Korelasi unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang

KORELASI UNSUR RUNUT KOBALT (Co), ZINK (Zn),
DAN BESI (Fe) PADA RAMBUT DENGAN TINGKAT
KECERDASAN SISWA SMPN 2 CIPEUCANG,
PANDEGLANG

IIS DAHRIAH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Korelasi Unsur Runut Kobalt
(Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa
SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang adalah karya saya dengan arahan komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
dari penulis lain telah disebutkan dalam tesis dan dicantumkan dalam Daftar
Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juli 2011

Iis Dahriah
NIM G451090051

ABSTRACT
IIS DAHRIAH. Correlation of Trace Elements Cobalt, Zink, and Iron of Hair
with Student’s Intelligence at SMPN 2 Cipeucang in Pandeglang. Supervised by
DONDIN
SAJUTHI,
HENDRA
ADIJUWANA,
and
Th.RINA
MULYANINGSIH
Inorganic compounds contained in the human body could form different
types of elements in a very small number called trace elements. Related to
intelligence of children could be seen that the trace element is essential for human
health. Lack of nutrients could lead to inhibit brain development and lower

intelligence. Hair analysis provides a wealth of information about health and trace
element status of the human body. This research aims to identify, correlate, and
compare the trace element that cobalt (Co), zinc (Zn), and iron (Fe) of student’s
hair to their intelligence level at SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang which
performed on the eighth grade students aged 14-15 years. The analysis of trace
elements in student’s hair by neutron activation analysis (NAA) has been
investigated. The results showed that the average concentration of Co, Zn and Fe
was 442.6±19.4 µg/g, 502.6±18.3 µg/g, and 77.0±16.3 µg/g, respectively.
Statistical analysis showed that there was a negative correlation between the
concentration of Co with student’s intelligence for the nonscience students, while
the concentration of Zn and Fe had a positive correlation to intelligence for the
science students, but both Zn and Fe were influenced by the sex nonscience
factor’s.
Keywords : trace element, intelligence, hair’s analysis, NAA.

RINGKASAN
IIS DAHRIAH. Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada
Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang.
Dibimbing oleh DONDIN SAJUTHI, HENDRA ADIJUWANA, dan Th.RINA
MULYANINGSIH.

Unsur runut adalah senyawa anorganik yang terdapat dalam tubuh manusia
dapat berupa berbagai unsur dalam jumlah yang sangat kecil (< 100 mg/hari).
Unsur runut diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan, membantu
keseimbangan, kebutuhan, dan perkembangan otak berperan dalam pembentukan
neurotransmitter, serta sebagai katalis dalam aktivitas enzim. Unsur yang diteliti
kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) merupakan logam esensial yang dibutuhkan
manusia yang berperan bagi metabolisme tubuh. Berkaitan dengan kecerdasan
anak-anak dapat diketahui bahwa unsur runut sangat penting bagi kesehatan
manusia. Pada perkembangan mental anak unsur runut kobalt, zink, dan besi
sangat berperan.
Kobalt adalah unsur runut esensial tubuh, yang merupakan komponen dari
struktur vitamin B12 (sianokobalamin), berperan agar otak dan sistem saraf dapat
berfungsi dengan baik. Fungsi dalam tubuh membantu proses metabolisme asam
amino metionin dan pembentukan sel darah merah. Kobalt juga penting untuk
fungsi otak dan sistem syaraf, yang memiliki efek pada fungsi kognitif. Zink
merupakan unsur runut esensial bagi tubuh yang sangat terkenal sebagai
"penentu" kerja enzim dan hormon, juga sebagai mikromineral yang dapat
meningkatkan kecerdasan. Manfaat Zn dibutuhkan oleh semua reaksi di otak,
membantu produksi zat-zat kimia penting dan protein di dalam otak. Zat besi
merupakan unsur runut terpenting bagi manusia yang berperan membantu otak

untuk memproses nutrisi yang dibutuhkan untuk aktivitas otak serta membantu
proses neurotransmiter. Zat besi berperan dalam pembentukan neurotransmitter
dopamin, kekurangan zat besi menurunnya jumlah dopamin dapat terjadi
gangguan perilaku, sulit konsentrasi dan menurunkan kecerdasan, sehingga
mengganggu kemampuan belajar dan menurunkan prestasi belajar. Analisis unsur
runut pada rambut banyak menyimpan informasi tentang kesehatan dan status
unsur runut dari tubuh manusia, karena unsur runut yang terakumulasi di rambut
pada umumnya memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan jaringan lain.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi, mengkorelasikan, dan
membandingkan unsur runut kobalt, zink, dan besi pada rambut dengan tingkat
kecerdasan siswa SMP menggunakan metode analisis aktivasi neutron (AAN).
Untuk analisis korelasi antara kadar unsur runut Co, Zn, dan Fe pada rambut
dengan tingkat kecerdasan siswa, menggunakan uji Pearson SAS dan
menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) one-way, dimana nilai signifikan
p ≤ 0,05, memperhitungkan populasi perbedaan jenis kelamin dan nilai raport
siswa berdasarkan pengelompokan bidang ilmu sains dan non sains.
Hasil analisis sampel rambut dengan metode AAN menunjukkan hasil
rerata dari unsur Co, Zn, dan Fe berturut-turut adalah 442,6±19,4 μg/g,
502,6±18,3 μg/g, dan 77,0±16,3 μg/g. Berdasarkan analisis statistik, kadar Co
dengan tingkat kecerdasan hanya non sains berkorelasi negatif dan berbeda nyata

(p≤0,05). Hal ini ditunjukkan dengan penurunan kadar Co disertai dengan

peningkatan tingkat kecerdasan. Pada kadar Zn dan Fe hanya kelompok sains
yang terdapat korelasi positif dan berbeda nyata (p≤ 0,05). Hal ini menunjukkan
terdapat korelasi antara kadar Zn dan Fe dengan kecerdasan.
Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co) dengan Kecerdasan Siswa
Kadar Co pada non sains lebih tinggi dibandingkan pada sains,
dikarenakan pada kelompok sains siswa lebih banyak dituntut berfikir secara
fokus dan logis dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan sains seperti
perhitungan, angka, berfikir abstrak dan pemecahan masalah, yang membutuhkan
pemikiran dan pemahaman yang cukup, sedangkan kelompok non sains siswa
lebih banyak mendeskripsikan suatu pokok bahasan dengan sendirinya
berdasarkan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki, misalnya berkaitan
dengan sejarah, ekonomi, budaya, politik. Pada non sains tingkat rendah kadar Co
cukup tinggi karena penggunaan energi berfikir dalam pelajaran sedikit
dibandingkan tingkat tinggi, sehingga kadar Co yang terakumulasi di rambut
tidak digunakan sepenuhnya. Kemungkinan memiliki kemampuan atau bakat
dibidang lain seperti bidang olah raga, kesenian, keterampilan, karena menurut
Iskandar (2010) kecerdasan tidak hanya berhubungan dengan kognitif saja, dalam
beberapa hal kecerdasan bisa termasuk kreativitas, kepribadian, minat, bakat,

