PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI KELAUTAN SEMESTER GANJIL 2015/2016 UJI TOKSISITAS AKUT LC50=MEDIAN LETHAL CONCENTRATION UJI PENDAHULUAN Disusun oleh : Rarasrum Dyah Kasitowati PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG
2015
1. PENDAHULUAN
Dewasa ini pencemaran lingkungan laut telah menjadi permasalahan
global yang menyita perhatian dari berbagai pihak. Salah satu bahan pencemar
yang saat ini banyak dijumpai di sebagian besar perairan laut khususnya laut
indonesia adalah logam berat. Logam berat merupakan bahan pencemar yang
dapat mengkhawatirkan dikarenakan stabilitasnya, persistensinya dan
toksisitasnya. Selain itu logam berat juga merupakan bahan pencemar yang non-
degradable dan bioamplify dalam jaring-jaring makanan. Logam berat berpotensi
menurunkan biodiversitas sumberdaya laut (Akhter et al-Jowder, 1997; Tuncer et
al, 1998 ; dalam Wan et al, 2008). Keberadaan logam berat di laut dapat
mengakibatkan penurunan kualitas perairan hingga kematian biota-biota laut
yang diakibatkan oleh sifat toksik logam berat tersebut sehingga dapat
menyebabkan rusaknya ekosistem laut. Berbagai penelitian dilakukan untuk
mengetahui tingkat toksisitas bahan pencemar terhadap biota-biota laut. Salah
satu metode untuk mengetahui tingkat toksisitas suatu bahan pencemar
terhadap organisme adalah dengan melakukan uji toksisitas bahan pencemar
tersebut.
Polutan atau bahan pencemar dapat dipaparkan ke dalam tubuh suatu
biota melalui beberapa cara yaitu melalui makanannya, air yang masuk melalui
permukaan tubuh, insang dan mulut. Sedangkan polutan yang ada di dalam
makanannya akan diserap melalui saluran pencernaannya. Terdapat dua efek
toksik polutan, tergantung pada cara pemaparannya. Efek akut akan terjadi pada
suatu biota pada pemaparan polutan secara akut yaitu pemaparan polutan
dalam periode waktu yang pendek (misalnya 24 jam, 48 jam 96 jam dst….).
Dampak yang diakibatkan oleh pemaparan akut terjadi secara cepat. Suatu
polutan memiliki toksisitas akut jika mampu membunuh 50% dari populasi
organismenya dalam jangka waktu pendek. Effek kronik dan sub kronik akan
terjadi pada pemaparan polutan secara kronik yaitu pemaparan yang terjadi
secara berulang dalam selang waktu yang lama. Pemaparan kronik dapat
menyebabkan letal (kematian) dan sub letal. Effek subletal yang paling banyak
terjadi adalah perubahan tingkah laku, perubahan fisiologis, histologist dan
biokimia.
2. TUJUAN PRAKTIKUM
Praktikum ini bertujuan agar praktikan :
1. Mengetahui cara-cara melakukan uji toksisitas akut
2. Mengetahui nilai ambang batas atas (LC100-24jam) dan ambang batas
bawah (LC0-48 jam) suatu bahan uji terhadap suatu biota uji
3. UJI TOKSISITAS
Toksisitas merupakan kemampuan suatu bahan untuk menimbulkan
kerusakan pada organisme bila masuk ke dalam tubuh (Soemirat, 2003). Setiap
bahan pencemar memiliki daya toksik yang berbeda-beda. Hal tersebut dapat
diketahui melalui uji toksisitas. Uji toksisitas merupakan suatu uji yang bertujuan
untuk mengevaluasi konsentrasi suatu bahan polutan atau kimia dan lama
pemaparan yang dapat menimbulkan pengaruh tertentu.
