serangga hama tanah. 3. Campuran Insektisida Pupuk (I-F) Campuran insektisida pupuk dapat diformulasikan dengan mencampur insektisida secara langsung ke dalam pupuk. Pencampuran ini harus dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah terjadinya deaktivasi pada pupuk ataupun insektisida itu sendiri. Contoh insektisida pupuk adalah DDT-Urea.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
26
4. Tepung Embus (Wettable Powders= WP) Banyak jenis insektisida digunakan dalam bentuk suspensi air dari bahan padat tetapi karena banyak insektisida sulit untuk menjadi basah dan bersuspensi maka dibuat dalam bentuk tepung yang dapat dibasahi dengan mencampur bahan aktif racun dengan debu. Contoh formulasi insektisida WP adalah Diptereks 95 WP (Triklorform); Sevin 70 WP (40% Karbaril dan 30% endosulfan). 5. Pekatan Emulsi (Emulsifiable Concentrates = EC) Cairan insektisida, minyak, dan larutan insektisida yang tidak larut dalam air biasanya diformulasi sebagai emulsi tipe minyak dalam air (oil-in-water-type). Pelarut biasanya akan menghilang dengan cepat sesudah disemprotkan dan berfungsi untuk memperkecil tekanan permukaan air, memperkuat kontak insektisida dengan kutikel serangga dan melarutkan bahan kimia yang tidak larut dalam air. Bahan-bahan emulsifier yang biasa digunakan adalah sabun alkali (sodium oleat), amina organik (trietanolamin), alkohol sulfat berantai panjang (sodium lauryl sulfate), dan amida agen-agen alami (protein, lipid, karbohidrat, dll. Contoh insektisida EC adalah Basudin 60 EC (Diazinon 10%); Sumithion 50 EC (Fenitothion 55g/l) 6. Cairan yang dapat mengalir (Flowables =F) Formulasi insektisida yang dapat mengalir adalah suatu bentuk suspensi yang terdiri dari partikel-partikel yang sangat halus dalam
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
27
minyak atau air. Ada dua tipe yang umum, yaitu water based flowable atau bahan yang dapat mengalir dalam air yang terdiri dari bahan yang tidak larut yaitu insektisida dan kadang-kadang juga dicampurkan dalam air; agen suspensi; pengeras/ pemadat; serta agen antibeku. 7. Tepung yang Larut (Soluble Powder = SP) Beberapa jenis insektisida organofosfat dan karbamat dapat larut dalam air. Jenis insektisida ini biasanya mengandung bahan aktif tinggi sampai 95%. Contoh formulasi insektisida SP adalah Dipterex 95 SP yang mengandung bahan aktif triklofron 95% dan karbavin 85 SP yang mengandung 85% karbaril. 8. Perekat (Stickers) Penambahan bahan perekat dalam insektisida bentuk formulasi WP dan EC dapat membantu efisiensi insektisida. Bahan-bahan perekat yang umum dipakai adalah gelatin, kasein, minyak sayur, bentonit, dan vaselin. 9. Aerosol Aerosol adalah bentuk formulasi insektisida yang mempunyai partikel yang halus yang dapat disemprotkan ke udara. Bentuk formulasi ini banyak digunakan untuk mengndalikan nyamuk dan lalat dalam rumah.Contoh formula aerosol ini adalah baygon.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
28
10. Fumigan Insektisida yang bersifat gas seperti metil bromida diformulasikan dalam bentuk fumigan dan digunakan untuk memfumigasi produkproduk yang disimpan dalam suatu ruangan yang tertutup untuk mengendalikan serangga hama gudang seperti Triolium sp. 2.2.3. Bahaya Insektisida Insektisida adalah bahan kimia yang mengandung racun. Oleh sebab itu, penanganan insektisida harus diperhatikan oleh para pemakai. Selain bahaya keracunan insektisida, secara langsung dimakan atau diminum oleh manusia atau binatang , ada banyak hal lain yang diakibatkan oleh insektisida, antara lain dengan menghirup gas racun, kontak pada kulit, atau terkontaminasi pada makanan atau minuman dan lain sebagainya. Insektisida yang masuk dalam jumlah yang sangat sedikit lamakelamaan akan terkumpul dalam suatu proses bioakumulasi yang nantinya dapat menimbulkan keracunan kronis. Pengaruh toksisitas bisa dibagi dalam tida bentuk, yaitu keracunan akut, subletal, dan keracunan jangka waktu panjang (kronis). Keracunan subletal adalah suatu bentuk keracunan yang mempengaruhi sebagian populasi karena adanya zat racun di mana masing-masing individu menunjukkan adanya reaksi klinis. Sedangkan keracunan yang berjangka waktu panjang adalah akibat absorbsi zat
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
29
racun dalam dosis rendah di mana pengaruh komulatif akan mengakibatkan gangguan yang membahayakan. Toksisitas insektisida biasanya diukur dengan LD 50, yaitu suatu dosis yang mematikan 50% dari hewan yang diujicobakan. LD50 dihitung dalam miligram zat racun perkilogram berat tubuh hewan yang diuji (mg/ kg). Seting juga digunakan istilah LC50 (Lethal concentration, Ug/ l). Toksisitas insektisida sangat bervariasi dari yang sangat beracun dengan LD50 hanya beberapa mg/ kg sampai beberapa mg/ kg berat tubuh. Insektisida dapat diklasifikasikan dalam 4 kategori menueut toksisitasnya, yaitu : 1. Sangat beracun (highly toxic), oral (melalui mulut) LD50, 0 – 50 mg/ kg, dermal (melalui kulit) LD50 0 – 200 mg/ kg, dan inhalasi LD50, 0-2000 mg/kg. Tanda pada label : Danger (berbahaya), tanda tengkorak, tulang bersilang, dan poison (racun). 2. Racun sedang (Moderately), oral (melalui mulut) LD50, 51– 500 mg/ kg, dermal (melalui kulit) LD50 201 – 2000 mg/ kg, dan inhalasi LD50, 2001-20000 mg/kg. Tanda pada label : Caution (berhati-hati). 3. Agak beracun (Slightly Toxic), oral (melalui mulut) LD50, 501– 5000 mg/ kg. Tanda pada label : Caution (berhati-hati).