watak, pengetahuan. Siswa kelompok ini, mereka lebih antusias dibidang yang
memiliki skill, sehingga berfikir mereka merasa lebih nyaman dan senang.
Pada faktor jenis kelamin baik sains maupun non sains kadar Co lebih
tinggi perempuan karena kemampuan absorpsi pada laki-laki lebih tinggi dari
pada perempuan pada semua golongan usia. Disamping itu, karena faktor nutrisi
didaerah perkampungan ini seperti tempe, oncom yang mengandung fermentasi
lebih banyak dikonsumsi masyarakat karena makanan tersebut mudah didapat,
harganya pun terjangkau untuk dibeli. Makanan tersebut memiliki kobalt yang
tinggi dan ditemukan vitamin B12 dalam jumlah yang relatif besar (Sari 2004).
Korelasi Unsur Runut Zink (Zn) dengan Kecerdasan Siswa
Pada kelompok sains menunjukkan semakin tinggi kadar unsur Zn maka
pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa. Kadar Zn
tertinggi pada tingkat tinggi, pada kelompok ini siswa tersebut pintar, rajin dan
kemauan keras untuk belajar baik dikelas atau rumah. Kadar terendah oleh tingkat
rendah. Anak yang dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn tinggi, kecerdasannya
lebih baik dan nilai pelajarannya juga lebih baik, maka Zn mempunyai fungsi
untuk meningkatkan perkembangan kecerdasan, perkembangan kecerdasan anakanak yang kekurangan Zn tidak baik (Darwono 2010).
Sebaliknya, pada kelompok non sains kadar rendah ditemukan pada
tingkat tinggi, hal ini berbeda dengan hasil penelitian yang menyatakan anak yang
dalam tubuhnya mempunyai kadar Zn tinggi, kecerdasannya lebih baik dan nilai

pelajarannya juga lebih baik. Prestasi belajar dalam hal ini dipengaruhi oleh faktor
luar yaitu prasarana belajar dan pendekatan belajar dari siswa itu sendiri. Hal ini
sesuai dengan pendapat Huwae (2006) bahwa secara garis besar faktor yang
mempengaruhi prestasi belajar dibagi menjadi faktor internal dan eksternal.
Faktor internal adalah faktor yang ada dalam diri siswa yang meliputi faktor
fisiologis dan faktor psikologis (intelegensi, status gizi, bakat, minat), sedangkan
faktor eksternal adalah faktor yang berada di luar siswa yang meliputi faktor
lingkungan sosial dan faktor non sosial (faktor perbedaan individual dan faktor
pendekatan belajar).

Kadar unsur Zn pada laki-laki baik sains maupun non sains lebih rendah
dibandingkan perempuan dikarenakan aktivitas laki-laki lebih banyak (Almatsier
2006). Ekskresi melalui keringat terbuang lebih banyak, sehingga yang
terakumulasi di rambut sedikit. Siswa yang mengalami kadar Zn rendah, bukan
berarti siswa tersebut mengalami defisiensi Zn, secara nutrisi siswa tersebut sudah
tercukupi kebutuhan nutrisinya, akan tetapi kadar Zn rambut yang rendah
merupakan indikator yang baik untuk mengetahui adanya defisiensi Zn ringan
maupun sedang. Bila dalam tubuh terjadi defisiensi Zn maka seng rambut akan
diambil sebagai seng endogen untuk mencukupi kebutuhan seng. Pada seseorang
dengan defisiensi seng berat, konsentrasi Zn rambut akan rendah (Huwae 2006).

Korelasi Unsur Runut Besi (Fe) dengan Kecerdasan Siswa
Pada kelompok sains menunjukkan semakin tinggi kadar unsur Fe maka
pengaruhnya semakin bagus terhadap tingkat kecerdasan siswa, begitu juga
sebaliknya dengan non sains. Pada sains kadarnya sangat tinggi karena kelompok
siswa sains memiliki asupan nutrisi zat besi yang seimbang sehingga pengaruh
terhadap kemampuan belajar siswa bagus. Secara fisiologi Fe sebagian besar
berada dalam hemoglobin mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan
tubuh. Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi diperoleh dari
transport yang dipengaruhi oleh reseptor transferin dan saraf dopamin sebagai
neurotransmitter (pengantar saraf). Fe berpengaruh terhadap fungsi otak, terutama
terhadap fungsi sistem neurotransmitter. Oleh karena itu, kadar besi dalam darah
meningkat selama pertumbuhan hingga remaja, maka pengaruh terhadap
kemampuan belajar dan daya pikir menjadi bagus (Zair 2011).
Pada non sains kadar unsur Fe rendah sekali. Berdasarkan hasil analisis
sebagian siswa memiliki kadar Fe yang tidak terdeteksi dalam rambut. Hal ini
kemungkinan siswa mengalami defisiensi Fe yaitu kurang zat besi, dapat terjadi
karena konsumsi makanan yang kurang seimbang atau gangguan absorpsi besi
sehingga mengalami penurunan kemampuan intelektual, prestasi belajar yang
rendah, karena zat besi mempunyai pengaruh terhadap kemampuan belajar
(Almatsier 2006).

Kadar unsur Fe baik sains maupun non sains lebih besar laki-laki
dibandingkan perempuan karena kebutuhan Fe wanita lebih besar dari pada lakilaki, kemungkinan kurangnya zat besi karena rendahnya zat besi dalam makanan,
anemia karena kurang darah dan mentruasi pada wanita (Almatsier 2006). Jadi, Fe
tertinggi dapat dilihat dari sains, sedangkan Fe terendah dapat dilihat dari non
sains, karena pada jenis kelamin baik sains maupun non sains tidak berbeda nyata.
Jika unsur Co, Zn dan Fe memiliki kadar yang tinggi terhadap kecerdasan,
secara nutrisi sudah terpenuhi dalam sel otak, maka siswa tersebut dikatakan
pintar. Namun, ternyata unsur Co berkorelasi negatif dengan kecerdasan non
sains, sedangkan unsur Zn dan Fe berkorelasi positif dengan kecerdasan sains. Hal
ini membuktikan bahwa kadar unsur Co, Zn dan Fe di rambut tidak selalu
berpengaruh terhadap kecerdasan siswa laki-laki atau perempuan. Kecerdasan
seseorang tidak semata-mata ditunjang oleh faktor nutrisi tetapi dipengaruhi oleh
faktor lain, seperti faktor genetik, lingkungan, nutrisi, latar belakang sosial
ekonomi, rendahnya pendidikan orang tua, penggunaan eksternal lainnya
(shampoo atau cat rambut).
Kata kunci : unsur runut, kecerdasan, analisis rambut, AAN

©Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar bagi IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

KORELASI UNSUR RUNUT KOBALT (Co), ZINK (Zn),
DAN BESI (Fe) PADA RAMBUT DENGAN TINGKAT
KECERDASAN SISWA SMPN 2 CIPEUCANG,
PANDEGLANG

IIS DAHRIAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Kimia

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr.dr. Irma Herawati Suparto, M.S.

