TOKSISITAS AKUT LOGAM KADMIUM (Cd) TERHADAP PLANULA KARANG Acropora sp. Robby Nimzet*, Shinta Werorilangi, Syafyudin Yusuf, Arniati Massinai, Rastina
Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Hasanuddin, Jalan Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanrea, Makassar 90245, E-mail:
[email protected]
Abstrak
Karang yang 85% kegiatan reproduksi seksualnya terjadi di luar tubuh, hal ini membuat kelangsungan hidup larva karang sangat tergantung pada kondisi lingkungannya baik itu karena faktor suhu, arus, salinitas, pencemaran laut (Lasker, 2006). Logam Cd dapat menyebabkan ekosistem karang rusak ataupun mati serta dapat menurunkan laju metabolisme dan kemampuan reproduksi biota laut termasuk larva planula karang Acropora sp. Penelitian ini bertujuan memberikan kita informasi mengenai nilai LC50-24 Jam larva planula karang Acropora sp., nilai LOEC dan NOEC serta batas konsentrasi yang dapat ditolerir oleh larva karang. Metode uji toksisitas akut yang digunakan pada penelitian ini ialah metode uji statik dengan tidak adanya pergantian air selama uji berlangsung dengan 6 varian konsentrasi logam Cd yang digunakan yakni 0 ppm, 3.2 ppm, 5.6 ppm, 10 ppm, 18 ppm dan 32 ppm. Analisis yang
1
digunakan untuk menghitung LC50- 24 jam ialah aplikasi analisis probit versi 1,5 (EPA, 2002), untuk menghitung nilai NOEC dan LOEC digunakan uji dunnet pada aplikasi SPSS 17, dan menghitung nilai konsentrasi Cd yang dapat ditolerir oleh larva planula karang (MATC) sesuai dengan perhitungan APHA (1999). Penelitian ini menunjukkan nilai LC50-24 jam logam kadmium (Cd) pada larva planula karang ialah 5,062 ppm serta batas konsentrasi yang dapat ditolerir oleh larva karang (MATC) sebesar 4,233 ppm. Penelitian ini menunjukkan pula bahwa logam kadmium dapat merusak sel larva karang dan mengakibatkan deformasi serta merubah pola pergerakan dan tingkah laku larva planula karang Acropora sp. Kata kunci : Toksisitas, LC50, Logam Kadmium (Cd), Larva Planula Karang Acropora sp.
2
ACUTE TOXICITY OF CADMIUM (Cd) TO PLANULA OF CORAL Acropora sp.
Robby Nimzet*, Shinta Werorilangi, Syafyudin Yusuf, Arniati Massinai, Rastina, Widyastuti
Abstract
85% of coral sexual reproduction activities take place outside the body, it makes the survival of coral larvae is highly dependent on environmental conditions either because of temperature, currents, salinity, or pollutants (Lasker, 2006). Cadmium (Cd) can cause damaged to coral ecosystems and may reduce the metabolic rate and reproductive ability of marine life including to planula of coral Acropora sp.. The aim of this study to generate information on the value of LC50-24 Hours cadmium to planula larvae of Acropora sp., to determine LOEC and NOEC values and concentration limits that can be tolerated by coral larvae. The method used in this study is 24 hours static acute toxicity test with four replicates of 6 levels of Cd concentrations are used in 0 ppm, 3.2 ppm, 5.6 ppm, 10 ppm, 18 ppm and 32 ppm. Determination of LC50-24hr is calculated using probit software version 1.5 (EPA, 2002). NOEC and LOEC calculated using dunnet test in SPSS 17. The maximum Acceptable Toxicant Concentrations (MATC) is calculated using in NOEC and LOEC value (APHA,1999). This study demonstrates the value of cadmium LC50-24 hours on coral planula is 5.062 ppm and the maximum concentration that can be tolerated by planula of coral (MATC) is 4.233
3
ppm. This study also shows that cadmium can damage cells and lead to deformation of coral larvae as well as changing patterns of movement and behavior to planula of Acropora sp.. Keywords : toxicity, LC50, Cadmium (Cd), planula, Acropora sp.
