JURNAL BIOLOGI INDONESIA

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009) ISSN 0854-4425

JURNAL BIOLOGI INDONESIA Akreditasi: No 816/D/08/2009 Vol. 6, No. 1, Desember 2009 Uji Potensi Tumbuhan Akumulator Merkuri untuk Fitoremediasi Lingkungan Tercemar Akibat Kegiatan Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kampung Leuwi Bolang, Desa Bantar Karet, Kecamatan Nanggung, Bogor Titi Juhaeti, N. Hidayati, F. Syarif & S. Hidayat

1

Occurrence of Idiosepius (Mollusca: Cephalopoda) in Indonesian waters Janek von Byern & Ristiyanti M. Marwoto

13

Parameter Populasi Kerang Lumpur Tropis Anodontia edentula Di Ekosistem Mangrove Yuliana Natan

25

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis) Dengan Aplikasi Perunut 39 Radioaktif Yusni Ikhwan Siregar Pengaruh Suhu dan Salinitas Terhadap Respon Fisiologi Larva Tiram Mutiara Pinctada maxima (Jameson) Tjahjo Winanto, Dedi Soedharma, Ridwan Affandi, & Harpasis S. Sanusi

51

Pengaruh Kedalaman Terhadap Proses Pelapisan Inti Bulat Pada Kerang Air Tawar (Anodonta woodiana) Boedi Rachman, Tjahjo Winanto, Maskur, &Yade Sukmajaya

71

Analisis Vegetasi Hutan Pamah di Pulau Batanta, Raja Ampat, Papua Edi Mirmanto

79

BOGOR, INDONESIA

J. Biol. Indon. Vol 6, No. 1 (2009) Jurnal Biologi Indonesia diterbitkan oleh Perhimpunan Biologi Indonesia. Jurnal ini memuat hasil penelitian ataupun kajian yang berkaitan dengan masalah biologi yang diterbitkan secara berkala dua kali setahun (Juni dan Desember). Editor Pengelola Dr. Ibnu Maryanto Dr. I Made Sudiana Dr. Anggoro Hadi Prasetyo

Dr. Izu Andry Fijridiyanto Dewan Editor Ilmiah Dr. Abinawanto, F MIPA UI Dr. Achmad Farajalah, FMIPA IPB Dr. Ambariyanto, F. Perikanan dan Kelautan UNDIP Dr. Aswin Usup F. Pertanian Universitas Palangkaraya Dr. Didik Widiyatmoko, PK Tumbuhan, Kebun Raya Cibodas-LIPI Dr. Dwi Nugroho Wibowo, F. Biologi UNSOED Dr. Parikesit, F. MIPA UNPAD Prof. Dr. Mohd.Tajuddin Abdullah, Universiti Malaysia Sarawak Malaysia Assoc. Prof. Monica Suleiman, Universiti Malaysia Sabah, Malaysia Dr. Srihadi Agung priyono, F. Kedokteran Hewan IPB Y. Surjadi MSc, Pusat Penelitian ICABIOGRAD Drs. Suharjono, Pusat Penelitian Biologi-LIPI Dr. Tri Widianto, Pusat Penelitian Limnologi-LIPI Dr. Witjaksono Pusat Penelitian Biologi-LIPI Alamat Redaksi

Sekretariat Oscar efendi SSi MSi d/a Pusat Penelitian Biologi - LIPI Jl. Ir. H. Juanda No. 18, Bogor 16002 , Telp. (021) 8765056 Fax. (021) 8765068 Email : [email protected] Website : http://biologi.or.id Jurnal ini telah diakreditasi ulang dengan nilai A berdasarkan SK Kepala LIPI 816/ D/2009 tanggal 28 Agustus 2009.

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009) DAFTAR ISI Uji Potensi Tumbuhan Akumulator Merkuri untuk Fitoremediasi Lingkungan Tercemar Akibat Kegiatan Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kampung Leuwi Bolang, Desa Bantar Karet, Kecamatan Nanggung, Bogor Titi Juhaeti, N. Hidayati, F. Syarif & S. Hidayat

1

Occurrence of Idiosepius (Mollusca: Cephalopoda) in Indonesian waters Janek von Byern & Ristiyanti M. Marwoto

13

Parameter Populasi Kerang Lumpur Tropis Anodontia edentula Di Ekosistem Mangrove Yuliana Natan

25

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis) Dengan Aplikasi Perunut Radioaktif Yusni Ikhwan Siregar

39

Pengaruh Suhu dan Salinitas Terhadap Respon Fisiologi Larva Tiram Mutiara Pinctada maxima (Jameson) Tjahjo Winanto, Dedi Soedharma, Ridwan Affandi, & Harpasis S. Sanusi

51

Pengaruh Kedalaman Terhadap Proses Pelapisan Inti Bulat Pada Kerang Air Tawar (Anodonta woodiana) Boedi Rachman, Tjahjo Winanto, Maskur, &Yade Sukmajaya

