Effciency of Methods to Investigate PAHs Exposure in Fish (Nile tilapia)

Analisis Kritis

Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Endokrinologi

yang Dibina Oleh Dra. Sri Rahayu Lestari, M.Si dan Dra. Susilowati, M.Si

Oleh:

Offering GZ-HZ

Aulia Fitri Wardani 120342422492

Nina Mufida 120342422469

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

Maret 2015

Effciency of Methods to Investigate PAHs Exposure in Fish (Nile tilapia)

Khobkul Nongnutch, Voravit Cheevaporn, Herbert F. Helander and Nongnutch

Tangkrock-olana

Faculty of Industrial and Technology, Rajamangala University of Technology

Isan Sakon Nakhon Campus, Sakon Nakhon, 47160 Thailand

Environment Asia 4(1)(2011) 6-11

A. PENDAHULUAN

PAHs merupakan suatu kelompok yang berisi banyak subtansi karsinogenik

PAHs diklasifikasikan sebagai kontaminan organik hidrofobik

PAHs dibentuk dan dilepaskan selama pembakaran tidak sempurna dari

bahan organik terutama bahan bakar fosil seperti minyak dan batubara

Ketika PAHs mencapai lingkungan air, mereka selalu diserap pada partikel

padat seperti partikel atau sedimen bawah karena kelarutan dalam air yang

rendah.

PAHs dapat berasimilasi ke organisme hidup melalui kulit yang berisi lipid.

beberapa PAHs seperti naftalena dapat menyebabkan gangguan dalam

fisiologi yang normal: konsumsi oksigen dan perubahan aktivitas enzim

pernapasan jika terserap kedalam tubuh.

Teknik yang digunakan untuk mempelajari proses transformasi, efek

fisiologis, dan patologis PAHs dalam tubuh meliputi: pengukuran aktivitas

EROD dan intensitas fluoresense metabolit PAHs dengan metode FF, dua

metode yang sederhana, cepat, dan murah.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efisiensi metode

pengukuran aktivitas EROD dan intensitas metabolit fuoresense PAHs pada

ikan terkena PAHs dengan metode FF, faktor yang mempengaruhi, dan

hubungan antara hasil dari dua metode.

B. METODE

1. Organisme yang digunakan adalah ikan nila jantan (Oreochromis niloticus),

ukurannya sekitar 3-4 inci.

2. Sebelum percobaan, ikan diaklimatisasi selama kurang lebih 1-2 minggu

dalam tangki 1 m3 dengan air keran aerasi dan suhu konstan pada 23.0-

25.5oC.

3. Ikan dipindahkan pada tangki percobaan 30 L, masing-masing tangki berisi

30 ikan.

4. Ada tujuh kelompok perlakuan eksperimental

5. Hati ikan diekstraksi untuk penentuan aktivitas EROD

6. Metabolit empedu ikan diekstraksi dengan menggunakan metode: sampel

ikan direndam dalam es, kemudian empedu ditarik dan filled diletakkan

dalam tabung microcentrifuse. Selanjutnya, etanol 48% ditambahkan ke

masing-masing tabung microcentrifuse dengan rasio 1:2.500. Proses ini

dilakukan pada suhu konstan sekitar 4C untuk mencegah aktivitas enzim.

7. Analisis total protein dalam 100 ml homogenat jaringan dari masing-masing

ikan dilakukan dengan menggunakan Bio-Rad Protein Assay Kit (Bio-Rad

Laboratories, Biologi Group, Hercules, CA, USA)

8. Untuk studi fisiologis, ikan ditempatkan di sebuah ruang respirasi, ikan yang

di filled dengan pasteurisasi, air soda. Setelah 24 jam aklimatisasi di bawah

suhu konstan pada 25 C, ruang ini ditutup.

9. Konsumsi oksigen diukur menggunakan sistem respirometer tertutup

(volume, 750 ml).

10. Elektroda oksigen (1302 elektroda oksigen) yang dicoba kedap udara melalui

tutup ruang respirasi dan terhubung ke probe pemegang meter oksigen

(Strathkelvin Instrumen oksigen meteran Model 781). Setelah 10 menit dari

equilibrium, tekanan oksigen (PO2) tercatat setiap 10 menit (nilai pertama

adalah PO2 awal) selama 30 menit.

