Efek Selenium dan Merkuri terhadap Fetus Mencit (Mus musculus)

PENDAHULUAN

Senyawa selenium dapat ditemukan di atmosfer, air
tanah, batuan, tanah dan tumbuh-tumbuhan.

Unsur itu me-

rupakan t r a c e e l e m e n t (unsur jarang) yang diperlukan dalam jumlah sedikit untuk pertumbuhan manusia, hewan, dan
tumbuhan.

Dewasa ini penggunaan senyawa selenium sema-

kin meluas, termasuk juga sebagai bahan makanan tambahan
dan ramuan kecantikan.

Penggunaan selenium secara ber-

lebihan dapat mengganggu pertumbuhan individu dan dapat
bersifat toksik. Menurut Shendrikar (1974) beberapa senyawa selenium anorganik dapat bersifat karsinogen.

Se-


nyawa-senyawa selenium anorganik dan organik dapat dengan
mudah melalui plasenta untuk mencapai fetus (Underwood,
1977).
Pada perkembangan teknologi moderen dewasa ini,
penggunaan senyawa merkuri turut meningkat.

SejaXan de-

ngan meningkatnya penggunaan senyawa merkuri itu, terutama di lapangan industri dan pertanian, jumlah merkuri
yang dibuang sebagai sisa industri ke lingkungan meningkat pula.

Underwood (1977) menjelaskan bahwa metilmer-

kuri masuk ke dalam makanan melalui aktivitas mikro organisma yang berkemampuan mengubah merkuri yang berasal
dari sisa atau limbah industri menjadi senyawa metilmerkuri.

Merkuri yang ditemukan pada ikan umumnya berbentuk

metilmerkuri dengan toksisitas tinggi.


Telah diketahui

bahwa kemampuan merkuri organik untuk melalui plasenta
berbeda dengan merkuri anorganik.

Merkuri organik lebih

mampu melalui dan masuk plasenta untuk mencapai fetus di
bandingkan dengan merkuri anorganik (Nelson, 1971).
Menurut Hill (1975) terdapat interaksi biologi antara selenium dengan sejumlah unsur lain.

Interaksi itu

bersifat antagonis sehingga toksisitas selenium dan unsur
lain saling dikurangi.

Interaksi biologi itu juga ter-

jadi antara selenium dan merkuri.

Senyawa yang mampu melalui plasenta untuk mencapai
fetus dapat merupakan senyawa yang bersifat mutagen.
Wilson (1978) menambahkan bahwa senyawa-senyawa yang bersifat teratogen dapat pula bersifat mutagen.
Dari ungkapan di atas timbul hipotesa

(1) selenium

atau merkuri yang diberikan pada mencit bunting menyebabkan cacat pada fetus yang dikandungnya;

(2)

selenium dan

merkuri yang diberikan bersama-sama pada mencit bunting
saling mengurangi toksisitas masing-masing terhadap fetus
yang dikandungnya;
mutagenik.

( 3 ) selenium dan merkuri adalah unsur


-

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
ruh

(1) penga-

selenium dan merkuri yang diberikan pada mencit bun-

ting terhadap fetus yang dikandungnya;

(2)

pengaruh se-

lenium dan merkuri yang diberikan pada mencit bunting
terhadap jaringan otak, hati dan ginjal fetus yang dikandungnya;

( 3 ) pengaruh interaksi biologi antara selenium


dan merkuri yang diberikan pada mencit bunting terhadap
perubahan yang diderita fetus yang dikandungnya;

(4) me-

ramalkan perbandingan dosis antara selenium dan merkuri
yang diberikan pada mencit bunting agar dapat menghilangkan toksisitas masing-masing unsur pada fetus;

(5) apa-

kah selenium dan merkuri merupakan mutagen.
Diharapkan penelitian ini berguna untuk

(1) menge-

tahui efek sampingan yang mungkin terjadi akibat penggunaan selenium dan atau merkuri dalam kehidupan seharihari;

(2)

dikembangkan untuk mencari senyawa yang mampu


melindungi individu akibat keracunan selenium dan atau
merkuri;

( 3 ) informasi untuk meningkatkan kesadaran ma-

syarakat terhadap bahaya penggunaan senyawa yang mengandung unsur jarang dalam jumlah yang berlebihan;

(4)

in-

formasi untuk meningkatkan kesadaran masyarakat terhadap
bahaya limbah industri yang dibuang secara sembarangan
ke dalam lingkungan;

(5) mengembangkan kemampuan secara

mandiri yang bertumpu pada norma akademik.


