Probit [PDF]

Citation preview

PENENTUAN LC50 EKSTRAK BAHAN ALAM Avicennia marina TERHADAP BIOTA UJI Cyprinus carpio Luthfi Fauzan Akuan, 230210130058 Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Padjadjaran, Dekanat – FPIK Unpad, Jatinangor Km 21 40600, Jawa Barat Indonesia [email protected] ABSTRACT Mangrove is a plant that thrives in coastal areas that have the potential of bioactive compounds is very high. Mangrove Avicennia marina provide a variety of benefits, which have antimalarial activity and cytotoxic activity, anti nematode, antibacterial and antiviral. Lethal Concentration is the criteria for toxicity. The results are shown with the LC value indicates the presentation of animal deaths at certain concentrations. The method used in this lab is a method LC50-24 hours that shows the concentration of the substance toxicant that causes death to 50% of the test animals for 24 hours. Based on log concentration given in a variety of treatment, the mortality rate test value can be transformed into probit value. The results of the probit analysis method using Hubbert and software EPA Probit. The concentration of each of which can result in the death of 50% of the test organisms are 1.826ppm and 17.371ppm. The concentration is not only be affected by Avicennia marina extracts of natural materials but also influenced by the physical and chemical factors that can affect the test conditions of organisms. Keywords: Avicennia marina, Cyprinus carpio, Probit, LC50 PENDAHULUAN Mangrove (tanaman bakau) adalah tanaman yang tumbuh subur di kawasan pesisir pantai yang memiliki potensi kandungan bioaktif yang sangat tinggi. Indonesia dengan wilayah perairannya yang sangat luas (2/3 dari luas wilayah) dan beriklim tropis merupakan tempat yang ideal bagi pertumbuhan tanaman mangrove. Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan mangrove terluas di dunia, dengan luas hutan mangrove sekitar 3,5 juta hektar (Noor et al.2006). Sekitar 202 jenis spesies mangrove di Indonesia telah teridentifikasi dan dari sekian banyak tanaman mangrove yang tumbuh subur di Indonesia tersebut, Api-api (Avicennia marina) merupakan jenis mangrove yang sangat berpotensi untuk diteliti kandungan bioaktifnya. Mahera et al. (2011) menyatakan bahwa api-api merupakan salah satu spesies mangrove yang sangat penting.



Mangrove api-api merupakan salah satu jenis tumbuhan yang tersebar di seluruh Indonesia dan tersedia melimpah serta etnobotanis memberikan berbagai manfaat, yakni memiliki aktivitas antimalaria dan aktivitas sitotoksik (Miles et al. 1999), anti nematoda (Tariq et al. 2007), antibakterial (Subashree et al. 2010) dan antiviral (Zandi et al. 2009). Pada dasarnya hampir seluruh bahan alam mempunyai ambang batas toksik yang jika berlebihan bias menyebabkan bahaya pada ekosistem akuatik dana tau manusia. Toksisitas adalah potensi atau kapasitas materi/bahan untuk menyebabkan kondisi berbahaya pada organisme hidup, biasanya racun atau campuran racun. Toksisitas adalah hasil dari konsentrasi/dosis pemaparan dengan waktu pemaparan (Eaton et al 1995). Dampak yang dihasilkan dari kontaminasi suatu toksikan terhadap kehidupan organisme akuatik ditentukan dengan beberapa konsep dasar salah satunya



