KORELASI UNSUR RUNUT KOBALT (Co), ZINK (Zn), DAN BESI (Fe) PADA RAMBUT DENGAN TINGKAT KECERDASAN SISWA SMPN 2 CIPEUCANG, PANDEGLANG
IIS DAHRIAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang adalah karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam tesis dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juli 2011
Iis Dahriah NIM G451090051
ABSTRACT IIS DAHRIAH. Correlation of Trace Elements Cobalt, Zink, and Iron of Hair with Student’s Intelligence at SMPN 2 Cipeucang in Pandeglang. Supervised by DONDIN SAJUTHI, HENDRA ADIJUWANA, and Th.RINA MULYANINGSIH Inorganic compounds contained in the human body could form different types of elements in a very small number called trace elements. Related to intelligence of children could be seen that the trace element is essential for human health. Lack of nutrients could lead to inhibit brain development and lower intelligence. Hair analysis provides a wealth of information about health and trace element status of the human body. This research aims to identify, correlate, and compare the trace element that cobalt (Co), zinc (Zn), and iron (Fe) of student’s hair to their intelligence level at SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang which performed on the eighth grade students aged 14-15 years. The analysis of trace elements in student’s hair by neutron activation analysis (NAA) has been investigated. The results showed that the average concentration of Co, Zn and Fe was 442.6±19.4 µg/g, 502.6±18.3 µg/g, and 77.0±16.3 µg/g, respectively. Statistical analysis showed that there was a negative correlation between the concentration of Co with student’s intelligence for the nonscience students, while the concentration of Zn and Fe had a positive correlation to intelligence for the science students, but both Zn and Fe were influenced by the sex nonscience factor’s. Keywords : trace element, intelligence, hair’s analysis, NAA.
RINGKASAN IIS DAHRIAH. Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang. Dibimbing oleh DONDIN SAJUTHI, HENDRA ADIJUWANA, dan Th.RINA MULYANINGSIH. Unsur runut adalah senyawa anorganik yang terdapat dalam tubuh manusia dapat berupa berbagai unsur dalam jumlah yang sangat kecil (< 100 mg/hari). Unsur runut diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan, membantu keseimbangan, kebutuhan, dan perkembangan otak berperan dalam pembentukan neurotransmitter, serta sebagai katalis dalam aktivitas enzim. Unsur yang diteliti kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) merupakan logam esensial yang dibutuhkan manusia yang berperan bagi metabolisme tubuh. Berkaitan dengan kecerdasan anak-anak dapat diketahui bahwa unsur runut sangat penting bagi kesehatan manusia. Pada perkembangan mental anak unsur runut kobalt, zink, dan besi sangat berperan. Kobalt adalah unsur runut esensial tubuh, yang merupakan komponen dari struktur vitamin B12 (sianokobalamin), berperan agar otak dan sistem saraf dapat berfungsi dengan baik. Fungsi dalam tubuh membantu proses metabolisme asam amino metionin dan pembentukan sel darah merah. Kobalt juga penting untuk fungsi otak dan sistem syaraf, yang memiliki efek pada fungsi kognitif. Zink merupakan unsur runut esensial bagi tubuh yang sangat terkenal sebagai "penentu" kerja enzim dan hormon, juga sebagai mikromineral yang dapat meningkatkan kecerdasan. Manfaat Zn dibutuhkan oleh semua reaksi di otak, membantu produksi zat-zat kimia penting dan protein di dalam otak. Zat besi merupakan unsur runut terpenting bagi manusia yang berperan membantu otak untuk memproses nutrisi yang dibutuhkan untuk aktivitas otak serta membantu proses neurotransmiter. Zat besi berperan dalam pembentukan neurotransmitter dopamin, kekurangan zat besi menurunnya jumlah dopamin dapat terjadi gangguan perilaku, sulit konsentrasi dan menurunkan kecerdasan, sehingga mengganggu kemampuan belajar dan menurunkan prestasi belajar. Analisis unsur runut pada rambut banyak menyimpan informasi tentang kesehatan dan status unsur runut dari tubuh manusia, karena unsur runut yang terakumulasi di rambut pada umumnya memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan jaringan lain. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi, mengkorelasikan, dan membandingkan unsur runut kobalt, zink, dan besi pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP menggunakan metode analisis aktivasi neutron (AAN). Untuk analisis korelasi antara kadar unsur runut Co, Zn, dan Fe pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa, menggunakan uji Pearson SAS dan menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) one-way, dimana nilai signifikan p ≤ 0,05, memperhitungkan populasi perbedaan jenis kelamin dan nilai raport siswa berdasarkan pengelompokan bidang ilmu sains dan non sains. Hasil analisis sampel rambut dengan metode AAN menunjukkan hasil rerata dari unsur Co, Zn, dan Fe berturut-turut adalah 442,6±19,4 μg/g, 502,6±18,3 μg/g, dan 77,0±16,3 μg/g. Berdasarkan analisis statistik, kadar Co dengan tingkat kecerdasan hanya non sains berkorelasi negatif dan berbeda nyata (p≤0,05). Hal ini ditunjukkan dengan penurunan kadar Co disertai dengan
peningkatan tingkat kecerdasan. Pada kadar Zn dan Fe hanya kelompok sains yang terdapat korelasi positif dan berbeda nyata (p≤ 0,05). Hal ini menunjukkan terdapat korelasi antara kadar Zn dan Fe dengan kecerdasan. Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co) dengan Kecerdasan Siswa Kadar Co pada non sains lebih tinggi dibandingkan pada sains, dikarenakan pada kelompok sains siswa lebih banyak dituntut berfikir secara fokus dan logis dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan sains seperti perhitungan, angka, berfikir abstrak dan pemecahan masalah, yang membutuhkan pemikiran dan pemahaman yang cukup, sedangkan kelompok non sains siswa lebih banyak mendeskripsikan suatu pokok bahasan dengan sendirinya berdasarkan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki, misalnya berkaitan dengan sejarah, ekonomi, budaya, politik. Pada non sains tingkat rendah kadar Co cukup tinggi karena penggunaan energi berfikir dalam pelajaran sedikit dibandingkan tingkat tinggi, sehingga kadar Co yang terakumulasi di rambut tidak digunakan sepenuhnya. Kemungkinan memiliki kemampuan atau bakat dibidang lain seperti bidang olah raga, kesenian, keterampilan, karena menurut Iskandar (2010) kecerdasan tidak hanya berhubungan dengan kognitif saja, dalam beberapa hal kecerdasan bisa termasuk kreativitas, kepribadian, minat, bakat, watak, pengetahuan. Siswa kelompok ini, mereka lebih antusias dibidang yang memiliki skill, sehingga berfikir mereka merasa lebih nyaman dan senang. Pada faktor jenis kelamin baik sains maupun non sains kadar Co lebih tinggi perempuan karena kemampuan absorpsi pada laki-laki lebih tinggi dari pada perempuan pada semua golongan usia. Disamping itu, karena faktor nutrisi didaerah perkampungan ini seperti tempe, oncom yang mengandung fermentasi lebih banyak dikonsumsi masyarakat karena makanan tersebut mudah didapat, harganya pun terjangkau untuk dibeli. Makanan tersebut memiliki kobalt yang tinggi dan ditemukan vitamin B12 dalam jumlah yang relatif besar (Sari 2004). Korelasi Unsur Runut Zink (Zn) dengan Kecerdasan Siswa Pada kelompok sains menunjukkan semakin tinggi kadar unsur Zn maka pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa. Kadar Zn tertinggi pada tingkat tinggi, pada kelompok ini siswa tersebut pintar, rajin dan kemauan keras untuk belajar baik dikelas atau rumah. Kadar terendah oleh tingkat rendah. Anak yang dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn tinggi, kecerdasannya lebih baik dan nilai pelajarannya juga lebih baik, maka Zn mempunyai fungsi untuk meningkatkan perkembangan kecerdasan, perkembangan kecerdasan anakanak yang kekurangan Zn tidak baik (Darwono 2010). Sebaliknya, pada kelompok non sains kadar rendah ditemukan pada tingkat tinggi, hal ini berbeda dengan hasil penelitian yang menyatakan anak yang dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn tinggi, kecerdasannya lebih baik dan nilai pelajarannya juga lebih baik. Prestasi belajar dalam hal ini dipengaruhi oleh faktor luar yaitu prasarana belajar dan pendekatan belajar dari siswa itu sendiri. Hal ini sesuai dengan pendapat Huwae (2006) bahwa secara garis besar faktor yang mempengaruhi prestasi belajar dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal adalah faktor yang ada dalam diri siswa yang meliputi faktor fisiologis dan faktor psikologis (intelegensi, status gizi, bakat, minat), sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang berada di luar siswa yang meliputi faktor lingkungan sosial dan faktor non sosial (faktor perbedaan individual dan faktor pendekatan belajar).
Kadar unsur Zn pada laki-laki baik sains maupun non sains lebih rendah dibandingkan perempuan dikarenakan aktivitas laki-laki lebih banyak (Almatsier 2006). Ekskresi melalui keringat terbuang lebih banyak, sehingga yang terakumulasi di rambut sedikit. Siswa yang mengalami kadar Zn rendah, bukan berarti siswa tersebut mengalami defisiensi Zn, secara nutrisi siswa tersebut sudah tercukupi kebutuhan nutrisinya, akan tetapi kadar Zn rambut yang rendah merupakan indikator yang baik untuk mengetahui adanya defisiensi Zn ringan maupun sedang. Bila dalam tubuh terjadi defisiensi Zn maka seng rambut akan diambil sebagai seng endogen untuk mencukupi kebutuhan seng. Pada seseorang dengan defisiensi seng berat, konsentrasi Zn rambut akan rendah (Huwae 2006). Korelasi Unsur Runut Besi (Fe) dengan Kecerdasan Siswa Pada kelompok sains menunjukkan semakin tinggi kadar unsur Fe maka pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa, begitu juga sebaliknya dengan non sains. Pada sains kadarnya sangat tinggi karena kelompok siswa sains memiliki asupan nutrisi zat besi yang seimbang sehingga pengaruh terhadap kemampuan belajar siswa bagus. Secara fisiologi Fe sebagian besar berada dalam hemoglobin mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh. Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi diperoleh dari transport yang dipengaruhi oleh reseptor transferin dan saraf dopamin sebagai neurotransmitter (pengantar saraf). Fe berpengaruh terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem neurotransmitter. Oleh karena itu, kadar besi dalam darah meningkat selama pertumbuhan hingga remaja, maka pengaruh terhadap kemampuan belajar dan daya pikir menjadi bagus (Zair 2011). Pada non sains kadar unsur Fe rendah sekali. Berdasarkan hasil analisis sebagian siswa memiliki kadar Fe yang tidak terdeteksi dalam rambut. Hal ini kemungkinan siswa mengalami defisiensi Fe yaitu kurang zat besi, dapat terjadi karena konsumsi makanan yang kurang seimbang atau gangguan absorpsi besi sehingga mengalami penurunan kemampuan intelektual, prestasi belajar yang rendah, karena zat besi mempunyai pengaruh terhadap kemampuan belajar (Almatsier 2006). Kadar unsur Fe baik sains maupun non sains lebih besar laki-laki dibandingkan perempuan karena kebutuhan Fe wanita lebih besar dari pada lakilaki, kemungkinan kurangnya zat besi karena rendahnya zat besi dalam makanan, anemia karena kurang darah dan mentruasi pada wanita (Almatsier 2006). Jadi, Fe tertinggi dapat dilihat dari sains, sedangkan Fe terendah dapat dilihat dari non sains, karena pada jenis kelamin baik sains maupun non sains tidak berbeda nyata. Jika unsur Co, Zn dan Fe memiliki kadar yang tinggi terhadap kecerdasan, secara nutrisi sudah terpenuhi dalam sel otak, maka siswa tersebut dikatakan pintar. Namun, ternyata unsur Co berkorelasi negatif dengan kecerdasan non sains, sedangkan unsur Zn dan Fe berkorelasi positif dengan kecerdasan sains. Hal ini membuktikan bahwa kadar unsur Co, Zn dan Fe di rambut tidak selalu berpengaruh terhadap kecerdasan siswa laki-laki atau perempuan. Kecerdasan seseorang tidak semata-mata ditunjang oleh faktor nutrisi tetapi dipengaruhi oleh faktor lain, seperti faktor genetik, lingkungan, nutrisi, latar belakang sosial ekonomi, rendahnya pendidikan orang tua, penggunaan eksternal lainnya (shampoo atau cat rambut). Kata kunci : unsur runut, kecerdasan, analisis rambut, AAN
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar bagi IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KORELASI UNSUR RUNUT KOBALT (Co), ZINK (Zn), DAN BESI (Fe) PADA RAMBUT DENGAN TINGKAT KECERDASAN SISWA SMPN 2 CIPEUCANG, PANDEGLANG
IIS DAHRIAH
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Kimia
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr.dr. Irma Herawati Suparto, M.S.
Halaman Pengesahan Judul Tesis
Nama NIM
: Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang : Iis Dahriah : G451090051
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST.Ph.D Ketua
Ir. Hendra Adijuwana, MST Anggota
Ir. Th. Rina Mulyaningsih, M.Si Anggota
Diketahui Ketua Program Studi Pascasarjana Kimia
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Purwantiningsih Sugita,M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah
Tanggal Ujian : 04 Juli 2011
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala karunianya berupa ilmu pengetahuan sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2011 ini adalah “Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang”. Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof.drh.Dondin Sajuthi, MST.Ph.D sebagai Ketua Komisi Pembimbing, Ir. Hendra Adijuwana, MST dan Ir.Th.Rina Mulyaningsih, M.Si sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberi arahan dan saran serta motivasi. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr.dr.Irma Herawati Suparto, M.S sebagai Penguji Luar Komisi pada ujian akhir yang telah member masukan dan saran. Disamping itu, penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada rekan-rekan di BatanPuspiptek Serpong yang telah berbesar hati membantu kelancaran selama penelitian. Terima kasih yang tak terhitung kepada kedua orang tua, suami tercinta, abah dan ibu mertua serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan do’a yang tiada putus hingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ini. Tidak lupa juga kepada teman-teman seperjuangan Pasca Kimia. Akhir kata, semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah diberikan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor,
Juli 2011
Iis Dahriah
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pandeglang, 02 Juni 1982 dari bapak H. Encep Damiri dan ibu Hj.Sopiah. Penulis merupakan putri pertama dari 7 (tujuh) bersaudara. Pendidikan Sarjana ditempuh di Program Pendidikan Kimia Fakultas Tarbiyah UIN Sunan Gunung Djati Bandung, lulus pada tahun 2005. Pada tahun 2009 penulis mendapatkan beasiswa dari Departemen Agama (Depag) untuk melanjutkan Magister pada Program Studi Kimia, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis mulai bekerja sebagai Guru Bidang Studi IPA di MTs Albarkah Kamelangan, Pandeglang Banten dan SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang Banten dari tahun 2006 sampai sekarang.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL …...……………………………………………………. vi DAFTAR GAMBAR …………………………………………...…………
vii
DAFTAR LAMPIRAN ..………………………………………………….. viii PENDAHULUAN…………………………………………………………. Latar Belakang …...………………………………………………….. Tujuan Penelitian…….……………………………………………….. Rumusan Masalah..……..……………………………………………. Hipotesis ……………………………………………………………... Manfaat Penelitian …………………………………………………....
1 1 4 4 4 4
TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………… Unsur Runut ………………………………………………………….. Analisis Unsur Runut pada Rambut…………………………………. Kecerdasan Siswa…… …..…………………………………………... Analisis Aktivasi Neutron (AAN)..…………………………………...