4
PENDAHULUAN Logam Cd dapat menyebabkan ekosistem karang rusak ataupun mati serta dapat menurunkan laju metabolisme dan kemampuan reproduksi biota laut (Nganro, 2009). Tingginya kandungan logam kadmium di kota Makassar dikarenakan perairan Makassar sudah sejak lama menjadi tempat akhir pembuangan limbah cair industri dan pelumas minyak bekas yang mengandung logam Cd dari kapal-kapal yang berlabuh di pelabuhan Makassar (Werorilangi, et al., 2012). Penelitian yang dilakukan pada hewan Juwana Kuda Laut menemukan bahwa pada konsentrasi 0,36 mg Cd/L memberikan dampak kematian pada juwana kuda laut (Hippocampus spp.) yang sebelumnya di tandai dengan aktivitas renang yang mulai menurun, keadaan stess serta pergerakan lebih banyak di dasar wadah (Hendry, et al., 2010). Penelitian lain yang telah dilakukan Matz (2008) terhadap dampak Kadmium (Cd) pada larva Zebrafish juga mendapatkan bahwa pada konsentrasi 0,5 -10 mg/L dapat merusak jaringan sel dan mematikan sel. Kadmium juga dapat merusak fungsi penciuman pada ikan (Baker dan Montgomery, 2001 dan Scoot et al., 2003). Kelangsungan hidup suatu organisme perairan sangat ditentukan oleh kesuksesan fase awal dalam siklus hidupnya. Seperti organisme sesil laut lainnya, stadia embrio karang (Scleractinia) bersifat planktonik yang rentan akibat perubahan lingkungan, predasi kompetisi dan penyakit. Kegagalan satu fase akan berdampak pada keberadaan populasi organisme (Levitan, 2006 ; Markey et al., 2007). Karang yang 85% kegiatan reproduksi seksualnya terjadi di luar tubuh, hal ini membuat kelangsungan hidup larva karang sangat tergantung pada kondisi lingkungannya baik itu karena faktor suhu, arus, salinitas, pencemaran laut (Lasker, 2006 dalam Yusuf, 2014). Larva karang
5
hidup berenang bebas di kolom air sebelum mengendap ke substrat (Yusuf, 2014). Larva berenang selama waktu yang bervariasi tergantung pada spesiesnya, selama larva pada kolom air, kemungkinan untuk terpapar bahan pencemar kadmium bisa terjadi. Akan tetapi hingga saat ini belum ada penelitian larva karang yang terpapar logam kadmium (Cd). Oleh karena itu penelitian ini ingin melihat toksisitas logam Kadmium pada larva karang dengan melihat laju mortalitas pada berbagai tingkatan konsentrasi per satuan waktu. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai konsentrasi kadmium (Cd) yang mematikan 50% larva planula, yaitu LC50 dan menentukan nilai konsentrasi Cd yang dapat ditolerir oleh larva planula karang (MATC) serta mengidentifikasi dampak morfologi dan tingkah laku larva planula karang akibat terpapar konsentrasi akut logam Cd METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan di Hatchery Universitas Hasanuddin, Pulau Barrang Lompo, kota Makassar. Bahan uji yang digunakan pada penelitian ini ialah logam Kadmium Klorida (CdCl.H2O) merk MERCK. Hewan uji yang digunakan pada penelitian ini ialah larva karang Acropora sp. yang berumur 7 hari sejak masa pemijahannya yang didapatkan dari hasil pemijahan secara ex-situ di Hatchery Unhas. Sedangkan media uji yang digunakan ialah air laut yang telah disterilkan menggunakan autoclave. Metode uji yang dilakukan ialah metode uji statik dengan tidak adanya pergantian air selama uji berlangsung. Parameter lingkungan berupa suhu, salinitas dan
6
DO diukur pada akhir uji toksisitas akut. Larutan stok yang disiapkan dengan konsentrasi sebesar 50 mg/L sebanyak 1000 mL. Proses pemijahan karang Acropora sp. Larva karang Acropora sp. berasal dari hasil pemijahan buatan di Hatchery Universitas Hasanuddin, Pulau Barrang Lompo. Koloni karang diambil dari habitatnya di perairan sebelah barat pulau Barrang Lompo di daerah reef flat. Proses pemijahan dilakukan dengan metode yang dilakukan oleh Yusuf (2014) yakni dengan menghentikan aliran aerasi setelah matahari terbenam untuk memberikan kesempatan karang berelaksasi dan lebih mudah mengumpulkan telurnya. Proses pemijahan oleh karang ditandai dengan pelepasan sel sperma terlebih dahulu kemudian dilanjutkan dengan pelepasan sel telur. Sel telur berwarna kuning bulat. Pemijahan terjadi di luar tubuh dalam hal ini fertilisasi secara eksternal. Kemudian telur dan sperma didiamkan beberapa saat setelah pemijahan, dan dilakukan pemeliharaaan larva secara berkala. Larva Karang Acropora sp. yang dipilih dalam bentuk planula yang berumur 6-7 hari sejak masa pemijahannya dikarenakan pada saat itu bentuk larva planula karang sempurna, disaat bersamaan dinding dan ketebalan larva semakin jelas. Serta berat larva yang semakin meningkat Sterilisasi Alat dan Bahan Sterilisisasi alat dilakukan dengan mencuci semua peralatan yang digunakan selama uji berlangsung menggunakan larutan HNO3 65% sebanyak 153 mL yang dicampur dengan aquades sebanyak 9,877 mL. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir kemungkinan adanya logam lain yang ada pada medium cawan petri.
