Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1998
PENGARUH VITAMIN A TERHADAP TERBENTUKNYA RESIDU INSEKTISIDA ENDOSULFAN PADA TELUR AYAM INDRANINGSIH
Balai Penelitian Vetriner Jalan R.E. Martadmata 30, P.O. Box 151, Bogor 16114
ABSTRAK Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh pestisida golongan organoklorin sifatnya persisten di alam, salah satu akibatnya dapat menyebabkan gangguan reproduksi pada bangsa burung yang hidup di lingkungan tersebut. Upaya untuk mengurangi terbentukltya residu endosulfan pada telur ayam telah dilakukan . Pada penelitian ini digunakan vitamin A, untuk dilihat sejauh mana dapat menunmkan terbenttilcnya residu pada telur ayam. Dalam penelitian ini digunakan 15 ekor ayam petelur (galur Rhode Island Red) yang telah berproduksi dibagi dalani 3 grup. Grup I diberikan dosis harian endosulfan (1 mg/kg bobot bahan) selama 15 hari dengan cara dicekok . Grup II diberi endosulfan dengan dosis dan cara yang sama ditambah vitamin A 12.000 IU setiap hari sampai 28 hari setelah pemberian endosulfan . Grup III sebagai hewan kontrol hanya mendapatkan cekokan air . Makanan clan minuman diberikan ad libitunt . Sampel benipa telur diambil pada hari ke-1, 3, 6, 10, 15, 21, dan 28 sesudah pemberian endosulfan. Sampel diekstrasi dengan pelarut organik dan residunya didekteksi dengan kromatografi gas . Hasil yang didapat menunjukkan bahwa Grup II yang mendapat vitamin A, kadar residu endosulfan lebili rendah dibandingkan dengan Grup I. Residu endosulfan clan metabolitnya menurun pada hari ke-28 sudah tidak terdeteksi lagi pada Grup I, sedangkan pada Grup II residu sudah tidak terdeteksi pada hari ke-21 . Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa vitamin A mempercepat perubalian endosulfan menjadi metabolitnya dan mempercepat eliminasinya sehingga dapat ntengurangi timbulnya residu pada telur. Kata kunci : Vitamin A, residu endosulfan, telur ayam
PENDAHULUAN Pestisida adalah bahan yang digunakan untttk mengendalikan populasi jasad yang dianggap sebagai hama yang secara langsung maupun secara tidak langsung menlgikan kepentingan manusia. Berdasarkan kegunaannya pestisida dibedakan atas insektisida, nentatosida, akarisida, herbisida, fungisida, ovisida, larvasida, rodentisida, algasida dan moluscisida . Menunit struktur atau golongan zat kimianya pestisida dibagi Inenjadi pestisida alamiali clan pestisida sintetik . Berdasarkan rutnus bangunnya insektisida dibagi nienjadi tiga kelompok besar yaitu insektisida organoklorin, organofosfat clan karbamat. Sedangkan sebagai racun insektisida dapat dibedakan antara lain : Racun sistemik, artinya racun dapat diserap melalui sistem organisme Inisalnya melalui pencernaan yang kemudian diserap ke dalam jaringan sampai ke organ dan nienganggu fungsi organ tersebut ; Racun kontak, racun ini langsung diserap melalui kulit pada saat penggunaan insektisida atau dapat pula serangga target terkena sisa insektisida atau residu beberapa waktu setelah penyeniprotan (TARuMINGKENG, 1992) . Pestisida dapat kontak dengan hewan secara langsung dari lingkungan atau melalui penyerapan. Hewan dapat dapat menyerap pestisida dapat terserap melalui saluran pencernaan bersama palcan clan minuman, melalui penyerapan pada perkutan, penghirupan melalui udara (per inhalasi).