5 5 11 13 14
BAHAN DAN METODE…………………………………………………. Alat dan Bahan ……………………………………………................ Waktu dan Tempat …………………………………………………... Tahapan Prosedur Kerja……………………………………………… Analisis Statistik.. ……………………………………………….........
18 18 18 18 21
HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………………………. Hasil Analisis .. ……………………………………………………… Analisis Statistik.……………………………………………………...
22 22 25
SIMPULAN DAN SARAN………………………………………………...
36
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………..
37
LAMPIRAN………………………………………………………………..
41
DAFTAR TABEL Halaman 1
2
Kecukupan mineral Fe dan Zn per hari dibutuhkan manusia berdasarkan kelompok umur ………….……………………………..
10
Kategori nilai pengelompokan siswa berdasarkan sains dan non sains......................................................................................................
18
3
Distribusi responden menurut jenis kelamin dan bidang ilmu…………………………………………………………………… 19
4
Kadar unsur Co, Zn dan Fe pada rambut siswa berdasarkan tingkat kecerdasan siswa sains dan non sains………………………………… 22
5
Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe berdasarkan kelompok sains dan non sains ……………………………………………………………... 25
6
Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Co ….………….
28
7
Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Zn………………
31
8
Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Fe……………… 34
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Struktur molekul vitamin B12 ..……………………………………… 6
2
Prinsip dasar AAN…………………………………………………….
3
Skema Peluruhan
Co ……………………………………………...
16
4
Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma ……………...............
21
5
Kadar unsur pada rambut siswa berdasarkan kelompok sains dan non sains …………………………………………………………………..
23
Distribusi kadar unsur Co berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin ……………………………………………………………….
26
Distribusi kadar unsur Zn berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin ……………………………………………………………….
29
Distribusi kadar unsur Fe berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin ……………………………………………………………….
32
6
7
8
9
60
15
Distribusi kadar unsur Co, Zn dan Fe berdasarkan bidang ilmu……… 34
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
Diagram alir penelitian ……………………………………………….
41
2
Spektrum sampel rambut …………………………………………….
42
3
Grafik kalibrasi detektor dengan Ba-133, Cs-137, dan Co-60 ………
43
4
Hasil analisis spektrum SRM dan sampel rambut dengan 44 Genie 2000 …………………………………………………………...
5
Contoh perhitungan sampel rambut kode 1 SPRA…………………...
46
6
Data hasil analisis unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel rambut ……..
48
7
Data hasil analisis rerata unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel rambut ………………………………………………………..............
50
8
Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe pada rambut terhadap kecerdasan siswa…………………………………………………………………... 52
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Senyawa anorganik yang terdapat dalam tubuh manusia dapat berupa berbagai jenis unsur dalam jumlah yang sangat kecil atau sering disebut sebagai unsur runut. Unsur runut diperlukan dalam jumlah sangat sedikit (< 100 mg/hari) dan umumnya terdapat dalam jaringan dengan konsentrasi sangat kecil (< 1 mg/hari) (Sofyan 2007). Unsur runut terutama diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan tulang, tangan, kaki, gigi, rambut, dan kulit. Unsur runut juga dibutuhkan untuk membantu keseimbangan otak dan kebutuhan otak. Jenis-jenis mineral yang dibutuhkan untuk perkembangan otak adalah Na, K, Ca, Fe, Zn, I, Co dan Cl yang berperan dalam pembentukan neurotransmiter (Sutomo 2009). Unsur runut esensial memiliki peran penting dalam kesehatan manusia. Kebanyakan fungsi unsur runut dalam tubuh sebagai katalis dalam aktivitas enzim. Reaksi serupa apabila berlangsung di luar tubuh memerlukan suhu atau tekanan yang cukup tinggi. Kondisi tersebut dapat dicapai berkat bantuan enzim sebagai biokatalisator yang dalam aktivitasnya hampir semua enzim memerlukan unsur runut seperti pada metaloenzim atau sebagai kofaktor enzim/koenzim. Unsur runut esensial memiliki rentang yang dibutuhkan oleh tubuh dan masih dapat diterima oleh tubuh. Diluar rentang ini, unsur runut terjadi defisiensi dan toksisitas. Defisiensi unsur runut dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan penyakit-penyakit kronik, sebaliknya dalam konsentrasi yang berlebih, unsur runut bersifat toksik dan dapat membahayakan kesehatan (Santoso 2008). Berkaitan dengan kecerdasan anak-anak dapat diketahui bahwa unsur runut sangat penting bagi kesehatan manusia. Pada perkembangan mental anak unsur runut kobalt, zink, dan besi sangat berperan. Kobalt penting untuk fungsi otak dan sistem syaraf, yang memiliki efek menguntungkan pada fungsi kognitif. Zink juga adalah salah satu unsur runut penting bagi otak. Defisiensi zink akut dapat menyebabkan hambatan psikologis neurologis. Zink di dalam otak adalah penting karena mempengaruhi sintesis DNA, struktur kromatin dan pembelahan sel. Secara umum menunjukkan bahwa defisiensi zink dapat mempengaruhi
2
belajar dan daya ingat, sedangkan besi membantu otak untuk memproses nutrisinutrisi
yang
dibutuhkan
untuk
aktivitas
otak
serta
membantu
proses
neurotransmiter. Rambut bukanlah sekadar penghias kepala. Analisis unsur runut pada rambut mempunyai potensi unik yang banyak menyimpan informasi penting dan menyediakan salah satu catatan yang paling akurat dari kesehatan dan status unsur runut dari tubuh manusia, meliputi bidang kedokteran (kondisi kesehatan tubuh seseorang, golongan darah), ilmu biologi, forensik, lingkungan bahkan kecerdasan intelektual seseorang bisa dideteksi melalui rambut. Hal ini dipertegas oleh Nnorom et al. (2005) setiap bagian dari tubuh manusia mengandung setidaknya beberapa unsur kimia, meskipun sejumlah besar unsur ini ditemukan dalam jumlah yang terdeteksi dalam jaringan tubuh manusia, seperti darah, urin, dan rambut, menurut Marlowe et al. (1983) unsur runut yang terakumulasi di rambut pada umumnya memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi jaringan lain, sehingga terus menerus memberikan informasi status gizi mineral dan paparan polutan logam berat, dan dapat berfungsi sebagai fungsi fisiologis. Dalam penelitian ini unsur runut yang diteliti adalah kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) merupakan logam esensial yang dibutuhkan manusia yang sangat berperan bagi metabolisme tubuh. Pengambilan sampel rambut dilakukan di kelas VIII SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang sebanyak 36 siswa. Dipilihnya sekolah ini karena tingkat SMP memiliki tingkat kecerdasan yang bervariasi dimana sekolah ini terdapat di daerah perkampungan yang jaraknya jauh dari perkotaan dengan memiliki letak geografis dataran rendah. Kecerdasan dipengaruhi oleh tiga hal, yaitu genetik, lingkungan, dan gizi. Kekurangan zat gizi tertentu bisa menyebabkan perkembangan otak terhambat dan menurunkan kecerdasan anak. Begitu juga dengan faktor gizi asupan nutrisi siswa sehari-hari yang kurang mendukung, misalnya bahan makanan yang mengandung Zn seperti ikan, daging, telur, dan produk makanan hewani lainnya tidak dapat dibeli, karena harga yang cukup mahal sedangkan pendapatan orang tua siswa kebanyakan dibawah rata-rata, sehingga nutrisi ini dipenuhi dari bahan makanan nabati yang kandungan Zn-nya relatif lebih rendah.
3
Walaupun demikian bukan berarti kecerdasan siswa lemah karena faktor gizi bukan penentu utama. Faktor pendukung lain adalah faktor lingkungan keluarga dalam memotivasi belajar serta lingkungan sekolah yang membantu menyalurkan potensi dan bakat siswa baik dibidang keilmuan dan keahlian untuk mengembangkan potensi berfikir sehingga anak-anak tersebut tidak kalah bersaing dengan sekolah lain. Penelitian mengenai unsur mineral pada rambut sudah dilakukan seperti yang dimuat dalam artikel yaitu penelitian mengenai unsur zink pada rambut dihubungkan dengan kecerdasan intelektual siswa Sekolah Dasar (SD) usia 7-10 tahun menunjukkan bahwa unsur Zn berkorelasi positif dengan kecerdasan intelektual (Anonim 2008). Penelitian lain oleh Huwae (2006) yang dilakukan pada anak SD usia 6-8 tahun mengenai hubungan kadar Zn dengan memori jangka pendek diperoleh terdapat korelasi positif antara kadar seng (Zn) dengan memori jangka pendek. Atas dasar penelitian tersebut, maka akan dilakukan penelitian mengenai korelasi unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP usia 14-15 tahun menggunakan analisis aktivasi neutron (AAN). Metode AAN merupakan metode analisis berbasis teknik nuklir yang dapat digunakan secara luas untuk penelitian di berbagai bidang seperti ilmu bahan, biologi, geokimia, lingkungan, keamanan pangan, forensik, dan sebagainya. Keuntungan metode ini, yaitu dengan jumlah sampel yang relatif sedikit mampu menganalisis multi unsur secara simultan, uji tidak merusak, sensitif dengan limit deteksi mencapai orde nanogram. Kandungan logam Co, Zn dan Fe di dalam cuplikan rambut biasanya terdapat dalam jumlah kecil, sehingga untuk analisisnya diperlukan metode yang memiliki akurasi dan sensitivitas tinggi, sehingga tepat untuk analisis unsur runut di dalam berbagai jenis cuplikan (Mulyaningsih 2009).
4
Tujuan Penelitian 1. Mengidentifikasi unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP menggunakan analisis aktivasi neutron (AAN). 2. Mengkorelasikan serta membandingkan unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP pada bidang ilmu sains dan non sains.
Rumusan Masalah Berdasarkan dari latar belakang, maka didapat rumusan masalah mengenai bagaimana korelasi antara unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP.
Hipotesis 1. Kadar unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut siswa SMP berkorelasi positif terhadap kecerdasan intelektual. 2. Semakin tinggi kadar unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut siswa kelas VIII SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang, maka tingkat kecerdasan siswa akan semakin baik prestasinya.
Manfaat Penelitian Diharapkan dari hasil penelitian ini, memberikan pengetahuan tentang peranan unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut terhadap tingkat kecerdasan dan meningkatkan kualitas perkembangan siswa khususnya perkembangan intelektual.
5
TINJAUAN PUSTAKA Unsur Runut Unsur runut
adalah
Senyawa kimia yang sangat dibutuhkan untuk
tumbuh kembang tubuh dalam konsentrasi sedikit dan sebagai mineral penting tubuh yang dibutuhkan secara spesifik dalam jumlah < 1 mg/hari (Santoso dan Advisor 2009). Ditinjau dari fungsinya unsur runut umumnya merupakan bagian dari sistem enzim, yaitu berupa metaloenzim dan kompleks logam-enzim. Pada metaloenzim unsur logam terdapat dalam jumlah tertentu dan merupakan bagian integral dari molekul enzim (Sofyan 2007). Fungsi unsur runut dalam proses kehidupan sangatlah penting, terutama dalam pembuatan enzim, misalnya kobalt untuk sintesis vitamin B12, sebagai katalisator atau kofaktor dalam berbagai fungsi biologis, zink salah satu pembuat unsur enzim-enzim hidrogenase dan zat besi untuk katalase sitokrom. Mineral penting dalam proses absorpsi maupun masuknya berbagai nutrien kedalam sel termasuk sel otak (Hidayat et al. 2006 ). Unsur runut berperan dalam keseimbangan asam-basa dan transfer oksigen dari paru-paru ke jaringan, unsur Zn berperan pada multiplikasi sel, sedangkan Co yang menunjang fungsi biologi sebagai komponen nutrien spesifik, yaitu satu atom Co terdapat di pusat molekul vitamin B12 (Sofyan 2007). Beberapa unsur runut yang berpengaruh terhadap kecerdasan otak :
Unsur Runut Kobalt (Co) Kobalt merupakan unsur runut esensial untuk tubuh, karena merupakan komponen dari struktur vitamin B12, sehingga untuk memperoleh cukup kobalt, harus memperoleh cukup vitamin B12. Vitamin B12 tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia. Vitamin ini mengandung ion kobalt sehingga dikenal sebagai sianokobalamin. Sianokobalamin (vitamin B12), memegang peran kunci agar otak dan sistem saraf dapat berfungsi dengan baik. Vitamin ini bersifat larut dalarn air, dan dapat disintetis oleh bakteri dalam usus. Manusia memperoleh kobalamin dari makanan hewani seperti hati, ginjal, daging, dan vegetarian (makanan nabati). Makanan nabati mengandung sedikit kobalt bergantung pada kandungan tanah
6
tempat tumbuhnya. Kandungan gizi yang diperlukan untuk pembentukkan sel darah merah. Kobalt dalam makanan ini membantu sintesis hemoglobin dan penyerapan besi dari makanan. Fungsi vitamin B12 dalam tubuh adalah membantu proses metabolisme asam amino metionin dan pembentukan sel darah merah. Kebutuhan kobalt kira-kira 0,0015 mg (1,5 μg) vitamin B12 per hari. Fungsi kobalt berperan membentuk bagian dari struktur vitamin B12. Defisiensi vitamin B12 dapat menyebabkan gejala anemia dengan gejala peradangan dan pendarahan usus, gampang cape, lelah, lesu, penyakit pada kulit. Sumber vitamin B12 terdapat dalam hati, ginjal, daging, susu, ikan, kacang-kacangan, sayuran hijau, dan sereal (Nugroho 2009). Berikut adalah struktur molekul vitamin B12 (Sianokobalamin). NH 2COCH 2CH2
CH3
NH2COCH2
CH3 CH2CONH2 CH2CH2CONH2
CH3 CH3
N
CN
N
Co+ H
N
N
NH2COCH2 H
N
CH 3
N
CH 3 CH 3
CH 3 CH3
CH3
CH2CH2CONH2 H
CH2CH2CONHCH2 C CH3
O
O- OH P O O
H H HO CH2OH H
Gambar 1 Struktur molekul vitamin B12 (British Pharmacopoeia 2004). Metabolisme Kobalt (Co) Kobalt adalah esensial dalam tubuh karena kobalt merupakan komponen sianokobalamin (vitamin B12). Vitamin B12 sebagai koenzim dalam beberapa reaksi enzimatik, paling banyak khususnya pada reaksi transfer metil bahwa homosistein berubah menjadi metionin dan untuk memisahkan reaksi perubahan metilmalonilkoenzim A (CoA) ke suksinil-CoA. Vitamin B12 juga bagian dari beberapa enzim yang mencakup dalam hematopoiesis, defisiensi dapat dengan mudah merusak anemia. Recommended Dietary Allowance (RDA) vitamin B12 untuk orang dewasa adalah 2,4 µg/hari, dimana kandungan kobalt 0,1 µg.
7
Sebanyak 85 % ekskresi kobalt dilakukan melalui urin, selebihnya melalui feses dan keringat (Institute of Medicine 2004).
