Jumai Kimia Sains dan ApRkast, 2(2), 54-60, 1999
PENGARUH LOGAM TERHADAP STATUS DARAH IRAN

## Hirawati Muliani
Staf Pengajar Jurusan Biologi - FMIPA UNDIP, Kampus tembalang Semarang

## Abstrak
Polusi air merupakan penambahan material kc perairan yang akan mempengaruhi komposisi kimia, temperatur dan komposisi mikrobia. Beberapa jenis polusi ini, seperti benda-benda organik yang dapat membususk, nutrisi berlebihan, padatan tyerlarut, bahan kimia toksik dan pencemaran termal, memiliki efek fisipologis terhadap ikan. Diantara bahan kimia toksik yang menyebabkan polusi tersebuut adalah logam. Terdapat logam tertentu yang dapat mempengaruhi status darah ikan, anatara lain cadmium, timbal, merkuri dan tembaga.

## Abstract

## Influence of metals in fish haematolopc status
Water pollution is the addition of something to the water bodies that alters its chemical composition, temperature, or microbial composition The sorts of pollution that may have physiological effects on fish are : putrecible organic material, excessive nutrition, suspended solids, toxic chemicals and thermal pollution Among toxic chemicals that cause pollution are metals. There were certain metal that can affect blood status on fish, those were cadmium, plumbum, mercuri, dan cuprum

## PENDAHULUAN
Dari kenyataan yang ada banyak industri yang membuang limbahnya yang belum dikelola dengan baik dan banyak anggota masyarakat yang membuang limbah rum ah tangganya secara sembarangan ke perairan. Hal ini dapat mengakibatkan menurunnya kualitas air di perairan terscbut karena mempengaruhi komposisi kimia, suhu, maupun komposisi mikrobia perairan tersebut Dengan tercemamya perairan
tersebut maka hal ini akan membahayakan organisme yang hidup di perairan tersebut.
misalnya ikan dan dapat mempengaruhi proses fisiologisnya.
Kebugaran tubuh suatu hewan dapat dilihat dari aktivitasnya. Aktivitas suatu hewan dapat beihubungan dengan status darah hewan tersebut Status darah dapat diamati dari kadar haemoglobin, nilai hematokrit dan jumlah eritrositnya.
Berdasarkan uraian tersebut di atas maka periu kiranya dibahas mengenai perairan yang tcrcemar oleh logam berat yang manakah
yang dapat mempengaruhi status darah ikan.
No. Arakel : 42/1999 (Kimia Llngkungan) 54
H. Muliani ; Pengaruh Logam terhadap Status darah Ikan
Beberapa macam polutan yang dapat
mempunyai efek fisiologis pada ikan adalah : Benda brnda organik
yang dapat
membusuk.
Benda-benda ini adalah karakteristik dan limbah domestik dan limbag industri yang tidak dapat diolah atau tidak diolah secara memadai.
Diperlukan oksigen untnk dekomposisi mikrobial terhadap benda-benda organik ini. Pengukuran kuantitatif oksigen yang
diperlukan untuk dekomposisi ini disebut Biochemical Oxygen Demand (BOD). Pada saat nilai BOD tinggi karena adanya muatan organik yang besar maka kondisi oksigen terlarut akan rendah sehingga mempengarulii fisiologis ikan.
Nutrisi berlebihan.
Pada lokasi dimana terdapat aliran
agrikultural atau deterjen yang tidak terurai ke dalam perairan. maka pertumbuhan fitoplankton akan terstimulir karena kelebihan nutrisi, hal ini mengakibatkan terjadinya proses eutrofikasi, dimana fitoplankton sangat
melimpah.
Proses eutrofikasi ini menyebabkan perubahan pada oksigen
terlarut di siang hari selama terjadi proses fotosintesis dan juga di inalam hari karena adanya proses respirasi. Penggiuraan oksigen untuk respirasi fitoplankton di malain haii dapat menyebabkan keadaan dimana oksigen teriarut mcnjadi sangat rendah di keesokau harinya, sehingga mempengaruhi fisiologis ikan.
Padatan terlarat.
Endapan lumpur dalam air dapat menjadi bagian dari padatan terlarut.
Hahan kimia toksik.
kimia menyebabkan pencemaran, antara lain adalah : logam. klorin, sianida, ammonia, deterjen, pestisida. bifenil terklorinasi, hidrokarbon petroleimi. asam dan basa. limbah pabrik pulp.