7
Uji Toksisitas Akut Konsentrasi yang digunakan tidak melalui uji pendahuluan akan tetapi melalui studi literatur dari penelitian sebelumnya yakni yang dilakukan oleh Howe, et al., (2014), Reichhelt-Bruhett dan Harrison (1999) dan Prato, et al., (2006) serta berdasarkan perhitungan deret aritmatika sesuai dengan petunjuk APHA (1999), dalam hal ini konsentrasi yang digunakan yakni 0 mg/L, 3.2 mg/L, 5,6 mg/L, 10 mg/L, 18 mg/L, dan 32 mg/L.
Gambar 1. Layout penelitian uji toksisitas pada larva karang Acropora sp. Pembuatan konsentrasi dengan proses pengenceran larutan stok berdasarkan rumus di bawah ini :
N1 x V1 = N2 X V2 Di mana : N1 = Volume larutan Stok (mg/L) = 1000 mg/L V1 = Volume konsentrasi bahan uji (mL) N2 = Konsentrasi = 0, 3.2, 5.6, 10, 18, 32 V2 = Volume Uji (mL) = 30 mL
8
Uji dilakukan dengan memasukkan media uji air laut sesuai perhitungan pengenceran kemudian memasukkan bahan uji, selanjutnya mendistribusikan secara acak satu persatu larva ke dalam wadah cawan petri, untuk masing-masing konsentrasi sebanyak 4 ulangan. Pengamatan mortalitas individu dilakukan setiap 8 jam pengamatan selama 24 jam, kemudian memerhatikan pula mortalitas, pola pergerakan, dan dampak non-lethal lainnya seperti perubahan bentuk, warna dan hal-hal lainnya yang dianggap abnormal.
Analisis Data Program yang digunakan untuk menghitung LC50-24 Jam ialah aplikasi EPA Probit Versi 1,5 dan untuk menentukan NOEC (No-Observed Effect Concentration) yakni nilai yang tidak menimbulkan efek berbahaya dibandingkan dengan kontrol dan LOEC (Low Observed Effect Concentration) untuk menentukan nilai konsentrasi terendah yang menimbulkan efek terhadap larva karang melalui Uji Dunnet menggunakan software SPSS 17. Sedangkan untuk menghitung nilai maksimum konsentrasi yang aman bagi larva planula atau MATC digunakan rumus dibawah ini (APHA,1999) :
MATC = √LOECx𝑁𝑂𝐸𝐶
HASIL DAN PEMBAHASAN Mortalitas Larva Planula Karang Acropora sp. Mortalitas pada larva dapat diartikan sebagai banyaknya kematian pada larva planula karang Acropora sp. per satuan waktu sebagai akibat dari pemaparan logam kadmium (Cd).
