J. Sains MIPA, April 2007, Vol. 13, No. 1, Hal.: 27 - 31 ISSN 1978-1873
REFLEKS ANAK MENCIT (Mus musculus Linn.) YANG TERPAPAR MEDAN ELEKTROSTATIK SELAMA PERIODE PRA-LAHIR M. Kanedi*, Hendri Busman, Sutyarso dan Ahmad Wildan Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung Jl. S. Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung 35145 *Alamat untuk surat menyurat:
[email protected] Diterima 27 Februari 2007, disetujui untuk diterbitkan 26 April 2007
ABSTRACT To study whether electrostatic field could affect developmental behavior in animals, three groups of pregnant female mice (Mus musculus Linn.) were reared under electrostatic fields of different voltages. The first group was treated with a placebo of 0 kV/m, the second group was exposed to 6 kV/m electrostatic field while the last one was exposed to the field of 7 kV/m. Post-natal infants of each group were tested for its pivoting and righting reflex behavior. In pivoting tests, the infant mice placed on a sloping board started with its head pointed down the slope. The pivoting was timed when the mice turn its head up the slope. Two types of righting were tested, surface and mid air. For surface righting tests, mice placed on their back, on a surface, and the righting time by themselves was recorded. Mid air righting reflex were tested by dropping the mice from a height of 50 cm, if the mice landed correctly on the ground the mid air righting is counted positive. By using a linear-regression analysis model to the data resulted, the conclusion is the electrostatic field of 7 kV/m tend to reduce pivoting and righting development in infant mice. Keywords: electrostatic field, mice, pivoting reflex, righting reflex
1. PENDAHULUAN Pada tahun 2004 hingga 2005 lalu, di Indonesia, sering terjadi demonstrasi masyarakat menuntut PT.Perusahaan Listrik Negara (PLN) atau pemerintah untuk memberikan kompensasi atas risiko dampak kesehatan yang ditimbulkan oleh jaringan listrik SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) yang melintasi kawasan pemukiman. Kekhawatiran akan risiko itu dipicu oleh beragam kontroversi bahwa medan elektrostatik, khususnya yang bertegangan ekstra tinggi, dapat mempengaruhi kesehatan manusia1). Penelitian-penelitian yang dilakukan dari tahun 1960-an hingga tahun 1980-an memang menunjukkan adanya pengaruh medan elektrostatik tegangan tinggi pada makhluk hidup. Percobaan menggunakan ayam dan burung merpati yang ditaruh di dalam medan elektrostatik 30kV/m menunjukkan kesulitan makan karena paruhnya selalu gemetar2). Medan elektrostatik juga diketahui dapat menurunkan parameter fertilitas tikus jantan dan kecacatan lahir pada anaknya3). Penelitian-penelitian pada manusia menunjukkan bahwa medan elektrostatik bertegangan rendah (300 V/cm) pun dapat menimbulkan perubahan tekanan darah, pusing-using, sulit tidur, depresi, dan stress.4). Penelitian untuk mengetahui pengaruh medan elektrostatik pada tingkatan jaringan dan sel memperlihatkan hasil yang beragam dan tidak 2007 FMIPA Universitas Lampung
konsisten. Brugere dan kawan-kawan, misalnya, tidak pernah menemukan adanya pengaruh medan elektrostatik 50 kV/m dengan frekuensi 50Hz yang signifikan pada mortalitas, fertilitas total, dan kecacatan pada tubuh tikus Sprague-Dawley5). Aspek yang jarang dikaji dalam banyak penelitian tentang pengaruh medan elektrostatik terhadap hewan adalah aspek perilaku. Perilaku pada hewan mempunyai fungsi adaptif terhadap perubahan lingkungan, juga merupakan indikasi adanya perubahan fisiologis (internal) hewan, baik secara instan maupun permanen. Diantara sekian banyak parameter perilaku yang dapat menggambarkan adanya perubahan internal hewan tersebut adalah gerak (perilaku) refleks6). Penelitian yang hasilnya dilaporkan dalam makalah ini dilakukan sebagai upaya untuk mengetahui apakah medan elektrostatik berpengaruh pada perkembangan perilaku anak mencit (Mus musculus Linn.) yang selama masa pra lahirnya (dalam kandungan) terpapar pada medan elektrostatik. Untuk itu dilakukan pengujian gerak refleks yang meliputi pivoting dan righting.
