TOKSISITAS SERTA POTENSI BIOAKUMULASI DAN BIOELIMINASI INSEKTISIDA ENDOSULFAN PADA IKAN MAS ( Cyprinus carpio)

Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

TOKSISITAS SERTA POTENSI BIOAKUMULASI DAN BIOELIMINASI

INSEKTISIDA ENDOSULFAN PADA IKAN MAS ( Cyprinus carpio)

Im am T auf ik dan Er i Set iadi

Balai Penelit ian dan Pengem bangan Budidaya Air Tawar Jl. Sem pur No. 1, Bogor 16154

E- m ail: imam_opik67@yahoo.co.id (Naskah diterima: 5 Mei 2011; Disetujui publikasi: 1 Maret 2012)

ABST RAK

Pen g g u n aan i n sek t i si d a en d o su l f an d al am b i d an g p er t an i an b er p o t en si u n t u k m en cem ar i su m b er d aya d an l i n g k u n g an p er i k an an . Pen el i t i an b er t u j u an u n t u k m en g et ah u i t o k si si t as ser t a p o t en si b i o ak u m u l asi d an b i o el i m i n asi i n sek t i si d a endosulfan pada ikan m as. Hewan uji adalah ikan m as berukuran panjang total 3,65 ± 0 ,2 4 7 cm d engan b ob ot b ad an 0 ,8 1 ± 0 ,0 9 8 g/ ek or , b ahan uj i b er up a f or m ulasi insektisida dengan bahan aktif endosulfan 350 g/ L. Dilakukan uji toksisitas letal (LC )

d en g an m et od e bioassay u n t u k wak t u p em ap ar an 2 4 , 4 8 , 7 2 , d an 9 6 j am ; u j i bioak um ulasi dengan cara m em apark an ik an m as dalam larut an endosulf an pada konsentrasi 0%,10%, 30%, dan 50% dari nilai LC - 96 jam ; uji bioelim inasi untuk waktu

pem aparan dalam air bersih selam a 5, 10, dan 15 hari. Analisis konsentrasi endosulfan dalam air dan ikan dilakukan di laboratorium dengan m enggunakan gas krom atografi (GC). Hasil m enunjukkan bahwa: insekt isida endosulfan bersifat sangat t oksik t erhadap ik an m as dengan nilai LC - 96 j am sebesar 2,42 (2,20- 2,65) µg/ L; bioak um ulasi

m eningkat dengan bertam bahnya konsentrasi dan waktu pem aparan hingga m encapai

steady state; semakin tinggi konsentrasi endosulfan dalam air maka nilai biokonsentrasi

faktor (BCF) akan sem akin rendah dan nilai bioelim inasi endosulfan dalam tubuh ikan m as sebesar 0,24% per jam .

KATA KUNCI: bioak um ulasi, bioelim inasi, endosulf an, ik an m as, t ok sisit as let al (LC ) 5 0 ABST RACT : T oxi ci t y, p ot en cy of b i oaccu m u l at i on an d b i oel i m i n at i on of endosulf an insect icide on com m on car p (Cyprinus carpio). By: I m am T au f i k an d Er i Set i ad i Utility of endosulfan insecticide in agricultural activity have been potencially polluted on natural resources and aquatic environment. The purpose of this experiment is to examined toxicity, potency of bioaccumulation, and bioeleminiation of endosulfan insecticide on common carp. Common carp with 3.65±0.247 cm in total lenght and 0.81±0.098 g/ind. in body weight was used. The dosage of endosulfan insecticide (350 g/L) was used. Lethal toxicity test (LC ) with bioassay test method at different

of exposure time (24, 48, 72, and 96 hours) was conducted. Bioaccumulation test obtained from exposure time of LC -96 hours value with different concentration of

50 endosulfan insecticide (0%, 10%, 30%, and 50%) was done. Bioelimination test with exposure times (5, 10, and 15 days) in the clean water were performed. The concentration of endosulfan insecticide in the water was analyzed using gas chromatography. The result showed that endosulfan insecticide was very toxic to common carp with the LC -96 hours value was 2.42 (2.20-2.65) µg/L. Bioaccumulation

had increased with increasing the concentration and lead to exposure time up to

steady state. The concentration of endosulfan insecticide in the water was increased

while bioconcentration factor value was decreased. Bioelimination of endosulfan

insecticide in the fish body was 0.24% per hour.

KEYWORD S: b i oaccu m u l at i on , b i oel i m i n at i on , en d osu l f an , com m on car p ,

let hal t oxicit y (LC 5 0 ) PENDAHULUAN

Pest isida dewasa ini m em punyai peranan yan g p en t i n g k h u su sn ya d al am b i d an g pert anian unt uk m em berant as jasad- jasad yang m erusak t anam an dan hasil pert anian yang disimpan. Usaha meningkatkan produksi pert anian, baik secara k uant it at if m aupun kualit at if , t elah diperm udah dengan penggunaan berbagai jenis pest isida. Oleh karena it u, pem berant asan ham a dan penyakit pada tanaman pertanian hampir senantiasa diartikan sebagai penggunaan pest isida.

Sif at pent ing yang dim iliki suat u bahan ak t i f p est i si d a ad al ah d aya r acu n at au t ok sisit as. Mesk ipun bahan k im ia t ersebut hanya dim aksudkan unt uk m em at ikan suat u jenis ham a t ert ent u t et api pada hakekat nya bersif at racun unt uk sem ua m ahluk hidup. Ham pir sem ua jenis pest isida t idak bersif at selekt if dan m em punyai spekt rum yang luas seb agai r acun sehingga m er up ak an salah sat u su m b er p en cem ar an yan g p ot en si al khususnya bagi sum berdaya dan lingkungan perairan perikanan.

Endosulfan merupakan senyawa kimia dari g o l o n g an o r g an o k l o r i n yan g b an yak d i - pergunakan di Indonesia sebagai bahan akt if dalam berbagai f orm ulasi insekt isida yang d i p er d ag an g k an d en g an b eb er ap a n am a dagang, antara lain: Thiodan, Fanodan, Akodan, dan Termisidan (Komisi Pestisida, 1990). Sejak t ahun 1996 penggunaan endosulfan di Indo- nesia sebenarnya sudah dilarang melalui Surat Keput usan Ment eri Pert anian No. 473/ KPTS/ TP2 0 7 / 6 / 9 6 , n am u n p ad a k en yat aan n ya sam pai saat ini m asih banyak digunakan oleh pet ani karena insekt isida endosulf an cukup efekt if m engendalikan ham a sasaran, harga- nya r elat if m ur ah d an m ud ah d id ap at k an (Sulaksono, 2001).