9
Pengamatan kualitas air dilakukan untuk mengetahui tingkat kelayakan media uji selama penelitian. Kualitas air yang diamati meliputi suhu, salinitas, serta oksigen terlarut. Tabel 1. Parameter lingkungan uji toksisitas akut pada larva karang Acropora sp. Konsentrasi
DO
Suhu (oc)
Salinitas (‰)
0 3.2 5.6 10 18 32
6.1 6.4 6.1 6 6.1 6.1
25.3 25.4 25.3 25.5 25.3 25.4
35 35 35 35 35 35
Tingkat Mortalitas Tingkat mortalitas larva karang Acropora sp. tergantung pada jumlah konsentrasi logam Cd yang terpapar. Gambar 2. menunjukkan hasil pengamatan
% Mortalitas
masing-masing waktu pada berbagai tingkatan konsentrasi kadmium berbeda.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 6
12
24
Waktu Pengamatan (Jam) Konsentrasi (mg/L) :
0
3.2
5.6
10
18
32
Gambar 2. Laju mortalitas dengan interval waktu 6-24 jam pengamatan terhadap larva planula karang Acropora sp. (n= 40 ekor).
10
Pada konsentrasi rendah, 3.2 dan 5.6 mg Cd/L, terlihat kematian larva planula terjadi secara perlahan dan meningkat dengan berjalannya waktu pemaparan, akan tetapi kematian hanya terjadi dibawah 50% hingga waktu ke 24 jam. Sedangkan pada konsentrasi tinggi, 10 – 32 mg/L, kematian larva planula diatas 80 % sudah terjadi pada 6 jam pertama waktu pemaparan. Bahkan, kematian 100% terjadi pada konsentrasi kadmium yang tertinggi (32 mg/L) diawal 6 jam pertama waktu pemaparan. Hal ini menunjukkan bawa jumlah bahan uji atau kosentrasi bahan pencemar dan waktu pemaparan sangat menentukan respon yang terjadi, dimana semakin besar konsentrasi logam maka jumlah mortalitas hewan uji juga semakin meningkat. Begitupun dengan waktu pemaparan, dari gambar diatas terlihat bahwa semakin lama waktu pemaparan, maka mortalitas juga semakin tinggi. Menurut Bellinger (1992) logam Cd dalam dosis rendah tidak menyebabkan kematian tetapi akan terakumulasi dalam jaringan kerang terutama hati dan ginjal. Menurut Widowati (2008) efek kadmium dalam tubuh organisme dapat merusak sistem fisiologis, sistem respirasi, sistem sirkulasi darah dan jantung dan dapat berpengaruh pada proses kalsifikasi. LC50 -24 Jam Dalam uji toksisitas akut, penentuan LC50 dilakukan dengan cara menghitung jumlah kematian hewan uji yang terjadi dalam 24 jam pertama sesudah pemberian konsentrasi bahan uji. Hal ini menunjukkan bahwa setiap konsentrasi yang ditambahkan kedalam wadah uji semakin menambah tingkat toksisitas dari logam. Berikut % mortalitas larva planula karang Acropora sp. pada pengamatan 24 jam disajikan pada gambar 3. dibawah ini.
11
% Mortalitas
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
3
6
9
12 15 18 21 24 Konsentrasi (mg/L)
27
30
33
Gambar 3. Persen mortalitas 24 jam pengamatan logam Cd pada larva planula karang Acropora sp. (n = 40 ekor) Pada pengamatan 24 jam laju mortalitas, diperoleh kematian hewan uji pada wadah kontrol sebanyak 1 ekor (2.5%), pada konsentrasi 3.2 mg/L terdapat mortalitas sebanyak 20 %, pada konsentrasi 5.6 mg/L terjadi mortalitas sebanyak 45 %. sedangkan pada konsentrasi 10 mg/L,18 mg/L dan 32 mg/L telah terjadi kematian 100 % mortalitas. Menurut EPA (2002) untuk dapat meghitung LC50 pada uji toksisitas, kematian pada hewan uji pada wadah kontrol harus kurang dari 10%. Berdasarkan data yang diperoleh kematian pada kontrol sebesar 2,5% sehingga perhitungan LC50-24 jam pada larva planula karang Acropora sp. dapat dilanjutkan. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan aplikasi EPA Probit versi 1.5 didapatkan hasil LC50-24 Jam sebesar 5,062 mg/L (CL:4,477-5,688 mg/L). Hasil ini memberikan pernyataan bahwa pada konsentrasi tersebut, logam kadmium dapat mematikan 50% larva planula pada karang Acropora sp. Berdasarkan kriteria toksisitas (Tabel 2) maka logam Cd dengan nilai LC50 < 10 mg/L termasuk memiliki toksisitas yang tinggi bagi larva planula karang.