T I N J A U A N PUSTAKA

Senyawa atau unsur toksik yang diberikan pada induk
dapat mencapai fetus setelah terlebih dieulu melalui plasenta.

Tingkat keracunan yang dihasilkan oleh senyawa.

atau unsur toksik itu tergantung pula dari kemampuan metabolisma yang berlangsung di dalam tubuh individu.

Se-

dang metabolisma yang terjadi di dalam tubuh indivcdu tergantung pula dari bentuk senyawa yang diterima oleh individu

.

$

Selenium dan merkuri di dalam lingkungan
Selenium merupakan unsur yang tersebar pada hampir
semua material kulit bumi dengan konsentrasi yang jarang

lebih besar dari 500 ppm.

Ada atau

tidak ada selenium

pada tanah tergantung pada beberapa faktor.

Pertama, ada

atau tidak ada selenium pada material tanah utama. Kedua,
ada atau tidak ada selenium yang terbuang karena tercuci
atau ditambah oleh meteor, air tanah selama pembentukan
tanah.

Ketiga, ada atau tidak ada penambahan atau pem-

buangan selenium pada pembentukan tanah.

Xebanyakan se-


lenium pada kulit bumi terdapat di dalam mineral sulfida.
Di samping itu ada juga selenium yang ditemukan dalam
bentuk perakselenid, merkuriselenid, tembagaselenid,
plumbumselenid, nikelselenid dan logam lain.

Selenium

mudah teroksidasi dari unsur selenium menjadi Se+ (seo3'-).

Secara teoritis ada tiga cara pernindahan ion merkuri ke
atmosfir dengan penguapan, (1) reduksi kimia ke dalam
bentuk unsur;

(2)

reduksi melalui aktivitas mikroba.,

tumbuh-tumbuhan atau organisma hidup lainnya;


( 3 ) bio-

transformasi ke dalam senyawa organo-merkuri yang menguap terutama ~lkilmerkuridengan rantai pendek.

Merkuri

dapat berakumulasi pada sistem jaringan akar dan dibawa
ke daun.

Perubahan deposit merkuri anorganik ke bentuk

merkuri organik yang menguap atau berbentuk gas merupakan cara yang efektif pemindahan merkuri ke dalam
cycle.

geo-

Matsumura, Gotoh dan Bousch (1972) mengemukakan

bahwa mekanisme penanggalan dan pemindahan merkuri dari
sedimen ke air dan akhirnya berada pada organisma tidak

diketahui.

++)

Ion merkuri (Hg

pada partikel-partikel sedimen.

sebagian besar berikatan
Faktor fisiko kimia pen-

ting dalam mempengaruhi kecepatan penanggalan H~++.Pada
beberapa percobaan terlihat ada hubungan pertumbuhan mikrobial dengan kadar merkuri yang tinggi di dalam air.
Ada tiga faktor pembantu untuk melepaskan merkdri ke dalam air yaitu, pH alkalis, kandungan organik pada sedi--

men dan mikroorganisma.

Selanjutnya Vostal (1972) me-

nambahkan bentuk ion merkuri secara cepat berikatan dengan bahan-bahan organik di dalam air.

Sehingga merkuri

yang ditemukan pada ikan semua dalam bentuk metilmerkuri.
Metilmerkuri pada ikan dapat berasal dari air yang tercemar limbah industri yang mengandung metilmerkuri.

Selenit ( ~ e 0 ~ ~
stabil
- ) dalam keadaan basa sampai sedikit
asam.

Pada sebagian besar lautan diduga kadar selenium

berjumlah 0.090 mg/l.

Pada tanah alkalis, selenium di2

oksidasi menjadi selenat (Se04
yang larut.

