UJI TOKSISITAS AKUT CAMPURAN ORGANOFOSFAT DAN KARBAMAT PADA IKAN MAS (cyprinus carpio)
ACUTE TOXICITY TEST MIXTURE organophosphates and carbamates COMMON CARP ( Cyprinus carpio ) Oleh Muhammad Rizki , Tia Rostiana S.M2, Bastian Damanik3 Email :
[email protected] Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Padjadjaran, 45363, Indonesia 1
Abstrak Pengamatan ini dilakukan di laboratorium akuakultur FPIK Unpad Jatinangor. Tujuan dari pengamatan ini adalah mahasiswa memahami dan mampu melaksanakan persiapan, pemaparan dan pengamatan uji toksisitas akut. Objek yang diamati pada pengamatan ini adalah pengaruh pemberian pestisida jenis organofosfat, karbamat,dan pyretil sintetik terhadap kelangsungan hidup ikan mas. Metode yang dilakukan pada praktikum ini adalah metode eksperimental dan observasi. Hasil pengamatan menunjukkan dengan konsentrasi 1.5 ppm organofosfat + karbamat dari waktu pengamatan 15 menit – 4 jam tidak ada ikan yang mati namun pada waktu ke 8 jam ikan yang mati 3 ekor , 16 jam kemudian ikan yang mati 6 ekor , 24 jam kemudian ikan yang mati 1 ekor , dan 36 jam- 48 jam ikan sudah mati semua.. Kematian tersebut bisa terjadi karena ikan tersebut telah terpapar insektisida organofosfat dan karbamat yang berperan sebagai racun syaraf selain itu, ikan juga tidak diberi pakan sehingga tidak adanya energi yang masuk untuk bertahan hidup dalam keadaan tersebut.Nilai LC50 Organofosfat + karbamat adalah 44.131 ppm. Kata Kunci : Pemaparan, pestisida , LC50 , konsentrasi Abstract These observations were made in the laboratory of aquaculture FPIK Jatinangor. The purpose of this observation is a student understands and is able to carry out the preparation, presentation and observation of acute toxicity test. Objects that are observed in this observation is the effect of pesticides organophosphates, carbamates and synthetic pyretil on the survival of goldfish. The method used in this lab is experimental and observational methods. The results showed a concentration of 1.5 ppm organophosphates + carbamates of observation time 15 minutes - 4 hours no dead fish, but in time to 8 hours of dead fish 3 tails, 16 hours later the fish that died 6 animals, 24 hours later dead fish 1 tail, and 36 hours - 48 hours dead fish all .. Death can occur because the fish had been exposed to organophosphate and carbamate insecticides that act as a neurotoxin in addition, fish also were not given food so that no incoming energy to survive in these circumstances. Organophosphate + carbamate LC50 value is 44 131 ppm.
1
Keywords : Exposure, pesticides, LC50, concentration PENDAHULUAN Usaha
untuk semua mahluk hidup. Hampir meningkatkan
semua jenis pestisida tidak bersifat
produksi pertanian, baik kuantitatif
selektif dan mempunyai spektrum
maupun kualitatif, telah didukung
yang luas sebagai racun sehingga
dengan
merupakan sumber pencemaran yang
penggunaan
Walaupun
pestisida.
konsep
“pest
potensial
khususnya
bagi
management” atau “integrated pest
sumberdaya
control” dilakukan, yaitu pestisida
perairan. Penggunaan pestisida untuk
hendaknya
sesedikit
memberantas
hama
ternyata
mungkin dan apabila diperlukan saja,
menimbulkan
berbagai
masalah
namun
lingkungan, antara lain terjadinya
digunakan
pada
umumnya
proteksi
tanaman
dilakukan
dengan
usaha
seringkali
pencemaran
dan
lingkungan
lingkungan
perairan.