Sep er t i p est i si d a o r g an o k l o r i n p ad a umumnya, endosulfan bersifat toksik terhadap organisme perairan termasuk ikan dan sangat persisten sehingga akan meninggalkan residu yang dapat m encem ari lingkungan perairan.

Hasil penelitian Ekaputri (2001) membuktikan bahwa perairan Sungai Ciliwung, Jawa Barat yang mengalir melewati daerah Bogor, Depok, dan Jakart a m engandung residu insekt isida endosulfan dengan konsentrasi berkisar antara 0,7- 4,0 µg/ L. Sedangkan Taufik et al. (2003) m elapor k an b ahwa per air an t am bak ser t a salur an ir igasi d i Kab up at en Br eb es, Jawa Tengah t elah t ercem ar oleh endosulf an yang berasal dari limbah pertanian dan perkebunan d engan k onsent r asi secar a b er t ur ut - t ur ut sebesar 2,7 m g/ L dan 3,2 µg/ L.

Ikan yang terpapar dalam air yang tercemar oleh endosulfan pada konsent rasi let al dapat berdam pak kem atian, sedangkan dalam konsent rasi sublet al akan m enyerap bahan akt if tersebut m elalui perm ukaan tubuh, m em bran insang, dan difusi kutikular. Penyerapan akan berlangsung secara t erus- m enerus sam pai t ercapai keadaan steady state yait u kondisi d i m an a j u m l ah b ah an yan g d i ser ap d an didepurasi per sat uan wakt u seim bang pada suat u konsent rasi bahan dalam air (Nagel & Loskill, 1991). Residu endosulf an dalam air yang t erserap oleh ikan akan t erakum ulasi d i d al am j ar i n g an t u b u h m el al u i p r o ses bioakum ulasi, hal ini disebabkan endosulf an t erm asuk insekt isida golongan organoklorin yang m em iliki sif at lipof ilit as t inggi, yakni mudah terikat dalam jaringan lemak.

Ik an m as (Cyprinus carpio) m erupak an k om od it as p er ik anan air t awar yang b er - potensi untuk terkontaminasi oleh insektisida endosulfan karena pada um um nya dipelihara dalam kolam budidaya at au Karam ba Jaring Apung (KJA) di waduk, di m ana sum ber airnya berasal dari aliran sungai yang berhubungan langsung dengan berbagai aktivitas pertanian yang banyak m enggunakan pest isida. Selain itu, ikan mas juga mempunyai kandungan lemak cuk up t ing g i sehing g a ak an leb ih m ud ah mengakumulasi residu pestisida organoklorin (Edward, 1976). Penelit ian bert ujuan unt uk m en g et ah u i t ok si si t as ser t a p ot en si b i o- ak u m u l asi d an b i o el i m i n asi i n sek t i si d a endosulfan terhadap ikan m as.

J. Ris. Akuakultur Vol. 7 No. 1 Tahun 2012: 131-143

BAHAN DAN METODE

Pengujian menggunakan wadah berupa 16 unit akuarium kaca berukuran 70 cm x 50 cm x 60 cm (p x l x t) yang masing- masing dilengkapi aerasi dan diisi 40 lit er m edia uji. Set iap 3 akuarium dengan konsentrasi perlakuan yang sama dilengkapi dengan wadah/ tandon untuk membuat larutan uji sehingga lebih menjamin hom ogenitas larutan dan m em perm udah saat pergant ian air. Ikan uji dit ebar sebanyak 20 ekor untuk setiap wadah (kepadatan: 1 ekor/ 2

5 0

d ar i insek t isida endosulf an t er hadap ik an m as yang dit ent ukan dengan m et ode uji hayat i (bioassay). Konsentrasi- konsentrasi bahan uji tidak diverifikasi secara analisis kimia dan nilai- nilai LC

ditentukan berdasarkan konsentrasi nominal insektisida endosulfan dalam wadah- wadah penelit ian.

Wadah yang digunakan dalam uji toksisitas l et al b er up a 2 8 uni t ak uar i um k aca yang berukuran 40 cm x 20 cm x 20 cm berisi 10 l i t er m ed i a u j i . Masi n g - m asi n g ak u ar i u m dilengkapi saluran pem asukkan dan penge- luar an ser t a p enam p ungan air p enggant i. Ban yak n ya i k an u j i p ad a set i ap w ad ah penelit ian berjum lah 10 ekor dengan wakt u pemaparan selama 24, 48, 72, dan 96 jam dan variabel yang diukur adalah m ort alit as ikan. Pada set iap konsent rasi pengujian dilakukan pengukuran terhadap sifat fisika- kimia media uji, yait u pada awal pengujian (0 jam ), per- tengahan (48 jam) dan akhir pengujian (96 jam). Pengujian diulang apabila t ingkat m ort alit as ikan uji dalam kontrol > 10% (Komisi Pestisida, 1983).

Uji Bioakumulasi dan Bioeliminasi

Uji Toksisitas Letal

= V

2 di m ana: N ₁ = Konsent rasi endosulf an dalam larut an st ok N ₂ = Ko n sen t r asi en d o su l f an yan g d i i n g i n k an dalam m edia air

V ₁ = Volum e larut an st ok yang akan diam bil

V ₂ = Volum e m edia air penelit ian yang diinginkan Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

Pen el i t i an t o k s i s i t as l et al m el i p u t i p er co b aan u n t u k m en car i n i l ai LC

Larut an endosulf an disebar m erat a pada permukaan air kemudian diaduk menggunakan pengaduk k aca. Selam a uji st abilit as t idak dilakukan pergant ian air dan pengam bilan sampel (150 mL) dilakukan pada jam ke: 0, 24, 48, 72, dan 96 setelah aplikasi. Sampel dibawa ke laborat orium dalam kondisi dingin m enggunakan cool box untuk kemudian diekstraksi sesuai dengan prosedur dilanjut kan dengan ident if ikasi m enggunakan gas krom at ograf i (GC).