12
Tabel 2. Kriteria toksisitas untuk pengujian laboratorium yang dikeluarkan oleh komisi pestisida Departemen Pertanian (Koesoemadinata, S. 1983). Nilai LC50 (mg/L)
Tingkat Toksisitas
<1
Sangat Tinggi
1-10
Tinggi
>10-100
Sedang
>100
Rendah
Penelitian lain yang terkait oleh Reichhelt-Bruhett dan Harrison (1999) pada proses fertilisasi karang scleractinia Goniastrea aspera tidak terjadi mortalitas bahkan pada konsentrasi tertinggi yang digunakan, yaitu 200 µg/L atau 0,2 mg/L, begitupun pada karang Oxypora lacera, tidak ditemukan kematian dan proses fertilisasi berlangsung sukses bahkan pada konsentrasi tertinggi, yaitu 1000 µg/L atau 1 mg/L. Penelitian lain terkait toksisitas logam kadmium pada beberapa biota laut diantaranya pada hewan Juwana Kuda Laut (Hippocampus spp.) nilai LC50-24 jam pada konsentrasi 0,36 mg Cd/L (Hendry, et al., 2010). Nilai LC50-96 jam pada Anemone laut Aiptasia pulchella antara 0,946 - 1,196 mg/L (Howe, et al., 2014). Uji toksisitas yang dilakukan Yudiati, et al., (2009) pada salinitas 30 ppt logam kadmium dengan konsentrasi 4,41 mg/L memberikan dampak LC 50-96 jam pada juvenile udang vaname (Litopeneus vannamei). Penelitian LC50-96 jam oleh Prato, et al., (2006) terhadap 5 organisme laut, 2 spesies amphipoda, Gammarus aequicauda yakni 0,71 mg/L (CL; 0,44-1,44) dan Corophium insidiosum sebesar 1,68 mg/L (CL: 0,94-2,40), 2 spesies isopoda, Sphaeroma serratum yakni 4,79 mg/L (CL; 3,39-5,75), Idotea baltica yakni 1,29 mg/L (CL; 0,86-1,92).
13
Berdasarkan pernyataan diatas terlihat larva planula karang Acropora sp. lebih resisten (tahan) bila di bandingkan beberapa penelitian lain terkait uji toksisitas logam kadmium. Hal ini dikarenakan larva karang yang cenderung berenang aktif dan berusaha untuk menghindari paparan logam sesuai dengan pernyataan Yusuf, et al., (2014) bahwa larva aktif berenang bebas sebelum akhirnya mengendap dan melekat pada substrat. Larva karang juga masih menggunakan cadangan makanan berupa lemak dan kuning telur untuk bertahan hidup dan belum bergantung kepada zooxhanthella yang sensitif terhadap pemaparan logam. Fitt, et al., (1981) menyatakan bahwa larva menggunakan lipid sebagai cadangan utama untuk bertahan hidup sebelum melekat ke substrat. NOEC dan LOEC NOEC (No observed effect concentration) merupakan konsentrasi maksimum bahan uji yang tidak menimbulkan efek berbahaya hewan uji dibandingkan dengan mekanisme kontrol. Sedangkan LOEC (Lowest Observed Effect Concentration) merupakan konsentrasi terendah bahan uji yang menimbulkan efek terhadap organisme bila dibandingkan dengan kontrol. Adapun konsentrasi aman yang dapat ditolerir larva planula karang Acropora sp. dikenal dengan istilah MATC (Maximum Acceptable Toxicant Concentration) (Tahir, 2012)
14
Tabel 3. Persen mortalitas larva planula karang Acropora sp. Konsentrasi (mg/L)
0
3,2
5,6
10
18
32
6 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 1 8 9 7 9 10 10 8 10 10 10 10 10
Waktu (Jam) 12 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0
24 0 0 1 0 1 2 2 2 3 3 2 3 2 1 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Mortalitas Total (%)
2.5
20
45*
100*
100*
100*