71

Analisis Vegetasi Hutan Pamah di Pulau Batanta, Raja Ampat, Papua Edi Mirmanto

79

Toksisitas Isolat-Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry 1A Terhadap Hama Penggerek Batang Jagung, Ostrinia furnacalis Guenee Bahagiawati, Habib Rizjaani, Agustina K. Sibuea

97

Pengaruh Inokulasi Bakteri Terhadap Pertumbuhan Awal Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sri Widawati & Maman Rahmansyah

107

Karakteristik Tipe Pakan Kelelawar Pemakan Buah dan Nektar di Daerah Perkotaan: Studi Kasus di Kebun Raya Bogor Sri Soegiharto & Agus P. Kartono

119

Identifikasi Papasan (Coccinia grandis (L.) Voigt) Di Tiga Populasi di Yogyakarta Ridesti Rindyastuti & Budi Setiadi Daryono

131

Biodegradasi Phenantrene oleh Mikroba Laut M5 (Alcanivorax Borkumensis) yang Diisolasi dari Teluk Jakarta Dyah Supriyati

143

Jurnal Biologi Indonesia 6(1): 39-50 (2009)

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis) Dengan Aplikasi Perunut Radioaktif Yusni Ikhwan Siregar Pasca Sarjana Ilmu Lingkungan Universitas Riau, Pekanbaru, Riau ABSTRACT Bioacumulation of Cadmium on Green Mussel (Perna viridis) Using Radiotracer. A laboratory experiment on the accumulation of Cadmium (Cd) by green mussel (Perna viridis) has been conducted. Radiotracer 109Cd was applied in the study. The research aimed at evaluating the effect of salinity, temperature and size on uptake of radiotracer 109Cd by green mussel (Perna viridis) from dissolved phase. It was found that both salinity and temperature had significant effect ( P< 0.001) on accumulation rate of 109Cd. The highest concentration factor of Cd (31,2354,09) was appeared in water salinity of 29% and of water temperature 30oC. At the steady state condition green mussel accumulated 72,21-107,80 Bq/gr Cd. It revealed that the small Perna viridis (5.2 cm in length) accumulated 109Cd about 107,80 Bq/gr, whereas the bigger size of Perna viridis (6.6 cm in length) had an uptake of about 72,21 Bq/gr. Key words : Bioaccumulation, radiotracer Cd, Perna viridis Kata kunci : Bioakumulasi, Perunut radioaktif, Cd, Perna viridis

PENDAHULUAN Kadmium (Cd) adalah salah satu logam berat dengan penyebaran yang luas di ekosistem akuatik. Di alam Cd bersenyawa dengan Belerang (S) sebagai greennocckite (CdS) yang ditemui bersamaan dengan senyawa spalerite (ZnS). Kadmium merupakan logam lunak (ductile) berwarna putih perak dan mudah teroksidasi oleh udara bebas dan gas Amonia (NH3) (Saeni 1997). Cd akan mengalami proses biotransformasi dan bioakumulasi dalam berbagai tingkatan organisme hidup. Dalam biota perairan jumlah logam berat yang terakumulasi akan terus mengalami peningkatan (biomagnifikasi) karena tidak dapat didegradasi oleh mikroorga-

nisme. Pada gilirannya pada rantai makanan, tertinggi termasuk manusia, Cd terakumulasi pada taraf yang tinggi yang bisa menimbulkan rasa sakit, panas pada bagian dada, penyakit paru-paru akut dan menimbulkan kematian. Perubahan sifat fisika air laut seperti suhu dan salinitas akan mempengaruhi biota laut (kerang hijau) dalam mengakumulasi kadmium dari lingkungannya. Dari berbagai penelitian (Morton 1987, Blackmore & Wang. 2002) dinyatakan bahwa kenaikan suhu, penurunan pH dan salinitas perairan dapat menyebabkan tingkat bioakumulasi logam berat semakin besar. Wright dalam Blackmore & Wang (2002) menambahkan bahwa banyak eksperimen menunjukkan pertambahan pengambilan radiotracer 39

Yusni Ikhwan Siregar

oleh berbagai biota laut terjadi ketika menurunnya salinitas. Pengukuran biokinetik dalam waktu panjang dengan menggunakan biota dalam jumlah terbatas serta mekanisme transfer kontaminan dalam berbagai kompartemen tubuh organisme sangat sulit dilakukan dengan teknik konvensional. Aplikasi teknik nuklir untuk menentukan kemampuan akumulasi polutan pada biota laut telah mulai dikembangkan di Indonesia, bahkan di luar negeri sudah dikembangkan sejak dahulu (Suseno2004a). Menggunakan polutan yang berlabel radioisotop (misal 109 Cd, 210 Pb dan sebagainya), dapat dilakukan percobaan dengan biota dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan dengan teknik konvensional. Penelitian ini bertujuan mempelajari proses pengambilan perunut 109Cd dari fase terlarut oleh kerang hijau yang berbeda ukuran pada salinitas dan temperatur berbeda, sedangkan manfaat yang didapat yaitu informasi mengenai kemampuan akumulasi kerang hijau (Perna viridis) terhadap logam berat akibat fluktuasi salinitas dan suhu. BAHAN DAN CARA KERJA Hewan uji Perna viridis dikumpulkan dari Perairan Teluk Jakarta dengan teknik penyelaman tradisional. Untuk menghilangkan stress, hewan uji diaklimitasikan selama seminggu di laboratorium. dan diberi pakan Chlorella sp. dua kali sehari. Organisme dipisahkan menurut kelompok ukuran (5,2; 5,5 dan 6,6 cm) dan kemudian dibersihkan dari organisme 40

