Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo NATURAL B, Vol. 4, No. 1, April 2017

  

Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara

Sungai Porong Sidoarjo

_{1)* 2)** 2) 1)}

Yudita Prihatini Puji Rahma Sari , Barlah Rumhayati , Arie Srihardyastutie

₂₎

Program Studi Magister Ilmu Kimia, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya

Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya

Diterima 23 Januari 2017, direvisi 01 April 2017

  

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis dan ukuran biota, pH dan salinitas badan

air terhadap faktor biokonsentrasi (Bioconcentration Factor, BCF) logam berat, serta karakterisasi protein

dalam biota yang terpapar logam berat. Sampling air, biota dan sedimen dilakukan pada dua lokasi di

muara Sungai Porong yaitu perairan muara dekat sungai dan muara dekat laut. Parameter lingkungan air

yang digunakan yaitu pH dan salinitas. Analisa logam dalam sampel air dan biota dilakukan setelah

destruksi menggunakan aqua regia. Fraksi logam yang mudah dipertukarkan dalam sedimen dianalisis

setelah ekstraksi dengan asam asetat. Konsentrasi logam dianalisis dengan spektrofotometer serapan atom

(SSA). Karakterisasi protein dalam sampel biota dilakukan secara elektroforesis menggunakan SDS-

PAGE. Hasil penelitian terlihat bahwa Sergestidae (udang) dan Corbulidae (kupang) memiliki kemampuan

yang sama besar dalam mengakumulasi logam Pb, Cd, dan Zn. Biota berukuran besar (>1 cm) memiliki

BCF lebih tinggi dibandingkan dengan biota ukuran kecil (<1 cm). pH dan salinitas badan air tidak

mempengaruhi nilai BCF. Sistem pertahanan biota yang terpapar logam berat ditandai dengan adanya

protein hsp40 (35 kDa), hsp60 (50kDa) dan hsp90 (90kDa). Kata Kunci: Logam berat, pH, salinitas, jenis dan ukuran biota, bioakumulasi

ABSTRACT

  This research is done to know the influence of sort and size of biota, pH dan Salinity of water body

toward Bioconcentration Factor (BFC) heavy metal, and protein characterization in biota contaminated

with heavy metal. Water sampling, biota and sediment are done in two locations in estuary River Porong

i.e. estuary watery nearby river and estuary nearby sea. The parameter of water circumstance employed is

pH and salinity. The analysis of metal in water sample and biota is done after destruction uses aqua regia.

  

The fraction of metal which is easily switched in metal sediment is analyzed after extraction uses acetate

acid. The concentration of metal is analyzed with spectrophotometer of atom absorptivity. Characterization

of protein in biota sample is done through electrophoresis employing SDS-PAGE. The result of this research

is seen that Sergestide(shrimp) and Corbulidae(shellfish) possess the same big ability in accumulating metal

Pb, Cd and Zn. Biota with big size (>1cm) has BCF higher than biota with small size(<1cm). pH and salinity

of water body does not influence BCF value. System of biota defense contaminated with heavy metal is

marked by protein hsp40(35 kDa), hsp60(50kDa) and hsp90(90kDa). Keywords: Heavy metal, pH, salinity, species and size of biota, bioacumulation

  berpotensi mengandung logam berat Pb, Cd dan

  PENDAHULUAN Zn yang berasal dari aktivitas manusia, kegiatan

  industri, dan pembuangan lumpur Lapindo yang Badan air muara sungai Porong diduga terjadi tahun 2006 silam. Berbagai penelitian tentang logam berat di Sungai Porong

• umumnya dilakukan dengan mengukur
• Corresponding author:

  konsentrasi logam berat terlarut di badan air

  E-mail: * dita91rahma@gmail.com,

• rumhayati_barlah@ub.ac.id untuk menentukan status pencemaran.
• –3]. Logam berat dalam ekosistem perairan mengalami mobilisasi dari sedimen ke badan air atau sebaliknya. mobilitas logam berat dalam perairan dipengaruhi oleh beberapa faktor, dua diantaranya yaitu pH dan salinitas [4,5]. logam berat pada sedimen perairan berada dalam beberapa fraksi, salah satunya fraksi logam berat yang mudah dipertukarkan (Fraksi 1). Logam berat fraksi 1 merupakan logam yang

• –14]. Ganguan ini dapat dilihat dari profil protein biota yang terpapar misal adanya Heat shock protein (Hsp) [15]. Penelitian bioakumulasi biasanya dilakukan pada biota yang mempunyai kriteria yaitu melimpah, sifat hidup menetap dan memiliki toleran sempit terhadap perubahan lingkungan [16]. Beberapa contoh biota yang sering digunakan untuk pengamatan yaitu ikan, udang dan kerang-kerangan laut (moluska) Mytilus

  edulis , M. galloprovicialis, Littorina littorea, Anadara granosa.