1055
Seminar Nosional Peternakan dan Veteriner 1998
Insektisida yang masuk ke dalam tubuh merupakan zat-zat asing yang lazim diseb xenobiotik . Hewan yang terkena berupaya menghilangkan akibat yang ditimbulkan, tubt memodifikasi zat-zat xenobiotik dengan proses detoksifikasi menjadi zat yang kurang beracun at, tidak beracun sama sekah, yang kemudian dikeluarkan melalui urin clan feses. Proses detoksifika zat xenobiotik ada dua tahap yaitu primer (non sintesis) dan sekunder (sintesis) . Penibalian z racun dapat berlangsung dengan reaksi oksidasi, reduksi, hidrolisis clan sintesis . Detoksifika tahap primer (non sintesis) adalah melalui proses oksidasi, hidrolisis clan kegiatan enzimatik yai menghasilkan produk yang bersifat polar . Sedangkan detoksifikasi tahap sekunder (sintesis) adal, dengan reaksi konjugasi yang menghasilkan konjugat-konjugat sebagai produk sintesis . Pa( proses metabolisme non sintesis terdapat tiga tipe enzim yang berperan sebagai biokalisator, anta lain Enzim hidrolase (karboksilesterase, amidase, fosfatase, dan esterase tipe A), Enzim glutatio: s-tranferase yang kegiatannya tergantung pada glutation dalam bentuk tereduksi, clan Enzi oksidase mikrosoma yang ditandai oleh adanya keperluan akan NADPH mikrosoma dan oksigen vitro untuk degradasi substrat (TARumINGKENG, 1992) . Endosulfan merupakan salah satu insektisida golongan organoflorin siklodiena yang sud, mulai terbatas penggunaannya. Nilai ambang batas residu endosulfan pada tanaman berkis antara 2-3 mg/kg, sedangkan pada produk hewani adalah 0,2 mg/kg bobot badan (DEPARTEMI PERTANIAN, 1995). Thiodan (endosulfan teknis) merupakan kristal coklat yang 90-95% dari kandungann, terdiri dari a-endosulfan dan P-endosulfan dengan perbandingan 7:3. Kedua isomir ini persisti untuk didegradasi tetapi senyawa metabolitnya mudah untuk dihancurkan . Waktu panih dalam kira-kira 4 hari, tetapi kondisi pH yang rendah akan memperpanjang waktu paruhnya. Dalam endosulfan dapat didegradasi menjadi endosulfan alkohol . Di dalam tanah isomir a lebili cep hilang dibandingkan dengan isomir (1 dan membentuk hasil degradasi berupa senyawa endosulfi sulfat (WHO, 1992). Endosulfan dapat mengalami dua proses degradasi melalui proses oksidasi menghasilkan senyav metabolit produk oksidasinya dan metabolit yang lain, dan hidrolisis menghasilkan metabol metabolit yang hidrofilik clan sebagian terjadi proses konjugasi dari produk hidrofiliknya . Pai tahap ini endosulfan lakton dan endosulfandiol akan diekskresikan keluar tubuh (GoEBEL el a 1982) . Tanda-tanda hewan keracunan endosulfan dalam konsentrasi akut antara lain hiper aktif d kejang otot sampai akhirnya mati. Pemberian secara oral pada tikus memberikan nilai LD berkisar antara 30-79 mg/kg bobot badan sedangkan pada itik adalah 76 mg/kg bobot badan (WH 1992). SUNDARI (1992) telah mengadakan penelitian terhadap pencemaran yang terjadi di perair, Bogor. Hasil penelitiannya memberikan informasi bahwa beberapa perairan di Bogor tenitat yang berasal dari limbah perkebunan telah tercemar oleh berbagai insektisida, salah satunya adal endosulfan. Begitu pula penelitian yang dilakukan oleh TARMIDI (1996) dari sampel daging ya diambil dari rumah potong hewan ternyata beberapa di antaranya mengandung residu pestisida d salah satunya adalah endosulfan. Di saping itu, pernah dilaporkan bahwa residu bebera insektisida terdeteksi pada telur bunmg liar (INDRANINGSIH et al. 1988) . Berkaitan dengan sifat insektisida yang larut pada lemak keadaan tertentu dengan terikatil residu dalam lemak, residu akan terbawa ke depot penyimpanan lemak dan tidak tertut kemungkinan akan tersimpan dalam telur . Vitamin A dalam makanan tenitama berbentuk 105 6
