Kelompok 2 - Laporan Praktikum 7 - KERACUNAN PESTISIDA [PDF]

Citation preview

Jam/Tanggal : 08.30-11.00 WIB / 29 September 2021 Paralel/Kelompok : Pararel 2 / Kelompok 2 Dosen Pembimbing : Dr. Drh. Huda Shalahudin Darusman, M. Si



LAPORAN PRAKTIKUM TOKSIKOLOGI VETERINER KERACUNAN PESTISIDA



Kelompok 2 : Muhammad Nurochman



B04180135



Zahratiza Nayami



B04180141



Albarido Muhammad



B04180146



Attin Qurrotu A Yun



B04180147



Rifa Nadila



B04180148



Dinda Aisyah Putri



B04180150



DEPARTEMEN ANATOMI, FISIOLOGI, DAN FARMAKOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2021



PENDAHULUAN Latar Belakang Pertambahan penduduk dunia dan perkembangan lahan pertanian memicu timbulnya teknik pengendalian hama yang lebih efektif dan efisien dibandingkan metode fisik atau konvensional, salah satunya melalui penggunaan zat kimia berupa pestisida. Sayangnya, penggunaan pestisida baik oleh petani atau produk komersial untuk masyarakat umum belum disertai pemahaman yang memadai mengenai bahaya dan faktor-faktor risikonya. Sebagai contoh, penggunaan pestisida oleh petani dewasa ini masih banyak berupa cover blanket system, yaitu pemberian pestisida pada tanaman tanpa memerhatikan ada atau tidak adanya hama di lahan pertanian. Selain itu, penggunaan pestisida jenis insektisida yang sering digunakan sebagai anti serangga berupa produk komersial yang bebas dijual juga masih banyak digunakan secara tidak bertanggung jawab. Residu pestisida yang terakumulasi di lingkungan hingga produk pangan dapat menyebabkan keracunan pada organisme yang mengonsumsi atau terpapar zat tersebut secara umum (Arif 2015). Keracunan pestisida dapat terjadi secara akut ringan, akut berat, dan kronis. Keracunan akut ringan menimbulkan gejala klinis sakit kepala, iritasi kulit ringan, diare, dan badan yang terasa sakit. Keracunan akut berat biasanya menunjukkan gejala mual, menggigil, kejang perut, sulit bernapas, salivasi, pupil mata mengecil, dan peningkatan denyut nadi. Keracunan yang sangat berat dapat mengakibatkan pingsan, kejang-kejang, hingga kematian. Keracunan kronis biasanya sulit dideteksi dan terjadi pada individu yang terpapar toksikan dalam waktu lama, baik dari lingkungan maupun akumulasi residu dalam pangan (Yuantari et al. 2013). Organofosfat dan karbamat tergolong pestisida jenis insektisida yang paling banyak digunakan saat ini. Organofosfat umumnya digunakan pada lahan pertanian dan perkebunan, mulai dari pertanian rakyat hingga perkebunan profesional dalam skala besar (Arif 2015). Karbamat sering ditemukan pada produk anti serangga komersial yang bebas dijual di pasaran, seperti Baygon. Kedua zat kimia ini menimbulkan keracunan melalui inhibisi asetilkolinesterase (AChE) pada sistem saraf dan gangguan reseptor melatonin pada manusia (Popovska-Gorevski 2017). Penanganan keracunan biasanya dilakukan melalui terapi antidota yang bertujuan mengurangi intensitas hingga menghilangkan efek toksik yang ditimbulkan toksikan (Nurlaila et al. 2005). Tujuan Praktikum ini bertujuan mengetahui efek toksik pestisida, efek antidota pestisida yang diujikan pada mencit, dan cara identifikasi unsur P dalam senyawa organofosfat.