  Kandungan Pb dan Zn rata-rata adalah kurang dari 0,0044 dan 0,3555 mg/L pada ekosistem mangrove di wilayah muara sungai Porong dan konsentrasi logam Cd di muara rata-rata dari 9 lokasi yaitu 0,025-0,075 mg/L [1

  bioavailable karena mudah lepas, mudah

  diserap dan dimanfaatkan secara langsung oleh biota sehingga fraksi ini umumnya berkorelasi dengan konsentrasi logam pada biota.

  Beberapa bentos di muara Sungai Porong dimanfaatkan sebagai bahan pangan, misalnya dari family Sergestidae (udang) dan Corbulidae (kupang). Bentos memiliki kemampuan untuk mengakumulasi logam berat baik yang terlarut di badan air maupun yang terlepas dari sedimen perairan. Akumulasi logam berat dalam tubuh hewan air dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain: konsentrasi logam berat dalam air, pH air [6], tingkat pencemaran air dalam bentuk COD (chemical oxygen demand), jenis hewan air/spesies [7], bobot tubuh/ukurannya dan fase hidup (telur dan larva). Apabila bentos yang mengakumulasi logam berat dikonsumsi oleh manusia maka logam berat tersebut akan terakumulasi dalam tubuh manusia sehingga menimbulkan efek yang bersifat kronis.

  Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  Berdasarkan paparan diatas maka tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kemampuan biota di Sungai Porong dalam mengakumulasi logam berat (Pb, Cu, dan Zn) berdasarkan nilai BCF untuk menjamin keamanan pangan. Biota yang diamati adalah dari famili Sergestidae dan Corbulidae. Protein dalam biota yang terpapar logam berat dikarakterisasi secara elektroforesis untuk menentukan secara kualitatif keberadaan protein baru akibat paparan logam berat (Hsp).

METODE PENELITIAN

  Logam berat yang terakumulasi pada biota dapat menyebabkan gangguan sistem metabolisme. Gangguan ini akan menunjukkan respon yang diyakini sebagai bentuk pertahanan dan perlindungan tubuh organisme dari berbagai paparan [11

  Alat dan Bahan. Alat-alat yang digunakan

  Kemampuan organisme untuk mengakumulasi logam berat (bioakumulasi) dapat ditentukan dari faktor biokonsentrasi (BCF). BCFo-w didefinisikan sebagai perbandingan antara kadar logam berat dalam biota terhadap yang terdapat di badan air [8,9]. Sedangkan nilai BCFo-s merupakan perbandingan antara konsentrasi logam dalam biota terhadap yang terdapat dalam sedimen. Nilai BCF kurang dari 100 menunjukkan akumulasi rendah, nilai BCF 100-1000 menurpakan akumulasi sedang, dan BCF lebih dari 1000 dikategorikan dalam akumulasi tinggi [10].

  76S) , pH meter digital (HANNA instruments),

  refraktometer, termometer digital (DEK), serangkaian peralatan gelas, sentrifugator (Hettich), ayakan 150 dan 200 mesh dan Atomic

  Absorption Spectrophotometer (AAS)

  (Shimadzu AA-6200). Bahan yang digunakan yaitu asam nitrat (HNO ^{3 ) 65 % (v/v) (JT Baker),} asam asetat glasial (CH ^{3 COOH) (Merck),} seng(II) nitrat (Zn(NO ^{3 ) 2 ) (Merck), timbal (II)} nitrat (Pb(NO ^{3 ) 2 ) (Merck), dan aquademin.}

  Sampling. Sampling dilakukan pada bulan

  Agustus tahun 2016. Sampel air, biota (udang famili Sergestidae dan kupang famili

  Corbulidae ) dan sedimen diambil di muara

  Sungai Porong di sekitar pulau Sarinah, Tlocor, Kabupaten Sidoarjo pada dua lokasi (seperti pada Gambar 1) yaitu pada perairan muara dekat sungai (lokasi 1) dan perairan muara dekat laut (lokasi 2). Jarak antara kedua lokasi sekitar 10 km. Pada setiap lokasi diambil tiga sampel sebagai pengulangan (A, B dan C).

  Detail koordinat lokasi yaitu lokasi 1 A (S

  adalah Horizontal water sampler, GPS (Garmin

• – 200 mesh. Kemudian sampel sedimen tiap titik pengambilan yang telah dipreparasi ditimbang 1-gram dicampurkan ke dalam 50 mL CH
^{3 COOH 0,11 M kemudian dikocok} menggunakan shaker dengan kecepatan 200 rpm selama 16 jam pada suhu kamar. Campuran selanjutnya disaring, filtrat dianalisis menggunakan AAS.