Unsur Runut Zink (Zn) Zink adalah unsur runut yang banyak dijumpai di lingkungan. Mineral ini sangat terkenal sebagai "penentu" kerja enzim dan hormon. Ratusan enzim dan hormon memerlukan mikromineral ini. Zink dikenal pula sebagai mikromineral yang dapat meningkatkan kecerdasan. Manfaat zink dibutuhkan oleh semua reaksi di otak, membantu produksi zat-zat kimia penting dan protein di dalam otak, berperan membentuk energi dari glukosa dan protein. Akibat defisiensi zink kelesuan, cepat marah, kebiasaan makan yang buruk, keletihan, obesitas. Sumber zink terdapat pada daging, kerang-kerangan, susu dan makan bersusu misalnya keju, roti, dan produk sereal. Zink merupakan unsur runut yang esensial bagi tubuh. Beberapa jenis enzim memerlukan zink bagi fungsinya dan bahkan ada enzim yang mengandung zink dalam struktur molekulnya, diantaranya karbonat anhidrase (mengandung zink 0,33%) dan fosfatase alkalis. Zink merupakan agen reduksi yang baik dan dapat membentuk ikatan yang stabil dengan ion-ion lain membentuk garam-garam (Sedioetama 1996). Beberapa tahun belakangan ini, seiring dengan meningkatnya standar kehidupan, standar gizi anak-anak usia sekolah juga cenderung meningkat, tetapi yang tidak boleh diabaikan adalah gizi pertumbuhan anak-anak usia sekolah yang kekurangan zink. Penyebab utama kurangnya zink pada usia anak sekolah karena kurangnya pemasukan, penyerapan, dan penggunaan zink. Terdapat tiga aspek utama yang mempengaruhi perkembangan inteligensi anak-anak: 1. Zink dapat meningkatkan pertumbuhan, dan regenerasi sel otak besar yang merupakan dasar zat perkembangan inteligensi. 2. Daerah ingat otak besar mengandung zink yang sangat banyak, kekurangan zink dapat menyebabkan daya ingat anak menurun. 3. Kekurangan zink memperlambat penyampaian pesan syaraf, sehingga reaksi anak menjadi lambat, bahkan dapat menyebabkan kekacauan fungsi otak, dan menyebabkan hiperaktif (Darwono 2010).
8
Metabolisme Zink (Zn) Penyerapan Zn terjadi pada bagian atas usus halus. Zink diangkut oleh albumin dan transferin masuk ke aliran darah dan dibawa ke hati. Kelebihan Zn akan disimpan dalam hati dalam bentuk metalotionein, sedangkan yang lainnya dibawa ke pankreas dan jaringan tubuh lain. Didalam pankreas, Zn digunakan untuk membuat enzim pencernaan, yang pada waktu makan dikeluarkan kedalam saluran pencernaan. Dengan demikian saluran cerna memiliki dua sumber Zn, yaitu dari makanan dan cairan pencernaan pankreas. Absorpsi Zn diatur oleh metalotionein yang disintesis didalam sel dinding saluran pencernaan. Bila konsumsi Zn tinggi, didalam sel dinding cerna akan diubah menjadi metalotionein sebagai simpanan, sehingga absorpsi berkurang. Metalotionein didalam hati mengikat Zn hingga dibutuhkan oleh tubuh. Metalotionein diduga mempunyai peranan dalam mengatur kandungan Zn didalam cairan intraseluler. Kekurangan Zn diduga penyebab makanan sedikit mengandung daging, ayam dan ikan yang merupakan sumber utama Zn. Defisiensi Zn kronis mengganggu sistem dan fungsi otak (Almatsier 2006). Banyaknya Zn yang diserap berkisar antara 15-40%. Absorpsi Zn dipengaruhi oleh status Zn dalam tubuh. Bila lebih banyak Zn yang dibutuhkan, lebih banyak pula Zn yang diserap. Begitu pula jenis makanan mempengaruhi absorpsi. Serat dan fitat menghambat ketersediaan biologis Zn, sebaliknya protein histidin, metionin dan sistein dapat meningkatkan penyerapan. Tembaga dalam jumlah melebihi kebutuhan faal menghambat penyerapan Zn. Nilai albumin dalam plasma merupakan penentu utama penyerapan Zn. Albumin merupakan alat transpor utama Zn. Penyerapan Zn menurun bila nilai albumin darah menurun, misalnya dalam keadaan gizi kurang. Zink diekskresikan melalui feses. Disamping itu Zn dikeluarkan melalui urin dan keringat serta jaringan tubuh yang dibuang, seperti kulit, sel dinding usus, cairan haid dan mani (Almatsier 2006).
Unsur Runut Besi (Fe) Zat besi merupakan unsur runut terpenting bagi manusia dan paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Besi juga berperan dalam membantu otak untuk memproses nutrisi-nutris yang dibutuhkan untuk aktivitas otak serta
9
membantu proses neurotransmiter. Hampir seratus jenis kimiawi neurotransmitter untuk sekian banyak fungsi otak. Kekurangan salah satu kimiawi penghubung antarsel otak ini berakibat fungsi otak terganggu. Setiap bagian fungsi otak diperankan oleh satu kimiawi vital ini. Zat besi juga turut berperan dalam pembentukan neurotransmitter dopamin, dimana neurotransmitter adalah zat kimia pada syaraf yang berfungsi mengatur sel syaraf untuk menghantar stimulus dan kekurangan zat besi bisa menghambat produksinya. Kekurangan Fe berarti menurunnya jumlah dopamin yang dapat terjadi gangguan perilaku hiperaktif, sulit konsentrasi dan menurunkan kecerdasan, sehingga akan mengganggu kemampuan belajar dan menurunkan prestasi belajar (Almatsier 2006). Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi yang diperoleh dari transport besi yang dipengaruhi oleh reseptor transferin. Kadar besi dalam darah meningkat selama pertumbuhan hingga remaja. Kadar besi otak yang kurang pada masa pertumbuhan tidak dapat diganti setelah dewasa. Defisiensi besi berpengaruh negatif terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem neurotransmitter. Akibatnya, kepekaan reseptor saraf dopamin berkurang yang dapat berakhir dengan hilangnya reseptor tersebut. Daya konsentrasi, daya ingat, dan kemampuan belajar terganggu, dan kemampuan mengatur suhu tubuh menurun. Defisiensi berpengaruh luas terhadap kualitas sumber daya manusia, yaitu terhadap kemampuan belajar untuk berkonsentrasi dan belajar serta produktivitas kerja (Almatsier 2006). Menurunnya produktivitas kerja pada kekurangan besi disebabkan oleh dua hal, yaitu : (a) berkurangnya enzim mengandung besi dan besi sebagai kofaktor enzim yang terlibat dalam metabolisme energi. (b) menurunnya hemoglobin darah. Akibatnya, metabolisme energi di dalam otot terganggu dan terjadi penumpukan asam laktat yang menyebabkan rasa lelah. Oleh karena itu apabila terjadi kekurangan hemoglobin mengakibatkan anemia sehingga aktivitas tubuh terutama daya berpikir akan menurun (Almatsier 2006). Besi yang berasal dari tubuh, berasal dari tiga sumber yaitu besi yang diperoleh dari hasil perusakan sel-sel darah merah, besi yang diambil dari penyimpanan dalam badan, dan besi yang diserap dari saluran pencernaan. Besi berfungsi sebagai komponen penyusun sel darah merah (hemoglobin), kekurangan
10
besi dapat menyebabkan anemia. Sebagian besar besi berada dibdalam hemoglobin, yaitu molekul protein mengandung besi dari sel darah merah dan mioglobin di dalam otot. Hemoglobin dalam darah berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh. Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke sel–sel yang membutuhkannya untuk metabolisme glukosa, lemak dan protein menjadi energi (ATP) (Sari 2004). Telah banyak penelitian dilakukan mengenai hubungan antara keadaan kurang besi dan dengan uji kognitif. Walaupun ada beberapa penelitian mengemukakan bahwa defisiensi besi kurang nyata hubungannya dengan kemunduran intelektual tetapi banyak penelitian membuktikan bahwa defisiensi besi mempengaruhi pemusnahan perhatian (atensi), kecerdasan, dan prestasi belajar di sekolah. Dengan memberikan intervensi besi maka nilai kognitif tersebut naik secara nyata (Sari 2004). Tabel berikut ditampilkan angka kecukupan mineral Zn dan Fe per hari berdasarkan kelompok umur. Tabel 1 Kecukupan mineral Zn dan Fe per hari dibutuhkan manusia berdasarkan kelompok umur Kelompok
Umur (tahun)/kondisi
Zn (mg)/hari
Fe (mg)/hari
Bayi
0,0-0,5 0,0-0,5 1-3 4-6 7-10 11-14 15-18 19-24 25-50 51+ 11-14 15-18 19-24 25-50 51+
5 5 10 10 10 15 15 15 15 15 12 12 12 12 12
6 10 10 10 10 12 12 10 10 10 15 15 15 15 10
Anak
Pria
Wanita
Sumber :Mulyaningsih (2009)
11
Metabolisme Besi (Fe) Besi yang ada pada bahan makanan adalah besi elemen. Hanya Fe2+ ini yang diabsorbsi usus halus. Untuk mengatur masuknya besi dalam tubuh maka tubuh memiliki suatu cara yang tepat guna. Besi hanya dapat masuk ke dalam mukosa apabila ia dapat bersenyawa dengan apoferritin. Jumlah apoferritin yang ada dalam mukosa usus tergantung pada kadar besi tubuh. Bila besi dalam tubuh sudah cukup maka semua apoferritin yang ada dalam mukosa usus terikat oleh Fe menjadi ferritin. Dengan demikian tidak ada lagi apoferitin yang bebas sehingga tidak ada besi yang dapat masuk ke dalam mukosa. Besi yang ada dalam mukosa usus hanya dapat masuk ke dalam darah bila berikatan dengan β-globulin yang ada dalam plasma. Gabungan Fe dengan β-globulin disebut ferritin. Apabila semua βglobulin dalam plasma sudah terikat Fe maka Fe2+ yang terdapat dalam mukosa usus tidak dapat masuk ke dalam plasma dan turut lepas ke dalam lumen usus sel mukosa usus lepas dan diganti dengan sel baru. Hanya Fe2+ yang terdapat dalam transferrin dapat digunakan dalam eritropoesis, karena sel eritoblas dalam sumsum tulang hanya memiliki reseptor untuk ferritin. Kelebihan besi yang tidak digunakan disimpan dalam stroma sum-sum tulang sebagai ferritin. Besi yang terikat pada β-globulin selain berasal dari mukosa usus juga berasal dari limpa, tempat eritrosit yang sudah tua masuk ke dalam jaringan limpa untuk kemudian terikat pada β-globulin dan kemudian ikut aliran darah ke sum-sum tulang untuk digunakan eritoblas membentuk hemoglobin. Hemoglobin berfungsi sebagai pengangkut oksigen ke seluruh jaringan tubuh, apabila terjadi kekurangan hemoglobin mengakibatkan anemia sehingga aktivitas tubuh terutama daya berpikir akan menurun (Almatsier 2006).
Analisis Unsur Runut pada Rambut Analisis mineral rambut adalah alat penilaian yang berharga bagi kesehatan yang mengukur tingkat mineral penting serta unsur runut dari sejumlah kecil sampel rambut. Analisis mineral rambut sangat berharga karena dua alasan (1) mineral memainkan peran yang sangat penting dalam kesehatan manusia dan, (2) logam berat seperti timah, merkuri, dan aluminium dapat memainkan peran
12
utama dalam banyak penyakit, tekanan darah tinggi khususnya dan neurologis penyakit (Murray 2007). Disamping itu, analisis rambut juga merupakan metoda diagnosis non invasif, artinya sampel mudah didapat, dibawa, dan disimpan serta rambut juga dapat memberikan informasi jangka panjang karena unsur-unsur konsentrasi dalam rambut lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang diperoleh di jaringan tubuh atau cairan (Frazao dan Mitiko 2007). Potensi tambahan pada rambut sebagai biomarker, analisis sampel rambut memiliki beberapa keuntungan. Komponen utama pada rambut adalah protein keratin dimana membuat stabil dan kuat. Pada waktu yang sama, rambut mudah diambil dan tidak memerlukan penyimpanan khusus atau pengawetan. Unsur runut juga banyak terakumulasi di rambut pada konsentrasi sedikitnya sepuluh kali lebih tinggi dari serum darah atau urin (Gellein et al. 2008).
Mekanisme Pengikatan Unsur Runut pada Rambut Salah satu jenis bahan pencemar yang dapat membahayakan kesehatan manusia adalah logam berat, yang akan terakumulasi pada bagian tubuh tertentu, seperti ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut. Pada manusia unsur runut dapat terakumulasi dalam rambut. Jumlah unsur runut dalam rambut berkorelasi dengan jumlah unsur runut yang di absorpsi oleh tubuh. Rambut adalah bagian tubuh dari makhluk hidup yang banyak mengandung protein struktural yang tersusun oleh asam-asam amino sistin yang mengandung ikatan disulfida (-S–S-) dan sistein yang mengandung gugus sulfhidril (-SH) yang berkemampuan mengikat unsur runut yang masuk ke dalam tubuh (Saeni 1997). Unsur runut tertentu juga dibutuhkan dalam proses kehidupan. Misalnya dalam proses metabolisme untuk pertumbuhan dan perkembangan sel-sel tubuh. Sebagai contoh Co dibutuhkan untuk pembentukan vitamin B12, Fe dibutuhkan untuk pembuatan hemoglobin, dan Zn berfungsi dalam enzim-enzim hidrogenase.
Sifat Fisik dan Kimia Beberapa Logam Berat Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 g/cm3, terletak di sudut kanan bawah daftar berkala, mempunyai afinitas yang
13
tinggi terhadap unsur S dan biasanya bemomor atom 22 sampai 92 dari periode 4 sampai 7. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S mendorong terjadinya ikatan logam berat dengan S pada setiap kesempatan. Sebagian logam berat merupakan zat pencemar yang berbahaya. Logam-logam ini bereaksi dengan unsur belerang dalam enzim, sehingga enzim tersebut menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (COOH) dan amino (-NH 2 ) dalam asam amino juga bereaksi dengan logam berat (Saeni 1997).
Bioindikator Rambut Gugus sulfhidril (–SH) dan disulfida (–S–S-) dalam rambut mampu mengikat unsur runut yang masuk ke dalam tubuh dan terikat di dalam rambut. Senyawa sulfida mudah terikat oleh unsur runut, maka bila unsur runut masuk ke dalam tubuh, unsur runut tersebut akan terikat oleh senyawa sulfida dalam rambut (Pettrucci 1982). Helai rambut terdiri dari zat tanduk yang berisi protein keratin. Zat ini juga terdapat pada kuku, bulu, dan tanduk hewan menyusui. Fungsi dari rambut adalah untuk melindungi pengaruh panas dan dingin. Pada daerah panas bulu yang halus dan tipis akan melindungi sengatan matahari, sedangkan pada daerah dingin, bulu yang tebal dapat menahan panas badan. Jumlah unsur runut pada rambut berkorelasi dengan jumlah unsur runut yang diabsorpsi oleh tubuh. Oleh karena itu rambut dapat dipakai sebagai bahan biopsi. Dari studi terhadap senyawa metilmerkuri menunjukkan bahwa jumlah senyawa itu dalam rambut berhubungan dengan metilmerkuri di daerah sekitar rambut itu tumbuh (Saeni 1997). Semakin tua umur seseorang, semakin bertambah daerah yang ditumbuhi rambut di permukaan tubuhnya. Rambut seseorang paling tebal pada usia 20 tahun, dan setelah itu setiap helai rambut mengisut, sehingga pada usia 70 tahun, rambutnya sudah setipis ketika masih bayi (Saeni 1997).