semata-mata
Permasalahan tersebut berkaitan erat
mempertimbangkan bahwa hama dan
dengan sifat pestisida yang beracun
penyakit
dapat
dan dapat mempengaruhi seluruh
diberantas dengan mudah dan cepat ,
kelompok taksonomi biota, termasuk
sekalipun keadaan ini hanya dicapai
biota bukan sasaran (non target).
untuk sementara. Oleh karena itu
Selain itu pada umumnya pestisida
pemberantasan hama dan penyakit
memiliki daya tahan yang relative
tanaman hampir senantiasa diartikan
lama
penggunaan
lingkungan,
tanaman
harus
pestisida,
sehingga
untuk
didegradasi sehingga
di dapat
bermacam-macam pestisida banyak
mempengaruhi
digunakan yang juga menimbulkan
jangka
berbagai dampak negatif (Mulyani,
Pestisida yang digunakan pada lahan
1973). Sifat penting yang dimiliki
pertanian
pestisida adalah daya racun atau
bahkan seluruhnya akan jatuh dan
toksisitas.
masuk
Meski
bahan
kimia
tersebut hanya dimaksudkan untuk
ekosistim
dalam
(Yudha,
1999).
panjang
sawah,
ke
dalam
sebagian
air
atau
sehingga
mencemari perairan.
mematikan suatu jenis hama tertentu
Ikan serta biota air lain yang
tetapi pada hakekatnya bersifat racun
hidup di lingkungan perairan yang 2
tercemar pestisida dapat menyerap
menyemprotkan
bahan aktif pestisida
Penggunaan
dan akan
pestisida. pestisida
tersimpan dalam tubuh. Dari hasil
membasmi
penelitian
bahwa
langsung ataupun tidak langung akan
bioakumulasi pestisida (endosulfan)
meggangu kualitas air, sehingga
semakin
dengan
kelangsungan
bertambahnya konsentrasi dan waktu
pertumbuhan
pemaparan
terganggu.
menunjukkan
meningkat
hingga
tercapainya
hama
untuk
baik
secara
hidup ikan
dan
juga
akan
kondisi steady state. Selain itu,
Organofosfat. insektisida ini
pengaruh lanjut dari bioakumulasi
merupakan ester asam fosfat atau
pestisida secara signifikan dapat
asam
menurunkan laju pertumbuhan dan
umumnya
berdampak
pembasmi serangga yang paling
terhadap
kondisi
hematologis ikan (Taufik, 2005). Limbah yang dihasilkan dari aktivitas
tiofosfat.
Pestisida
ini
merupakan
racun
toksik secara akut terhadap binatang bertulang
belakang
seperti
ikan,
pertanian
yang
paling
burung, cicak dan mamalia. Pestisida
yaitu
pestisida
yang
ini mempunyai efek, memblokade
masuk ke badan perairan, apabila
penyaluran impuls syaraf dengan
dalam jumlah banyak dapat berifat
cara
toksik bagi biota-biota yang hidup di
asetilkolinesterase. Keracunan kronis
perairan tersebut seperti ikan-ikan.
pestisida
Pestisida sering digunakan sebagai
berpotensi karsinogenik.
berbahaya
pilihan utama untuk memberantas organisme
pengganggu
tanaman
mengikat
golongan
Karbamat, merupakan
enzim
ester
organofosfat
kelompok asam
ini N-
sebab mempunyai daya bunuh yang
metilkarbamat. Bekerja menghambat
tinggi, penggunaannya mudah dan
asetilkolinesterase.
hasilnya
pengaruhnya terhadap enzim tersebut
Djojosumarto
cepat (2008)
diketahui. menyatakan
tidak
berlangsung
Tetapi
lama,
karena
bahwa pekerjaan yang paling sering
prosesnya cepat reversible. Pada
menimbulkan
adalah
umumnya, pestisida kelompok ini
terutama
dapat bertahan dalam tubuh antara 1
saat
kontaminasi
mengaplikasikan
3
sampai
24
jam
sehingga
cepat
diekskresikan.