TINJAUAN PUSTAKA Pestisida merupakan suatu zat yang dapat bersifat racun (WHO, 2006; Permentan, 2007) dalam yuantari et al. 2015, namun di sisi lain pestisida sangat dibutuhkan oleh petani untuk melindungi tanamannya. Pestisida dengan zat aktif yang terkandung di dalamnya, seperti organofosfat, karbamat, dan organoklorin, digunakan untuk mengurangi pertumbuhan organisme yang mengganggu pertumbuhan tanaman. Menurut Yuda (2917), bahwa pestisida tergolong ke dalam endocrine disrupting compounds (EDC) dan secara khusus mengganggu kerja dan sintesis hormon tiroid (thyroid disrupting chemicals/TDC). Proses-proses seperti hambatan pada ambilan iodin, hambatan pada proses sintesis dan konversi hormon tiroid menjadi bentuk aktif, serta penekanan produksi hormon tiroid akibat produksi berlebihan somatostatin akibat paparan pestisida mengakibatkan kadar hormon tiroid di dalam tubuh menjadi berkurang atau bahkan tidak ada sama sekali. Insektisida golongan organofosfat adalah insektisida yang sangat beracun namun dapat dengan cepat terdekomposisi di alam, sehingga golongan organofosfat memiliki efek yang cukup efektif dalam mengendalikan hama (Maruli et al. 2012). Cara kerja organofosfat adalah menghambat penyaluran impuls saraf dengan cara mengikat kolinesterase sehingga tidak terjadi hidrolisis asetilkolin (Alegantina et al. 2005). Asetilkolin adalah suatu neurotransmitter yang terdapat di antara ujung-ujung saraf dan otot serta berfungsi meneruskan rangsangan saraf. Hal ini sesuai dengan Lesmana (2017), menyatakan bahwa mekanisme kerja utama insektisida organofosfat adalah bekerja terhadap asetilkolinesterase (AChE). AChE mengendalikan hidrolisis dari asetilkolin (Ach), yaitu neurotransmitter yang dihasilkan dalam vesikel-vesikel pada akson dekat celah sinap. Setelah impuls diteruskan, Ach dan AChE dihidrolisis menjadi kolin. Pada keadaan tidak terdapat AChE, Ach yang dihasilkan berakumulasi sehingga terjadi gangguan transmisi impuls yang menyebabkan menurunnya koordinasi otot-otot, konvulsi dan kematian. Secara elektrofilik struktur organofosfat meniru struktur Ach sebagai substrat dari enzim AChE akibatnya akumulasi Ach sangat banyak yang menyebabkan penurunan koordinasi otot, konvulsi dan kematian. karbamat merupakan pestisida yang banyak digunakan dengan mekanismenya yang menghambat enzim asetilkolinesterase secara reversible (Pambudi 2019). Menurut Hartini (2014), mekanisme toksisitas dari karbamat adalah sama dengan organofosfat, dimana enzim achE dihambat dan mengalami karbamilasi. Karbamat dilaporkan bersifat toksik pada otak dan mengganggu tumbuh kembang otak. Akumulasi asetilkolin di otak akan menyebabkan hipereksitasi neuron sehingga mengakibatkan pelepasan beberapa enzim yang dapat merusak neuron. Atropin adalah obat untuk menangani denyut jantung lambat (bradikardia) dan keracunan insektisida. Obat ini juga dapat digunakan sebelum pemeriksaan mata atau sebagai pramedikasi sebelum prosedur anestesi. Menurut Aprilianti et al. 2020, bahwa atropin sulfat dan xylazin mempunyai efek yang berlawanan dengan efek samping ketamin, sehingga tiga sediaan tersebut perlu dikombinasikan agar mendapatkan kondisi fisiologi yang optimal, dan ketika timbul efek samping dari sediaan ketamin, maka akan diseimbangkan dengan efek dari sediaan atropin dan