  Sampel air yang telah diambil dari masing- masing sub titik pengambilan kemudian sampel siap dianalisa logam dengan AAS. Sampel air ini telah dilakukan pretreatment sampel ketika dilapangan yaitu perlakuan pemberian HNO ³ .

  sampel Corbulidae dan Sergestidae dianalisis dengan metode elektroforesis SDS-PAGE yang dilakukan sesuai motode standart dengan komposisi separating gel 12% dan stacking gel 3% [17] yaitu:

  Analisis Profil Protein menggunakan Elektroforesis SDS-PAGE. Pita protein pada

  air laut, di cuci dengan air kran, kemudian dibilas secara menyeluruh dengan aquadest lalu dihaluskan. Selanjutnya sampel tersebut didestruksi menggunakan aquaregia (campuran HNO ^{3 pekat dan HCl pekat 1:3) sebanyak 3mL,} dipanaskan pada suhu 60-70°C selama 2-3 jam sampai larutan jernih. Selanjutnya, larutan disaring menggunakan kertas saring yang selanjutnya filtrat diukur dengan AAS.

  Corbulidae Dan Sergestidae Dengan Aquaregia. Sampel biota dibersihkan dengan

  

Gambar 1. Lokasi Sampling

Ekstraksi Logam Berat Dari Sampel

  dilakukan preparasi sebelum dilakukan ekstraksi yaitu sampel sedimen di oven pada suhu 80-100 ºC, Sampel Sedimen yang telah dikeringkan dihaluskan menggunakan mortar kemudian diayak menggunakan ayakan 150 – 200 mesh. Sampel sedimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel sedimen yang berada diantara 2 ayakan 150

  Ekstraksi Logam Berat Dari Sampel Sedimen Dengan Larutan Asam Asetat (CH ^{3 COOH) 0,11 M. Sampel sedimen}

  Ekstraksi Logam Berat dari Sampel Air.

  Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  m didalamnya. Filtrat kemudian ditambah dengan HNO ³ pekat sampai pH 2. Penentuan pH dan salinitas badan air di lingkungan penelitian dilakukan dengan studi lapang menggunakan pH meter dan refraktometer.

  syringe filter dengan membran PTFE 0,45

  sedimen disimpan pada suhu 4° C (SNI 03- 7016:2004). Untuk sampel air sebelum disimpan terlebih dahulu di saring dengan

  polybag kemudian. Semua sampel air, biota dan

  ,822’; E 112°53,000’), lokasi 2 C (S 7°34 ,753’; E 112°52,799’). Sampel air diambil menggunakan Horizontal water sampler lalu diwadahkan dalam botol berbahan polyethilen 150 ml. Sampel sedimen dan biota diambil menggunakan Eickmen grab sampler (SNI 6989.58:2008) kemudian dimasukkan ke

  ,860’; E 112°52,305’) dan lokasi 2 A (S 7°34 ,823’; E 112°53,102’), lokasi 2 B (S 7°34

  ,894’; E 112°52,311’), lokasi 1 C (S 7°33

  7°33 ,007’; E 112°52,305’), lokasi 1 B (S 7°33

  1. Persiapan sampel. Sampel protein dilarutkan dalam buffer Tris-HCl (pH 6,8) kemudian diambil 15 µL kemudian ditambahkan reducing buffer sampel (RSB) dengan perbandingan 1:1 selanjutnya Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  dipanaskan pada waterbath selama 3 menit kemudian didinginkan selanjutnya sampel siap dimasukkan dalam sumur-sumur gel.

  C ^org

  (2)

  Dengan,

  BCF (o-w) = Faktor biokonsentrasi organisme

  dengan air

  BCF (o-s) = Faktor biokonsentrasi organisme

  dengan sedimen

  = Konsentrasi logam berat dalam biota (mg/kg)

  (1)   _sed ^{org s o} C C

  C water = Konsentrasi logam berat dalam air

  (mg/L = mg/kg)

  C sed = Konsentrasi logam berat dalam

  sedimen (mg/kg)

  HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Jenis dan Ukuran Biota Terhadap Faktor Bioakumulasi Logam Berat Air dan Sedimen. Hasil analisis kadar

  logam pada tiap titik dilokasi 1 dan 2 muara sungai Porong Sidoarjo pada saat penelitian dapat dilihat pada Tabel 1. Kadar logam pada Tabel 1 ini kemudian dibandingkan dengan batas toleransi baku mutu logam seperti yang tertera pada Tabel

  2. Sesuai KemenLH/51/2004 terlihat bahwa konsentrasi logam untuk sampel air telah melebihi batas baku mutu dan sesuai SNI 7387:2009 untuk logam Pb dan Cd pada sampel biota (Sergestidae dan Corbulidae) juga terlihat sudah melebihi batas baku mutu. Logam Zn merupakan logam esensial sehingga keberadaannya dalam tubuh makhluk hidup masih diperlukan untuk membantu metabolisme sehingga logam Zn pada tubuh tidak membahayakan selama masih dibawah angka kecukupan gizi (< 40mg/hari) [19].