Lethal Toxicity yang mengakibatkankematian pada organisme akuatik. Lethal Concentration merupakan kriteria toksisitas. Hasilnya ditunjukan dengan nilai LC yang menunjukan presentasi kematian hewan pada konsentrasi tertentu. Untuk menentukan nilai LC perlu dilakukan uji toksisitas atau biasa disebut bioassay yaitu merupakan cara untuk mengukur pengaruh dari satu atau lebih bahan pencemar atau bahan alam pada suatu atau lebih spesies organisme. BAHAN DAN METODE Praktikum penentuan LC50 ekstrak bahan alam Avicennia marina terhadap biota uji Cyprinus carpio dilaksanakan pada Hari Senin, 21 November 2016 pukul 08.00-10.00 di Laboratorium Bioteknologi, Gedung IV fakultas perikanan dan ilmu kelautan Universitas Padjadjaran. Bahan yang diteliti pada praktikum ini adalah ekstrak bahan alam Avicennia marina dengan menggunakan biota uji ikan koi Cyprinus carpio. Bahan lain yang digunakan dalam praktikum ini antara lain kertas label dan tissue laboratorium. Sedangkan untuk alat yang dipakai dalam praktikum adalah akuarium, toples, mirkropipet, pipet tetes, gelas ukur 5ml, pengaduk kaca, dan selang. Tahap pertama dalam praktikum ini yaitu tahap persiapan biota uji ikan koi Cyprinus carpio sejumlah 120 ekor yang telah di aklimatisasi 1 minggu sebelumnya dan disimpan dalam akuarium secara diaerasi terus-menerus dan diberi pakan 2 kali sehari. Tahap selanjutnya adalah persiapan ekstrak bahan alam Avicennia marina dibagi kedalam beberapa konsentrasi yaitu 0, 10, 25, 40, 50, 75, 90, dan 100 ppm dengan terdiri dari perlakuan yang sama dari masing-masing shift. Setelah diketahui konsentrasi ekstrak tersebut toples disiapkan untuk di isi dengan air keran sebanyak ¾ dari dari



volume toples, sebagai tempat hidup biota uji ikan koi. Sejumlah 3 ekor ikan koi dimasukkan ke dalam setiap toples yang sudah berisi air keran dengan pemilihan ikan koi yang aktif dan terlihat sehat. Ekstrak bahan alam Avicennia marina dimasukkan kedalam setiap toples yang berisi konsentrasi uji masing-masing kelompok. Tahap terakhir yaitu melihat dan mengamati respon biota uji selama 24 jam untuk mengetahui pengaruh perbedaan konsentrasi ekstrak bahan alam yang diberikan pada biota uji dengan menghitung jumlah ikan koi yang mati. Metode yang dipakai dalam praktikum ini adalah metode LC50-24 jam yang menunjukan konsentrasi dari substansi toksikan yang menyebabkan kematian terhadap 50% hewan uji yang dikontaminasikan selama 24 jam.Berdasarkan durasi uji uni didefinisikan sebagai uji akut definitive dimana menggunakan mprtalotas sebagai titik akut untuk menentukan efek dari suatu toksikan. Pada praktikum ini dilakukan pengamatan penentuan LC50-24 jam ekstrak bahan alam Avicennia marina terhadap biota uji ikan koi Cyprinus carpio dengan membandingkan jumlah mortalitas biota uji dengan beberapa perlakuan konsentrasi yang berbeda selama 24 jam, sehingga hasil akhirnya didapat persen mortalitas dari setiap konsentrasi yang akan dianalisis dengan probit yang mengacu pada Hubert (1979). ANALISIS DATA Metode Hubert merupakan metode sosial statistika yang digunakan untuk menghitung nilai LC50-24 jam diperoleh dari hubungan nilai logaritma konsentrasi bahan uji dan nilai probit dari persentase mortalitas hewan uji merupakan fungsi linear dengan persamaan : Y = a + bx Keterangan : Y : Nilai Probit Mortalitas a : konstanta



b : slope/ kemiringan X : Logaritma konsentrasi bahan uji



Nilai LC50-24 diperoleh dari anti log m, dimana m merupakan logaritma konsentrasi bahan toksik pada Y = 5, yaitu nilai Probit 50 % hewan uji, sehingga persamaan regresi menjadi : 5−a m= b dengan nilai a dan b diperoleh berdasarkan persamaan Finney (1971) sebagai berikut : ∑ XY −1/ n(∑ X ∑ Y ) b= ∑ X 2−1 /n ( ∑ X ) 2



a = 1/n (∑Y-b∑x) Keterangan : n : banyaknya perlakuan m : nilai X pada Y = 5 Selain itu, untuk menentukan LC50



dari data yang sudah ada dapat digunakan software EPA Probit 1.5 dengan memasukan data rata-rata kematian ikan dan juga konsentrasi dari setiap perlakuan. Output yang didapat pada software ini berupa tabel konsentrasi letal dan juga grafik probit.



HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Hasil pengamatan analisis probit untuk menentukan Lethal Concentration 50% d R Y (Nilai p (% X (Log (Konsentrasi N (Jumlah (Mortalitas Probit XY X^2 Hewan Hewan Mortalitas Konsentrasi % Uji) Uji) Uji) ) ) Mortalitas) 0 9 4 44.4 0.0000 4.8592 0.000 0.000 10 9 7 77.8 1.0000 5.7666 5.767 1.000 25 9 7 77.8 1.3979 5.7666 8.061 1.954 40 9 4 44.4 1.6021 4.8592 7.785 2.567 14.81 50 9 9 100.0 1.6990 8.719 3 2.886 16.34 75 9 9 100.0 1.8751 8.719 9 3.516 12.15 90 9 8 88.9 1.9542 6.2212 8 3.819 12.44 100 9 8 88.9 2.0000 6.2212 2 4.000 77.37 Jumlah 11.5283 51.132 5 19.742 Pada uji yang dilakukan dengan uji tersebut bukan didasarkan kepada beberapa konsentrasi ekstrak bahan alam konsentrasi bahan alam tetapi lebih kepada Avicennia marina yang berbeda didapat faktor fisika dan kimia biota uji dan juga hasil mortalitas biota uji yang perlakuan yang dilakukan dimana biota uji berbeda. Menurut Rand (2008), pengaruh memiliki tingkat metabolisme yang bahan toksik terhadap suatu organisme berbeda atau ketahanan diri yang berbeda akan terlihat dalam waktu pemaparan yang terhadap lingkungan hidpnya. Pada saat berbeda dan tingkat konsentrasi yang praktikum, biota uji dipindahkan dari berbeda. Konsentrasi 0ppm atau kontrol akuarium yang telah terkontaminasi memiliki hasil yang menyimpang dari teori dengan tingkat ammonia yang tinggi yang ada dimana terdapat tingkat akibat pemberian pakan yang berlebih dan mortalitas sebesar 44.4%. Kematian hewan adanya kematian ikan pada akuarium yang



tidak secara langsung di pisahkan dan di bersihkan dan diduga mempengaruhi tingkat mortalitas tersebut. Seperti halnya pada konsentrasi 10ppm dan 25ppm terdapat tingkat toksisitas yang tinggi melebihi dari separuh organisme uji yang hidup. Selain akibat penambahan konsentrasi ekstrak bahan alam Avicennia marina kondisi ikan yang sama halnya dengan perlakuan pada 0 ppm, diindikasikan kondisi ikan tidak dalam keadaan sehat ditambah dengan tidak diberikannya aerasi pada pengujian LC50 selama 24 jam. Pada konsentrasi 40ppm tingkat mortalitas lebih rendah dari konsentrasi sebelumnya membuktikan bahwa konsentrasi ekstrak bahan alam Avicennia marina bukan satu-satunya yang mempengaruhi tingkat mortalitas dari biota uji. Kondisi ikan pada saat awal pengambilan dan proses aklimatisasi dapat mempengaruhi tingkat mortalitas biota uji tersebut. Konsentrasi 50ppm dan 75ppm merupakan konsentrasi yang sangat lethal untuk biota uji dimana biota uji mempunyai tingkat mortalitas sebesar 100%. Pada konsentrasi tersebut, ekstrak bahan alam Avicennia marina dapat menjadi lethal untuk biota uji ditambah dengan faktor fisika dan kimia yang telah disebutkan.Berdasarkan pernyataan Wibowo et al. (2009) bahwa A. marina yang terdapat di Indonesia mengandung senyawa alkaloid, saponin, tanin, fenolik, flavonoid, triterpenoid dan glikosida. dimana sering digunakan untuk nelayan menangkap ikan dengan cara membiusnya dan saponin juga dapat berbahaya untuk hewan berdarah dingin termasuk ikan dan seperti yang dikemukakan Sulistaningsih M. (2014) bahwa Saponin mempunyai aktivitas hemolisis, dan dapat merusak sel darah merah, menghambat proses pernapasan dan juga sebagai senyawa protein spesifik yang bersifat racun. Pada konsentrasi tertinggi yaitu 90ppm dan 100ppm ekstrak bahan alam Avicennia marina tidak bersifat sangat lethal kepada biota uji dimana tingkat mortalitas biota uji menurun menjadi 88.9%. Tingkat



mortalitas tidak sejalan dengan teori dimana konsentrasi yang tinggi akan berbanding lurus dengan mortalitas yang tinggi. Hal ini disebabkan oleh kondisi biota uji yang berbeda pada saat awal pengujian. Berdasarkan log konsentrasi yang diberikan pada berbagai perlakuan, nilai tingkat mortalitas biota uji dapat ditransformasikan menjadi nilai probit berdasarkan transformasi tabel probit untuk digunakan sebagai analisi nilai probit sebagai dasar mengetahui konsentrasi yang diperlukan dalam mengakibatkan kematian sebesar 50% terhadap biota uji. 10 9 8 7 6