Uji toksisitas adalah uji yang dilakukan untuk mengetahui potensi dari
suatu bahan kimia yang dianggap beracun untuk mendeteksi potensi efeknya
terhadap suatu organisme. Kegiatan uji toksisitas dibagi menjadi 3 tahap, yaitu
aklimatisasi, uji pendahuluan dan uji utama / definitif. Tahap aklimatisasi adalah
tahap dimana organisme dipelihara dalam lingkungan baru atau pada media
penguji dalam skala laboratorium. Dalam tahap aklimatisasi organisme akan
beradaptasi terhadap kondisi lingkungan yang berbeda dengan kondisi asal untuk
menghindari infeksi parasit dan bakteri pada hewan uji. Uji pendahuluan
dilakukan untuk menentukan konsentrasi senyawa kimia yang akan digunakan
sebagai kontaminan pada proses pengujian. Pada uji pendahuluan ditentukan
konsentrasi ambang atas dan konsentrasi ambang bawah. Standart jumlah
hewan yang digunakan uji pendahuluan minimal adalah 10 ekor dalam masing-
masing akuarium pemeliharaan. Uji definitif adalah uji yang dilakukan untuk
menentukan range konsentrasi bahan uji yang digunakan.
Toksisitas suatu substansi sering digambarkan dalam konsentrasi yang
menyebabkan kematian 50% organisme akuatik dalam periode waktu tertentu
(disebut sebagai LC 50 = konsentrasi letal median). Daya racun suatu logam berat
terhadap organisme perairan dapat diketahui dari LC 50. Konsentrasi LC 50
sendiri didefinisikan sebagai besarnya kadar toksikan dalam air yang dapat
membunuh hewan percobaan sebanyak 50% dalam selang waktu tertentu.
Berdasarkan hasil penelitian, 50% respon merupakan pengamatan yang paling
dapat diulang dari toksisitas bahanuji, dan 96 jam (atau kurang) adalah standar
waktu pemaparan karena pada kurun waktu tersebut sudah menunjukkan
periode aksi akut letal (Hindarti, 1997 dalam Saputra, 2009).
Hewan uji yang digunakan untuk toksisitas logam berat adalah udang
vaname PL-15 (Litopeneus vannamei). Udang vaname digunakan karena mampu
dipelihara dengan sistem intensif dan dengan kepadatan tinggi dan berat udang
ini dapat bertambah lebih dari 3 gram tiap minggu. Berat udang dewasa dapat
mencapai 20 gram dengan pertumbuhan udang betina lebih cepat di bandingkan
dengan udang jantan. Pemaparan logam berat pada hewan uji menggunakan
logam berat Kadmium (Cd). Logam berat Cd termasuk ke dalam golongan yang
memiliki toksisitas yang tinggi untuk biota perairan dan manusia. Dalam perairan
alami yang bersifat basa Cd mengalami hidrolisis, teradsorbsi oleh padatan
tersuspensi dan akan berikatan kompleks dengan senyawa atau bahan organik.
Hewan uji yang digunakan pada praktikum ini adalah Artemia. Bahan uji
yang digunakan adalah ekstrak mangrove Rhizopora sp. Mangrove Rhizopora sp.
Memiliki kandungan senyaw metabolit sekunder flavoid maupun metanol.
Flavonoid, saponin, dan tanin merupakansenyawa metabolit sekunder yang
berkhasiat sebagai anti histamin, antioksidan, anti virus, anti bakteri, anti
inflamasi sampai anti kanker (Harmanto, 2002 dalam Sumihe, 2014).
4. ALAT DAN BAHAN
Materi uji meliputi hewan uji, bahan uji, media uji dan peralatan uji
lainnya.
- Hewan uji yang digunakan dalam praktikum ini adalah artemia
- Media uji dalam penelitian ini berupa air laut.
- Bahan uji yang digunakan adalah beberapa ekstrak mangrove Rhizopora sp.