  BCF  

  BCF  

  2. Persiapan Gel. Dua plat kaca dirangkai dengan jarak antar plat  1 mm. Gel dibuat sebanyak dua lapis, yaitu gel sebagai tempat sampel (stacking gel) dan pemisahan protein (separating gel). Separating gel dibuat dengan cara mencampur LGB, acrylamide, bis-acrylamide dan aquabides.

  Setelah itu, gel didiamkan hingga mengeras dan terbentuk sumuran, lalu plate dipasang pada alat elektroforesis dan menuangkan running buffer pada alat tersebut.

  Berikutnya campuran dilakukan de-gas selama 10 menit. Setelah itu, pada

  separating gel ditambahkan APS dan

  TEMED, kemudian dikocok sebentar lalu dimasukkan ke dalam plate dan di atasnya diberi aquadest supaya gel yang terbentuk rata. Setelah gel terbentuk ( 15 menit), air dihisap dengan kertas tisu. Setelah separating gel terbentuk, dimasukkan

  stacking gel

  3% (cara pembuatan seperti pembuatan separating gel, tanpa de-gas).

  Stacking gel diletakkan di atas separating gel dan dimasukkan sisir di antara plate.

  3. Elektroforesis. Sampel yang sudah dingin Kemudian disuntikan sebanyak 20 μl kedalam sumur secara hati-hati dengan menggunakan Hamilton syringe. Kemudian syringe dibilas dengan air atau runing

    _water ^{org w o} C C

  buffer sebelum dipakai untuk memasukan

  sampel yang berbeda pada sumur gel berikutnya. Kemudian dihubungkan perangkat elektroporesis dengan power

  supply dengan cara anoda dihubungkan

  dengan reservoir bawah dan katoda dihubungkan dengan reservoir atas. Kemudian power supply dihubungkan dengan arus plate sebesar 30 mA pada tegangan 600 volt selama 2 jam. Proses pemisahan dihentikan setelah warna biru penanda berada pada jarak 0,5 cm dari batas bawah plate gel.

  4. Pewarnaan Gel. Gel hasil running direndam dalam larutan staining dan digoyang-goyang selama 30 menit. Setelah itu merendamnya dalam larutan destaining, Larutan s perlu diganti beberapa kali sampai muncul pita-pita yang jelas. Kemudian menentukan harga R f dan massa molekul relatifnya masing-masing.

  Penentuan Nilai BCF. Analisia ini

  dilakukan untuk mengetahui kemampuan biota dalam mengakumulasi logam berat Pb, Cd dan Zn melalui tingkat faktor biokonsentrasi (BCF) dengan persamaan (1) dan (2) [10,18]

  Sedangkan konsentrasi logam dalam sedimen masih dalam ambang batas normal [20]. Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

Tabel 1. Konsentrasi logam di air, biota dan sedimen pada setiap lokasi

Konsentrasi Logam

  Loksi Sampel Zn Pb Cd Air A 0,262 0,382 0,008 Air B 0,110 0,382 0,028 Air C 0,113 0,441 0,006 Kecil 10,780 22,703 0,784

  Sergestidae Muara dekat sungai

  Sergestidae Besar 15,471 27,071 2,253 Sedimen A 63,511 4,157 0,233 Sedimen B 37,102 3,818 0,202 Sedimen C 26,717 3,638 0,228 Air A 0,433 0,426 0,028

  Air B 0,274 0,500 0,035 Air C 0,296 0,544 0,047 Corbulidae A Kecil 23,615 21,175 1,173 Corbulidae A Besar 24,045 23,343 1,367

  Corbulidae B Kecil 24,777 23,320 1,366 Muara dekat laut

  Corbulidae B Besar 30,065 24,048 1,366 Corbulidae C Kecil 20,870 19,695 3,710 Corbulidae C Besar 22,964 24,777 4,780

  Sedimen A 21,134 2,951 0,186 Sedimen B 31,318 3,815 0,329 Sedimen C 29,236 3,298 0,245

  