lain yang menempel. Metoda yang digunakan yaitu metoda eksperimen dengan rancangan percobaan faktorial. Kombinasi taraf perlakuan eksperimen terdiri dari S1-T1 (salinitas 29o/oo dengan suhu 28oC), S1T2 (salinitas 29o/oo dengan suhu 30oC), S2T1 (salinitas 31o/oo dengan suhu 28oC) dan S2T 2 (salinitas 31o/oo dengan suhu 30oC). Pengamatan pengambilan 109Cd dari fase terlarut dilakukan dengan meletakan Perna viridis ke dalam empat aquarium, sesuai kombinasi taraf perlakuannya. Konsentrasi 109Cd yang dipakai adalah konsentrasi kecil (1,46 Bq/ml) yaitu dengan meneteskan 7,6 ml ke setiap aquarium. Media uji air laut diganti setiap hari. Hal ini bertujuan untuk mempertahankan konsentrasi 109Cd dalam air laut. Pemberian kontaminan dihentikan ketika konsentrasi 109Cd masuk pada Perna viridis sama dengan konsentrasi 109 Cd yang keluar (steady state). Secara periodik (dua hari sekali), Perna viridis dicacah menggunakan MCA (Multi Channel Analyser) yang terintegrasi dalam sistem inspektor buatan Kanberra, dan terkoneksi dengan komputer dan dihubungkan dengan spektrometer gamma serta dilengkapi detektor NaT1 yang diameternya 10 cm dan tinggi 40 cm buatan Bicron Corp tipe HQ 490 seri 2M2/2. Pencacahan dilakukan untuk memperoleh data pengambilan 109Cd dari fase terlarut. Pengambilan (uptake) kontaminan yang diamati dan dihitung adalah faktor konsentrasi (FK), konsentrasi tunak atau steady state (Css) dan faktor konsentrasi steady state (FKss), dihitung mengikuti Connell & Miller (1995). Data yang

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis)

diperoleh dianalisa dengan ANOVA menggunakan program SPSS v.12.0. HASIL Biokinetika pengambilan 109Cd dari fase terlarut oleh Perna viridis pada salinitas 29o/oo dan 31o/oo di suhu 28oC dan 30oC Hasil percobaan menunjukkan ratarata faktor konsentrasi tertinggi di berbagai ukuran Perna viridis didapat pada salinitas 29o/oo dengan suhu 30oC yaitu berkisar 31,23-54,09 dengan nilai konsentrasi dan faktor konsentrasi dalam steady state yaitu 72,21-107,80 Bq/gr dan 49,46-73,84 (Tabel 1a dan 1b). Pengaruh lamanya waktu kontak terhadap faktor konsentrasi dapat dilihat pada Gambar 1 dan 2 yang menunjukkan adanya hubungan positif diantara keduanya.

Gambar 1 dan 2 dapat dibuat gambar model proses pengambilan 109Cd oleh kerang hijau dari fase terlarut. Model tersebut merupakan permodelan saturasi, dimana permodelan mengasumsikan masuknya kontaminan ke dalam organisme dan terakumulasi sampai pada kondisi tunak di dalam tubuhnya. Model proses pengambilan 109Cd yang direpresentasikan dalam faktor konsentrasi pada salinitas 29o/oo dan 31o/oo pada suhu 28 o C (Gambar 3) sedangkan pada salinitas 29o/oo dan 31o/oo di suhu 30oC (Gambar 4). Pengaruh salinitas terhadap bioakumulasi 109 Cd pada Perna viridis Pengaruh salinitas dapat diketahui dengan membandingkan faktor konsentrasi rerata kedua salinitas (29 dan

Tabel 1a. Data biokinetika pengambilan 109Cd dari fase terlarut oleh Perna viridis pada salinitas 29o/oo dengan 31o/oo di suhu 30oC. Durasi (hari) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Mean±S E Css FKss