Penelit ian dilaksanakan di Laborat orium

bioassay, Instalasi Riset Lingkungan Perikanan

Budidaya dan Toksikologi, Balai Penelitian dan Pengem bangan Budidaya Air Tawar, Bogor. Untuk analisis darah dilakukan di Laboratorium Kesehat an Ikan Fakult as Perikanan dan Ilm u Kelaut an Inst it ut Pert anian Bogor sedangkan an al i si s r esi d u p est i si d a d i l ak u k an d i Lab or at or ium Tok sik ologi Balai Penelit ian Bioteknologi Tanam an Pangan.

Hewan uji yang digunakan adalah ikan mas b er u k u r an p an j an g t ot al 3 ,6 5 ± 0 ,2 4 7 cm d engan b ob ot b ad an 0 ,8 1± 0 ,0 9 8 g/ ek or . Sed an g k an b ah an u j i b er u p a f o r m u l asi insektisida komersil dengan kandungan bahan akt if endosulfan 350 g/ L.

Selam a penelit ian berlangsung m edia uji diberi aerasi sehingga kadar oksigen t erlarut t idak pernah di bawah nilai 60- 70 persen sat urasi. Karakt erist ik f isika- kim ia m edia uji selam a penelitian harus berada pada am bang k o n d i si yan g b ai k b ag i i k an u j i d en g an beberapa ketentuan sebagai berikut: fluktuasi suhu air t idak lebih dari 2

C, kadar CO

bebas

Penentuan konsentrasi larutan uji ditentukan dengan m engacu pada rum us pengenceran sebagai berikut:

7 10 m g/ L, am onia 7 1 m g/ L, kesadahan t ot al 8 15 m g/ L (CaCO

) dan alkalinit as berkisar antara 50- 200 mg/ L.

Uji Stabilitas Endosulf an

Pengujian bert ujuan unt uk m enget ahui t ingk at k est ab ilan k onsent r asi insek t isid a en d osu l f an d al am ai r . Pen u r u n an t i n g k at konsent rasi endosulfan akan dijadikan acuan unt uk m enent ukan persent ase dan int erval wakt u pergant ian air bagi kest abilan kon- sen t r asi p er l ak u an p ad a t ah ap p en g u j i an selanjut nya. Insekt isida endosulfan dianggap st abil sam pai laju penurunan t ingkat konsentrasi bahan kimia tersebut mencapai 7 20% dari konsentrasi awal (Koesoemadinata, 2003).

Pen g u j i an d i l ak u k an d en g an m en g - aplikasikan t ingkat konsent rasi sebesar nilai LC

5 0 - 9 6 j am d en g an d u a k al i u l an g an .

– N
– N
96 jam yang masing- masing diulang sebanyak 3 kali.

96 jam) menunjukkan bahwa laju peluruhan endosulf an dalam air relat if lam bat , di m ana dalam wakt u pem aparan 96 j am p er sent ase p elur uhan b ar u m encap ai 62,8% (Gambar 1).

= ln C

f 1

f 2

/ t

u / K d di m ana: K _u = Laju penyerapan (µg/ L/ jam ) K _d = Laju elim inasi (µg/ L/ jam ) C _{f 1} = Konsent rasi endosulf an dalam t ubuh ikan pada awal pengam at an (µg/ kg)

C _{f 2} = Konsent rasi endosulf an dalam t ubuh ikan pada wakt u t pengam at an (µg/ kg) C _w = Konsent rasi rat aan endosulf an dalam air selam a penyerapan (µg/ L) t = Wakt u pengam at an (jam ) BCF = Biokonsent rasi Fakt or

Uji bioelim inasi dilakukan set elah penye- r ap an en d o su l f an d al am t u b u h i k an u j i m encapai konsent rasi st abil yang diket ahui dari hasil uji bioakum ulasi. Sebanyak 20 ekor ikan uji dipindahkan ke dalam akuarium berisi 40 lit er air t anpa bahan uj i (clean water). Selanj ut nya, pengam bilan sam pel ik an dilakukan pada hari ke- 5, 10, dan 15 set elah pem eliharaan sebanyak 30 g dan dianalisis seperti prosedur pada uji bioakumulasi sampai identifikasi. Selam a pem aparan ikan uji diberi m ak an secar a ad-satiation d an d i l ak uk an pergant ian air sebanyak 100% set iap 24 jam . Pengamatan sifat fisika- kimia air (suhu, pH, O

t erlarut , CO

bebas, dan am onia) dilakukan setiap kali pengambilan sampel.

J. Ris. Akuakultur Vol. 7 No. 1 Tahun 2012: 131-143

/ C

persamaan Montanes & Hattum (1995) sebagai berikut:

= K

l i t er ) d an d i b er i p ak an sam p ai k en yan g (ad-satiation). Rancangan yang digunak an adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan cara m engaplik asik an 4 deret k onsent rasi insektisida endosulfan dalam media uji sebagai perlakuan, yait u 0% (kont rol), 10%, 30%, dan 50% dari nilai LC

Pengam bilan sam pel ikan sebanyak 30 g dan air (100 m L) unt uk keperluan analisis residu dilakukan pada jam ke: 0 (awal), 4, 12, 24, 48, 96, 144, 192, dan 264 set elah pe- m aparan. Sam pel ik an dit em pat k an dalam kant ung plast ik, sedangkan sam pel air di- m asukkan dalam botol, kem udian diekstraksi dan diident if ik asi di labor at or ium dengan m enggunak an GC (Gas Chromatography). Set elah konsent rasi endosulf an dalam t ubuh ikan m encapai kondisi st abil (steady state) unt uk set iap perlakuan m aka dihit ung nilai

Biokonsentrasi Faktor (BCF) dengan rum us

Dapat diketahui bahwa rata- rata peluruhan endosulf an dalam air set elah 24 jam adalah sebesar 19,44% dan set elah 72 jam m encapai 58,32%. Sedangkan nilai rat a- rat a laju peluruhan endosulf an dalam air cukup lam bat yait u sebesar 0 ,81 % per j am , dengan laj u peluruhan konsentrasi aktual dalam air sebesar 0,0158 mg/ L / jam. Lam batnya laju peluruhan endosulf an dalam air m enurut ADB (1987) d i seb ab k an k ar en a en d o su l f an t er m asu k k e dalam k elom pok pest isida yang paling persist en dan t idak m engalam i perubahan di lingk ungan d alam wak t u yang lam a ser t a m em p unyai k elar ut an yang r end ah d alam ai r . M en u r u t Ed w ar d s (1 9 7 6 ), sen yaw a organoklorin sangat sulit larut di dalam air (daya larut di bawah 1 m g/ L), hanya lindane yang daya larut nya m encapai 7 m g/ L.

