Ku persembahkan untuk Bapak (alm), Ibu, Abang, Kakak, Adik-Adikku dan Isteriku serta Ernawaty dan Rayme Herlana yang ku cintai •••••••••••
'''"'.;
,
.,
"
KERACUNAN KADMIUM PADA HEWAN PERCOBAAN TIKUS PUTIH (RATS). STUm lITERATUR DAN PERCOBAAN PENDAHULUAN
Oleh MECHOR BIN JUINIS B. 17 1072
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN eOGOR 1 51 6
5
(
, .
SUMMARYi:
.'IiII'
MECHOR BIN JUINIS, 1985. Cadmium Toxicity in White Rats, Literature Study and Introductionary Experiment. A Script in the Faculty of Veterinary Medicines, Bogor Institute of Agriculture. Adviser
Drs. Harnowo Permadi
Member
Drs. Bambang Kiranadi, M.Sc
Cadmium is considered to be a hazardous heavy metal. In industry cadmium is need as material whereas in the environment it is regards as' pollutant. Cadmium affects body's organs such as kidney, li~r and the haematopoitic system. Sources of cadmium related to health is the environment. It is mainly found in volcanic emmisions, extraction from soils by plants, rocks, diffusals from mines, metal productions, metal usages, combustion of coals and other form of combustion. The absorption mechanism in the animals' body is through the gastrointestinal tract as much as ) to 6 percents and the respiratory tract as much as 10 to 50 percents. The rates of absorption may reach up to 10 percents when protein and calcium deficient diets were given. Absorption through the respiratory tract mainly depends on particles size and chemical form of cadmium in the lungs. In the body, cadmium is transported by blood. To the blood itself, cadmium interfer~s with iron binding, naemoglobin synthesis and shorten the life of eritrocytes, thus causing anaemia. As one of the target organ, liver suffer mucn damages due to the cytotoxic and hepatotoxic effect of cadmium. Earlier damages are swelling of hepatocytes and parenchym which ends up with necrOSlS and cirrhosis. As its defence effort, liver synthesizes metallothioneln lMT) to bind with cadmium forming CdMT complex. Another organ that suffer qUite serious damages lS the kidney. When the CdMT complex formed in the liver reach the Kidney, it is breakdown by proteolytic enzymes in the tubules. Due to the hlgh affim ty of cadmium to protein espescially MT, after being breakdown cadmium is oind to MT again, thus the accumulation of cadmium occurs causing necrosis that ends up wlth chronic nephritis. Due to the effects of cadmium on the body's organs either at celluler level or enzymatic level, the growth of body weight is enhance. . Therapy might be probable in two ways, that is simptomatis by supplementing the diets with Zn and Fe, and causalls by using antidotes such as Complexon IV, DTPA'b=_ T'rHA, DMSA, DMl'S and .BAL.
RINGKASAN MECHOR BIN J.UINIS, 1985. Keracunan Kadmium pada Hewan Percobaan Tikus Putih (Rats) Studi Literatur dan Percobaan Pendahuluan. Skripsi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama
Drs. Harnowo Permadi .
Pembimbing Anggota
Drs. Bambang Kiranadi, M.Se
\
Kadmium tergolong sebagai logam berat yang sangat berbahaya. Dalam industri kadmium merupakan bahan sedang dalam lingkungan sebagai peneemar. Kadmium mempengaruhi berbagai organ tubuh antara lain ginjal, hati dan sistem hematopoitikus. Sebagai sumber kadmium da.lam kaitannya dengan kesehatan adalah lingkungan. Kadmium antara lain terdapat dalam buangan gunung api, ekstraksi dari tanah oleh tumbuhan, batu-batuan, pembuangan dari pertambangan, produksi logam, penggunaan logam, pembakaran batubara dan lain-lain pembakaran. Mekanisme penye"apan dalam tubuh hewan adalah melalui saluran peneernaan 5·sampai 6 persen dan saluran pernafasan 10 sampai 50 persen. Persentase penyerapan melalui saluran peneernaan dapat mencapai 10 persen jika diberi makanan kekurangan Ca dan protein. Penyerapan melalui saluran pernafasan tergantung kepada ukuran partikel dan bentuk kimia kadmium dalam paru-paru. Sebagai pengangkut kadmium dalam tubuh adalah darah. Pengaruh kadmium dalam darah itu sendiri antara lain mempengaruhi pengikatan zat besi, sintesis hemoglobin dan memperpendek umur eritrosit yang akhirnya berakibat anemia. Hati yang merupakan salah satu organ sa saran banyak mengalami kerusakan oleh kadmium yang bersifat sitotoksik dan hepatotoksik, bermula dari pembengkakan nepatosit, paremkhim dan berakhir nekrosa serta sirrhosis. Seaagai usaha pertahanan, hati menghasilkan metallothionein (MT) untuk mengikat kadmium sehingga teroentuk kompleks CdMT. Salah satu organ yang mengalami serangan cukUp parah adalah ginjal. CdMT yang dihasilkan di hati bila sampai ke ginjal mengalami pemecahan oleh ensim proteolitik dalam tubuli. UJ.eh karena at'finitas kadmium terhadap protein terutama MT tinggi, seteJ.ah dipecah akan berikatan kembali sehingga penimbunan kadmium dalam ginjal terJadi dan menyebabkan nekrosa-nekrosa yang berakhir nefritis kronica. Karena pengaruh kadmium pada organ-organ tubuh baik itu di tingkat selluler maupun ensimat~k, maka pertumbuhan tubun tikus pun terhambat. Kemungkinan terapi dapat dllakukan dengan dua cara yaitu secara simptomatis dengan pemberian Zn dan Fe dalam makanan dan secara kausalis dengan penggunaan antidot saperti Complexon IV, DTPA, TTHA, DMSA dan BAL.
KERACUNAN KADMIUM PADA HEWAN PERCOBflAN TIKUS lOU'rIH (RATS), STUDI LITERATUR DAN PERCOBAAN PENDAHULUAN
SKRIPSI
Oleh MECHOR. BIN JUINIS
Sarjana Kedokteran Hewan B. 17 1072
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Dakter IloVlDn PUdD Faku1tas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogar
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTIT,UT. PER'fANIAN BOGOR
1985
KERACUNAN KADMIUM PADA HEWAN PERCOBAAN TIKUS PUTIH (RATS), STUDI LI~ERATUR DAN PERCOBAAN PENDAHULUAN
Oleh MECHOR BIN JUINIS Sarjana Kedokteran Hewan B. l7 1072
Skripsi ini telah diperiksa dan disetujui oleh Dosen Pembimbing.
Drs. Harnowo Permadi Tangga1 :
RIWAM~:
HIDUP
Penulis dilahirkan di Papar, Negara Bagian Sabah, Malaysia pada tanggal 29 Agustus 1959 sebagai anak ketiga dari Ayah Juinis bin Majanggil dan Ibu Sinulim bte Ma1ukim. Pada tahun 1972 tamat Sekolah Dasar di Seko1ah Rendah st. Mary Papar dan tahun 1974 tamat SMP di Sekolah Menengah Pertama
st.
Mary Papar.
Pada tahun 1976 1ulus SMA di
Sekolah Menengah Atas st. J;oseph Papar. Dari tahun 1977 sampai tahun 1979 bekerja di Lembaga Kemajuan Tanah Negeri Sabah.
Selanjutnya mempero1eh bea-
siswa dari Pemerintah Negara Bagian Sabah. Tahun 1980 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor dan pada tahun 1981 terdaftar sebagai mahasiswa Faku1tas Kedokteran Hewan.
Penulis lulus sebagai Sarjana
Kedokteran Hewan pada 1 September 1984.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan bimbinganNya hingga dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Drs. Harnowo Permadi dan Bapak Drs. Bambang Kiranadi MSc. selaku pembimbing utama dan pembimbing anggota atas bimbingan serta petunjuk yang telah
diberL~an
dari awal
hingga rampungnya tulisan ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Pegawai Mahasiswa Sabah di Bogor, kepada Bapak Pengarah Jabatan Penuntut-Penuntut Malaysia di Indonesia beserta stafnya, kepada Bagian Latihan dan Kerjaya, Kota Kinabalu bagi pihak Pemerintah Negara Bagian Sabah yang telah memberikan beasiswa kepada penulis dan kepada Institut Pertanian Bogor sebagai tempat bela jar penulis. Tidak lupa penulis sampaikan rasa terima kasih kepada Bapak Drh. Ngekep Ginting, Bakitwan Bogor atas bantuan diagnosis dan pengambilan gambar histopatologis, kepada Bapak Gandi yang banyakmembantu dalam pelaksanaan percobaan dan kepada Jurusan Firfarm, Fakultas Kedokteran Hewan IPB yang telah mengijinkan pengunaan beberapa peralatan laboratorium.
Juga kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan dalam percobaan dan penulisan ini baik secara langsung maupun tidak langsung.
Selanjutnya ucapan terima kasih penulis persembahkan kepada Pegawai Perpustakaan Fakultas Kedokteran Hewan, Balai Penelitian Penyakit Hewan (BPPH) Bogor dan Balai Penelitian Ternak (BPT) Ciawi. Kepada semua pihak yang penulis sebutkan semoga Allah SWT memb.erikan rahmatNya serta membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Akhirnya penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, oleh yang demikian segala kritik dan saran yang membangun senantiasa diharapkan demi untuk prestasi ilmu dan pengetahuan melengkapi kesempurnaan tulisan selanjutnya.
Semoga hasil yang tertuang dalam
tulisan ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Amin •••
!
Bogor September 1985 Penu1is
DAETAR lSI Ha1aman
............ .......................
vii
•••••• •••••••••••• • ••• •••••••••••••• •
xi
KA'llA PENGANTAR DAFTAR TABEL
........................... ....... DAFTAR GAl-IBAR . . . .. ... . . . ...... . ...... .......... .. PENDAHULUAN . ... ... .. . . .. . .. ... ............... ... . SUMBER KADIHUM ....... ......... .... . . ...... ....... MEKANISME PENYEHAPAN ........................., ... DAFTAR LAMPIRAN
Penyerapan melalui Saluran Pencernaan
•••••••
....... PENGARUH KADM1UH T]<;RHADAP URGAN TUBUH DAN KEADAAN FISIOLOGIS .... ..... . .... ...... . ..... . ....... . . . . Darah ... ... .. . . . . .. ... . ............ . .... . . ..
xii xiii 1
3
7 8
Penyerapan melalui Saluran Perna fa san
Hati
• • • • • • •• • •• • • • • • •• • • • • • •• • • • •• • ••• • • •• ••
10 10
15
............. ......................... Geja1a Klinis . . .. ..... .. .. .. . . ..... .... . . ... P]<;l-(C0 BAAN KERACUNAN KADNIUM PADA HEWAN PEHCOBAAN TIKUS .PUTIH (RATS) .. .. . . .. . . . .... . . . . ..