2. METODE PENELITIAN 2.1. Rancangan percobaan Lima belas ekor mencit (Mus musculus Linn.) betina dibagi menjadi 3 kelompok masing-masing lima ekor. Setiap mencit dikawinkan dengan jantan normal, setelah
27
M. Kanedi dkk…Refleks Anak Mencit (Mus musculus Linn.)
betina mengalami kebuntingan jantan dipisahkan dari betina sementara mencit betina yang bunting diberi perlakuan berbeda. Kelompok pertama (K) adalah kelompok betina bunting yang paparkan pada medan elektrostatik placebo (0 kV/m). Kelompok kedua (P1) adalah kelompok betina bunting yang dipaparkan pada medan elektrostatik 6 kV/m, sedangkan kelompok ketiga (P2) dipaparkan pada medan elektrostatik 7 kV/m. Masing-masing kelompok dipaparkan pada medan listrik 8 jam per hari selama bunting. Anak yang lahir dari setiap mencit betina tadi diuji gerak (perilaku) refleksnya. Gerak refleks yang diamati adalah pivoting (memutar arah tubuh) pada bidang miring dan righting yaitu gerak refleks membalikkan tubuh mencapai posisi normal. Righting dibedakan dalam dua pengujian, pertama kemampuan righting pada bidang datar
(surface righting) dan righting di udara (mid air righting) yaitu kemampuan mencit mendarat dengan tepat ketika dijatuhkan dari ketinggian tertentu7,8). 2.2 Konstruksi pembangkit medan elektrostatik Pembangkit medan elektrostatik terdiri dari dua papan elektroda yang terbuat dari bahan tembaga. Kedua lempengan tembaga itu dipasang vertikal pada sebuah papan. Di antara kedua papan elektroda tersebut ditempatkan mencit (beserta kandangnya). Untuk kelompok kontrol (K) papan elektroda tidak diberi arus listrik, sedangkan untuk kelompok perlakuan dialiri listrik dengan tegangan 6.000 atau 7.000 volt Konstruksi perangkat pembangkit medan elektrostatik itu disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Konstruksi perangkat pembangkit medan elektrostatik. Mencit beserta kandangnya yang akan dipaparkan pada medan elektrostatik dimasukkan ke dalam rangkaian papan elektroda (1). Papan elektroda dihubungkan pada transpormator yang mengubah arus bolak-balik (120 V) menjadi arus searah bertegangan tinggi (2)
Gambar 2. Uji pivoting pada bidang miring. Pada saat start mencit ditaruh dengan kepala mengarah ke bawah bidang miring (1), ketika mencit mengarahkan kepalanya ke atas bidang miring berarti pivoting tuntas (2)
Gambar 3. Cara pengujian gerak refleks righting. (A) Righting pada bidang datar, mencit ditengadahkan di lantai lalu dicatat waktu yang dibutuhkannya untuk mencapai posisi normal. (B) Righting udara, mencit dijatuhkan dari ketinggian tertentu diawali dengan tungkai menghadap ke atas, lalu diamati apakah ketika sampai di lantai posisinya normal atau tidak
28
2007 FMIPA Universitas Lampung
J. Sains MIPA, April 2007, Vol. 13, No. 1
