RACUN NIKEL DARI ENDAPAN BUATAN PADA ENZIM ACETYLKOLINE DAN KOSENTRASI HEMOGLOBIN DARI KUTU AIR MOINA MACROCOPA

KOSENTRASI HEMOGLOBIN DARI KUTU AIR, MOINA MACROCOPA


Kutu air moina macrocopa merupakan zooplankon pada air tawar, yang menggunakan uji spesies untuk study dari sensitivitas pencemaran lingkungan, dan yang secara umum mewakili dari binatang air tawar lainnya. Sebagian hasil dari nikel dalam cosentrasi hemoglobin dan enzim acetylkoline, demikian juga berguna untuk biossays dalam pembuatan sedimen buatan. Hasil dari kerja enzim acetylcoline dan aktifitas haemoglobin Moina Macrocopa ini berguna untuk memantau dalam mengetahui kehadiran nikel dalam air.


PENDAHULUAN

Logam berat merupakan salah satu polutan yang sangat berbahaya dalam ekosistem air yang bersifat keras dan menimbulkan racun bagi banyak organisme. Kecenderungan unsur ini dapat menimbulkan aktivitas enzim acetylkoline dan cosentrasi haemoglobin (Martinez-Tabche et. Al, 1999 : Carson et al., 1991, Shanker et al., 1979). Nikel adalah logam yang terdapat dimana-mana seperti dalam tanah, air, udara, dan biosphere. Rata-rata berada pada tanah keras yaitu sebanyak 0,008 %. Tingkatan logam dalam air alam berkisar antara 2 – 10 µg/l (air tawar) dan dari 0,2 – 0,7 µg/l (air laut). (IPCS, 1991).
IPCS (1991) menunjukkan bahwa kegiatan dari Daphnia Magnato pada nikel sulfat mempunyai kosentrasi berkisar antara 5 – 10 µg/l nikel yang merupakan hasil dari tiga generasi dalam kegaiatn pemusnahan. Itu sesuatu yang harus dilakukan dalam mendeteksi dan mengevaluasi racun nikel (dan logam lain) juga biossay dengan endapan dan perbedaan organisme yang mana kondisi alamiah ini terbentuk dari kegiatan atau pertukaran dari logam dalam sistem. Biossay ini dapat dievaluasi jika paku logam dalam endapan berguna, itu dikatakan jika mereka berada dalam sebuah bentuk atau fase yang disebabkan dari respon biologi dalam satu atau beberapa spesies yang ada (SETAC, 1993).
Penggunaan endapan buatan (polutan bebas) sangat penting dalam mengevaluasi standar keracunan. Untuk memperoleh hasil dalam jangka waktu yang pendek dari variasi iklim.
Kutu air Moina macrocopa merupakan hewan yang sangat berpengaruh di air tawar, buktinya berguna untuk mempelajari uji spesies dari sensitivitas pencemaran lingkungan, dan mengetahui ciri umum dari binatang air tawar yang lainnya (Sujata dan Lakshmipthi, 1991). Cladoceran adalah ciri dari kelebihan logam berat pada badan air di Mexico, dan berisi enzim acetylkoline (AchE) (Martinez-Tabache et al., 1997) dan hemoglobin ((Martinez-Tabache et l., 1991). Alasan pemilihan parameter ini untuk mempelajari racun dari Moina macrocopa.
Tujuan dari study ini untuk mengevaluasi sebagian efek dari racun nikel dalam kosentrasi hemoglobin dan aktivitas enzim acetylkoline dari Clodeceran Moina macrocopa juga untuk menunjukkan kegunaan dari Bioassaya dengan endapan buatan.


ALAT DAN METODE

Binatang Percobaan
Cladoceren Moina Macrocopa berasal dari danau Texcoco Mexico. Mereka dipelihara dalam campuran air tawar dengan perantara (NaHCO3 = 174 mg/l, MgSO4 = 120 mg/l, KCL = 8 mg/l dan CaSO4. 2H2O = 120 mg/l). Karakteristik fisik kimia dari perantara air tawar adalah : tanah keras (CACO3 = 170 ± 10 mg/l, PH = 8,2 ± 1oC. pemisahan oksigen = 5,48 ± 1oC, dan perlakuan = 510 µhoms/cm 20 g (timbangan basah) dari cladoceran yang diletakkan dalam 31 campuran air sebanyak 20 ± 2oC. Cladoceran hidup dari alga Ankistrodesmus falcatus pada kosentrasi 1,5 x 10-6 cell/ ml.