20
BAHAN. DAN. METODA
23
Ginjal
18
PENDAHULUAl~
HASiL PERCOBAAN Berat Badan
••••••• ••• • •• •••••• •••• •••• ••••• •
·.......................... ......
25
•••• ••••• •• •• •••• • • •••••• ••••• •••
25
........ .... .. ............ Organ Hati ·..... . .. ..... ................... Organ Ginja1 .. ....... . . .. . .. . . .. .... . . . . . . . . Gejala K1inis ..... ......... ..... ...... .. .. .. Pemeriksaan Darah
PEMBAHASAN
22
~
•• • • •• • • • • •• • • • •••• • • • • • • • • • • ••• • • • • • • •
29 29 32
34 35
KEMUNGKINAN TEHAPI
...... .. .. . ....... . . . . . . .... ...
Terapi Simptomatis
40
••• •••• •• • •••• •• • • • • • • • •••
40
Terapi Kausalis
•• • •• ••• • •• ••••• • • • • • • • ••• • • •
40
DAN SARAN
•••• •••• ••• • • ••• •• •• ••••• ••••
42
KESIM~ULAN
.......... . .................. . ..... .... .................................. ...
DAFTAR PUS TAKA
44
LAHPIRAN
47
DAFTAR TABEL Halaman
Nomor 1.
Sumber-Sumber secara Global Input Logam ke dalam Lingkungan (Estimasi secara Kasar dalam Ton per Tahun)
2.
. . • . • • . . . . • • . . . ... . . . • . . • . . . . • .
Penurunan Hitungan Eritrosit, Hematokrit dan Hemoglobin dalam Tikus yang diberi Makanan Kekurangan Ca dengan 50 ppm Cd dalam Air Minum, Menurut Itokawa et ale
3.
4.
•.....................
12
Komposisi Asam Amino dari Metallothionein dari Hati Tikus, Menurut Nordberg_ et al. •••••••••
17
Rata-Rata Berat Badan Tikus Kontrol dan yang diberi Kadmium
5.
5
•.••. . ..•. .. .. . ......... ... . ..
25
Rata-Rata Pemeriksaarr Darah Tikus Kontrol dan yang diberi Kadmium
••.•.•••.••......•.•.•.••
28
DAFTAR LAMPIRAN Ha1aman
Nomor 1.
Data Berat Badan Tikus Percobaan
••••••••••• •
48
2.
Data Hasi1 Pemeriksaan Darah Tikus Percobaan •
49
3.
Beberapa Rumus Perhitungan dan Pengujian Statistik yang digunakan
•••••...•.•.•...•.••••.
50
Pendugaan Geometrik Rata-Rata dari Pertumbuhan Berat Badan Tikus yang diberi Kadmium Dosis Kr onis . . • • • • . . • • • • • • . . • . • • • . • . • . . . • • • . . . • . • .
51
5.
Pendugaan Geometrik Rata-Rata dari Pertumbuhan Berat Badan Tikus Kantral •••.••••••••.••••••
53
6.
Ana1isa Sidik Ragam Pertumbuhan Berat Badan Tikus yang diberi Kadmium Dosis Kronis ••••••
55
4.
7.
Analisa Sidik Ragam Pertumbuhan Berat Badan . .• • . . . . . . . . . . . . .. . . . . • . . .. . . . .
56
Uji Covariance Pertumbuhan Berat Badan Tikus yang diberi Kadmium Dosis Kronis dan Tikus Kantral .....•........ ..... . . .. . ... .....•. . . .
57
Tikus Kantral
8.
DAFTAR GAMBAR Halaman
Nomor 1. 2.
••••••••
6
Diagram Beberapa Sifat Metabolisme Kadmium pa~Ianusia •••••••••••••••••••••••••. ••••. •••
7
Pendugaan Secara Umum Siklus Kadmium da
3.
Konsentrasi Kadmium dalam Plasma dan Eritrosit pada Mencit yang diberi Satu Kali Suntikan Subkutan dari 109 CdC1 2 (1 mg Cd/kg), Menurut Nordberg et a1..
4.
.. .. ... .. .•••. .••. •.••• .. . .•.
Kromatografi Gel dari Kompleks Cd Protein dalam Hemolisat Eritrosit Hencit yang disuntik Subkutan dengan 109 CdC1 2 (1 mg Cd/kg); pemi-
sahan atas Sphadex G75 •..••••••••....•.•.••••
5.
13
14
Grafik Hubungan antara Berat Badan Rata-Rata dengan Waktu
••. . •. •. . . . •••. . . . . . . ••. . . . . . •..
26
Grafik Regresi ·.Geometrik Berat Badan Rata-Rata terhadap Waktu Pengamatan •••••..••••.••.•...
27
7.
Hati dari Tikus yang diberi CdC1
Dosis Akut.
30
8.
Hati dari Tikus yang diberi CdC1
Dosis RTonis
31
9.
Hati dari Tikus Kontrol
6.
10.
2
2
............... ......
32
ll.
Ginjal dari Tikus yang diberi CdC1 2 Dosis Akut Ginjal dari Tikus yang diberi CdC1 Dosis Kronis • .• . . .. . • . . . . .• . . .. •• . . . . . 2• . . . . •. . . . . •
33
12.
Ginjal dari Tikus Kontrol
34
••• ••• ••• • • ••• • •• ••
33
PENDAHULUAN
Sampai saat ini ilmu pengetahuan menggolongkan kadmium sebagai salah satu logam berat yang sangat berbahaya. Kadmium merupakan unsur yang belum diketahui gunanya pada organisme hidup dan dikatakan sebagai 'unsur hamburan' dikaitkan dengan lingkungan.
Kehadiran kadmium dalam in-
dustri sebagai bahan dan di lingkungan sebagai pencemar telah mengundang peneliti-peneliti untuk meneliti secara intensif pengaruhnya pada organisme hidup.
Tidak menghe-
rankan bahwa telah banyak publikasi tentang pengaruh keracunan kadmium terhadap organ-organ tubuh misalnya ginjal, hati, paru-paru, pancreas, limpa, sistem hematopoitikus, sistem vaskular, susunan syaraf pusat, tulang, traktus digestivus, testes dan saluran reproduksi betina malah sampai ke tingkat sellular. Akumulasi kadmium terjadi pada organ-organ tertentu terutama dalam ginjal dan hati.
Sifat teratogenik dari
kadmium telah terbukti sedangkan sifat karsinogenik masih merupakan prasangka.
Dalam tubuh hewan, kadmium diangkut
serta diedarkan oleh darah mencapai semua organ-organ tubuh.
Mitokondria merupakan target kritis kadmium.
Si-
fat dari kadmium sendiri yang mempunyai affinitas tinggi terhadap protein mempermudah penyusupan ke organ-organ tubuh.
Dengan demikian terjadi beberapa gangguan pengika-
tan unsur-unsur lain yang penting bagi tubuh sehingga berakibat buruk untuk kelangsungan proses normal.
2
Penulis telah pun melakukan percobaan pendahuluan tentang pengaruh keracunan Kadmium pada hewan percobaan tikUS putih lrats) dan membicarakan beberapa kelainankelainan yang ditimbulkan.
Adapun tujuan dari culisan.
ini adalah untuk lebih mengenal toksisitas kadmium sebagaimana diKatakan sebagai logam berat yang sangat berbahaya.
SUMBEl< KADMIUM'.
Kadmium dalam kaitannya dengan keshatannberasa1 dari lingkungan.
Page (1981) melaporkan kerak bumi mengandung
kurang lebih 0.15 ppm kadmium yang biasanya bercampur dengan seng (Zn) dalam perbandingan kurang lebih 1:1000 sampai 1:200.
Endapan batu mempunyai konsentrasi lebih ting-
gi sampai 11 ppm, malah beberapa serpihan mencapai 90 ppm. Tanah mengandung 0.05 sampai 1 ppm dan sampai 40 ppm di sekitar tam bang seng (Zn), plumbum (Pb) dan timah putih (Sn).
Dalam kasus tertentu mencapai 800 ppm. Mekanisme homeostatik dalam tumbuhan tidak membatasi
kadmium.
Padi misalnya mengandung kira-kira 20 ppm seng,
tidak tergantung pada kandungan dalam tanah, sedangkan konsentrasi kadmium berkisar antara 0.05 ppm (dalam tanah dengan kandungan kadmium kurang dari 1 ppm) sampai 3 - 4 ppm (dalam tanah terkontaminasi 2 sampai 7 ppm kadmium), (Sandstead, 1974 dalam Merian, 1984). Sama halnya dengan berillium, kadmium diproduksi sejak kira-kira 50 tahun yang lalu dan sampai sekarang produksi tiap tahun mencapai 17.000 ton atau lebih, (Nriagu, 1980).
Menurut Merian (1984) sekitar 40 persen kadmium
digunakan untuk elektroplating, 25 per sen untuk zat \Varna, 10 persen untuk elektroplating, 20 persen untuk aki dan yang sisanya untuk logam campuran, sel tenaga matahari (solar cells) dan penggunaan kecil-kecilan.
Dari semua ini
4
hanya sebagian kecil yang kembali dipakai (Friberg et al., 1979).
Juga karena kadmium relatip mudah menguap, kurang
lebih duapertiga dari produksi dunia terbuang ke lingkungan dalam waktu yang relatip singkat (Friberg et al., 1979; Nriagu, 1981). Batubara mengandung kurang dari 1 sampai 9 ppm kadmium, dengan rata-rata 1 sampai 2 ppm.
Pengeluaran secara
kese1uruhan dari pembakaran batubara mungkin menjadi sepertujuh dari arsen yang dike1uarkan atau secara mut1ak kurang 1ebih 7000 ton per tahun (Merian, 1984).
Dugaan se-
cara kasar beberapa sumber logam ke dalam lingkungan dapat dilihat pada tabel 1.
Misalnya Sanstead (1974) melaporkan
di Amerika Sarikat saja, 1000 ton kadmium mencemari udara dari pembakaran batuoara dan sisa-sisa bahan bakar tiap tahun.
Dari semuanya ini 1400 ton per tahun dapat ditam-
bahkan secara global dari pembakaran sampah dan 200 ton per tahun dari pembakaran kayu (Nriagu, 1980).
Suatu gam-
baran pendugaan secara umum siklus kadmium per tahun dapat dilihat pada gambar 1. Kadmium dan senyawanya diendapkan sete1ah beberapa waktu di udara dan umumnya larut da1am air hujan (Brunner et al., 1982 dalam Merian, 1984).
Beberapa jenis senyawa
penting yang terdapat dalam air antara lain Cd++, CdC0 ,
3
Cd(OH)a dan CdS dengan kelarutan minimal pada plli9 - 10 (Forstner et a1., 1980).