Tabel 2. Batas toleransi baku mutu cemaran logam

Sedimen (mg/Kg) Logam Air (mg/L) Pangan

  ISQG-Low

  ISQG-High (Trigger values) Zn 0.05 40 mg/hari 200 410 Pb 0,008 1,5 mg/Kg

  50 220 Cd 0,001 1,0 mg/Kg

  1.5

  10 Sumber KemenLH/51/2004 Logam Zn: WKNPG [19]. ANZECC[20]. Baku Mutu untuk biota Logam Pb dan Cd: SNI 7387:2009 diadaptasi dari Long et al.[21]

  Proses bioakumulasi logam berat oleh biota karang, kebakaran hutan dan secara non alami dipengaruhi oleh beberapa faktor, dua berasal dari aktivitas industri, pertambangan. diantaranya dipengaruhi oleh jenis dan ukuran Sehingga Sergestidae yang berada dalam biota seperti yang terlihat pada Gambar 2 dan 3. jangka waktu lama di lokasi tersebut lebih Gambar 2 memperlihatkan bahwa jenis biota banyak terpapar logam kadmium karena lokasi secara umum menunjukkan relatif tidak biota ini berada pada daerah muara dekat sungai berbeda. Sergestidae maupun Corbulidae yang merupakan aliran pembuangan lumpur mempunyai kemampuan yang relatif sama sidoarjo dan banyak ditumbuhi tanaman bakau dalam mengakumulasi logam Zn. Dari ketiga yang mana sekarang disinyalir telah terpapar logam (Pb, Cd dan Zn), Sergestidae lebih logam berat [22]. mengakumulasi logam kadmium sedangkan Sedangkan akumulasi Zn oleh Corbulidae

  

Corbulidae terlihat lebih mengakumulasi Zn. lebih besar daripada Sergestida. Hal ini diduga

  Hal ini diduga berkaitan dengan lokasi karena pengaruh konsentrasi, keberadaan penelitian, kadmium secara alami berasal dari maupun sumber Zn dilokasi ini lebih besar.

  Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  1 Rerata 7,83±0,06 2±1 Muara Dekat Laut

  40

  60

  Tabel 3 menunjukkan bahwa parameter lingkungan pada saat penelitian lapangan berlangsung masih dalam keadaan ambang batas baku mutu air laut untuk biota (KemenLH/51/2004), sehingga perubahan konsentrasi logam di perairan/mobilitas logam dimungkinkan tidak terpengaruh besar. Berdasarkan kualitas pH dan salinitas lingkungan tampak pengaruhnya terhadap nilai BCF (Gambar 4).

  5 Rerata 7,8±0,1 6±1 Baku mutu 7 - 8,5 s/d 34

  6 C 7,9

  7 B 7,8

  A 7,7

  2 C 7,8

  20

  3 B 7,9

  Tabel 3. Parameter lingkungan lokasi 1 dan 2 Lokasi Sampel Parameter pH Salinitas (‰) Muara Dekat Sungai A 7,8

  logam Zn, Pb dan Cd dalam badan perairan tersebut dipengaruhi oleh beberapa parameter. Beberapa diantaranya adalah pH dan salinitas lingkungan. Beberapa parameter lingkungan dari lokasi penelitian ditunjukkan oleh Tabel 3.

  Pengaruh Lingkungan Terhadap Faktor Bioakumulasi. Besarnya konsentrasi setiap

  80 100 120

  Logam Zn Logam Pb Logam Cd BC F O -W

  Gambar 2. Pengaruh jenis biota terhadap faktor bioakumulasi di air. Sergestidae ( ), Corbulidae ( ).

  banyak mengakumulasi logam Zn. Logam Zn berasal dari produksi campuran logam, untuk pelapisan logam, indutri cat, karet, pengawet kayu. Zn merupakan logam esensial, keberadaan logam ini dapat membantu dalam proses metabolisme protein dan akumulasi Zn lebih banyak pada tulang [23].

90 Zn Pb Cd

  dibandingkan Cd ketika pH badan air naik karena Pb membentuk Pb(OH)

• ⁺ yang tidak mudah diserap oleh bentos.

  Corbulidae kurang mengakumulasi Pb

  Cd(OH) ⁺ (50%:50%); Pb berada dalam bentuk Pb(OH) ⁺ (80%), Pb ²⁺ (18%) dan Pb(OH) ^{2 (2%);} sedangkan Zn dalam bentuk Zn ²⁺ (85%) dan

  Nilai pH dan salinitas badan air menentukan spesies logam berat di badan air. pH kedua lokasi relatif tidak berbeda. Pada pH yang teramati Cd dalam bentuk Cd ²⁺ dan

  Biota ukuran besar (>1 cm) mempunyai kecenderungan mengakumulasi yang lebih tinggi dari pada jenis biota ukuran kecil (<1 cm) terlihat pada Gambar 3 tersebut. Hal ini diduga karena besarnya ukuran diidentikkan dengan umur biota tersebut sehingga lama paparan logam yang diterima oleh biota yang mempunyai umur yang lebih tua akan mengakumulasi logam lebih banyak (korelasi positif antara ukuran cangkang dengan kemampuan mengakumulasi logam berat). Kemampuan akumulasi logam oleh biota akan meningkat selama biota tersebut mengalami pertumbuhan [10].