xylazin. Kombinasi atropin-ketamin-xylazin secara efektif mengurangi beberapa efek yang tidak diinginkan dari ketamin, seperti kekakuan otot, penekanan refleks yang tidak memadai dan takikardia (Nagoo, 2017 dalam Aprilianti et.al 2020). Atropin merupakan agen antimuskarinik yang berperan untuk meningkatkan degup jantung (Plumb 2018). Asam nitrat yaitu oksida yang kuat terhadap bahan organik seperti turpentine dan charcoal, alkohol juga sangat bereaksi terhadap asam nitrat. Furfuryl alcohol, anilin, dan bahan organik dengan asam nitrat digunakan dalam bahan bakar roket. Sebagian besar baja kecuali platinum dan emas dapat dirusak oleh asam nitrat, sebagian diubah menjadi oksida seperti arsenic dan antimony tetapi sebagian besar yang lain diubah menjadi nitrat.



METODE PRAKTIKUM Percobaan 1: Keracunan Insektisida Organofosfat/Karbamat Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah mencit, insektisida organofosfat (basudin/diazinon, dimecron) dan karbamat (baygon/ propoxur), serta atropin sulfat sebagai antidota. Prosedur Kerja Mencit diberikan injeksi obat baygon (karbamat) dosis bertingkat dimulai dari 0,05 mL dengan rute subkutan (SC). Pemberian tersebut dilakukan setiap selang waktu 5 menit. Gejala klinis yang terjadi diamati dan diobservasi. Antidota berupa atropin sulfat diberikan dengan rute intra peritoneal (IP) setelah adanya gejala sesak napas, hiperlakrimasi, dan hipersalivasi. Gejala klinis yang mungkin dapat terlihat dikelompokkan berdasarkan gejala langsung dan gejala tidak langsung. Gejala langsung berpengaruh terhadap kelenjar eksokrin (hipersalivasi, hiperlakrimasi), pupil mata (miosis). Sedangkan gejala tidak langsung dilihat melalui efeknya yang mempengaruhi otot polos pada saluran cerna (diare) dan bronkus (sesak napas).



Percobaan 2: Identifikasi Adanya Unsur P dalam Senyawa Organofosfat



Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan adalah tabung reaksi, senyawa insektisida organofosfat (Basudin/ Demecron), larutan ammonium molybdat, dan larutan asam nitrat pekat. Prosedur Kerja Di dalam tabung reaksi diberikan beberapa tetes senyawa organofosfat, kemudian ditambahkan HNO3 pekat untuk merubah P organik menjadi P anorganik. Setelah itu dipanaskan beberapa menit, lalu didinginkan dan kemudian disaring. Selanjutnya ditambahkan Ammonium molybdat ke dalam filtratnya. Bila ada unsur P maka akan terbentuk warna hijau kekuningan. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1 Hasil pengamatan gejala klinis keracunan karbamat pada mencit Menit ke-



Volume Injeksi



Gejala



30



0,05



Salivasi, aktivitas fisik meningkat, aktivitas jantung meningkat.



30



0,1



Gerakan menggarukkan tangan ke hidung (indikasi bronkokonstriksi), tremor yang meningkat secara signifikan hingga terjadi pada seluruh tubuh, aktivitas motorik makin berkurang, aktivitas jantung berkurang (bradikardia).



Perlakuan praktikum keracunan insektisida karbamat pada mencit didapati hasil dengan beberapa gejala klinis. Mencit yang diinjeksikan propoksur dengan dosis bertingkat mengalami gejala klinis yang mulai terlihat di penyuntikan dengan volume 0,05 mL mencit mengalami hipersalivasi, aktivitas fisik yang meningkat juga aktivitas jantung yang meningkat atau takikardi, namun gangguan muskarinik belum terlihat. Gejala yang didapatkan merupakan gejala langsung keracunan insektisida. Setelah perlakuan injeksi tersebut mencit mengalami tremor di seluruh tubuh, juga gejala bronkokonstriksi dengan penggarukan tangan ke hidung, aktivitas motorik yang menurun dan aktivitas jantung yang ikut menurun atau bradikardi yang terjadi setelah diinjeksikan dengan volume 0,1 mL pada menit ke-30. Gejala tersebut juga merupakan gejala langsung. Gejala tidak langsung yang dialami mencit adalah berupa penyempitan bronkus, dan ritme napas yang tidak teratur sehingga mengalami sesak napas (gangguan muskarinik). Pada percobaan tidak ditemukan gejala klinis defekasi dan dilatasi pupil pada mencit. Onset dari