* rata-rata perlakuan secara nyata lebih besar dari kontrol (P <0,05), Uji Dunnett Nilai LOEC dan NOEC ditentukan dengan menggunakan Uji Dunnet untuk melihat perbedaan perlakuan kontrol dengan perlakuan lainnya. Pada tabel 3 terlihat konsentrasi Cd tertinggi yang tidak berbeda dengan kontrol adalah 3.2 mg/L, sehingga ini merupakan nilai NOEC. Sedangkan konsentrasi terendah Cd yang berbeda secara statistik dengan kontrol adalah 5.6 mg/L, dan ini merupakan nilai LOEC. Dari nilai NOEC dan LOEC ditentukan nilai maksimum konsentrasi Cd yang dapat di tolerir oleh larva planula karang atau MATC sebesar 4,233 mg/L. Nilai tersebut lebih besar bila dibandingkan dengan penelitian yang
15
dilakukan oleh Purwiyanto (2009) yakni nilai LC50-48 jam pada larva ikan kerapu bebek Cromileptes altivelis sebesar 0,1 mg/L. Penelitian lain mengenai efek kadmium pada larva zebrafish diduga nilai LOEC ialah 5 µM atau 1,5 mg/L pada 96 jam pengamatan (Matz, 2008). Sedangkan penelitian yang dilakukan pada mikroalga Chaetoceros gracilis diduga nilai LOEC dan NOEC pada pengamatan 96-jam berturut-turut ialah 0,56 mg Cd/L dan < 0,56 mg Cd/L (Setiawati, 2009). Perubahan Morfologi Umumnya larva planula karang memiliki bentuk elips memanjang dan bulat berwarna kuning keemasan, cenderung berenang aktif. Namun setelah pemberian stimulus kadmium pada beberapa konsentrasi (Tabel 4) terlihat bahwa kadmium merusak jaringan sel pada larva planula karang hingga menyebabkan perubahan bentuk, sel menjadi rusak dan menyebabkan kematian mirip seperti kapas. Hal ini dikarenakan kadmium akan terakumulasi dalam tubuh larva planula karang sebagai racun dan merusak jaringan sel pada larva planula karang. Tingkat kerusakan sel yang ditimbulkan akibat paparan beberapa tingkat konsentrasi logam kadmium (Cd). Semakin tinggi konsentrasi logam maka tingkat kerusakan, kematian dan waktu pemaparan larva planula karang semakin tinggi.
16
Tabel 4. Perubahan morfologi larva planula karang Acropora sp. selama uji toksisitas
Konsetrasi
Perubahan Morfologi
Ket
Normal
Kontrol
Konsentrasi
Perubahan Morfologi
Rusak, mati
10 mg/L
Perbesaran 10x10 µM
Perbesaran 10x10 µm
3,2 mg/L
Deformasi sel hancur, mati
18 mg/L Rusak,Sel mati Perbesaran 10X10 µM
Perbesaran 10X10 µm
sel rusak, deformasi/ hancur
5,6 mg/L
Perbesaran 10X10 µm
Ket
sel mati 2 jam pertama
32 mg/L
Perbesaran 10X10 µM
Menurut Saputra et al., (2012) kejadian kerusakan sel terjadi akibat adanya penurunan ATP dalam mitokondria. Penurunan ATP tersebut akan berakibat peningkatan ion Ca 2+ dalam mitokondria, Ca2+ akan mengaktifkan beberapa enzim yaitu phospholipase, yaitu enzim yang dapat merusak membran dan protease adalah enzim yang dapat merusak membran dan protein sitoskeletal serta endonuclease ialah enzim yang bertanggung jawab terhadap fragmentasi DNA dan kromatin, dimana kerusakan membran sel merupakan tanda awal 17
kejadian nekrosis. Hal ini terjadi karena adanya tekanan fisiologi akibat meningkatnya akumulasi Logam Cd pada larva planula karang Acropora sp. Hasil pengamatan pada Tabel 4 untuk memberikan gambaran mengenai larva planula karang Acropora sp. mengalami kematian sel (apoptosis) sebagai respon fisiologi larva planula karang akibat terpapar logam berat kadmium, terlihat adanya sel larva planula karang yang pecah dan hancur yang menunjukkan adanya apoptosis pada larva planula karang Acropora sp. Semakin tinggi paparan konsentrasi logam berat Cd, maka sel yang mengalami apoptosis juga semakin tinggi. Peningkatan apoptosis larva planula karang Acropora sp. dapat dilihat, kadarnya meningkat berturut-turut dari rendah ke tinggi, yakni pada konsentrasi 0 < 3.2 < 5.6 < 10 < 18 < 32 mg/L. Hal ini berarti bahwa konsentrasi logam berat Cd meningkatkan