Dari hasil pengukuran residu endosulf an dalam air yang diberikan perlakuan konsentrasi 2,42 m g/ L (LC

Laju peluruhan endosulfan dalam air yang diket ahui dari hasil uji st abilit as m erupakan acuan unt uk m enent ukan periode pergant ian air pada pengujian berikut nya. Pergant ian air dim aksudkan untuk m enjaga kestabilan konsent rasi larut an uji selam a penelit ian berlangsung. Secara t eorit is, konsent rasi larut an uji dapat dianggap konsisten atau stabil dalam air apabila peluruhannya dalam periode t er- t ent u t idak lebih dari 20% sehingga t oksisit as dari larut an uji yang digunakan dapat diukur m elalui respons biologis pada hewan uji.

HASIL DAN BAHASAN Uji Stabilitas Endosulfan Dalam Air

– ln C
– t

2 BCF = K

Berdasarkan hasil t ersebut di at as, m aka pergant ian air pada penguj ian selanj ut nya dilakukan set iap int erval 24 jam sebanyak 100%. Sist em pergant ian air sem i- st at is ini m erupakan alt ernat if yang dapat digunakan u n t u k m en i n g k at k an ak u r asi d an r ep r o - duksibilitas hasil pengujian toksisitas. Menurut Kanazawa (1981), m et ode sem i- st at is m erupakan pendekatan metode baku yaitu metode

continuous-flow yang umum digunakan untuk

m em pert ahank an k onsent rasi bahan k im ia agar stabil selam a pengujian.

Pad a p er co b aan d en g an sem i - st at i s umumnya terjadi perbedaan antara konsentrasi K

Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

Waktu pem aparan (jam )

= 0.9499

End osulf an Linear (Endosulfan) y = 0.6952x + 4.18

Figure 1. Percentage of degradation of endosulfan insecticide concen-

tration in the water

2 4 4 8 7 2 9 6 Gambar 1. Persent ase peluruhan konsent rasi insekt isida endosulfan dalam air

8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0

( % )

Exposure time (hours) P e lu ru h a n Degradation

i n sek t i si d a en d o su l f an terhadap ikan mas. Dari hasil pengamatan terlihat bahwa gejala klinis akibat keracunan insekt isida endosulfan timbul pada ikan setelah waktu pemaparan 4 jam t erut am a pada konsent rasi endosulf an sebesar 5,2 dan 7,2 µg/ L. Gejala yang t im bul t idak jauh berbeda dengan hasil penelit ian Schoettger (1970) di mana ikan berenang tidak t er at u r d en g an sesek al i m en g h en t ak d an k ej ang- k ej ang ser t a m engeluar k an lend ir secara berlebihan dari perm ukaan t ubuhnya, w ar n a k u l i t m em u cat d en g an f r ek u en si

n om i n al d en g an k on sen t r asi ak t u al yan g besarnya berkisar antara 30%- 45% (Schim m el

5 0

pada wakt u pem aparan 24, 48, 72, dan 96 jam bert urut - turut adalah: 5,29; 3,48; 2,78; dan 2,42 m g/ L (Tabel 1). Hal t ersebut m enunjukkan bahwa semakin lama waktu pemaparan akan semakin r en d ah n i l ai LC

Hasi l an al i si s p r o b i t (Wal l ace, 1 9 8 2 ) m enunjukkan bahwa nilai LC

Dari nilai kisaran t ersebut m aka uji def i- nit if dilakukan pada konsent rasi insekt isida endosulf an sebesar: 1,4; 1,9; 2,7; 3,7; 5,2; dan 7,2 m g/ L sert a kont rol yait u ikan m as yang dipelihara t anpa insekt isida endosulf an seb ag ai p em b an d i n g . Set el ah wak t u p e- m aparan 12 j am ik an m as pada beberapa k o n sen t r asi p er l ak u an m u l ai m en g al am i kem at ian, hingga jam ke- 72 ikan uji pada perlakuan konsent rasi 7,2 m g/ L t elah m at i 100% yang diikut i oleh perlakuan lain dengan p er sen t ase k em at i an yan g l eb i h r en d ah . Mortalitas ikan mas semakin meningkat dengan b er t am b ahnya k onsent r asi p er lak uan d an wakt u pem aparan. Pada kont rol t idak t erlihat g ej al a k l i n i s ak i b at k er acu n an d an t i d ak d i t em u k an i k an yan g m at i sam p ai wak t u pemaparan 96 jam, hal ini menunjukkan bahwa media pemeliharaan (air) dan vitalitas ikan mas selam a pengujian dalam kondisi yang baik.

100

Respons ikan m as t erhadap deret konsent rasi endosulf an m enunjukkan kepekaan m ort alit as yang cuk up t inggi. Berdasark an p er co b aan p en d ah u l u an d i k et ah u i n i l ai am bang bawah (LC - 48 jam ) adalah 1 m g/ L, yait u k onsent rasi t ert inggi insek t isida endosulfan yang tidak mematikan ikan mas dalam wakt u 48 jam . Sedangkan nilai am bang at as (LC

Toksisitas Letal: Nilai LC 5 0

bedaan at au f lukt uasi t ersebut disebabkan m at er i yan g d i u j i san g at b er b ed a si f at d eg r ad asi , vol at i l , d an k el ar u t an ok si g en maupun sifat fisika- kimia lainnya. Oleh karena itu, pergantian air penelitian secara semi- statis set iap 24 jam dim aksudkan agar konsent rasi endosulf an sert a sif at f isika kim ia air selam a penelit ian t et ap konst an.

et al., 1977). Menurut Brungs (1973), per-

24 jam ) adalah 10 m g/ L, yait u kon- sentrasi terendah insektisida endosulfan yang dapat mematikan 100% ikan mas dalam waktu 24 jam.

