Polikarbonat, BPA dan Migrasi BPA

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Polikarbonat, BPA dan Migrasi BPA

Polikarbonat PC adalah suatu kelompok polimer termoplastik, mudah dibentuk dengan menggunakan panas easily thermoformed. PC digunakan secara luas dalam industri kimia karena memiliki ketahanan termal dibandingkan dengan plastik jenis lain. Keunggulan lain dari PC adalah sangat bening dan tahan terhadap benturan. Meski memiliki ketahanan yang tinggi terhadap benturan, namun PC cukup mudah tergores. PC terdiri dari polimer dengan gugus karbonat -O-C=O-O- dalam rantai molekuler yang panjang. Struktur polimer PC dapat dilihat pada Gambar 2.1. PC dibuat dengan menggunakan bisfenol A dan fosgen karbonil diklorida, COCl 2 . Dalam struktur molekul PC, terdapat dua gugus fenil dan dua gugus metil. Kehadiran gugus fenil dalam rantai molekul dan dua gugus metil ini berkontribusi terhadap kekekaran PC. Ketertarikan antar gugus fenil antara molekul yang satu dengan yang lain akan membuat kebebasan molekul individual berkurang, akibatnya PC memiliki ketahanan termal yang baik. Kebebasan molekul individual yang sedikit tersebut juga membuat PC menjadi tidak fleksibel serta mencegah PC menjadi struktur crystalline yang menjadikan PC bersifat transparan Callister, 2007. Gambar 2.1.Struktur polimer polikarbonat Sun CL, 2003. Plastik yang terbuat dari PC sangat ringan dan memiliki keseimbangan yang baik antara kekekaran, stabilitas dimensi, dan transparansi secara optikal. Plastik yang terbuat dari PC juga memiliki ketahanan terhadap panas sehingga banyak digunakan dalam berbagai macam produk seperti peralatan elektronik, bahan konstruksi, perlengkapan keselamatan olah raga, serta berbagai peralatan rumah dan dapur yang melibatkan kontak langsung dengan makanan dan minuman, contohnya wadah- wadah penampung makanan dan minuman seperti botol susu bayi, gelas anak balita, botol minuman, dan kaleng susu formula Hadinata, 2010. Hadinata 2010 juga menjelaskan bahwa ikatan kimia antar BPA pada polimer plastik tidak stabil seiring dengan lamanya waktu penggunaan plastik. Penggunaan dan perawatan botol plastik PC yang kurang tepat dapat menyebabkan pelepasan ikatan BPA yang cukup signifikan. Misalnya dalam proses sterilisasi botol plastik PC dengan cara mendidihkan air selama 10 menit, kemudian dituang ke dalam botol plastik PC. Proses sterilisasi semacam ini akan melepaskan 6 mgL BPA. Dalam proses produksinya, plastik polikarbonat dihasilkan melalui proses kondensasi antara BPA dengan karbonil klorida Gambar 2.2. Sun CL, 2003. BPA ini merupakan bahan tambahan yang berfungsi sebagai pengikat dari monomer-monomer karbonat. Aplikasi BPA dalam pembuatan resin epoksi banyak digunakan dalam bahan pelapis logam seperti kaleng makanan, botol air minum, kertas thermal, pelapis pelindung, alat kesehatan, laminasi listrik dan elektronik, dan saluran air Aschberger, 2010; Bailey dan Hoekstra, 2010. Penggunaan BPA dalam pembuatan plastik polikarbonat cukup digemari oleh industri karena menjadikan botol tahan lama dan tampil lebih mengkilat. Bisphenol A 2,2-bis4-hydroxyphenylpropane atau BPA merupakan bagian terpenting 4 dalam pembuatan plastik terutama dalam pembuatan plastik polikarbonat dan beberapa untuk pembuatan resin epoksi. Perbandingan produksi BPA untuk pembuatan resin epoksi dan polikarbonat masing-masing 21 dan 72 Chapin et al, 2007. Selain digunakan untuk polikarbonat dan resin epoksi, BPA juga digunakan untuk flame retardants, resin poliester tak jenuh, resin polisulfon PS dan polyetherimides PEI CEH, 2010. Lebih dari 95 konsumsi BPA dunia pada tahun 2009 digunakan untuk resin PC dan epoksi resin. Dengan demikian, penggunaan BPA memang lebih banyak diaplikasikan untuk resin PC dan epoksi resin daripada yang lain Bailey dan Hoekstra, 2010 . Gambar 2.2. Proses pembentukan