Faktor Konsentrasi 109Cd (Bq/gr) Salinitas 29o/oo Salinitas 31o/oo 5,2 cm 5,5 cm 6,6 cm 5,2 cm 5,5 cm 6,6 cm 30,52 24,29 17,20 27,33 13,61 11,23 40,77 28,64 19,50 28,54 15,74 12,27 44,62 29,36 21,19 36,25 22,33 14,08 47,60 32,65 23,99 37,24 30,87 19,50 51,45 35,94 30,35 41,65 36,65 20,93 59,98 49,90 34,72 45,73 39,14 21,75 70,62 52,48 39,51 52,12 47,41 25,42 70,60 59,07 47,31 53,00 51,77 28,70 70,61 59,08 47,33 53,44 51,78 28,83 54,09 ± 41,27 ± 31,23 ± 41,70 ± 34,37 ± 20,30 ± 4,89 4,60 3,89 3,37 4,91 2,23 107,80 90,16 72,21 80,90 79,02 43,81 73,84 61,75 49,46 55,41 54,12 30,01

Keterangan : Css (konsentrasi steady statei), FKss (faktor konsentrasi steady state)

41


Tabel 1b. Data biokinetika pengambilan 109Cd dari fase terlarut oleh Perna viridis pada salinitas 29o/oo dengan 31o/oo di suhu 28oC. Faktor Konsentrasi 109Cd (Bq/gr) Durasi Salinitas 29o/oo Salinitas 31o/oo (hari) 5,2 cm 5,5 cm 6,6 cm 5,2 cm 5,5 cm 6,6 cm 2 25,45 18,32 10,41 14,98 11,92 7,99 4 35,81 22,33 16,10 23,25 13,41 10,46 6 38,46 30,42 17,09 24,35 14,86 13,08 8 41,54 33,71 19,61 29,97 16,01 15,26 10 44,18 36,88 20,81 33,71 20,55 16,00 12 57,06 42,22 21,64 35,26 21,97 16,74 14 60,82 45,69 24,10 49,47 25,80 17,91 16 60,80 51,68 24,38 49,46 35,76 19,72 18 60,80 51,66 24,44 49,46 36,33 19,67 Mean±S 47,21 ± 36,99 ± 19,84 ± 34,43 ± 21,85 ± 15,20 ± E 4,37 3,99 1,56 4,26 3,06 1,34 92,84 78,89 37,21 75,51 54,58 30,10 Css FKss 63,59 54,03 25,49 51,72 37,38 20,62

y = 2.2673x + 11.761

A

50

109Cd

60 2

R = 0.9462

40

y = 1.6044x + 5.8014 R2 = 0.9176

30 20

y = 0.7137x + 8.0667

10

2

R = 0.9423

0 0

2

4

6

8

10 12 14 16

18 20

Faktor konsentrasi

Faktor konsentrasi

109Cd

Keterangan: Css (konsentrasi steady statei), FKss (faktor konsentrasi steady state) 60 y = 2.2673x + 11.761 R2 = 0.9462

B

50 40

y = 1.6044x + 5.8014 R2 = 0.9176

30 20

y = 0.7137x + 8.0667 R2 = 0.9423

10 0 0

2

4

6

Waktu kontak (hari)

5,2 cm

5,5 cm

6,6 cm

8

10 12 14 16 18 20

Waktu kontak (hari)

5,2 cm

5,5 cm

6,6 cm

Gambar 1. Faktor konsentrasi perunut 109Cd dalam Perna viridis pada salinitas 29o/oo (A) dan salinitas 31o/oo (B) di suhu 28o C. ■= 5,5 cm ▲=6,6 cm ♦=5,2 cm

31o/oo) di suhu dan ukuran yang sama (5,2 cm dan 30oC) pada Tabel 1b. Perbedaan salinitas memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap proses bioakumulasi 109Cd oleh kerang hijau (P < 0,01). Hal tersebut berarti bahwa perbedaan salinitas terhadap proses bioakumulasi 109 Cd memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata. 42

Pada saat salinitas 31 o / oo proses bioakumulasi logam berat oleh Perna viridis ukuran 5,2 cm terjadi tidak begitu besar dengan nilai faktor konsentrasi rata-rata 41,70 jika dibandingkan pada kondisi salinitas 29o/oo yang nilai rata-rata faktor konsentrasinya 54,09 (Gambar 5). Pada Gambar 6, nilai koefisien determinasi untuk salinitas 29o/oo (0,9951)

80 70 60 50 40 30 20 10 0

y = 2.6186x + 27.9 R2 = 0.9539

A

y = 2.4495x + 16.773 R2 = 0.9433

y = 2.0943x + 10.29 R2 = 0.9685

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Faktor Konsentrasi 109Cd

Faktor Konsentrasi 109Cd


60

B

50

y = 2.66x + 7.7667 R2 = 0.9764

40 30 20

y = 1.2052x + 8.2494 R2 = 0.9734

10 0 0

2

Waktu Kontak (hari) 5,2 cm

5,5 cm

y = 1.8171x + 23.529 R2 = 0.9668

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Waktu Kontak (hari) 5,2 cm

6,6 cm

5,5 cm

6,6 cm

Gambar 2. Faktor konsentrasi perunut 109Cd dalam Perna viridis pada salinitas 29o/oo (A) dan salinitas 31o/oo (B) di suhu 30oC. ■= 5,5 cm ▲=6,6 cm ♦=5,2 cm 70