Lebih berbahaya 1agi Lewis et a1.
(1972) me1aporkan bahwa rokok merupakan sumber kadmium yang harus diperhitungkan •. 'fiap batang rokok oiasanya
TABEL 1 Sumber-sumber secara global input logam ke dalam lingkungan (estimasi secara kasar dalam ton per tahun)
Natural inputs Volcanic emissions Biological cycle (Extraction from soil by plants) Weathering of rocks and soils Anthropogenic emissions into air, waters and soil Emissions from general ore and metal production Emissions from metal use
Cr
Ni
Co
Be
As
small
small
small
small
100,000 15%
100,000
30,000
30%
60%
5,000 36%
3,000 1% 100,000 35%
100,000 15%
50,000 15%
10,000 20%
smC\ll
45,000(7) 16%
2,000 4%
3,000 8%
20,000 3% 1100,000 60",6 50,000
5,000 2% 100,000 32% 75,000 23%
little
l i ttle
50,000(7) 17% 40,000 14% 50,000(7)
10,000 17% 10,000 17% 7,000 12%
12,000
330,000
50,000
59,500
36,000
700,000
30,000
17,000
1,400
Emissions from coal burning and other combustion pro7% cesses Total inputs (100%) 670,000 (For comparison: Global Metal Production (incl. Alloy) 7,000,000
3,000
6% 5,000
10%
200 2% 8,000 57% 14,000 1,000
or somewhat more Sumber:
Herian, E.
1984.
Toxicol. Environ. Chern. Rev. 8.
17%
288,000(7) 50,000
Cd 500 1% 30,000
50%
Se small 10,000 28%
33% 400 2% 10,000
25%
6 mengandung 1 sampai 2 ug kadmium, kira-kira 10 persen di~~80)
perkirakan dihirup (De Voogt et al., Gambar 1
Pendugaan secara Umum SiKlus Kadmium Tiap Tahun. =======~
00 ria from VOICeDlt £m1$~!Gns
,.
"
Dour 7000 r/a from Cua!
---:/::::=-_____ ~
AUIIOSIlIIl!r!C
~"[!roU1"!2,g-,"!!!""!!..!!r,)£".!!",,e""!!,ULQo!!."_ _ _ _ _
~Cil\lmh.1n
r{;;'I~li,,(t
DllO tId frOIll IrOIlMSree! PrODuCtlon
.
/~~
000 tla frem Non·lroll t'lt:tal ProO(l(:tlon
rOouc.tlon
3500 t/a Into Pli]lr.ems 25:J0 Uti IntO Plastics ~OOQ
?'[j0lJ t (ala
~
I
{fa IntO Baw:r!es. etc.
lOOO lIa Into E!eCtrOD!ar!nt,l
__________________
--............
P{t:~llllt"tlUIl
Wa::.[t:,.
~ i13ste Waters
............ posal. SOIL IrrmO"-IJlla[!,,1I lie bluloglcal Ly!..le tt,o;tr
ne Oroer of 30'iJ(JO ria ov Plants 10111 :iuliJ IS qultt: !liIourt
Sumber
Merian, E. Rev. 8.
1~84.
Inpw! Imo tne Sea (500U tlal
Toxicol. Environ. Chern.
MEKANISME PENYERAPAN KADMIliM.
Penyerapan kadmium umumnya melalui makanan, air minum dan udara.
Kadmium masuk ke dalam tubuh newan lewat salu-
ran pencernaan dan saluran perna1'asan.
Sesudah. diserap Ke
dalam darah, kadmium diangkut Ke berbagai bagian tubuh dan sebagian besar ditimoun di korteks ginjal dan hati (De Voogt et al., 19BO).
Oleh karena laju ekskresi lambat,
akan terlihat pertambahan beban kadmium dalam tubuh sesuai dengan umur.
Suatu diagram sederhana yang menerangkan be-
berapa sifat metabolisme kadmium pada manusia dapat dilihat pada gambar 2. Gambar 2
Diagram beberapa sifat metabolisme kadmium pada manusia. Perokok: A bukan perokok A B.
fi,
intake
l[afis-o!iJi1Oill1 Jransport. disJribwion II excreJion (l ... ~ro
j"tutind
"u~llciliary
cl.,ar ..... cc
,
~; ---~"':----.:
B
, ..'
o.:po.ilioll
Alnorption
I'u.Uo<>nllrY
Sumber
(
..
~:II~r_ ~:<'~:!~r~ :~:"_~_{> (uliv., hAir)
"----'
De Voogt, P., B. Van Hattum, J.F. Feenstra and J.W. Copius Peereboom. 1980. Toxicol. Environ. Chern. Rev. 3 . --
8
1.
Penyerapan melalui Saluran Peneernaan Penyerapan melalui saluran peneernaan diperkirakan rata-rata 5 sampai 6 persen (Friberg et al., 1974
--"
dalam De Voogt et al., 1980).
Perkiraan tersebut di-
perkuat pula oleh Flanagan et al. (1978) dan Me Dellan et al. (1978).
Selain perbedaan individual yang besar,
makanan dan faktor fisiologis juga dilaporkan mempengaruhi 1aju penyerapan (Piseator, 1979 dalam De Voogt et al.,
19(0). Friberg et al. (1979) me1aporkan, pada hewan per-
eobaan laju penyerapan meneapai 10 persen apabila makanan yang diberikan.kekurangan protein dan kalsium. Flanagan et al. (1978) mendapatkan laju penyerapan 1ebih tinggi pada hewan betina daripada hewan jantan karena simpanan zat besi pada hewan betina 1ebih rendah. Bagian yang tidak diserap Yakni
k~ra-kira
95 per-
sen dari pemasukan tiap hari diekskresi melalui feses. Sejumlah keeil kadmium yang berasal dari dahak yang terkumpul di sa luran pernafasan dan ekskresi empedu dari hati masuk ke saluran peneernaan (De Voogt et al.,
1980).
Walau bagaimana pun jumlah tersebut dapat di-
abaikan dibandingkan dengan jumlah yang terdapat dalam makanan. 2.
Penyerapan melalui Paru-Paru Penyerapan kadmium melalui paru-paru dapat eukup
tinggi; batas perkiraan adalah 10 sampai 50 persen
9 tergantung dari distribusi, ukuran parcikel dan bentuk Kimia dari kadmium beraerosol yang ternirup (DeVoogt ec
~.,
1980).
Model penimhunan aerosol dalam beberapa
oagian dari paru-paru yang dapat diterima telah diterangkan olen Task Group on Lung Dynamic (1966).
Dari
data ukuran parcike1, penimbunan kadmium dari asap rokok dan udara sekitar (ambient) aa1am alveol diperkirakan masing-masing 50 persen dan 20 sampai 30 persen. Laju penyerapan dari kadmium yang ditimbun dalam alveol berdasarkan pernitungan Commision of the Euro-
pean Communicles (1978) dari hasil yang dilakukan Lewis et al. (1972) berkisar antara 60 sampai 70 persen.
Commission of the European Communities (1978)
yang dikutip oleh De Voogt et al. (1980) melaporkan, dengan kandungan kadmium 1 sampai 2 ug dalam tiap batang rokok maka menghabiskan 40 batang rokok per hari menambahkan kandungan kadmium melalui paru-paru 1.3 sampai 2.6 ug tiap hari.
PENGARUH KADMIUM TERHADAP ORGAN TUBUH: DAN KEADAAN FISIOLOGIS
Sebagaimana telah dikatakan sebelumnya, unsur kadmium belum diketahui gunanya untuk organisme hidup.
Lebih dari
itu dikatakan sebagai unsur non-essensial (De Voogt et al., 1980; Zeilhuis, 1971 dalam Pool, 1981).
Dengan demikian
sudah barang tentu kehadirannya dalam tubuh menimbulkan gangguan-gangguan terhadap proses-proses fisiologis tubuh. 1.
Darc.h Sesudah diserap, kadmium akan diangkut aleh darah dan umumnya ditemukan dalam eritrosit (De Voogt et al., 1980).
Berlin et al. (1961) yang dikutip oleh Copius
Peereboom et al. (1981) melihat adanya pertambahan aktivitas sumsum tulang pada kelinci dan dalam eritrosit yang dibentuk setelah pemberian kadmium.
Pema-
sukan kadmium secara kronis (subkutan) menghasilkan anemia microcytic hipochromic dengan penurunan
hemo~
globin darah dan penurunan jumlah eritrosit (Berlin et al., 1961 dalam Copius Peereboom et al., 1981).
Sebe-
lumnya Berlin dan Friberg (1960) yang dikutip oleh Capius Peereboom et al. (1981) menemukan pemendekan umur eritrasit setelah pemberian kadmium.
Menurut
Minden et al. (1959) dalam Copius Peereboom et al. (1981) pemberian kadmium mengganggu sintesa hemoglobin.
11
Tikus mengalami penurunan hemoglobin terutama bila makanan yang diberikan kekurangan kalsium (Itokawa et a1., 1974 da1am Copius Peereboom et a1., 1981). dapat di1ihat pada tabe1 2.
Ini
Pada hewan percobaan, kad-
mium dalam plasma dan eritrosit terikat pada protein berbobot molekul tinggi misalnya hemoglobin.
Jadi
gangguan pengikatan zat besi akan terjadi dan berakibat anemia (Webb, 1975 dalam Brown, 1977). Whanger (1979) me1aporkan bahwa kadmium menekan konsentrasi besi dalam hati dan ginja1, dan zat besi yang hilang kebanyakannya berasal dari zat besi yang tidak terikat pada hemoglobin terutama ferritin.
Me-
nurut Copius Peereboom et al. (1981), kandungan kadmium dan besi dari mukosa duodenal akan berbanding terba1ik sesudah pemberian kadmium karena kedua ber10mba untuk memperoleh tempat ikatan (binding site yang sama. Prigge et al. (1979) meyimpulkan bahwa terjadinya anemia setelah pemberian kadmium secara oral pada tikus umumnya disebabkan dihambatnya penyerapan zat besi dari usus.
Nordberg (1972) yang dikutip oleh Copius Peereboom et al. (1981) melaporkan, sesudah penyuntikan subkutan dengan CdC1 dengan~
pada mencit (dosis 1 mg CdC1 2 /kg), kadmium 2 segera pindah ke dalam plasma. Dalam beber~pa
menit kadmium plasma akan tinggi, juga kadmium dalam eritrosit meningkat.
Sesudah peningkatan tersebut,
kadmium da1am eritrosit turun lagi (lihat gambar 3).