Tabel 1. Daftar alat dan bahan
Peralatan KegunaanAkuarium/Toples/Botol vial Wadah ujiBlower set AerasiHitter Pengatur suhu media kulturGelas ukur Menakar media ujiMikro pipet Menakar bahan cairPipet volume Menakar bahan cairPipet tetes Menakar bahan cairSpatula Menghomogenkan larutanMikroskop/Kaca pembesar Pengamatan morfologi ikanSarung tangan Proteksi dari paparan toksikanMasker Proteksi dari paparan toksikanTimbangan elektrik Menimbang logam beratpH meter Mengukur nilai pHDO meter Mengkur kadar DORefraktometer Mengukur salinitasTermometer Mengukur SuhuEmber Wadah air laut
5. Prosedur Praktikum
5.1. Tahapan praktikum meliputi:
Tabel 2. Tahapan kegiatan praktikum
No KegiatanWaktu (hari ke-)
PIC1 2 3 4 5
1 Persiapan alat, bahan Asisten2 Aklimatisasi hewan uji Asisten3 Pembuatan larutan uji Asisten4 Penyiapan media uji Asisten5 Pre test Asisten6 Uji toksisitas Asisten
7 Pengamatan dan pengambilan data Asisten8 Pengamatan dan pengambilan data Asisten9 Analisa data Asisten
10 Post test Asisten
5.2. Prosedur pembersihan wadah uji menurut APHA (1992):
Wadah uji dicuci dengan deterjen
Wadah uji dibilas sebanyak lima kali dengan menggunakan air tawar
Wadah uji dibilas dengan HCL 10 %
Wadah uji dibilas dengan air tawar sebanyak lima kali
Wadah uji dibilas dengan menggunakan air destilasi
Wadah uji dikeringkan
5.3. Prosedur Aklimatisasi
Aklimatisasi merupakan tahap penyesuaian diri organisme dengan air
pengencer yang digunakan untuk uji toksisitas. Aklimatisasi hewan uji
dilakukan untuk mengkondisikannya pada kultur media aquadest yang
digunakan sebagai kontrol. Kultur media tersebut dikondisikan untuk selalu
mempunyai kandungan DO diatas 3 mg/l, temperatur antara 250C – 300C.
Penggantian kultur media dilakukan apabila kondisinya sudah terlalu
keruh. Selama aklimatisasi hewan uji diberi pakan setiap tiga hari sekali
serta diberi aerasi yang cukup, hal ini bertujuan mempertahankan kadar
oksigen terlarut (Esmiralda, 2010).
5.4. Prosedur pembuatan Larutan Uji
Pada praktikum ini bahan uji yang digunakan adalah ekstrak amngrove
Rhizopora sp. Larutan stok yang digunakan adalah dengan konsentrasi 1000
ppm dan 100 ppm. Berikut langkah pembuatan larutan uji :
Menghitung kebutuhan bahan uji untuk membuat larutan stok 1000
ppm pada 1000 ml air destilasi.
Contoh penghitungan bahan uji Logam berat:
Bahan uji : CuSO4. 5H2O bubuk
Berat Molekul (BM) CuSO4. 5H2O = 249.68
Berat Atom (BA) Cu = 63.53
Kadar % Cu dalam CuSO4. 5H2O = BA Cu / BM CuSO4. 5H2O x 100%
= 63.53 / 249.68 x 100%
= 25.4% = 0.254
1 gram Cu = 1 / 0.254 = 3.929 gram CuSO4. 5H2O
Maka, 3.929 gr CuSO4.5H2O dicampurkan dengan air destilasi hingga
mencapai volume 1000 ml sehingga diperoleh konsentrasi 1000 ppm
Cu.
Contoh penghitungan bahan uji ekstrak mangrove Rhizopora sp.
Bahan Uji : ekstrak amngrove Rhizopora sp.
Larutan stok 1000 ppm = µg/l, mg/l = 1 ppm = µg/l
Jadi : larutan stok 1000 ppm = 10 mg ekstrak dalam 10 ml larutan
Larutan stok diaduk sedemikian rupa hingga bahan uji benar-benar
terlarut dengan baik
5.4. Prosedur Penyiapan Media uji
Media uji yang digunakan adalah air laut, praktikan memastikan
bahwa media uji yang akan digunakan telah dapat diterima oleh
hewan uji melalui pengamatan selama proses aklimatisasi
Memberikan aerasi pada media uji secukupnya sebelum proses
pengujian
5.4. Pemaparan larutan uji terhadap biota uji
Pemaparan bahan uji dilakukan dengan menambahkan sejumlah bahan uji
ke dalam media uji. Sistem pemaparan terbagi menjadi 3 macam menurut
APHA (1995) dalam Husni dan Esmiralda, (2010) yaitu Static test, Renewal
Test, dan Flow Through Test. Pada praktikum ini sistem pemaparan yang
digunakan adalah static test yaitu selama uji berlangsung tidak ada
penggantian media uji. Metode pemaparan ini memiliki beberapa
keuntungan yaitu sederhana, murah, hanya membutuhkan sedikit ruang,
tenaga dan peralatan. Namun terdapat beberapa kelemahan antara lain
kurang sensitif karena kemungkinan senyawa toksik telah terdegradasi
sehingga dapat menurunkan nilai toksisitas yang sesungguhnya.