  Gambar 3. Pengaruh ukuran biota terhadap faktor bioakumulasi di air. Corbulidae kecil (<1cm) ( ) dan Corbulidae besar (>1cm) ( )

  10

  20

  30

  40

  50

  60

  70

  80

  BC F O -W

  Zn(OH) ^{2 (15%). Semakin tinggi pH, spesies} logam berat dalam bentuk kation bivalen semakin berkurang karena terbentuknya kation hidroksida ataupun senyawa hidroksida yang cenderung mengendap. Nampak pada Gambar 4 bahwa BCFo-w Zn yang paling tinggi karena kelimpahan Zn ²⁺ yang paling tinggi pada pH badan air yang teramati sehingga mudah terakumulasi dalam Corbulidae. Sementara, Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

Logam Zn Logam Pb Logam Cd

  100 100

  90

  90

  80

  80

• -W

  70

• -W

  70 O O F F

  60

  60 BC BC

  50

  50

  40

  40

  30

  30

  7.6

  7.7

  7.8

  7.9

  8

  4

  5

  6

  7

  8 pH Salinitas (‰) (a)

  (b)

Gambar 4. Grafik hubungan antara pH (A) dan salinitas (B) terhadap BCF dari Corbulidae.

  Selain pH badan air, salinitas badan air konsentrasi logam di dalam sedimen dan BCFo- menentukan juga jenis spesies logam berat yang w merupakan perbandingan konsentrasi logam dapat diakumulasi oleh bentos. Salinitas terkait di dalam biota dengan konsentrasi logam di dengan konsentrasi ion klorida di badan air. Ion dalam air. Berdasarkan analisis konsentrasi logam berat dapat membentuk senyawa logam di air maupun di sedimen, maka komplek klorida baik yang bermuatan maupun diperoleh perbandingan BCFo-w dan BCFo-s

• ₊ tidak bermuatan. Senyawa kompleks dari Pb di seperti pada Gambar 5. perairan dalam bentuk PbCl _2- ^{2 , PbCl , dan} ₊

  90 PbCl ^{4 . Sedangkan Cd dalam air laut pada pH}

  7-9 dijumpai dalam senyawa CdCl ^{2 , CdCl 3 dan}

• _- 80

  CdCl . Sementara Zn akan membentuk senyawa

• _{-2 -}

  70

  kompleks anorganik ZnCl ^{4 , ZnCl 3 , ZnCl 2,}

• ₊ 60

  ZnCl dengan adanya ion khlorida. Nampak

  50

  pada Gambar 4B bahwa pola korelasi BCFo-w

  40 BCF

  terhadap salinitas tidak sama untuk setiap

  30

  logam berat yang diamati. Meskipun logam

  20

  berat dapat membentuk senyawa komplek logam klorida yang bermuatan (positif atau

  10

  negatif), tetapi bentos akan mengakumulasi bentuk ion yang lebih sederhana yaitu ion ₂₊ Logam Zn Logam Pb Logam Cd logam divalent (M ).

  Gambar 5. Perbandingan BCFo-w ( ) dan BCFo-s ( ) dirata-rata Corbulidae besar.

  Faktor Biokonsentrasi antara organisme

  Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai BCFo-

  dengan Sedimen (BCFo-s). Logam berat yang

  dapat diakumulasi oleh bentos yang hidup w lebih tinggi daripada BCFo-s untuk ketiga logam yang diamati. Hal ini berarti bahwa biota dibawah perairan berasal dari ion logam berat lebih banyak terpapar logam yang terlarut di terlarut di badan air dan/atau ion logam berat badan air daripada yang terlepas dari sedimen. yang terlepas dari sedimen kemudian terlarut di

  Sedimen muara Sungai Porong yang diamati badan air. Kemampuan akumulasi logam ini dapat dilihat dari nilai akumulasi melalui BCF. memberikan kontribusi yang cukup besar terhadap ketersediaan Cd daripada Pb dan Zn. BCF tersebut merupakan perbandingan antara

  Mobilitas ketiga ion dari sedimen menuju badan logam di air dan sedimen dengan konsentrasi di biota. Dalam penelitian ini terdapat 2 nilai BCF air dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH, salinitas, jenis dan konsentrasi logam, yaitu BCFo-s yang merupakan perbandingan kandungan bahan organik, ukuran butir Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo sedimen dan lainnya [4,5,24].