2.3. Cara pengujian gerak refleks Uji Pivoting Pengujian pivoting dilakukan pada anak mencit berumur 1 hari hingga satu minggu saja (lebih dari satu minggu gerakan mencit sudah terlalu gesit). Mencit ditaruh pada bidang miring dengan sudut kemiringan 20 derajat. Pada saat start semua mencit ditaruh dengan arah kepala menghadap ke bawah bidang miring. Selanjutnya diamati dan dihitung waktu yang dibutuhkan mencit untuk memutar arah tubuhnya sampai ia menghadap ke atas bidang miring (Gambar 2). Uji righting Righting yang diuji terdiri dari dua macam: righting pada bidang datar (Gambar 3a) dan righting udara (Gambar 3b). Righting pada bidang datar (surface righting), mencit ditaruh pada lantai (bidang datar) dengan cara ditengadahkan, lalu dilepas, waktu sejak dilepas hingga mencit berhasil mencapai keadaan (posisi) tubuh normal dicatat. Uji ini dilakukan pada mencit umur 3 – 7 hari. Righting udara dilakukan pada mencit umur 8 – 14 hari. Pengujian dilakukan dengan cara menjatuhkan anak mencit dari ketinggian 50 cm dari lantai. Saat dijatuhkan arah tubuh mencit menghadap ke atas, setelah dilepaskan dan mencit terjatuh, diamati apakah mencit mendarat dengan benar, yaitu kaki menyentuh lantai lebih dulu; atau mendarat dengan salah, yaitu bila mencit mendarat dengan bagian tubuh lain yang menyentuh lantai terlebih dulu. Jumlah mencit yang mendarat dengan benar dihitung proporsinya dalam persen. 2.4. Analisis Data Untuk mengetahui ada-tidaknya hubungan antara kuat medan yang digunakan dengan waktu rata-rata yang
Gambar 4. Kurva hasil regresi linier hubungan kuat medan dengan waktu pivoting (r = 0,842)
2007 FMIPA Universitas Lampung
dibutuhkan mencit dalam gerak refleks pivoting dan righting pada bidang datar digunakan analisis regresi model linier. Untuk gerak righting udara, perbedaan perkembangan kemampuan ketiga kelompok mencit dilihat dari kurva perkembangan perilaku menurut umur mencit.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Rata-rata waktu yang dibutuhkan ketiga kelompok mencit: K (0 kV/m), P1 (6 kV/m) dan P2 (7 kV/m) dalam uji pivoting dan righting pada bidang datar dapat dilihat pada Tabel 1. Masing-masing waktu pivoting dan righting itu dikorelasikan dengan kuat medan elektrostatik dianlisis menggunakan model regresi linier. Tabel 1. Rata-rata waktu pivoting dan righting mencit menurut kuat medan elektrostatik yang diberikan Kuat medan (kV/m) 0 6 7
Waktu pivoting (detik) 9,81 11,54 14,86
Waktu righting (detik) 2,93 5,21 4,88
3.1. Analisis regresi pivoting Hasil analisis regresi linier terhadap hubungan kuat medan elektrostatik dengan waktu pivoting mencit menghasilkan persamaan Y = 9,81 + 0,57X dengan koefisien korelasi 0,842 (Gambar 4). Koefisien korelasi itu menunjukkan derajat keterandalan hubungan X dengan Y, yakni 84,2%. Dengan kata lain, 84,2% variasi waktu pivoting (sumbu Y) terkait dengan kuat medan elekstrostatik (sumbu X) yang diberikan9).
Gambar 5. Kurva hasil regresi linier hubungan kuat medan dengan waktu righting mencit di bidang datar (r = 0,934) 29