Halaman Pengesahan
Judul Tesis

Nama
NIM

: Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi
(Fe) pada Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa
SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang
: Iis Dahriah
: G451090051

Disetujui
Komisi Pembimbing

Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST.Ph.D
Ketua

Ir. Th. Rina Mulyaningsih, M.Si
Anggota

Ir. Hendra Adijuwana, MST
Anggota

Diketahui
Ketua Program Studi
Pascasarjana Kimia

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Purwantiningsih Sugita,M.S.

Dr. Ir. Dahrul Syah

Tanggal Ujian : 04 Juli 2011

Tanggal Lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
karunianya berupa ilmu pengetahuan sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2011
ini adalah “Korelasi Unsur Runut Kobalt (Co), Zink (Zn), dan Besi (Fe) pada
Rambut dengan Tingkat Kecerdasan Siswa SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof.drh.Dondin Sajuthi, MST.Ph.D
sebagai Ketua Komisi Pembimbing, Ir. Hendra Adijuwana, MST dan Ir.Th.Rina
Mulyaningsih, M.Si sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak
memberi arahan dan saran serta motivasi. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada Dr.dr.Irma Herawati Suparto, M.S sebagai Penguji Luar
Komisi pada ujian akhir yang telah member masukan dan saran. Disamping itu,
penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada rekan-rekan di BatanPuspiptek Serpong yang telah berbesar hati membantu kelancaran selama
penelitian. Terima kasih yang tak terhitung kepada kedua orang tua, suami
tercinta, abah dan ibu mertua serta seluruh keluarga yang telah memberikan
dukungan moril dan do’a yang tiada putus hingga penulis dapat menyelesaikan
tulisan ini. Tidak lupa juga kepada teman-teman seperjuangan Pasca Kimia.
Akhir kata, semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah
diberikan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor,

Juli 2011

Iis Dahriah

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pandeglang, 02 Juni 1982 dari bapak H. Encep
Damiri dan ibu Hj.Sopiah. Penulis merupakan putri pertama dari 7 (tujuh)
bersaudara. Pendidikan Sarjana ditempuh di Program Pendidikan Kimia Fakultas
Tarbiyah UIN Sunan Gunung Djati Bandung, lulus pada tahun 2005. Pada tahun
2009 penulis mendapatkan beasiswa dari Departemen Agama (Depag) untuk
melanjutkan Magister pada Program Studi Kimia, Program Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor.
Penulis mulai bekerja sebagai Guru Bidang Studi IPA di MTs Albarkah
Kamelangan, Pandeglang Banten dan SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang Banten
dari tahun 2006 sampai sekarang.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL …...……………………………………………………. vi
DAFTAR GAMBAR …………………………………………...…………

vii

DAFTAR LAMPIRAN ..………………………………………………….. viii
PENDAHULUAN………………………………………………………….
Latar Belakang …...…………………………………………………..
Tujuan Penelitian…….………………………………………………..
Rumusan Masalah..……..…………………………………………….
Hipotesis ……………………………………………………………...
Manfaat Penelitian …………………………………………………....

1
1
4
4
4
4

TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………………
Unsur Runut …………………………………………………………..
Analisis Unsur Runut pada Rambut………………………………….
Kecerdasan Siswa…… …..…………………………………………...
Analisis Aktivasi Neutron (AAN)..…………………………………...

5
5
11
13
14

BAHAN DAN METODE………………………………………………….
Alat dan Bahan ……………………………………………................
Waktu dan Tempat …………………………………………………...
Tahapan Prosedur Kerja………………………………………………
Analisis Statistik.. ……………………………………………….........

18
18
18
18
21

HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………………….
Hasil Analisis .. ………………………………………………………
Analisis Statistik.……………………………………………………...

22
22
25

SIMPULAN DAN SARAN………………………………………………...

36

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………..

37

LAMPIRAN………………………………………………………………..

41

DAFTAR TABEL
Halaman
1

2

Kecukupan mineral Fe dan Zn per hari dibutuhkan manusia
berdasarkan kelompok umur ………….……………………………..

10

Kategori nilai pengelompokan siswa berdasarkan sains dan non
sains......................................................................................................

18

3

Distribusi responden menurut jenis kelamin dan bidang
ilmu…………………………………………………………………… 19

4

Kadar unsur Co, Zn dan Fe pada rambut siswa berdasarkan tingkat
kecerdasan siswa sains dan non sains………………………………… 22

5

Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe berdasarkan kelompok sains dan
non sains ……………………………………………………………... 25

6

Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Co ….………….

28

7

Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Zn………………

31

8

Uji Duncan tingkat kecerdasan siswa dengan kadar Fe……………… 34

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Struktur molekul vitamin B12 ..……………………………………… 6

2

Prinsip dasar AAN…………………………………………………….

3

Skema Peluruhan

Co ……………………………………………...

16

4

Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma ……………...............

21

5

Kadar unsur pada rambut siswa berdasarkan kelompok sains dan non
sains …………………………………………………………………..

23

Distribusi kadar unsur Co berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis
kelamin ……………………………………………………………….

26

Distribusi kadar unsur Zn berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis
kelamin ……………………………………………………………….

29

Distribusi kadar unsur Fe berdasarkan tingkat kecerdasan dan jenis
kelamin ……………………………………………………………….

32

6

7

8

9

60

15

Distribusi kadar unsur Co, Zn dan Fe berdasarkan bidang ilmu……… 34

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1

Diagram alir penelitian ……………………………………………….

41

2

Spektrum sampel rambut …………………………………………….

42

3

Grafik kalibrasi detektor dengan Ba-133, Cs-137, dan Co-60 ………

43

4

Hasil analisis spektrum SRM dan sampel rambut dengan 44
Genie 2000 …………………………………………………………...

5

Contoh perhitungan sampel rambut kode 1 SPRA…………………...

46

6

Data hasil analisis unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel rambut ……..

48

7

Data hasil analisis rerata unsur Co, Zn, dan Fe dalam sampel
rambut ………………………………………………………..............