Menentukan konsentrasi ambang bawah dan ambang atas. Konsentrasi
ambang bawah (LC0 – 48 jam) yaitu konsentrasi tertinggi dimana semua
hewan uji masih hidup dalam waktu 48 jam dan konsentrasi ambang atas (LC
100 – 24 jam) yaitu konsentrasi terendah dimana semua hewan uji mati
dalam selang waktu 24 jam (Komisi Pestisida, 1983). Uji pendahuluan ini
menggunakan konsentrasi dalam angka logaritmik berbasis 10 yaitu 0.1, 1,
10, 100, 1000 dan satu kontrol. Pengenceran larutan stok menggunakan
rumus : V1xN1 = V2xN2 dimana, V : volume
N : Konsentrasi
5.7. Prosedur uji toksisitas
Uji toksisitas dilakukan dengan sistem pemaparan statis
Sejumlah larutan stok ditambahkan ke dalam media uji untuk
mendapatkan konsentrasi uji 0.1 ; 1 ; 10 ; 100 ; dan 1000 ppm
Masing-masing konsentrasi diberlakukan ulangan sebanyak 3 kali
Media uji yang telah bercampur dengan bahan uji kemudian diaduk-aduk
hingga bercampur dengan baik
Mengukur parameter fisika (suhu, salinitas, DO, dan pH)
Memasukkan hewan uji sebanyak 10 ekor di masing-masing media uji
Volume tiap-tiap media uji adalah 500 ml
5.8. Waktu uji
Waktu uji dihitung saat hewan uji dimasukkan dalam media uji. Batas
ambang atas memerlukan uji selama 24 jam sedangkan batas ambang
bawah memerlukan waktu uji selama 48 jam.
5.6. Pengamatan dan Pengambilan data
Selanjutnya dilakukan pengamatan mortalitas terhadap hewan uji yang
ditandai dengan tidak adanya pergerakan hewan yang berarti terhadap
sentuhan atau rangsangan (Swastika et al, 1992 dalam Yudiati, 2009). Untuk
memastikan udang telah mati dapat dilakukan dengan memberikan
sentuhan lembut, jika tidak terdapat respon maka udang dianggap mati.
Udang yang mati segera diangkat agar tidak mencemari media uji dan
kualitas air dihitung kembali. Data yang dihitung adalah data kematian
hewan uji.
5.6. Penghitungan konsentrasi untuk uji definitif
Penentuan konsentrasi uji utama LC50 dengan menggunakan rumus
berikut :
dimana :
N = Konsentrasi Ambang Atas
n = Konsentrasi Ambang Bawah
K = Jumlah konsentrasi uji
a = Konsentrasi uji terkecil
b, c, d, e, f = Konsentrasi uji yang dicari
5.6. Uji Definitif
- Pengamatan dilakukan selama 96 jam untuk mengetahui LC 50-24 jam, LC50-
48 jam dan LC50-96 jam
- Menentukan nilai LC50
Hubungan nilai logaritma konsentrasi uji dengan persentasi mortalitas
(dalam nilai probit), merupakan fungsi linier: Y = a + bX. Nilai LC50-96 jam
diperoleh dari nilai anti log m. Nilai m merupakan nilai X pada saat kematian
sebesar 50%, sehingga fungsi liniernya adalah: 5 = a + bX. Untuk menentukan
nilai a maupun b digunakan persamaan sebagai berikut:
Y = Nilai probit mortalitas hewan uji
X = Logaritma konsentrasi uji
a = Konstanta
b = Slope
m = Nilai X pada Y = 5 (nilai probit 50% mortalitas hewan uji)
n=jumlah konsentrasi uji
% Mortalitas
Jumlah hewan mati
Jumlah populasiX 100 % %
DAFTAR PUSTAKA
APHA. 1995. Standar Method for The Examination of Water and Waste water. American Public Health Association,American Water Works Association and Water Polution Control Federation 19th edition. Washington D.C.