  Karakterisasi Protein Biota yang Mengakumulasi Logam Berat. Logam berat

  yang terakumulasi pada biota akan mengakibatkan gangguan pada sistem metabolisme sehingga mengubah profil protein biota. Pada penelitian ini profil protein hasil elektroforesis SDS-PAGE menunjukkan pola profil yang sama antar kedua biota (Corbulidae dan Sergestidae), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.

DAFTAR PUSTAKA

  Gambar 6. Profil pita protein Sergestidae dan Corbulidae (SDS-PAGE 12%) (Keterangan: M = marker; U = biota Sergestidae; K = biota Corbulidae)

  Berdasarkan hasil elektroforesis SDS- PAGE sampel Sergestidae dan Corbulidae pada Gambar 6 nampak adanya pita-pita protein dengan berat molekul (BM) yang tidak jauh berbeda yaitu sekitar BM 35, 50 dan 90 kDa. Protein-protein tersebut diduga merupakan protein heat shock hsp40, hsp60 dan hsp90.

  Hasil dugaan dalam analisis SDS-PAGE ini didukung dengan adanya penelitian Brenda (1993) dalam mengamati respon seluler dari organisme yang terpapar oleh perubahan lingkungan maupun logam memperlihatkan adanya protein yang muncul pada berat molekul sekitar 90kDA, 70 kDa, 60kDa (chaperonin), maupun di berat molekul 40kDa.

  KESIMPULAN Sergestidae maupun Corbulidae

  mempunyai kemampuan yang relatif sama dalam mengakumulasi logam. Biota ukuran besar (>1 cm) mempunyai kecenderungan bioakumulasi yang lebih tinggi dari pada jenis biota ukuran kecil (<1 cm). pH dan salinitas badan air menentukan jenis spesies logam berat di badan air yang dapat diakumulasi oleh biota sehingga mempengaruhi nilai BCFo-w. Nilai BCFo-w yang lebih tinggi daripada BCFo-s menunjukkan bahwa biota dalam lokasi ini lebih mengakumulasi logam yang tersedia di badan air. Sistem pertahanan biota yang terpapar logam salah satunya dengan munculnya protein heat shock (Hsp) dengan berat molekul (BM) 35 kDa untuk Hsp40, 50kDa untuk Hsp60 dan 90kDa untuk Hsp90.

  Penelitian selanjutnya disarankan untuk menggunakan sampel yang sama dengan lokasi yang berbeda dan perlu dilakukan penelitian khusus tentang sistem pertahanan organisme yaitu Hsp terhadap paparan logam, sehingga dapat terlihat lebih jelas peran Hsp terhadap berbagai jenis paparan lingkungan.

  [1] Harlyan, L. ika dan Sari, S. hikmah julinda. (2015) Konsentrasi Logam Berat Pb, Cu dan Zn pada Air dan Sedimen Permukaan Ekosistem Mangrove Di Muara Sungai Porong, Sidoarjo, Jawa Timur. Jurnal Perikanan Dan Kelautan,

  20, 53 –60.

  [2] Rachmawatie, Hidayah, Z. dan Abida,

  I.W. (2009) Analisis Konsentrasi Merkuri (Hg) dan Cadmium (Cd) di Muara Sungai Porong Sebagai Area Buangan Limbah Lumpur Lapindo. Jurnal Kelautan, 2, 125 –34. https://doi.org/10.21107/jk.v2i2.857

  [3] Novianto, R.T.W.D., Rachmadiarti, F. dan Raharjo. (2012) Analisis Kadar Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Udang Putih (Penaeus marguiensis) di Pantai Gesek Sedati Sidoarjo. Lentera Bio, 1, 63 –6. [4] Sembel, L. (2011) Analisis Logam Berat

  Pb, Cd dan Cr Berdasarkan Tingkat Salinitas di Estuari Sungai Belau Teluk Lampung. Prosiding PERMAMA 2011, hal. 85 –92.

  [5] Lestari, Manik, J.. dan Rozak, A. (2007) Kualitas perairan Teluk Klabat, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung ditinjau dari

• –24. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2007. 01.003

  Akselerator dan Proses Bahan - BATAN, Yogyakarta. hal. 130 –5. [17] Nurmahdi, H., Aulanni’am, A. dan Mahdi,

  [13] Donatus, I.A. (2001) Toksikologi Dasar.

  Fakultas Farmasi, UGM, Yogyakarta. [14] Klaassen, C.D. (2001) Casarett and

  Doull’s toxicology : the basic science of poisons. 6th ed. McGraw-Hill, United States of America. [15] Pruski, A.M. dan Dixon, D.R. (2007) Heat shock protein expression pattern (HSP70) in the hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus.