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
30
4. Tidak beracun (Relatively non toxic), oral (melalui mulut) LD50, 5000 + mg/ kg, dermal (melalui kulit) LD50 20000 + mg/ kg. Tanpa tanda pada label. 2.2.4. Klasifikasi Insektisida Insektisida dapat dibagi dalam beberapa kelompok menurut cara masuknya ke dalam tubuh serangga, atau menurut sifat kimianya. Menurut cara masuknya ke tubuh, insektisida dibagi dalam 3 kelompok yaitu racun perut (stomach poisons), racun kontak (contact poisons), dan racun fumigan (breathing poisons) (Sembel, 2012). 1. Racun perut adalah jenis insektisida yang dimakan oleh serangga dan membunuh serangga itu khususnya dengan merusak atau mengabsorbsi sistem pencernaan. Kelompok insektisida ini digunakan untuk mengendalikan serangga hama yang bertipe mengunyah makanan. Jenis insektisida racun perut adalah arsenikal (PbHAs04), senyawa flourin, dll. 2. Racun kontak adalah jenis insektisida yang diabsorbsi melalui dinding tubuh sehingga serangga harus mengadakan kontak secara langsung dengan insektisida. Kelompok insektisida kontak ini dapat digunakan untuk serangga pengisap cairan tanaman seperti apid dan wereng. Jenis insektisida kontak antara lain adalah nikotinoid, piretroid, DDT, lindan, heptaklor, dan sevin. 3. Racun fumigan adalah jenis insektisida yang masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan dalam bentuk gas. Kelompok
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
31
insektisida ini biasanya digunakan untuk mengendalikan hama gudang. Jenis fumigan antara lain adalah hidrogen sianida dan metil bromida. 2.2.5. Keselamatan Kerja Pemakaian Insektisida Hampir semua bahan insektisida mengandung zat racun yang berbahaya bagi manusia. Oleh sebab itu penggunaan bahan insektisida harus dilakukan dengan hati-hati. Insektisida hanya boleh digunakan kalau benar-benar serangga hama pada tanaman tersebut akan dapat mengakibatkan kerusakan ekonomis dan tidak ada pengendalian lain yang dapat digunakan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan insektisida, antara lain (Sembel, 2012) : 1. Kenalilah apa yang Saudara akan gunakan Insektisida biasanya dipasarkan dalam berbagai bentuk kemasan. Ada yang dalam kaleng, botol, kantong plastik, amplop aluminium, dan lain-lain. 2. Bacalah dengan teliti apa yang tertulis dalam label Insektisida yang resmi atau asli memiliki label yang jelas yang menunjukkan data-data insektisida, antara lain nama dagang, nama bahan aktifnya, nomor registrasi, aturan pakai (dosis, jenis hama yang tepat), formulasi insektisida (WP, D, EC, atau SP), masa berlaku, dan tanda-tanda lain seperti BAHAYA, GAMBAR TENGKORAK, dll. Toksisitas racun dapat dilihat dari kode LD50
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
32
atau LC50. Makin kecil nilai LD50 atau LC50 makin keras atau beracun dan berbahaya. 3. Penggunaan obat sesuai petunjuk pemakaian Kalau terdapat beberapa jenis insektisida yang ditawarkan, pilihlah yang khusus mematikan hama target, murah, dan aman. Pakailah dosis yang sesuai dengan petunjuk dengan takaran yang tepat, bukan perkiraan saja. Pakailah air yang bersih bila melarutkan insektisida. Kalau insektisida akan dicampur dengan bahan lain, misalnya pupuk, pencampuran harus dilakukan dengan berhati-hati dan sesuai petunjuk. Harus diperhatikan bahwa tidak semua insektisida dapat dicampur dengan bahan lain. Kalau ragu-ragu, tanyakan kepada orang-orang yang mengetahui misalnya penyuluh hama lapangan. Periksalah alat penyemprot apakah berfungsi dengan baik. 4. Alat pelindung Dalam menggunakan insektisida di lapangan, lindungi tubuh anda dari percikan dan tumpahan. Pakailah kacamata khusus, kaus tangan plastik dan pakaian kerja tebal, lengan, dan celana panjang. Kalau terkena percikan insektisida pada bagian tubuh, cucilah dengan air bersih secepatnya. Jangan makan, minum, atau merokok sementara melakukan penyemprotan. Jika badan terasa kurang enak, pusing, atau sakit perut saat sedang menyemprot, berhentilah bekerja dan cari pertolongan pertama.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
33
5. Penyemprotan Arahkan semprotan ke target yang sebenarnya dan hindari merambah tanaman lain yang bukan target penyemprotan. Semprotkan insektisida secara merata pada tanaman. Berhati-hatilah jangan sampai bahan kimia tersebut merembes ke air sungai, kolam, parit, sumur, atau sumber air lainnya. a. Penyemprotan sebaiknya dilakukan dalam keadaan tidak berangin untuk mengurangi kemungkinan perambatan ke tempat lain. b. Jangan menyemprot melawan angin. c. Jangan menyemprot bila suhu udara di atas 330C. d. Jangan
menyemprot
bila
sedang
hujan
atau
keadaan
menunjukkan bahwa akan turun hujan dalam waktu dekat. e. Lakukan penyemprotan pada tingkat pertumbuhan serangga yang sensitif (telur, larva, dan pupa). 6. Pencucian Selesai melakukan penyemprotan, cucilah alat semprot baik-baik dan jangan membuang sisa cairan insektisida di sembarang tempat. Jangan mencuci di tempat-tempat sumber air minum. 7. Penyimpanan dan pembuangan Botol, kaleng, kemasan plastik, aluminium atau kertas bekas harus ditimbun dalam tanah. Bahan-bahan yang dapat dibakar harus dibakar dengan berhati-hati, jangan sampai meledak.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
34
8. Pembersihan diri Setelah melakukan penyemprotan dan membersihkan bahan-bahan sisa, mandi dan cucilah seluruh bagian tubuh dengan baik serta pakaian yang digunakan harus segera dicuci dengan baik. 2.2.6. Cara Pemakaian Insektisida Keberhasilan suatu insektisida yang dipergunakan dalam program pengendalian tidak hanya tergantung pada jenis insektisida yang digunakan, tetapi juga banyak tergantung pada ketepatan penggunaan insektisida. Pada dasarnya terdapat tiga cara penggunaan insektisida, yaitu (1) penyemprotan, (2) pengembusan, dan (3) fumigasi (Sembel, 2012). Dalam
pelaksanaannya,
terdapat
banyak
cara
dalam
menggunakan insektisida. Penyemprotan (sprayings) merupakan salah satu cara penyebaran insektisida yang umum digunakan oleh para petani, khususnya petani kecil. Di Indonesia sebagian besar petani yang memiliki sawah atau ladang yang luasnya rata-rata kurang dari 0,5 ha menggunakan cara penyemprotan untuk mengendalikan hama. Cara ini digunakan untuk insektisida formulasi EC, WP, ULV, SP, WSC, dan bentuk cair lainnya. Ukuran droplet merupakan faktor
yang penting dalam
penyemprotan. Karakter yang bisa digunakan adalah MMS (massa media diameter) atau DM, yaitu diameter droplet