merupakan ikan air tawar yang memiliki nilai konsumsi yang tinggi, sehingga budidaya ikan mas sangat berkembang oleh karena itu tidak kemungkinan
ikan
ini
terpengaruh oleh pestisida terutama ukuran benih ikan mas tergolong ke dalam benih yang peka terhadap perubahan
lingkungan.Mengingat
criteria hewan uji untuk uji toksisitas yaitu benih ikan mas teredia luas, baik di budidaya di laboraturium, hatchery
maupun
alam,
dapat
dipelihara secara baik, memiliki riwayat genetic dan umur kultur diketahui dengan baik serta yang paling penting benih ikan mas peka terhadap racun, maka benih ikan mas cocok dijadikan sebagai hewan uji. Berdasarkan uraian di atas telah
dilakuakan
pengmatan
uji
toksisitas akut pestisida terhadap benih ikan mas. Pengamatan ini bertujuan mampu
untuk
memahami
melaksanakan
dan
persiapan,
pemaparan, dan pengamatan Uji Toksisitas
tingkat
toksisitas
pestisidaterhadap biota uji.
Ikan mas (Cyprinus carpio)
menutup
mengetahui
Akut
dan
mampu
METODE PENELITIAN Pengamatan ini dilaksanakan pada tanggal 4 November 2015 – 5 November
2015
di
Lab.
MSP
Fakultas
Perikanan
dan
Ilmu
Kelautan
Univeritas
Padjadjaran.
Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih ikan mas (Cyprinus carpio). Jumlah ikan yang digunakan
pada
masing-masing
aquarium adalah 10 ekor. Bahan uji yang digunakan
yaitu
campuran
pestisida organofosfat + karbamat dengan konsentrasi 0.25 ppm ; 1.5 ppm dan 3 ppm Pengamatan dilakukan
ini
hanya
1 tahap karena
pengamatan ini untuk mengetahui Uji Toksisitas Akut (Lethal) 48 jam, Kompilasi Data LC50 48 jam. Jumlah konsentrasi bahan uji sebanyak 3 buah ditambah 1 kontrol. Data mortalitas pada uji ini diguanakan untuk menghitung nilai LC50 48 jam dari data dilakuakn menggunakan analisi
probit
dengan
bantuan
program EPA Probit.
4
Analisis data yang digunakan
Nilai a dan b dapat diperoleh
untuk menentukan nilai LC50-24 jam
berdasarkan persamaan berikut :
adalah analisis probit yang mengacu
b = Σ XY – 1/ n (Σ X ΣY)
pada Hubert (1979) yaitu, sebagai
Σ X2 – 1/ n (Σ X)2
berikut: Hubungan nilail ogaritma
a = 1/ n (ΣY – b Σ X)
konsentrasi bahan toksik uji dan nilai
Nilai LC50-24 jam diperoleh sebagai
probit dari persentase mortalitas
berikut:
hewan uji merupakan fungsi linear Y= a + bX.Nilai LC50-24 jam diperolehdari anti log m, dimana m merupakan
logaritma
konsentrasi
besi pada Y = 5, yaitu nilai probit 50% hewan uji.Nilai m diperoleh dari :
m= Keterangan : Y : Nilai Probit Mortalitas X : Logaritma konsentrasi bahan uji n : banyaknya perlakuan a : konstanta b : slope/ kemiringan
Y = ax + bx Bx = y – a
m :nilai X pada Y = 5 LC50-48 jam : anti log m Setelah
x= Dimana x = m dan y = 5, jadi persamaan regesinya menjadi
dihitung
menggunakan
metode Hubert maka data divalidasi dengan program computer bernama EPA PROBIT VER. 1.5.