Kecerdasan Siswa Kecerdasan Intelektual merupakan kecerdasan dasar yang berhubungan dengan proses kognitif, pembelajaran kecenderungan menggunakan kemampuan matematis-logis dan bahasa, pada umumnya hanya mengembangkan kemampuan
14
kognitif (menulis, membaca, menghafal, menghitung dan menjawab). Kecerdasan ini sering kita kenal dengan kecerdasan rasional, karena menggunakan potensi rasio dalam memecahkan masalah. Tingkat kecerdasan intelektual seseorang dapat di uji melalui tes, yakni dengan ujian daya ingat, daya nalar, penguasaan kosa kata, ketepatan menghitung, dan menganalisis data (Iskandar 2010). Definisi kecerdasan atau inteligensi diajukan oleh beberapa ahli psikologi. Kecerdasan didefinisikan sebagai kemampuan verbal, keterampilan pemecahan masalah dan kemampuan untuk belajar dari pengalaman hidup sehari-hari dan menyesuaikan diri dengannya. David Weschler berpendapat kecerdasan merupakan kemampuan individu untuk berfikir dan bertindak terarah, serta mengolah dan menguasai lingkungan secara efektif (Mutalazimah dan Asyanti 2009). Kecerdasan anak-anak juga diketahui bahwa unsur runut sangat penting bagi dampak kesehatan manusia. Dalam unsur runut Co, Zn, dan Fe pada perkembangan mental anak-anak memiliki dampak. Kecerdasan anak adalah untuk mengevaluasi tingkat kesehatan mental anak-anak yang merupakan indikator penting dari perkembangan mental yang baik tergantung pada integritas neurologis dari pengembangan sistem, sementara gizi adalah bahan dasar filogeni saraf kranial. Pada periode kritis perkembangan otak, kekurangan gizi, struktur dan fungsi akan memiliki sifat abadi dari kerusakan, sehingga mempengaruhi tingkat kecerdasan anak-anak. Dari unsur runut pada kecerdasan anak menjadi perhatian tentang beragam unsur runut untuk lebih memahami sejauh mana efek terhadap kecerdasan anak-anak.
Analisis Aktivasi Neutron (AAN) Analisis Aktivasi Neutron (AAN) adalah salah satu teknik nuklir yang digunakan untuk mengkuantifikasi unsur-unsur kimia yang terkandung dalam suatu materi. Pada AAN cuplikan yang akan dianalisis diiradiasi dengan menggunakan sumber neutron. Sumber neutron ini dapat diperoleh dari reaksi fisi yang terjadi pada reaktor nuklir. Teknik ini didasarkan pada reaksi penangkapan neutron termal oleh inti atom yang terkandung dalam materi uji. Reaksi inti ini berlangsung di fasiltas iradiasi yang menyediakan sumber neutron. Hasil interaksi
15
tersebut menghasilkan spesi atom baru yang kelebihan satu buah neutron dan dalam keadaan tidak stabil. Untuk mencapai ke keadaan stabil, spesi tidak stabil tersebut melepaskan partikel beta yang umumnya diikuti oleh emisi sinar gamma. Sinar gamma yang diemisikan adalah bersifat khas untuk setiap radionuklida, dan umumnya akan membentuk suatu spektrum yang disebut sebagai spektrum gamma. Dengan menggunakan detektor HPGe resolusi tinggi, spektrum yang terbentuk dapat dipilah dan radionuklida yang terkandung dalam materi dapat diidentifikasi dan selanjutnya dikuantifikasi (Sutisna 2008). Gambar 2 berikut menunjukkan ilustrasi mengenai prinsip dasar analisis aktivasi neutron.
Gambar 2 Prinsip dasar AAN
Apabila unsur-unsur stabil dalam cuplikan diiradiasi dengan neutron, maka terjadi macam-macam reaksi inti, namun yang digunakan dalam AAN adalah reaksi neutron gamma (n, γ) yang artinya suatu unsur jika ditembak dengan neutron maka unsur tersebut akan berubah menjadi unsur lain sambil melepaskan sinar-γ. Contoh: 59
Co +
64
Zn +
58
Fe +
60
Co +
65
Zn +
59
Fe +
Reaksi di atas dapat ditulis sebagai 59Co (n, γ) 60Co, 64Zn (n, γ) 65Zn,
58
Fe (n,
γ) 59Fe. Pemilihan reaksi pengaktifan yang perlu diikuti dengan pemilihan fasilitas radiasi yang bersesuaian. Skema peluruhannya dapat digambarkan sebagai berikut
16
Gambar 3 Skema Peluruhan
60
Co
(Sumber : Mulyaningsih 2002)
Analisis aktivasi neutron banyak dilakukan dan diaplikasikan diberbagai disiplin ilmu, seperti biologi, pertanian, kedokteran, farmasi, arkeologi, geologi, dan ilmu lainnya. Salah satu pemanfaatannya dalam kegiatan medis yaitu untuk memeriksa unsur-unsur yang diperlukan tubuh yang terdapat dalam berbagai sampel. Keunggulan dari metode analisis aktivasi neutron, antara lain yaitu: 1. Dengan jumlah sampel yang relatif sedikit mampu menganalisis multi unsur secara simultan. 2. pengujian yang bersifat tidak merusak sampel, yaitu tidak memerlukan reagen pada preparasi sampel relatif sederhana. 3. Kepekaan atau sensitivitas pengukuran yang relatif tinggi, yaitu mampu menganalisis unsur dalam sampel dengan kadar sangat rendah (10-12-10-I0g). 4. Selektivitas yang tinggi dengan kemampuan identifikasi unsur secara simultan dan tidak membutuhkan pelarutan sehingga kemungkinan kontaminasi silang dapat dihindari. 5. Dapat diaplikasikan dalam berbagai jenis sampel (padat, cair, gas) Dengan demikian evaluasi unsur-unsur yang terdapat dalam materi dapat ditentukan secara serempak dalam jumlah cuplikan yang relatif sedikit (50 - 100 mg) (Sutisna 2008). Meskipun AAN mempunyai beberapa keunggulan, tetapi AAN juga mempunyai beberapa kelemahan diantaranya adalah: 1. Memerlukan fasilitas dan peralatan iradiasi yang mahal yaitu reaktor fisi atau akselerator partikel. 2. Laboratorium yang digunakan untuk melakukan analisis ini harus
17
mempunyai perlengkapan khusus untuk penanganan zat radioaktif. 3. Untuk analisis radionuklida berumur panjang diperlukan waktu analisis yang relatif lama. 4. Preparasi, iradiasi dan penggunaan banyak unsur standar tidak efisien karena banyak menyita waktu (Mulyaningsih dan Sumardjo 2008). Metode AAN dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif Analisis kualitatif adalah untuk mengetahui unsur-unsur apa saja yang terkandung dalam cuplikan, sedangkan analisis kuantitatif
untuk mengetahui kadar atau
konsentrasi unsur-unsur tersebut dalam cuplikan. Analisis kuantitatif
ini
dilakukan setelah analisis kualitatif dilakukan. Pada metode ini bersarnaan dengan cuplikan dipersiapkan unsur standar dengan jenis sarna dengan unsur yang terkandung dalarn cuplikan yang akan dianalisis dan kuantitasnya telah diketahui secara pasti. Kemudian diiradiasi secara bersarnaan cuplikan yang akan dianalisis dan unsur standar pada posisi iradiasi dan waktu iradiasi yang sarna (Mulyaningsih 2002). Untuk menghitung kadar dalam cuplikan digunakan metode komparatif, untuk itu diperlukan cuplikan standar yang mengandung unsur yang akan ditentukan, yang jumlah dan komposisi telah diketahui dengan pasti. Cuplikan standar disiapkan dengan perlakuan yang sama seperti cuplikan yang diselidiki dan diiradiasi bersama-sama, sehingga mengalami paparan neutron yang sama besarnya. Dengan membandingkan laju cacah cuplikan dan standar dapat dihitung kadar unsur didalam cuplikan dengan rumus. Wa =
(cps ) a Exp(−λ .t da ) .Wst (cps ) st Exp( −λ .t st )
(Sumber : Mulyaningsih 2008)
Wa
= kadar unsur dalam cuplikan (μg/g)
Wst
= kadar unsur dalam standar (µg/g)
(cps)a = laju cacah radionuklida cuplikan (luas spektrum/detik) (cps)st = laju cacah radionuklida bahan standar (luas spektrum/detik) λ
= ln2/t 1/2 (detik-1)
t da
= waktu peluruhan radionuklida cuplikan (detik)
t st
= waktu peluruhan radionuklida standar (detik)
t 1/2
= waktu paro unsur (detik)
18
BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Alat yang diperlukan dalam penelitan ini adalah spektrometri gamma yang dilengkapi dengan detektor Germanium kemurnian tinggi (HPGe), perangkat lunak pengolah data GENIE 2000, gelas piala, pengaduk gelas, petri disc, desikator, gunting stainless stell, pinset, neraca mikro, vial polietilena LDPE (Low Density Polyethylene), kapsul iradiasi dari aluminium dan polietilena. Bahan yang digunakan adalah sampel rambut, aseton, akuabides, dan sarung tangan karet.
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari s/d April 2011, di laboratorium Kimia Anorganik Departemen Kimia IPB Bogor dan PTBIN Batan Puspiptek Serpong, Tangerang.
Tahapan Prosedur Kerja Penentuan pengambilan sampel Pengukuran tingkat kecerdasan dalam penelitian ini dilakukan dengan mengukur hasil belajar siswa yang diambil dari nilai raport. Pengambilan sampel dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu sains dan non sains. Tabel berikut menunjukkan kriteria kategori pengelompokan sains dan non sains nilai siswa berdasarkan nilai raport. Tabel 2 Kategori nilai pengelompokan siswa berdasarkan sains dan non sains Kategori kelompok Rendah Sedang Tinggi
Rentang Nilai Bidang Ilmu Sains ≤ 65 66-74 ≥ 75
Rentang Nilai Bidang Ilmu non Sains ≤ 65 66-74 ≥ 75
Disamping tingkat kecerdasan diambil dari nilai hasil belajar siswa (raport), penentuan unsur runut juga dipengaruhi oleh jenis kelamin dan kelompok bidang ilmu sains dan non sains. Berikut adalah Tabel 3 menunjukkan distribusi responden berdasarkan jenis kelamin dan kelompok bidang ilmu.
19
Tabel 3 Distribusi responden menurut jenis kelamin dan bidang ilmu Jenis Kelamin Laki-laki
Kelompok Bidang Ilmu Sains Non-Sains
Frekuensi 9 9
Perempuan
Sains Non-Sains
9 9 36
Jumlah Pengambilan Sampel Rambut
Sampel rambut dalam penelitian ini diperoleh dari sekolah SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang, Banten. Sampel rambut diambil sebanyak 36 siswa (18 laki-laki dan 18 perempuan), kelas 8 usia antara 14-15 tahun. Sampel rambut siswa diperoleh berdasarkan hasil nilai belajar siswa yang diambil dari nilai raport. Kelas 8 dikelompokkan menjadi 2, yaitu berdasarkan kelompok bidang ilmu sains dan non sains, masing-masing kelompok dibagi menjadi 3 kelompok yaitu tinggi, sedang, dan rendah berdasarkan kriteria yang sudah ditentukan. Sampel rambut dipotong ± 2 cm dari kulit kepala sebanyak ± 50 mg dengan gunting stainless steel digunakan untuk di analisis. Sampel disimpan di plastik yang disegel. Selama pengambilan atau pemilihan sampel rambut, tiap-tiap individu mengisi biodata siswa (nama, jenis kelamin, usia, alamat tempat tinggal). Setiap sampel rambut disimpan dalam kantong plastik bersama dengan biodata dikumpulkan untuk setiap individu, dan dikirim ke laboratorium untuk analisis (Acuan dimodifikasi dari : Frazão dan Mitiko 2007).
Preparasi Sampel (pencucian, pengeringan, dan penimbangan) Di laboratorium, rambut hasil sampling dipotong-potong 2–5 mm kemudian dicuci dengan akuabides 50 ml, kemudian dilanjutkan pencucian dengan aseton 50 ml. Bilas dengan akuabides (2x50 ml) dan kembali dengan aseton (2x50 ml), keringkan sampel rambut dalam desikator selama satu malam. Rambut yang telah dipotong-potong halus ditimbang dengan neraca mikro dalam vial polietilena dengan berat antara 40-110 mg, masing-masing sampel sebanyak dua kali ulangan (duplo).
Lalu vial ditutup rapat dan diberi label.
Semua data preparasi (penimbangan) dicatat. Kemudian dibuat satu larutan
20
standar tetes campuran dengan komposisi dan konsentrasi yang mendekati dengan nilai yang tertera dalam sertifikat untuk unsur-unsur yang akan diuji. Larutan standar multi unsur sebanyak 50 µl diteteskan ke dalam vial yang telah dicuci kemudian dibiarkan mengering dengan cara menyimpannya dalam desikator selama 3-4 hari (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007) Kemudian disiapkan penimbangan bahan acuan standar SRM (Standard Reference Material) sebagai kontrol mutu metode. Tetapi pada penelitian ini digunakan SRM rambut 086 dari IAEA sebagai komparator. Setelah itu dilakukan penyiapan target yang terdiri atas sampel yang akan dianalisis, SRM dan standar tetes. Target ini dimasukkan ke dalam kapsul iradiasi yang terbuat dari aluminium (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007). Iradiasi Sampel, standar tetes dan bahan acuan standar (SRM) rambut diiradiasi secara bersamaan pada posisi dan kondisi iradiasi yang sama. Untuk cuplikan yang diiradiasi dengan waktu iradiasi panjang, vial polietilina dibungkus terlebih dahulu dengan aluminium foil kemudian dimasukkan ke dalam kapsul rabbit yang terbuat dari aluminium, sesuai dengan lamanya waktu iradiasi. Iradiasi dilakukan dalam fasilitas sistem rabbit RSG-GAS selama 2 jam untuk unsur dengan waktu paruh panjang. Kemudian didinginkan selama waktu tertentu sebelum dilakukan pencacahan (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007). Sampel Hasil Iradiasi dengan Waktu Iradiasi Panjang Sampel yang telah diiradiasi diluruhkan di fasilitas sistem rabbit sampai aktivitas memenuhi persyaratan proteksi radiasi untuk keselamatan kerja. Kemudian kapsul iradiasi dibawa ke tempat pembuka sampel hasil iradiasi, menggunakan tong penjepit. Sampel pasca iradiasi selanjutnya dibuka, dan disusun dalam tempat yang mempunyai pelindung Pb (NTL 2008). Pencacahan Pencacahan sampel pasca iradiasi yang telah didinginkan dilakukan dengan detektor resolusi tinggi (HPGe), dengan lama pengukuran sekitar 1 jam. Posisi sampel dan unsur standar terhadap detektor adalah sama (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007). Kemudian dicacah dengan spektrometer sinar gamma.