50

8

Korelasi unsur runut Co, Zn dan Fe pada rambut terhadap kecerdasan
siswa…………………………………………………………………... 52

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Senyawa anorganik yang terdapat dalam tubuh manusia dapat berupa
berbagai jenis unsur dalam jumlah yang sangat kecil atau sering disebut sebagai
unsur runut. Unsur runut diperlukan dalam jumlah sangat sedikit (< 100 mg/hari)
dan umumnya terdapat dalam jaringan dengan konsentrasi sangat kecil (< 1
mg/hari) (Sofyan 2007). Unsur runut terutama diperlukan untuk pertumbuhan dan
kesehatan tulang, tangan, kaki, gigi, rambut, dan kulit. Unsur runut juga
dibutuhkan untuk membantu keseimbangan otak dan kebutuhan otak. Jenis-jenis
mineral yang dibutuhkan untuk perkembangan otak adalah Na, K, Ca, Fe, Zn, I,
Co dan Cl yang berperan dalam pembentukan neurotransmiter (Sutomo 2009).
Unsur runut esensial memiliki peran penting dalam kesehatan manusia.
Kebanyakan fungsi unsur runut dalam tubuh sebagai katalis dalam aktivitas
enzim. Reaksi serupa apabila berlangsung di luar tubuh memerlukan suhu atau
tekanan yang cukup tinggi. Kondisi tersebut dapat dicapai berkat bantuan enzim
sebagai biokatalisator yang dalam aktivitasnya hampir semua enzim memerlukan
unsur runut seperti pada metaloenzim atau sebagai kofaktor enzim/koenzim.
Unsur runut esensial memiliki rentang yang dibutuhkan oleh tubuh dan masih
dapat diterima oleh tubuh. Diluar rentang ini, unsur runut terjadi defisiensi dan
toksisitas. Defisiensi unsur runut dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan
kesehatan dan penyakit-penyakit kronik, sebaliknya dalam konsentrasi yang
berlebih, unsur runut bersifat toksik dan dapat membahayakan kesehatan (Santoso
2008).
Berkaitan dengan kecerdasan anak-anak dapat diketahui bahwa unsur
runut sangat penting bagi kesehatan manusia. Pada perkembangan mental anak
unsur runut kobalt, zink, dan besi sangat berperan. Kobalt penting untuk fungsi
otak dan sistem syaraf, yang memiliki efek menguntungkan pada fungsi kognitif.
Zink juga adalah salah satu unsur runut penting bagi otak. Defisiensi zink akut
dapat menyebabkan hambatan psikologis neurologis. Zink di dalam otak adalah
penting karena mempengaruhi sintesis DNA, struktur kromatin dan pembelahan
sel. Secara umum menunjukkan bahwa defisiensi zink dapat mempengaruhi

2

belajar dan daya ingat, sedangkan besi membantu otak untuk memproses nutrisinutrisi

yang

dibutuhkan

untuk

aktivitas

otak

serta

membantu

proses

neurotransmiter.
Rambut bukanlah sekadar penghias kepala. Analisis unsur runut pada
rambut mempunyai potensi unik yang banyak menyimpan informasi penting dan
menyediakan salah satu catatan yang paling akurat dari kesehatan dan status unsur
runut dari tubuh manusia, meliputi bidang kedokteran (kondisi kesehatan tubuh
seseorang, golongan darah), ilmu biologi, forensik, lingkungan bahkan kecerdasan
intelektual seseorang bisa dideteksi melalui rambut. Hal ini dipertegas oleh
Nnorom et al. (2005) setiap bagian dari tubuh manusia mengandung setidaknya
beberapa unsur kimia, meskipun sejumlah besar unsur ini ditemukan dalam
jumlah yang terdeteksi dalam jaringan tubuh manusia, seperti darah, urin, dan
rambut, menurut Marlowe et al. (1983) unsur runut yang terakumulasi di rambut
pada umumnya memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan
konsentrasi jaringan lain, sehingga terus menerus memberikan informasi status
gizi mineral dan paparan polutan logam berat, dan dapat berfungsi sebagai fungsi
fisiologis.
Dalam penelitian ini unsur runut yang diteliti adalah kobalt (Co), zink
(Zn), dan besi (Fe) merupakan logam esensial yang dibutuhkan manusia yang
sangat berperan bagi metabolisme tubuh. Pengambilan sampel rambut dilakukan
di kelas VIII SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang sebanyak 36 siswa. Dipilihnya
sekolah ini karena tingkat SMP memiliki tingkat kecerdasan yang bervariasi
dimana sekolah ini terdapat di daerah perkampungan yang jaraknya jauh dari
perkotaan dengan memiliki letak geografis dataran rendah.
Kecerdasan dipengaruhi oleh tiga hal, yaitu genetik, lingkungan, dan gizi.
Kekurangan zat gizi tertentu bisa menyebabkan perkembangan otak terhambat dan
menurunkan kecerdasan anak. Begitu juga dengan faktor gizi asupan nutrisi siswa
sehari-hari yang kurang mendukung, misalnya bahan makanan yang mengandung
Zn seperti ikan, daging, telur, dan produk makanan hewani lainnya tidak dapat
dibeli, karena harga yang cukup mahal sedangkan pendapatan orang tua siswa
kebanyakan dibawah rata-rata, sehingga nutrisi ini dipenuhi dari bahan makanan
nabati yang kandungan Zn-nya relatif lebih rendah.

3

Walaupun demikian bukan berarti kecerdasan siswa lemah karena faktor
gizi bukan penentu utama. Faktor pendukung lain adalah faktor lingkungan
keluarga dalam memotivasi belajar serta lingkungan sekolah yang membantu
menyalurkan potensi dan bakat siswa baik dibidang keilmuan dan keahlian untuk
mengembangkan potensi berfikir sehingga anak-anak tersebut tidak kalah
bersaing dengan sekolah lain.
Penelitian mengenai unsur mineral pada rambut sudah dilakukan seperti
yang dimuat dalam artikel yaitu penelitian mengenai unsur zink pada rambut
dihubungkan dengan kecerdasan intelektual siswa Sekolah Dasar (SD) usia 7-10
tahun menunjukkan bahwa unsur Zn berkorelasi positif dengan kecerdasan
intelektual (Anonim 2008). Penelitian lain oleh Huwae (2006) yang dilakukan
pada anak SD usia 6-8 tahun mengenai hubungan kadar Zn dengan memori jangka
pendek diperoleh terdapat korelasi positif antara kadar seng (Zn) dengan memori
jangka pendek.
Atas dasar penelitian tersebut, maka akan dilakukan penelitian mengenai
korelasi unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut dengan
tingkat kecerdasan siswa SMP usia 14-15 tahun menggunakan analisis aktivasi
neutron (AAN). Metode AAN merupakan metode analisis berbasis teknik nuklir
yang dapat digunakan secara luas untuk penelitian di berbagai bidang seperti ilmu
bahan, biologi, geokimia, lingkungan, keamanan pangan, forensik, dan
sebagainya.
Keuntungan metode ini, yaitu dengan jumlah sampel yang relatif sedikit
mampu menganalisis multi unsur secara simultan, uji tidak merusak, sensitif
dengan limit deteksi mencapai orde nanogram. Kandungan logam Co, Zn dan Fe
di dalam cuplikan rambut biasanya terdapat dalam jumlah kecil, sehingga untuk
analisisnya diperlukan metode yang memiliki akurasi dan sensitivitas tinggi,
sehingga tepat untuk analisis unsur runut di dalam berbagai jenis cuplikan
(Mulyaningsih 2009).