Tabel 2 Penurunan hitungan eritroBit, hematokrit dan hemoglobin dalam tikuB yang diberi makanan kekurangan Ca dengan 50 ppm Cd dalam air minum, menurut Itokawa et al, 19711
Grup
Oa dalam makanan
Cd dalam air minum
Eritro~it
(10 x 10 mm)
Hematokrit
Hemoglobin ( mg / dl ) 17.3 (
( %)
1
cukup
355 (
28)
115.3 (
2
Kurang
349 (
26)
50.0
1.5)
0.6)
16.9 f-'
3
cukup
50 ppm
241 (
25)
31.7
12.8
4
kurang
50 ppm
183 (
21)
19.7
10.9
Sumber
OOpiUB Peereboom, J. W.,1981.
Toxicol. Environ. Chem. Rev. 8
N
13 Gambar 3.
Konsentras~ kadm~um dalam plasma dan er~tros~t pada menc~t yang d~beri satu kal~ suntikan sub-
kutan dari l09CdC12 (1 mg Cd/Kg), menurut Nordberg. ng/g
2000
Iqoo 500 300
200
E
100
= 50 ~
I:::c:"
~
30
20
o
10
T
D
1________ T____________1
5
o
3
1
2
4
24
96
48
Hours ,
Walnu
Sumber:
0-- ---0
concentration in blood cells
o
concentration In plasma
0
Copius Peereboom~ Rev. 8.
1981.
Tox~col.
Env~ron.
Chem.
14 Gambar 4.
Kromatograf2 gel dari kompleks Cd protein dalam hem01isat eritrosit mencit yang disuntik subkutan dengan l09CdC12 (1 mg/Kg); pemisahan atas Sephadex G75. nil: Cd in 5ml fraction
00
I',
A
"
"
"
"
" "
" "
OJ·
"
"
\.
" 10
I~
1Q
1~
)0,
1'>
~o
~s
Fraction
No.
c,
ng Cd in Sml fraction
8
,, ,. , " " "
'"
" "
'.1
10
IS
10
25
)0
U
"0
H
Fraction
No.
- - - 0.0. 25"{ nm - - ' - - Cd nil: in Sml fraction
A - 20 men2t sesudah penyuntikan; Cd berikatan dengan protein berbobot moleku1 t2nggi. B - 96 jam sesudah penyuntikan; Cd berikatan dengan meta1lothionein (CdMT tertinggi pada sebe1ah kanan dari B). OD: Opt2ca1 Density pada 254 um. Menurut Nordberg. Sumber:
Copius Peereboom. Rev. 8.
1981.
Toxicol. Env2ron. Chem.
15 Dalam jam-jam pertama kadmium terikat pada protein berbobot molekul "inggi, misalnya hemoglobin (lihat gambar 4).
Dalam waktu 24 sampai 96 jam sesudah penyun-
tikan, 64 persen dari kadmium terikat pada metallothionein. berbobot molekul rendah.
Dalam peri ode ini sin-
tesis metallothionein (MT) sudah. mulai dan hasilnya kompleks kadmium-metallothionein (CdM!If') diangkut melalui darah dari hati ke ginjal dan organ-organ lain. Kandungan kadmium dalam darah menjadi konstan dan tidak memperlihatkan variasi. yang berarti jika diberi kadmium berikutnya.
Oleh. karena itu kandungan kadmium
dalam darah tidak dapat digunakan
unt~~
menentukan be-
ban kadmium dalam tubuh tetapi dapat dipakai sebagai tanda bahwa hewan tadi pernah diberi atau mendapat kadmium sebelumnya. 2.
Hati Kotsonis dan Klassen (1977 ; 1978) melaporkan bahwa hati menimburr banyak kadmium setelah keracunan akut maupun kronis oleh kadmium.
Hatidikatakan seba-
gai organ sasaran dari keracunan akut kadmium (Dudley et al., 1982), dan mungkin berperan lebih besar dari dugaan semula terhadap kematian hewan yang terlihatnya secepatnya (12 jam) sesudah pemberian dosis besar secara parenteral.
stowe et al. (1972) yang dikutip oleh
Dudley et al. (1985) telah mengetengahkan bukti morfologik dari kerusakan hati oleh kadmium setelah keracunan
kronis.
Pengamatan meliputi fibrosis interlobular dan
periportal, penebalan saluran empedu dan fokal infiltrasi sel-sel radang dalam hati kelinci yang diberi makan 160 ppm kadmium selama 200 hari.
Dudley et ale
(1985) mengamati adanya pembengkakan dan kepucatan hati sampai lZ minggw perlakuan. brosis.
Setelah itu' berlanjut. fi-
Pada pemeriksaan mikroskopis, kerusakan sel
hati terlihat pada minggu:keempat, yang meliputi pembengkakan sel-sel parenkhim dan sitoplasmik eosinofilia.
Pada akhir minggu keduabelas, nekrosa-nekrosa
fOkal sUdah menyebar, berlanjut nekrosa diffusa dan fibrosis interstisialis di sekitar vena sentralis pada minggu keduapuluh dua atau lebih. Kadmium dalam hati terse bar diantara organelorganel sel.
Setelah
4 jam penyuntikan secara intra-
vena ZO dan ZOO ug:kadmium, 49 persen berada dalam mikrosoma (dari endoplasmik retikulum) dan 10 persen dalam mitokondria (Cherian et al., 1976 dalam Copius
--
Peereboom et al., ly8l).
--
Nitisewojo et: al. (1978)
melaporkan konsentrasi kadmium dalam mitokondria dari hati tikus yang diberi 4 mg Cd++/k~ secara suntikan intravena adalah 3 sampai 5 nmoles/mg mitokondria. Saperti dalam darah, mula-mula kadmium berikatan dengan protein berbobot mols.kul tinggi kemudian setelah 6 jam membentuk kompleks CdMT.yang berbobot molekul 6300 sampai 6800 (Frazier
da~Puglese,
Copius Peereboom et al., 1981).
1978 dalam
17 Metallothionein tidak mengandung asam amino aromatik atau histidine
Kandungan asam amino dari metal-
lothionein tikus ada1ah saperti da1am tabel
3. Menurut
Suzuki dan Yosikawa (1974) yang dikutip oleh Copius Peereboom et ale (1981), molekul metallothionein secara normal hanya mengandung seng (:6n).
01eh karena daya
ikatan kadmium terhadap metallothionein, 3000 kali lebih kuat dari seng maka kadmium dengan cepat akan menggantikan kedudukan seng membentuk kompleks
CdMT~
Toksisitas CdMT:: da1am mencit dan tikus menjadi
5 sampai 8 kali lebih tinggi dari CdCIZ sendiri (Webb dan Etienne, 1977 dalam Copius Peereboom et al., 1981). Satu-dosis kadmium 1.1 mg/kg da1am bentuk
CdM~dapat
membunuh mencit dalam waktu 7 hari sedangkan 6 mg CdCR /kg tidak dapat membunuh_mencit dalam waktu Tabel 3
Komposisi asam amino dari metallothionein dari hati tikus menurut Nordberg et ~.
". Lysine Cysteic ncid
Aspartic acid Threonine:: Serine: Glutamic acid
Residues/mol. Rc:.idllcs
22
4.4
6.8
4
2.0
J.2 12.3 5.1 3.5 7.1
7.9
Glycine
6
9.4
iO
1.6 1.4 2.1
Valine Calculated mol. wt. of thionein
To lIea!"c:;1 integer
12.8 34.6
8.2
Alanine Methionine Isoleucine
(~,;)
22.2
3.3 2.3 4.6
Proline
Sumber
5 hari.
0.9 1.3
8
2 8 3 2
5 6
6327
Copius Peereboom, J..W. dan J.enny H.J. Copius Peereboom - Stegeman. 1981. Toxicol. Environ. Chem. Rev. 4.
Z
18
Aktivitas ensim-ensim hati meninggi setelah pemberian kadmium.
Antara lain ensim-ensim yang terpengaruh
adalah alkaline phosphatase dan he.-patic gluconeogenic saperti pyruvate carboxylase, phosphoenol pyruvate carboxykinase, fruktose 1,6 diphosphatase dan glucose 6phosphatase (Copius Peereboom
3.
~al.,
1981).
G1njal Sejak tahun 1886 Severi.menemukan terjadinya lesio pada ginjal setelah penyuntikan subkutan kadmium secara kronis pada anjing dan kelinci serta menemukan adanya nekrosa pada tubuli.
Proteinuria sebagai tanda
awal kerusakan ginjal telah didemonstrasikan tidak hanya pada manusia tapi juga pada hewan:.
Axelsson dan.
Piscator (1966) memperlihatkan terjadinya degenerasi dari sel-sel tubuli proksimalis secara histologis setelah 11 sampai 17 minggu penyuntikan subkutan G.dClz (0.25 mg/kg, 5 kali seminggu) pada kelinci. Menurut Dudley et al.
(19~5)
dari hasi1 pengamatan
sepintas morfologi ginjal belum memperlihatkan perubahan yang je1as sebelum mencapai 10 minggu perlakuan dimana setelah 10 minggu, ginjal terlihat membengkak dan pucat yang berlanjut permukaan saperti berlegoklegok.
Setelah pemberian kadmium selama 10 minggu,
tanda-tanda kerusakan ginjal oleh logam tersebut mulai terlihat.
Ihi meliputi nekrosis kadang-kadang satu sel
tubuli dan regenerasi tubuli proksimalis secara fokal.
19 Sesudah itu berlanjut sampai nekrosa sel tubuli, fibrosis interstisialis dan atropi tubular sampai minggu ke duapuluh enam. Secara histokimia pengumpulan kadmium terjadi pada epitel tubuli proksimalis dan mengganggu fungsi ginjaR (Copius Peereboom et al., 1981).
Perubahan-perubahan
histokimia mUla-mula terlihat pada tubuli dan kemungkinan besar lesio glomerular merupakan sekunder (Axelsson et
~.,
1968 dalam Copius Peereboom et al., 1981).
Copius Peereboom
~
al. (1981) menerangkan bahwa
metallothionein yang disintesa di hati ber;katan dengan kadmium dan diangkut ke ginjal.
Daya sintesa metallo-
thionein dalam ginjal jauh lebih kurang daripada dalam hati.
Metallothionein disaring dalam glomerulus dan
diserap kembali di tubuli proksimalis.
Dengan ini ter-
jadilah penimbunan kadmium dalam tubuli proksimalis dan menyebabkan kerusakan.
Pada kerusakan yang lebih parah,
akan ditemukan gejala aminoaciduria, glukosuria, phosphaturia dan juga calciuria selain proteinuria (Piscator, 1966 dalam Copius Peereboom et al., 1981). Menurut. Copius Peereboom
~~.
(1981) dengan ka-
tabolisme thionein dalam ginjal, kadmium dibebaskan dan terkumpul dalam tubulus.
Dengan mengukur aktivitas
peroksidase dari sel-sel tubuli ginjal dari tikus yang diberi kadmium dan kontrol, didapatkan bukti bahwa kegagalan fungsi tubular bukan semata-mata disebabkan oleh penurunan penyerapan kembali dari kadmium dalam
20
tubuli tetapi penghambatan katabolik yaitu aktivitas ensim proteolitik yang memecah bagian protein dari moku1 CdMT..