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
teoretis yang
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
35
membagi volume semprot ke dalam bagian-bagian yang sama. Sunaryo (1989) mengemukakan 11 cara aplikasi pestisida, yaitu : 1. Penyemprotan Volume Tinggi (High Volume = HV) Butiran yang dihasilkan alat semprot HV cukup besar dan volume air yang digunakan sekitar 300 – 500 lt/ ha. Ada juga perusahaan yang menganjurkan pemakaian cairan semprot 500 liter ke atas per ha. Konsentrasi pestisida bervariasi tetapi umumnya berkisar antara 1-5 ml/ lt untuk pestisida yang berformulasi padat. Alat yang digunakan adalah knapsack sprayer otomatis atau semiotomatis dan mist blower. 2. Penyemprotan Volume Rendah (Low Volume = LV) Butiran yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan knapsack sprayer. Volume campuran yang disemprotkan antara 100 – 200 lt/ ha dengan konsentrasi 10 -15 ml/ lt. Alat penyemprot adalah mist blower. 3. Penyemprotan volume sangat rendah (Ultra Low Volume = ULV) Butiran yang disemprotkan sangat halus. Pestisida langsung disemprotkan tanpa tambahan air atau pengencer. Penyemprotan ULV dilakukan di daerah yang sulit mendapatkan air. Dosis perhektar tergantung jenis pestisida (insektisida), biasanya berkisar 0,75 – 4 lt/ ha.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
36
4. Pengembusan (Dusting) Cara ini dilakukan untuk pestisida yang berformulasi debu. Formulasi ini digunakan untuk daerah yang sulit air. Bila udara sedang
sangat
kering
dan
panas,
sebaiknya
aplikasinya
ditangguhkan karena tepung akan tersebar jauh dan kurang melekat pada daun atau bagian tanaman lain. Dianjurkan untuk melakukan aplikasi pada pagi hari saat permukaan daun masih basah oleh embun. Alat pengembun disebut duster. Pengapasan (Foging) bisa dilakukan untuk mengendalikan nyamuk demam berdarah dan nyamuk Anopheles. Cara ini juga dilakukan untuk penelitian yang bertujuan menghitung populasi dan jenis-jenis serangga yang terdapat pada pohon-pohon tinggi. 5. Penyebaran (Broadcasting) Cara ini dilakukan untuk pestisida butiran (granule). Penyebaran dapat dilakukan pada seluruh area pertanaman atau hanya pada sekitar perakaran tanaman dengan cara ditaburkan atau dibenamkan. Cara ini terutama untuk mengendalikan hama serangga tanah atau dapat juga digunakan untuk jenis insektisida sistemik. 6. Fumigasi (Fumigation) Cara fumigasi adalah pelepasan gas beracun ke dalam suatu ruang tertutup rapat untuk membunuh organisme pengganggu. Bahan pestisida yang digunakan adalah bahan padat atau cair yang mudah menguap seperti metil bromida dan HCN.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
37
7. Perlakukan Benih dan Bibit Perlakuan ini diberikan agar benih atau bibit tersebut terhindar dari serangan organisme pengganggu pada saat sebelum tanam atau pada waktu proses pertumbuhan, sehingga diharapkan agar pengaruh pestisida masih ada sampai beberapa hari setelah tanam untuk mencegah serangan pada awal pertumbuhan. 8. Pemberian Umpan (Baits) Cara ini biasanya dilakukan untuk hama tertentu seperti tikus, babi hutan, dan belalang. Obat yang biasa digunakan adalah arsenat tetapi ada juga yang menggunakan obat keras seperti aldrin dan dieldrin. 9. Penyuntikan Perlakukan semacam ini biasanya dilakukan pada tanaman keras seperti pohon kelapa dan cengkih. Cairan insektisida disuntikkan ke dalam batang pohon melalui lubang yang sudah dibuat terlebih dahulu. 10.Infus Insektisida berupa cairan yang ditempatkan dalam wadah dihubungkan dengan slang dan jarum suntik. Jarum ditusukkan ke dalam batang dengan bantuan gaya gravitasi. 11.Perekat (Stickers) Cara ini merupakan perpaduan antara bahan penarik dan perekat. Bahan tersebut dioleskan pada lembaran kertas atau permukaan lain dengan harapan hama sasaran akan tertarik dan melekat.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
38
2.2.7. Efek Terhadap Kesehatan Tanda keracunan insektisida berbeda pada setiap golongannya. Berikut diuraikan tanda keracunan pada beberapa golongan insektisida. Tabel 2.3. Tanda Keracunan Pestisida Golongan Insektisida Jenis Insektisida Organochlorin
Keterangan Tidak ada antidot langsung untuk mengatasi keracunan. Obat yang diberikan hanya mengurangi gejala seperti anti konvulsi dan pernafasan buatan Organofosfat dan Lelah, sakit kepala, Gejala keracunan Karbamat pusing, hilang selera karbamat cepat makan, mual, kejang muncul namun cepat perut, diare, penglihatan hilang jika kabur, keluar air mata, dibandingkan keringat, air liur denganorganofosfat. berlebih, tremor, pupil Antidot : atropin mengecil, denyut ataupralidoksin. jantung lambat, kejang otot (kedutan), tidak sanggup berjalan, rasa tidak nyaman dan sesak, buang air besar dan kecil tidak terkontrol, inkontinensi, tidak sadar, dan kejangkejang Piretroid sintetik Iritasi kulit : pedih, rasa Jarang terjadi terbakar, gatal-gatal, keracunan karena rasa geli, mati rasa, kecepatan absorbsi inkoordinasi, tremor, melalui kulit rendah salivasi, muntah, diare, dan piretroid cepat iritasi pada hilang pendengaran dan perasa Piretroid derivat Alergi, iritasi kulit, dan Pada umumnya efek tanaman : asma muncul 1 – 2 jam Piretrum dan setelah paparan dan piretrin hilang dalam 24
tesis
Gejala dan Tanda Mual, muntah, gelisah, lemah, rasa geli atau menusuk pada kulit, kejang otot, hilang koordinasi, tidak sadar
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
39
jam.Piretrin lebih ringan dari piretrium api bersifat iritasi pada orang yang peka Insektisida anorganik asam borat dan borat
Iritasi kulit : kulit kemerahan, pengelupasan, gatalgatal pada kaki, bokong dan kemaluan. Iritasi saluran pernafasan dan sesak nafas Insektisida Radang saluran mikroba: Bacillus pencernaan Thuringiesis DEET Repellent Iritasi kulit, kulit kemerahan, melepuh hingga nyeri, iritasi mata, pusing, dan perubahan emosi Sumber : Gallo dan Lawry, 1991 dalam Raini, 2007
2.3. Tinjauan Umum Organofosfat 2.3.1. Definisi dan Beberapa Jenis Organofosfat Organofosfat merupakan ester asam fosfat atau asam tiofosfat dan merupakan pembasmi serangga paling toksik secara akut terhadap binatang bertulang belakang seperti ikan, burung, cicak, dan mamalia (Raini, 2007). Banyak organofosfat merupakan agen syaraf yang mematikan, berfungsi untuk menginhibisi aksi dari acetylcholinesterase (AChe) dalam sel-sel syaraf. Jenis insektisida ini adalah yang paling banyak menyebabkan keracunan di dunia (Nishijima, 2007 dalam Sembel, 2012).
