KIMIA BAHAN ALAMPseudo-Nitzschia pungensDosen Pembimbing : Salamah Agung, Ph.D.

DISUSUN OLEH DEWI YUNIATI (1112016200019)CITRA CHAIRUNNISA AZIZ (1112016200023)NIDA NURMILADIA RAHMAH (1112016200024)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAJURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAMFAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUANUNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA2015Mikroalga merupakan kelompok tumbuhan berukuran renik yang termasuk dalam kelas alga, yang memiliki diameter antara 3-30 m, baik sel tunggal maupun koloni yang hidup di seluruh wilayah perairan air tawar maupun laut, yang lazim disebut fitoplankton (Romimohtarto, 2004).

Berikut ini adalah macam-macam mikroalga yang sering terlibat dalam berbagai macam bentuk keracunan makanan laut, antara lain alga merah Polycavernosa tsudai (sebelumnya bernama Gracilaria edulis), di Guam pada tahun 1991 masyarakat disana mengkonsumsi alga ini, sehingga mengakibatkan tiga belas orang menjadi sakit dan tiga diantaranya meninggal. Adapun alga lainnya yaitu G.chorda dan G.verrucosa, alga ini menyebabkan terjadinya wabah keracunan yang fatal dan alga merah Pseudonitzschia Nitzschia pungens yang memproduksi asam domoic telah menyebabkan keracunan makanan yang fatal juga, karena mengkonsumsi kerang. Baru-baru ini keracunan yang disebabkan oleh asam domoik dapat dikatakan sebagai keracunan kerang amnesia atau ASP (Amnesia shellfish poisoning). Namun adapula alga yang tidak menyebabkan keracunan, seperti alga merah Chondria armata merupakan obat yang digunakan sebagai anthelmintic.[footnoteRef:2] Anthemintic adalah obat yang digunakan untuk mengusir cacing parasit dan parasit internal lainnya dari tubuh dengan baik tanpa menyebabkan kerusakan yang signifikan pada tubuh hewan atau manusia yang terinfeksi. [2: D.S.Bhakuni dan D.S Rawat, Bioactive Marine Natural Products, (India: Anamaya Publishers, 2005), h.108.]

Pemaparan di atas merupakan pengenalan awal dalam bahasan topik yang akan kami jelaskan. Disini kami hanya terfokus dalam membahas tentang Pseudo-Nitzschia pungensyang dapat mengakibatkan terjadinya keracunan yang fatal yang disebabkan dari asam domoik.

Pseudo-Nitzschia pungensDiatom adalah komponen kunci dari komunitas plankton, terutama karena distribusinya di seluruh dunia, dan peran utama mereka di siklus global biogeokimia. Namun, beberapa spesies, sebagian besar dari genus Pseudo-nitzschia, juga mampu mensintesis asam domoik (DA). Racun berhubungan dengan Pseudo-nitzschia yang telah diamati dalam banyak wilayah pesisir semua benua.[footnoteRef:3] [3: http://ic.ucsc.edu/kudela/OS130]

Pseudo-Nitzschia pungensadalah diatom laut plankton dikenal luas di perairan pantai tropis dan subtropis.[footnoteRef:4]Hasle mengelompokkan diatom ini ke dalam dua spesies, yaitu N.pungens f. pungensdanN. pungens f. multiserie. N. pungens f. multiserie jika dilihat dengan mikroskop cahaya memiliki panjang 68-140 m, rata-rata 100 m; panjang 4-5 m. 10-13 transapikal costae pada 10 m. Membran interkostal berlubang oleh tiga atau empat, jarang ditemukan dua, jarak baris poroid dekat, 4-6 dalam 1 m.[footnoteRef:5] Secara garis besar dua spesies ini baik N.pungens f. pungensdanN. pungens f. multiserie memiliki sel berbentuk gelondong dengan ujung runcing dan dua kromatofora dalam bentuk rantai panjang. [4: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568988314001061?np=y] [5: http://www.glf.dfo-mpo.gc.ca/folios/01017/docs/ref-124-87.pdf]