Squibb dan Cousin (1974) te1ah menghipotesa-
kan bahwa pembebasan kadmium akan mengertak sintesis metallothionein atau akan kembali berikatan dengan metallothionein yang telah diserap sehingga kembali dikatabolis.
Henurut hipotesa ini dalam ginjal berarti
sela1u terdapat tempat ikatan (binding sites).
Hanya
jika jumlah kadmium me1ampaui kapasitas tempat ikatan maka sel-sel tubuli akan kelelahan menghasilkan ensim proteolitik dan degenerasi jaringan ginjal akan mulai berlanjut dengan kerusakan fungsi tubular.
4.
Gejala Klinis Keracunan akut yang ditimbulkan oleh kadmium yang diberikan secara oral menyebabkan gangKuan gastrointestinal yang parah:, hipersali vasi, muntah, diarre, spasmus, turunnya tekanan darah dan kolaps.
Bilamana hewan da-
bertahan maka akan terjadi kerusakan hati dan ginjal (Bartik dan Piskac, 1981). Lebih 1anjut Bartik dan Piskac (1981) me1aporkan bahwa pemasukan kadmiumsecara inhalasi menyebabkan i irritasi terhadap traktus respiratorius, batuk, sesak nafas dan muntah.
Oedema pulmonum terbentuk setelah 12
sampai 36 jam diikuti dengan bronchopneumoni dan insuffisiensi sirku1asi darah.
Keracunan kronis menurut Bartik dan Piskac (1981) menyebabkan emphysema pulmonum, batuk kronis, anemia, anosmia, proteinuria dan gejala-gejala penyakit hati. Mungkin ulcus-ulcus akan timbul di membrana mukosa dari traktus gastrointestinal.
pertumbuhan testes terhenti
atau mengalami degenerasi sehingga hewan muda akan tumbuh kerdil.
Wilson dan Cox (1941 yang dikutip oleh
Clarke dan Clarke (1967) melaporkan bahwa keracunan kronis secara percobaan.pada tikus dengan pemberian 62 ppm CdCI Z menimbulkan pengausan gigi taring secara cepat dan anemia yang parah.
PERCUBAAN PENDAIWLUAN KERACUNAN KADMIUM. PADA HEWANi PERCOBAAN TIKUS PUTIlL (RA'l(S)
Keracunan kadmium merupakan salah satu_kandidat permasa1ahan keracunarri10gam berat yang wakt~~wakt~mendatang
baka1 menonjol di
sesuai dengan perkembangan dunia
terutama dalam bidang industri.
Sebagai salah satu contoh
adalah. penyakit 'Ltai-Ltai' yang ditemukan.endemik di sekitar dataran rendah sungai Jantsu di 1940an.
Copius Peereboom et
~.
~~pang
sejak tahun
(1981) yang mengutip dari
jurna1-jurnal kesehatan Jepang banyak menerangkan kejadian dan gejala-gejala dari penyakit ini.
Pada tahun 1968 Ke-
menterian Kesehatan dan kesejahteraarr
~epang
mengumumkan
bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh keracunan kronis kadmium. Belajar di Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bngpr memang tidak menutup kemungkinan untuk me1akukan percobaan maupun penelitian yang akhirnya juga merupakan input yang tidak ternilai bagi si pelaksana maupun dunia i1mu,dan pendidikan serta masyarakat umum.
Menambah. penga-
laman dan rasa ingin tahu rupanya memberi dorongan pada penulis untuk melakukan percobaan pendahuluan ini sebagai bahan pe1engkap syarat untuk meraih gelar dokter hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor ini. Percobaan ini-pun dilakukan sesuai keadaan, waktu dan biaya yang tersedia.
BAHAN DAN METDDA
Hewan Percobaan Digunakan tikus putih jantan dan betina (umur 2 sampai 3_ -bulan) dipelihara dalam kandang di kamar dan mendapat siklus 12 jam cahaya dan gelap.
Makanan. (ransum Broi.,.
ler starter) dan air diberikan secukupnya. Perlakuan Tikus dibagi dalam tiga kelompok dengan tiap kelompok enam ekor dan masing-masing satu kandang.
Kelompok A di-
buat keracunan akut dengan cara diberi suntikan intra vena ~
CdCI Z (8.8 mg/kg) yang dilarutkan dalam NaCl fisiologis, sedangkan kelompok B dibuat keracunan kronis dengan cara diberi cekokan CdC1 2 (3.0 mgfkg) tiap hari selama 30 hari. Kelompok C bertindak sebagai kontrol. Bahan kadmium yang digunakan adalah CdC12 .H pro Analisyst.
2Q
(Merck)
Kelompok A apabila memperlihatkan gejala-gejala spasmus, segera dibius dengan diethylether dan diambil sampel darah jantung.
Sesudah mati organ hati dan ginjal diambil.
Kelompok J3)diamati gejala-gejala kUnis yang timbul dan t tiap selang 5 hari ditimbang berat badannya.
Pada hari ke
30 diambil darah jantunK kemudian dibunuh untuk.. diambil organ hati dan ginjal.
24 Pemeriksaan Darah Darah diperiksa untuk hematokrit dengan metoda microhematocrit.
Hemoglobin dengan menggunakan hemometer "As-
sistent" (German Society for Internal Medicine) dan differensiasi darah. Pemeriksaan Organ Hati dan Ginjal Organ hati dimasukkan dalam formalin buffer dibuat preparat histopatologi. mengg~nakaffim;kroskop
biasa.
1~0
untuk
Preparat diperiksa dengan
HASIL.PERCOBAAN
1.
Bera t Badan Tabel 4 menunjukkan rata-rata berat badan tikus kontrol dan yang diberi kadmium selama percobaan yang berlangsung 30 hari.
Uhtuk kontrol, peningkatan berat
badan selama 30 hari mencapai 17.88 persen sedangkan yang diberi kadmium hanya 3.45 persen. Tabel 4:
Rata-rata berat badan tikus kontrol dan yang diberi kadmium.
Hari
Berat Badan
o
kontrol treated
195.75 (± 20.28) 192.00 (± 27.89)
5
kontrol treated
205.75 (± 23.01) 194.10 (± 27.49)
10
kontrol treated
218.95 (± 26.52) 195.75 (± 25.48)
15
kontrol treated
225.40 (± 27.06) 196.30 (± 23.71)
20
kontrol treated
225.63 (± 29.37) 194.00 (± 25.10)
25
kontrol treated
228.50·(± 28.14) 196.60 (± 26.88)
30
kontrol treated
230.75 (± 26.92) 198.63 (± 27.02)
Nilai adalah X ~ SD (kontrol, n = 4; treated, n = 4) * Menandakan perbedaan nyata dari kontrol pada p L 0.05 dengan Student's t test.
26
260
GAMBAR 5 Gra!ik hubungan antara berat badan rata-rata dengan waktu.
250
.,. .,.
240
I I
I
T I I
230
I
T
I I
'"
C
I I I
I I
-'"
I I
, I
I
'"
I
,.,
I I
..:.
~
210
I I
.!.
, I
T
'"
'"
I
I I I I
I
... J
...
,
T
T
T
'" '"
."
:::e
I I I
I
I I
I
'""
I·
I
c::: '"
I
I
I I I
220
I
I I
I
:::
I I I I I I
I I
I
E
I I
T I
I I I
I
I
200
8 I
I
1
,
,I 190
I
I I I
I
, I
, I
.I.
o
.L
5
10
...
..l
20
25
I
I
180
,, ,
,
...,I
15
Walltu Pengamatan (HarD
C - I(ontrol 8 - Yang diberi I(admium dosis '
.l
30
27 GAl-fEAR 6 250
Grafik regresi geometrik berat badan rata-rata terhadap waktu pengamatan.
240
I<
.~.:.::o~.~. . .
P"""··.o
°0882783
.. ,0' •. .0",/
230
•",..../. x ........ x
Y =196.072137 (X) •
RZ:: 0.966963455
.x
.'/"
/'
~
E
.. ,{)~
220
x ....····
~
,.i/'
~
{-,/'"
~
"" I
210
/l !
/' co
-
.'
200
m
190
x
f
I
~
•
•
I{ronis
=
o
Y=192.1380165 (X)0.0135249 R2 =0.701965811
180
170
160'------------------------------------------~--~
Watl,tu Pengamatan (selang 5 har;)
Tabel 5 Rata-rata Pemeriksaan Darah Tikus Kontrol dan Yang Diberi Kadmium I
lfontrol
Akut
Kronis
Hemoglobin (mg/dl)
15. lf8C!: 0.30)
14.02(:!; 2.82)
13.98(:~
Hematokrit ( % )
48.00(: 0.98)
lf3.60(: 8.75)
43.26(: 2.27)'
8.22(: 0.17)
7.39C!: 1.43)
7.33C!: 0.3tl)·
1075.00(: 253.31)
1900.00(: 1030.17)"
1450.00(: 331.66)--
2.00(: 0.41)
2.30(: 2.28)
2.90(: 1.65)
Eritrosit (10x10 6mm)· Leukosit on
Eosinofil (%)
0.70)'
on
Basofil
(%)
0.40(: 0.lf8)
2.00C!: 3.94)
4.40(: 2.14)'
s:: OS ., J.. J.. OS
Neutrofil (%)
4.40(: 2.14)
32.50(: 13.65)'
29.50(: 10.85)'
'H 'H
Limfosit
(%)
90.40(: 3.35)
61.70<:!: 17.33)-
63.30<:!: 14.05)'
Monosit
(%)
2.90(:!: 1.44)
1.30(: 1.57)'
O.OO(:!: 0.00)'
III 1Il,<:
<>.,;
on
I\J
0:>
III
~
Nilai adalah X ± SD (kontrol, n = 4; treated 'akut', n = 5; treated 'kronis', n = 4). , Menandakan perbedaan nyata dari kontrol pada p L 0.01 dengan Student's t test. ,. Menendakan perbedaan nyata dari kontrol pada p L 0.10 dengan Student's t test.
29 Sampai pada hari ke 30, rupanya secara statistik dengan uji Student's t test dari rata-rata belum didapatkan hasil yang nyata.
Bagaimana pun dengan melihat
pola grafik rata-rata berat badan untuk kontrol dan pada gambar 5 menunjukkan bahwa jika waktu ditambah atau dengan kata lain semakin lama perlakuan maka perbedaan berat badan antara kontrol dan perlakuan akan semakin nyata.
Untuk lebih jelas secara statistik den-
gan regresi geometrik rata-rata (gambar 6) didapatkan F hitung lebih besar dari F tabel.
