Efektivitas arang aktif ampas kopi dalam mitigasi paparan timbal subkronis pada ikan bawal (Colossoma macropomum)

Abstract

Timbal (Pb) merupakan logam berat toksik yang dapat mencemari media budidaya, mengganggu kesehatan ikan, dan terakumulasi pada jaringan ikan konsumsi. Paparan Pb pada ikan dapat menurunkan fungsi respirasi, mengganggu keseimbangan fisiologis, menekan pertumbuhan, serta merusak jaringan insang dan hati. Upaya mitigasi Pb pada sistem budidaya perlu dilakukan dengan metode yang sederhana, efektif, dan dapat diterapkan langsung pada media pemeliharaan. Ampas kopi berpotensi digunakan sebagai bahan baku arang aktif karena mengandung senyawa lignoselulosa dan memiliki struktur karbon yang dapat dikembangkan menjadi adsorben logam berat. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efektivitas arang aktif ampas kopi atau coffee-ground activated carbon (CGAC) dalam menurunkan bioavailabilitas Pb dan mengurangi dampak toksiknya pada ikan bawal (Colossoma macropomum) selama paparan subkronis. Penelitian terdiri atas uji toksisitas akut Pb sebagai dasar penentuan konsentrasi subkronis dan uji subkronis dengan penambahan CGAC selama 30 hari. Uji toksisitas akut dilakukan pada juvenil ikan bawal melalui uji kisaran 0 sampai 150 mg L?¹ selama 48 jam dan uji definitif 0, 50, 65, 80, dan 95 mg L?¹ selama 96 jam. Nilai LC50-96 jam Pb sebesar 73 mg L?¹ dan digunakan sebagai dasar penetapan konsentrasi Pb subkronis 10% sebesar 7,3 mg L?¹. Selama uji akut, frekuensi gerak operkulum meningkat pada awal paparan dari 83 ± 1,25 menjadi 129 ± 1,53 kali menit?¹, kemudian menurun pada paparan lanjut di konsentrasi Pb tinggi. Gejala klinis berkembang seiring peningkatan konsentrasi dan waktu paparan, terutama berupa gangguan ventilasi, renang tidak teratur, kehilangan keseimbangan, letargi, dan mortalitas pada konsentrasi Pb tinggi. Uji subkronis disusun menggunakan rancangan acak lengkap dengan lima perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan terdiri atas kontrol negatif tanpa Pb dan tanpa CGAC (K-), kontrol positif dengan Pb tanpa CGAC (K+), serta perlakuan Pb dengan penambahan CGAC pada dosis 1,5; 2,5; dan 3,5 g L?¹. Ikan dipelihara selama 30 hari dalam akuarium dengan volume air kerja 50 L dan kepadatan 20 ekor per akuarium. Parameter yang diamati meliputi kelangsungan hidup, pertumbuhan, kualitas air, Pb terlarut, akumulasi Pb pada daging, faktor biokonsentrasi, efisiensi penghilangan Pb, respons hematologi, glukosa darah, serta histopatologi insang dan hati. Arang aktif ampas kopi yang dihasilkan memiliki rendemen 50%, kadar air 5,35%, dan kadar abu 1,90%. Nilai kadar air dan kadar abu tersebut berada di bawah batas maksimum mutu arang aktif teknis, sehingga CGAC layak digunakan sebagai adsorben dalam media budidaya. Pada uji subkronis, paparan Pb tanpa adsorben menurunkan kondisi biologis ikan. Perlakuan K+ menghasilkan kelangsungan hidup sebesar 85%, pertambahan bobot mutlak sebesar 7,24 g, dan laju pertumbuhan spesifik pada kisaran 2,11 sampai 1,75% hari?¹. Selain itu, Pb terlarut pada media K+ mencapai 2,85 mg L?¹ pada akhir pemeliharaan, sedangkan akumulasi Pb pada daging mencapai 6,92 mg kg?¹. Penambahan CGAC mampu menurunkan Pb terlarut dan menekan akumulasi Pb pada daging ikan. Pada perlakuan CGAC, Pb terlarut pada akhir pemeliharaan berada pada kisaran 0,07 sampai 0,21 mg L?¹, sedangkan Pb pada daging berada pada kisaran 3,36 sampai 5,41 mg kg?¹. Efisiensi penghilangan Pb mencapai 96,61 sampai 98,85%. Penurunan Pb terlarut menunjukkan bahwa CGAC mampu mengurangi fraksi Pb yang tersedia di media pemeliharaan. Penurunan bioavailabilitas Pb tersebut berperan dalam memperbaiki kelangsungan hidup, pertumbuhan, respons hematologi, kadar glukosa darah, serta kondisi jaringan insang dan hati dibandingkan dengan perlakuan Pb tanpa adsorben. Paparan Pb tanpa CGAC menyebabkan gangguan fisiologis yang ditunjukkan oleh penurunan hemoglobin dan hematokrit, peningkatan leukosit, perubahan rasio neutrofil/limfosit, serta perubahan glukosa darah. Kerusakan jaringan juga lebih jelas pada perlakuan K+, terutama pada insang dan hati. Insang menunjukkan lesi berupa edema, pengangkatan epitel, hiperplasia, fusi lamela, kongesti, pemendekan lamela sekunder, dan nekrosis. Hati menunjukkan perubahan berupa hemoragi, degenerasi inti, ruptur inti, ruptur sel, kongesti sinusoid, infiltrasi eritrosit, vakuolisasi, dan nekrosis. Penambahan CGAC menurunkan tingkat kerusakan jaringan secara bertahap, terutama pada dosis 2,5 dan 3,5 g L?¹. Dosis CGAC 2,5 sampai 3,5 g L?¹ memberikan respons biologis terbaik. Perlakuan AK 3,5 menghasilkan kondisi ikan yang paling mendekati kontrol negatif (K-), terutama berdasarkan kelangsungan hidup, pertumbuhan, penurunan Pb terlarut, penekanan akumulasi Pb pada daging, serta perbaikan kondisi fisiologis dan histopatologis. Temuan ini menunjukkan bahwa CGAC berpotensi digunakan sebagai adsorben in-tank untuk menekan bioavailabilitas Pb dan mengurangi dampak toksik Pb pada budidaya ikan air tawar. Penerapan CGAC dapat menjadi pendekatan mitigasi sederhana berbasis limbah organik untuk mendukung pengelolaan kualitas air dan keamanan ikan konsumsi pada sistem akuakultur.