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
40
Perkembangan insektisida organofosfat dimulai awal tahun 1990an dan kini merupakan insektisida yang paling umum digunakan petani. Insektisida organofosfat (OP) yang kini umum digunakan untuk hama pertanian kecuali tanaman padi antara lain adalah paration, malation, ronnel, diazinon, dursban, abate, naled, dan demeton. Jenis insektisida organofosfat ini telah dilarang penggunaannya pada padi karena terbukti dapat menimbulkan resistensi hama, khususnya hama wereng hijau dan cokelat. 1. TEPP TEPP atau tetraethyl pyrophosphate pertama-tama disintesa oleh Clermont pada tahun1854 tetapi sifat insektisidanya baru ditemukan oleh Scharader pada tahun 1939. Bentuk komersial dari TEPP adalah Bladan. TEPP tidak berwarna, miscible (dapat bercampur) dengan air, etil alkohol, etil asetat, karbon tetraklorida, bensin, dan selena (xylene) serta diformulasikan sebagai bahan penyemprot dan banyak dipergunakan untuk mengendalikan apid dan tungau merah. Insektisida ini sangat beracun. 2. Schradan (OMPA) Schradan atau octamethylpyrophosphoramidate merupakan suatu jenis insektisida sistemik yang dapat ditranslokasikan dalam jaringan tumbuhan. Insektisida ini dapat digunakan untuk mengendalikan serangga hama yang mengisap cairan tetapi tidak
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
41
membunuh predator atau parasitoid karena senyawa ini tidak dapat menembus kutikel serangga. 3. Dimefoks dan Mipafoks Dimefoks adalah bentuk insektisida fosforohalida, yaitu N,Ndimethyldiamidophosphoryl fluorida. Insektisida ini dikenal juga sebagai Pestox 14, kurang beracun bagi serangga tetapi sangat beracun bagi mamalia. LD50 untuk tikus adalah 5 mg/ kg. Sama halnya dengan Schradan maka dimefoks juga merupakan insektisida sistemik yang dapat disuntikkan pada batang tanaman, baik untuk mengendalikan serangga penggerek ataupun pemakan tanaman. Mipafoks (Isopestoks) merupakan senyawa yang hampir sama dengan dimefoks tetapi kurang bersifat volatil. 4. Paration Paration atau O,O-diethyl O-p-nitrophenyl phosphorothionate juga ditemukan oleh Schrader dan kini merupakan salah satu jenis insektisida yang paling banyak digunakan. Paration pertama-tama dikembangkan oleh Dr. Gerhard Schrader di German pada tahun 1940-an. Sesudah PD2, paration diperjualbelikan di seluruh dunia namun pada tahun 2002 insektisida ini dilarang penggunaannya karena sangat berbahaya. Paration mudah teroksidasi menjadi paraokson (Metcalf, 2002 dalam Sembel, 2012). Paration teknis berbentuk cair, berwarna cokelat gelap, dan berbau bawang putih. Dapat bercampur dengan bensin, selena, dan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
42
glikol, tetapi hampir tidak dapat larut dalam karosin dan minyak mineral. Insektisida ini cukup efektif untuk mengendalikan banyak jenis serangga hama seperti apid, kumbang, lepidoptera, tungau, dan lain-lain, tetapi juga sangat beracun bagi mamalia (LD50 pada tikus 3,6 dan 13 mg/ kg untuk betina dan jantan). Paration juga sangat beracun pada manusia dan dapat masuk ke dalam melalui mulut, hidung, dan kulit. Formulasi paration dalam bentuk semprot atau debu. 5. Metil paration Metil paration atau O,O-dimethyl O-p-nytrophenil phosporothionate juga merupakan insektisida organofosfat yang sangat beracun dan banyak digunakan untuk pengendalian hama kapas, sering dikenal dengan cotton poison. WHO mengklasifikasikan metil paration masuk ke dalam kelas IA, pestisida sangat berbahaya (FAO/ UNEP, 1996). Sangat beracun bila dihirup dan dimakan. LD50 untuk tikus besar (rats) adalah 2,9 mg/ kg, tikus kecil (mice) 33,1-119,5 mg/ kg, kelinci 19420 mg/ kg dan anjing 50 mg/ kg (WHO, 1996). Senyawa ini lebih efektif untuk membunuh apid dan kumbang. Ada dua analog dari metil paration yang telah menurunkan toksisitas akut terhadap mamalia dan berguna untuk hama rumah tangga, yaitu Dikapton dan Klortion. Klortion mempunyai masa residu lebih lama dari aration.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
43
6. Ronel Ronel
adalah
0,0-dimethyl
0-2,4,5-trichlophenyl
phosphorothionate, berbentuk kristal padat berwarna putih. Dapat larut dalam air dan pelarut organik. Ronel adalah insektisida sistemik yang baik untuk hewan. LD50 pada tikus adalah 1740 mg/ kg. Insektisida ini efektif untuk mengendalikan ekso dan endo parasit dan dapat juga untuk mengendalikan lalat, pinjal, dan kecoak. Karena sifat fitositasnya maka insektisida ini tidak dapat digunakan untuk menyemprot tanaman. 7. Fenitrotin (Sumithion, Folithion) Fenitrotion
atau
0,0-dimethyl
0-2,4,5-trichlophenyl
phosphorothionate adalah insektisida yang mempunyai fumigan dan merupakan insektisida yang sangat selektif. LD50 pada tikus adalah 250 sampai 670 mg/ kg. Insektisida ini digunakan untuk mengendalikan hama hutan. 8. Diazinon Diazinon
adalah
0,0-dimethyl
0-2(2isopropil-6-methyl-
4pyrimidinyl) phosphorothionate, berbentuk cair dan berwarna cokelat dengan titik didih 83-840C. Senyawa ini larut dalam hampir semua pelarut organik tetapi kurang larut dalam air. Diazinon merupakan insektisida OP yang banyak digunakan untuk pengendalian hama pertanian, antara lain serangga tanah, lalat, hama rumah tinggal, hama sayuran, dan hama-
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
44
hama yang lain. Diazinon mempunyai daya racun yang rendah terhadap mamalia di mana LD50 untuk tikus 150 – 220 mg/ kg. Diazinon banyak digunakan antara tahun 1970-an sampai awal 1980-an untuk pengendalian hama pertanian dan juga hama domestik (indoor). Pada tahun 2004 pemerintah Amerika Serikat melarang penggunaan diazonin oleh masyarakat namun masih mengizinkan untuk pertanian. 9. Abate Abate atau 0,0,0,0-tetramethyl-0,0-thiodi-p-phenylene adalah kristal yang berwarna putih dan mempunyai titik didih 300C. LD50 pada tikus antara 1000-3000 mg/ kg sehingga sangat aman bagi mamalia, burung, dan juga ikan. Abate dinyatakan aman bagi manusia (WHO, Depkes RI). Insetisida ini banyak dipergunakan untuk mengendalikan larva nyamuk. Abate teknis mengandung 9095% bahan aktif. 10.Diklorvos (DDVP, Vapona) Diklorvos sering digunakan untuk mengendalikan lalat, terutama lalat rumah dan hewan. Insektisida ini tidak berwarna dan dapat bercampur dengan hampir semua larutan organik. LD50 pada tikus adalah 56 – 80 mg/ kg. 11.Dimeton (Systox) Dimeton adalah campuran dari 2 isomer, yaitu 65 bagian tiono dan 35 bagian tiol. Insektisida ini merupakan insektisida sistemik