~~a
hipotesa HO :
perlakuan tidak berbeda nyata dengan kontrol dan HI perlakuan berbeda nyata dengan kontrol, maka hasil menyebabkan untuk menolak HO dan menerima Hl • 2.
Pemeriksaan Darah Saperti terlihat dalam tabel 5, hasil pemeriksaan darah untuk perlakuan kronis hampir semua menunjukkan perbedaan sangat nyata (p / 0.01) dari kontrol. Sedangkan untuk yang akut perbedaan sangat nyata hanya ditunjukkan oleh neutrofil dan limfosit.
3.
Organ hati Dalam nekropsi organ ini, pada pemeriksaan secara patologi-anatomis tidak ada perubahan-perubahan yang menyolok.
Pemeriksaalli secara histopatologis sedikit
banyak menunjukkan beberapa kelainan.
Untuk yang akut,
jelas terlihat adanya kongesti atau pembendungan sampai
30
pendarahan, dimana sinusoid terlihat penuh dengan darah.
Demikian juga vena sentralis terlihat berisi
darah.
Contoh gambaran slide yang diambil dapat dili-
hat pada gambar 7.
Untuk yang kronis terutama vena
sentralis dan segi tiga Kiernan kelihatan meluas dan di sekitarnya mulai terlihat pertumbuhan jaringan ikat. Sel-sel parenkhim hati di sekitar tadi mulai tidak jelas batas antar sel dan beberapa sel parenkhim hati kelihatan membengkak.
Sel-sel Kupfer juga mulai ada.
Contoh gambaran slide yang diambil dapat dilihat pada gambar 8. Gambar
7:
Hati dari tikus yang diberi CdCl dosis Z akut.
o. darah yang terlihat menggenang di sinusoid karena pembendungan. c. sel-sel parenkhim hati. Pembesaran 100 X
a. vena sentralis penuh berisi darah.
31 Gambar 8
Hati dari tikus yang diberi CdC12 dosis kronis
a. vena sentralis yang kelihatan meluas. b. segitiga Kiernan yang meluas. c. susunan sel-sel hati yang mulai rusak. d. jaringan ikat yang mulai tumbuh. e. batas antar sel yang mulai menghilang. f. sel-sel hati yang membengkak. Pembesaran 100 X
32 Gambar 9
Hati dari tikus kontrol
a. sel parenkhim hati yang masih padat. b. segitiga Kiernan. c. vena sentralis walau pun terlihat penuh dengan darah, hal tersebut merupakan proses normal karena tikus terse but dibunuh. Pembesaran 100 X
4.
Organ Ginjal Untuk org2n ginjal saperti halnya pada hati secara patologi-anatomis tidak banyak memperlihatkan kelainan selain sedikit membengkak dan hiperemis bagi yang akut.
Secara histopatologis,bagi yang akut, vena
dan tubuli proksimalis ditemukan pendarahan hebat dan aktif.
Kelainan-kelainan sel parellkhimatosa ginjal
belum jelas terlihat.
Contoh gambaran slide yang di.-.
ambil dapat dilihat pada gam bar 10.
Untuk yang kronis
mulai terlihat adanya fokal necrosis dari tubuli proksima lis , selain itu juga sedikit pembendungan.
Contoh
gambaran slide yang diambil dapat dilihat pada gambar 11.
33 Gambar lO
Ginjal dari tikus yang diberi CdCl 2 dosis akut
sel-sel tubuli proksimalis. hebat. Pembesaran lOO X
a.
Gambar 11:
b.
pendarahan yang
Ginjal dari tikus yang diberi CdCl Z dosis kronis
a. sel-sel parenkhim ginjal. b. pembendungan yang kronis, c. vena mulai meluas dan merusak sel-sel seki tarnya. c. fokal necrosis. Pembesaran 100 X'
34
Gambar 12
Ginjal dari tikus kontrol
a. sel-sel tubuli ginjal.
b. gromeruli.
c. vena.
Pembesaran 100 X
5.
Gejala Klinis Untuk yang diberi kadmium dosis akut sesudah penyuntikan secara intravena, 1 sampai 2 jam kemudian mulai menunjukkan gejala-gejala depresi.
J;ika tikus
tadi memperlihatkan gejala spasmus dan konvulsi maka akan mati.
Jika daya tahan tikus kuat maka selain de-
presi dan sedikit tremor selanjutnya akan memperlihatkan gejala keracunan. kronis.
Untuk yang kronis, karena
diberi secara oral, gejala yang mula-mula dapat dilihat adalah diarre yang bersifat intermitten. nafsu makan tetap baik.
Bagaimana pun
Sampai pada hari ke 20 perla-
kuan terlihat bulunya saperti berdiri dan mukosa mulai terlihat memucat.
PEMBAHASAN
Dari data berat badan hasil percobaan, terlihat perbedaan peningkatan berat badan selama 30 hari perlakuan antara kontrol dengan yang diberi kadmium yaitu 17.88 :
3.45 persen.
Meski perbedaan rata-rata belum nyata secara
statistik, melihat sebaran grafik dan ramalan hasil regresi geometrik rata-rata, menyimpulkan bahwa perbedaan"akan makin nyata jika waktu perlakuan diperpanjang.
se~
Dudley et
a1. (1985) telah mengadakan percobaan" serupa dan mendapat:-:kan perbedaan nyata pada minggu pertama perlakuan.
Jalur
pemberian yang ditempuh Dudley et al. (1985) untuk perlakuan kronis adalah secara penyuntikan subkutan sedangkan dalam percobaan ini adalah peroral, sehingga daya absorpsi melalui saluran pencernaan mempengaruhi.
Saperti mana yang
diketahui menurut Friberg et al. (1979), hanya 5 sampai 6 persen yang diserap. Penghambatan laju pertumbuhan berat badan tidak lain merupakan gambaran adanya gangguan dalam fungsi fisiologis tubuh tikus tersebut.
lni bertitik mula dari pengaruh en-
simatik saperti yang banyak dibicarakan oleh Pool (1981) berlanjut ke tingkat selluler dan organ fungsionaris tubuh saperti ginjal, hati dan lain-lain.
Terutama pada ginjal
menurut Psicator (1966) dalam capius Peereboom et al. akan terjadi aminoaciduria, calciuria.
gl~~asuria,
(198~)
phosphaturia,dan
Dengan demikian unsur kalsium dan phosphor
yang biasanya disimpan dalam" tulang akan terus mengalir
3b
keluar •. Mengenai absorpsi makanan tidak banyak dipengaruhi karena kelihatannya nafsu
m~kan
dari tikus tetap baik.
Memang terlihat adanya diarre intermitten tetapi hanya jelas pada minggu pertama dan tidak terlalu parah.
Walau
bagaimana pun gabungan semua kelainan-kelainan ini lah yang menghambat pertumbuhan berat badan tikus. Demikian pula dari hasil pemeriksaan darah dalam percobaan ini, perbedaan yang nyata adalah pada tikus yang diberi kadmium dOsis kronis.
Penurunan jumlah eritrosit dan
hemoglobin mendukung teori atau penemuan Berlin et al. (1961).
TUrunnya jumlah eritrosit dan hemoglobin antara
lain disebabkan pemendekan umur eritrosit (Berlin dan Friberg, 1960) dan gangguan sintesis hemoglobin (Minden et aI., 1959).
Perlu diingat bahwa menurut Webb. (1975) dalam
Brown (1977), kadmium dalam plasma dan eritrosit berikatan dengan protein berbobot molekul ting&i antara lain hemoglobin, sehinggp pengikatan zat besi akan terganggu dan ini mengakibatkan anemia. Untuk yang diberi kadmium dosis akut secara intravena, tikus mati sebelum memperlihatkan perubahan-perubahan yang nyata dalam pemeriksaan darah.
Pengaruh kadmiurn pada sis-
kardio-vaskular, yakni vaso-dillatasi dan peningkatan denyut dan ampli tud jantung (Ni tisewoj 0 et al., 1978) serta pengaruh kadmium pada susunan syaraf pusat ditambah inflamasi dan pendarahan di hati dan ginjal (Copius Peereboorn et al., 1981) rnerupakan penyebab kernatian yang cepat.
37 Keracunan arsen dam logam berat plumbum dan raksa antara lain ditandai dengan leukositosis atau neutrofilia (Sukotjo, 19'(7), sehingga dalam hal ini kadmium diperkirakan menyebabkan hal yang sama saperti terlihat dalam hasil percobaan. Hati tikus yang diberi dosis akut intravena yakni 5.0 mg/kg saperti yang ,terlihat pada gambar 7, memperlihatkan pendarahan dan pembendungan hati, juga pembengkakan hepatosit.
Sinusoid dan vena sentralis terlihat penuh berisi da-
rah.
Dudley et al. (1982) menemukan perubahan morfologi
hati 1 jam sesudah pemberian kadmium dan lebih lama menemukan adanya nekrosis.
Namum dalam percobaan ini belum
jelas adanya perubahan.morfologi, yang jelas selain pendarahan dan pembendungan serta pembengkakan hepatosit.
Ke-
lainan yang ditemukan tadi mungkin merupakan tahap kelainan paling dini keracunan akut hati oleh kadmium sebelum nekrosis sel-sel parenkhmatssa hati.
Kotsonis dan Klaassen
(1977); Frazier dan Puglese (1978); Cain dan Skilleter (19 (1980) melaporkan, kerusakan hati yang disebabkan oleh kadmium adalah karena effek sitotoksik kadmium yang bertindak sebagai hepatotoksin.
Inhibisi phosphorilasi oksidatif
dalam mitokondria hati oleh kadmium dosis besar atau letal berkorelasi langsung dengan kematian pada tikus (Bartik dan Piskac,
19~1).
Pada yang diberi kadmium dosis kronis ditemukan di sekitar segitiga Kiernan dan vena sentralis fibrosis tahap awal dan sel sekitar mulai nekrosis serta adanya pembeng-
38 kakan hepatosit.
Dibandingkan hasil penemuan Dudley et al.
(1985), pada minggu ke 4 perlakuan baru menemukan pembeng..., kakan sel parenkhimatosa hati dan sitoplasmik eosinofilia. Kawai et al. (1976) dalam Dudley et al.
(19~5)
menemukan
perubahan morfologi hati baru terjadi pada minggu ke 8 perlakuan.
Fibrosis dalam percobaan Dudley et al. (1985) baru
ditemukan sesudah minggu ke 12.
Cepat tidaknya ditemukan
lesio tergantung sensitivitas serta daya tahan organ tersebut.
Pada hati saperti mana yang diketahui, metallothio-
nein (MT) bertindak mengurangi effek sitotoksik kadmium dengan cara mengikat kadmium (Dudley et al., 1985).
Ku-
rang atau 1ambatnya sintesis meta11othionein menyebabakan cepat terjadi kerusakan.