Pencemaran thermal.
Efek fisiologis suhu teihadap ikan adalah tnempengarulii keseimbangan asam basa
darah, metabolisme sel dan adaptasi
membran, dormansi pada suhu rendah (Heath, 1987).
Logam
Banyak logam dibutuhkan imtuk fungsi fisiologis nonnal pada Mammalia, tetapi hanya dalam konsentrasi yang sangat rendah. Logam-logam ini adalah tembaga, besi. seng, yodiiun, niangan, kobalt, selenium dan krom. Hampir semua logam ini mempunyai fungsi yang sama pada ikan tetapi hanya dibutuhkan sedikit. (Heath, 1987).
Simkiss (1984) melaporkan baliwa logam- logam tingan seperti natrium, kalium dan magnesium merupakan logam dalam kelompok kelas A yang keterlibatannya dalam mahluk hidup menyangkut proses fisiologis. Logam kelas A ini biasanya masuk ke dalam tubuh hewan dengan cara difusi melalui membran. Sedangkan logam berat
yang digolongkan ke dalam kelas B
merupakan logam-logam yang terlibat dalam Bahan-bahan toksik yang
No. Arakel : 42.1999 (Kimia Llngkungan) 55
Jurnal Klmia Sains dan Apftkasi, 2(2), 54-66, 1999
proses enzimatis dan dapat menimbulkan pencemaran, niisalnya tembaga, seng, kadmium, merkuri dan timah. Logam dalam golongan B ini dalam tubuh mahluk hidup biasanya terikat dengan protein (ligand binding) (Darmono, 1995).
Logani dapat masuk ke dalam perairan melalni limbali industri dan limbah tambang.
Hujan asam dapat pula menyebabkan
lepasnya logam dari tanah di sekitamya (Heath, 1987).
Menurut Bryan (1984) dalam Darmono (1995), beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan racun logam berat terhadap ikan dan organisme air lainnya yaitu :
Bentuk ikatan kimia dari logam yang terlarut dalam air.
Pengaruh interaksi antara logam dan jenis racun lainnya.
Pengaruh hngkungan seperti suhu, kadar garam, pH, dan kadar oksigen dalam air.
Kondisi hewan, fase siklus hidup (telur larva, dewasa), besamya organisme, jenis kelamin, dan kecukupan nutrisL
Kemampuan hewan untuk beradaptasi terhadap racun, misalnya detoksikasL
Ada beberapa logam yang dapat berpengaruh terhadap status darah ikan, antara lain
kadmium, imah, merkuri, tembaga.
ml/100 gram. Pada lamprey kira-kira 8,5 ml/100 gram, pada hagfish 17 ml/100 gram, pada Elasmobranchii 6-8 ml/100 gram.
Beberapa peneliti menyatakan bahwa terdapat suatu penurunan filogenetik pada volume darah ikan. Teleostei yang lebih tinggi tingkatannya mempunyai sistem pembuluh yang lebih sempuma seliingga memerlukan darah dalam jumlali lebili sedikit untuk
membawa oksigen dan material-material lainnya (Bardach et al, 1962).
Darah ikan membawa ion-ion anorganik dan sejumlah material organik seperti hormon, vitamin, dan protein plasma sebanyak 2-6 gram/100 ml. Protein plasma ini meliputi kedua bentuk alfa globulin seperti albumin, transferrin dan lain-lain. Protein plasma berperan dalam respon imun tertentu, menjadi buffer dan menjaga tekanan osmotis (Bond, 1979).
Konsentrasi osmotis darah ikan bervariasi scsuai dengan habitatnya dan berguna untuk osmoregulasi. Osmokonsentrasi darah Teieostei yang hidup di air tawar kurang dari 200 miliosmoles, dan pada species yang hidup di air laut lebih dari 400 miliosmoles.
Sodium dan klorida adalah pendukung utama dari konsentrasi ini, sedangkan pendukung yang lebih kecil adalah potasium, kalsium, magnesium, urea dan asam-asam amino bebas. Beberapa ikan menaikkan konsentrasi NaCl untuk beradaptasi terhadap dingin, sedangkan beberapa ikan yang lain menaikkan konsentrasi komponen-komponen
organik (Bond, 1979).