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1998
karoten dan retinol . Penyerapannya menlbutullkan penlbebasan endogen protein dan adanya leniak makanan serta asam empedu . Dalam usus p-karoten dipecah menjadi dua unit retinol yang kemudian oleh kilomikron diangkut ke hati dan organ lain nlelalui saluran limpa dan darall (LINDER, 1992). Ppenelitian pada tikus yang diberi polibromida bifenil (PBB) dengan ransum defisiensi vitamin A menunjukan adanya penurunan jumlall simpanan vitamin A dalam hati yang sangat besar dan vitamin A yang tersimpan berubah bentuk (DARJONO, 1983) . Pemberian vitamin A yang melebihi kebutuhan normal pada keadaan hewan terkena racun insektisida DDT secara kronik dapat mengurangi kerusakan organ tertentu (hati dan saluran empedu) dan mengurangi residu metabolit DDT dalam hati (INDRANINGSIH, 1985). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keberadaan residu endosulfan dalam telur ayam dan mengetahui pengaruh pemberian tambahan vitamin A terhadap terbentuknya residu dalam telur ayam. BAHAN DAN METODE Penelitian ini dimulai dengan pemberian thiodan dan vitamin A secara oral kepada ayam petelur. Lima belas ekor ayam petelur (galur Rhode Island Red) yang telah berproduksi, dibagi ke dalam tiga grup masing-masing 5 ekor, Grup I : dicekok endosulfan dengan dosis 1 mg/kg bobot badan setiap hari selama 15 hari, Grup II : dicekok endosulfan dengan dosis dan cara yang sanla dan vitamin A 12.000 IU setiap hari sampai 28 hari setelah dosis endosulfan, Gntp III : adalall hewan kontrol hanya mendapat cekokan air saja . Pakanan dan minuman diberikan ad libitum. Penganlbilan sampel telur ayam dilakukan pada hari ke-1, 3, 6, 10, 15, 21, dan 28 setelah pemberian endosulfan. Analisis residu endosulfan pada telur dilakukan dengan tiga tahap yaitu proses ekstraksi, clean up dan kromatografi gas . Prosedur analisis ini diambil dari Journal of AOAC (1984) . Ekstraksi Sampel telur tanpa kulit ditimbang . Kemudian dikocok hingga homogen dan ditanlballkan aseton sebanyak 100 ml . Campuran dikocok kembali dan dibearkan selama satu malanl . Campuran kemudian disaring dan dipindahkan ke dalam corong pisah untuk siap diekstraksi . Larutan hasil penyaringan diekstrak mengunakan pelarut lleksana sebanyak 50 ml yang dilakukan dua kali. Hasil ekstraksi dicuci dengan 100 ml akuades dan dipisahkan . Sisa akuades yang nulngkin masih ada ditarik kembali dengan mengunakan Na2SO4 anhidrat. Ekstrak lahl diuapkan dengan menggunakan rotavapor hingga volumenya sekitar 1 nil . Clean up Dalam memisahkan senyawa-senyawa lain yang tidak dikellendaki yang masih mungkin terbawa setelah proses ekstraksi dilakukan proses clean up dengan mengunakan kromatografl kolom. Florisil yang telah dipanaskan dimasukkan ke dalam kolom setinggi kira-kira 10 cm dan di atasnya juga ditambahkan Na2SO4 anhidrat. Florisil kemudian dibasahi dengan petrolitun eter dan dilanjutkan dengan sampel di clean up. Proses clean up dimulai dengan nlengalirkan sanlpel ke dalam kolom, selanjutnya satnpel dielusi dengan mengalirkan canlpuran dietileter dan petroliunl eter (15 :85) sebanyak 100 ml. Kemudian dilanjutkan dengan campuran dietileter dan petrolium eter (30 :70) sebanyk 100 ml . Lanitan yang mengalir ditanlpung dalanl florentin dan diuapkan dengan rotavapor hingga kering . 105 7
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1993
Kromatografi gas Sampel yang telah dikeringkan dilarutkan kembali dengan diinjeksikan ke kromatografi gas. Alat kromatografi gas dikondisikan 1,5%OV-17+1,95 %, OV-210 /Cromosorb WHP, 80-100 mesh; Gas injektor 250°C; Suhu detektor 300 °C; Suhu kolom 222 °C; Kecepatan aliran gas 30 ml/menit ; Sensitifitas 16x10 -" amp/mv.