Sintesis mentallothionein sebenar-
nya dimulai jika ada pretreatment dengan kadmium atau seng. atau beberapa logam berat lainnya.
Jika pemberian kadmium
pada hari permulaan perlakuan dianggap sebagai pretreatment maka menjelang akhir per1akuan kadar metallothionein sudah tinggi.
Dengan demikian dapat menjelaskan kelainan morfo-
logi hati yang ditemukan adanya fibrosis namun tidak diffus melainkan masih banyak bagian yang normal. Demikian juga pada keracunan akut, sifat sitotoksik kadmium menyebabkan degenerasi vakular yang hebat pada epitel tubular (Wang dan Foulkes,
19~4).
Effek sitotoksik kad-
mium bukan tidak mungkin merusak endo-cel dan mempertinggi permeabilitas sehingga ada kebocoran dan terjadilah
39 pendarahan.
~uga
karena kadmium menyebabkan vaso-dillatasi
maka terlihat adanya pembendungan.
Gambaran slide dapat di
lihat pada gambar 10. Pada ginjal tikus yang diberi kadmium dosis kronis, ditemukan fokal regenerasi tubuli proksimalis.
Dibanding-
kan dengan hasil penemuan Dudley et al. (1985) dimana lesio demikian ditemukan pada minggu ke 10 perlakuan, maka dalam percobaan ini kelihacannya lebih awal yakni 4 minggu perlakuan.
Menurut Webb and Etienne (1977) dalam Copius
Peereboom et al. (1981), kompleks kadmium-metallothionein (CdMT) mempunyai toksisitas 5 sampai 8 kali CdCI Z sendiri. Hal demikian terutama terjadi apabila sudah berada dalam ginjal. Selain kadmium, kadmium-metallothionein yang dihasil.kan dari hati juga diakumulasi .di ginjal.
Di ginjal
dikatabolis oleh ensim proteolitik sehingga terpecah jadi komponen masing-masing.
CdM~ men~
Kadmium yang kini bebas, rupa-
nya diikat kembali oleh MT yang sUdah diserap sehingga katabolis kembali.
di~
Demikian hal ini berulang-ulang hingga
menyebabkan kelelahan sel-sel tubuli dan terjadilah degenerasi dan nekrosa (Squibb dan Cousin, 1974 da1am Copius Peereboom et al., 1981).
Proses fisiologis ginjal sudah tidak
dapat dipertahankan lagi hingga terjadi proteinuria, glukosuria, calciuria.dan berbagai tanda kelainan atau kerusakan ginjal lainnya.
KKMUNGKINAN TERAPI
Melihat beberapa kelainan-kelainan yang disebabkan oleh keracunan kadmium, banyak peneliti-peneliti menyarankan, berbagai cara pengobatan keracunan kadmium yang sudah barang tentu sebelumnya dibuktikan melalui percobaan.
Se-
cal'a umum cara pengobatan terbagi dalam dua bagian. 1.
Terapi Simptomatis Parizek dan Zahor (1956) dalam Clarke dan Clarke (1967) menemukan simptom keracunan kadmium ada persamaan dengan simptom deffisiensi seng.
Kadmium merupa',..
kan antagonis seng, sehingga dengan menambahkan seng dalam makanan dapat memperbaiki kondisi hewan yang ke,racunan (Bartik dan Piskac, 1981). Keracunan kronis kadmium menyebabkan anemia sehingga terapi dengan pemberian zat besi sangat membantu (Berlin et al., 1961 dalam Clarke dan Clarke, 1967). 2.
Terapi Kausalis Terapi kausalis dalam keracunan kadmium adalah dengan penggunaan antidot. Kocher, Ey101 dan Sykom (1958) dalam Clarke dan Clarke (1967) menyarankan penggunaan garam ka1sium dinatrium dari asam 1,2-diaminocyclohexantetraacetic (Complexon IV) dimana dikatakan mempercepat pengeluaran kadmium sehingga keracunan dengan logam tersebut dapat dikurangi.
41 Keracunan akut kadmium pada manusia dan hewan secepatnya diperlukan pencucian 1ambung kemudian disusul pemberian obat atau zat 'chelatogenetic'.
Antara lain
abat atau zat 'chelatogenetic' yang palin baikadalah asam diethy1entriaminepentaacetic (DTPA) dan tetraethy1entriaminehexanacetic (TTHA) (Bartic dan Piskac, 1981); Ogawa, 1978 da1am Aphosian, 1983).
Bagaimanapun lite-
ratur banyak yang mengingatkan supaya jangan dulu menggunakan senyawa mengandung sulfur karena dapat menambah penimbunan kadmium dalam ginjal yang bersifat nefrotoksik. Se1ain itu Ogawa (1978) pernah menggunakan zat asam meso-dimercaptosuccinic (DMSA) dan garam natrium dari asam 2,3 dimercapto-1-propanesu1fonic (DMPS) yaitu antidot yang relatif baru, namun hanya dapat mengurangi sedikit akumulasi kadmium tubuh. Dengan me1ihat bahwa kadmium da1am tubuh berikatan dengan meta11othionein (MT), Cherian (1980) da1am Aphosian, (1983) te1ah mencoba apakah obat atau zat 'che1atogenetic' dapat memobi1isasi kadmium yang berikatan dengan MT ke dalam empedu.
Dari beberapa zat yang di-
coba termasuk DMPS, hanya dimercaprol (British Anti Lewisite, BAL) yang effektif dengan cara ini pada tikus. DHPS merupakan analog dari BAL, namun hasi1 yang ber_ 1ainan ini mungkin dapat diterangkan karena kelarutan da1am 1emak yang berbeda.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan keterangan-keterangan yang mendetail tentang toksisitas kadmium bermula dari kehadirannya dalam lingkungan, daya serap cubuh, pengaruhnya pada organ-organ tubuh dan hasil percobaan dengan tikus putih maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut; 1.
Kadmium merupakan unsur hasil bumi, tergolong logam berat yang belum diketehui gunanya untuk organisme hidup, malah beberapa penulis menganggppnya sebagai unsur nonessensial bagi organisme hidup dan mengganggu kesehatan.
2.
Pencemaran lingkungan oleh kadmium selain memang terdapat di bumi akan terus bertambah karena pencemaran dari industri dan pembakaran.
3.
Kadmium oleh hewan diserap melalui saluran pencernaan. (makanan) dan saluran pernafasalli (udara).
4.
Kadmium dalam tubuh hewan terikat pada protein berbobot molekul tinggi, kemudian sesudah itu berikatan dengan metallothionein sebagai CdMT.
5.
Kadmium menyebabkan anemia karena mengganggu pengikatan zat besi, memperpend.ek umur eritrosit dan mengganggu sentesis hemoglobin.
6.
fada organ hati, kadmium bersifat hepatotoksik dan sitotoksik sehingga menyebabkan kerusakan parenkhim hati, berlanjut sampai cirrhosis dan berakhir dengan kegagalan fungsi hati.
43
7.
Demikian juga pada organ ginjal baik kadmium bebas maupun CdMT sangat nefrotoksik sehingga menyebabkan nekrosa-nekrosa parenkhimatosa dan berakhir dengan kegagalan fungsi ginjal.
8.
Pemberian kadmium mempengaruhi pertumbuhan berat badan hewan.
9.
Pengobatan untuk keracunan kadmium sangat sukar karena belum ada obat atau antidot yang mampu mengeluarkan semua kadmium dari tubuh.
10. Sangatlah disarankan jika percobaan seperti ini dapat dilanjutkan untuk melihat pengaruhnya, apalagi jika dapat dilakukan secara lebih mendalam.
DAFTAR PUS TAKA
Aphosian, H.V. 1983. DMSA and DMPS - Water Soluble Antidotes for Heavy Metal Poisoning. Ann. Rev. Pharm. Toxicol. 23 : 193 - 215 Baranski, B., T. Wronska - Nofer, M. Trizcinka - Ochocka and K. Sitarek. 1983. Effect of Cadmium on Arterial Blood Pressure and Lipid Metabolisme in Rats. Toxicol. Let. 18: 245 - 250 Bartik, M. and Alois Piskac. 1981. Veterinary Toxicology. Elsevier Scientific Publishing Co. New York. Chapatwala, K.D., M. Hobson, D. Desaiah and B. Rajanna. 1982. Effect of Cadmium on Hepatic and Renal Gluconeogenic Enzymes in Female Rats. Toxicol. Let. 12: 27 - 34 Cherian, M.G. and M. Nordberg. 1983. Cellular Adaptation in Metal Toxicology and Metallothionein. Toxicol. 28 : 27 - 34 Clarke, M.G. and M. Clarke. 1967. Garner's Veterinary Toxicology. 3rd ed. Bailliere and Cassell London. Colby, H.D., J.S. Zulkosni, P.B. Johnson, M.R. Pope and P.R. Miles. 1984. Sites of Action of Cadmium in vitro on Hepatic, Adrenal and Pulmonary Microsomal Monooxygenases in Guinea Pigs. Toxicol. App. Pharm. 73 : 110 - 118 Copius Peereboom, J.W. and J.H.J. Copius Peereboom Stegeman. 1981. Exposure and Health Effects of Cadmium. Part 2. Toxic Effect of Cadmium to Animals and Man. Toxicol. Environ. Chem. Rev. 8: 9 - 38 De Voogt, P., B:. Van Hattum, J.F. Feenstra and J.W. Copius Peereboom. 1980. Exposure and Health Effects of Cadmium. Toxicol. Environ. Chem. Rev. 3: 89 : 109 Dudley, R.E., D.J. Svoboda and C.D. Klaassen. 1982. Acute Exposure to Cadmium Causes Severe Liver Injury in Rats. TOxicol. App. Pharm. 65: 302 - 313 Dudley, R.E., L.M. Gammal and C.D. Klaassen. 1985. Cadmium - Induced HepatiC and Renal Injury in Chronically Exposed Rats: Likely Role of Hepatic Cadmium Metal~othionein in Nephrotoxicity. Toxicol. App. Pharm. 77: 414 - 426
45 Goering, P.L. and C.D. Klaassen. 1984. Zinc - Induced Tolerance to Cad~ium Hepatotoxicity. Toxicol. App. Pharm. 74: 299 - 307 Goering, P.L. and C.D. Klaassen. 1984. Resistance to Cadmium - Induced Hepatotoxicity in Immature Rats. Tbxicol. App. Pharm. 74: 321 - 329 Jones, L.M., Nicholas ~ Booth and Leslie E. Mc Donald. 1981. Veterinary Pharmacology and Therapeutics. 4th ed. Oxford and IBH Publishing Co. New Delhi. Katoh, H., N. Hitzutani, H. Keino and S. Kashiwamata. 1984. A low - Holecular - Weight Cadmium - Binding Substance in Human and Rat Livers and Human Blood. Toxicol. App. Pharm. 73: 97 - 104 Merian, E. 1984. Introduction on Environmental Chemistry and Global Cycles of Chromium, Nikel, Cobalt, Beryllium, Arsenic, Cadmium and Selenium, and Thier Derivatives. Toxicol. Environ. Chem. Rev. 8: 9 - 38 Morselt, A.F.W., J.K.J. Copius Peereboom - Stegeman, E.J. Jongstra - Spaapen and J. James. 1983. Investigation of the Hechanisme of Cadmium ToxiCity at Celluler Level. Ach. Toxicol. 52: 91 - 108 Nasoetion, A.a. dan Barizi. 1980. Hetode Statistika. ed. ke4. PT. Gramedia Jakarta. Nitisewojo, P., D. Sastradipradja, H. Permadi and Ishak T. Kechik. 1978. Mercury and Other Heavy Metal Toxicity and Mitochondrial Dysfunction. Sa ins Malaysiana. 7 (2) : 147 - 163 Oehme, F.Vl. 1979. Toxicity of Heavy Metals in the Environment Part 2. Marcel Dekker Inc. New York. Pool, M.L. 1981. Exposure and Health Effects of Cadmium on Enzymes Activities. Toxicol. Environ. Chem. Rev. 4 : 179 - 203 steel, R.G.D. and James H. Torrie. 1980. Principles and Procedures of Statistics. 2nd ed. Mc Graw-Hill Kogakusha, Ltd. Tokyo. Sudjana.