polikarbonat Sun CL, 2003. BPA memiliki persamaan dengan senyawa kimia diethyl sylbestrat DES dan hormon estrogen. DES ini ternyata merupakan senyawa yang kurang baik karena dapat menyebabkan kanker dan masalah yang berhubungan dengan reproduksi. Karena senyawa kimianya yang memiliki persamaan dengan hormon estrogen, BPA dapat digunakan sebagai hormon buatan yang bekerja seperti hormon estrogen untuk mengatai masalah kehamilan. Apabila digunakan dalam jumlah yang tidak teratur dapat menimbulkan resiko terhadap kesehatan. Sehingga beberapa tahun terakhir ini mulai berkembang isu bahaya penggunaan BPA pada berbagai kemasan. Beberapa penelitian telah berhasil mengetahui bahaya BPA bagi kesehatan. Saat ini banyak badan-badan kesehatan negara yang melihat potensi resiko kesehatan yang disebabkan oleh BPA. Oleh karena itu, negara-negara yang telah membuktikan bahaya BPA mulai melarang penggunaan bahan tersebut pada berbagai bentuk kemasan. Pusat Riset Toksikologi Nasional FDA bekerja sama dengan National Toxicology Program NTP saat ini melakukan kajian yang mendalam untuk mengklarifikasi dugaan tersebut. Sementara itu, US-FDA mengambil langkah-langkah pencegahan untuk mengurangi paparan BPA pada makanan, seperti mendorong industri untuk berhenti memproduksi botol bayi yang mengandung BPA dan peralatan makan bayi untuk pasar AS, memfasilitasi pengembangan alternatif untuk BPA, dan mendukung upaya untuk mengganti atau meminimalkan tingkat BPA dalam pelapis kaleng makanan Lailya, 2010. Di lain sisi, Badan Kesehatan Kanada The Health Canada memilih kebijakan untuk mengambil tindakan pencegahan dan menyimpulkan bahwa BPA harus dianggap sebagai zat atau bahan yang dapat menimbulkan bahaya pada kehidupan atau kesehatan manusia. Sebagai langkah awal pemerintah Kanada berencana untuk membuat peraturan untuk melarang import, iklan, dan penjualan botol bayi berbahan polikarbonat. Joaquim Maia et al, 2010; Joaquim Maia et al, 2009. Selanjutnya, WHO melalui forum panel yang beranggotakan 30 pakar dari Kanada, Eropa, dan Amerika Serikat pada 10 November 2010 di Ottawa, Kanada, menyampaikan bahwa kadar BPA yang terkandung dalam urin seseorang ternyata relatif sama dengan kadar BPA yang masuk ke dalam tubuh orang tersebut. Hal ini berarti sebagian besar atau bahkan mungkin semua BPA dapat diekskresikan secara alamiah dari dalam tubuh. Selain itu, WHO juga menyatakan bahwa berbagai penelitian yang telah dilakukan membuktikan meskipun dalam kadar yang rendah, BPA tetap dapat memberikan efek buruk bagi kesehatan Anonim, 2010. Menurut Sun CL 2003, terdapat korelasi antara BPA dengan Bisphenol A Carbonyl Chloride Polycarbonate formation 5 masalah biologis pada laki-laki dan perempuan. Pada laki-laki, dapat terjadi penurunan produksi sperma, penambahan berat prostat, dan kanker testis. Sementara pada perempuan dapat menyebabkan perkembangan endometrium yang tidak normal sehingga dapat menimbulkan infertilitas dan meningkatkan risiko terkena kanker payudara. Sun juga memaparkan bahwa bayi dan anak-anak juga akan terkena dampak negatif dari BPA ini. Pada anak-anak, terutama pada bayi yang masih dalam kandungan maupun bayi yang baru lahir, dapat menyebabkan ketidakseimbangan hormon yang dapat berdampak selama periode emas pertumbuhan anak, meskipun akibatnya tidak langsung tampak. Menurut Balai Besar Kimia dan Kemasan 2011, migrasi terbagi menjadi dua jenis, yaitu migrasi global dan migrasi spesifik. Migrasi global atau migrasi total merupakan hasil perpindahan komponen dari kemasan, dimana komponen tersebut tidak dibedakan antara yang berbahaya toksik dengan yang tidak berbahaya non-toksik pada kesehatan. Migrasi global ini dinyatakan dalam satuan mg bahan yang berpindah per satuan luas mgdm 2 Nasiri et al 2009 menyatakan bahwa jumlah migrasi akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu kontak, peningkatan waktu kontak, peningkatan kandungan bahan kimia dalam kemasan, peningkatan luas permukaan kontak, dan peningkatan agresifitas pangan yang dikemas. Suhu dan waktu kontak yang semakin meningkat akan mempercepat proses migrasi bahan kimia ke bahan makanan sehingga nilai migrasi yang dihasilkan akan lebih tinggi. Mudahnya terjadi migrasi BPA kepada makanan atau minuman dikarenakan ikatan kimia antar monomer BPA dalam polimer plastik sangat lemah dan tidak stabil. Ikatan yang tidak stabil ini dapat menyebabkan sejumlah kecil BPA terlepas ke dalam pangan yang menjadi isi suatu kemasan yang mengandung BPA. Dan pada akhirnya lepasan BPA ini kemudian dapat tertelan oleh manusia. Pelepasan BPA akan terjadi semakin banyak saat botol bayi atau botol air terkena panas seperti saat direbus atau disterilisasi Barnes et al. 2007 dalam Retno, 2010. BPA ini dapat bekerja dalam konsentrasi yang sangat kecil baik dalam ppb parts per billion atau ppt parts per trillion sekalipun sehingga sangat berbahaya bagi kesehatan. Umumnya paparan BPA pada tingkat yang rendah terjadi karena memakan makanan atau meminum air yang disimpan dalam wadah yang mengandung BPA. Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit The Centers for Disease Control and Prevention menyatakan bahwa anak kecil mungkin terpapar secara manual yaitu melalui tangan ke mulut atau dapat pula oral langsung mulut saat kontak dengan bahan yang mengandung BPA CDC, 2010. atau mgkg bahan kemasan. Sementara migrasi spesifik merupakan proses perpindahan komponen-komponen dalam kemasan yang telah diketahui dapat membahayakan kesehatan manusia. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengamati potensi migrasi BPA dari produk-produk PC ke dalam makanan dan minuman. Studi-studi ini telah secara konsisten menunjukkan bahwa potensi migrasi BPA ke dalam makanan dan minuman sangat kecil, rata-rata lebih rendah dari 5 ppb dalam kondisi ruang. Penelitian The Japanese National Institute of Health Sciences Kawamura et al, 1998 melakukan studi sensitif terhadap botol-botol bayi. Karena senyawa yang digunakan dalam prosedur analitik adalah campuran 20-etanol, 4-asam asetat dan heptan, limit pendeteksian BPA ditetapkan 0,5 ppb. Uji dilakukan selama 30 menit pada temperatur 95 o Penelitian yang sama dilakukan oleh United Kingdom’s Department of Trade and Industry DTI Earls et al, 2000. Studi tersebut mengamati 21 botol bayi baru yang dibeli dari berbagai macam merk. Botol-botol tersebut dicuci dan disterilisasi, diisi dengan air mendidih atau 3 larutan asam asetat, kemudian dimasukkan ke dalam kulkas selama 24 jam pada temperatur 15 C dan dilanjutkan dengan 24 jam pada temperatur kamar. Hasil menunjukkan migrasi BPA lebih kecil dari 1 ppb dan tidak ada BPA yang terdeteksi pada limit deteksi 0,5 ppb. Pengecualian hanya terjadi pada botol baru yang belum dicuci. Jumlah BPA yang termigrasi 3,9 ppb. Setelah pencucian, migrasi BPA turun hingga limit deteksi. o C. Setelah itu, 6 botol-botol dihangatkan dan dianalisis menggunakan metode dengan limit deteksi 10 ppb dan tidak ada BPA yang terdeteksi pada 21 isi botol-botol tersebut. Dalam studi US FDA, air dari beberapa botol PC dianalisis dengan limit deteksi 0,05 ppb. Air tersebut disimpan selama 39 minggu. BPA hanya terdeteksi pada level yang sangat rendah, yaitu berkisar antara 0,1 sampai 4,7 ppb. Botol-botol tersebut dinyatakan aman karena migrasi BPA yang kecil. Jumlah BPA yang termigrasi mencapai 4,7 ppb dikarenakan waktu penyimpanan air-air tersebut sangat lama, yaitu 39 minggu. Dengan demikian, penggunaan botol plastik PC dalam jangka waktu yang tidak lama tidak berbahaya. NIHS Jepang juga telah melakukan studi evaluasi untuk beberapa mug dan mangkok. Sama seperti penelitian terhadap botol bayi, senyawa yang digunakan untuk menganalisis