96 jam insekt isida endosulf an t erhadap ikan m as pada penelit ian ini lebih r en d ah d i b an d i n g h asi l yan g d i p er o l eh Koesoem adinat a (2000) yakni sebesar 12,9 µg/ L. Hal t ersebut ant ara lain disebabk an perbedaan ukuran hewan uji, di m ana ikan m as yang d igunak an d alam p enelit ian ini mempunyai bobot rata- rata 0,8 ± 0,09 g/ ekor sedangkan pada penelit ian Koesoem adinat a (2000) berukuran lebih besar yait u 1,4 ± 0,2 g/ ekor. Menurut Durham (1975), spesies dan ukuran atau stadia akan berpengaruh terhadap dam pak lingkungan (environmental impact) p est i si d a t er h ad ap i k an d an o r g an i sm e perairan. Sehubungan dengan hal t ersebut , h asi l p en el i t i an Si n g h & Nar ai n (1 9 8 2 ) m em buk t ik an bahwa nilai LC

96 jam sebesar 17,13 µg/ L (Yudha, 1999). Ini disebabk an perbedaan morfologis dan fisiologis dari kedua jenis ikan, di m ana proses respirasi pada ikan lele dumbo selain melalui insang juga dilakukan d en g an arborescent organ yan g d ap at
96 jam < 1 m g/ L. Tingginya daya racun ini menurut Dubey et al. (1991) dalam Sutrisno

50 LC 5 0 va lue ( µg / L) Persamaan g aris p ro b it Est im a t ed pr ob yt lin e 24 5.29 (4.79–5.83) y = 6.07 x –5.47 48 3.48 (3.09–3.90) y = 4.36 x –1.73 72 2.78 (2.58–2.98) y = 5.99 x –3.66 96 2.42 (2.20–2.65) y = 5.49 x –2.61

Wakt u p emap aran ( jam) Exposur e t im e ( h our s)

Nilai LC

50 value of endosulfan insecticide on common carp (Cyprinus carpio) at each exposure time

Table 1. LC

insekt isida endosulfan t erhadap ikan m as (Cyprinus carpio) pada setiap waktu pemaparan

Tabel 1. Nilai LC

Toksisitas insektisida endosulfan terhadap ikan mas lebih tinggi dibanding terhadap ikan lele dum bo dengan nilai LC

semakin besar. Hal ini ant ara lain disebabk an pada um um nya semakin besar ukuran ikan dalam spesies yang sam a akan sem akin t inggi kem am puannya unt uk m em et abolism e bahan beracun yang masuk ke dalam tubuhnya dan mengekskresi- kan m elalui urine dan feses.

endosulf an berbanding lurus t erhadap ukuran dan bobot badan ikan Heteropneustes fossilis di m ana semakin besar ukuran dan semakin berat bobot badan ikan maka nilai LC

Nilai LC

m et ab o l i sm e sen yawa en d o su l f an d al am t ubuh ik an hanya m am pu t er ur ai m enj adi endosulf an sulf at yang m asih bersif at t oksik pada ikan.

et al. (2002) disebabkan ant ara lain proses

96 jam insektisida terhadap ikan mas sangat rendah yakni sebesar 2,42 (2,20- 2,65) µg/ L (Tabel 1). Berdasarkan ketentuan Kom isi Pestisida (1983), ternyata toksisitas insektisida endosulfan terhadap ikan mas diklasifikasikan ke dalam golongan A yait u pest isida yang m em iliki t oksisit as sangat t inggi dengan nilai LC

Melalui m etode bioassay diketahui bahwa nilai LC

yang menyebabkan p en i n g k at an p el ep asan neurotransmiter (Tarumingkeng, 1992). Selain itu, kematian ikan j ug a d iseb ab k an end osulf an m am p u m e- nim bulk an rangsangan pada sist em syaraf p u sat seh i n g g a m en yeb ab k an t er j ad i n ya kejang (ADB, 1987). Sedangkan menurut Arianti (2 0 0 2 ), endosulf an yang m asuk k e dalam badan ikan akan m engganggu keseim bangan sodium (Na) dan potasium (K) dalam sel syaraf sehingga sistem syaraf tidak stabil yang meng- akibat kan ikan t idak m am pu m engendalikan kont raksi ot ot sebagai akibat dari rangsang otak yang berlebihan sehingga m enyebabkan kejang- kejang.

Kematian ikan mas pada uji toksisitas letal disebabkan m asuknya endosulf an ke dalam tubuh melalui penyerapan langsung lewat kulit dan pengam bilan dari air m elalui m em bran insang. Hal ini dapat m enyebabkan terjadinya p en g h am b at an ATP- ase t er u t am a p ad a m it okondria akson sinapt ik dan sedikit pada endoplasm ik ret ikulum . Pengham bat an ATP- ase berkaitan dengan Ca

pergerakan operculum m enjadi lebih sering tetapi tidak beraturan. Gejala tersebut menurut Connel & Miller (1995) m erupakan tanggapan yang terjadi pada saat zat- zat fisika atau kimia m engganggu proses sel at au subsel dalam m ah l u k h i d u p sam p ai su at u b at as yan g m enyebabkan kem at ian secara langsung.