Persiapan Endapan Buatan
Endapan buatan disiapkan dengan mencampur 70 % pasir (ukuran partikel 0,05 – 0,2 mm), 20 % kaolin (ukuran partikel < 0,002 mm) dan 10 % unsur organik (ukuran partikel 0,2 mm). Sumber dari unsur organik adalah rabukan sapi. Endapan ini tidak bereaksi pada panas antara 55 – 60o lebih dari 3 kali periode. Endapan buatan akan disteilkan dalam autoclave selama 3 putaran dari 15 menit sampai 121oC, jugaa 15 lbs tekanan dengan selang waktu tersendiri tiap 1 kali. Endapan disediakan dalam sediaan polyetiline sampai digunakan.



Karakteristik Fisik Kimia
Karakteristik endapan merupakan faktor penentu dari unsur organik dalam hati (Faktor penentu carbon organik). Hal itu dikemukakan oleh metode Walkley dan Black (Elektroda kaca), pemisahan oksigen perlakuan terhadap faktor penentu digunakan oxymeter (Simpson Electric Co. YST Model 51 – B), dan faktor penentu kapasitas pertukaran kation (Gillman, 1979).

Tabel 1. Karakteristik Fisik Kimia dari Sedimen Buatan
Parameter Value
PH
Pemisahan oxygen (mg. L1
Unsur Organik (%)
Karbon Organik (%)
Konduktivity µmho/ cm
Moisture (%)
Kapasitas pertukaran kation (CEC) (meq/ 100 g sedimen) 7,9 ± 0,10
5,6 ± 0,32
7,6 ± 0,25
4,4 ± 0,17
0,6 ± 0,02
41 ± 0,56
66,4 ± 0,98o

Sistem endapan : Tiga kelompok tiruan dari 10 organisme yang baru lahir (1 hari) ditambah dengan polietilen yang berisi 10 gram dari endapan bulir dengan 5 kosentrasi nikel (3.16, 4.89, 7.76, 12.30 dan 19.49 mg/kg) dimasukkan dalam 40 ml air sintetik.


Exposure Sublethal
Tiga sediaan sebanyak 1 gram dimasukkan dalam penerimaan unsur polietilen yang berisi 150 gram endapan dan disusun dengan 600 ml larutan air sintetik dengan 3 kosentrasi nikel (0.001, 0,1 dan 1,2 mg/ kg). Pemilihan dari kosentrasi nikel ini berdasarkan pada hasil ambang batas (TEL) untuk Ni+2 dalam ir (0.01 mg/ kg), LC10 (1,2 mg/ kg), dan kosentrasi perantara antara TEL dan LC10 (0,1 mg/ kg). Waktu yang dibutuhkan sebanyak 48 kali setelah waktu paparan 0,5 g dari cldoseran yang disamakan dengan 2 ml larutan penyangga dengan PH 7,0. Persamaan centrifugal 7000g x 30 min -5oC. Disumbat dengan barang buangan dan supernata yang digunakan untuk analisis biokimia.

Aktifitas Enzim Actylkoline
Supernatant digunakan untuk menentukan aktifitas enzim acetylkoline. Pengujiannya dilakukan dengan metode Hestrin (1949). 1 ml dari supernatant ditambah dengan 2 ml larutan penyangga dengan PH 7,0 dan 1 ml dari standar AchE (3.50, 7.01, 10.52, 14.03 dan 17.54 µmols).

Waktu Keseimbangan
Nikel dimasukkan ke dalam endapan butan pada 6 macam kosentrasi (3.16, 4.89, 7.76, 12.30 dan 19.49 mg/kg). Derajat analitik kimia yang digunakan untuk melarutkan NiSO4, H2O. Larutan sedimen dicampur selama 20 menit dengan sistem pengadukan 0,1,2,3,4,6,24 dan 48 h h. Kemudian nikel dimasukkan dalam air dan endapan dengan menggunakan alat spectrophotometer penyerapan atom untuk menentukan waktu keseimbangan. Ini merupakan dasar untuk pemilihan dari kosentrasi EPA 600/ 8-83-012FF (U.S.Agen Proteksi Lingkungan) dan NOM-001-ECOL (1996).

Analisis Nikel
1 gram sampel dari endapan dan 1 ml air ditambah dengan 10 ml dari kosentrasi asam nitrit selama 1h dalam autoclace (15 lbs dan 121oC). Kosentrasi nikel ditentukan oleh penyerapan spectrophotometer (Udara, acetylin, Model Varian AA – 1475).