4

Tujuan Penelitian
1. Mengidentifikasi unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada
rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP menggunakan analisis aktivasi
neutron (AAN).
2. Mengkorelasikan serta membandingkan unsur runut kobalt (Co), zink (Zn),
dan besi (Fe) pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP pada bidang
ilmu sains dan non sains.

Rumusan Masalah
Berdasarkan dari latar belakang, maka didapat rumusan masalah mengenai
bagaimana korelasi antara unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada
rambut dengan tingkat kecerdasan siswa SMP.

Hipotesis
1. Kadar unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut siswa
SMP berkorelasi positif terhadap kecerdasan intelektual.
2. Semakin tinggi kadar unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada
rambut siswa kelas VIII SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang, maka tingkat
kecerdasan siswa akan semakin baik prestasinya.

Manfaat Penelitian
Diharapkan dari hasil penelitian ini, memberikan pengetahuan tentang
peranan unsur runut kobalt (Co), zink (Zn), dan besi (Fe) pada rambut terhadap
tingkat kecerdasan dan meningkatkan kualitas perkembangan siswa khususnya
perkembangan intelektual.

5

TINJAUAN PUSTAKA
Unsur Runut
Unsur runut

adalah

Senyawa kimia yang sangat dibutuhkan untuk

tumbuh kembang tubuh dalam konsentrasi sedikit dan sebagai mineral penting
tubuh yang dibutuhkan secara spesifik dalam jumlah < 1 mg/hari (Santoso dan
Advisor 2009).
Ditinjau dari fungsinya unsur runut umumnya merupakan bagian dari
sistem enzim, yaitu berupa metaloenzim dan kompleks logam-enzim. Pada
metaloenzim unsur logam terdapat dalam jumlah tertentu dan merupakan bagian
integral dari molekul enzim (Sofyan 2007). Fungsi unsur runut dalam proses
kehidupan sangatlah penting, terutama dalam pembuatan enzim, misalnya kobalt
untuk sintesis vitamin B12, sebagai katalisator atau kofaktor dalam berbagai
fungsi biologis, zink salah satu pembuat unsur enzim-enzim hidrogenase dan zat
besi untuk katalase sitokrom. Mineral penting dalam proses absorpsi maupun
masuknya berbagai nutrien kedalam sel termasuk sel otak (Hidayat et al. 2006 ).
Unsur runut berperan dalam keseimbangan asam-basa dan transfer oksigen
dari paru-paru ke jaringan, unsur Zn berperan pada multiplikasi sel, sedangkan Co
yang menunjang fungsi biologi sebagai komponen nutrien spesifik, yaitu satu
atom Co terdapat di pusat molekul vitamin B12 (Sofyan 2007). Beberapa unsur
runut yang berpengaruh terhadap kecerdasan otak :

Unsur Runut Kobalt (Co)
Kobalt merupakan unsur runut esensial untuk tubuh, karena merupakan
komponen dari struktur vitamin B12, sehingga untuk memperoleh cukup kobalt,
harus memperoleh cukup vitamin B12. Vitamin B12 tidak dapat disintesis oleh
tubuh manusia. Vitamin ini mengandung ion kobalt sehingga dikenal sebagai
sianokobalamin. Sianokobalamin (vitamin B12), memegang peran kunci agar otak
dan sistem saraf dapat berfungsi dengan baik. Vitamin ini bersifat larut dalarn air,
dan dapat disintetis oleh bakteri dalam usus. Manusia memperoleh kobalamin dari
makanan hewani seperti hati, ginjal, daging, dan vegetarian (makanan nabati).
Makanan nabati mengandung sedikit kobalt bergantung pada kandungan tanah

6

tempat tumbuhnya. Kandungan gizi yang diperlukan untuk pembentukkan sel
darah merah.
Kobalt dalam makanan ini membantu sintesis hemoglobin dan penyerapan
besi dari makanan. Fungsi vitamin B12 dalam tubuh adalah membantu proses
metabolisme asam amino metionin dan pembentukan sel darah merah. Kebutuhan
kobalt kira-kira 0,0015 mg (1,5 μg) vitamin B12 per hari. Fungsi kobalt berperan
membentuk bagian dari struktur vitamin B12. Defisiensi vitamin B12 dapat
menyebabkan gejala anemia dengan gejala peradangan dan pendarahan usus,
gampang cape, lelah, lesu, penyakit pada kulit. Sumber vitamin B12 terdapat
dalam hati, ginjal, daging, susu, ikan, kacang-kacangan, sayuran hijau, dan sereal
(Nugroho 2009). Berikut adalah struktur molekul vitamin B12 (Sianokobalamin).
NH 2COCH 2CH2

CH3

NH2COCH2

CH3
CH2CONH2
CH2CH2CONH2

CH3
CH3

N

CN

N

Co+
H

N

N

NH2COCH2

N

CH 3

CH 3

N

CH 3

CH 3

H

CH3

CH3

CH2CH2CONH2
H

CH2CH2CONHCH2 C
CH3

O

O- OH
P O

H
H
HO
CH2OH
H

O

Gambar 1 Struktur molekul vitamin B12 (British Pharmacopoeia 2004).

Metabolisme Kobalt (Co)
Kobalt adalah esensial dalam tubuh karena kobalt merupakan komponen
sianokobalamin (vitamin B12). Vitamin B12 sebagai koenzim dalam beberapa
reaksi enzimatik, paling banyak khususnya pada reaksi transfer metil bahwa
homosistein berubah menjadi metionin dan untuk memisahkan reaksi perubahan
metilmalonilkoenzim A (CoA) ke suksinil-CoA. Vitamin B12 juga bagian dari
beberapa enzim yang mencakup dalam hematopoiesis, defisiensi dapat dengan
mudah merusak anemia. Recommended Dietary Allowance (RDA) vitamin B12
untuk orang dewasa adalah 2,4 µg/hari, dimana kandungan kobalt 0,1 µg.

7

Sebanyak 85 % ekskresi kobalt dilakukan melalui urin, selebihnya melalui feses
dan keringat (Institute of Medicine 2004).