5
HASIL DAN PEMBAHASAN Uji pengamatan pada kelompok kami dengan perlakuan kontrol maka data mortalitas sebagai berikut ; Table 1.1 Data Pengamatan Mortalitas Hewan Uji per Kelompok Waktu Dedah 15 menit
Larva Ikan Mas 10
30 menit
10
1 jam
10
2 jam
10
4 jam
10
8 jam
3
16 jam
6
24 jam
1
36 jam 48 jam
-
Hasil
Keterangan Sehat + aktif bergerak + aktivas normal Sehat + aktif bergerak + aktivas normal Sehat + aktif bergerak + aktivas normal Sehat + aktif bergerak + aktivas normal Sehat + aktif bergerak + aktivas normal Mulai lemah + berenang terbalik + mengeluarkan lender + bika tutup operculum cepat + mendekati aerasi Mulai lemah + berenang terbalik + mengeluarkan lender + bika tutup operculum cepat + mendekati aerasi Ikan sudah lemah dan mulai mengambang, operculum terbuka dan tidak mampu menutup Ikan mati semua Ikan mati semua
pengamatan
jam kemudian ikan mati 6 ekor dan
menunjukkan dengan konsentrasi 1.5
, 24 jam kemudian ikan mati 1 ekor ,
ppm organofosfat + karbamat dari
serta 36 jam- 48 jam ikan sudah mati
waktu pengamatan 15 menit – 4 jam
semua
tidak ada ikan yang mati namun pada
Kematian
waktu ke 8 jam ikan mati 3 ekor , 16
insektisida yang masuk kedalam
(tidak ikan
ada
ikan
karena
lagi). terpapar
6
akuarium,
yaitu
organofosfat
+
kholinesterase pada ganglia sistem
karbamat . Insektisida ini termasuk
saraf
parasimpatik
menimbulkan
racun yang menyerang saraf dan juga
efek miosis, bradikardi, dan salivasi.
otak sehingga sangat membunuh jika
Asetilkholin juga merupakan
terpapar. Hal ini terjadi dengan
neurotransmitter posganglionik pada
mekanisme
kerja
saraf
sebagai
inhibitor
organofosfat enzim
parasimpatik
langsung
yang
mempengaruhi
secara jantung,
kholinesterase. Kholinesterase adalah
bermacam-macam
kelenjar,
enzim
polos
Tidak
yang
berfungsi
asetilkholin
terhidrolisis
asetat
kholin.
dan
agar menjadi
Organofosfat
bronchial.
otot seperti
reseptor pada ganglia, reseptor pada organ
ini
adalah
reseptor
mampu berikatan dengan sisi aktif
muskarinink. Sedangkan mekanisme
dari enzim ini sehingga kerja enzim
kerja peracunan Karbamat
ini terhambat. Akibatnya jumlah
dengan cara menginaktivasi enzim
asetilkholin
sipnasis
acetylcholinesterase (AKHE). Enzim
meningkat sehingga menimbulkan
AKHE diperlukan dalam mekanisme
stimulasi reseptor possinap yang
transpor
persisten.
acetylcholine), sehingga molekul ini
dalam
Asetilkholin
(inaktivasi
di
berhenti dalam membuat getaran
seluruh sistem saraf, terutama sekali
listrik. Maka jika AKHE inaktif,
asetilkholin berperan penting pada
molekul
sistem saraf autonom. Senyawa ini
mentranpor electron pada sistem
berperan
syarat
sebagai
terdapat
elektron
adalah
neurotransmiter
acetylcholine
involuntary.
aktif
Gejala
yang
pada ganglia sistem saraf simpatik
dirasakan pada tubuh adalah muncul
dan
tremor
parasimpatik,
senyawa
berikatan
mana
(gemetar),
konfulsi
dan
dengan
berakhir pada kematian (Fardiaz,
Inhibisi
1992). Mekanisme toksisitas serupa
kholinesterase pada ganglia sistem
juga terjadi pada pestisida jenis
saraf simpatik dapat menimbulkan
organopospor.
midriasis, takikardi, dan hipertensi.
perhitungan
melalui
software
Sedangkan,
epeprobitnilai
LC50-24
H
reseptor
ini
yang
nikotinik.
penghambatan
Dari
Hasil
yang
7
dihitung44,31 dengan 95% confident
KESIMPULAN
limit.