adalah air dan 20-etanol dengan limit deteksi 0,5 ppb. Hasilnya adalah tidak ada BPA yang terdeteksi setelah 3 dari 5 produk dikontakkan dengan air selama 30 menit pada temperatur 95 o C dan dengan 20-etanol selama 30 menit pada temperatur 60 o Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui migrasi senyawa kimia yang berasal dari plastik polikarbonat, yaitu senyawa Bisphenol A BPA. Biedermann-Brem dan Grob 2009 mempelajari pengaruh suhu terhadap migrasi BPA dalam air ledeng, hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi BPA dalam air ledeng pada suhu 50°C sebesar 0.0001 mgl meningkat menjadi 0.0006 mgl ketika air mendidih. Kemudian konsentrasi BPA dalam air pada pH 9.5 50 C. Migrasi BPA terdeteksi pada dua produk lainnya, tapi tetap pada jumlah di bawah 5 ppb Earls et al, 2000. o Penelitian lain dilakukan oleh Sung-Hyun Nam et al. 2010 yang menghitung kadar migrasi BPA dari botol bayi baru berbahan PC. Pada penelitiannya botol akan diisi dengan air bersuhu 40 C sebesar 0.002 mgl meningkat menjadi 0.033 mgl ketika air mendidih. Menurut Biles et al. 1997, konsentrasi terbesar migrasi BPA dari kemasan polikarbonat dalam air deionisasi dan air ledeng adalah sebesar 1 mgl pada suhu 65°C selama 10 hari. BPA akan sangat mudah bermigrasi apabila suhunya dinaikkan atau dipanaskan. Sementara botol susu dalam penggunaannya selalu bersentuhan panas baik untuk sterilisasi dengan cara direbus, dipanaskan dengan microwave, hingga dituangi air mendidih atau air panas. Pemanasan botol, kondisi makanan yang panas dalam botol, atau keberadaan makananminuman asam, serta pencucian yang berulang pada botol PC dapat meningkatkan lepasnya monomer BPA dari botol. o C hingga 100 o C dimana penggunaannya diulang hingga 100 kali penggunaan. Konsentrasi BPA diukur dengan menggunakan alat GC-MS yang dipadukan dengan Modus Pemantauan Ion. Konsentrasi migrasi BPA yang terukur pada air suhu 40°C dan 95°C masing-masing adalah 0,03 ppb dan 0,13 ppb. Kemudian masih menggunakan botol yang sama namun setelah digunakan selama 6 bulan menunjukan konsentrasi migrasi yang terukur pada suhu 40°C dan 95°C masing-masing adalah 0,18 ppb dan 18,47 ppb. Tingkat migrasi akan semakin meningkat ketika suhu air lebih dari 80 o Sun C.L juga melakukan penelitian mengenai migrasi BPA dalam botol susu bayi. Dalam penelitiannya digunakan simulan pangan berupa minyak dan etanol 10. Inkubasi dilakukan pada suhu tinggi selama 8 jam, 72 jam, dan 240 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah migrasi BPA dalam minyak berkisar antara ND not detected hingga 0.37 mginch C. 2 Penelitian Calafat 2008 menunjukan tingkatan BPA yang berbeda pada beberapa generasi, yaitu level rendah pada orang dewasa, level menengah pada remaja, dan level tinggi pada anak-anak. Jumlah paparan pada manusia sangat berbeda-beda tergantung kandungannya pada makanan yang dikonsumsinya. Dugaan terbesar terkait paparan BPA pada suatu populasi dicerminkan dalam berat , sedangkan jumlah migrasi BPA dalam etanol 10 berkisar ND hingga 1.92 mginch2 Sun CL, 2003. Kemudian, mendukung hasil penelitian Sun C.L, peneliti dari University of Cincinnati juga menemukan bahwa air mendidih menyebabkan pelepasan BPA lebih tinggi 55 kali daripada air dingin atau air temperatur normal. 7 badan bayi atau anak kecil melalui makanan yang kontak dengan botol bayi dari bahan PC. Berdasarkan pengkajian yang dilakukan Eropa terhadap kandungan BPA, sekitar 0,2 µgkg berat badan ditemukan pada bayi yang masih disusui, 2,3 µgkg berat badan pada bayi yang diberi susu formula dalam botol non-PC, sedangkan pada bayi yang diberi susu formula dalam botol PC ditemukan sebesar 11 µgkg dan pada orang dewasa hanya 1,5 µgkg berat badan. Pengujian terhadap paparan BPA dilakukan melalui populasi umum dengan mengukur kandungan BPA dalam urin.

2.2. ASI Air Susu Ibu