I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kemajuan sektor perindustrian di Indonesia yang semakin meningkat membawa dampak bagi masyarakat Indonesia. Dampak positif dari industriindustri salah satunya yaitu terbukanya lapangan pekerjaan, namun ada dampak negatif yang menjadi masalah bagi masyarakat Indonesia yaitu kerusakan alam yang diakibatkan dari pencemaran limbah buangan pabrik industri. Limbah buangan pabrik berbahaya, karena dewasa ini pabrik-pabrik industri banyak memakai bahan baku zat-zat kimia yang mengandung logam berat. Ditambah dari buruknya pengelolaan limbah pabrik yang masih banyak belum dikelola secara baik dan benar sehingga masih banyak pabrik yang membuang limbah ke laut, dan dikhawatirkan limbah yang dibuang ke laut tersebut dapat mencemari ikan yang kemudian dikhawatirkan ikan yang tercemar dijadikan bahan pakan (T. Ikan) untuk ternak, sehingga ternak tersebut mengandung logam berat yang pada akhirnya dapat masuk ke tubuh manusia melalui rantai makanan, selanjutnya timbal semakin terakumulasi dan dapat mengakibatkan kerusakan pada organ dan sistem syaraf manusia, dari sekian banyak zat kimia yang dihasilkan oleh limbah industri salah satunya yaitu Timbal. Timbal (Pb) merupakan logam berat yang berbahaya dan merugikan bahkan beracun bagi makhluk hidup. Pb banyak digunakan pada industri nonpangan seperti pada industri batere, kabel, cat (sebagai zat pewarna), pestisida, dan yang paling banyak dipakai sebagai zat anti letup pada bensin. Pencemaran timbal dapat melalui perairan yaitu limbah buangan pabrik industri, dapat juga melalui tanah salah satunya berasal dari buangan batere bekas pakai, dan
2 pencemaran melalui udara yaitu berasal dari asap knalpot sisa pembakaran bensin. Pada konsentrasi yang tinggi timbal dapat mengakibatkan anemia dan kelumpuhan. Hal ini disebabkan timbal di dalam tulang dapat menggantikan kedudukan kalsium, sehingga yang terjadi kandungan kalsium di dalam tulang rendah dan kandungan timbal menjadi tinggi, hal ini mengakibatkan terjadinya kelumpuhan. Kadar Pb yang tinggi dapat menurunkan penyerapan kalsium sehingga terjadi kekurangan kalsium. Kalsium sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Kalsium merupakan mineral yang terdapat banyak di dalam tubuh. Kalsium berperan penting dalam berbagai metabolisme tubuh yaitu sebagai penyusun dalam proses pembentukan tulang dan gigi, berperan dalam proses pembekuan darah, kontraksi otot, kerangka dan otot jantung, kalsium juga berperan dalam meningkatkan transmisi syaraf, sebagai aktifator enzim dalam kerja hormon, dan berperan dalam sekresi air susu. Salah satu upaya untuk mengurangi kontaminasi logam adalah dengan menggunakan kitosan. Kitosan merupakan salah satu senyawa turunan kitin. Seperti yang kita ketahui bahwa kitin merupakan penyusun cangkang udang, kitin yang dihasilkan dari limbah kulit udang ini mempunyai sifat tidak beracun, dan mudah terdegradasi. Kitin merupakan salah satu polisakarida alami yang banyak bermanfaat. Kitosan merupakan produk deasetilasi kitin melalui reaksi kimia ataupun biokimia dengan menggunakan enzim kitin deasetilase yang telah berhasil dimurnikan dan dikarakterisasi dari beberapa cendawan (Rukayadi, 2002). Penggunaan kitosan sangat luas digunakan pada industri modern, seperti digunakan untuk industri pangan, detergen, tekstil, kulit, kertas, farmasi, dan kosmetik.
3 Logam logam berat seperti timbal yang tidak dibutuhkan oleh tubuh, dapat termakan melalui makanan yang telah tercemar oleh logam berat, setelah masuk kedalam tubuh, maka timbal akan mengeluarkan sebagian timbal tersebut, kemudian sisanya akan terakumulasi pada bagian tubuh tertentu, seperti ginjal, hati, kuku, daging, jaringan lemak, dan rambut. Ginjal merupakan salah satu organ vital tubuh, yang berfungsi memfiltrasi plasma dan unsur unsur plasma seperti sel dan protein darah keluar dari darah, kemudian air dan unsur unsur penting di dalam fitrat sebagian besar diabsorsi kembali, yang akhirnya mengeluarkan produk kelebihan dan produk buangan plasma melalui urine. Keracunan Pb akut dapat mengakibatkan nekrosis tubular, oligosuria dan kegagalan fungsi ginjal. Puyuh merupakan salah satu unggas darat yang bertubuh kecil dan lincah. Puyuh menghasilkan daging dan telur yang banyak digemari masyarakat. Puyuh baik digunakan sebagai media penelitian atau sebagai hewan percobaan, karena sangat peka terhadap perubahan lingkungan, selain itu luas ruangan kandang yang diperlukan puyuh relatif kecil yaitu 40-50 ekor/m 2. Berdasarkan sifat sifat yang dimiliki kitosan sebagai adsorben logam berat, penulis tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul Pengaruh Pemberian Kitosan Terhadap Konsentrasi Kalsium (Ca) dalam Ginjal dan Daging Puyuh (Coturnix-coturnix japonica) Fase Grower yang Terpapar Timbal (Pb).