60

60

50

50

40

40 30

30

20

20

10

5,2 cm

5,5 cm

6,6 cm

10

5,2 cm

5,5 cm

6,6 cm

0

0 0

5

10

15

20

Waktu Kontak (hari)

0

5

10

15

20

Waktu Kontak (hari)

Gambar 3. Model proses pengambilan konsentrasi 109Cd oleh Perna viridis pada salinitas 29o/ (A) dan salinitas 31o/oo (B) di suhu 28oC. ■= 5,5 cm ▲=6,6 cm ♦=5,2 cm oo

lebih besar jika dibandingkan dengan salinitas 31o/oo (0,968). Kedua koefisien determinasi tersebut berarti bahwa variasi yang terjadi terhadap besar kecilnya nilai bioakumulasi disebabkan oleh salinitas. Pengaruh suhu terhadap bioakumulasi 109Cd pada Perna viridis Pengaruh suhu dapat diketahui dengan melakukan perbandingan ratarata faktor konsentrasi kedua suhu (28 dan 30oC) pada salinitas dan ukuran yang

sama (5,2 cm dan 29o/oo) pada Tabel 1a dan 1b. Pengaruh suhu terhadap tingkat bioakumulasi Perna viridis memberikan pengaruh yang sangat signifikan (P < 0,01), terlihat pada Gambar 7. Selanjutnya nilai koefisien determinasi untuk suhu 28oC (0,9791) lebih kecil jika dibandingkan dengan suhu 30oC yang nilainya sebesar 0,9951. Kedua koefisien determinasi tersebut berarti bahwa variasi yang terjadi terhadap besarkecilnya nilai bioakumulasi disebabkan oleh suhu. (Gambar 8). 43


80 60

70 60

50

50

40

40

30

30 20

20 10

5,2 cm

5,5 cm

10

6,6 cm

0

5,2 cm

5,5 cm

6,6 cm

0

0

5

10

15

20

0

5

10

15

20

Waktu Kontak (hari)

Waktu Kontak (hari)

Gambar 4. Konsentrasi Model proses pengambilan 109Cd oleh Perna viridis pada salinitas 29o/oo (A) dan salinitas 31o/oo (B) di suhu 30oC. 70 60 50 5 ,2 c m

40

5 ,5 c m 30

6 ,6 c m

20 10 0 A

B o

S a l in i t a s ( / o o )

60

y = -11,43x + 65,057 2 R = 0,9951

50

Cd

40 109

Faktor Konsentrasi rata-rata

Gambar 5. Faktor konsentrasi rata-rata bioakumulasi 109Cd pada Perna viridis di salinitas 29o/ (A) dan salinitas 31o/oo (B) pada suhu 30oC. oo

A B

30 20

y = -10,7x + 53,523 R 2 = 0,968

10 0 0

1

2

3

4

U kuran K erang H ijau (cm )

Gambar 6. Hubungan pengaruh salinitas terhadap proses bioakumulasi perunut 109Cd oleh Perna viridis salinitas 29o/oo (A) dan salinitas 31o/oo (B).

44


70 60 50 5 ,2 c m

40

5 ,5 c m 30

6 ,6 c m

20 10 0 A

B o

Suhu ( C)

Gambar 7. Faktor konsentrasi rata-rata bioakumulasi 109Cd pada Perna viridis di suhu 28oC (A) dan suhu 30oC (B) pada salinitas 29o/oo.

Pengaruh ukuran perna viridis terhadap bioakumulasi 109Cd Pengaruh perbedaan ukuran Perna viridis terhadap proses pengambilan 109 Cd dari fase terlarut adalah sangat signifikan (P<0,01), dimana masingmasing ukuran memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap hasil akumulasi 109Cd. Ukuran kerang hijau mempunyai hubungan yang negatif terhadap proses bioakumulasi perunut 109Cd (Y = 31,23 10,35X) atau semakin kecil ukuran kerang hijau maka tingkat akumulasi logam beratnya semakin besar (Gambar 9). PEMBAHASAN Rata-rata faktor konsentrasi terendahnya didapat pada salinitas 31o/ dengan suhu 28 o C yang kisaran oo nilainya 15,20-34,43 dimana nilai konsentrasi steady statenya berkisar 30,10-75,51 Bq/gr (Tabel 1b). Hal tersebut berarti pada salinitas 29 o/ oo dengan suhu 30oC merupakan kondisi

yang menyebabkan proses akumulasi Cd meningkat karena perubahan salinitas dan suhu dapat merubah laju metabolisme pada organisme laut (Wang, 2000). Pada kondisi tersebut, kerang hijau mampu mengakumulasi 109Cd 31,23 sampai dengan 54,09 kali dalam durasi kontak 14 sampai dengan 16 hari. Pengaruh lamanya waktu kontak terhadap faktor konsentrasi dapat dilihat pada Gambar 1 dan 2 yang menunjukkan adanya hubungan positif diantara keduanya. Pada salinitas 29o/oo dengan suhu 28oC dan salinitas 31o/oo dengan suhu 30oC didapat rata-rata faktor konsentrasi yang tidak ekstrim seperti di dua kondisi lainnya yaitu dengan kisaran 19,84-47,21 dan 20,30-41,70. konsentrasi steady state Faktor konsentrasi steady state di kondisi salinitas 29o/oo dengan suhu 30oC 1,33 kali lebih besar dibandingkan dengan kondisi salinitas 31o/oo. Sedangkan pada suhu 28oC, faktor konsentrasi steady state di salinitas 29o/oo 1,23 kali lebih besar dibandingkan dengan di salinitas 31o/oo. 109