5 ml heksana dan siap sebagai berikut: Isi kolom pembawa Nitrogen, Suhu kertas 0,5 mm/ment Laju
HASIL Hasil analisis sampel telur untuk residu alpha dan beta endosulfan dapat dilihat pada Tabel 1 dan dari Grup I masih dapat terdeteksi adanya parent compound (alpha da11 beta endosulfan) sedangkan dari Grup II sudah tidak terdeteksi lagi . Residu endosulfan tidak ditemukan adanya pada sampel telur dari hewan kontrol . Tabel 1.
Residu a dan (3 endosulfan pada telur dari ayam percobaan
Hari pengamatan 1
Residu endosulfan ( pb) a
Gntp I
(3
4,50
0,96
3
3,94
-
6
1,30
-
10
4,70
-
15
5,72
-
21
3,40
-
28
-
-
Gnip II a
Grup Keterangan : I : yang mendapat dosis harian endosulfan 1 mglkg bobot badan selama 15 hari Grup II dan mendapat tambahan vitamin A 12 .000 IU selama 28 hari setelah dosis endosulfan Grup III dan hewan kontrol
Analisis yang dilakukan pada telur yang berasal dari ayam diberi endosulfan sebanyak 1 mg/kg bobot badan/hari selama 15 hari berturut-tulut memberikan hasil adanya residu endosulfan . Hasil deteksi senyawa metabolit dari endosulfan dapat dilihat pada Tabel 2. Pada Gnip I tidak dideteksi adanya residu hidroksi endosulfanether sedangkan pada Grup II metabolit endosulfan yang terdeteksi ada 3 macam yaitu endosulfan ether, hidroksi endosulfan ether dan endosulfan lakton . Residu endosulfan total dalam telur ayam dapat dilihat pada Tabel 3 . Terdeteksinya residu endosulfan telah membuktikan bahwa pemberian thiodan sebanyak 1 mg/kg bobot badan pada ayam telah menyebabkan masuknya residu endosulfan ke dalam telur. Pada tiap selang waktu pengambilan diperoleh kadar total endosulfan yang berbeda dan cenderung nlenunm . Pada Gnip I residu endosulfan sudah tidak terdeteksi lagi pada hari ke-28 sedangkan dari Gnip 11 terjadi lebih cepat yaitu pada hari ke-21 . PEMBAHASAN Penunman kadar endosulfan di atas kenlungkinan karena telah terjadinya proses detoksifikasi dalam tubuh ayam. Proses detoksifikasi niengurangi kadar residu karena hasil detoksifikasi 105 8
Seminar Nasional Peternakan don Veteriner 1998
diekskresikan melalui feses dan urine . Menurut DGRGUGH et al . (1978) penelitian yang dilakukan terhadap tikus yang diberi endosulfan sebanyk 2 mglkg bobot badan, lima hari setelah pemberian 75% dari total dosis ditemukan dalam feses dan 13% dalam urin. Begitu juga pada pelllberian endosulfan sebanyk 5 mg/kg berat pakan. Setelah 14 hari pemberian 56% dari total residu dieliminasikan dalam feses dan 8% dalam urine . Tabel 2.