Keracunan Akut
Sistem air : ditiru 3 kelompok dari 10 organisme yang baru lahir (1 hari) ditambah dengan polietilen yang berisi 5 ml air sitetik dengan 5 kosentrasi nikel (1.65, 2.63, 4.16, dan 10.47 mg/l) juga kelompok kontrol mempunyai masa inkubasi 25oC untuk – 35. Reaksi dihentikan dengan penambahan 2 ml hydroxilamin alkalin 2 M, 1 ml HCL 4 N dan 1 ml FeCl3 0,37 M dalam 0,1 N HCL. Pengujian perubahan warna 540 nm digunakan sebuah spectrophometer (Varian DMS90). Kosentrasi protein ditaksir dengan metode dari Bradford (1976) dengan menggunakan bovine albumin sebagai standar protein. Aktifitas enzim oleh µmol AchE cairan/ mg protein/ min.



Kosentrasi Hemoglobin
Kosentrasi haemoglobin diukur dengan menggunakan metode penguraian cyanmethemoglobin oleh Wintrobe (1956). 500 µl dari supernatan ditambah dengan 2 ml dari larutan Drabkin. Setelah 20 sampel ini dianalisis dengan spetrophotometer (600 nm).

Analysis Statistik
Data eksperimen dianalisis dengan menggunakan uji ANOVA dan perbedaan rata-rata dari masing-masing kelompok dengan membandingkan tes Tukey untuk tes bermacam persamaan dari control tunggal. Perbedaan dari persamaan yang signifikan adalah P < 0,05.












H A S I L

Karakteristik Pisik Kimia
Karakteristik umum pisik kimia dari sedimen buatan dapat dilihat pada tabel 1. PH rata-rata adalah 7,9 adalah alkalin. Unsur organik dan carbon organik dari sedimen buatan pada ekosistem air ; ukuran parameternya adalah 57,89 % dari seluruh unsur organik. Sedimen buatan ini mempunyai persentase yang tinggi. Unsur ini mempunyai anoxic yang ringan dan perlakuan dalam mengelompokkan sedimen garam (Colli, 1990) Keberadaan ini ditentukan oleh waktu keseimbangan yaitu 24 kali.

Racun Akut
Air
Kelompok kontrol dari air tawar ditandai oleh type yang istimewa. Perbedaan Cosentrasi nikel setelah 48 h. kutu-kutu itu muncul berwarna putih. Nilai 48 h LC50 untuk tes nikel dalam air yang berlawanan dengan Moina macrocopa sebanyak 6,48 mg/l (gambar 1A). Nilai 48h LC50 untuk nikel dalam sedimen sebanyak 12,09 mg/kg (gambar 1B), nilai ini adalah 76,75 % lebih besar daripada nilai dari LC50 dari air.




Grafik 1






















Aktivitas Enzim Acetilkolin
Moina macrocopa (0 mg/ kg NI+2 dihasilkan rata-rata 0,042 ± 0,001 µmol/mg protein/jam dari hidrolis AchE. Ketika kutu-kutu air dimasukkan dalam racun dengan 0,01 dan 0,1 mg/kg nikel, enzim acetilkolin ditambah 11,90 dan 26,19 % dengan kelompok kontrol. Pada percobaan lain ketika kosentrasi nikel dipertinggi (1,2 mg/kg) aktivitas enzim acetilkolin akan menjadi 11 % dengan penambahan kelompok kontrol. Efek yang menghalangi dan mendorong merupakan perbedaan signifikan dengan kelompok kontrol (P > 0,005)

Gambar 2.













Kosentrasi Haemoglobin
Persamaan dari aktifitas enzim acetilkolin, konsentrasi haemoglobin ditambah dengan konsentrasi nikel. Konsentrasi haemoglobin maximum di luang dalam 0,1 mg/kg senyawa Ni+2 biomolekul ini sebanyak 40,34 % lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol (perbedaan signifikan). Tetapi, ketika kutu air dalam racun sebanyak 1,2 mg/kg senyawa Ni+2 hasil penambahan haemoglobin (sebuah reduksi dari 4,19 % dengan kelompok kontrol, P < 0,005) (Gambar 3).