Gambar morfologi Nitzschia pungensSumber : http://www.smhi.se/

Klasifikasi Nitzchia Pungens[footnoteRef:6] [6: http://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=39547]

Nama Ilmiah: Pungens Pseudo-Nitzschia(Grnow ex Cleve) Spesies jenis: Spesies jenis (lektotipe) dari genusPseudo-NitzschiaadalahPseudo- Nitzschia seriata(Cleve) H.PeragalloStatus nama: Nama ini adalah suatu entitas yang saat ini diterima taksonomi.Basionym: Nitzschia pungens Asal nama spesies: Participle B (Latin), runcing, menusuk, menusuk, mengakhiri dalam titik yang tajam keras (Stearn 1973).Sinonim: Nitzschia pungensHabitat: Laut, ditemukan di seluruh duniaCatatan penggunaan: Spesies Berbahaya

Asam Domoik : Metabolit sekunder Pseudo-Nitzschia pungensJenis Nitzschia pungens menghasilkan senyawa-senyawa metabolit beracun yang disebut asam domoik dan asam eicosanoid. Asam domoik adalah asam amino siklik larut dalam air yang bertindak sebagai agonis parsial beberapa jenis reseptor glutamat.[footnoteRef:7] Asam domoik merupakan sekolompok dari asam amino yang disebut kainoids yang digolongkan sebagai neuroexcitants atau excitotoxins yang dapat mengganggu mekanisme neurotransmisi di otak.[footnoteRef:8] Senyawa ini sangat beracun pada jaringan otot dan jaringan saraf.. Asam domoik dapat dimetabolisme oleh bakteri (misalnya, dari genus Pseudomonas dan Alteromonas) yang terdapat dalam jaringan kerang biru (Mytillus edulis)[footnoteRef:9] [7: Luis M. Botana. 2014. Seafood and Freshwater Toxins: Pharmacology, Physiology, and Detection. Boca Raton : CRC Press hal.875] [8: M.A.Quilliam, Chemical methods for domoic acid, the amnesic shellfish poisoning (ASP) toxin, (Paris: UNESCO,2003), hal.1] [9: Laura Barsanti,Paolo Gualtieri. 2006. Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology. Boca Raton : CRC Press hal. 287]

Struktur asam domoikSumber : www.nwfsc.noaa.gov

Asam domoik pertama kali ditemukan pada P. pungens f. multiseries di daerah Kanada Timur tahun 1987.[footnoteRef:10] Diketahui bahwa asam domoik tersebut berasal dari Nitzschia pungens, namun sekarang lebih dikenal sebagai multiseries Pseudo-Nitzschia yang sebelumnya dianggap sebagai diatom yang tidak beracun. Selain pada ikan, asam domoik dengan konsentrasi tinggi juga ditemukan pada kepiting, kerang, dan remis. [10: Herman van Dam. 1992. Twelfth International Diatom Symposium: Proceedings of the Twelfth International Diatom Symposium. Netherlands : Library of Congres Cataloging in Publication Data hal.527]

Asam domoik pertama kali diisolasi di Jepang dari spesies makro alga Chondria armata pada tahun 1958, dan disebut domoi yang dalam bahasa Jepang diartikan sebagai rumput laut. Hal ini didentifikasi pada tahun 1987 sebagai neurotoxin yang pertama kali diperlakukan dengan keraguan, karena asam amino yang larut dalam air ini dikenal sebagai obat tradisional di Jepang untuk mengobati infestasi cacing kremi usus bila digunakan dalam dosis yang sangat kecil. Produksi asam domoik oleh ganggang tampaknya menjadi properti genetik untuk metabolit sekunder tanpa fungsi yang diketahui dalam pertahanan atau metabolisme primer.