21
Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma digambarkan sebagai berikut:
Gambar 4 Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Analisis kualitatif unsur yang terdapat dalam sampel rambut dan bahan standar menggunakan perangkat lunak Genie-2000. Sebelum analisis kualitatif dilakukan, spektrometer-γ terlebih dahulu dikalibrasi dengan sumber standar yang energinya telah diketahui, yaitu Co-60 dengan energi 1173,24 keV dan 1332,50 keV, Ba-133 dengan energy 81,00; 256,02 keV dan Cs dengan energy 661,66 keV. Tujuan kalibrasi untuk melihat hubungan antara jumlah cacahan disumbu y dan energi sumbu x. Spektrum hasil kalibrasi dapat dlihat pada Lampiran 3. Proses analisis kualitatif dilakukan dengan mengolah puncak spektrum dengan nilai cacah pada energi utama dengan peranti lunak Genie-2000 sehingga didapat jenis unsur dalam sampel. Adapun contoh spektrum sampel rambut dapat dilihat pada Lampiran 2. Analisis kuantitatif kadar unsur dalam sampel rambut dihitung menggunakan program Microsoft Excel. Analisis Statistik Analisis data konsentrasi unsur runut pada rambut siswa menggunakan statistik rerata dan standar deviasi (SD). Data yang berkaitan dengan nilai raport siswa di uji dengan transformasi data dengan tujuan agar data tersebar secara normal. Nilai secara statistika dibandingkan menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) one-way, dimana nilai signifikan p ≤ 0,05, memperhitungkan populasi perbedaan jenis kelamin dan nilai raport siswa berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains. Analisis korelasi kadar unsur runut Co, Zn, dan Fe pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa, menggunakan uji Pearson SAS ( Forte et al. 2005).
22
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis Data hasil pengujian sampel rambut pada penelitian ini diperoleh dengan metode instrumental analisis aktivasi neutron (IAAN), dimana kadar unsur Co, Zn dan Fe dalam sampel rambut yang merupakan hasil rerata berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains ditampilkan pada Tabel 4 dan Gambar 5 dibawah ini. Tabel 4 Kadar unsur Co, Zn dan Fe pada rambut siswa berdasarkan tingkat kecerdasan siswa sains dan non sains Unsur
Bidang Ilmu
Laki-laki SAINS Perempuan
Laki-laki NON SAINS Perempuan
Kelompok
(μg/g)
Rendah
Sedang
Tinggi
Co Zn Fe Co Zn Fe
364,8±33,8 524,0±24,3 172,0±38,5 363,4±11,4 621,3±11,0 131,5±51,4
46,5± 2,1 170,7± 3,6 82,3±19,4 190,2± 3,8 528,8±18,8 92,1± 25,2
80,9± 1,8 184,7± 4,5 138,8±15,0 337,6±36,4 849,1± 5,0 119,9±18,8
Co Zn Fe Co Zn Fe
185,1± 19,1 226,6± 11,7 3,8 ± 1,5 2433,9±64,4 949,2±37,4 69,6± 20,7
153,1± 6,4 294,8± 9,8 26,8± 7,4 1046,3±50,2 1240,6±79,3 23,0± 10,5
70,5± 3,3 145,9± 4,7 38,5± 6,0 39,4± 0,6 295,6± 9,1 25,1± 15,8
Dari Tabel 4 menunjukkan bahwa kisaran unsur Co, Zn, dan Fe berturutturut 39,4±0,6 μg/g-2433,9±64,4 μg/g, 145,9±4,7μg/g-1240,6±79,3 μg/g, dan 3,8±1,5 μg/g-72,0±38,5 μg/g. Dari ketiga unsur Co, Zn, dan Fe kadar unsur yang tertinggi terdapat pada unsur Co sebesar 2433,9±64,4 μg/g, sedangkan kadar unsur terendah terdapat pada unsur Fe sebesar 3,8±1,5 μg/g. Untuk data hasil analisis dapat dilihat pada Lampiran 7. Adapun hasil rerata dari unsur Co, Zn, dan Fe berturut-turut adalah 442,6±19,4 μg/g, 502,6±18,3 μg/g, dan 77,0±16,3 μg/g. Hal ini telah dilakukan oleh Frazao dan Saiki (2007) mengenai penentuan unsur runut pada rambut
23
manusia menggunakan analisis aktivasi neutron, objek yang diteliti berusia 15-65 tahun sehingga hasil yang diperoleh unsur Co, Zn, dan Fe berturut-turut adalah 409±2 μg/g, 132,02±0,3 μg/g, dan 11,7±0,2 μg/g. Perbedaan dari hasil analisis dengan hasil penelitian terdahulu jika dilihat dari masing-masing unsur kadar unsurnya cukup jauh, hal ini mungkin karena rentang umur yang diambil pada penelitian ini cukup sempit yaitu menggunakan sampel rambut siswa SMP berusia 14-15 tahun, sedangkan penelitian terdahulu sampel rambut diambil pada rentang usia yang cukup lebar yaitu antara 15-65 tahun. Jadi, masih dianggap wajar dengan perbedaan usia, maka kadar masingmasing unsur dapat mempengaruhi. Hal ini membuktikan bahwa unsur runut dipengaruhi oleh faktor dari unsur itu sendiri, usia dan perbedaan jenis kelamin. Dibawah ini gambar kelompok tingkat kecerdasan siswa yang terlihat jelas antara perbedaan ketiga unsur berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains.
2433,9
2500 2000 1500
1240,6 Co
1000
Sains (Laki-laki)
Zn Fe
tinggi
sedang
39,4 rendah
sedang
tinggi
sedang
rendah
tinggi
rendah
3,8
145,9 tinggi
172
0
rendah
500
sedang
Kadar Unsur (μg/g)
3000
Sains Non sains (Laki- Non sains (Perempuan) laki) (Perempuan)
Gambar 5 Kadar unsur pada rambut siswa berdasarkan kelompok sains dan non sains Pada Gambar 5 menunjukkan bahwa unsur Co yang memiliki kadar tertinggi terdapat pada non sains perempuan tingkat rendah sebesar 2433,9±64,4 μg/g, sedangkan kadar unsur Co terendah pada non sains perempuan tingkat tinggi sebesar 39,4±0,6 μg/g. Kebutuhan tubuh akan kobalt (Co) sebanyak 0,0015 mg (1,5 μg)/hari. Co pada non sains perempuan memiliki kadar yang paling tertinggi dikarenakan pada daerah ini pola makan umumnya mengkonsumsi makanan
24
berfermentasi seperti tempe, oncom. Tempe dan oncom merupakan salah satu produk dari industri rumah tangga karena tempe dan oncom adalah salah satu makanan yang memiliki kandungan gizi dan sumber protein yang aman dan murah dengan nilai cerna yang cukup tinggi, selain itu harganya juga terjangkau sehingga tempe merupakan makanan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat, keberadaan vitamin 12 dalam tempe cukup tinggi (Astawan 2008) dan ada makanan khas kampung yaitu nasi yang dikeringkan (ranginang), dan sejenis makanan itu. Makanan ini ternyata mengandung kadar kobalt (vitamin 12) yang relatif tinggi (Sari 2004), dan makanan ini cenderung lebih disukai oleh kaum perempuan dijadikan sebagai cemilan. Wajar jika perempuan memiliki kobalt lebih tinggi, sehingga ekskresi atau pengeluaran tubuh yang berlebih terakumulasi dirambut lebih banyak. Pada unsur Zn yang memiliki kadar tertinggi terdapat pada non sains perempuan tingkat sedang sebesar 1240,6±79,3 μg/g, sedangkan kadar unsur Zn yang terendah pada non sains laki-laki tingkat tinggi sebesar 145,9±4,7 μg/g. Kebutuhan tubuh akan zink (Zn) laki-laki (11-18 tahun) 15 mg/hari, zink (Zn) perempuan (11-18 tahun) 12 mg/hari. Unsur Zn kadarnya lebih rendah dibanding Co, karena pola makan atau nutrisi didaerah ini akan bahan makanan yang mengandung Zn berupa produk makanan hewani untuk pemenuhan kebutuhan sehari-harinya tidak dapat dibeli sehingga kurang terpenuhi dikarenakan pendapatan orang tua di daerah ini dibawah rata-rata. Bahkan pada unsur Fe yang memiliki kadar tertinggi terdapat pada sains laki-laki tingkat rendah sebesar 172,0±38,5 μg/g, sedangkan kadar unsur Fe yang terendah pada non sains laki-laki tingkat rendah sebesar 3,8±1,5 μg/g. Kebutuhan tubuh akan besi (Fe) laki-laki (11-18 tahun) 12 mg/hari, besi (Fe) perempuan (1118 tahun) 15 mg/hari. Unsur Fe kadar tertinggi oleh siswa laki-laki dikarenakan pola makan atau asupan nutrisi, biasanya laki-laki lebih cuek tidak ada pantangan dalam makanan, sedangkan Fe pada perempuan kadarnya lebih rendah dikarenakan perempuan biasanya lebih cenderung diet untuk menjaga agar tubuhnya tidak gemuk, jadi pola makananya diatur. Di samping itu kaum perempuan setiap bulan umumnya mengalami menstruasi sehingga ekskresi berupa darah yang dikeluarkan cukup banyak bahkan sekaligus, sehingga kadar Fe
25
perempuan lebih banyak yang terbuang. Kebutuhan manusia perhari pada unsur Co, Zn dan Fe yang telah disebutkan diatas merupakan kecukupan nutrisi yang diperlukan tubuh perhari, artinya jika tubuh kekurangan kebutuhan nutrisi dari standar unsur yang telah ditentukan berarti mengalami defisiensi. Sebaliknya, jika melebih dari kebutuhan unsur, akan disimpan sebagai cadangan jika suatu saat tubuh memerlukan atau kekurangan unsur tersebut. Namun, jika sudah tidak digunakan lagi oleh tubuh karena pengeluaran tubuh yang berlebih akan dibuang atau diekskresikan melalui beberapa jaringan, seperti feses, urin, keringat, darah, kuku, rambut. Tetapi ekskresi yang terakumulasi di rambut memiliki konsentrasi yang tinggi dibanding jaringan lain. Jadi, banyak sedikitnya yang terakumulasi dirambut tergantung dari kecukupan nutrisi yang sudah tidak digunakan lagi oleh tubuh. Pada Gambar 5 diatas dapat dilihat bahwa kadar tertinggi unsur Co dan Zn di dominasi oleh perempuan non sains, sedangkan unsur Fe kadar tertinggi oleh laki-laki sains. Analisis Statistik Data nilai raport siswa ditransformasi agar menyebar secara normal. Kemudian data tersebut dengan kadar unsur runut dilakukan uji dengan parameter uji-F, dimana terdapat signifikan (berbeda nyata) apabila nilai p ≤ 0,05 . Berikut adalah penjelasan mengenai korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe, berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains yang akan dibahas setiap unsur. Berikut adalah korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe berdasarkan kelompok sains dan non sains. Tabel 5 Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe berdasarkan kelompok sains dan non sains Unsur
Kelompok
Kadar (μg/g)
Korelasi (r)
P(≤0,05)
Co
Sains Non Sains
230,6±14,9 654,7±24,0
-0,352 -0,419
0,152 0,029*
Zn
Sains Non Sains
479,8±11,2 525,4±25,3
0,241 -0,027
0,033* 0,063
Fe
Sains Non Sains
122,9±22,3 31,1±10,3
0,345 -0,254
0,015* 0,111
*Berbeda nyata pada taraf uji 5 % antara kadar unsur runut terhadap kecerdasan siswa
26
Pada Tabel 5 menunjukkan bahwa kadar Co dengan kelompok sains terdapat korelasi negatif dan tidak berbeda nyata (p≥ 0,05), sedangkan non sains juga terdapat korelasi negatif dan berbeda nyata (p≤ 0,05) . Hal ini ditunjukkan dengan penurunan kadar Co disertai dengan peningkatan tingkat kecerdasan. Pada kadar Zn dan Fe kelompok sains terdapat korelasi positif dan berbeda nyata (p ≤ 0,05) . Hal ini menunjukkan terdapat korelasi antara kadar Zn dan Fe dengan kelompok sains, sedangkan non sains memiliki korelasi negatif tetapi tidak berbeda nyata (p ≥ 0,05). Hal ini menunjukkan tidak terdapat korelasi antara kadar Zn dan Fe dengan kelompok non sains. Kecendrungan ini ditemukan dalam penelitian mengenai hubungan IQ siswa SD usia 7-10 tahun menyatakan bahwa unsur Zn memiliki korelasi positif (r=0,392) dengan IQ (Anonim 2008). Penelitian lain oleh Huwae (2006) yang dilakukan pada anak SD usia 6-8 tahun mengenai hubungan kadar Zn dengan memori jangka pendek diperoleh terdapat korelasi positif antara kadar seng (Zn) dengan memori jangka pendek. Hasil analisis dengan kedua penelitian sebelumnya memiliki nilai korelasi yang berbeda, hal ini disebabkan perbedaan usia dan tingkat pendidikan yang berbeda. Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co) dengan Kecerdasan Siswa Korelasi unsur runut kadar Co tingkat kecerdasan siswa dan faktor jenis
1309,5
1161,7 599,7
Sains
Non Sains
Tingkat Kecerdasan
Sains
Perempuan
136,2 Laki-laki
297
Perempuan
Tinggi
Sedang
54,9
164,1 Laki-laki
209,2
Rendah
118,3
Tinggi
364,1
Sedang
1400 1200 1000 800 600 400 200 0
Rendah
Kadar Unsur Co (μg/g)
kelamin berdasarkan kelompok sains dan non sains ditampilkan pada Gambar 6.
Non Sains
Jenis Kelamin
Gambar 6 Distribusi kadar unsur Co berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin
27
Pada Gambar 6 menunjukkan bahwa kadar Co pada non sains lebih tinggi dibandingkan pada sains, dikarenakan pada kelompok sains siswa lebih banyak dituntut berfikir secara fokus dan logis dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan sains seperti berkaitan dengan perhitungan, angka, berfikir abstrak dan pemecahan masalah. Hal ini membutuhkan pemikiran dan pemahaman yang cukup untuk menguras pemikiran. Sedangkan kelompok non sains siswa justru lebih banyak mendeskripsikan suatu pokok bahasan dengan sendirinya berdasarkan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki, sehingga siswa hanya dituntut menceritakan suatu narasi yang didasarkan dari pemahaman atau persoalan yang sudah ada, misalnya berkaitan dengan sejarah, ekonomi, budaya, politik dan sebagainya. Pada non sains tingkat rendah kadar Co cukup tinggi karena penggunaan energi berfikir dalam pelajaran sedikit dibandingkan tingkat tinggi, sehingga unsur Co yang terakumulasi di rambut utuh atau tidak digunakan sepenuhnya. Kemungkinan juga kelompok ini memiliki kemampuan atau bakat dibidang lain seperti bidang olah raga, kesenian, keterampilan, karena menurut Iskandar (2010) kecerdasan tidak hanya berhubungan dengan kognitif saja, dalam beberapa hal kecerdasan bisa termasuk kreativitas, kepribadian, minat, bakat, watak, pengetahuan. Siswa kelompok ini, mereka lebih antusias dibidang yang memiliki skill, sehingga berfikir mereka merasa lebih nyaman dan senang. Ada faktor-faktor yang yang mempengaruhi hasil belajar siswa seperti faktor fisiologis (kondisi fisik individu) maupun psikologis (kecerdasan siswa, motivasi, minat, sikap dan bakat). Pada faktor jenis kelamin baik sains maupun non sains kadar Co lebih tinggi perempuan dibandingkan laki-laki karena kemampuan absorpsi pada lakilaki lebih tinggi dari pada perempuan pada semua golongan usia (Astawan 2008). Disamping itu, karena faktor nutrisi didaerah perkampungan ini seperti tempe, oncom yang mengandung makanan berfermentasi lebih banyak dikonsumsi masyarakat karena makanan tersebut mudah didapat, harganya pun terjangkau untuk dibeli. Makanan tersebut
memiliki kobalt yang tinggi dan ditemukan
vitamin B12 dalam jumlah yang relatif besar (Sari 2004). Biasanya makanan tersebut cenderung disukai kaum perempuan. Jadi, dari Gambar 6 dapat terlihat
28
bahwa kadar Co jenis kelamin sains tidak berbeda nyata, sedangkan pada jenis kelamin non sains berbeda nyata. Kadar Co semua siswa ada yang rendah, sedang, dan tinggi. Pada unsur Co ini beberapa siswa yang mengalami kadar Co rendah baik faktor kecerdasan maupun faktor jenis kelamin. Kadar Co rendah bukan berarti terjadi defisiensi Co, Hal ini menunjukkan pola makan untuk pemenuhan kebutuhan tubuh sudah terpenuhi, hanya saja ekskresi atau pengeluaran tubuh yang berlebih terakumulasi di rambut sedikit. Karena faktor kecerdasan dan jenis kelamin berbeda nyata maka dapat diketahuit taraf mana saja dalam faktor tersebut yang saling berbeda. Hal itu dapat dilihat melalui uji lanjut Duncan seperti sebagai berikut : Tabel 6 Uji Duncan tingkat tingkat kecerdasan dengan kadar Co Tingkat Kecerdasan
Rerata kadar Co
NSS (Non Sains tingkat Sedang) SR (Sains tingkat Rendah) NSR (Non Sains tingkat Rendah) ST (Sains tingkat Tinggi) SS (Sains tingkat Sedang) NST (Non Sains tingkat Tinggi)
2,65a 2,23a 2,21a 2,07ab 2,01ab 1,86b
Angka yang di ikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 %
Tabel 6 menunjukkan bahwa ternyata pada objek yang tengah diteliti dari enam kelompok tingkat kecerdasan membentuk dua populasi baru yang saling berbeda terkait besarnya pengaruh terhadap kadar unsur Co, Terlihat bahwa NSS, SR, NSR, ST dan SS berada dalam satu populasi dengan besar kadar unsur tertinggi dimiliki oleh kelompok Non Sains Sedang (NSS), sehingga dapat disimpulkan ternyata
minat dan bakat siswa di bidang sains berapapun
kecerdasannya, akan memiliki kadar Co yang sama dengan siswa yang memiliki bakat non sains dengan tingkat menengah kebawah, Namun secara keseluruhan, kadar Co terendah dimiliki oleh siswa dengan tingkat kecerdasan sedang sampai dengan tinggi bila berasal dari kelompok sains dan tingkat kecerdasan tinggi bila ia berasal dari kelompok non sains.