Unsur Runut Zink (Zn)
Zink adalah unsur runut yang banyak dijumpai di lingkungan. Mineral ini
sangat terkenal sebagai "penentu" kerja enzim dan hormon. Ratusan enzim dan
hormon memerlukan mikromineral ini. Zink dikenal pula sebagai mikromineral
yang dapat meningkatkan kecerdasan. Manfaat zink dibutuhkan oleh semua reaksi
di otak, membantu produksi zat-zat kimia penting dan protein di dalam otak,
berperan membentuk energi dari glukosa dan protein. Akibat defisiensi zink
kelesuan, cepat marah, kebiasaan makan yang buruk, keletihan, obesitas. Sumber
zink terdapat pada daging, kerang-kerangan, susu dan makan bersusu misalnya
keju, roti, dan produk sereal.
Zink merupakan unsur runut yang esensial bagi tubuh. Beberapa jenis
enzim memerlukan zink bagi fungsinya dan bahkan ada enzim yang mengandung
zink dalam struktur molekulnya, diantaranya karbonat anhidrase (mengandung
zink 0,33%) dan fosfatase alkalis. Zink merupakan agen reduksi yang baik dan
dapat membentuk ikatan yang stabil dengan ion-ion lain membentuk garam-garam
(Sedioetama 1996).
Beberapa tahun belakangan ini, seiring dengan meningkatnya standar
kehidupan, standar gizi anak-anak usia sekolah juga cenderung meningkat, tetapi
yang tidak boleh diabaikan adalah gizi pertumbuhan anak-anak usia sekolah yang
kekurangan zink. Penyebab utama kurangnya zink pada usia anak sekolah karena
kurangnya pemasukan, penyerapan, dan penggunaan zink. Terdapat tiga aspek
utama yang mempengaruhi perkembangan inteligensi anak-anak:
1. Zink dapat meningkatkan pertumbuhan, dan regenerasi sel otak besar yang
merupakan dasar zat perkembangan inteligensi.
2. Daerah ingat otak besar mengandung zink yang sangat banyak, kekurangan
zink dapat menyebabkan daya ingat anak menurun.
3. Kekurangan zink memperlambat penyampaian pesan syaraf, sehingga reaksi
anak menjadi lambat, bahkan dapat menyebabkan kekacauan fungsi otak, dan
menyebabkan hiperaktif (Darwono 2010).

8

Metabolisme Zink (Zn)
Penyerapan Zn terjadi pada bagian atas usus halus. Zink diangkut oleh
albumin dan transferin masuk ke aliran darah dan dibawa ke hati. Kelebihan Zn
akan disimpan dalam hati dalam bentuk metalotionein, sedangkan yang lainnya
dibawa ke pankreas dan jaringan tubuh lain. Didalam pankreas, Zn digunakan
untuk membuat enzim pencernaan, yang pada waktu makan dikeluarkan kedalam
saluran pencernaan. Dengan demikian saluran cerna memiliki dua sumber Zn,
yaitu dari makanan dan cairan pencernaan pankreas. Absorpsi Zn diatur oleh
metalotionein yang disintesis didalam sel dinding saluran pencernaan. Bila
konsumsi Zn tinggi, didalam sel dinding cerna akan diubah menjadi metalotionein
sebagai simpanan, sehingga absorpsi berkurang. Metalotionein didalam hati
mengikat Zn hingga dibutuhkan oleh tubuh. Metalotionein diduga mempunyai
peranan dalam mengatur kandungan Zn didalam cairan intraseluler. Kekurangan
Zn diduga penyebab makanan sedikit mengandung daging, ayam dan ikan yang
merupakan sumber utama Zn. Defisiensi Zn kronis mengganggu sistem dan fungsi
otak (Almatsier 2006).
Banyaknya Zn yang diserap berkisar antara 15-40%. Absorpsi Zn
dipengaruhi oleh status Zn dalam tubuh. Bila lebih banyak Zn yang dibutuhkan,
lebih banyak pula Zn yang diserap. Begitu pula jenis makanan mempengaruhi
absorpsi. Serat dan fitat menghambat ketersediaan biologis Zn, sebaliknya protein
histidin, metionin dan sistein dapat meningkatkan penyerapan. Tembaga dalam
jumlah melebihi kebutuhan faal menghambat penyerapan Zn. Nilai albumin dalam
plasma merupakan penentu utama penyerapan Zn. Albumin merupakan alat
transpor utama Zn. Penyerapan Zn menurun bila nilai albumin darah menurun,
misalnya dalam keadaan gizi kurang. Zink diekskresikan melalui feses.
Disamping itu Zn dikeluarkan melalui urin dan keringat serta jaringan tubuh yang
dibuang, seperti kulit, sel dinding usus, cairan haid dan mani (Almatsier 2006).

Unsur Runut Besi (Fe)
Zat besi merupakan unsur runut terpenting bagi manusia dan paling
banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Besi juga berperan dalam membantu
otak untuk memproses nutrisi-nutris yang dibutuhkan untuk aktivitas otak serta

9

membantu proses neurotransmiter. Hampir seratus jenis kimiawi neurotransmitter
untuk sekian banyak fungsi otak. Kekurangan salah satu kimiawi penghubung
antarsel otak ini berakibat fungsi otak terganggu. Setiap bagian fungsi otak
diperankan oleh satu kimiawi vital ini. Zat besi juga turut berperan dalam
pembentukan neurotransmitter dopamin, dimana neurotransmitter adalah zat
kimia pada syaraf yang berfungsi mengatur sel syaraf untuk menghantar stimulus
dan kekurangan zat besi bisa menghambat produksinya. Kekurangan Fe berarti
menurunnya jumlah dopamin yang dapat terjadi gangguan perilaku hiperaktif,
sulit konsentrasi dan menurunkan kecerdasan, sehingga akan mengganggu
kemampuan belajar dan menurunkan prestasi belajar (Almatsier 2006).
Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi yang diperoleh
dari transport besi yang dipengaruhi oleh reseptor transferin. Kadar besi dalam
darah meningkat selama pertumbuhan hingga remaja. Kadar besi otak yang
kurang pada masa pertumbuhan tidak dapat diganti setelah dewasa. Defisiensi besi
berpengaruh negatif terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem
neurotransmitter. Akibatnya, kepekaan reseptor saraf dopamin berkurang yang
dapat berakhir dengan hilangnya reseptor tersebut. Daya konsentrasi, daya ingat,
dan kemampuan belajar terganggu, dan kemampuan mengatur suhu tubuh
menurun. Defisiensi berpengaruh luas terhadap kualitas sumber daya manusia,
yaitu terhadap kemampuan belajar untuk berkonsentrasi dan belajar serta
produktivitas kerja (Almatsier 2006).
Menurunnya produktivitas kerja pada kekurangan besi disebabkan oleh
dua hal, yaitu : (a) berkurangnya enzim mengandung besi dan besi sebagai
kofaktor enzim yang terlibat dalam metabolisme energi. (b) menurunnya
hemoglobin darah. Akibatnya, metabolisme energi di dalam otot terganggu dan
terjadi penumpukan asam laktat yang menyebabkan rasa lelah. Oleh karena itu
apabila terjadi kekurangan hemoglobin mengakibatkan anemia sehingga aktivitas
tubuh terutama daya berpikir akan menurun (Almatsier 2006).
Besi yang berasal dari tubuh, berasal dari tiga sumber yaitu besi yang
diperoleh dari hasil perusakan sel-sel darah merah, besi yang diambil dari
penyimpanan dalam badan, dan besi yang diserap dari saluran pencernaan. Besi
berfungsi sebagai komponen penyusun sel darah merah (hemoglobin), kekurangan