kematian sel (apoptosis). Untuk tingkat kerusakan sel akibat terpapar logam Kadmium (Cd) juga mengalami beberapa perubahan bentuk dari bentuk normalnya yakni, terpotong, sel hancur, sel menjadi tidak bulat normal. Perubahan Tingkah Laku Larva Planula Karang Acropora sp. Larva planula karang seperti halnya hewan plantonik lainnya dalam pergerakannya dibantu oleh cilia yang ada disekeliling dinding selnya sehingga hal tersebut yang membantunya berenang aktif. Hasil pengamatan menggunakan mikroskop menunjukkan kadmium mengganggu pola pergerakan dan tingkah laku larva planula karang Acropora sp. semakin lama larva planula karang terpapar kadmium (Cd) akan semakin pasif dalam bergerak, larva lebih cenderung berada di pinggiran cawan, cenderung bergerak dengan cara berputar di tempat. Sangat berbeda dengan kondisi kontrol yang dimana larva karang tanpa stimulus kadmium cenderung berenang aktif.
18
Hal ini sesuai dengan penelitian Matz (2008) yang menganalisis efek kadmium pada larva zebrafish yang merusak fungsi penciuman pada larva zebrafish.
Gambar 4. Sketsa kondisi larva pada awal dan beberapa saat setelah pemaparan
Gambar 5. Posisi larva yang cenderung berada di pinggir cawan dan bergerak di tempat pada konsentrasi 3.2 mg/L KESIMPULAN Konsentrasi kadmium (CdCl) yang dapat mematikan 50% larva planula karang Acropora sp. atau nilai LC50-24 Jam adalah 5,062 mg/L. Nilai NOEC atau konsentrasi tertinggi Cd yang tidak mematikan larva planula karang Acropora sp. ialah 3,2 mg/L, sedangkan nilai LOEC atau konsentrasi terendah Cd yang mematikan ialah 5,6 mg/L. Adapun nilai MATC atau konsentrasi maksimum yang dapat ditolerir larva planula karang Acropora sp. adalah 4,233 mg/L. Konsentrasi kadmium (CdCl) menyebabkan kerusakan sel pada larva planula karang Acropora sp. yakni sel hancur, terpotong, dan mengalami deformasi. Serta 19
perubahan tingkah laku yakni semakin pasif dalam bergerak dan larva lebih cenderung berada di pinggiran cawan. DAFTAR PUSTAKA APHA, 1999. Standard methods for the examination of water and freshwater. 20 th edition. Edited by L.S. Clescery; A. E. Greenberg; A.B. Eato. Baker, C.F., J.C. Montgomery, 2001. Sensory deficits induced by cadmium in banded kokopu, Galaxias fasciatus, juveniles. Environ. Biol. Fishes 62:455-464. Bellinger, D., M. Bolger, M. Goyer., L. Barraj,, and J. Baines., 1992. “WHO Food Additive Series 46:“Cadmium”.http:///www.inchem.org/document/jecfa/jec ono/v46jell.htm. EPA, 2002. Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effeluents and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms. Fifth Edition. Washington DC, USA. 275 pp. Fitt, W.K dan Trench, R.K. 1981. Spawning Development and Acquisition Of Zooxhanthellae by Tridacna squamosa (Mollusca, Bivalvia). Biol. Bull.161 : 213-235. Hendry, A., G. Diansyah., dan J. Tampubolon., 2010. Konsentrasi Lethal (LC50-24 jam) Logam Tembaga (Cu) dan Logam Kadmium (Cd) Terhadap Tingkat Mortalitas Juwana Kuda laut (Hippocampus spp). Jurnal Penelitian Sains Vol. 13. Program Studi Ilmu Kelautan FMIPA. Universitas Sriwijaya. Sumatera Selatan. Indonesia. Howe, P. L., A.J. Reichelt-Brushett, and M. W. Clark, 2014. Investigating lethal and sublethal effects of the trace metals cadmium, cobalt, lead, nickel and zinc on the anemone Aiptasia pulchella, a cnidarian representative for ecotoxicology in tropical marine environments. Marine and Freshwater Research Vol. 65 No. 6. Australia.