J. Ris. Akuakultur Vol. 7 No. 1 Tahun 2012: 131-143

9 Dalam ikan (In the fish body) (µg/ kg)

Exposure time (hours) K o n s e n tr a s i e n d o s u lf a n

2 Dalam air (In the water) (µg/ L)

Endosulfan concentration ( µ g / L )

Waktu pem aparan (jam )

-96 hours with average of actual concentration in the water is 0.24±0.013 mg/L

Figure 2. The absorbtion of endosulfan into the fish body which expo-

sure of 10% of endosulfan solution x LC

Gambar 2. Penyer ap an end osulf an k e d alam b ad an ik an m as yang dipaparkan dalam larut an endosulfan sebesar 10% x LC

Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

Nilai BCF paling besar diperoleh pada ikan m as yang dipaparkan dalam perlakuan konsent rasi endosulfan 0,24 m g/ L: yait u sebesar 8 ,5 6 ; d i su su l o l eh p er l ak u an 0 ,7 2 m g / L kem udian 1,20 m g/ L dengan nilai m asing- m asing sebesar 7,74 dan 4,69. Berdasarkan analisis ragam diket ahui bahwa laju penyerapan dan nilai biokonsentrasi faktor endosul- f an m en u n j u k k an p er b ed aan yan g n yat a (P< 0 ,0 5 ) an t ar p er l ak u an . Hal i n i m en g -

Berdasarkan determ inasi residu endosulfan dalam t ubuh ikan m as pada kondisi st abil (steady state) dengan nilai rat a- rat a residu endosulf an dalam air, m aka dapat diket ahui biokonsentrasi faktor (BCF) dengan nilai yang s em ak i n k ec i l d en g an b er t am b ah n y a konsent rasi insekt isida endosulf an dalam air (Tabel 3).

Est im asi laju penyerapan insekt isida endosulfan ke dalam tubuh ikan mas pada masing- m asi n g k o n sen t r asi u n t u k set i ap w ak t u pemaparan dapat diperoleh melalui persamaan garis sepert i pada Tabel 2.

Bioakum ulasi adalah proses pengam bilan (penyerapan) bahan k im ia dari lingk ungan m el al u i b eb er ap a at au sem u a j al u r yan g memungkinkan (melalui respirasi, pakan, kulit) dari beberapa sumber dalam lingkungan akuatik (air, suspensi, koloid at au part ikulat organik karbon, sedim en, organism e lain) di m ana bahan kim ia t ersebut berada (Specie et al., 1997 dalam Pong- Masak, 2003). Laju penyerapan insekt isida endosulfan ke dalam t ubuh ikan dan konsentrasi endosulfan dalam air pada m asing- m asing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 2, 3, dan 4.

Bioakumulasi

= 4,7 (Greve & Wit, 1979; Gill et al., 1991) sehingga mudah terikat dalam lemak.

Karena t oksisit asnya sangat t inggi bagi ik an m ak a penggunaan endosulf an sangat dibat asi bahkan di beberapa negara dilarang. Di Indonesia, penggunaan insek t isida en- d o su l f an d i b at asi p ad a ar eal yan g t i d ak berhubungan dengan perairan, dan dilarang d i p er g u n ak an d i p er s aw ah an m el al u i Keput usan Ment eri Pert anian No. 473/ KPTS/ TP 270/ 6/ 96 m eskipun pada kenyat aannya m as i h b an y ak d i g u n ak an o l eh p et an i (Su l ak so n o , 2 0 0 1 ). Sel ai n san g at t o k si k terhadap ikan dan organism e akuatik lainnya, insekt isida endosulf an juga cukup persist en dan bersifat lipofilik (= suka akan lem ak) atau hidropobik (= t idak suka air) dengan nilai log K

m en g am b i l o k si g en l an g su n g d ar i u d ar a sehingga k ont am inasi end osulf an m elalui m em bran insang lebih rendah.

96 jam dengan konsent rasi akt ual rat a- rat a dalam air sebesar 0,24± 0,013 mg/ L

J. Ris. Akuakultur Vol. 7 No. 1 Tahun 2012: 131-143 )

5 L Dalam air (In the water) (µg/ L)

/ g n µ a Dalam ikan (In the fish body) (µg/ kg) ( lf

u s o d n

e i s a

tr n e s n

o K Endosulfan concentration

9 Waktu pem aparan (jam )

Exposure time (hours)

Gambar 3. Penyer ap an end osulf an k e d alam b ad an ik an m as yang dipaparkan dalam larut an endosulfan sebesar 30% x LC - 96

jam dengan konsent rasi akt ual rat a- rat a dalam air sebesar 0,46± 0,088 mg/ L

Figure 3. The absorbtion of endosulfan into the fish body which expo-

sure of 30% of endosulfan solution x LC -96 hours with average

50 of actual concentration in the water is 0.46±0.088 mg/L

)

6 L

Dalam air (In the water) (µg/ L)

g n µ a

5 Dalam ikan (In the fish body) (µg/ kg)

( lf u s o

d n e i

s a tr n

e s n o

1 K

Endosulfan concentration

9 Waktu pem aparan (jam )

Exposure time (hours)

Gambar 4. Penyer ap an end osulf an k e d alam b ad an ik an m as yang dipaparkan dalam larut an endosulfan sebesar 50% x LC - 96

jam dengan konsent rasi akt ual rat a- rat a dalam air sebesar 0,91± 0,020 mg/ L

Figure 4. The absorbtion of endosulfan into the fish body which expo-

sure of 50% of endosulfan solution x LC -96 hours with average

50 of actual concentration in the water is 0.91±0.020 mg/L

indikasikan bahwa kenaikan konsent rasi en- Laj u penyer apan endosulf an k e dalam dosulf an dalam air secara signif ik an ak an tubuh ikan mas pada ketiga perlakuan semakin berpengaruh t erhadap laju penyerapan dan m en i n g k at d en g an b er t am b ah n ya w ak t u biokonsent rasi f akt or endosulf an pada ikan pemaparan (Gambar 2, 3, 4). Pada perlakuan B mas. dengan konsent rasi akt ual endosulfan dalam

4.69 c

Tabel 3. Laju penyerapan dan biokonsentrasi faktor insektisida endosulfan terhadap ikan mas pada masing- masing perlakuan

4.24 ± 0.014 0.90 ± 0.020

1.2 0.43 ± 0.002 c

7.74 b

3.58 ± 0.134 0.46 ± 0.088

0.72 0.71 ± 0.026 b

8.56 a

2.04 ± 0.010 0.24 ± 0.013

RA av ( mg / L) Bio ko nsent rasi f akt o r Biocon cen t r a t ion f a ct or 0.24 0.79 ± 0.003 a

Perlakuan T r ea t m en t ( mg / L) Laju p enyerap an ( mg / L/ jam) Ab sor b t ion r a t e (m g / L/ h our )

RU max

( mg / L)

RA _av = Rat a- rat a konsent rasi residu dalam air selam a penelit ian (Residue concentration average in the water during the experimental period)