-

dengari bentuk garam

Pada daerah yang kering garam-garam yang la-

rut itu berkumpul di dalam tanah.

Pada tanah yang sedi-

kit asam sampai netral diduga sebagian besar selenium
terikat pada substansi organik (Lakin dan Davidson, 1967).
Menurut Johnson, Asher dan B~oyer (19671, distribusi
selenium pada jaringan dan berbagai organ tumbuh-tumbuhan
mempunyai implikasi penting terhadap fisiologi tumbuhtumbuhan dan ternak.

Biji umumnya mengandung kadar sele-

nium yang lebih rendah dari pada jerami tumbuh-tumbuhan
yang sama.

Biji yang mengandung lebih dari 10 ppm sele-

nium dianggap toksik untuk ternak.
Underwood (1977) menjelaskan bahwa merkuri tidak
mempunyai fungsi vital di dalam kehidupan organisma dan
merupakan unsur yang toksik.

Dapat masuk ke dalam tubuh

melalui pernapasan, pencernaan dan kulit.

Merkuri yang

terbentuk di alam menurut Vostal (1972) yang dikutip dari
U.S. Geological Survey (1970) sangat sedikit, hanya 50

sampai 80 ppm dari isi bumi terutama dalam bentuk sulfid.
Merkuri masuk ke siklus geochemica3 dengan transpor yang
sederhana dalam bentuk uap logam merkuri atau dirubah dalam bentuk senyawa organik yang mudah menguap dan dengan
transformasi kimia ke dalam bentuk yang lebih mudah larut.

Dapat juga akibat metilasi biologik dari merkuri anorganik oleh mikroorganisma atau donor kimia lain dari kelompok metil yang terdapat pada lumpur dasar dengan endapan
merkuri.

Kandungan merkuri pada permukaan air tergantung

pada jumlah persentuhan antara merkuri dan air serta kondisi air sebagai pelarut.

Metabolisme selenium
Underwood (1977) mengemukakan, absorpsi, retensi,
jumlah, bentuk dan jalan ekskresi dari selenium di dalam
tubuh tergantung dari bentuk kimia dan jumlah unsur yang
dicerna.

Terdapat perbedaan aspek metabolisma antara ru-

minansia dan nonruminansia.
kan "58

Penelitian dengan mengguna-

pada tingkat fisiologi menunjukkan bahwa duode-

num merupakan tempat utama absorpsi selenium.

Menurut

Hansson dan Jacobsson (1966) dan Underwood (1977) pemberian selenium melalui oral tidak diabsorpsi di rumen dan
abomasum domba dan juga lambung pada babi.

Absorpsi se-

lenium dalam usus halus hewan berlarnbung tunggal lebih
banyak dari absorpsi yang terjadi pada usus halus ruminansia.

Pada ruminansia di dalmfi rumen terjadi reduksi

selenit menjadi bentuk yang tidak dapat larut.

Absorpsi

selenium menurut Wright (1967) terjadi pada empat perlima distal usus halus.

Absorpsi tidak jelas terlihat

pada sekum dan kolon. Underwood (1977) menambahkan pemberian selenit ( 75Se) melalui mulut pada -tigawanita

dalam waktu lama memperlihatkan bahwa di usus halus terjadi absorpsi masing-masing 70, 64 dan 44% dari dosis
yang diberikan.

Ekskresi melalui urin mencapai 14-20%

dari jumlah yang diabsorpsi pada minggu pertama.

Melalui

pernapasan dan kulit sangat sedikit dikeluarkan. Ekskresi
melalul tinja selama 14 hari berturut-turut 33, 40 dan
58% dari dosis yang diberikan.

Selenium yangdidiekskre-

sikan melalui tinja lebih banyak dari pada melalui urin
pada ruminansia.

Tetapi tidak demikian yang ditemukan

pada hewan berlambung tunggal.

Sebagian besar selenium

yang terdapat di dalam tinja terdiri dari senyawa yang
tidak dapat diabsorpsi, bersama-sama dengan sejumlah kecil yang diekskresikan kembali ke dalam usus.
Menurut Underwood (1977) selenium yang diabsorpsi
mula-mula dibawa ke dalam darah.