keracunan timbul setelah beberapa menit dari awal injeksi. Paparan akut propoksur akan menyebabkan proses karbamilasi dari enzim kolinesterase yang memproduksi akumulasi asetilkolin. Asetilkolin ini menyebabkan efek muskarinik (diare, gangguan berkemih, miosis, bradikardia, bronkorea, muntah, lakrimasi, dan berkeringat banyak) dan efek nikotinik (fasikulasi, kelemahan, dan kelumpuhan) (Nurokhman et al. 2018) Sebelum mencapai tahap tremor atau kekejangan, antidota disuntikkan berupa atropine sulfat secara intraperitoneal dengan dosis 0,1 mg/kg BB. Setelah diinjeksikan atropine sulfat, ritme pernapasan mencit kembali normal. Atropin sebagai antimuskarinik, menghambat aksi asetilkolin pada situs parasimpatis di kelenjar sekretori dan SSP, menghambat air liur, sekresi trakeobronkial, bradikardia dan hipotensi. Secara kompetitif menghambat aksi Ach pada efektor otonom yang dipersarafi oleh saraf postganglionik, membalikkan efek muskarinik dari keracunan kolinergik yang disebabkan oleh agen dengan aktivitas inhibitor cholinesterase (Mukaddas et al. 2015). Dimana jika keracunan organofosfat, organofosfat dapat menghambat aksi pseudokolinesterase dalam plasma dan kolinesterase dalam sel darah merah dan pada sinapsisnya. Enzim tersebut secara normal menghidrolisis acetylcholine menjadi asetat dan kolin. Pada saat enzim dihambat, mengakibatkan jumlah acetylcholine meningkat dan berikatan dengan reseptor muskarinik dan nikotinik pada sistem saraf pusat dan perifer. Percobaan kedua dilakukan identifikasi unsur P dalam senyawa organofosfat. Unsur P dalam senyawa yang dilakukan pada percobaan termasuk kedalam fosfat organik yang diubah menjadi fosfat anorganik. Hasil percobaan menunjukan hasil posistif yang mana ditandai oleh perubahan warna filtrat organofosfat yang ditambahkan ammonium molybdat. Maria et al. (2007) menyebutkan bahwa perubahan warna organofosfat terjadi karena reaksi antara fosfat dan amonium molibdat dengan amonium molibdat sehingga membentuk asam fosfat molibdat yang berwarna kuning. Pada percobaan perubahan warna yang terjadi pada filtrat menunjukan warna hijau kekuningan setelah filtrat uji direaksikan dengan ammonium molybdat. Tabel 2. Identifikasi unsur P dalam senyawa organofosfat Sampel