Gambar 3













PEMBAHASAN

Timbunan dari logam berat tergantung pada keberadaan sifat fisik kimia dari endapan, kandungan mineral tanah liat, unsur organik dan ukuran partikel, dan pH. Komposisi dari sedimen ini berisi persentase yang tinggi dari pasir. Memperbaiki persentase dari unsur organik dengan kedua unsur dan asam dari unsur organik.
Kapasitas pergantian kation dari sedimen buatan ini dilakukan sebanyak 66,49 meq/ 100 g endapan. Jumlah kation yang banyak dihasilkan dari unsur organik dan unsur inorganik (kaolin). Secara umum campuran nikel dapat dilarutkan pada PH di bawah 6,5 pH diatas 6,7 dari endapan (7,9) yang ditentukan oleh nikel yang tidak larut dalam air.
Nilai 48-hLC50 untuk nikel dalam air menentukan tes Moina macrocopa sebanyak 6,84 mg/l. Nilai ini adalah sama dengan yang dilaporkan oleh Wong (1992) : juga 48-hLC50 Ni+2 sebanyak 6,48 mh/l. Perlu juga diobservasi sebanyak 50 % kematian jenis cladosera yang rendah dan dapat menyebar pada banyak badan air di Mexico (Martinez – Tabche, 1999)
Nilai 48-hLC50 dari nikel dalam sedimen sebanyak 12,09 mg/kg1. Itu bila ditinjau dari nilai LC50 yang berlaku untuk air yang lebih kecil dari LC50 untuk sedimen. Kenyataan ini berlaku untuk karakteristik fisik kimia endapan. Unsur organik lebih tinggi dan interaksi koalin antara nikel dan organik dan anorganik dan persentase campuran inorganik yang ada dalam substrat ini.
Guna dari parameter biokimia, yang mana sering dikalsifikasikan untuk menentukan cara kerja dari bahan kimia. Kondisi labor dan cara ini digunakan untuk mengetahui kemungkinan penyebab dari sublethal dan efek lethal (Martinez-Tabche 1998) ; Giesey dan Graney, 1989).
Kehadiran evaluasi study dari aktivitas enzim acetilkolin. Parameter ini dipilih karena kenyataan bahwa biomarker untuk polutan dan parameter yang diperoleh dan diperoleh dari penerimaan dalam studi lingkungan. Hasil dari aktifitas enzim acetilkolin awalnya ditujukan oleh 2 bulir kosentrasi nikel dalam endapan buatan yang merupakan sebuah observasi yang harus diperhatikan. Persamaan hasil yang dilaporkan oleh Kufcsak et al. (1994). Hasil yang mereka dapatkan adalah 5 mg/l dari CuSO4, dari penambahan enzim acetilkolin. Kemungkinan bahwa hasil dari nikel adalah zat pengikat oleh Repetto (1995) dan Sanz et al. (1991), yang mana aktiftas dari type losteric ini adalah reaksi dari aluminium dan logam divalen lain. Model regulasi alosteric dari AchE dilaporkan oleh penulis yang sama dari tiga tempat : (a) anion catalik, (b) kation spesifik, (c) tempat pheriperal.
Pada penelitian lain ketika kutu air dimunculkan dalam 2 mg/kg, mengalami kekurangan dari 11 % bila diobservasi oleh enzim acetylkolin. Hasil yang sama pada observasi yang dilakukan oleh Aziz. et al (1993). Mereka menunjukkan bahwa Tilapia massambica dimasukkan pada CdCl2 (10 g/151) selama 2 hari. Penambahan enzim acetylkolin disetujui seperti yang dilaporkan oleh Carson et. al (1991).
Berbagai studi yang dilakukan untuk menentukan konsentrasi haemoglobin yang mempengaruhi lingkungan organisme lain, racun yang terdapat pada haemoglobin ikan juga dilaporkan oleh Agrawal (1979). Tabche et.al (1990) juga melaporkan hasil yang sama dalam haemoglobin dari ordo tilapia Oreochromis hornorum.
Begitupun untuk enzim acetykolin, konsentrasi haemoglobin ditambah ketika kutu mengalami kekurangan Ni+2. Penambahan konsentrasi haemoglobin dari ikan ditemukan oleh Shanker et.al (1979).
Ketika sedimen buatan dengan 1,2 mg/l nikel, kekurangan konsentrasi haemoglobin harus diperhatikan. Data dari studi ini ditemukan oleh Martinez – Tbche et.al (1999). Yang membuktikan bahwa hasil dari konsentrasi haemoglobin dari Limnodrilus Hoffmeistri yang menunjukkan perbedaan konsentrasi nikel (153.4, 179.9 dan 183 g/kg Ni+2 dalam habitat ikan farel. Percobaan ini dibantah oleh Tkeshelashvili et.al (1989). Mereka berpendapat bahwa campuran Ni cenderung dipengaruhi oleh membran lemak eritrosit, demikian juga membran protein, yang tergantung pada tipe dari campuran yang digunakan dan waktu paparan cara kerja endapan buatan.


KESIMPULAN

Hasil yang diperoleh dari percobaan Ni+2 menyimpulkan bahwa konsentrasi haemoglobin dan aktivitas enzim acetikolin dari tes Moina macocopa dapat berguna dalam memonitor kegiatan dan untuk mengetahui kehadiran dari kontaminasi nikel dalam lingkungan air.
Guna dari memberi sedimen buatan merupakan sebuah tindakan yang relevan dalam perubahan lingkungan, demikian juga sebagai sumber jawaban dari perlakuan dengan bermacam-macam polutan. Kemudahan ini merupakan penyebab dan hasil dari percobaan.