Effendi, Hefni.,dkk. 2010. TOKSISITAS LIMBAH PENGEBORAN MINYAK TERHADAP BENUR UDANG WINDU (Penaeus monodon). Jurnal Lingkungan Tropis. Vol. IV, No.2, (93-103).
Saputra, D. 2009. TOKSISITAS AKUT LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP BERBAGAI SUBSTADIA PASCA LARVA UDANG VANNAMEI (Litopenaeus vannamei Boone).
Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
Yudiati, Ervia. 2009. Dampak Pemaparan Logam Berat Kadmium pada Salinitas yang Berbeda terhadap Mortalitas dan Kerusakan Jaringan Insang Juvenile Udang Vaname (Litopeneus vannamei).J urnal Ilmu Kelautan. Vol . XIV No.4 (29-35). Universitas Diponegoro. Semarang.
Yulianto, Bambang. 2004. UJI TOKSISITAS AKUT (LC50= MEDIAN LETHAL CONCENTRATION). Universitas Diponegoro. Semarang.
Sumihe, Gerry., dkk. 2014. Analisis Fitokimia Dan Penentuan Nilai Lc50 Ekstrak Metanol Daun Liwas. Jurnal Ilmiah Sains Vol. XIV No. 2. Manado : UNSRAT
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI KELAUTAN SEMESTER GANJIL TA 2014/2015
UJI PENDAHULUAN TOKSISITAS AKUT EKSTRAK MANGROVE
Rhizopora sp. TERHADAP _________
Disusun oleh :
Nama NIM tim penyusun
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2015
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM EKOTOKSIKOLOGI
Laporan akhir praktikum ekotoksikologi disusun perkelompok dengan
menggunakan data kelas yakni seluruh data yang diperoleh selama praktikum.
SISTEMATIKA LAPORAN sebagai berikut:
1. Halaman judul
2. Daftar isi
3. Daftar tabel
4. Daftar gambar
5. Daftar lampiran
6. BAB 1 Pendahuluan; berisi latar belakang, tujuan praktikum dan
manfaat praktikum
7. BAB 2 Tinjauan Pustaka
8. BAB 3 Metodologi praktikum; berisi waktu dan tempat praktikum,
materi praktikum, alat dan bahan, skema kerja
9. BAB 4 Hasil dan Pembahasan
10. BAB 5 Kesimpulan dan saran
11. Daftar pustaka
12. Lampiran (lembar kerja masing-masing mahasiswa, perhitungan larutan
stok dan larutan uji, skema tata letak wadah uji, perhitungan
konsentrasi uji definitif, perhitungan nilai LC50, parameter kualitas air
dan dokumentasi praktikum)
ATURAN PENGETIKAN
Laporan Akhir praktikum diketik rapi dengan 1,5 spasi pada kertas Quarto; Font
Time New Roman 12; Margin kiri 4, Margin atas-kanan-bawah 3 cm; Set up page
number on bottom-center.
LEMBAR HASIL
Uji Pendahuluan EKSTRAK MANGROVE Rhizopora sp.------------------ Terhadap -------------------------
DATA PRESENTASE MORTALITAS ------------------------------------- PADA UJI PENDAHULUANEKSTRAK MANGROVE Rhizopora sp.
WAKTU DEDAH (JAM)
PERLAKUANCd 11 Cd 12 Cd 13 Cd 21 Cd 22 Cd 23 Cd 31 Cd 32 Cd 33 Cd 41 Cd 42 Cd 43 Cd51 Cd52 Cd53 Cd60