f(x) = 1.18x + 4.69 R² = 0.27



5 4 3 2 1 0 0.00000.50001.00001.50002.00002.5000



Gambar 1. Grafik analisis probit Analisis Probit merupakan salah satu metode analisis statistik yang digunakan untuk menghitung besarnya LC50. Metode regresi linear digunakan untuk mendapatkan grafik garis lurus apabila probit kematian ditransformasikan pada log konsentrasi. Konsentrasi yang dapat mengakibatkan kematian 50% populasi hewan diperoleh dengan menarik garis dari 50% probit kematian (Finney, 1971). Pada grafik tersebut dihasilkan persamaan regresi yang dapat diketahui sebagai LC50. Persamaan regresi yang dihasilkan dan perhitungan anti log m didapatkan dengan hasil 1.826ppm dimana konsentrasi tersebut mampu mengakibatkan kematian sebesar 50%, sehingga apabila konsentrasi ekstrak bahan alam Avicennia marina diberikan melebihi dari nilai tersebut dapat mengakibatkan



kematian yang lebih besar dari 50%. Namun nilai analisis probit didapat hasil yang berbeda menggunakan software EPA Probit 1.5 yaitu sebesar 17.371ppm. Tabel 2. Analisis menggunakan EPA Probit Poin Exp.Concen t LC/EC 1.00 0.186 LC/EC 5.00 0.702 LC/EC 0.00 1.426 LC/EC 15.00 2.3 LC/EC 50.00 17.371 LC/EC 85.00 131.184 LC/EC 90.00 211.649 LC/EC 95.00 429.94 LC/EC 99.00 1624.408



Gambar 2. Grafik EPA Probit Hasil tersebut dapat berbeda Karena perbedaan metode analisis probit pada metode Hubbert dengan metode yang ada pada software EPA Probit. Perbedaan nilai yang signifikan diduga dari kesalahan perlakuan pada saat praktikum sehingga hasil yang didapat tidak berdasarkan akibat penambahan ekstrak bahan alam Avicennia marina melainkan terdapat beberapa faktor lain yang mempengaruhi tingkat mortalitas biota uji dan



mempengaruhi juga nilai yang ada pada analisis probit. KESIMPULAN Penentuan LC50-24 jam dengan bahan uji ekstrak Avicennia marina didapatkan dua hasil yang berbeda dengan metode Hubbert dan menggunakan software EPA Probit. Konsentrasi masingmasing yang dapat mengakibatkan kematian sebesar 50% terhadap biota uji yaitu 1.826ppm dan 17.371ppm. Konsentrasi tersebut tidak hanya dipengatuhi oleh ekstrak bahan alam Avicennia marina melainkan dipengaruhi juga oleh faktor fisik dan kimia yang dapat mempengaruhi kondisi individu biota uji. DAFTAR PUSTAKA Emawan A.H. 2009. “Penggunaan Daphnia sp. Dalam Analisis Bioassay Untuk Menduga Toksisitas Akut LC50 Limbah Pemboran Minyak Bumi”. Institut Pertanian Bogor Jacoeb A.M. 2011. “Anatomi Komponen Bioaktif dan Aktivitas Antioksidan Daun Mangrove Api-Api Avicennia marina”. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Vol. XIV No.2 Reskianingsih A. 2014. “Uji Toksisitas Akut Ekstrak Metanol Buah Phaleria macrocarpa (Scheff) Boerl Terhadap Lara Artemia salina Leach Dengan Metode Brine Shrimp Lethality (BSLT)”. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatulah. Jakarta Wibowo C. 2009. “Pemanfaatan Pohon Mangrove Api-Api Avicennia marina Sebagai Bahan Pangan dan Obat. Prosiding Seminar. Institut Pertanian Bogor Windayu. 2013. “Aktivitas Antimikroba Kulit Batang Kayu Api-Api Betina (Avicennia marina) Terhadap Bakteri dan Fungi Patogen Secara In-Vitro”. Institut Pertanian Bogor.



LAMPIRAN



Lampiran 1. Kondisi biota uji pada akuarium yang telah diaklimitisasi selama 1 minggu



Lampiran 2. Biota uji yang diberi ekstrak Avicennia marina dengan konsentrasi 25ppm