29
Korelasi Unsur Runut Zink (Zn) dengan Kecerdasan Siswa Korelasi unsur runut Kadar Zn tingkat kecerdasan siswa dan faktor jenis
828,5
767,7
666,4
Sains
Non Sains
Tingkat Kecerdasan
293,2
222,3
Sains
Perempuan
Tinggi
Sedang
Rendah
Tinggi
220,7
Perempuan
349,7
Laki-laki
587,9
572,7
Laki-laki
516,9
Sedang
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Rendah
Kadar Unsur Zn (μg/g)
kelamin berdasarkan kelompok sains dan non sains ditampilkan pada Gambar 7.
Non Sains
Jenis Kelamin
Gambar 7 Distribusi kadar unsur Zn berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin
Pada Gambar 7 diatas menunjukkan bahwa pada kelompok sains, semakin tinggi kadar unsur Zn maka pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa. Kadar Zn tertinggi ditemukan pada tingkat tinggi, karena pada kelompok ini siswa tersebut pintar, rajin, ulet dan berkemauan keras untuk belajar baik dikelas maupun rumah. Kadar terendah Zn oleh tingkat rendah. Anak-anak yang di dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn lebih tinggi, kecerdasannya lebih baik dan nilai pelajarannya juga lebih baik, maka Zn mempunyai fungsi untuk meningkatkan perkembangan kecerdasan, perkembangan kecerdasan anak-anak yang kekurangan Zn tidak baik (Darwono 2010). Sebaliknya, pada kelompok non sains semakin tinggi kadar unsur Zn maka pengaruhnya semakin kecil terhadap tingkat kecerdasan siswa. Pada kelompok non sains justru kadar rendah ditemukan pada tingkat tinggi, hal ini berbeda dengan hasil penelitian yang menyatakan anak yang dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn lebih tinggi, kecerdasannya lebih baik dan nilai pelajarannya juga lebih baik. Prestasi belajar dalam hal ini dipengaruhi oleh faktor luar yaitu prasarana belajar dan pendekatan belajar dari siswa itu sendiri. Hal ini sesuai dengan
30
pendapat Huwae (2006) bahwa secara garis besar faktor yang mempengaruhi prestasi belajar dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal adalah semua faktor yang ada dalam diri siswa yang meliputi faktor fisiologis dan faktor psikologis (intelegensi, status gizi, bakat, minat), sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang berada di luar siswa yang meliputi faktor lingkungan sosial dan faktor non sosial (faktor perbedaan individual dan faktor pendekatan belajar). Pada kelompok ini mayoritas perempuan, mereka lebih cenderung menyenangi pelajaran dibidang lain yang bersifat skill seperti kesenian, keterampilan memasak, tata boga, sehingga kemampuan befikir mereka lebih bagus dibidang tersebut, karena kecerdasan tidak hanya berhubungan dengan kognitif saja, dalam beberapa hal kecerdasan bisa termasuk kreativitas, kepribadian, minat, bakat, watak, pengetahuan. Bidang yang bersifat skill biasanya membutuhkan kreativitas dan minat siswa, sehingga siswa berfikirnya merasa lebih nyaman dan senang. Kadar unsur Zn pada laki-laki baik sains maupun non sains lebih rendah dibandingkan perempuan dikarenakan aktivitas laki-laki biasanya lebih banyak dibandingkan perempuan (Almatsier 2006). Ekskresi atau pengeluaran tubuh yang berlebih melalui keringat terbuang lebih banyak, sehingga yang terakumulasi di rambut sedikit. Penelitian yang dilakukan oleh Takyi (2004), ditemukan faktor jenis kelamin pada anak sekolah usia 2,5-18 tahun hasilnya tidak berbeda nyata dengan kadar Zn rambut pada anak sekolah. Hal ini dibuktikan oleh Sofyan (2007), ditemukan bahwa secara umum perbedaan nilai yang diperoleh dilaboratorium antara laki-laki dan perempuan diduga erat hubungannya dengan pengaruh hormon dan perbedaan masa jaringan. Pada konsentrasi unsur Zn ini tidak berbeda nyata antara laki-laki dan perempuan, akan tetapi beberapa peneliti yang lain menyatakan adanya perbedaan yang relatif kecil. Begitu juga dengan keberadaan siswa di sekolah ini, bagi siswa laki-laki biasanya selain belajar dikelas dan aktifitasnya di bidang ekstra kurikuler juga, mereka sering bermain olah raga ketika pulang sekolah atau sore harinya seperti sepakbola, futsal, badminton, bola voli. Ditambah lagi aktifitas diluar sekolah yaitu di rumah dan di daerah pekampungan biasanya anak laki-laki membantu orang tuanya menggembala kambing atau kerbau, menanam di kebun atau ladang. Beda halnya dengan siswa perempuan, walaupun aktif di kegiatan ekstra
31
kurikuler, ketika kegiatan belajar mengajar dan kegiatan ekstra kurikuler sudah selesai, mereka biasanya cenderung langsung pulang, dikarenakan siswa perempuan membantu orang tua di rumah. Di perkampungan anak-anak perempuan walaupun masih usia SMP mereka lebih cenderung membantu ibunya dirumah, seperti memasak, ke sawah, mengasuh adiknya yang masih kecil, dan sebagainya. Jadi, pada Gambar 7 diatas, bahwa baik sains maupun non sains kadar Zn perempuan lebih tinggi dibandingkan laki-laki. Siswa yang mengalami kadar Zn rendah, bukan berarti siswa tersebut mengalami defisiensi Zn, secara nutrisi siswa tersebut sudah tercukupi kebutuhan nutrisinya, akan tetapi kadar seng rambut yang rendah berpengaruh terhadap fungsi kognitif otak (Thatcher et al. 1984). Kadar Zn rambut yang rendah merupakan indikator yang baik untuk mengetahui adanya defisiensi Zn ringan maupun sedang. Bila dalam tubuh terjadi defisiensi Zn maka seng rambut akan diambil sebagai seng endogen untuk mencukupi kebutuhan seng, maka akan mempengaruhi pertumbuhan rambut, sehingga analisis rambut lebih tepat menggambarkan kecukupan Zn pada masa lampau. Pada seseorang dengan defisiensi seng, konsentrasi Zn rambut akan rendah (Huwae 2006). Karena faktor kecerdasan dan jenis kelamin nyata maka kita dapat melihat taraf mana saja dalam faktor tersebut yang saling berbeda. Hal itu dapat dilihat melalui uji lanjut Duncan sebagai berikut : Tabel 7 Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Zn Tingkat Kecerdasan
Rerata kadar Zn
NSS (Non Sains tingkat Sedang) SR (Sains tingkat Rendah) NSR (Non Sains tingkat Rendah) SS (Sains tingkat Sedang) NST (Non Sains tingkat Tinggi) ST (Sains tingkat Tinggi)
6,15a 5,96ab 5,64abc 5,58abc 5,02bc 4,84c
Angka yang di ikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 %
Tabel 7 menunjukkan ternyata pada objek yang tengah diteliti dari enam kelompok tingkat kecerdasan membentuk tiga populasi baru yang saling berbeda terkait besarnya pengaruh terhadap kadar unsur Zn. Terlihat bahwa NSS, SR,
32
NSR, dan SS berada dalam satu populasi dengan besar kadar unsur tertinggi dimiliki oleh kelompok Non Sains Sedang (NSS), sehingga dapat disimpulkan ternyata apapun bakat siswa, Sains maupun Non Sains, bila berada dalam rentang kecerdasan rendah sampai sedang tidak berbeda nyata besar kadar unsur Zn-nya. Dalam kelompok tersebut besar kadar unsur Zn sama. Dapat dilihat juga antara SR, NSR, SS, dan NST besar kadar unsur tidak berbeda nyata secara statistik. Kelompok NSR, SS, NST, dan ST juga tidak berbeda nyata secara statistik. Menariknya, ternyata kadar unsur Zn terkecil dimiliki oleh siswa yang masuk kriteria ST, sains dengan tingkat kecerdasan tinggi, ST dengan NSR, SS, dan NST tidak berbeda nyata.
Korelasi Unsur Runut Besi (Fe) dengan Kecerdasan Siswa Korelasi unsur runut kadar Fe tingkat kecerdasan siswa dan faktor jenis
129,4
131,3
114,5
87,2
Sains
Non Sains
Tingkat Kecerdasan
Sains
28,3
23
Laki-laki
Perempuan
Perempuan
22,1
Laki-laki
22,9
Tinggi
Rendah
Tinggi
32
Sedang
65,8
Sedang
140 120 100 80 60 40 20 0
Rendah
Kadar Unsur Fe (μg/g)
kelamin berdasarkan kelompok sains dan non sains ditampilkan pada Gambar 8.
Non Sains
Jenis Kelamin
Gambar 8 Distribusi kadar unsur Fe berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis kelamin
Pada Gambar 8 menunjukkan bahwa Pada unsur Fe tingkat kecerdasan sains sama dengan kadar Zn, semakin tinggi kadar unsur Fe maka pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa, begitu juga sebaliknya dengan non sains, semakin tinggi kadar unsur Fe maka pengaruhnya semakin kecil terhadap tingkat kecerdasan siswa. Pada sains kadarnya sangat tinggi dibandingkan non sains karena kelompok siswa sains memiliki asupan nutrisi zat
33
besi yang seimbang sehingga pengaruh terhadap kemampuan belajar siswa cukup bagus. Selain itu, secara fisiologi besi dengan konsentrasi tinggi sebagian besar berada di dalam hemoglobin yang mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh. Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke sel–sel yang membutuhkannya untuk metabolisme glukosa, lemak dan protein menjadi energi. Di samping itu, beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi yang diperoleh dari transport besi yang dipengaruhi oleh reseptor transferin dan saraf dopamin sebagai neurotransmitter (pengantar saraf). Fe berpengaruh terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem neurotransmitter. Oleh karena itu, kadar besi dalam darah meningkat selama pertumbuhan hingga remaja, maka pengaruh terhadap kemampuan belajar dan daya pikir menjadi bagus (Zair 2011). Pada non sains baik tingkat rendah, sedang dan tinggi, kadar Fe rendah sekali dibandingkan sains. Berdasarkan hasil analisis sebagian siswa memiliki kadar Fe yang tidak terdeteksi dalam rambut, sebenarnya bukan berarti tidak terdeteksi hanya saja memiliki kadar Fe dibawah limit deteksi, dapat dilihat di lampiran 5. Hal ini kemungkinan siswa tersebut mengalami defisiensi Fe yaitu kurang zat besi, dapat terjadi karena konsumsi makanan yang kurang seimbang atau gangguan absorpsi besi sehingga berpengaruh luas terhadap kualitas sumber daya manusia yaitu mengalami penurunan kemampuan intelektual, seperti kemampuan verbal, mengingat berkonsentrasi, berfikir analog dan sistematis, serta prestasi belajar yang rendah, karena zat besi (Fe) mempunyai pengaruh terhadap kemampuan belajar.
Kemampuan belajar yang diharapkan adanya
prestasi belajar pada anak sekolah terhadap materi pelajaran yang diperoleh (Almatsier 2006). Kadar unsur Fe baik sains maupun non sains lebih besar laki-laki dibandingkan perempuan karena perempuan menyerap Fe lebih banyak disebabkan kebutuhan Fe wanita lebih besar dari pada laki-laki, kemungkinan kurangnya zat besi karena rendahnya zat besi dalam makanan, anemia dan mentruasi pada wanita (Almatsier 2006). Umumnya Fe pada wanita ketika mengeluarkan ekskresi darah menstruasi lebih banyak, sehingga terakumulasi di rambut sedikit. Jadi, Fe tertinggi dapat dilihat dari sains, Fe terendah dari non sains, karena pada jenis kelamin baik sains maupun non sains tidak berbeda nyata.