  Marine Environmental Research , 64, 209

  [16] Umbara, H. dan Suseno, H. (2007) Faktor Bioakumulasi Timbal Pada Kerang Darah (Anadara granosa) Berdasarkan Studi Biokinetika Menggunakan Perunut 210pb.

  Prosiding PPI - PDIPTN 2007 , Pustek

  C. (2013) Labelling Antibodi Anti-TPO Menggunakan Alkaline Phosphatase (AP) Untuk Deteksi Autoantibodi TPO Pada Serum Pasien Autoimmune Thyroiditis Disease (AITD) Menggunakan Dot-Blot.

  Jurnal Ilmu Kimia Universitas Brawijaya , 2, 587 –93.

  [18] Falusi, B.A. dan Olanipekun, E. (2007) Bioconcentration Factors of Heavy Metals in Tropical Crab (Carcinus sp) from River Aponwe, Ado-Ekiti, Nigeria. Journal of

  Applied Sciences and Environmental Management , 11, 51

• –4. [19] WKNPG. (2004) Ketahanan Pangan dan

  Gizi di Era Otonomi Daerah dan Globalisasi. LIPI, Jakarta. [20] ANZECC dan ARMCANZ. (2000)

  National water quality management strategy; Paper no.4: Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality (Volume

  1. The Guidelines). Australian and New Zealand Environment and Conservation Council : Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand, Canberra.

  [21] Long, E.R., Macdonald, D.D., Smith, S.L. dan Calder, F.D. (1995) Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments. Environmental

  McGraw-Hill, Boston. hal. 958 –70.

  Basic & Clinical Pharmacology , 10th ed.

  [12] Plaa, G.L. (2007) Introduction to Toxicology: Occupational & Environmental. In: Katzung BG, editor.

  [7] Arifin, Z. (2011) Konsentrasi Logam Berat di Air, Sedimen dan Biota di Teluk Kelabat, Pulau Bangka. Jurnal Ilmu dan

  Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  aspek logam berat. In: Azis A, Ruyitno, Sulistijo, dan Susana T, editor.

  Sumberdaya laut dan Lingkungan Bangka Belitung 2003-2007 , Pusat Penelitian

  Oseanografi, LIPI, Jakarta. hal. 23 –31. [6] Wahyuni, H., Sasongko, S.B. dan

  Sasongko, D.P. (2013) Kandungan Logam Berat pada Air, Sedimen dan Plankton di Daerah Penambangan Masyarakat Desa Batu Belubang Kabupaten Bangka Tengah. Prosiding Seminar Nasional

  Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan 2013 , hal. 486 –94.

  Teknologi Kelautan Tropis , 3, 104 –14.

  [11] Katzung, B.G. (2007) Basic & Clinical Pharmacology. 10th ed. McGraw-Hill, Boston.

  [8] Ziyaadini, M., Mehdinia, A., Khaleghi, L. dan Nasiri, M. (2016) Corrigendum to “assessment of concentration, bioaccumulation and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in zooplankton of Chabahar Bay” [Mar. Pollut. Bull. 107 (1) (2016), Pages 408-412]. Marine pollution bulletin , 111, 514. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016. 08.010 [9] Ziyaadini, M., Mehdinia, A., Khaleghi, L. dan Nassiri, M. (2016) Assessment of concentration, bioaccumulation and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in zooplankton of Chabahar Bay. Marine Pollution Bulletin, 107, 408 – 12. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016. 02.045

  [10] Amriarni,

  A., Hendrarto,

  B. dan Hadiyarto, A. (2011) Bioakumulasi logam berat timbal (Pb) dan seng (Zn) pada kerang darah (Anadara granosa L.) dan kerang bakau (Polymesoda bengalensis L.) di perairan Teluk Kendari. Jurnal Ilmu

  Lingkungan , 9,

  45 –50. https://doi.org/10.14710/jil.9.2.45-50

  Management , 19, 81 –97. Bioakumulasi Logam Berat Pb, Cd Dan Zn pada Bentos di Muara Sungai Porong Sidoarjo

  [22] Ika Harlyan, L., Retnowati, D., Hikmah [23] Arifin, Z. (2008) Beberapa unsur mineral Julinda Sari, S. dan Iranawati, F. (2015) esensial mikro dalam sistem biologi dan Concentration of Heavy Metal (Pb and Cu) in metode analisisnya. Jurnal Litbang Sediment and Mangrove Avicennia Marina at Pertanian , 27, 99 –105.

  Porong River Estuary, Sidoarjo, East Java. [24] Palar,

  H. (2004) Pencemaran dan

  Research Journal of Life Science , 2, 124 –32. Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta, https://doi.org/10.21776/ub.rjls.2015.002.02. Jakarta.

  6