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
45
dan sangat beracun bagi mamalia dengan LD50 pada tikus 2-12 mg/ kg. Demeton teknis yang dikenal dengan nama Systox berbentuk cair dan berwarna kuning. 12.Malation Malation
atau
0,0,-dimethyl
S-(1,2-dicarbethoxyethyl)
phosphorodithioate adalah suatu senyawa yang berbentuk cair berwarna cokelat, berbau kurang enak dengan titik didih 156 sampai 1570C. Bentuk teknis mengandung 95 – 98% bahan aktif malation. Larut dalam pelarut organik dan kurang larut dalam minyak mineral dan air. Malation adalah insektisida yang paling aman, mempunyai akut toksisitas LD50 pada tikus 900 – 5800 mg/ kg. Biasa digunakan dalam bentuk ultra-low volume (ULV). Insektisida ini bisa membunuh serangga dengan cara kontak atau uap dan juga sebagai racun perut. Malation cocok untuk mengendalikan hama rumah tangga, nyamuk, hama tanaman pekarangan, sayuran, dan hama buah. 13.Profenofos Profenofos merupakan salah satu insektisida golongan organofosfat. Insektisida ini merupakan racun kontak dan lambung berspektrum luas dengan nama kimia 0-4-bromo-2-klorofenil 0-etil S-propil fosforotioat (C11H15BrClO3PS) mempunyai rumus struktur sebagai berikut :
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
46
Gambar 2.1 Rumus Struktur Profenofos Rumus struktur Profenofos ini diaplikasikan pada tanaman kapas, mangga, manggis, kubis, sayuran buah seperti tomat dan cabai, dan kacang. Di Indonesia, profenofos umumnya diaplikasikan pada cabai dan tomat. Berikut sifat fisik dan kimia senyawa profenofos. Tabel 2.4 Sifat Fisik dan Kimia Senyawa Profenofos Kriteria Kemurnian Bentuk Warna Bau
Hasil Minimum 91,4% Cair Cokelat terang Bau lemah, seperti bawang dimasak Kelarutan dalam pelarut n-heksan : larut sempurna organik pada suhu 250C n-oktanol : larut sempurna toluena : larut sempurna etanol : larut sempurna diklorometana : larut sempurna etil asetat : larut sempurna aseton : larut sempurna metanol : larut sempurna air : 20
2.3.2. Daftar Beberapa Merek Dagang Insektisida Jenis Organofosfat Setiap jenis pestisida mempunyai tiga jenis nama yaitu nama umum, nama dagang, dan nama kimia. Nama dagang suatu jenis
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
47
pestisida diberikan oleh si pembuatnya atau pabriknya sendiri, sehingga terkadang terdapat beberapa jenis pestisida yang mempunyai bahan aktif yang sama tetapi dengan nama dagang yang berbeda. Senyawa organofosfat merupakan golongan insektisida yang cukup besar. Lebih dari 100.000 senyawa organofosfat yang telah diuji untuk mencari senyawa-senyawa yang mempunyai sifat sebagai insektisida,
namun
hanya
100
senyawa
saja
yang
berhasil
diperdagangkan sebagai insektisida secara luas (Sastroutomo, 1992). Berikut beberapa merek dagang yang sering digunakan dan diperdagangkan pestisida jenis organofosfat : Tabel 2.5. Daftar Beberapa Merek Dagang Pestisida Golongan Organofosfat
tesis
No.
Merek Dagang dan Formulasi Bahan Aktif
1
Ambush 2 EC
Permitrin
2
Bandrol 400 EC
Klorpirifos
3
Basudin 60 EC
Diazinon
4
Baysuril 250 EC
Kuinolfos
5
Curacron 500 EC
Profenofos
6
Danadim 400 EC
Dimetoat
7
Decis 25 EC
Deltametrin
8
Dursban 20 EC
Klorfirifos
9
Diazinon 600 EC
Diazinon
10
Finsol 500 EC
Profenofos
11
Kanon 400 EC
Dimetoat
12
Matador 25 EC
Sihalotrin
13
Meothrin 50 EC
Fenpropatrin
14
Monitor 200 LC
Metamidafos
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
48
15
Nurelle 500 EC
Klorpirifos
16
Orthene 75 EC
Asefat
17
Rumba 500 EC
Profenofos
18
Ronsha 550 EC
Chlorhirifos
19
Santacron 520 EC
Profenofos
20
Sumisidin 5 EC
Fenfalerat
21
Supravide 40 EC
Metidation
22
Sumithion 50 EC
Fenitrotion
23
Tamaron 200 EC
Metamidafos
24
Tarban 585 EC
Klorpirifos dan sipermitrin
25
Orthene 75 SP
Acephate
Sumber : Barroroh, 2011
2.3.3. Mekanisme Kerja Pestisida Organofosfat Dalam Tubuh Pestisida
golongan
organofosfat
dan
karbamat
adalah
persenyawaan yang tergolong antikholinesterase seperti physostigmin, prostigmin, diisopropylfluoropphosphat dan karbamat (Kaloyanova, 1992). Pestisida golongan Organofosfat dalam tubuh akan mengikat enzim acethylcholinesterase yang terdapat dapal darah (sel darah merah dan plasma darah), dan ikatan antara pestisida ini dengan acethylcholinesterase/ cholinesterase sifatnya adalah irreversible (Siswanto, 2012). Dampak pestisida terhadap kesehatan bervariasi, antara lain tergantung dari golongan, intensitas pemaparan, jalan masuk dan bentuk sediaan. Dalam tubuh manusia diproduksi asetikolin dan enzim kholinesterase. Enzim cholinesterase berfungsi memecah asetilkolin
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
49
menjadi kolin dan asam asetat. Asetilkolin dikeluarkan oleh ujungujung syaraf ke ujung syaraf berikutnya, kemudian diolah dalam Central nervous system (CNS), akhirnya terjadi gerakan-gerakan tertentu yang dikoordinasikan oleh otak. Apabila tubuh terpapar secara berulang pada jangka waktu yang lama, maka mekanisme kerja enzim cholinesterase terganggu akibat adanya ganguan pada sistem syaraf. Di seluruh sistem persyarafan (nervous system), terdapat pusat-pusat pengalihan elektro kemikel yang dinamakan synapses. Getaran-getaran impuls syaraf elektrokemis (electrochemical nerve impulse) dibawa menyeberangi kesenjangan antara sebuah syaraf (neuron) dan sebuah otot atau sari neuron ke neuron untuk mencapai suatu synapse, sinyal itu merangang pembebasan asetilkolin Asetikholinesterase adalah suatu enzim yang terdapat pada banyak jaringan berfungsi menghidrolisis asetilkholin menjadi kholin dan asam asetat. Sel darah merah dapat mensintesis asetilkholin dan bahwa kholin asetilase dan asetilkholinesterase keduanya terdapat dalam sel darah merah. Kholin asetilase juga ditemukan tidak hanya di dalam otak tetapi juga di dalam otot rangka, limpa dan jaringan plasenta. Adanya enzim ini dalam jaringan seperti plasenta atau eritrosit yang tidak mempunyai persyaratan menunjukkan fungsi yang lebih umum bagi asetilkholin dari pada fungsi dalam syaraf saja.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
50