34
Faktor kecerdasan dan jenis kelamin nyata maka dapat melihat taraf mana dalam faktor tersebut yang saling berbeda, dengan melihat uji Duncan sebagai berikut : Tabel 8 Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Fe Tingkat kecerdasan
Rerata kadar Fe 2,44a 2,21ab 2,19ab 1,96bc 1,84bc 1,71c
ST ( Sains tingkat Tinggi) SR (Sains tingkat Rendah) SS (Sains tingkat Sedang) NSR (Non Sains tingkat Rendah) NSS(Non Sains tingkat Sedang) NST (Non Sains tingkat Tinggi)
Angka yang di ikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 %
Tabel 8 menunjukkan bahwa objek yang diteliti dari enam kelompok tingkat kecerdasan membentuk tiga populasi baru yang saling berbeda terkait besarnya pengaruh terhadap kadar unsur Fe. ST, SR, dan SS berada dalam satu populasi dengan besar kadar unsur tertinggi dimiliki kelompok Sains Tinggi (ST). Dapat disimpulkan berapapun tingkat kecerdasan siswa, bila bakatnya berada dalam sains maka besar kadar unsur Fe pada rambut sama. Jadi, siswa dengan bakat sains memiliki kadar Fe tertinggi dari pada non sains. Semua siswa non sains termasuk dalam populasi yang berbeda, berapapun tingkat kecerdasannya. Dari ketiga unsur Co, Zn, dan Fe, dapat dilihat perbedaan masing-masing unsur berdasarkan bidang ilmu pada Gambar 9 dibawah ini. 654,7
Kadar Unsur (μg/g)
700 600
479,8
500
525,4
400 300
Sains
230,6
200
Non Sains
122,9
100
31,1
0 Co
Zn
Fe
Unsur
Gambar 9 Distribusi kadar unsur Co, Zn dan Fe berdasarkan bidang ilmu
35
Pada Gambar 9 menunjukkan bahwa kadar unsur Co dan Fe memiliki perbedaan rentang nilai yang besar antara kelompok sains dan non sains sehingga kadarnya sangat jauh berbeda. Jika unsur Co kadar tertinggi pada non sains yang kadarnya hampir tiga kali lipatnya kadar Co sains. Sebaliknya unsur Fe kadar tertinggi pada sains yang kadarnya hampir empat kali lipatnya kadar Fe non sains, sedangkan kadar Zn rentang nilainya kecil sehingga kecendrungan kadarnya hampir sama. Jika unsur Co, Zn dan Fe memiliki kadar yang tinggi terhadap kecerdasan, secara nutrisi sudah terpenuhi dalam sel otak, karena kebutuhannya sudah terpenuhi tubuh dengan baik maka siswa tersebut dikatakan pintar. Namun, ternyata unsur Co berkorelasi negatif dengan kecerdasan non sains, sedangkan unsur Zn dan Fe berkorelasi positif dengan kecerdasan sains. Hal ini membuktikan bahwa kadar unsur Co, Zn dan Fe di rambut tidak selalu berpengaruh atau berkorelasi terhadap kecerdasan siswa laki-laki atau perempuan. Kecerdasan seseorang tidak semata-mata ditunjang oleh faktor nutrisi saja tetapi juga dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti faktor genetik, lingkungan, nutrisi, latar belakang sosial ekonomi, rendahnya pendidikan orang tua, penggunaan eksternal lainnya (shampoo atau cat rambut), dan sebagainya. Black (2003) menyebutkan bahwa unsur runut yang mempunyai kaitan dengan proses kognitif pada bayi dan anak usia muda yaitu kobalt (Co), seng (Zn), dan besi (Fe). Dalam penelitian Frihandini (1996) dan Mc Gregor (2002) menyebutkan bahwa gangguan kognitif anak juga dipengaruhi faktor anemia, status sosial ekonomi, kemiskinan, tidak ada atau kurangnya stimulasi di rumah, kurangnya kehangatan keluarga, rendahnya tingkat pendidikan orang tua, gizi kurang. Namun, dalam penelitian ini, tidak semua faktor-faktor yang berpengaruh diatas dimasukkan dalam penelitian ini karena keterbatasan tenaga dan dana, sehingga unsur runut yang diteliti antara lain kadar kobalt, seng, dan besi.
36
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Dari hasil penelitian analisis unsur Co, Zn, dan Fe pada rambut siswa terhadap tingkat kecerdasan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Kadar Co>Zn>Fe, dimana kadar Co (kobalt) sebesar 2433,9±64,4 μg/g, kadar Zn (zink) sebesar 1240±79,3 μg/g dan kadar Fe (besi) sebesar 3,8±1,5 μg/g. 2. Berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains, kadar tertinggi unsur Co dan Zn didominasi oleh perempuan non sains, sedangkan kadar unsur Fe tertinggi terdapat pada laki-laki sains. 3. Terdapat korelasi negatif antara kadar Co dengan kecerdasan siswa non sains, sedangkan kadar unsur Zn dan Fe berkorelasi positif dengan kecerdasan siswa sains. 4. Pada jenis kelamin kadar Co tidak berbeda nyata baik sains maupun non sains, sedangkan kadar unsur Zn dan Fe tidak berbeda nyata dengan jenis kelamin sains, tetapi berbeda nyata dengan jenis kelamin non sains.
Saran 1. Perlu penelitian lebih lanjut korelasi unsur lainnya selain unsur runut Co, Zn dan Fe dalam rambut dengan kecerdasan. 2. Perlu dilakukan pengelompokan tingkat berdasarkan Psikotest (test IQ). 3. Dilakukan penelitian lanjut dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut seperti status sosial ekonomi, nutrisi/gizi kurang, kemiskinan, tidak ada atau kurangnya stimulasi di rumah, rendahnya tingkat pendidikan orang tua. 4. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai pengambilan sampel pada tingkat pendidikan yang berbeda.
37
DAFTAR PUSTAKA Almatsier S. 2006. Prinsip Dasar Ilmu Gizi, Jakarta : Gramedia. [Anonim]. 2004. Toxicological profile for cobalt. Dept. Health Human Service. ________. 2008. Hair zink, copper, lead content and the relationship between children's IQ. Med Papers Article. 3-14. Astawan, Made. 2008. Tempe Cegah Penuaan dan kanker Payudara. http://www.docudesk.com [23 September 2008] Black MM. 2003. Micronutrient deficiencies and cognitive function. J Nutr 133: 3927S-3931S. British
Pharmacopoeia.
2004.
Her
majesty’s
stationery
office.
British
Pharmacopoeia Commission. Vol I, London. Darwono. 2010. Pengetahuan dasar teori gizi zink. Majalah Suplemen Zink Tiens. Forte G, Alimonti A, Violante N, Marco D, Senofonte O, Petrucci, Sancesario G, Bocca B. 2005. Calcium, copper, iron, magnesium, silicon and zink content of hair in Parkinson’s disease. J Trace Elem Med Biol 19:195–201. Frazao SV, Saiki M, 2007. Study on trace element determination in human head hair using neutron activation analysis. Int Nucl Atlantic Conference-INAC ISBN: 978-85-99141-02-1. Frihandini D. 1996. Faktor-faktor yang berhubungan dengan kadar seng darah pada anak balita [tesis]. Semarang : Program Pascasarjana, Universitas Diponegoro. Gellein K, Lierhagen S, Brevik PS, Teigen M, Kaur P, Singh T, Flaten TP, Syversen T. 2008. Journal trace element profiles in single strands of human hair determined by HR-ICP-MS. Norw Univ Sci Technol, Biol Trace Elem Res 123:250–260. Hambidge M. 2003. Biomarker of trace mineral inake and status. Am Soc Nutr Sci : 948-955.
38
Hidajat B, Irawan R, Hidayati N. 2006. Nutrisi dan perilaku, Divisi Nutrisi dan Metabolik Bagian Ilmu Kesehatan Anak. Surabaya: Fakultas Kedokteran, Universitas Airlangga. Hidayat AA, 2010. Hubungan ikan dan kecerdasan otak. Artikel Biology Health, NetSains,com. Husaini NA. 1989. Study nutritional anemia and assessment of information compilation for supporting and formulating national policy and program. Jakarta: Direktorat Bina Gizi Masyarakat. Huwae FJ. 2006.
Hubungan antara kadar seng (Zn) dengan memori jangka
pendek pada anak sekolah dasar [tesis], Semarang: Program Pascasarjana, Universitas Diponegoro. Inoue Y, Osawa T, Matsui A, Asai Y, Murakami Y, Matsui T, Yano H. 2002. Changes of serum mineral concentration in horses during exercise, Asian Aust J Anim Sci 15: 531−536. Institute of Medicine. 2000. Dietary reference intakes for thiamine, riboflavin, niacin, vitamin B6, folate, vitamin B12, pantothenic acid, biotin and choline.
Washington
DC:
National
Academy
Press,
306-356,
http://www,nap,edu/books/0309065542/html/index,html, Iskandar. 2010. Merajut kecerdasan manusia, Artikel resume psikologi pendidikan, Kampung blog,com. Man CK. 2002. Analysis of trace elements in scalp hair of mentally retarded children. J Radioanalytical Nucl Chem 253:375–377. Marlowe M, Moon C, Errera J, Stellern J. 1983. Hair mineral content as a predictor of mental retardation. Orthomolecular Psychiatry 12:26-33. Mc Gregor SG, Ani C. 2002. A rev of studies on the effect of iron defisiension cognitive development in children. J Nutr 132:2065-2068. Mohammed NK. 2008. Nuclear techniques applied to biological samples from Tanzania to monitor the nutritional status of children [tesis]. Faculty of Engineering and Physical Sci Univ of Surrey.
39
Muhammad A, Sianipar O, 2005. Penentuan defisiensi besi anemia penyakit kronis menggunakan peran indeks sTfR-F. Indones J Clin Pathol Med Lab 12: 915. Mulyaningsih R. 2009. Kandungan unsur Fe dan Zn dalam bahan pangan produk pertanian, peternakan dan perikanan ditentukan dengan metode ko-AANI. Indones J Nucl Sci Technol. Pusat Teknologi Bahan Industri NuklirBATAN Puspiptek, Serpong, Tangerang, ISSN 1411-3481:1-10. Mulyaningsih
R, Sumardjo. 2008. Perbandingan akurasi metode AAN-
komparatif dan K0-AAN dalam analisis abu terbang batu bara. J. Tek. Reaktor Nukl. Pustek Bahan dan Industri Nuklir BATAN 10:46-56, Murray M. 2007. Value of hair mineral analysis. NHF Memorial Library. Mutalazimah, Asyanti S. 2009. Status Yodium dan fungsi kognitif anak Sekolah Dasar di SDN Kiyaran I Kecamatan Cangkringan Kabupaten Sleman. Jurnal Penelitian Sains & Teknologi. Program Studi Gizi Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta 10:50–60. Mutiara E. 2004. Mekanisme keterkaitan zink dan fungsi otak. Pengantar Falsafah Sains (PPS702) Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Nnorom IC, Igwe JC, Ejimone JC. 2005. Multielement analyses of human scalp hair samples from three distant towns in southeastern Nigeria. Dept Indust Chem. Abia State Univ. Uturu, Nigeria, African J. Biotech 4:1124-1127. [NTL] Nuclear Technique LUMBS. 2008. Instruksi kerja analisis unsur dengan metode AAN. Nomor LUM-lK-03-01:2, Nugroho HSW. 2009. Mineral, Bahan kuliah Biokimia-Progsus D3 Kebidanan di Dinkes, Ponorogo. www,heruswn,teach-nology,com Petrucci RH. 1982. General Chemistry. McMillan Publ, Co, Inc, New York Putranti AH. 1996. Hubungan asupan makanan terhadap kadar seng plasma [tesis]. Semarang : Program Pascasarjana, Universitas Diponegoro.
40
Ratnawati E, Mulyaningsih R. 2007. Validasi metode AANI dalam hubungannya dengan fasilitas iradiasi sistem rabbit RSG-GAS, (Seminar Nasional III SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta). Sekolah Tinggi Teknologi NuklirBATAN, ISSN 1978-0176. Saeni MS. 1997. Penentuan Tingkat Pencemaran Logam Berat dengan Analisis Rambut. Bogor: Fakultas MIPA. Institut Pertanian Bogor. Santoso B, Advisor M. 2009. Mengenal mikro mineral untuk hidup lebih sehat. Artikel. PT Otsuka Indonesia, Jakarta. Santoso M. 2008. Pengembangan teknik deteksi unsur mineral esensial pada gangguan kesehatan yang berkaitan dengan intake makanan dan pengaruh lingkungan. Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri - BATAN Bandung. Sari WA. 2004. Anemia defisien besi pada balita. Sumatera Utara: Fakultas Kedokteran, Universitas Sumatera Utara. Sedioetama. 1996. Ilmu Gizi Dasar. Jakarta : Dian Rakyat. Sofyan R. 2007. Pengaruh variabilitas biologi pada penentuan unsur runutan dalam sains biomedik. Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Tinjauan Pustaka. Sutisna. 2008. Laboratorium AAN PTBIN Serpong. Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang. Sutomo B. 2009. Nutrisi tepat untuk kecerdasan anak. Info Boga. Asia Blogging Network. Takyi EEK. 2004. Hair zink status and its correlation with height indicator in preschool and school children from a mixed income, low density (mild) community in Southern Ghana, East African Med J 81:1. Thatcher RW, Mc Alester R, Lester ML, Cantor DS. 1984. Hair mineral and diet prediction of reading performance in children. Ann NY Acad Sci 433:8796.
41
Lampiran 1
Diagram alir penelitian
SAMPEL RAMBUT
SAMPLING
PENGELOMPOKAN SAMPEL BERDASARKAN NILAI RAPORT
PENGAMBILAN SAMPEL
- Siswa kelas 8 - Usia 14-15 tahun
Kelas 8 dikelompokkan 2, sains dan non sains, masing-masing kelompok dibagi menjadi 3, kel. tinggi, sedang, dan rendah - Dipotong,diambil dari kulit kepala 2-10 cm sebanyak 50 mg - Masing2 individu mengisi kuis (Acuan:Frazão&Mitiko 2007),
-dicuci dg aquabidest 50 ml
PENCUCIAN KORELASI dikeringkan
-pencucian dg aseton 50 ml -bilas dg aquabidest (2x50 ml), kembali dicuci dg aseton (2x50 ml)
DESIKATOR (semalaman) Ditimbang
Neraca mikro 40-110 mg, ANALISIS DATA
dalam vial polietilena
Data preparasi (penimbangan) dicatat dalam log book preparasi
ANALISIS AKTIVASI NEUTRON (AAN) (Acuan : Nuclear Technique LUMBS 2008)
42
Lampiran 2 Spektrum sampel rambut
Co-60 1332,50 keV
43
Lampiran 3 Grafik kalibrasi detektor dengan Ba-133, Cs-137, dan Co-60
44
Lampiran 4 Hasil Analisis spektrum SRM dan sampel rambut dengan Genie 2000 ANALISIS SPEKTRUM GAMMA ****************************************************************** Report Generated On : 11/03/2011 11:41:47 Sample Title : 086E Peak Locate Threshold : 3,00 Peak Locate Range (in channels) : 1 - 8192 Peak Area Range (in channels) : 143 - 8192 Identification Energy Tolerance : 1,000 keV Sample Size : 1,000E+000 Unit Sample Taken On : Acquisition Started : 03/03/2011 14:43:10 Live Time : 3600,0 seconds Real Time : 3603,5 seconds Dead Time : 0,10 % Energy Calibration Used Done On
: 23/02/2011
****************************************************************** ***** PEAK WITH NID REPORT ***** ****************************************************************** Detector Name: MP2_MCA2 Sample Title: 086E Peak Analysis Performed on: 11/03/2011 11:45:13 Peak Analysis From Channel: 143 Peak Analysis To Channel: 8192 Tentative NID Library: C:\GENIE2K\CAMFILES\Stdlib,nlb Peak Match Tolerance : 1,000 keV Peak ROI ROI Peak Energy Net Peak Net Area Continuum Tentative No, Start End Centroid (keV) Area Uncert, Counts Nuclide HG-203
F 35 2855- 2874 2863,64 1099,64 1,20E+002 14,20 1,04E+002 FE-59 M 36 2893- 2928 2905,01 1115,55 1,39E+003 39,64 1,38E+002 ZN-65 F 38 3046- 3066 3055,10 1173,29 3,53E+002 21,01 6,85E+001 CO-60 M 39 3355- 3384 3361,80 1291,26 4,62E+001 8,99 3,74E+001 FE-59 F 42 3458- 3480 3468,76 1332,41 2,76E+002 18,57 4,18E+001 CO-60 M = First peak in a multiplet region m = Other peak in a multiplet region F = Fitted singlet Errors quoted at 1,000 sigma
45
****************************************************************** ***** GAMMA SPECTRUM ANALYSIS ***** ****************************************************************** Report Generated On : 11/03/2011 11:47:35 Sample Title : 1SPRA Peak Locate Threshold : 3,00 Peak Locate Range (in channels) : 1 - 8192 Peak Area Range (in channels) : 143 - 8192 Identification Energy Tolerance : 1,000 keV Sample Size : 1,000E+000 Unit Sample Taken On : Acquisition Started : 03/03/2011 10:42:45 Live Time : 3600,0 seconds Real Time : 3603,4 seconds Dead Time : 0,09 % Energy Calibration Used Done On : 23/02/2011 Peak with NID Report 11/03/2011 11:49:57 Page 1 ****************************************************************** ***** PEAK WITH NID REPORT ***** ****************************************************************** Detector Name: MP2_MCA2 Sample Title: 1SPRA Peak Analysis Performed on: 11/03/2011 11:49:49 Peak Analysis From Channel: 143 Peak Analysis To Channel: 8192 Tentative NID Library: C:\GENIE2K\CAMFILES\Stdlib,nlb Peak Match Tolerance : 1,000 keV
Peak ROI ROI Peak Energy Net Peak Net Area Continuum Tentative No, Start End Centroid (keV) Area Uncert, Counts Nuclide F 21 M 22 F 24 M 25 F 28
2856- 2870 2863,09 1099,43 2891- 2927 2904,86 1115,49 3044- 3064 3054,89 1173,21 3354- 3398 3362,59 1291,57 3459- 3479 3468,75 1332,40
M = First peak in a multiplet region m = Other peak in a multiplet region F = Fitted singlet Errors quoted at 1,000 sigma
9,53E+001 2,66E+003 3,83E+002 7,55E+001 2,60E+002
13,84 53,91 22,17 9,91 17,89
9,69E+001 1,20E+002 8,64E+001 2,48E+001 2,60E+001
FE-59 ZN-65 CO-60 FE-59 CO-60
46
Lampiran 5 Contoh perhitungan sampel rambut kode 1 SPRA Kode Sampel Rambut 1 SPRA Co-60 dengan energy 1173,24 keV
Wa =
(cps ) a Exp(−λ .t da ) .Wst (cps ) st Exp(−λ .t st )
Wa = kadar unsur dalam cuplikan (μg/g); Wst = kadar unsur dalam standar (µg/g); (Cps)a = laju cacah radionuklida cuplikan (luas spektrum/detik); (Cps)st = laju cacah radionuklida bahan standar (luas spektrum/detik); λ = ln2/t 1/2 (detik-1); t da = waktu peluruhan radionuklida cuplikan (detik); t st = waktu peluruhan radionuklida standar (detik); t 1/2 = waktu paro unsur (detik).