4 1.2 Identifikasi Masalah 1. Sejauh mana pengaruh pemberian kitosan dalam ransum puyuh terhadap konsentrasi kalsium (Ca) dalam ginjal dan daging puyuh (Coturnixcoturnix japonica) yang terpapar timbal (Pb). 2. Pada konsentrasi berapa ppm kitosan dalam ransum yang menunjukkan pengaruh yang paling baik terhadap kadar kalsium (Ca) dalam daging dan ginjal puyuh (Coturnix coturnix japonica) yang terpapar timbal (Pb). 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini, untuk mengetahui : 1. Sejauh mana pengaruh pemberian kitosan dalam ransum puyuh terhadap konsentrasi kalsium (Ca) dalam daging dan ginjal puyuh (Coturnix coturnix japonica) yang terpapar timbal (Pb). 2. Pada konsentrasi berapa ppm kitosan yang menunjukkan pengaruh yang paling baik terhadap kadar kalsium (Ca) pada ginjal dan daging puyuh (Coturnix coturnix japonica) yang terpapar timbal (Pb). 1.4 Kegunaan Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pengaruh pemberian kitosan terhadap konsentrasi kalsium (Ca) dalam ginjal dan daging puyuh (Coturnix coturnix japonica) yang terpapar timbal (Pb). Penelitian ini juga diharapkan dapat memberi manfaat secara langsung kepada para peternak puyuh/pihak yang terkait sehingga dapat mengurangi dampak potensi Pb, dengan pemberian kitosan.
5 1.5 Kerangka Pemikiran Timbal (Pb) termasuk dalam kelompok logam berat IV A dalam Sistem Periodik Unsur Kimia, mempunyai sifat yang paling berbahaya dan dapat menyebabkan keracunan (toksisitas) pada makhluk hidup. Racun pada Pb bersifat kumulatif, artinya sifat racunnya akan timbul apabila terakumulasi dalam jumlah yang cukup besar dalam tubuh makhluk hidup. Pb dapat terkontaminasi di dalam air, tanah, dan udara. Air dapat tercermar Pb karena beberapa keadaan yaitu adanya kontak air dengan tanah atau udara tercemar Pb, atau air yang tercemar oleh limbah industri atau akibat korosi pipa. Pb merupakan logam yang sangat resistan (tahan) terhadap korosi, oleh karena itu Pb sering digunakan dalam bidang industri, contohnya sebagai bahan pembuatan pipa air yang tahan terhadap korosi, bahan pembuat cat, batere, dan campuran bahan bakar bensin tetraetil. Pb berbahaya dan mengakibatkan keracunan jika terlalu banyak dalam tubuh. Pb dapat terakumulasi dalam tulang dan jaringan lunak, jika Pb terakumulasi terlalu banyak Pb akan merusak sistem syaraf dan merusak jaringan otak. Pb merupakan racun bagi banyak organ tubuh termasuk jantung, ginjal dan usus. Salah satunya Pb berkompetisi dengan ion bervalensi dua seperti kalsium dan magnesium terhadap binding site ion tersebut, sehingga penyerapan mineral tersebut dapat terganggu (Venugopal dan Luckey, 1978). Kadar Ca dan Fe yang tinggi dalam makanan akan menurunkan penyerapan Pb dan sebaliknya bila tubuh kekurangan Ca dan Fe, penyerapan Pb akan meningkat, dinyatakan juga bahwa defisiensi Fe dan P akan mengakibatkan gangguan ekskresi Pb dari tulang, sehingga meningkatkan kadarnya pada jaringan lunak dan menyebabkan hemotoksisitas (Fergusson, 1991). Pb bersifat saling
6 interaksi dengan Ca, di mana pengaruh akibat interaksi tersebut menimbulkan terjadinya hambatan absorpsi (penurunan fungsi dari Ca) dan selanjutnya dapat mengganggu metabolisme dalam tubuh, karena Ca merupakan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh. Keracunan yang disebabkan oleh Pb terjadi karena senyawa logam tersebut diangkut oleh eritrosit, sehingga menyebar ke seluruh tubuh. Selain itu penyerapan Pb akan meningkat seiring dengan defisiensi ion Ca, Fe, dan K, sebab penyerapan Pb dalam tubuh (saluran pencernaan) melalui jalur yang sama dengan penyerapan ion Ca, Fe, dan K (Siagian, 2008). Kalsium (Ca) merupakan salah satu mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah yang banyak dibandingkan mineral lain. Kalsium merupakan salah satu dari elemen terbanyak dalam tubuh setelah Karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen. Kalsium sebagai fungsi fisiologis yang penting dalam pertumbuhan manusia maupun ternak. Kalsium sangat penting bagi pembentukkan tulang dan gigi, dan mempunyai fungsi penting dalam mempertahankan struktur normal sel, penyampaian pesan syaraf, melenturkan otot dan mempertahankan denyut normal jantung, serta berperan dalam mengembalikan pembekuan darah dan tekanan darah. Pb yang termakan melalui makanan yang tercemar Pb, selanjutnya masuk kedalam saluran pencernaan, kemudian dicerna bersama makanan, diabsorpsi oleh usus halus, kemudian masuk kedalam sirkulasi jaringan darah dan diditribusikan ke berbagai organ tubuh dan membentuk depo dalam tubuh, terutama pada tulang. Setelah Pb melalui hati dan ginjal sebagian diekskresikan melalui feses dan urin. Sisanya akan terakumulasi pada bagian tubuh seperti ginjal, hati, jaringan lemak, kuku, dan rambut.