11. Ikan ditimbang dan kemudian tingkat konsumsi oksigen dihitung dengan

menggunakan persamaan MO2 = (PO2 start - PO2 end) x a x V x 60/t/W

(mol/g.h)

12. pengukuran lebih lanjut menentukan osmolaritas darah menggunakan

osmometer

13. Untuk penentuan protein, sampel hati ditempatkan dalam tabung

microcentrifuge flled dengan buffer homogenisasi (4C) pada rasio 1/ 5-1 /10

g / ml (w / v). Kemudian, dihomogenisasi dengan homogenizer pada 700 rpm

dan disentrifugasi pada 10.000 rpm (4C) selama 20 menit. Akhirnya,

supernatan (S9) ditarik untuk mengukur tingkat aktivitas EROD dan

konsentrasi protein.

C. HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsumsi Oksigen dan Osmoregulasi

Hasil penelitian menunujukkan kenaikan waktu terbuka dan PAHs atau

konsentrasi benzene terlihat pada naiknya laju konsumsi oksigen dan kapasitas

osmoregulasi. Pada konsumsi oksigen, laju maksimal dapat dicapai setelah 16

hari (4 mol/L) seperti pada gambar 1. Laju konsumsi oksigem dan osmoregulasi

naik, dapat memungkinkan kenaikan aktivitas detoksifikasi yang diinduksi oleh

PAHs (4 mol/L). Hal tersebut dapat menaikkan intensitas fluorescence pada

metabolisme benzena, flourene, anthracene, chrysene dan benzopyrene pada

empedu ikan setelah materi ikan ditunjukkan pada 4 mol/L (gambar 2). Kenaikan

tersebut bertambah dengan naiknya waktu kejadian, dan tingginya intensitas,

dijangkau pada 16 hari, diindikasi oleh kenaikan yang signifikan.

Intensitas fluorescence dari metabolit BaP naik signifikan dengan

tingginya konsentrasi BaP (gambar 3). Tingginya intensitas fluorescence dapat

dijangkau pada konsentrasi 4 mol/L. Kenaikan dari intensitas fluorescence dari

metabolit PAHs dengan kenaikan waktu dan konsentrasi disebabkan oleh

biotranformasi pada proses detoksifikasi pada ikan. Ketika ikan ditunjukkan pada

PAHs, ditranformasikan menjadi metabolit oleh enzim CYP1A pada proses

detoksifikasi. Demikian, jumlah metabolit PAHs naik dengan kejadian waktu dan

konsentrasi PAHs.

Aktivitas EROD pada ikan yang diekspos naik dengan adanya waktu dan

konsentrasi PAHs (gambar 4.5). EROD mencerminkan jumah dari enzim CYP1A

yang secara signifikan naik ketika ikan yang diekspos diinduksi, pada kasus ini

benzopyrene. Pada hubungan antara intensitas fluorenscence metabolit PAHs dan

aktivitas EROD, hasilnya menunjukkan secara statistik signifikan sebagai korelasi

positif antara intensitas fluorescence dari metabolit PAHs pada empedu ikan dan

aktivitas EROD pada hati (gambar 6-7). Aktivitas EROD ditunujukkan dari

jumlah enzim CYP1A yang terlibat pada fase I dari detoksifikasi dan intensitas

fluorescence yang mencerminkan jumlah PAHs dan proses benzena. Jadi dapat

disimpulkan bahwa ukuran nilai secara signifikan positif berkorelasi dan

menaikkan waktu dan konsentrasi PAHs.

KESIMPULAN

Ketika ikan diekspos menjadi PAHs, kelompok dari toksik, respon secara

fisiologis dan detoksifikasi akan diinduksi. Demikian, laju konsumsi oksigen dan

osmoregulasi meningkat, sebelumnya diyakini untuk menaikkan aktifitas

detoksifikasi. Untuk detoksifikasi, enzim CYP1A meningkat untuk mengizinkan

laju tinggi detoksifikasi. Enzim tersebut mentransformasi PAHs menjadi

metabolit PAHs dengan sulbilitas air yang tinggi, yang sangat mudah dikeluarkan.

Dari hubungan tersebut, kita dapat menggunakan ukuran dari produksi CYP1A

(Aktivitas EROD) dan intensitas fluorescence dari metabolit PAHs pada taksiran

dan pengawasan kondisi polusi pada penyerapan air. Lagipula, kedua metode

sangat paraktis untuk diaplikasikan pada pembelajaran lingkungan, karena

simpel, cepat dan murah.

D. IDE YANG DAPAT DIKEMBANGKAN

1. Kedua metode tersebut dapat dikembangkan dalam mengidentifikasi

PAHs untuk mencegah zat karsinogenik tersebut menginfeksi ikan Nile

tilapia. Sehingga hal tersebut juga dapat mengurangi angka kematian ikan

Nile tilapia sendiri.

2. Kedua metode tersebut juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan

menemukan paparan PAHs pada ikan Nile tilapia yang akan dipasarkan

kepada konsumen (manusia).