Dari plasma masuk ke

dalam jaringan termasuk tulang, rambut dan lekosit.

Se-

lenium sebagai selenit terlebih dahulu mengalami transformasi kimia dengan eritrosit untuk berikatan dengan
protein plasma.

Proses pembebasan selenium dari eritro-

sit tergantung pada kadar glutation di dalam sel.

-

Sele-

nium diangkut oleh albumin kemudian dirubah menjadi fraksi globular.

McConnel dan R o t h (1967) menjelaskan bahwa

selenium berada di dalam sel-sel eritrosit pada anjing
selama 120 hari.

Ada dua kemungkinan jalan yang ditem-

puh selenium untuk mencapai eritrosit (Gambar 1).
eritrosit muda mungkin terjadi mekanisme 11.

Pada

Menurut

Mekanisme I

Suntikan subkutan dengan 75Se

J.
7 5 ~ eeritrosit

Mekanisme I1
Suntikan subkutan dengan '*se

I

L

7 5 ~ eplasma anorganik

"Delay" compartment

Gambar 1.

Jalan Yang Ditempuh Selenium Untuk
Mencapai Eritrosit (McConnel'dan
~ o t h ,1967)

p o r t e r , X a r l e dan S h r i f t (19791, a p a b i l a 7 5 ~ e - s e l e n i t d i s u p l a i k e dalam d a r a h maka e r i t r o s i t merubahnya ke bentuk
yang s e c a r a c e p a t b e r i k a t a n dengan p r o t e i n plasma.

Pene-

l i t i a n dengan b e r b a g a i i n h i b i t o r menunjukkan bahwa p r o s e s
p e n g i k a t a n selenium pada p r o t e i n plasma t i d a k t e r g a n t u n g
pada e n e r g i , t e t a p i memerlukan senyawa s u l f h i d r i l .

Lim-

f o s i t mengabsorpsi 7 5 ~ yang
e
b e r i k a t a n pada p r o t e i n p l a s -

ma.

P r o t e i n plasma b e r f u n g s i s e b a g a i pembawa s e l e n i u m ke

limfosit.

Bentuk selenium yang d i e k s k r e s i k a n d a r i e r i t -

r o s i t t i d a k d a p a t d i i d e n t i f i k a s i dengan p a s t i .

Diduga

selenium membentuk senyawa s e l e n o g l u t a t i o n (G-S-~e-S-G)
a t a u hidrogen s e l e n i d .

Pada p e n e l i t i a n dengan mengguna-

kan d a r a h manusia i n v i t r o t e r l i h a t bahwa s e l e n i t mulamula d i s e r a p o l e h e r i t r o s i t s e c a r a p a s i f , t i d a k dipengar u h i o l e h inhibitor pernapasan.

Pengambilan d a n perubah-

an s e l e n i t k e s e l e n o t r i s u l f i d a (kemungkinan d e r i v a t g l u t a t i o n ) a t a u H2Se t e r g a n t u n g pada gusus s u l f h i d r i l .

Se-

lenium s e c a r a c e p a t d i l e p a s k a n d a r i e r i t r o s i t dan b e r i k a t a n pada p r o t e i n plasma (Gambar 2 ) .
Underwood (1977) mengemukakan bahwa Sandholm menemukan selenium yang t e l a h d i p r o s e s o l e h e r i t r o s i t s e b a g i a n
b e s a r b e r i k a t a n pada b e t a - l i p o p r o t e i n dan f r a k s i yang tidak d a p a t d i t e n t u k a n l e t a k n y a pada pemeriksaan e l e k t r o foresis.

Fraksi i t u terdapat d i antara globulin alpha1

dan g l o b u l i n a l p h a 2 .

Selenium b e r i k a t a n dengan mioglo-

b i n , s i t o k r o m c , enzima-enzima o t o t m i o s i n , a l d o l a s a dan

*----------------- -

1

t i d a k t e r q a n t u n q pada e n e r g i

t e r g a n t u n g pada s u l f h i d r i l

Absorpsi o l e h
eritrosit
tidak