Pembentukan dan pemecahan asetilkholin dapat dihubungkan dengan permeabilitas sel. Perhatian lebih diarahkan pada sel darah merah. Dicatat bahwa enzim kholin asetilase tidak aktif baik karena pengahambatan oleh obat-obatan maupun karena kekurangan subtrat, sel akan kehilangan permeabilitas selektifnya dan mengalami hemolisis (Leeuwen CJ, 1995). Asetilkholin berperan sebagai jembatan penyeberangan bagi mengalirnya getaran syaraf. Melalui sistem syaraf inilah organ-organ di dalam tubuh menerima informasi untuk mempergiat atau mengurangi efektifitas sel. Pada sistem syaraf, stimulas yang diterima dijalarkan melalui serabut-serabut syaraf (akson) dalam betuk impuls. Setelah impuls syaraf oleh asetikholin dipindahkan (diseberangkan) melalui serabut, enzim kholinesterase memecahkan asetilkholin dengan cara meghidrolisis asetilkholin menjadi kholin dan sebuah ion asetat, impuls syaraf kemudian berhenti. Reaksi-reaksi kimia ini terjadi sangat cepat. Ketika pestisida organofosfat memasuki tubuh manusia atau hewan, pestisida menempel pada enzim cholinesterase. Oleh karena cholinesterase tidak dapat memecahkan asetilkholin, impuls syaraf mengalir terus (konstan) menyebabkan suatu twiching yang cepat dari otot-otot dan akhirnya mengarah kepada kelumpuhan. Pada saat otot-otot pada sistem pernafasan tidak berfungsi terjadilah kematian.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
51
Hadirnya pestisida golongan organofosfat di dalam tubuh akan menghambat aktifitas enzim asetilkholinesterase, sehingga terjadi akumulasi substrat (asetilkholin) pada sel efektor. Keadaan tersebut diatas akan menyebabkan gangguan sistem syaraf yang berupa aktifitas kolinergik secara terus menerus akibat asetilkholin yang tidak dihidrolisis. Gangguan ini selanjutnya akan dikenal sebagai tanda-tanda atau gejala keracunan (Leeuwen CJ, 1995). Sintesis dan pemecahan hidrolitik asetilkholin dilukiskan sebagai berikut :
O Asetil - KoA
Gambar 2.2. Pembentukan dan pemecahan asetilkholin Asetilkholin mudah dihidrolisis menjadi kholin dan asam asetat oleh kerja enzim asetilkholinesterase, ditemukan tidak hanya pada ujung syaraf tetapi juga dalam serabut syaraf, kerja asetilkholin dalam tubuh diatur oleh efek penginaktifan asetilkholinesterase. Pemecahan asetilkholin adalah suatu reaksi eksenergik karena diperlukan energi untuk sintesisnya kembali. Asetat aktif (Asetil KoA) bertindak sebagai donor untuk asetilasi kholin. Enzim kholinesterase yang diaktifkan oleh ion-ion kalium dan magnesium mengatalisis transfer asetil dari asetil KoA ke kholin. Antikholinesterase, pengambat
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
52
asetilkholinesterase dengan akibat pemanjangan aktifitas parasimpatis dipengaruhi oleh fisostigmin (eserin), kerja ini adalah reversibel (Leeuwen CJ, 1995). 2.3.4. Efek Organofosfat Terhadap Kesehatan Senyawa dari beberapa golongan organofosfat berpengaruh terhadap enzim cholinesterase yang berfungsi untuk menghidrolisis acethylcholine. Apabila acethylcholine telah terhidrolisis, pengaruhnya terhadap sel-sel efektor tidak dapat berlangsung sacara terus menerus dan berkesinambungan. Tindak balas ini merupakan proses yang normal suatu sel syaraf, ketika terjadi keracunan oleh senyawa organofosfat. Gugus fosforil dari senyawa tersebut akan mempengaruhi enzim cholinesterase dan menyebabkan enzim ini tidak dapat berfungsi lagi. Akibatnya, acethylcholine akan berkumpul di ujung-ujung syaraf dan menyebabkan sel-sel efektor menerima sinyal-sinyal secara terus menerus. Gejala keracunan organofosfat sangat bervariasi. Setiap gejala yang timbul sangat bergantung pada adanya stimilasi asetilkholin persisten atau depresi yang diikuti oleh stimulasi syaraf pusat maupun perifer. Tabel 2.6. Efek Toksisitas Organofosfat No. Efek Gejala 1. Muskarinik - Salivasi, lacrimasi, urinasi, dan diare (defekasi) (SLUD) - Kejang perut - Nausea dan vomitus - Bradicardia - Miosis
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
53
2.
Nikotinik
3.
Sistem pusat
saraf
-
Berkeringat Pegal-pegal, lemah Tremor Paralysis Dyspnea Tachicardia Bingung, gelisah, insomnia, neurosis Sakit kepala Emosi tidak stabil Bicara terbata-bata Convulsi Depresi respirasi dan gangguan jantung, dan koma
Sumber: Darmono, 2003 dalam Rustia 2009
Gejala awal SLUD terjadi pada keracunan organofosfat secara akut karena terjadinya stimulasi reseptor muskarinik sehingga kandungan asetil kholin dalam darah meningkat pada mata dan otot polos. Selain itu, efek kesehatan juga dipengaruhi toksisitas masingmasing bahan aktif dalam senyawa organofosfat.
Gambar 2.3. Hidrolisis asetilkolin intrasinaptik. Ach=asetilkolin; M=muscarinic; NM=nicotinic neuromuscular junction; NN= nicotinic ganglinic (Klein, 2008) Tabel 2.7. Toksisitas Bahan Aktif Dalam Senyawa Organofosfat Komponen
tesis
LD50 (mg/ kg)
TEEP (tetraehyl pyrophosphate)
1 mg/ kg
Dimefoks dan Mipafoks
5 mg/ kg
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
54
Paration
3,6 mg/ kg pada tikus betina dan 13 mg/ kg pada tikus jantan
Metil paration
Tikus besar 2,9 mg/ kg Tikus kecil 33,1 – 119,5 mg/kg Kelinci 19 - 420 mg/ kg Anjing 50 mg/ kg
Ronel
1740 mg/ kg
Fenitrotion (Sumithion,Folithion)
250 – 670 mg/ kg
Diazinon
150 – 220 mg/ kg
Abate
1000 – 3000 mg/ kg
Diklorvos (DDVP, Vapona)
56 – 80 mg/ kg
Dimeton (Systox)
2 – 12 mg/ kg
Malation
900 – 5800 mg/ kg
Sumber : Sembel, 2012
2.4. Tinjauan Umum Enzim Cholinesterase 2.4.1. Definisi Enzim Cholinesterase Acetylcholinesterase (ChE) adalah enzim yang berfungsi menghidrolisis acetylcholine. Active site dari cholinesterase terdiri dari dua sub, yaitu esteratic site dan anionic site. Kedua site tersebut saling berkesesuaian sehingga ketika sejumlah choline yang merupakan bagian dari acetylcholine berada dalam kantung anionic, bagian enzim yang berester (esteric) melingkupi residu asam amino yang merupakan
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
55
pecahan acetylcholine ke dalam kantung esteric (Hayes and Laws, 1991). Cholinesterase atau disebut juga enzim acetylcholinesterase adalah suatu enzim yang terdapat di dalam membran sel pada terminal saraf kolinergik juga pada membran lainnya seperti dalam plasma darah, sel plasenta yang berfungsi sebagai katalis untuk menghidrolisis acetylcholine menjadi choline dan acetat. Acetylcholine adalah salah satu agen yang terdapat dalam fraksi ujung-ujung saraf dari sistem saraf yang akan menghambat penyebaran impuls dari neuron ke pos ganglionik (Ganong, 1983).