M. Kanedi dkk…Refleks Anak Mencit (Mus musculus Linn.)
Tabel 2. Proporsi righting positif masing-masing kelompok mencit menurut umurnya
Umur Mencit (hari)
K (0kV/m)
P1 (6KV/m)
P2 7KV/m)
8 9 10 11 12 13 14
0 3.60 6.95 11.66 42.40 67.26 84
0 2.58 6.53 11.26 35.53 53.19 85.07
0 0 0 4.04 11.93 56.29 83.53
Gambar 6. Kurva perkembangan righting mencit umur 8 – 14 hari yang dijatuhkan dari ketinggian 10-50 cm Berdasarkan kurva perkembangan perilaku tersebut dapat dinyatakan bahwa anak mencit yang terpapar medan elektrostatik bertegangan 7kV/m (P2) selama di dalam kandungan cenderung lebih lamban perkembangan kemampuan rightingnya dibandingkan dengan kelompok P1 dan K Pivoting dan righting adalah gerak refleks pada hewan (dan manusia) untuk mempertahankan orientasi tubuh. Orientasi tubuh itu diatur oleh sistem vestibula (keseimbangan) yang terdapat di dalam telinga. Di dalam sistem vestibula terdapat sel-sel rambut yang bertindak sebagai reseptor (penerima) stimulus10). Bila terjadi gangguan terhadap sel-sel rambut itu maka hewan akan mengalami kesulitan dalam mempertahankan keseimbangan tubuhnya.7 terlebih bila kerusakan itu terjadi pada system saraf tepi organ vestibula tersebut11). Hasil-hasil yang diperoleh dalam percobaan ini menunjukkan anak mencit yang terpapar medan elektrostatik selama masa pra-lahir (pre-natal) cenderung lebih lamban gerak refleksnya. Semakin besar kuat medan yang diberikan semakin lambat gerak pivoting (Gambar 4) dan gerak righting di bidang datar (Gambar 5) yang diperlihatkan anak-anak mencit tersebut dalam minggu-minggu awal perkembangannya. Hasil ini memberikan gambaran bahwa selama perkembangan embrionalnya, mencit terpengaruh oleh medan elektrostatik bertegangan tinggi. Meskipun yang dipaparkan langsung pada medan listrik adalah induk yang sedang bunting, tetapi efek medan yang diterima induk itu dapat pula berpengaruh pada perkembangan embrio yang dikandungnya, sebab medan listrik dapat menginduksi kelistrikan di dalam tubuh pada tingkat sel maupun jaringan12).
30
Efek medan listrik bukan hanya berpengaruh pada induk yang terpapar langsung, tetapi juga pada keturunannya (F1), dari percobaan yang sudah lama dilakukan terungkap bahwa sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih dapat mengalami peningkatan secara signifikan13). Pada mencit, medan listrik diketahui dapat menghambat perkembangan struktur tubuh, antara lain pada organorgan reproduksi berupa kerusakan pada sel-sel epitel spermatogenik dan sel-sel penghasil hormon steroid, sehingga hewan tersebut mengalami penuaan seksual dini14). Pada tikus, medan listrik menyebabkan menurunnya fungsi kelenjar produksi melatonin dari kelenjar pineal15). Bila kelenjar pineal mengalami gangguan, maka banyak proses fisiologis baik metablisme energi atau reproduksi dan perkembangan hewan akan terganggu. Salah satu dampak yang sudah lama terungkap adalah anak mencit yang terlahir dari induk yang terpapar pada medan elektrostatik cenderung memliki berat badan yang lebih rendah16). Berat lahir anak mencit sangat dipengaruhi oleh fungsi fisiologis tubuh induk. Bila kondisi fisiologis tubuh induk dapat berpengaruh pada kondisi pertumbuhan anak maka kondisi itu sangat mungkin juga berpengaruh pada perkembangan anak.
4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis regresi linier terhadap data pivoting dan surface righting serta mid air righting dapat disimpulkan bahwa anak mencit yang terpapar pada medan elektrostatik selama masa pra-lahir cenderung mengalami penurunan kemampuan gerak refleks pada masa-masa awal pasca lahir (post-natal infant).