Table 3. Absorbtion rate and bioconcentration factor of endosulfan insecticide on com-

mon carp at each treatment Ket erangan (Remarks):

Angka dalam kolom sam a yang diikut i huruf sam a m enunjukkan t idak beda nyat a (P> 0,05) (The

value in the same column which followed by the same later was not significantly different) (P>0.05)

RU _max = Konsent rasi residu m aksim um dalam t ubuh ikan pada keadaan t et ap (Maximum residue concentration in the fish body on stabile condition)

Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

0.24 y = 0.8070 ln (x ) + 0.5911 0.8637 0.72 y = 1.6236 ln (x ) + 0.2917 0.9747 1.20 y = 1.7332 ln (x ) + 1.0425 0.8974

Table 2. Equation model of endosulfan insecticide absorbtion rate into the fish body of common carp at difference of concentration treatments Ko nsent rasi end o sulf an d alam air En d osulf a n con cen t r a t ion in t h e wa t er ( µg / L) M o d el p ersamaan Eq ua t ion m od el Nilai r Va lue of r

Tabel 2. Model persam aan laju penyerapan insekt isida endosulfan ke dalam badan ikan mas pada masing- masing konsentrasi perlakuan

96 jam) kondisi steady state terjadi set elah wakt u pem aparan 144 jam dengan k onsent r asi b ioak um ulasi m asing- m asing sebesar 3,58 dan 4,24 µg/ L. Pada kondisi

Keseim bangan konsent rasi (steady state) d ap at t er j ad i d i seb ab k an ad an ya p r o ses biokim ia sepert i absorpsi, dist ribusi, penim - bunan, dan elim inasi/ ekskresi bahan kim ia ak t i f y an g t el ah m en c ap ai k ap as i t as optimal (Toledo & Johnson, 1992). Pada kondisi ini nilai determ inasi dari perbandingan antara laju penyerapan (ku) dan laju elim inasi (kd) endosulf an dalam t ubuh ikan berada dalam

Dari hasil pengukuran dengan GC terbukti bahwa konsent rasi residu endosulf an dalam air perlakuan selam a pem aparan relat if st abil yang m enunjukkan adanya proses dinam ika endosulfan dalam air akibat sistem pergantian air secara semi statis setiap 24 jam. Kondisi ini sesuai dengan ket et apan OECD (1981) dalam Nagel & Loskill (1991) bahwa konsentrasi suatu subst ansi selam a pengujian biokonsent rasi seharusnya dalam keadaan stabil sehingga laju p enyer ap an b ahan k im ia uj i d ap at t er j ad i sam pai m encapai keseim bangan.

detoksikasi endosulfan dalam tubuh ikan mas b ai k m el al u i p r oses p en yer ap an m au p u n eliminasi melalui berbagai jalur telah mencapai kesetimbangan maksimal.

steady state p en yer ap an , d i st r i b u si , d an

air 10% x LC

96 jam peningkatan akum ulasi en d osu l f an t er j ad i sam p ai d en g an wak t u pem aparan 48 jam dan selanjut nya konst an/ st ab i l (steady state) set el ah k o n sen t r asi bioakumulasi mencapai 2,04 µg/ L, sedangkan pada perlakuan C (30% x LC
96 jam ) dan D (50% x LC

J. Ris. Akuakultur Vol. 7 No. 1 Tahun 2012: 131-143

endosulf an dari dalam t ubuh ik an dengan konsent rasi bioakum ulasi 3,58 m g/ kg dapat ditentukan berdasarkan persamaan y = 0,221x

Dari serangkaian penelit ian sert a pem - bahasan yang t elah dilak uk an m ak a dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Ber d asar k an Tab el 4 d ap at d i k et ah u i bahwa sif at f isika kim ia air selam a penelit ian b er l an g su n g d al am k o n d i si b ai k d en g an konsentrasi kisaran yang masih di dalam nilai am bang bat as (NAB) unt uk perikanan. Hal ini dim ungkinkan karena penelit ian dilakukan di dalam laborat orium secara t erkont rol sert a pergant ian air yang dilakukan set iap 24 jam . Dengan dem ikian hasil pengukuran beberapa p ar am et er b i ol og i s sep er t i p er t u m b u h an , sint asan, kondisi hem at ologis dan hist ologis i k an m as t i d ak d i p en g ar u h i ol eh k on d i si lingk ungan pem eliharaan t et api hanya disebabkan oleh t oksisit as endosulf an sebagai perlakuan.

bebas dan amonia total selama penelit ian berlangsung, baik pada t oksisit as letal maupun pada uji bioakumulasi. Data fisika- kim ia air t ersebut selengkapnya t ercant um pada Tabel 4.

Pengukuran kualitas media uji meliputi sifat fisika- kimia air, yaitu: suhu, pH, oksigen terlarut, kandungan CO

Kualitas Air

Dengan m enget ahui besarnya laju bioelim inasi insekt isida dalam badan ikan m aka dapat diperkirakan berapa lam a wakt u yang diperlukan unt uk pem ulihan ikan yang t er- kontaminasi pestisida.

dalam Pong- Masak , 2003). Laj u elim inasi

Bioelim inasi m erupakan proses pengu- rangan at au k ehilangan suat u bahan ak t if d ar i suat u or ganism e m elalui m ek anism e perpindahan akt if at au pasif t erm asuk dif usi dan transformasi metabolik (Specie et al., 1997

Bioelim inasi

5,31 (r = 0,9526). Diketahui bahwa rata- rata peluruhan endosulf an dalam t ubuh ikan m as set elah 120 jam adalah 32,12% dan set elah 360 jam mencapai 74,77% atau sebesar 0,24% per jam (Gambar 5).

(2003), nilai BCF < 500 diklasifikasikan sebagai bahan k im ia yang k ur ang ber pot ensi t er - akumulasi walaupun harus didukung oleh data- dat a pengaruh sublet al lainnya. Rendahnya nilai BCF endosulf an pada ikan m as m enurut Mercier (1991) dan ADB (1987), disebabkan endosulf an yang m asuk ke dalam jaringan t u b u h seb ag i an b esar ak an seg er a d i - m et abolism e dan diekskresikan m elalui urin dan feses. Selain it u, ikan m as juga t erm asuk j en i s i k an yan g m em p u n yai k em am p u an det oksikasi t inggi sehingga dapat m em et a- bolisir dan m enet ralisir racun secara cepat .