Gambar 2.4. Mekanisme pembentulan kolin dan asetat dari asetilkolin yang dikatalisis oleh asetilkolinesterase (Wiener, 2004)
Gambar 2.5. Mekanisme kolinesterase inhibitor dalam penghambatan penempelan asetilkolin (Wiener, 2004)
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
56
Cholinesterase adalah suatu bentuk enzim dari bentuk katalis biologik di dalam jaringan tubuh yang berperan untuk menjaga agar otot-otot, kelenjar-kelenjar, dan sel-sel saraf bekerja secara terorganisir dan harmonis. Jika aktivitas cholinesterase jaringan tubuh secara cepat sampai pada tingkat rendah, akan berdampak pada bergeraknya seratserat otot secara sadar dengan gerakan halus maupun kasar, petani dapat mengeluarkan air mata akibat mata yang teriritasi, serta gerakan otot akan lebih lambat dan lemah (Ditjen PM2 dan PLP, 1992). Cholinesterase disintesis pada hati (liver), terdapat dalam sinaps, plasma darah, dan sel darah merah. Sekurang-kurangnya ada tiga jenis cholinesterase yaitu enzim cholinesterase yang terdapat dalam sinaps, cholinesterase dalam plasma, dan cholinesterase dalam sel darah merah. Penurunan aktifitas (depresi) cholinesterase dalam plasma dan atau dalam sel darah merah (red blood cells) merupakan bukti yang paling memuaskan yang menunjukkan adanya absorpsi OP yang berlebihan. Penurunan aktifitas cholinesterase dalam plasma dapat berlangsung dari 1 sampai 3 minggu, sedang penurunan aktifitas cholinesterase dalam plasma dapat berlangsung sampai 12 minggu (3 bulan) (Siswanto, 2012). 2.4.2. Mekanisme dalam Tubuh Jenis insektisida organofosfat dan karbamat mempunyai efek yang sama dalam sistem saraf (perifer dan pusat), walaupun masing-
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
57
masing mempunyai struktur kimia yang berbeda. Tahap interaksi inhibisi yang terjadi adalah sebagai berikut : 1. Interaksi active site asetylcholinesterase membentuk ikatan kompleks yang tidak stabil. 2. Hidrolisis dari senyawa kompleks terjadi dengan melepaskan ikatan Z atau R subtitusi yang menghasilkan phophorelated (organofosfat ester) atau carbamylated (karbamat esters) terinhibisu, sehingga AchE terinhibisi dan menjadi tidak relatif lagi. 3. Defosforilasi dan dekarbamialisasi menghasilkan AchE bebas sehingga kembali mampu memutuskan acetylcholine (Ach) sebagai transmitter. Pusat kendali listrik yang dinamakan sinapsis dapat ditemukan pada seluruh sistem saraf manusia, vertebrata, dan insekta. Otot, kelenjar, dan serat saraf yang disebut neuron distimulasi atau dihambat oleh sinyal yang melalui sinapsis tersebut. Stimulasi sinyal dibawa oleh asetilkolin dan akan berlangsung jika ada enzim mengkatalisis. Enzim tersebut
adalah
enzim
cholinesterase
yang
berfungsi
untuk
menghidrolisis asetilkolin menjadi asetat dan kolin. Reaksi penting ini biasanya berlangsung dengan sangat cepat, di mana asetilkolin menyebabkan stimulasi dan asetilkolinesterase mengakhiri sinyalnya. Jika cholinesterase terpengaruhi oleh insektisida yang
berada
pada
sinapsis,
hal
ini
akan
mengakibatkan
ketidakseimbangan. Kehadiran bahan kimia yang menghambat
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
58
cholinesterase mencegah penguraian asetilkolin. Asetilkolin yang terbentuk mengakibatkan tekanan pada sistem saraf. Bila seseorang terpapar senyawa penghambat cholinesterase, tubuh tidak dapat menguraikan asetilkolin. Asetilkolin berperan sebagai jembatan penyeberangan pada sistem saraf (nerotransmiter). Melalui sistem saraf inilah organ di dalam tubuh menerima informasi untuk mempercepat atau mengurangi efektivitas sel. Ketika pestisida organofosfat memasuki tubuh manusia atau hewan, pestisida menempel pada enzim cholinesterase sehingga tidak dapat memecah asetilkolin dan terjadi akumulasi substrat (asetilkolin) pada sel efektor. Keadaan tersebut akan menyebabkan gangguan pada sistem saraf yang berupa aktivas kolinergik secara terus menerus akibat asetilkolin yang tidak dihidrolisis. Gangguan ini selanjutnya dikenal sebagai tanda atau gejala keracunan (Prijanto, 2009).
Gambar 2.6. Pengaruh inhibisi kolinesterase pada sistem saraf A=adrenergik; GI=gastrointestinal; M=muscarinic; N=nicotinic; NMJ=neuromuscular junction (Klein, 2008)
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
59
Kebanyakan fosforilasi asetylcholine tidak siap mendefosforilasi hal ini menunjukkan inhibisi irreversibel sehingga memerlukan waktu berhari-hari. Tanda keracunan dan gelaja keracunan menjadi semakin kuat karena kadar acetylcholine tinggi. Kebalikannya kabaril acetylcholinesterase
siap
berdisasosiasi
secara
spontan
untuk
menghasilkan AchE bebas dan menghasilkan ciri dan gejala keracunan umumnya terlihat 3 – 6 jam terpapar (Ecobichon dalam Soemirat, 2003). Pada pemaparan akut, efek sistemik biasanya timbul setelah 30 menit (melalui inhalasi), 45 menit setelah tertelan (Ingested). Dan kurang lebih 2 – 3 jam setelah kontak dengan kulit. Absorbsi melalui kulit biasanya terjadi secara lambat kecuali bila pekerja menderita dermatitis atau bekerja di tempat yang sangat panas. Bila gejalanya timbul setelah 6-8 jam pemaparan, maka diagnosis keracunan OP sulit/ tidak dapat ditegakkan. Keracunan insektisida organofosfat antara lain ditandai dengan gejala-gejala seperti sakit kepala, pusing, badan terasa sangat lemah, gangguan koordinasi otot/ sempoyongan, pupil mengecil, penglihatan kabur, tremor, kejang pada otot (kadang-kadang), bingung atau gelisah, mual, muntah, kejang pada perut, mencret, pengeluaran keringat yang berlebihan, sesak dan rasa penuh di dada, pilek, batuk yang disertai dahak, lakrimasi, pengeluaran air liur yang berlebihan, sembab paru, biasanya terjadi dalam waktu 12 jam setelah keracunan,
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
60
denyut jantung menjadi lambat, dan ketidakmampuan untuk mengendalikan buang air kecil dan air besar Pada keracunan yang berat akan timbul gejala-gejala seperti menurunnya kesadaran secara mendadak, brikardi yang hebat, dan depresi pernapasan. Depresi pernapasan dapat disebabkan oleh zat aktifnya dan oleh bahan pelarut organik yang digunakan. Pada dosis sedang, pemaparan yang terus menerus akan menimbulkan gejala yang menyerupai flu seperti badan lemas, nafsu makan berkurang, dan badan terasa tidak enak. 2.4.3. Pemulihan Cholinesterase Pemulihan cholinesterase yang ada dalam sel darah merah memberikan respon spesifik dari pada cholinesterase plasma apabila enzim tersebut dihambat oleh organofosfat. Bila mengalami hambatan, aktivitas enzim mengalami regenerasi yang berbeda. Regenerasi cholinesterase sel darah merah untuk membentuk sel darah merah baru kira-kira 1% per hari sedangkan enzim cholinesterase dalam plasma mengalami regenerasi lebih cepat yaitu ± 25% pada 7-10 hari pertama (Slapper, 2003; Griffin,2003 dalam Sulaksono 2009). Raini, dkk (2004) dalam penelitiannya menyatakan bahwa istirahat minimal satu minggu dapat menaikkan aktivitas cholinesterase pada petani penyemprot yang menggunakan pestisida organofosfat. Istirahat satu minggu berlaku untuk subjek (petani penyemprot) yang mengalami keracunan ringan, sedangkan keracunan sedang dan berat
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
61
akan memerlukan waktu istrirahat lebih lama untuk mencapai aktivitas cholinesterase normal atau mencapai 80%. 2.4.4. Pemeriksaan Cholinesterase Pengukuran aktivitas cholinesterase dasar (baseline) pada orang yang bekerja dengan pestisida organofosfat dapat dilakukan segera setelah
tidak
menyemprot
atau
di
antara
musim
semprot.