2007 FMIPA Universitas Lampung
J. Sains MIPA, April 2007, Vol. 13, No. 1
UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini adalah bagian dari proyek penelitian yang dibiayai oleh Proyek PHKA2. Untuk itu ucapan terima kasih yang mendalam perlu kami sampaikan kepada manajemen PHKA2, di Jurusan Biologi FMIPA Unila dan Diretorat Jendral Pendidikan Tinggi atas kesempatan dan biaya yang diberikan pada kami sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan lancar.
DAFTAR PUSTAKA 1.
Anies. 2006. Sutet Mengganggu Kesehatan? Http://Www.Kompas.Com/Kompas_Cetak/0304/04/ Ilpeng/215874.Hmtl.
2.
Bergamudre, R.D. 1986. Extra High Voltage A.C. Transmission Enginering. Willey Eastern Limited. New Delhi. p.178-198.
3.
Soeradi, O. 1987. Pengaruh Medan Elektrostatik terhadap Epitel Seminiferus Tikus Dan Anaknya. Desertasi Universitas Indonesia, Jakarta.
4.
Picazo, M.L., Catal, M.D. & Bardasano, J.L. 1993. Electrostimulation of Cell Metabolism by Low Frequency Electric and Electromagnetic Fileds. Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 31: 1-25.
5.
6.
7.
Brugere, H., Pupin, F., & Lambrozo, J. 1993. Longitudinal Study of Reproduction and Development in Rats Exposed to a 50 kV/m, 50 Hz Electric Field. Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 30: 195-202. Brown, R. E. Stanford, L. & Schellinck, H. M. 2007. Developing Standardized Behavioral Tests for Knockout and Mutant Mice. Http://Dels.Nas.Edu/Ilar_N/Ilarjournal/41_3/Develop ing.Shtml Rabbath, G, Necchi, D, De Waele, C., Gasc, J.P., Josset, P., Vidal, P.-P. 2001. Abnormal Vestibular Control of Gaze and Posture in a Strain of a Waltzing Rat. Exp Brain Res. 136:211–223.
2007 FMIPA Universitas Lampung
8.
Altman, J. & Sudarshan, K. 1975. Postnatal Development of Locomotion in The Laboratory Rat. Anim. Behav. 23: 896-920
9.
Santoso, R.D & Kusnadi, M.H. 1992. Analisis Regresi.Penerbit Andi Opset, Yogyakarta
10. Cullen, K, & Roy J. 2004. Signal Processing in the Vestibular System During Active Versus Passive Head Movements. J. Neurophysiol.;9:1919–1933. 11. Kaiser, A., Fedrowitz, M., Ebert, U., Zimmermann, E., Hedrich, H.J., Wedekind, D., Loscher, W. 2001. Auditory and Vestibular Defects in the Circling (Ci2) Rat Mutant. Eur J Neurosci.;14:1129–1142. 12. Kaune, W.T. & Phillips, R.D. 1980 Comparison of the Coupling of Grounded Humans, Swine, and Rats to Vertical, 60-Hz Electric Fields. Bioelectromagnetics, 1: 117-130. 13. Phillips, R.D., Gillis, M.F., Kaune, W.T., & Mahlum, D.D., Ed. 1979. In: Biological Effects of Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields. Proceedings of the 18th Annual Hanford Life Sciences Symposium, Richland, Washington, October, 1978, Springfield, Virginia. pp. 577 14. Lokhmatova, S.A. 1993. An Ultrastructural Analysis of the Testes in Mice Subjected to Long-Term Exposure to a 17-Khz Electrical Field. Radiobiologia. 33(3):342-6 15. Wilson, B.W., Anderson, L.E., Hilton, D.I. & Phillips, R.D. 1983 Erratum, Chronic Exposure to 60-Hz Electric Fields: Effects on Pineal Function in the Rat. Bioelectromagnetics, 4: 293. 16. Knickerbocker, G.G., Kouwenhoven, W.B., & Barnes, H.C. 1967.Exposure of Mice to a Strong AC Electric Field: an Experimental Study. Ieee Trans. Power Appl. Syst., Pas-86(4): 498-505.
31