10

besi dapat menyebabkan anemia. Sebagian besar besi berada dibdalam
hemoglobin, yaitu molekul protein mengandung besi dari sel darah merah dan
mioglobin di dalam otot. Hemoglobin dalam darah berfungsi sebagai pengangkut
oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali
karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh.
Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke sel–sel yang membutuhkannya untuk
metabolisme glukosa, lemak dan protein menjadi energi (ATP) (Sari 2004).
Telah banyak penelitian dilakukan mengenai hubungan antara keadaan
kurang besi dan dengan uji kognitif. Walaupun ada beberapa penelitian
mengemukakan bahwa defisiensi besi kurang nyata hubungannya dengan
kemunduran intelektual tetapi banyak penelitian membuktikan bahwa defisiensi
besi mempengaruhi pemusnahan perhatian (atensi), kecerdasan, dan prestasi
belajar di sekolah. Dengan memberikan intervensi besi maka nilai kognitif
tersebut naik secara nyata (Sari 2004). Tabel berikut ditampilkan angka
kecukupan mineral Zn dan Fe per hari berdasarkan kelompok umur.
Tabel 1 Kecukupan mineral Zn dan Fe per hari dibutuhkan manusia berdasarkan
kelompok umur
Kelompok

Umur (tahun)/kondisi

Zn (mg)/hari

Fe (mg)/hari

Bayi

0,0-0,5
0,0-0,5
1-3
4-6
7-10
11-14
15-18
19-24
25-50
51+
11-14
15-18
19-24
25-50
51+

5
5
10
10
10
15
15
15
15
15
12
12
12
12
12

6
10
10
10
10
12
12
10
10
10
15
15
15
15
10

Anak

Pria

Wanita

Sumber :Mulyaningsih (2009)

11

Metabolisme Besi (Fe)
Besi yang ada pada bahan makanan adalah besi elemen. Hanya Fe2+ ini
yang diabsorbsi usus halus. Untuk mengatur masuknya besi dalam tubuh maka
tubuh memiliki suatu cara yang tepat guna. Besi hanya dapat masuk ke dalam
mukosa apabila ia dapat bersenyawa dengan apoferritin. Jumlah apoferritin yang
ada dalam mukosa usus tergantung pada kadar besi tubuh. Bila besi dalam tubuh
sudah cukup maka semua apoferritin yang ada dalam mukosa usus terikat oleh Fe
menjadi ferritin.
Dengan demikian tidak ada lagi apoferitin yang bebas sehingga tidak ada
besi yang dapat masuk ke dalam mukosa. Besi yang ada dalam mukosa usus
hanya dapat masuk ke dalam darah bila berikatan dengan β-globulin yang ada
dalam plasma. Gabungan Fe dengan β-globulin disebut ferritin. Apabila semua βglobulin dalam plasma sudah terikat Fe maka Fe2+ yang terdapat dalam mukosa
usus tidak dapat masuk ke dalam plasma dan turut lepas ke dalam lumen usus sel
mukosa usus lepas dan diganti dengan sel baru. Hanya Fe2+ yang terdapat dalam
transferrin dapat digunakan dalam eritropoesis, karena sel eritoblas dalam sumsum tulang hanya memiliki reseptor untuk ferritin.
Kelebihan besi yang tidak digunakan disimpan dalam stroma sum-sum
tulang sebagai ferritin. Besi yang terikat pada β-globulin selain berasal dari
mukosa usus juga berasal dari limpa, tempat eritrosit yang sudah tua masuk ke
dalam jaringan limpa untuk kemudian terikat pada β-globulin dan kemudian ikut
aliran darah ke sum-sum tulang untuk digunakan eritoblas membentuk
hemoglobin. Hemoglobin berfungsi sebagai pengangkut oksigen ke seluruh
jaringan tubuh, apabila terjadi kekurangan hemoglobin mengakibatkan anemia
sehingga aktivitas tubuh terutama daya berpikir akan menurun (Almatsier 2006).

Analisis Unsur Runut pada Rambut
Analisis mineral rambut adalah alat penilaian yang berharga bagi
kesehatan yang mengukur tingkat mineral penting serta unsur runut dari sejumlah
kecil sampel rambut. Analisis mineral rambut sangat berharga karena dua alasan
(1) mineral memainkan peran yang sangat penting dalam kesehatan manusia dan,
(2) logam berat seperti timah, merkuri, dan aluminium dapat memainkan peran

12

utama dalam banyak penyakit, tekanan darah tinggi khususnya dan neurologis
penyakit (Murray 2007). Disamping itu, analisis rambut juga merupakan metoda
diagnosis non invasif, artinya sampel mudah didapat, dibawa, dan disimpan serta
rambut juga dapat memberikan informasi jangka panjang karena unsur-unsur
konsentrasi dalam rambut lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang diperoleh
di jaringan tubuh atau cairan (Frazao dan Mitiko 2007).
Potensi tambahan pada rambut sebagai biomarker, analisis sampel rambut
memiliki beberapa keuntungan. Komponen utama pada rambut adalah protein
keratin dimana membuat stabil dan kuat. Pada waktu yang sama, rambut mudah
diambil dan tidak memerlukan penyimpanan khusus atau pengawetan. Unsur
runut juga banyak terakumulasi di rambut pada konsentrasi sedikitnya sepuluh
kali lebih tinggi dari serum darah atau urin (Gellein et al. 2008).

Mekanisme Pengikatan Unsur Runut pada Rambut
Salah satu jenis bahan pencemar yang dapat membahayakan kesehatan
manusia adalah logam berat, yang akan terakumulasi pada bagian tubuh tertentu,
seperti ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut. Pada manusia unsur runut
dapat terakumulasi dalam rambut. Jumlah unsur runut dalam rambut berkorelasi
dengan jumlah unsur runut yang di absorpsi oleh tubuh.
Rambut adalah bagian tubuh dari makhluk hidup yang banyak
mengandung protein struktural yang tersusun oleh asam-asam amino sistin yang
mengandung ikatan disulfida (-S–S-) dan sistein yang mengandung gugus
sulfhidril (-SH) yang berkemampuan mengikat unsur runut yang masuk ke dalam
tubuh (Saeni 1997). Unsur runut tertentu juga dibutuhkan dalam proses
kehidupan. Misalnya dalam proses metabolisme untuk pertumbuhan dan
perkembangan sel-sel tubuh. Sebagai contoh Co dibutuhkan untuk pembentukan
vitamin B12, Fe dibutuhkan untuk pembuatan hemoglobin, dan Zn berfungsi
dalam enzim-enzim hidrogenase.