Wa =
x 3,68530 μg
x
W = 1,08498 x 0,9999 x 3,68530 μg W = 3.99826 μg ( konsentrasi unsur dalam target ) Konsentrasi unsur dalam target =
= = 54,85 μg/g
Kode Sampel Rambut 1 SPRA Zn-60 dengan energy 1115,55 keV
Wa =
W =
(cps) a Exp(−λ.t da ) .Wst (cps) st Exp(−λ.t st )
x
x 12,30890 μg
47
W = 1,9137 x 0,9995 x 12,30890 μg W = 23,544 μg ( konsentrasi unsur dalam target ) Konsentrasi unsur dalam target =
= = 322,98 μg/g
Kode Sampel Rambut 1 SPRA Fe-59 dengan energy 1099,25 keV
Wa =
W =
(cps) a Exp(−λ.t da ) .Wst (cps) st Exp(−λ.t st )
x 9,06584 μg
x
W = 0,79416 x 0,9974 x 9,06584 μg W = 7,18109 μg ( konsentrasi unsur dalam target ) Konsentrasi unsur dalam target =
= = 98,51 μg/g
48
Lampiran 6
Data hasil analisis unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel rambut No
Kode
Co (μg/g)
Zn (μg/g)
Fe (μg/g)
1 2 3 4 5 6 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 33 34 35 36
1LST
28,12 ± 1,88 68,93 ± 3,81 26,23 ± 1,78 200,56 ± 9,94 59,27 ± 3,02 28,20 ± 2,23 78,29 ± 4,36 103,92 ± 5,64 22,08 ± 2,17 16,32 ± 1,79 29,93 ± 2,11 27,23 ± 2,02 70,02 ± 3,86 16,67 ± 1,86 21,26 ± 0,92 25,46 ± 0,99 690,79 ± 112,20 1319,95 ± 210,39 18,53 ± 4,52 25,79 ± 6,74 776,79 ± 125,61 1110,73 ± 177,87 43,30 ± 11,04 45,58 ± 3,02 30,48 ± 2,18 28,74 ± 1,59 26,34 ± 1,94 56,70 ± 3,43 769,25 ± 35,42 176,51 ± 8,81 54,85 ± 4,61 136,85 ± 9,77 868,61 ± 54,28 176,82 ± 11,76 502,37±1,98 358,90±22,42
106,15 ± 3,60 101,07 ± 4,80 134,68 ± 5,81 171,14 ± 7,11 277,92 ± 9,29 308,08 ± 8,29 141,66 ± 6,51 175,08 ± 6,96 201,24 ± 6,19 183,69 ± 3,68 152,98 ± 4,76 166,25 ± 3,27 180,68 ± 5,75 153,54 ± 3,25 110,16 ± 3,36 111,61 ± 4,03 1258,29 ± 92,39 1340,86 ± 98,92 29,62 ± 4,11 32,35 ± 5,93 48,20 ± 6,80 2874,73 ± 208,28 22,10 ± 5,31 240,40 ± 11,48 149,11 ± 9,68 157,56 ± 8,18 899,36 ± 43,76 887,35 ± 43,59 608,35 ± 31,07 465,49 ± 24,33 322,99 ± 12,30 374,33 ± 13,50 1550,43 ± 51,88 314,10 ± 10,54 625,81 ± 20,54 531,90 ± 17,91
Ttd 74,39 ± 12,70 Ttd 294,42 ± 62,73 47,69 ± 14,47 Ttd Ttd 113,97 ± 65,28 Ttd 67,04 ± 18,58 60,98 ± 15,57 70,37 ± 17,10 61,17 ± 16,10 241,27 ± 53,78 95,47 ± 67,71 Ttd Ttd 256,69 ± 93,49 93,97 ± 28,62 Ttd Ttd 109,84 ± 49,39 155,83 ± 34,69 Ttd Ttd Ttd Ttd Ttd 292,02 ± 77,03 257,91 ± 74,13 98,51 ± 18,50 127,45 ± 23,44 214,65 ± 40,38 Ttd Ttd 67,38 ±20,49
2LST 3LST 1LSS 2LSS 3LSS 1LSR 2LSR 3LSR 1SPT 2SPT 3SPT 1SPS 2SPS 3SPS 1SPR 2SPR 3SPR
49
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
1NSLT 2NSLT 3NSLT 1NSLS 2NSLS 3NSLS 1NSLR 2NSLR 3NSLR 1NSPT 2NSPT 3NSPT 1NSPS 2NSPS 3NSPS 1NSPR 2NSPR 3NSPR
186,31 ±12,60 84,21 ±7,47 76,96 ±6,80 40,36 ±4,10 1,40 ± 0,18 1,40 ± 0,18 223,05 ±16,35 93,87 ±7,89 325,01 ±24,56 135,77 ±10,86 53,92 ±2,60 59,76 ±3,56 23,93 ±1,21 158,13 ±7,03 34,72 ±1,66 33,79 ±1,56 276,14 ± 61,20 564,12 ± 124,12 36,42 ±1,80 64,25 ±1,17 5,86 ±0,21 6,00 ±0,20 54,50 ±1,06 47,92 ±0,95 10,24 ±0,33 13,69 ±0,40 754,89 ± 73,25 736,03 ± 71,16 3622,46 ± 340,71 1074,81 ± 103,73 2061,29 ± 194,94 11357,20 ± 1061,26 971,07 ± 92,23 0,93 ± 0,19 64,16 ± 2,36 29,65 ± 1,36
165,95 ±7,21 165,24±9,86 205,86 ±11,29 184,87 ±10,40 7,11 ± 0,86 83,35 ± 3,23 692,38 ±30,69 189,93 ±10,52 231,82 ±12,86 180,57 ±10,02 171,26 ±13,90 199,60 ±20,72 157,58 ±12,42 200,68 ±15,77 123,87 ±9,90 173,32 ±13,24 352,11 ± 24,85 349,85 ± 24,67 386,35 ±29,20 468,67 ±18,47 241,90 ±9,28 119,13 ±5,79 131,03 ±7,99 295,80 ±12,77 271,56 ±11,90 285,07 ±10,80 2342,42 ± 221,73 1997,55 ± 188,75 1339,08 ± 128,45 1205,63 ± 116,38 1557,36 ± 147,29 1532,24 ± 147,56 2046,37 ± 192,48 7,54 ± 0,98 264,41 ± 9,52 286,15 ± 9,92
91,93 ±19,32 Ttd Ttd 23,98 ±9,92 1,71 ±0,23 Ttd 23,98 ±9,92 69,46 ±25,55 Ttd Ttd Ttd 30,95 ± 8,93 Ttd Ttd Ttd Ttd 9,30 ±2,75 15,35 ±6,31 Ttd Ttd 20,81 ±9,79 22,71 ±10,71 Ttd Ttd Ttd Ttd Ttd 21,14 ±6,78 25,92 ±10,89 34,64 ±11,71 133,18 ±27,87 40,45 ±18,89 62,56 ±15,09 Ttd Ttd Ttd
ttd : tidak terdeteksi karena kadarnya lebih kecil dari limit deteksi Limit deteksi Co : 0,91 μg/g Zn : 6,19 μg/g Fe : 2,62 μg/g
50
Lampiran 7
Data hasil analisis rerata unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel rambut
No
Kode
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1LST 2LST 3LST 1LSS 2LSS 3LSS 1LSR 2LSR 3LSR 1SPT 2SPT 3SPT 1SPS 2SPS 3SPS 1SPR 2SPR 3SPR 1NSLT 2NSLT 3NSLT 1NSLS 2NSLS 3NSLS 1NSLR 2NSLR 3NSLR 1NSPT 2NSPT 3NSPT
Unsur Co (μg/g)
Zn (μg/g)
Fe (μg/g)
52,4 ± 1,7 140,1 ± 1,8 50,1 ± 1,8 91,4 ± 3,5 19,5 ± 1,4 28,6 ± 1,5 59,6 ± 1,7 23,6± 0,7 1011,3 ± 99,0 21,9 ±3,8 945,4±102,6 45,4±2,9 29,4± 1,3 44,5±1,7 496,6± 8,5 102,5± 4,2 558,3±11,5 429,3± 18,4 148,8±6,4 61,2±3,5 1,4± 0,1 167,2±7,1 235,8±9,9 56,2±2,1 99,8±1,2 34,2±1,1 421,2±54,9 60,9± 1,0 5,9±0,1 51,3±0,7
104,4 ± 2,9 153,6 ± 4,5 296,2 ± 6,2 160,8 ± 4,8 188,9 ± 3,2 162,5 ± 2,7 161,9 ± 2,8 110,8±2,6 1299,4±67,5 30,6±3,4 2284,6 ±6,8 232,2± 4,8 154,3±6,2 893,4±30,9 538,6 ±19,2 350,1± 9,1 933,9±10,3 580,1±13,5 165,7±5,8 195,6±7,6 76,2±0,8 496,2±10,0 206,2±7,9 182,0±11,5 179,2±9,8 149,7±7,9 351,0±17,5 451,1±15,6 194,8±4,9 240,8±6,8
74,4 ± 12,7 294,1 ± 62,7 47,7 ± 14,5 114,0 ± 65,3 67,0 ±18,6 65,9 ± 11,5 166,0 ± 15,4 95,5 ± 67,7 256,7±93,5 94,0±28,6 109,8±49,4 155,8±34,7 ttd ttd 276,4± 53,4 113,3±14,5 213,7± 38,8 67,4±20,5 91,9± 19,3 21,9±5,3 Ttd 49,4± 9,2 ttd 31,0± 8,9 ttd ttd 11,4±2,5 ttd 21,8±7,2 ttd
51
31 32 33 34 35 36
1NSPS 2NSPS 3NSPS 1NSPR 2NSPR 3NSPR
ttd Limit deteksi Co Zn Fe
: : : :
12,2±0,3 745,4±51,0 2381,5± 99,2 6765,0±191,7 486,0± 0,2 50,6± 1,2
279,3±8,0 2169,7±143,7 1272,8±86,2 1545,0±104,2 1027,0± 1,0 275,7± 6,9
ttd 21,0±6,4 31,2± 8,0 117,7±15,6 62,6± 15,1 ttd
tidak terdeteksi karena kadarnya lebih kecil dari limit deteksi
0,91 μg/g 6,19 μg/g 2,62 μg/g
52
Lampiran 8
Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe pada rambut terhadap kecerdasan siswa N O 1 2 3 4 5 6 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 33 34 35 36
Nilai Raport 72,5 72 71,5 70 69,5 68,5 65 65 62 71 71 70,5 70 69,5 69 66 65 66 77,5 75 75 70 70 70 65 60 62,5 82,5 80,5 75 71 70 70 65 60 64
Kadar Unsur (μg/g) Co r Zn R 52,4 ± 1,7 -0,289 104,4 ± 2,9 0,166 140,1 ± 1,8 153,6 ± 4,5 50,1 ± 1,8 296,2 ± 6,2 91,4 ± 3,5 160,8 ± 4,8 19,5 ± 1,4 188,9 ± 3,2 28,6 ± 1,5 162,5 ± 2,7 59,6 ± 1,7 161,9 ± 2,8 23,6± 0,7 110,8±2,6 1011,3 ± 99,0 1299,4±67,5 21,9 ±3,8 30,6±3,4 945,4±102,6 2284,6 ±6,8 45,4±2,9 232,2± 4,8 29,4± 1,3 154,3±6,2 44,5±1,7 893,4±30,9 496,6± 8,5 538,6 ±19,2 102,5± 4,2 350,1± 9,1 558,3±11,5 933,9±10,3 429,3± 18,4 580,1±13,5 148,8±6,4 165,7±5,8 61,2±3,5 195,6±7,6 1,4± 0,1 76,2±0,8 167,2±7,1 496,2±10,0 235,8±9,9 206,2±7,9 56,2±2,1 182,0±11,5 99,8±1,2 179,2±9,8 34,2±1,1 149,7±7,9 421,2±54,9 351,0±17,5 60,9± 1,0 451,1±15,6 5,9±0,1 194,8±4,9 51,3±0,7 240,8±6,8 12,2±0,3 279,3±8,0 745,4±51,0 2169,7±143,7 2381,5± 99,2 1272,8±86,2 6765,0±191,7 1545,0±104,2 486,0± 0,2 1027,0± 1,0 50,6± 1,2 275,7± 6,9
Fe 74,4 ± 12,7 294,1 ± 62,7 47,7 ± 14,5 114,0 ± 65,3 67,0 ±18,6 65,9 ± 11,5 166,0 ± 15,4 95,5 ± 67,7 256,7±93,5 94,0±28,6 109,8±49,4 155,8±34,7 Ttd Ttd 276,4± 53,4 113,3±14,5 213,7± 38,8 67,4±20,5 91,9± 19,3 21,9±5,3 Ttd 49,4± 9,2 Ttd 31,0± 8,9 Ttd Ttd 11,4±2,5 19,0±15,5 21,8±7,2 34,5±58,6 16,6±12,9 21,0±6,4 31,2± 8,0 117,7±15,6 62,6± 15,1 28,7± 62,5
r 0,143
53
Ket : r : Koefisien korelasi Ttd : Tak terdeteksi