Terdapat literatur yang menghubungkan antara silikon dan produksi asam domoik. Diatom membutuhkan silikon tidak hanya untuk formasi frustul, tetapi juga untuk sintesis DNA. Pembelahan sel dan penyerapan silikon terjadi selama periode siang hari. Perlambatan pembelahan sel dekat akhir periode cahaya karena deplesi awal silikon ditemukan untuk memicu sintesis asam domoik. Asam domoik mungkin hanya berfungsi sebagai cara menghilangkan kelebihan energi fotosintesis ketika sel-sel tidak lagi bisa tumbuh optimal. Hal ini sesuai dengan hipotesis bahwa asam domoik disintesis selama periode ketika photophos-phorylated intermediet energi tinggi seperti ATP dan NADPH tidak digunakan untuk metabolisme primer. Cahaya adalah unsur penting untuk produksi asam domoik dalam diatom.[footnoteRef:11] [11: http://www.researchgate.net ]

Toksisitas asam domoik di lingkunganAsam domoik dapat masuk ke dalam rantai makanan laut melalui penyerapan oleh mollusca kerang yang menyaring makanan keluar dari air. Air ini dapat mengandung diatom maupun toksin, yang dilepaskan ke kolom air (meskipun tidak ada bukti belum bahwa toksin dapat diambil langsung). Toksin terakumulasi di kelenjar pencernaan dan jaringan tertentu dari kerang, dan tampaknya tidak berpengaruh pada hewan. Panas tidak dapat menghancurkan asam domoik, meskipun kerang yang mengandung racun dimasak, tidak dapat mengurangi jumlah asam domoik.

Pembentukkan Asam DomoikSintesis asam domoik secara signifikan dipromosikan oleh adanya bakteri ekstraseluler. Ada signifikan korelasi positif antara produksi asam domoik dan bakteri setelah penambahan glukosa menjadi siklus bets. Beberapa sumber bakteri berbeda dapat meningkatkan produksi asam domoik pada P-multiseries, baik anorganik (misalnya ion bikarbonat) atau organik.

Siklus Bets : Pembentukkan asam domoik

Sumber : www.researchgate.net

Sebagai contoh, penambahan asam glukonat/glukonolakton yang diproduksi oleh bakteri Alteromonas sp. diisolasi dari P. multiseries secara substansial meningkatkan produksi asam domoik. Asosiasi dari P-multiseries dengan bakteri lain, Moraxella sp., yang mampu menghasilkan asam glukonat/glukonolakton, tidak substansial meningkatkan produksi asam domoik. Osada dan Stewart (1997) menyatakan bahwa 'eksekusi' produksi glukonat asam meningkatkan tingkat pembatasan nutrisi yang dialami oleh diatom. Akibatnya, P. multiseries dirangsang untuk memproduksi dan melepaskan asam domoik.[footnoteRef:12] [12: http://theses.ulb.ac.be]

Produksi asam domoik juga diketahui dipicu oleh kekurangan fosfor, meskipun mekanisme saat ini tidak diketahui. Nitrogen merupakan elemen penting di kedua pertumbuhan sel seperti dalam produksi asam domoik. Ketersediaan zat besi sebagai rasio nutrisi yang digunakan, misalnya rasio Si:N, mempengaruhi laju pembelahan sel dari Pseudo-Nitzschia. Selain berperan dalam fisiologi gizi Pseudo-Nitzschia, besi juga dapat menjadi faktor penting dalam memproduksi toksin. Meskipun masih dalam penyelidikan, ada bukti bahwa asam domoik mungkin berfungsi sebagai ligan yang mengikat logam, meningkatkan ketersediaan Fe, dan mengurangi toksisitas Cu, ketika dilepaskan ke dalam air.