Stakeholder Forum (2001) dalam Pong- Masak

Dari hasil perhit ungan, t ernyat a nilai BCF insekt isida endosulf an pada ikan m as yang dipapar k an dalam k onsent r asi endosulf an sebesar 30% dari nilai LC

Menurut Ex t ox net (2002) dalam Pong- Masak (2003), sem akin t inggi nilai BCF suat u bahan kim ia dalam suat u biot a m enunjukkan b ah w a p o t en s i b i o ak u m u l as i m au p u n biom agnif ikasi subst ansi t ersebut sem akin besar. Selain itu, nilai BCF yang semakin tinggi dapat m erupakan indikat or pengaruh negat if suatu bahan kimia beracun terhadap ekosistem dan keamanan pangan.

Berdasarkan determ inasi residu endosulfan dalam badan ikan mas pada keadaan stabil yang diperbandingkan dengan nilai rat a- rat a k o n sen t r asi en d o su l f an d al am ai r , m ak a diperoleh nilai biok onsent rasi f ak t or yang n o m i n al n ya b er b an d i n g t er b al i k d en g an k onsent r asi aplik asi endosulf an dalam air (Tabel 3). Sem akin t inggi aplikasi endosulfan d al am ai r m ak a ak an m en g h asi l k an n i l ai BCF yang sem akin rendah, dan sebaliknya. Fenom ena t ersebut t erjadi karena ikan m as m em punyai kem am puan yang terbatas untuk m el ak u k an p r oses p en yer ap an , b i ot r an s- formasi, distribusi serta penimbunan endosul- f an dalam t ubuh. Ikan m as yang dipaparkan dalam larutan dengan konsentrasi rendah akan m engabsorpsi endosulf an secara m aksim al sedang yang dipaparkan dalam konsent rasi l eb i h t i n g g i h an ya m am p u m en g ab sor p si sebagian dari endosulf an yang t ersedia.

kesetimbangan tetap, dan dinamakan sebagai nilai bioconcentration factor (BCF).

96 jam adalah sebesar 7,74. Nilai ini lebih t inggi dibanding nilai BCF triklorofon pada udang windu dalam kondisi yang sama yaitu sebesar 1,337 (Pong- Masak, 2003). Menurut Nagel & Loskill (1991), nilai BCF dalam organisme akuatik dengan nilai yang < 100 m enunjukkan bahwa bahan kim ia yang diuji t idak m em iliki pot ensi akum ulasi secara langsung. Bahkan m enurut Chemicals
96 jam dengan konsent rasi rat a- rat a bioakum ulasi sebesar 3,58 µg/ kg.

-96 hours endosulfan insecticide solution with concentration average of bioaccumulation was 3.58 µg/kg

26 7.5 5.6-6.8 0.7-8.8 0.02-0.34

Lethal

2.7

26 7.5 5.6-7.8 1.1-8.4 0.02-0.33

3.7

26 7.5 5.7-7.6 1.5-8.2 0.02-0.34

5.2

7.2 26 7.5-8.0 5.0-7.2 2.0-6.4 0.03-0.33 0.0 25-27 7.5 5.8-7.4 1.8-8.9 0.04-0.18 Subletal

26 7.5 5.2-7.2 1.0-8.4 0.02-0.34

0.24 25-27 7.5 5.2-6.6 1.8-6.9 0.05-0.11 Sublethal

0.72 25-27 7.5 5.8-7.8 1.4-6.4 0.05-0.13 1.20 25-27 7.5 5.2-7.2 1.5-6.6 0.05-0.18 NAB 25-32

1) 6-9

3) 5-9

10 2)

1.4 26 7.5-8.0 5.8-7.2 1.3-8.9 0.02-0.34 Letal 1.9 26 7.5-8.0 5.6-7.6 1.3-8.6 0.03-0.32

0.0

Toksisitas serta potensi bioakumulasi dan bioeliminasi ..... (Imam Taufik)

Figure 5. Elimination of endosulfan in the common carp body had exposured into 30% x LC

Waktu elim inasi (jam )

Elimination time (hours) L a ju e li m in a s i

Elimination rate ( % )

8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0

1 2 0 2 4 0 3 6 0 Gambar 5. El i m i n asi en d osu l f an d ar i b ad an i k an m as yan g t el ah dipaparkan dalam larutan insektisida endosulfan sebesar 30% x LC

2 ( mg / L) Amo nia Am m on ia ( mg / L)

End osulf an Linear (Endosulfan) y = 0.221x + 5.31

= 0.9526 9 0 Tabel 4. Kisaran sifat fisika- kim ia air pada uji t oksisit as let al dan sublet al insekt isida endosulfan terhadap ikan mas

Table 4. The ranged of physical and chemical water quality on lethal and sublethal toxicity

test of endosulfan insecticide on common carp Ket erangan (Remarks): NAB = Nilai Am bang Bat as (Threshold value) _{1 )} Menurut Boyd (According Boyd ) (1982) _{2 )} Menurut Boyd (According Boyd ) (1988) _{3 )}

Berdasarkan Chapm an (1992), NAB unt uk perikanan (Based on Chapman (1992), NAB for fishieries)

Uji T est Ko nsent rasi Con cen t r a t ion ( µg / L) Suhu T em per a t ur e ( o

C) p H DO ( mg / L) CO

< 2.20 3)

1. Insektisida endosulfan memiliki toksisitas sangat t inggi t erhadap ikan m as dengan nilai LC

96 jam sebesar 2,42 (2,20- 2,65) µg/ L.

2. Bioakumulasi insektisida endosulfan pada i k an m as sem ak i n m en i n g k at d en g an b er t am b ah n ya k on sen t r asi d an wak t u pemaparan hingga mencapai steady state. Sem ak in t inggi k onsent rasi endosulf an dalam air maka akan menghasilkan nilai BCF yang sem akin rendah, dan sebaliknya.

TOKSISITAS SERTA POTENSI BIOAKUMULASI DAN BIOELIMINASI INSEKTISIDA ENDOSULFAN PADA IKAN MAS ( Cyprinus carpio)