45

Cd

60



50

109

y = 1 1 ,4 3 x + 1 9 ,3 3 7 R 2 = 0 ,9 9 5 1

40 A

30

B y = 1 3 ,6 8 5 x + 7 ,3 1

20

R 2 = 0 ,9 7 9 1 10 0 0

1

2

3

4

U k u r a n K e r a n g H ija u (c m )

Gambar 8. Hubungan pengaruh suhu terhadap proses bioakumulasi perunut 109Cd oleh Perna viridis pada suhu 28oC (A) dan suhu 30oC (B).

Dari Gambar 1 dan 2 dapat dibuat gambar model proses pengambilan 109Cd oleh kerang hijau dari fase terlarut. Model tersebut merupakan model saturasi, dimana permodelan mengasumsikan masuknya kontaminan ke dalam organisme dan terakumulasi sampai pada kondisi tunak di dalam tubuhnya. Model proses pengambilan 109Cd yang direpresentasikan dalam faktor konsentrasi pada salinitas 29o/oo dan 31o/oo di suhu 28oC ditunjukkan pada Gambar 3, pada salinitas 29o/oo dan 31o/oo di suhu 30oC ditunjukkan pada Gambar 4. Perbedaan salinitas memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap proses bioakumulasi 109Cd oleh kerang hijau (P<0,01). Hal tersebut berarti bahwa perbedaan salinitas terhadap proses bioakumulasi 109Cd memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata. Pada saat salinitas 31 o / oo proses bioakumulasi logam berat oleh Perna viridis ukuran 5,2 cm terjadi tidak begitu besar dengan nilai faktor konsentrasi rata-rata 41,70 jika dibandingkan pada 46

kondisi salinitas 29o/oo yang nilai rata-rata faktor konsentrasinya 54,09 (Gambar 5). Perlakuan salinitas terhadap proses bioakumulasi yang direpresentasikan oleh faktor konsentrasi 109Cd dalam kerang hijau mempunyai hubungan yang negatif (Y = 31,23 - 5,24X) atau tingkat akumulasi perunut 109Cd oleh kerang hijau akan besar jika nilai salinitas rendah tetapi akumulasi logam berat akan semakin kecil apabila salinitas lebih besar. Hal ini disebabkan perubahan salinitas dapat mempengaruhi kelangsungan hidup, pertumbuhan dan metabolisme fisiologi dari organisme laut. Hal tersebut diatas sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa pertambahan akumulasi logam berat dan toksisitas berhubungan dengan berkurangnya salinitas menambahkan bahwa pengambilan logam berat dari fase terlarut oleh Perna viridis yang berasal dari perairan laut bersalinitas rendah dan bersalinitas tinggi, umumnya mengalami penambahan akumulasi logam berat ketika salinitas rendah.



109

Cd

60 y = - 6 ,4 7 9 x + 6 0 ,5 3 2 R = 0 ,9 9 7 2

50 40

5 ,2 c m y = - 6 ,0 8 8 x + 4 8 ,8 4 R 2 = 0 ,8 8 6 8

30

5 ,5 c m 6 ,6 c m

20 y = - 4 ,7 6 3 x + 3 3 ,5 5 R 2 = 0 ,8 1 9 1

10 0 0

1

2

3

4

5

K o m b in a s i T a r a f P e r la k u a n

Gambar 9. Hubungan pengaruh ukuran terhadap proses bioakumulasi perunut Perna viridis pada S1T2 (1), S1T1 (2), S2T2 (3) dan S2T1 (4).

Mengacu pada Gambar 6, nilai koefisien determinasi untuk salinitas 29o/ (0,9951) lebih besar jika dibandingkan oo dengan salinitas 31o/oo (0,968). Kedua koefisien determinasi tersebut berarti bahwa variasi yang terjadi terhadap besar-kecilnya nilai bioakumulasi disebabkan oleh salinitas. Fluktuasi suhu memberikan pengaruh yang berbeda terhadap nilai tingkat bioakumulasi oleh Perna viridis. Kenaikan nilai bioakumulasi terjadi pada saat kondisi suhu berada di 30oC tetapi pada saat suhu media 28 o C nilai bioakumulasi logam perunut 109Cd oleh kerang hijau menjadi turun (Gambar 7). Sehingga dapat disimpulkan bahwa perlakuan suhu mempunyai hubungan yang positif dengan proses bioakumulasi perunut 109Cd (Y = 31,23 + 3,96X). Hal ini berarti bahwa semakin tinggi suhu media (air laut) maka akan menyebabkan nilai bioakumulasi semakin tinggi. Chatteraji et al (1984) menyatakan pertumbuhan yang signifikan pada kerang hijau dipengaruhi oleh suhu.