Pcnyusun seluler darah ikan adalah eritrosit dan leukosiL Eritrosit mendapatkan wama
Darah
Pada umumnya ikan mempunyai volume darah yang lebih kecil daripada vertebrata lain. Pada Teleostei volume darah 2-4
No. ArUkel : 42/1999 (Kimia Lingkungan ) 56
H. Muliani : Fengaruh Logam lerhadap Status darah Ikan karakteristiknya dari hemoglobin yang
tersusun dari globin yaihi protein yang tidak berwama dan pigmen heme yang berwama merah kuning yang mengandnng zat besi.
Molekul hemoglobin pada Elasmobranchii dan Teleostei terbentuk dari 4 rantai kompleks (tetrametrik) dan mempunvai berat molekul 61.000
hemoglobin pada lamprey lebih menyerupai myoglobin, yaitu hemoglobin pada jaringan otot yang monomerik dan mempunyai berat molekul 18.200. pada beberapa species ikan ditemukan lebih dan 1 jenis hemoglobin.
Hemoglobin membawa oksigen dengan mengikatnya pada zat besi fero pada heme. Kombinasi tersebut reversibel. tergantung pada tekanan p atrial oksigen. Ada beberapa ikan yang tidak mempunyai hemoglobin. yaitu chaenichthyid di Antartika dan larva leptocephalus belut (Bond, 1979).
Eritrosit ikan bemukleus dan berbentuk oval. hairya sedikit species yang mempunyai eritrosit berbentuk hampir bukat. Lamprey mempunyai eritrosit berbenhik bulat dengan diameter ( 9 mikron. Elasmobranchii mempunyai erotrosit besar, dengan panjang 20 - 27 mikron dan lebar 14-20 mikron. Eritrosit Teleostei pada umumnya mempunyai panjang 12-14 mikron dan lebar 8,5 - 9,5 mikron. Terdapat hubungan terbalik antara ukuran dan jumlah eritrosit. Jumlah eritrosit pada Gobius exanthematus 0,425.106/mm3. Trematomus mempunyai jumlah eritrosit 0,66.106mm3 sampai 0,80.106mm3. Kebanyakan Teleostei mempunyai jumlah eritrosit 1.106/mml sampai 3.106/mm3 dengan mayoritas di bawah 2.106/mm3, tetapi beberapa species
ikan air laut yang aktif mempunyai jumlah eritrosit 4.106mm3 sampai 6.106mm3 (Bond, 1979).
Prosentase darah yang terdiri dari eritrosit disebut hematokrit. yang berkorelasi dengan
jumlali eritrosit. Elasmobranchii mempunyai iiilai hematokrit kurang dari 25%. Kebanyakan Teleostei mempunyai nilai hematokrit 20 - 30%. Beberapa Teleostei air laut seperti Mugil cephalus dan Thunnus thynnus mempunyai nilai hematokrit ( 42% (Bond, 1979).
Konsentrasi hemoglobin pada darah ikan biasanya 7-10 gram/100 ml (Bond, 1979). Anemia adalah keadaan diman a konsentrasi hemoglobin dalam darah rendah secara abnormal, dan hal ini dapat disebabkan karena pengurangan jumlah eritrosit ataupun karena jumlah hemoglobin yang tidak memenulii svarat (Heath, 1987; Guyton,
1983).
Pada kebanyakan- ikan, jumlah lcukosit 0,15.106/mm3. Kisaran jumlah leukosit pada suatii species dapat besar, contohnya pada Cyprinus carpio jumlah leukosit diantara
0,032. 106/nun3 hingga 0,146.106/mm3. Leukosit terdiri dari granulosit, thrombosit, limfosit dan monosit Thrombosit berperan dalam pembekuan darah, thrombosit
membawa suatu bah an kimia yang merubah prothrombin menjadi thrombin. Pada jenis ikan air laut thrombosit berjumlah lebih banyak daripada jenis-jenis leukosit lain. Granulosit terdiri dari 3 macam, yaitu neutrophil eosinophil dan basophil. Bashopil jarang terdapat pada ikan kecuali pada sedikit species ikan air laut. Eosinophil tidak selalu
70.000; sedangkan
No. A r tike l : 42.1999 (Kimta Llngkungan) 57
Jurnal Kimia Sains dan Ap/iAasi, 2(2), 54-60, 1999
ada. Neutrophil umurn terdapat pada kebanyakan spesies. (Bond, 1979)
Granulosit bersifat fagosit, berperan dalam memerangi penyakit dan jumlahnya meningkat bila ikan diinfeksi oleh bakteri.