1982.
Metoda Statistika.
Tarsito Bandung.
Sukotjo, W. ·1977. Penuntun. Prakt:i.kum Laboratorium IHinik. Faku1tas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
46 Sullivan, M.F., J.T. Hardy, B.M. Miller, R.L. Buschbom and T.C. Siewicki. 1984. Absorbtion and Distribution of Cadmium in Mice Fed Diets Containing either Inorganic or Oyster - Incorporated Cadmium. Toxicol. App. Pharm. 72: 210 - 217 Wang, X.P. and E.C. Foulkes. 1984. Spesificity of Acute Effects of Cd on Renal Function. Toxicol. 30: 243 - 247 West, G.P. 1979. Black's Veterinary Dictionary. 13th ed. The English Language Book Society and Adams and Charles Blacks London.
LAM
P
I
R.
A
N
LAMPIRAN 1 DATA BERAT BADAN TIKUS PERCOBAAN Berat Badan (gram) 0
5
10
15
20
25
30
157.30 220.70 183.00 207.00
158.50 217.00 186.40 214.50
160.70 211.20 191.50 217.30
164.50 212.70 192.00 216.00
160.50 212.50 189.00 214.00
163.50 219.90 186.00 217.00
165.00 221.00 188.00 220.00
SD
192.00000 27.89134
194.10000 27.49073
195.75000 25.48429
196.30000 23.71202
194.00000 25.09648
196.60000 26.87638
198.62500 27.02275
C1 C2 C3 Cll
178.50 219.00 179.00 206.50
185.50 231.00 187.00 219.50
196.00 243.00 196.00 240.80
202.00 252.80 202.30 244.50
200.50 253.50 200.50 248.50
203.00 255.10 205.40 250.00
206.00 256.00 209.00 252.00
195.75000 20.28341
205.75000 23.00906
218.95000 26.51559
225.40000 27.06006
225.62500 29.37225
228.50000 28.13906
230.75000 26.92428
B1 B2 B3 B4 X
X
SD
B - Tikus yang diberi kadmium dosis kronis (cekokan 3.0 mg CdC1 /Kg) 2 C - Tikus Kontrol
+(p
LAMPIRAN 2 HASIL PEMERIKSAAN DARAH TIKUS PEHCOBAAN TikuB
Hemoglobin Hematokrit Eritrgsit Leukosit Eosinofil Basofil Neutrofil Limfosit Monosit (mg/dl) (%) (10x10 mm) (%) (%) (%) (%) (%)
A1 A2 A3 A4 A5
17.00 9.80 12.70 15.00 15.60
52.75 30.50 39.50 46.75 48.50
8.94 5.17 6.69 7.92 8.22
1000 2850 3150 1000 1500
1.00 4.50 5.00 0.00 1.00
0.00 1.00 9.00 0.00 0.00
30.50 44.00 36.00 10.00 42.00
65.50 50.00 47. 00 90.00 56.00
3.00 0.50 3.00 0.00 0.00
X
SD
11f.02 2.82
43.60 8.75
7.39 1.48
1900 1030.17
2.30 2.28
2.00 3.94
32.50 13.65
61.70 17.33
1.30 1.57
B1 B2 B3 B4
14.00 13.20 14.90 13.80
43.25 40.75 46.25 42.80
7.33 6.91 7.84 7.25
1500 1200 1200 1900
3.00 5.00 1.00 2.50
2.00 7.00 3.50 5.00
28.00 45.00 20.00 25.00
67.00 43.00 75.50 67.50
0.00 0.00 0.00 0.00
X
SD
13.98 0.70
43.26 .2.27
7.33 0.38
1450 331.66
2.90 1.65
4.40 2.1 1f
29.50 10.85 '
63.30 14.05
0.00 0.00
C1 C2 C3 c4
15.60 15.80 15.40 15.10
48.50 49.00 47.75 46.75
8.22 8.31 8.09 7.92
1000 1300 750 1250
2.00 1.50 2.00 2.50
1.00 G.OO 0.00 0.50
4.00 3.00 7.50
88.00 93.50 93.00 87.00
5.00 2.00 2.00 2.50
X
15.48 0.30
48.00 0.98
8.14 0.17
1075 253.31
2.00 0.41
0.40 0.48
4.40 2.14
90.40 . 3.35
2.90 1.44
SD
. }.OO
A - Tikus yang diberi kadmium doais akut (suntikan IV 8.8 mg CdCl~/kg) B - TikuB yang diberi kadmium dosis kronia (cekokan 3.0 mg CdCl / g) 2 C·- Tikua Kontrol
+\()
50 Lampiran 3
1.
Menghitung Rata-Rata
x= 2.
Beberapa Rumus Perhitungan dan Pengujian Statistik yang digunakan
!X.
~
n
Menaksir Simnangan Baku l:(~ 82 = n
3.
n
X)2
-
1
=
(X1 - -)2 X + (X2 - X)2 + ••••• + n - 1
Menguji Kesamaan Dua Rata-Rat-a
Uji Dua Pihak
Xl - X2 t = s 1n + 1 n l 2
s2
=
2 + (n - 1) 2 (n 1 - 1) sl s2 2 n + n2 - 2
t hit.
> t tabel
t hit.
~
•........
~
Nyata
t tabel •••.... ..... Tidak Nyata
C'
X)2
51 Pendugaan Geometrik Rata-Rata dari Pertumbuhan Eerat Badan Tikus yang Diberi Kadmium Dosis Kronis.
Lampiran 4
Waktu 2 1 5 3 4 (X) Berat Badan 192.000 194.000 195.750 196.300 194.000 (y)
6
7
196.600 198.625 Rumus
Y
= aXb
log Y X
= log10
X,
••••••••••••••••••••• (1)
= log Y
a
+
= log10
b log X ••••• (2) Y
LX = !log Xi = 3.702430536
!x2 = tlog
Xi .log Xi !XY = rlog Xi ·log Yi
= 2.489009116
= 8.488583134
= 16.03536799 Yi .log Yi = 36.7334278
!Y = !log Yi
!YE = ~log N =
log a
7 Hog Xi
=
- b
---=- = 2.283613 N
a = 192.1380165 N(Ilog
= 0.0135249 X2 - lX.tx I_ _ _-=Nc:..- =
N - 1
0.297412
52
Sy
=
y2 _ LY.'iY I -_ _....:N::...-
= 0.004801
N - 1
p _ N(!XY -
!X.~Y)
- N(5X2 - IX.£)()
r
= ~x • J3 = 0.837834 y
Persamaan Regresi linear: 192.1380165 (X)0.0135 249 Jum1ah kwadrat X
= L(X. '- X) = 0.05307246 ~
Jum1ah kwadrat Y
4 = .rCYi. - y) = 1.38299 x 1a-
Jum1ah kwadrat XY
-- 2Jv '""i - X)(Yi. - y)
=
0.007178
53 Pendugaan Geometrik Rata-Rata dari Pertumbuhan Berat Badan Tikus Kontro1.
Lampiran 5
Waktu
1
(X)
2
3
4
5
Berat Badan 195.750 205.750 218.950 225.400 225.630 (y)
6
7
228.500 230.750 b
Rumus
Y = aX
•..•...•.•••...•.•... (1)
log Y = log a + b log X ••••• (2)
= loglO
X
X,
L
= log10
Y
Ix = nog Xi = 3.702430536 ZX2 = 1:1og X~.• 1og X.~ = 2.489009116 ZXY = ~og ~.log Yi = 8.707236165
z.:L = 2
~L
N
= 16.37375561 Yi .1og Yi = 38.3042591
nog Yi
= ~log =7
log a a
=
5:1og Y1
= 2.292415883
N
= 196.072137
b =
N(nog Xi .1og Yi ) - (~log Xi) (nag Yi ) N( log2 Xi) - ( log Xi)2
= 0.0882783 .
- z'X.E<
Sx =
N N - 1
= 0.297412
54
n2 -
:IX.IX
S =
N
Y
P _ N(!XY r
= 0.0266998
N - 1
-
!X.~Y)
- N(a2 --
l"x.DO
EX = S .)3 = 0.983343 Y
Persamaan Regresi linear:
Y = 196.072137 (X)
X)
Jumlah kwadrat X
= ~(Xi-
Jumlah kwadrat 1
= i(Yi - Y) = 0.00427728
= 0.530724562
0.0882783
LAMPIRAN 8 Uji Covariance Pertumbuhan Berat Badan Tikue yang diberi Kadmium Dosis Kronis dan Tikus Kontrol Pllrlakuan
db
JKX
JKI
JKXY
Residual SS
db
Kontrol
6
0.530724562
0.00427728
0.04685148
5
1.413094 x 10- 4
Kronia
6
0.530724562
0.00013299
0.007178
5
3.5908222 x 10- 5
0
1.77217622 x 10- 4
Siaa dari maBingmasing regreei Total (gabungan)
(
12
1.061449124
0.00441027
0.0540291.8
1
Perbedaan untuk homogenitae regreai
B - A = 0.00148286 B ~ A .. 0.00148286 A 5 10 .. 1.77217622 x 10-
F, hit = 0.00148286 1.77217622 x 10-5 " 83.6745 F tabel 0.05 .. 4.96
0.01 = 3.29
10
~JK
(A)
siBa)
0.001660081938
(B)
0.00148286 \J1 "'-l
F hitung
>F
tabel
---------~
Berbeda Nyata.