Residu metabolit endosulfan pada telur dari ayam percobaan
Hari Pengamatan
Residu metabolit endosulfan (ppb) Grup II
Grup I EE
EL
EE
HEE
EL
EE
6,7
14,46
8,74
0,02
-
10,86
-
13,28
4,06
-
-
6
9,19
-
12,13
4,14
-
-
10
3
-
4,24
3,02
-
-
-
5,48
0,72
-
-
1 3
HEE
Gnip III
15 21
HEE
El,
28 Keterangan EE HEE EL Grup I Gnrp IT Grup III
Tabel 3.
Endosulfan Ether Hidroksi Endosulfan Ether Endosulfan Lakton Yang mendapat dosis harian endosulfan 1 mg/kg bobot badan selama 15 hari dan mendapat tambahan vitamin A 12000 IU selama 28 hari setelah dosis endosulfan dan hewan kontrol
Total residu endosulfan dan metabolitnya pada telur dari ayam
Gntp
Keterangan
Total residu endosulfan (ppb) pada hari ke 6 10 15
1
3
12,16
14,80
10,49
7,7
5,72
3,4
21
23,22
17,34
16,27
7,26
6,2
-
28
Grup I : yang mendapat dosis harian endosulfan 1 mg/kg bobot badan selama 15 hari Grup IT : dan mendapat tambahan vitamin A 12 .000 ILl selama 28 hari setelah dosis endosullan Grup III : hewan kontrol
Selain itu proses pelurullan dari senyawa endosulfan itu juga memungkinkan terjadinya penurunan kadarnya. Residu insektisida dapat hilang atau tentrai dan prosesnya kadang-kadang berlangsung dengan konstan . Adanya degradasi enzimatik dapat meyebabkan terjadinya penguraian residu insektisida (TARUMINGKENG, 1992) . Hasil analisis residu endosulfan pada telur ayam yang berasal dari ayam yang diberi thiodan dan vitamin A dapat dilihat pada Tabel 1, 2 dan 3 . Analisis telur hari pertama setelah pemberian endosulfan, kadar total residu lebill banyak dibandingkan telur pada pengambilan hari lainnya . Selanjutnya pada hari ke-3 dan seterusnya terjadi penunlnan dengan tajam . Banyaknya metabolit endosulfan yang terdeteksi pada Gnlp 11 menunjukkan bahwa terjadi peningkatan detoksifikasi endosulfan sehingga banyak terurai menjadi metabolitnya . Hal ini disebabkan adanya tanlbalian vitamin A yang berf ingsi menstimulir metabolisme sehingga enzinl nikrosomal lebill aktif dan 1059
SeminarNasional Peternakan dan Peteriner 1998
mempercepat proses perubahan endosulfan menjadi metabolitnya yang tidak toksik dan mudah diekskresikan keluar tubuh dalam bentuk feces atau urin (DARJONO, 1983 dan TARUMINGKENG, 1992). Besamya konsentrasi endosulfan total yang dihasilkan pada Grup II disebabkan, olell banyaknya senyawa metabolit yang terbentuk . Sampel yang dianalisis dari hari ke-1 sampai hari ke-21 tidak menunjukkan adanya senyawa a-endosulfan ataupun beta-endosulfan . Hal ini kemungkinan disebabkan pada waktu tersebut semua endosulfan yang masuk dalarn tubuli mengalami proses detoksifikasi sehingga terbentuk senyawa metabolitnya . Penambahan vitamin A mempercepat terbentuknya senyawa metabolit sehingga sebagian terbawa ke dalam telur. Vitamin A adalah salah satu senyawa kimia yang dapat mengaktifkan degradasi xenobiotik sehingga dapat mengaktifkan detoksifikasi . Pada Grup I dari total residu endosulfan masih terdeteksi kadar ocendosulfan dan p-endosulfan yang terdeteksi sebesar 38,5%. Hal ini kemungkinan disebabkan karena tidak adanya vitamin A tambahan, yang mengaktifkan mikrosomal enzim dalam proses detoksifikasi (MENZER, 1971). KESIMPULAN DAN SARAN Pemberian vitamin A sebanyak 12.000 IU pada ayam yang diberi dosis harian endosulfan 1 mg/kb bobot badan selama 15 hari, hanya mampu menuninkan kadar oc-endosulfan dan senyawa metabolitnya serta mempercepat waktu hilangnya residu . Dengan demikian pernberian vitamin A telah dapat membantu mengaktifkan kerja enzim mikrosoma sehingga proses detoksifikasi dalam hati berlangsung lebih aktif Senyawa metabolit seperti endosulfan eter, ILidroksi endosulfan eter dan endosulfan laklon yang terbentuk dari hasil detoksifikasi, adalah senyawa-senyawa yang mempunyai nilai LD50 yang cukup besar sehingga tidak terinasuk senyawa toksik dari endosulfan . Konsentrasi total residu endosulfan dan metabolitnya yang terdeteksi, berkisar di bawah 0,023 mg/kg, masill di baivall nilai batas ambang yang diperbolelikan, jadi walaupun mengandung residu endosulfan telur masill antan untuk dikonsurnsi . DAFTAR PUSTAKA AOAC . 1984 .