Limfosit terdapat pada makrofag fagositik dan sel plasma. Liinfosit kecil aktif memproduksi protein. Liinfosit dapat
menyusun lebih dari 90% leukosit pada ikan karper dan ikan irout (Bond, 1979).
Hematokrit kadang-kadang disebut "packed cell volume" dan diukur dengan cara memusingkan sampel darah pada suatu
sentrifiis dan volume relatif sel terkumpul kemudian diukur. Untuk menghitung kadar hemoglobin, darah dianalisis setelah sel-
selnya
dihemoHsis untuk melepaskan hemoglobin dalam larutan Eritrosit dan
leukosit dihitung dalam hemositomer yang sama digunakan untuk menghitung eritrosit dan leukosit manusia (heath, 1987; Guyton 1983).
Pembentukan sel-sel darah terjadi pada beberapa tempat. Eritrosit terutama terbentuk pada gjnjal dan limpa. Leukosit terbentuk pada ginjal kebanyakan Teleostei, tetapi pada Elasmobranchii terbentuk pada organ Leydig. organ Leydig umumnya terdapat pada sepanjang oesofagus Elasmobranchii, tetapi pada ikan-ikan yang lain mungkin terdapat pada mesentrium, darah orbital, mening, dan dasar cranium. Pada beberapa species thrombosit dibentuk dalam limpa (Bond, 1979).
Pengaruh Logam Terhadap Status Darah
Ikan
Kadmium Kadmium dapat menyebabkan anemia pada Mammalia karena kadmium dapat menghambat absorpsi zat besi dari usus, mekanisme ini juga terjadi pada ikan. Kadmium juga dapat menyebabkan abnormalitas pada bentuk sejumlah besar eritrosit. Hal ini memungkinkan terjadinya suatu kelainan pada organ pembentuk darah.
Pendedahan pada kadmium menyebabkan peningkatan enzim delta amino as am levulinat dehidratase dalam ginjal, jadi awal sintesis hemoglobin tidak dihambat walaupun pada akhimya terjadi anemia
(Heath, 1987).
Setelah induksi anemia pada flounder,
Larsson et al (1976) mendapatkan bahwa setelah 1 tahun dfletakkan kembah pada air yang tidak teikontaminasi oleh kadmium anemia dapat diriadakan, tetapi temyata metabohsme tetap terganggu. Hal ini diduga karena kerusakan permanen pada sel-sel pensekresi insulin dalam pankreas.
Tim ah
Timah dapat menyebabkan anemia pada Mammalia dengan cara menghambat sintesis haemoglobin dan memperpendek lama hidup dari eritrosit yang bersirkulasi Timah menghambat enzim delta amino levulinat dehidratase (ALA-D) yang diperlukan pada tahap awal sintesis hemoglobin pada jaringan hemopoietik. Penghambatan enzim ini oleh timah sedflrit juga
telah menimbulkan
No. ArUkel : 42/1999 (Ktnda LlngAungan) 58
//. Mutiani : Pengaruh Logam terhadap Status darah Ikan
spesifik. Kespesifikan seperti ini jarang
terjadi, sehingga pengukuran ALA-D pada eritrosit manusia diperlukan untuk memastikan diagnosa keracnnan timah (Heath, 1987).
Pada ikan trout yang didedahkan pada timah dengan konsentrasi 10,75 dan 300 mikrogram/liter selama 30 hari menunjukkan terjadi anemia pada konsentrasi 300
mikrograin/liter. Setelah diamati temyata hal
ini disebabkan oieh karena adanya penghambatan 86% aktivitas enzim delta amino asam levulinat dihadratase. sedangkan pada konsentrasi timah yang lebih rendah
hanya terjadi pengliambatan aktivitas enzim sebesar 74% dan 21%. Karena pada
penghambatan aktivitas enzim sebesar 74% tidak terjadi efek pada sintesis haemoglobin maka hal ini menunjukkan bahwa enzim delta amino asam levulinat dehidratase itu
mempunyai kapasitas cadangan yang besar sehingga secara essensial lungsi normalnya tetap dijalankan walaupun hanya terdapat 25% aktivitas enzim (heath, 1987).