Setelah Berdasarkan data kelas yang
telah
dikumpulkan
dapat
melakukan
pemgamatan ikan yang telah diberi pestisida
dengan
konsentrasi
dibandingkan hasil pengamatan yang
organofosatphat + karbamat semakin
dilakukan
tinggi konsentrasi kedua campuran
oleh
kelompok
lain,
perbandingan dilakukan dengan jenis
ini
pestisida yang sama dan dengan jenis
rendah
pestisida yang berbeda. Pada jenis
campuran organofosfat + karbamat
pestisida
yaitu
maka semakin banyak ikan yang
organophosphat + karbamat respon
mati dengan kata lain, kinerja kedua
ikan
pestisida
yang
terikhat
sama
toksisitasnya dan
semakin
semakin
jam
pada
tabel
Sedangkan nilai LC50-24 H yang
angkatan ( Lampiran) konsentrasi
dihitung melalui software epeprobit
0,25 ppm dan 1,5 ppm membunuh 9
adalah 44,31 dengan 95% confident
ekor ikan sekaligus sedangkan 3 ppm
limit,
masih membunuh 7 ikan. Sedangkan
pestisida
pada pengamatan 24 dan 48 jam
organofosfat,karbamat dan pyretroid
semua ikan pada ketiga konsentrasi
maka
ini mati semua. Berdasarkan jumlah
membunuh adalah organosfosphat
ikan
dan pyretroid.
yang
terlihat
mati
dan
jumlah
konsentrasi yang digunakan selama praktikum yaitu 0,25 ppm ; 1,5 ppm dan 3 ppm terlihat bahwa campuran insektisida organifosfat dan karbamat bekerja saling belawanan sehingga menurunkan Antagonis).
kinerja
racun
(
ini
Pada
adalah
sedikit
8
pengamatan,
sejak
maka
jenis
yang
pestisida
antagonis.
perbandingan lain,
yang
seperti
lebih
Daftar pustaka Imam Taufik dan Yosmaniar 2010. PENCEMARAN PESTISIDA PADA LAHAN PERIKANAN DI DAERAH KARAWANG JAWA BARAT Mulyani. 1973. Peraturan pestisida. Laporan Direktorat Perlindungan Tanaman, Jakarta. 6 hal.
8
Raini Mariana 2007. TOKSIKOLOGI PESTISIDA DAN PENANGANAN AKIBAT KERACUNAN PESTISID, Media Litbang Kesehatan Volume XVII Nomor 3 Tahun 2007 Taufik, I. 2005. Pengaruh lanjut bioakumulasi insektisida endosulfan terhadap pertumbuhan dan kondisi hematologis ikan mas (Cyprinus carpio). Tesis. Sekolah Pascasarjana, Program Studi Ilmu Perairan, IPB. 83 hal. Yudha, I.G. 1999. Toksisitas akut dan pengaruh subletal endosulfan terhadap pertumbuhan dan kondisi hematologis ikan lele dumbo (Clarian gariepinus). Tesis. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. 60 hal
9
LAMPIRAN Prosedur kerja Siapkan ikan mas yang sudah diaklimatisasi
Masukkan air ke dalam akuarium sebanyak 3 L Masukkan ikan sebanyak 10 ekor
Masukkan bahan toksik sesuai dengan konsentrasi yang ditentukan
Amati selama 48 jam (1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jamm, 16 jam, 24 jam, dam 48 jam)
Amati mortalitas dan catat hasil
10
REKAPITULASI DATA LC50-8 JAM
Kelompok
Bahan Toksik