Official Methods of Analysis Association of Ojjicial Analytical Chemist.
William, Association ofOfficia Analytical, Inc . Virginia, USA.
14
Ed. edited by S
Vitamin status, Polybriminated Biphenyl (PBB) toxicosis, and conunon bile duct hvperplacia in rats. Toxicology and Applied Pharmacology 71 :184 .
DARJONO. 1983 .
DOROUGH, H.W ., K . HUTHMAN, T.C . MARSHALL, DEPARTEMEN PERTANIAN. 1995 .
and
H.E . BRYANT . 1978 .
Pest biocheni. Plivsiol . 8:241 .
Pestisida tuttuk Pertanlan. Subdirektorat Pestisida Direktorat Perlindungan
Tanaman Pangan, Pasar Minggu, Jakarta.
GOEBEL, H., S. GORBACH, W. KNAUF, R.H . RIMPAU, and H. HUTTENBACH 1982 . GUNTER and J.A. GUNTER, Springer-Verlag, New York. INDRANINGSIH . 1985 .
Yogyakarta .
Penganrh Vitamin A dan DDT pada Ayam Jantan. Thesis Universitas Gadjah Mada,
R. MARYAM, R. RANDY, and R .B. eggs. Penyakit Hewan XX 36 : 98-100 .
INDRANINGSIH,
1060
Residue Review . Ed. F .A.
MARSHALL . 1988.
Organochlorine 1)esticide residue in bird
SeminarNasional Peternakan dan Veteriner 1998
LINDER, M.C .
191 .
1992 . Nutrition andMetabolism . In Biokimia Nutrisi dan Metabolisme. Ul Press, Jakarta. 178-
R.E . 1971 . Effect of Enzyme Inducing Agents on Fat Storage and Toxicology of Insecticide. Insecticide Resistance Synergysm, Enzyme Induction . vol II, Gordon and Beash Science Publisher, New York .
MENZER,
SUNDARI, T.
1992 . Analisis Organoklorin pada Perairan. Skripsi Akademi Kimia Analisis, Bogor.
1996 . Uji Stabilitas dan Analisis Residu BHC, DDT dan Endosulfan dalam Daging Sapi dengan Kromatografi Gas. Skripsi Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Pakuan, Bogor.
TARL iDi, T.
R.C . 1972. Insektisida, Sifat, Mekanismre Kerla dan Dampak Penggunaannya . Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta.
TARUMINGKENG,
W.H .O . 1992 . UNEP, ILO and WHO. Endosulfan 40, WHO, Geneva .
TANYA JAWAB J. Manurung : Vitamin A, bila dicampur dalam makanan, dan diberikan berlebihan apakah tidak ada efeknya secara patologi ? Indraningsih : Pemberian Viatamin A sampai 30 .000 IU belum menimbulkan gejala keracunan sedangkan dalam penelitian ini penambahan Vitamin A hanya 12 .000 IU, sehingga bisa mengaktifkan toksifikasi .