Hasil



Filtrat organofosfat + + Ammonium molybdate



Perubahan warna Hijau kekuningan



KESIMPULAN



Gambar



Efek toksik pestisida karbamat pada mencit berupa sindrom muskarinik dengan gejala bronkokonstriksi, tremor pada seluruh tubuh, penurunan aktivitas motorik, hingga penurunan aktivitas respirasi atau bradikardia. Mekanisme kerja toksikan adalah melalui inhibisi asetilkolinesterase (AChE) pada sistem saraf. Antidota atropin sulfat memiliki efek antimuskarinik yang dapat mengurangi intensitas efek toksikan dalam tubuh hewan. Hasil positif identifikasi unsur P dalam senyawa organofosfat ditunjukkan munculnya warna hijau kekuningan pada filtrat sampel organofosfat yang ditambahkan amonium molibdat. DAFTAR PUSTAKA Alegantina S, Raini M, Lastari P. 2005. Penelitian kandungan organofosfat dalam tomat dan slada yang beredar di beberapa jenis pasar di DKI Jakarta. Media Litbang Kesehatan. 15(1) : 44-49. Arif A. 2015. Pengaruh bahan kimia terhadap penggunaan pestisida lingkungan. Jurnal Farmasi FIK UINAM. 3(4): 134-143. Aprilianti Y, Rahmiati DU, Setyowati EY, Dahlan A. 2020. Potensi anestetik sediaan jadi kombinasi ketamin hidroklorida, atropin sulfat, dan xylazin hidroklorida pada kucing jantan lokal. Indonesia Medicus Veterinus. 9(3) 475-487. Hartini E. 2014. Kontaminasi residu pestisida dalam buah melon (studi kasus pada petani di kecamatan penawangan). Jurnal Kesehatan Masyarakat. 10(1) : 96-102. Lesmana SD. 2017. Resistensi aedes aegypti terhadap insektisida golongan organofosfat. Jurnal Ilmu Kedokteran. 4(1) : 10-13. Maria VP, Dwiretnani S, Suyanti S. 2007. Pengaruh HNO3 dan tingkat ekstraksi pada peningkatan Ce dalam konsentrat ceri hidroksida memakai TBP. GANENDRA. 10(1): 1-11. Maruli A, Santi DN, Naria E. 2012. Analisi kadar residu insektisida golongan organofosfat pada kubis (Brassica oleracea) setelah pencucian dan pemasakan di desa dolat rakyat kabupaten karo tahun 2012. Medan (ID) : Universitas Sumatera Utara Press. Nurlaila, Donatus IA, Meiyanto E. 2005. Evaluasi penatalaksanaan terapi keracunan pestisida pasien rawat inap di rumah sakit A Yogyakarta periode Januari 2001 sampai dengan Desember 2002. Majalah Farmasi Indonesia. 16(3): 149-154. Nurokhman, F. A. (2018). Analisis Propoksur LD50 Terhadap Pertumbuhan Larva Lalat Sarcophaga sp. dengan Kromatografi Gas-Spektometri Massa. Jurnal Biosains Pascasarjana, 20(2), 93-106.



Pambudi ANR. 2019. Efek paparan pestisida karbamat selama masa kehamilan dan menyusui terhadap memori otak anakan tikus wistar (Rattus norvegicus). Surabaya (ID) : Universitas Jember Press. Plumb DC. 2018. Plumb's Veterinary Drug Handbook: Pocket. New Jersey: John Wiley & Sons. Pp 104-107, 653-657, 1221-1225. Popovska-Gorevski M, Dubocovich ML, Rajnarayanan RV. 2017. Carbamate Insecticides Target Human Melatonin Receptors. Chemical Research in Toxicology. 30(2): 574-582 Yuantari MGC, Widiarnako B, Sunoko HR. 2013. Tingkat pengetahuan petani dalam menggunakan pestisida (studi kasus di Desa Curut Kecamatan Penawangan Kabupaten Grobogan). Di dalam: Hadi SP, Purwanto. Sunoko HR, Purnaweni H, editor. Optimasi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dalam Mewujudkan Pembangunan Berkelanjutan. Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan 2013; 2013 Sep 10; Semarang. Semarang (ID): Universitas Diponegoro. Yuantari MGC, Widianarko B, Sunoko HR. 2015. Analisis risiko pajanan pestisida terhadap kesehatan petani. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 10(2) : 239-245. Yuda KY. 2017. Risiko hipotiroidisme oleh paparan pestisida pada pekerja agrikultur. Jurnal Medula. 7(5) : 91-95.