Sifat Fisik dan Kimia Beberapa Logam Berat
Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari
5 g/cm3, terletak di sudut kanan bawah daftar berkala, mempunyai afinitas yang

13

tinggi terhadap unsur S dan biasanya bemomor atom 22 sampai 92 dari periode 4
sampai 7. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S mendorong terjadinya ikatan
logam berat dengan S pada setiap kesempatan. Sebagian logam berat merupakan
zat pencemar yang berbahaya. Logam-logam ini bereaksi dengan unsur belerang
dalam enzim, sehingga enzim tersebut menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (COOH) dan amino (-NH 2 ) dalam asam amino juga bereaksi dengan logam berat
(Saeni 1997).

Bioindikator Rambut
Gugus sulfhidril (–SH) dan disulfida (–S–S-) dalam rambut mampu
mengikat unsur runut yang masuk ke dalam tubuh dan terikat di dalam rambut.
Senyawa sulfida mudah terikat oleh unsur runut, maka bila unsur runut masuk ke
dalam tubuh, unsur runut tersebut akan terikat oleh senyawa sulfida dalam rambut
(Pettrucci 1982).
Helai rambut terdiri dari zat tanduk yang berisi protein keratin. Zat ini juga
terdapat pada kuku, bulu, dan tanduk hewan menyusui. Fungsi dari rambut adalah
untuk melindungi pengaruh panas dan dingin. Pada daerah panas bulu yang halus
dan tipis akan melindungi sengatan matahari, sedangkan pada daerah dingin, bulu
yang tebal dapat menahan panas badan. Jumlah unsur runut pada rambut
berkorelasi dengan jumlah unsur runut yang diabsorpsi oleh tubuh. Oleh karena
itu rambut dapat dipakai sebagai bahan biopsi. Dari studi terhadap senyawa
metilmerkuri menunjukkan bahwa jumlah senyawa itu dalam rambut berhubungan
dengan metilmerkuri di daerah sekitar rambut itu tumbuh (Saeni 1997).
Semakin tua umur seseorang, semakin bertambah daerah yang ditumbuhi
rambut di permukaan tubuhnya. Rambut seseorang paling tebal pada usia 20
tahun, dan setelah itu setiap helai rambut mengisut, sehingga pada usia 70 tahun,
rambutnya sudah setipis ketika masih bayi (Saeni 1997).

Kecerdasan Siswa
Kecerdasan Intelektual merupakan kecerdasan dasar yang berhubungan
dengan proses kognitif, pembelajaran kecenderungan menggunakan kemampuan
matematis-logis dan bahasa, pada umumnya hanya mengembangkan kemampuan

14

kognitif (menulis, membaca, menghafal, menghitung dan menjawab). Kecerdasan
ini sering kita kenal dengan kecerdasan rasional, karena menggunakan potensi
rasio dalam memecahkan masalah. Tingkat kecerdasan intelektual seseorang dapat
di uji melalui tes, yakni dengan ujian daya ingat, daya nalar, penguasaan kosa
kata, ketepatan menghitung, dan menganalisis data (Iskandar 2010).
Definisi kecerdasan atau inteligensi diajukan oleh beberapa ahli psikologi.
Kecerdasan didefinisikan sebagai kemampuan verbal, keterampilan pemecahan
masalah dan kemampuan untuk belajar dari pengalaman hidup sehari-hari dan
menyesuaikan diri dengannya. David Weschler berpendapat kecerdasan
merupakan kemampuan individu untuk berfikir dan bertindak terarah, serta
mengolah dan menguasai lingkungan secara efektif (Mutalazimah dan Asyanti
2009).
Kecerdasan anak-anak juga diketahui bahwa unsur runut sangat penting
bagi dampak kesehatan manusia. Dalam unsur runut Co, Zn, dan Fe pada
perkembangan mental anak-anak memiliki dampak. Kecerdasan anak adalah
untuk mengevaluasi tingkat kesehatan mental anak-anak yang merupakan
indikator penting dari perkembangan mental yang baik tergantung pada integritas
neurologis dari pengembangan sistem, sementara gizi adalah bahan dasar filogeni
saraf kranial. Pada periode kritis perkembangan otak, kekurangan gizi, struktur
dan fungsi akan memiliki sifat abadi dari kerusakan, sehingga mempengaruhi
tingkat kecerdasan anak-anak. Dari unsur runut pada kecerdasan anak menjadi
perhatian tentang beragam unsur runut untuk lebih memahami sejauh mana efek
terhadap kecerdasan anak-anak.

Analisis Aktivasi Neutron (AAN)
Analisis Aktivasi Neutron (AAN) adalah salah satu teknik nuklir yang
digunakan untuk mengkuantifikasi unsur-unsur kimia yang terkandung dalam
suatu materi. Pada AAN cuplikan yang akan dianalisis diiradiasi dengan
menggunakan sumber neutron. Sumber neutron ini dapat diperoleh dari reaksi fisi
yang terjadi pada reaktor nuklir. Teknik ini didasarkan pada reaksi penangkapan
neutron termal oleh inti atom yang terkandung dalam materi uji. Reaksi inti ini
berlangsung di fasiltas iradiasi yang menyediakan sumber neutron. Hasil interaksi

15

tersebut menghasilkan spesi atom baru yang kelebihan satu buah neutron dan
dalam keadaan tidak stabil. Untuk mencapai ke keadaan stabil, spesi tidak stabil
tersebut melepaskan partikel beta yang umumnya diikuti oleh emisi sinar gamma.
Sinar gamma yang diemisikan adalah bersifat khas untuk setiap radionuklida, dan
umumnya akan membentuk suatu spektrum yang disebut sebagai spektrum
gamma. Dengan menggunakan detektor HPGe resolusi tinggi, spektrum yang
terbentuk dapat dipilah dan radionuklida yang terkandung dalam materi dapat
diidentifikasi dan selanjutnya dikuantifikasi (Sutisna 2008). Gambar 2 berikut
menunjukkan ilustrasi mengenai prinsip dasar analisis aktivasi neutron.

Gambar 2 Prinsip dasar AAN

Apabila unsur-unsur stabil dalam cuplikan diiradiasi dengan neutron,
maka terjadi macam-macam reaksi inti, namun yang digunakan dalam AAN
adalah reaksi neutron gamma (n, γ) yang artinya suatu unsur jika ditembak dengan
neutron maka unsur tersebut akan berubah menjadi unsur lain sambil melepaskan
sinar-γ.
Contoh:
59

Co +

64

Zn +

58

Fe +

60

Co +

65

Zn +

59

Fe +

Reaksi di atas dapat ditulis sebagai 59Co (n, γ) 60Co, 64Zn (n, γ) 65Zn,

58

Fe (n,

γ) 59Fe. Pemilihan reaksi pengaktifan yang perlu diikuti dengan pemilihan fasilitas
radiasi yang bersesuaian. Skema peluruhannya dapat digambarkan sebagai berikut

16

Gambar 3 Skema Peluruhan

60

Co

(Sumber : Mulyaningsih 2002)

Analisis aktivasi neutron banyak dilaku