109

Cd oleh

Kemudian Sivalingam dalam Coreoli et al (1984) menambahkan bahwa kisaran suhu antara 10-35oC merupakan suhu yang dapat ditoleransi sampai 50% oleh Perna viridis. Pengaruh ukuran Perna viridis dapat digambarkan dengan membandingkan faktor konsentrasi rata-rata ketiga ukuran (5,2; 5,5 dan 6,6 cm) di salah satu taraf kombinasi perlakuan antara salinitas dan suhu (salinitas 29o/oo dengan suhu 30 o C) pada Tabel 1a. Pengaruh perbedaan ukuran Perna viridis terhadap proses pengambilan 109 Cd dari fase terlarut adalah sangat signifikan (P < 0,01), dimana masingmasing ukuran memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap hasil akumulasi 109Cd. Hal ini disebabkan karena Perna viridis berukuran kecil lebih banyak membutuhkan nutrien (per satuan berat) untuk pertumbuhan dan kondisi dimana sistem metabolismenya menuju kesempurnaan (Rajagopal et al 1998).

47


Ukuran kerang hijau mempunyai hubungan yang negatif terhadap proses bioakumulasi perunut 109Cd (Y = 31,23 10,35X) atau semakin kecil ukuran kerang hijau tingkat akumulasi logam beratnya semakin besar (Gambar 9). Hal ini sesuai dengan Suseno (2004b) yang menyatakan bahwa ada korelasi yang signifikan antara konsentrasi kontaminan di lingkungan dengan konsentrasi kontaminan dalam tubuh organisme. Kenaikan konsentrasi 109 Cd pada setiap ukuran Perna viridis terjadi setiap hari selama proses pengamatan walaupun dalam durasi tertentu kenaikannya tidak sebesar pada waktu kontak lainnya. Perna viridis berukuran kecil lebih cepat mencapai kondisi tunak jika dibandingkan dengan yang berukuran besar. Walaupun ukuran tubuh lebih kecil tetapi luas permukaan dan rasio volume dengan konsentrasi enzim memainkan peranan yang sangat penting (Suseno 2004b). Ukuran merupakan faktor biologi yang penting dalam mengontrol akumulasi logam berat pada bivalva laut (Wang & Dei 1999). Pengaruh interaksi antar faktor eksperimen terhadap proses bioakumulasi perunut 109Cd oleh Perna viridis dari fase terlarut tidak signifikan (P>0,01). Hal tersebut diatas dapat disimpulkan bahwa interaksi antar faktor eksperimen memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata terhadap tingkat akumulasi perunut 109Cd oleh Perna viridis dari fase terlarut. Kondisi tersebut disebabkan karena masing-masing faktor mempunyai pengaruh yang kuat dalam mempengaruhi proses bioakumulasi perunut 109Cd dari fase terlarut. 48

Berdasarkan nilai faktor konsentrasi tersebut di atas maka dapat disimpulkan bahwa faktor salinitas merupakan faktor yang paling dominan mempengaruhi tingkat akumulasi perunut 109Cd oleh kerang hijau dari fase terlarut. Hal ini disebabkan karena pertumbuhan ratarata tertinggi kerang hijau berhubungan dengan salinitas dan kelimpahan Fitoplankton (Chatterji et al. 1984). Kemudian Sivalingam dalam Coeroli et al. (1984), bahwa bivalva seperti kerang hijau dapat mentoleransi salinitas dengan kisaran antara 24-80 ppt. Kerang hijau memanfaatkan turunnya atau berkurangnya salinitas untuk memperpanjang kelangsungan hidupnya sejak mulai berkurangnya salinitas (Morton 1987). Mekanisme akumulasi 109Cd oleh Perna viridis melalui proses passive uptake dan active uptake. Passive uptake terjadi ketika ion logam berat mengikat dinding sel dengan dua cara yang berbeda, pertama pertukaran ion di mana ion monovalent dan divalent seperti Na, Mg, dan Ca pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; dan kedua adalah formasi kompleks antara ion-ion logam berat dengan carbonyl, amino, thiol, hydroxy, phosphate, dan hydroxy-carboxyl yang berada pada dinding sel. Proses bioabsorpsi ini bersifat bolak baik dan cepat. Proses bolak balik ikatan ion logam berat di permukaan sel ini dapat terjadi pada sel mati dan sel hidup dari suatu biomass. Sedangkan active uptake terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan organisme atau/dan akumulasi intraselular ion logam. Logam berat dapat juga diendapkan pada proses metabolisme dan