Konsentrasi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Organofosfat
Kontrol 2.5 ppm 5.5 ppm 7.5 ppm Kontrol 0.025 ppm 0.05 ppm 0.075 ppm Kontrol 0.25 ppm 0.5 ppm 0.75 ppm Kontrol 5 ppm 10 ppm 15 ppm Kontrol 0.25 ppm 1.5 ppm 3 ppm
karbamat
Pyretroid
Organofosfat +Karbamat
Organofosfat + Karbamat
Organisme yang Mati I II III 0 0 0 4 10 10 9 5 6 10 10 9 0 0 4 6 - 10 10 5 10 0 0 0 8 10 10 9 5 8 10 6 7 0 0 0 10 1 5 10 10 8 10 8 7 0 0 10 9 10 9 9 5 9 5 3 7
11
REKAPITULASI DATA LC50-24 JAM Kelompok
Bahan Toksik
Konsentrasi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Organofosfat
Kontrol 2.5 ppm 5.5 ppm 7.5 ppm Kontrol 0.025 ppm 0.05 ppm 0.075 ppm Kontrol 0.25 ppm 0.5 ppm 0.75 ppm Kontrol 5 ppm 10 ppm 15 ppm Kontrol 0.25 ppm 1.5 ppm 3 ppm
karbamat
Pyretroid
Organofosfat +Karbamat
Organofosfat + Karbamat
Organisme yang Mati I II III 0 0 6 8 10 10 9 10 10 10 10 10 1 0 7 9 - 10 10 5 6 2 0 0 10 10 10 10 9 10 10 6 8 0 0 0 10 1 10 10 10 9 10 10 10 0 0 8 10 10 10 10 8 10 10 3 10
12
REKAPITULASI DATA LC50-48 JAM Kelompok
Bahan Toksik
Konsentrasi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Organofosfat
Kontrol 2.5 ppm 5.5 ppm 7.5 ppm Kontrol 0.025 ppm 0.05 ppm 0.075 ppm Kontrol 0.25 ppm 0.5 ppm 0.75 ppm Kontrol 5 ppm 10 ppm 15 ppm Kontrol 0.25 ppm 1.5 ppm 3 ppm
karbamat
Pyretroid
Organofosfat +Karbamat
Organofosfat + Karbamat
Organisme yang Mati I II III 0 0 6 9 10 10 10 10 10 10 10 10 1 0 7 10 - 10 10 5 9 2 0 0 10 10 10 10 10 10 10 6 10 0 0 0 10 1 10 10 10 9 10 10 10 0 0 6 10 10 10 10 10 10 10 10 10
13
EPA PROBIT ANALYSIS PROGRAM USED FOR CALCULATING LC/EC VALUES Version 1.5
LC50_24h_ikanmas_organofosfat+karbamat
Proportion Observed Number
Responding
Predicted
Number Proportion Adjusted for Proportion
Conc. Exposed
Resp.
Responding
0.2500
30
30
1.0000
1.0000
0.9998
1.5000
30
28
0.9333
0.9333
0.9346
3.0000
30
23
0.7667
0.7667
0.7656
Chi - Square for Heterogeneity (calculated)
Controls
=
Responding
0.006
Chi - Square for Heterogeneity (tabular value at 0.05 level)
Mu Sigma
=
= 3.841
0.754352
= -0.382749
Parameter
Estimate
Std. Err.
95% Confidence Limits
14
--------------------------------------------------------------------Intercept Slope
6.970881
0.529859
(
5.932358,
8.009404)
-2.612680
1.317270
( -5.194528,
-0.030832)
Theoretical Spontaneous Response Rate = 0.0000 LC50_24h_ikan mas_organofosfat+karbamat
Estimated LC/EC Values and Confidence Limits
Exposure Point
LC/EC 1.00
Conc.
95% Confidence Limits Lower
Upper
44.131
ang diarasi
Gambar1. Larutan Murni Karbamat + Organofosfat
Gambar 2. Akuarium Percobaan
15
Gambar 4. Peralatan Praktikum ( micro pipiet )
Gambar 3. Pemberian larutan Organofosfat dan karbamat yang sudah diencerkan
16