Toksisitas Tembaga (Cu) terhadap Hematologi, Bioakumulasi, Sintasan dan Pertumbuhan Juvenil Ikan Patin (Pangasius sp)

Abstract

Peningkatan aktivitas antropogenik menyebabkan menurunnya kualitas lingkungan perairan. Beberapa penelitian melaporkan bahwa aktivitas antropogenik telah meningkatkan konsentrasi tembaga (Cu) dalam lingkungan perairan secara periodik. Tembaga merupakan mikro mineral yang dibutuhkan dalam tubuh organisme karena memiliki peran penting dalam sejumlah proses enzimatik seperti cytochrome oxidase, superoxide dismutase, lysyl oxidase, dopamine hydroxylase dan tyrosinase. Tembaga juga memiliki potensi memberikan efek negatif bila masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah besar atau melebihi nilai ambang batas. Ikan dapat mengakumulasi tembaga dalam organ tubuh ketika mencapai konsentrasi yang membahayakan. Tembaga dapat mengalami bioakumulasi dan menjadi racun bagi organisme yang dibudidayakan. Kelebihan tembaga menyebabkan gangguan pada sejumlah proses fisiologis yang meliputi terganggunya regulasi pertukaran ion di insang sehingga menurunkan penyerapan oksigen, tingginya kadar Cu dalam darah yang menyebabkan anemia hemolitik dan tingginya kebutuhan energi untuk detoksifikasi. Ikan patin dibudidayakan oleh masyarakat Bangka dengan memanfaatkan lahan bekas tambang timah atau yang biasa disebut “kolong”. Kandungan Cu pada kolong yang lebih tinggi dari baku mutu yang telah ditetapkan oleh Pemerintah berpotensi menggagalkan produksi budidaya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis toksisitas Cu pada kondisi lethal, serta menganalisis pengaruh Cu pada kondisi sublethal terhadap respons hematologi, akumulasi Cu, tingkat kelangsungan hidup dan pertumbuhan juvenil ikan patin (Pangasius sp). Bahan uji yang digunakan adalah tembaga sulfat anhidrat (CuSO4). Analisis kadar tembaga menggunakan spektrophotometer serapan atom. Rancangan penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan perlakuan konsentrasi Cu berbeda. Penelitian dilakukan dalam dua tahap meliputi uji toksisitas akut dan uji toksisitas sublethal. Uji toksisitas akut menggunakan juvenil ikan patin dengan panjang total 11±1 cm dan bobot 13±0,97 gram. Konsentrasi tembaga yang digunakan pada uji toksisitas akut yaitu K (kontrol), A (0,2), B (0,7), C (1,2) dan D (1,7) ppm. Uji toksisitas sublethal menggunakan juvenil ikan patin dengan panjang total 11±1,7 cm dan bobot 13±2,72 gram. Konsentrasi tembaga yang digunakan pada uji toksisitas sublethal yaitu K (kontrol), A (0,167), B (0,334) dan C (0,500) ppm. Pada uji toksisitas akut, juvenil ikan patin menunjukkan sejumlah abnormalitas perilaku yang diawali dengan minimnya aktivitas renang dengan berdiam diri pada dasar wadah uji. Kemudian ikan berenang tidak seimbang, melompat-lompat dari air dan berenang terbalik hingga mati. Tembaga dikategorikan sangat toksik terhadap juvenil ikan patin dengan nilai LC50 -96 jam sebesar 0,667 ppm (0,539 - 0,805 ppm). Pada konsentrasi sublethal, tembaga memberikan pengaruh terhadap respons hematologi, akumulasi Cu pada organ, tingkat kelangsungan hidup dan pertumbuhan juvenil ikan patin. Terjadi peningkatan kadar hemoglobin, hematokrit, eritrosit dan leukosit pada minggu pertama paparan. Namun pada minggu kedua hingga keempat, kadar hemoglobin, hematokrit dan jumlah eritrosit mengalami penurunan, sementara kadar leukosit stabil mengalami peningkatan. Akumulasi Cu tertinggi pada seluruh organ terjadi pada perlakuan konsentrasi 0,500 ppm dan hati merupakan organ dengan akumulasi tertinggi pada akhir penelitian untuk seluruh perlakuan. Persentase kelangsungan hidup tertinggi yaitu pada perlakuan kontrol diikuti berturut-turut konsentrasi 0,167 ppm, 0,334 ppm dan 0,500 ppm dengan persentase kelangsungan hidup 100%, 88,33%, 70,00% dan 0,00%. Laju pertumbuhan spesifik tertinggi yaitu pada perlakuan kontrol diikuti konsentrasi 0,167 ppm dan 0,334 ppm dengan nilai berturut-turut 1,39%, 0,76% dan 0,07%. Abnormalitas perilaku yang dialami oleh ikan menunjukkan bahwa tingginya konsentrasi tembaga di perairan menyebabkan gangguan pada sistem pernapasan ikan. Tembaga dapat menurunkan penyerapan Na+ dengan menghambat NA+/K+ ATPase, menurunkan penyerapan Cl- pada aktivitas karbonik anhidrase, menyebabkan gangguan pertukaran ion dan menghambat ekskresi NH3. Kontak langsung dengan Cu juga dapat merusak sistem sensorik penciuman. Pada konsentrasi sublethal, tembaga memberikan sejumlah efek negatif bagi juvenil ikan patin. Meningkatnya konsentrasi tembaga secara nyata menurunkan jumlah eritrosit, hemoglobin dan hematokrit. Penurunan jumlah eritrosit diduga merupakan dampak dari meningkatnya aktivitas superoksidase dismutase guna menetralisir radikal bebas akibat toksikan dari lingkungan. Produk yang dihasilkan berupa H2O2 menyebabkan lisisnya membran sel darah merah atau yang disebut anemia hemolitik. Anemia hemolitik menyebabkan penurunan jumlah sel darah merah dan hematokrit. Tingginya konsentrasi Cu menurunkan penyerapan besi (Fe) pada usus sehingga menyebabkan penurunan aktivitas ferrireductase dan berdampak pada penghambatan sintesis hemoglobin. Meningkatnya konsentrasi tembaga secara nyata meningkatkan bioakumulasi pada organ. Terjadi peningkatan proses detoksifikasi oleh metallothionein guna mempertahankan homeostasis tubuh yang menyebabkan penumpukan tembaga pada organ. Peningkatan energi untuk detoksifikasi dan pemeliharaan homeostasis menyebabkan laju pertumbuhan menjadi rendah dan konversi pakan menjadi tinggi. Tembaga dikategorikan sangat toksik terhadap juvenil ikan patin dengan nilai LC50 -96 jam sebesar 0,667 ppm (0,539 - 0,805 ppm). Pada konsentrasi sublethal, tembaga berpengaruh nyata terhadap penurunan sintasan, pertumbuhan, eritrosit, hemoglobin dan hematokrit serta menyebabkan peningkatan pada akumulasi tembaga mulai pada konsentrasi 0,167 ppm.