Pemeriksaannya dapat dilakukan dengan tes cholinesterase darah. Pemeriksaan
cholinesterase
darah
dilakukan
dengan
menggunakan Tintometer Kit dengan perangkat uji cholinesterase Livobond. Perangkat ini telah dibentuk sebagai suatu penguji/ pemantau lapangan sehingga memungkinkan diadakannya pengecekan cepat secara berkala kepada mereka yang terlibat dalam penggunaan pestisida. Aktivitas cholinesterase dalam darah yang terukur dinyatakan dalam persen dari normal. Hasil pembacaan tersebut dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Normal (≥ 75%) Tidak memerlukan perlakuan apapun, namun dilakukan uji cholinesterase kembali dalam jangka waktu ke depan. 2. Keracunan ringan (over-exposure probable) (< 75% - ≥ 50%) Ulangi test. Jika terkontaminasi benar, perlu menghentikan pekerjaan yang berhubungan dengan organofosfat selama dua minggu kemudian test kembali untuk mengamati penyembuhan.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
62
3. Keracunan sedang (serious over-exposure) (< 50% - ≥ 25%) Ulangi test. Jika terkonfirasi benar, hentikan semua pekerjaan yang berhubungan dengan pestisida. Jika muncul gejala medis, perlu dilakukan perawatan medis. 4. Keracunan berat (very serious and dangerous over- exposure) (<25%) Ulangi test. Jika terkonfirmasi benar, hentikan semua pekerjaan dan lakukan pemeriksaan medis. 2.4.5. Faktor yang Mempengaruhi Kadar Cholinesterase dalam Tubuh Aktivitas cholinesterase dalam tubuh pada petani penyemprot dipengaruhi oleh pajanan pestisida, yang terdiri dari : 1.
Lama pajanan Lama pajanan adalah lama waktu kerja dikali frekuensi penyemprotan. Waktu kerja adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk bekerja dengan pestisida sedangkan frekuensi penyemprotan adalah kekerapan melakukan penyemprotan dengan pestisida. Pekerja yang bekerja dalam jangka waktu cukup lama dengan pestisida akan mengalami keracunan menahun. Tenaga kerja yang menggunakan pestisida tidak boleh mendapat paparan lebih dari 4 jam sehari dalam seminggu berturut-turut (Permenaker No. Per-03/ Men/ 1986).
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
63
2.
Kontak terakhir Menurut Wardiani (1997) dalam Simbolon (2004) bahwa cholinesterase dalam plasma akan kembali normal memerlukan waktu 3 minggu sedangkan dalam sel darah merah membutuhkan waktu 2 minggu . Pada pemeriksaan kadar cholinesterase dengan kejadian keracunan ringan, dianjurkan istirahat dan tidak kontak dengan pestisida selama 2 minggu.
3.
Lama bekerja Semakin lama seseorang bekerja di lingkungan yang mengandung pestisida, semakin besar kemungkinan terjadinya pajanan oleh pestisida dan kejadian keracunan.
4.
Dosis Dosis adalah banyaknya volume racun yang digunakan yang disesuaikan pada satu satuan luas dan keperluan untuk membunuh organisme dengan menyesuaikan LD50 bahan insektisida yang dinyatakan dalam mg/ kg tubuh organisme sasaran.
5.
Suhu Suhu yang aman melakukan penyemprotan adalah 240C – 300C dan waktu penyemprotan dipagi hari antara pukul 06.00 – 08.00 untuk menghindari terbukanya pori-pori penyemprot pestisida karena panas terik matahari.
Bekerja saat
udara
sangat
panas
menyebabkan banyaknya produksi keringat, cenderung untuk menyeka wajah, dan dapat berakibat terjadinya keracunan.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
64
6.
Kecepatan angin Kecepatan angin dan arah hembusannya merupakan hal yang perlu diperhatikan bagi pekerja khususnya penyemprot di lapangan. Angin yang bertiup kuat akan menerpa dan berhembus ke arah penyemprot. Kecepatan angin antara 5 – 10 km/ jam adalah kecepatan yang diperbolehkan untuk dilakukan penyemprotan dengan mengarahkan penyemprotan searah arah angin untuk mencegah kembalinya titik cairan ke penyemprot terutama yang berbentuk aerosol.
7.
Umur Aktivitas cholinesterase pada anak-anak dan orang dewasa atau umur di atas 20 tahun mempunyai perbedaan baik dalam keadaan tidak bekerja dengan organofosfat maupun selama bekerja dengan organofosfat.
8.
Jenis kelamin Jenis kelamin antara laki-laki dan perempuan mempunyai angka normal aktivitas cholinesterse yang berbeda. Pekerja perempuan yang berhubungan dengan pestisida dan dalam keadaan hamil akan mempengaruhi derajat aktivitas cholinesterase.
9.
Kebiasaan merokok Diketahui bahwa nikotin mempunyai pengaruh yang sama dengan acetylcholinesterase terhadap serabut otot sehingga mampu menginvasi cholinesterase pada sinaps yang menyebabkan tidak
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan
ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
65
dapat menghidrolisis acetylcholine yang dilepaskan pada lempeng akhiran. Akibatnya jumlah acetylcholine meningkat bersamaan timbulnya impuls beruntun dan merangsang serabut-serabut otot dan menimbulkan kematian (Guyton, 1995 dalam Faziah, 2002). 10. Pengetahuan Pengetahuan seseorang tentang suatu objek akan mempengaruhi perilaku seseorang berkaitan objek tersebut. Dengan pengetahuan tentang bahaya pestisida dan cara penggunaan pestisida yang baik akan memberikan perlakukan yang berbeda para petani dalam pemakaian pestisida. 11. Alat pelindung diri Penggunaan APD oleh aplikator akan menurunkan risiko terpapar pestisida. APD merupakan alat atau sarana perlindungan diri dari bahaya pekerjaan. APD dengan jenis pekerjaan sebagai penyemprot pestisida terdiri dari pelindung kepala (helmet), pelindung pernapasan (masker), sarung tangan (hand gloves), pelindung badan (uniform/ overall), dan pelindung kaki (boot). 12. Status gizi Buruknya keadaan gizi seseorang akan berakibat menurunnya daya tahan dan meningkatnya kepekaan terhadap infeksi. Kondisi gizi yang buruk, protein dalam tubuh sangat terbatas sedangkan enzim cholinesterase terbentuk dari protein.
tesis
analisis faktor yang berhubungan dng.....
Maarifah Dahlan