Amnesia shellfish poisoning (ASP) sebagai dampak dari asam domoikSenyawa asam domoik dan isomernya bertanggungjawab terhadap penyakit pada manusia yang disebut Amnesia shellfish poisoning (ASP).Amnesia shellfish poisoning (ASP) dapat terjadi mula-mulanya di isolasi dari mikroalga merah yaitu alga Chondria armata oleh peneliti dari Jepang (Takemoto dan Daigo, 1958) yang mempelajari sifat insektisida ekstrak alga.[footnoteRef:13] [13: Ibid, hal.1]

Amnesia shellfish poisoning (ASP) atau Amnesia Keracunan Kerang adalah penyakit serius yang dapat menyebabkan kehilangan memori jangka pendek maupun permanen dan adapun yang dapat menyebabkan kematian, hal ini dapat terjadi apabila mengkonsumsi ikan, kerang, molusca, Crustacea atau Gastropoda yang mengandung alga yang beracun.[footnoteRef:14] [14: Anonim, Amnesic Shellfish Poisoning, (The authority on seafood, 2011), hal. 1]

Gejala utama ASP pada manusia ditandai dengan kebingungan, kehilangan memori, atau perubahan lain seperti kejang atau koma. Gejala ASP berkembang dalam waktu 24-48 jam setelah mengkonsumsi kerang yang terkontaminasi oleh asam domoik.Gejala yang paling umum dari penyakit yang muntah (di 76% dari pasien), kram perut (yang mempengaruhi 50% dari pasien), diare (42%), incapatitating sakit kepala (di 43%) dan hilangnya memori jangka pendek (yang mempengaruhi 25% dari pasien). Dalam wabah ASP ini, 19 pasien dirawat di rumah sakit, di antaranya 12 diperlukan perawatan intensif untuk mengobati kejang, koma, sekresi pernapasan berlimpah, atau tekanan darah yang tidak stabil. Selain itu, tiga pasien meninggal.

Gejala ASP muncul dalam waktu 30 menit sampai 24 jam dan dalam kasus-kasus ringan meliputi muntah, diare, kram perut, dan sakit kepala, sementara dalam kasus kesulitan yang parah bernafas, kehilangan keseimbangan, koma, kehilangan memori permanen, dan kematian banyak terjadi. Pasien kehilangan memori untuk mengingat hal-hal yang terjadi sebelum sakit, tapi dapat mengingat apa yang terjadi setelah itu, sehingga gejala tersebut disebut amnestic kerang poisioning atau ASP. Hingga saat ini, belum ada obat penawar untuk mengatasi penyakit ini.[footnoteRef:15] [15: Ibid, hal.527.]

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Amnesic Shellfish Poisoning, (The authority on seafood, 2011)Barsanti, Laura, Paolo Gualtieri. 2006. Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology. Boca Raton : CRC Press.Bhakuni, D.S dan D.S Rawat. 2005. Bioactive Marine Natural Products. India : Anamaya Publishers.Botana, Luis M. 2014. Seafood and Freshwater Toxins: Pharmacology, Physiology, and Detection. Boca Raton : CRC Press.Dam, Herman van. 1992. Twelfth International Diatom Symposium: Proceedings of the Twelfth International Diatom Symposium. Netherlands : Library of Congres Cataloging in Publication Data.Greta A. Fryxell, dkk. 1990. Nitzchia pungens Grunow f. multiseries Hasle : Observations of a Known Neurotoxic Diatom. http://www.glf.dfo-mpo.gc.ca/folios/01017/docs/ref-124-87.pdf diakses pada 19 Juni 2015 pukul 15:57 WIBHong Chang Lim, dkk. 2014. Genetic structure of Pseudo-nitzschia pungens (Bacillariophyceae) populations: Implications of a global diversification of the diatom http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568988314001061?np=y diakses pada 20 Juni 2015 pukul 08:05 WIBQuilliam, M.A. 2003. Chemical methods for domoic acid, the amnesic shellfish poisoning (ASP) toxin. Paris: UNESCO.http://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=39547