ekresi pada tingkat ke dua. Proses ini tergantung dari energi yang terkandung dan sensitifitasnya terhadap parameterparameter yang berbeda seperti pH, suhu, salinitas dan lain-lain (Nora et al. 1998). KESIMPULAN Perbedaan ukuran kerang hijau dan salinitas memberikan pengaruh negatif yang sangat signifikan, sedangkan perbedaan suhu memberikan pengaruh positif yang sangat signifikan terhadap tingkat akumulasi 109 Cd dari fase terlarut. Kerang hijau yang berukuran kecil lebih cepat mencapai kondisi tunak, steady state, dibandingkan dengan kerang hijau yang berukuran besar. DAFTAR PUSTAKA Blackmore, G, &WX. Wang. 2002. InterPopulation Differences in Cd, Cr, Se, and Zn Accumulation by the Green Mussel Perna viridis Acclimated at Different Salinities, The Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong. 13pp. Chatterji, A., ZA. Ansari, BS. Ingole, & AH. Parulekar. 1984. Growth of the green mussel, Perna viridis L., in a sea water circulating system. Aquaculture 40:47-55. Coeroli, M., D. Gaillande, JP. Landret. 1984. Recent innovations in cultivation of molluscs in French Polynesia. Aquaculture 39:45-67. Connel, DW, & GJ. Miller. 1995. “ Kimia dan Ekotoksikologi Pencema-

ran, UI press, Jakarta. 518 hal. Terjemahan Yanti Koestoer. Morton, B. 1987. The functional morphology of the organs of the mantle cavity of Perna viridis (Linnaeus, 1758) (Bivalvia: Mytilacea). Amer. Malac. Bull. 5(2):159-164. Nora FY, YST Wong & CG. Simpson.1998. Removal of Copper by Free and Immobilized Microalgae, Chlorella vulgaris, in: in YukShan & Tam (eds.). Water Treatment with Algae Springer-Verlag and Landes Bioscience, p. 17 Rajagopal, S, VP. Venugopalan, KVK. Nair, V. van der Velde, HA. Jenner, & C. den Harog. 1998. Reproduction, growth rate and culture potential of the green mussel, Perna viridis (L.) in Edaiyur backwaters, east coast of India. Aquaculture 162:187-202. Saeni, MS. 1997. Penentuan Tingkat Pencemaran Logam Berat dengan Analisis Rambut. Orasi Ilmiah, Guru Besar Tetap Ilmu Kimia Lingkungan, Fakultas Matematika dan IPA IPB. Bogor Suseno, H. 2004a, Pendekatan Teknik Nuklir untuk Studi Biokinetik Akumulasi dan Depurasi Kadmium pada Gastropoda Laut Teluk Jakarta, Seminar Nasional Teknologi Limbah, Serpong September 2004, P2PLR BATAN. —— 2004b. Biokinetics of Cadmium in Indonesia’s Green Mussel, Perna viridis: Influences of Body Size. Proceeding of one day seminar Development Radioecology and

49


Marine Environment in Indonesia, Hotel Sahid Jaya Jakarta. Wang, WX. 2000. Uptake and Depuration of Cesium in the Green Mussel Perna viridis. Mar. Ecol. Prog. Ser.137:567-575.

Wang, WX. & RCH. Dei . 1999. Factors Affecting Trace Element Uptake in the Black Mussel Septifer virgatus. Mar. Ecol. Prog. Ser. 186:161-172.

Memasukkan: Maret 2009 Diterima: Juli 2009

50

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009)

UCAPAN TERIMA KASIH Jurnal Biologi Indonesia mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada para pakar yang telah turut sebagai penelaah dalam Volume 6, No 1, Desember 2009: Dr. Fredinan Yulianda Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Hari Sutrisno, Puslit Biologi-LIPI Ir. Heryanto MSc, Puslit Biologi-LIPI Ir. Majariana Krisanti MSi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Niken Tunjung Murti Pratiwi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Rugayah, Puslit Biologi-LIPI

Edisi ini dibiayai oleh DIPA Puslit Biologi-LIPI 2009

J. Biol. Indon. Vol 6, No. 1 (2009)

Toksisitas Isolat-Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry 1A Terhadap Hama Penggerek Batang Jagung, Ostrinia furnacalis Guenee Bahagiawati, Habib Rizjaani, Agustina K. Sibuea

97

Pengaruh Inokulasi Bakteri Terhadap Pertumbuhan Awal Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sri Widawati & Maman Rahmansyah

107

Karakteristik Tipe Pakan Kelelawar Pemakan Buah dan Nektar di Daerah Perkotaan: Studi Kasus di Kebun Raya Bogor Sri Soegiharto & Agus P. Kartono

119

Identifikasi Papasan (Coccinia grandis (L.) Voigt) Di Tiga Populasi di Yogyakarta Ridesti Rindyastuti & Budi Setiadi Daryono

131

Biodegradasi Phenantrene oleh Mikroba Laut M5 (Alcanivorax Borkumensis) yang Diisolasi dari Teluk Jakarta Dyah Supriyati

143

JURNAL BIOLOGI INDONESIA

Recommend Documents