Metil merkuri tampak kurang efektif dalam menyebabkan anemia walaupun metilmerkuri lebih toksik. Ketika ikan rainbow trout
dikenakan pada air yang tercemar metilmerkuri 15 mikrogram/liter selama 75 sampai 119 hari, metilmerkuri ini berakumulasi di seluruh tubuhnya sebesar 3- 12 mg/kg berat badan tetapi tidak ada efek hematologis yang terlihat. Metil merkuri pada ikan berikatan secara reversibel dengan hemoglobin dalam eritrosit dan reaksinya
ndalah dengan gugus-SH pada molekul hemoglobin, jadi mempunyai efek dalam pengiknfan oksigen oleh hemoglobin,
walaupun hal ini belum diketahui (Heath, 1987).

## Tembaga
McKim et al (1970) mengamati bahwa tembaga menaikkan nilai hematokrit kadai hemoglobin, dan jumlah eritrosit pada ikan trout yang didedahkan selama 60 hari
pada konsentrasi jauh di bawah lethal konsentrasi 50. Dalam 21 hari nilai hematokrit kembali ke normal dan pada bulan ke 11 pendedahan yang terns menerus kadar
hemoglobin dan jumlah eritrosit juga kembali ke normal. Warwood (1980) juga melaporkan kenaikkan nilai hematokrit pada ikan trout yang dikenakan pada tembaga, tetapi menduga bahwa perubahan ini terjadi karena adanya perpindahan air dari plasma ke sel otot sehingga terjadi hemokonsentrasL
Studi McKim et al (1970) mendapatkan hal yang berlawanan, yaitu terjadi sedikit
peningkatan air plasma. Karena tembaga
digunakan untuk sintesis hemoglobin, maka
Merkuri
Ikan winter flounder bass mengalami anemia jika dikenakan pada merkuri anorganik selama 60 hari. Merkuri cenderung berakumulasi dalam ginjal Teleostei dan
diduga menghambat uropodfirinogen 1
sintetase, yaitu suatu enzim yang berperan dalam bersintesis heme. Merkuri juga mereduksi deformibilitas membran eritrosit yang dapat menyebabkan terjadinya destruksi awal eritrosit (heath, 1987).
No. Artikel : 42.1999 (Kimia Lingkungan) 59
Jurnai Kimia Sains dan Apllkasi, 2(2), 54-60, 1999
sedikit kelebilian tembaga dapat merupakan stimulator.
Pada mamalia kelebihan tembaga dapat menyebabkan anemia hemolitik dengan cara menghambat gbkolisis dalam
eritrosit. mendenaturasi hemoglobin, dan inengoksidasi glutathion. Karena eritrosit ikan mempunyai kapasitas aerobik yang lebih besar daripada Mammalia, maka mungkin eritrosit ikan tidak sesensitif eristrosit mamalia (Heath, 1987); Frandson, 1980).
Bond, C.E., 1979. Biology of Fishes., Saunders College Publishing, Philadelphia. Darmono, 1995, Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup., Penerbit Universitas
Indonesia. Jakarta.
Frandson, R.D., 1990. Anatomi dan Fisiologi temak. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Guyton, 1983., Fisiologi. Penerbit E.G.C., Jakarta.
Heath, A.G., 1987. Water Pollution and Fish Physiology. CRC Press, Boston.
Larsson, A., B. Bengtsson, O. Svanberg,
1976. Some haematological and biochemical
effects of cadmium on fish, in Effects of Pollutants on Aquatic organisms. Lockwood,
A.P.M., Ed., Cambridge University press,
Cambridge.

## KESIMPULAN
Berdasarkan uraian di atas maka dapat ditarik kcsimpulan scbagai berikut :
Beberapa logam berpengaruh terbadap status darah ikan.
Logam kadmium, timah dan merkuri menyebabkan anemia sedangkan tembaga menaikkan status darah ikan.
McRim. J.. G.M. Christensen, E.P. Hunt. 1970. Changes in the blood of brook trout
(Saivellinus fontinalis) after short and long¬
term exposure to copper. J. Fish Res. Bd. DAFTAR PUSTAKA Can. Bardach, J.E., Lagler, KF., Miller, R.M.,
1962 Ichtiology. John Wiley and Sons, New Warwood, K.G., 1980. Changes in hematocrit of rainbow trout exposed to
various combinations of water hardness, pH,
and copper. Trans Am. Fish Soc.
York.
No. Ardkel : 42/1999 (Klntia Lingkungan) 60