20
Koesoemadinata, S. 1983. Pedoman Umum Pengujian Laboratorium Toksisitas Lethal Pestisida pada Ikan untuk Keperluan Pendaftaran Komisi Pestisida. Departemen Pertanian, Jakarta. Lasker H.R., 2006. High fertilization success in a surface-brooding Caribbean gorgonian. Biol. Bull. 210: 10–17. Levitan D.R., 2006. The relationship between egg size and fertilization successin broadcastspawning marine invertebrates. Integrative and Comparative Biology46 (3): 298–311. Markey KL, A. H. Baird., C. Humphrey., A. P. Negri, 2007. Insecticides and a fungicide affect multiple coral life stages. Mar. Ecol. Prog. Ser.330: 127–137. Matz, J.C., 2008. The Effects Of Cadmium On The Olcfactory System Of Larva Zebrafish. Thesis, Graduate Studies and Research In the Toxicology Graduate Program. University of Saskatchewan. Saskatoon. Nganro, 2009. Metoda Ekotoksikologi Perairan Laut Terumbu Karang. Sekolah Ilmu Dan Teknologi Hayati Institut Teknologi Bandung. Bandung. Prato, E., F.Biandolino, C. Scardicchio., 2006. Test For Acute Toxicity Of Copper, Cadmium, And Mercury In Five Marine Species. Institute For Coastal Marine Environment, Section Of Taranto, Italy. Purwiyanto dan A. I. Sunaryo., 2009. Uji Toksisitas Akut (LC50) Logam Kadmium (Cd) Terhadap Larva Kerapu Bebek (Cromileptes Altivelis, CV). Seminar Nasional MIPA Net. Bali. Reichelt-Brushett, A. J., and P. L. Harrison., 1999. The effect of copper, zinc and cadmium on fertilisation success of gametes from scleractinian reef corals. Marine Pollution Bulletin 38, 182–187.
21
Saputra, D., E. R. Astuti, dan T. I. Budhy, 2012. Apoptosis and Necrotic Oral Mucosa Cell Induced by Conventional Dental X-Ray Radiation. Dental Journal, 3(1):36-40. Scott, G. R., K. A. Sloman., C. Rouleau, C.M. Wood, 2003. Cadmium disrupts behavioural and physiological response to alarm substance in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). J. Exp. Biol. 206:1779-1790. Setiawati, M. D., 2009. Uji Toksisitas Kadmium dan Timbal pada Mikroalga Chaetoceros gracilis. Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. FPIK. IPB. Skripsi. Bogor. Tahir, A. 2012. Ekotoksikologi dalam Perspektif Kesehatan Ekosistem Laut. Karya Putra Darwati. Bandung. Werorilangi, S., A., Tahir, dan E. A. Estinawati, 2012. Distribusi Logam Berat Cd dan Cu pada Kolom Air dan Organisme Penyaring (Bivalvia) di Perairan Kota Makassar. Torani (Jurnal Ilmu Kelautan Dan Perikanan) vol. 22 no. 1 Widowati, W. A., Sastiono. R. R. Jusuf. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran.Andi.Yogyakarta. Yudiati, E., S. Sedjati., I. Enggar, I. Hasibuan, 2009. Dampak Pemaparan Logam Berat Kadmium pada Salinitas yang Berbeda terhadap Mortalitas dan Kerusakan Jaringan Insang Juvenile Udang Vaname (Litopeneus vannamei). Jurusan Ilmu Kelautan. Universitas Diponegoro. Semarang. Yusuf, S. 2014. Perkembangan larva dalam embriogenesis karang Acropora hasil pemijahan ex-situ. Torani (Jurnal Ilmu Kelautan dan Perikanan) Vol. 24 (2) : 21-28
22