7 Ginjal merupakan organ sasaran utama bagi kelebihan logam berat. Kemungkinan mekanisme keracunan ginjal oleh beberapa logam berat disebabkan karena efeknya pada enzim dehidrogenasse pada gugus SH. Pada kasus keracunan akut, beberapa logam berat seperti As, Bi, Cd, Pb, Hg, dan U menyebabkan nekrosis tubular, oligosuria, dan kegagalan fungsi ginjal (Casaret and Doul 1975; Gan, 1980) Keracunan pada ternak yang diakibatkan kontaminasi Pb telah banyak terjadi, terutama pada ternak unggas, ruminansia, & kelinci. Pada penelitian Pemberian Pb asetat dengan 3 perlakuan yaitu perlakuan pertama tanpa pemberian Pb asetat, perlakuan kedua pemberian Pb asetat dengan konsentrasi 50 ppm, dan perlakuan ketiga Pb asetat dengan konsentrasi 100 ppm, didapatkan pemberian pada konsentrasi sebanyak 100 ppm memberikan pengaruh yang paling besar terhadap konsentrasi Pb pada ginjal puyuh fase grower (Faisal, 2015). Pencegahan dari kontaminasi timbal salah satunya dengan pemberian kitosan. Kitosan merupakan salah satu polimer alam turunan dari kitin yang didapatkan dari hasil deasetilasi. Kitosan mempunyai banyak manfaat diantaranya sebagai penyerap (absorben) logam pada limbah air. Kitosan dapat berfungsi sebagai absorben terhadap logam dalam air limbah karena kitosan mempunyai gugus amino bebas ( ) dan hidroksil yang berfungsi sebagai situs chelation (situs ikatan koordinasi) dengan ion logam guna membentuk kelat (Yuliusman, 2009). Karboksimetil kitosan dapat digunakan sebagai adsorben logam berat Hg dan Pb dalam daging kerang hijau (Murtini dkk, 2008). Efisiensi penyerapan kitosan yang optimum berturut turut untuk logam Cr, Fe, Ni, Cu dan Zn adalah 98,44% (untuk berat kitosan 0,375 gram); 99,21% (0,5 gram); 58,62% (0,375 gram); 99,95%(0,375 gram) dan 56% (0,5 gram) ada pengaruh efisiensi
8 penyerapan logam Zn, Ni dan Cu, namun tidak pengaruh konsentrasi terhadap efisiensi penyerapan Fe dan Cr (Wiyarsi dan Priyambodo, 2012). Penelitian lain menyatakan, bahwa kitosan dalam suasana asam mampu menyerap seluruh Pb untuk konsentrasi 10 ppm dan tidak menyerap Pb pada konsetrasi 50 dan 100 ppm, sedangkan pada kitosan dalam suasana netral konsentrasi Pb 25 ppm terserap semua, pada konsetrasi 50 ppm terserap 44,77 ppm dan pada konsentrasi Pb 100 ppm terserap 97,04 ppm (Nurul A dkk, 2014). Pada penelitian kitosan yang menyerap logam tembaga menunjukkan bahwa kondisi optimum kitosan menyerap ion tembaga yaitu pada massa kitosan sebesar 3 mg, dimana pada konsentrasi tembaga berturut-turut yaitu: 0,5 ppm; 1,0 ppm; 1,5 ppm terjadi penurunan konsentrasi sebesar 37,6 %; 28,5 %; dan 27,73 % (Rahmadhani dkk, 2011). Adanya sifat-sifat kitin dan derivatnya yang dihubungkan dengan adanya gugus amino dan hidroksil yang terikat, menyebabkan kitin dan kitosan serta turunannya mempunyai reaktifitas kimia yang tinggi dan menyebabkan sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) dan dapat berperan sebagai absorben terhadap logam berat (Rinaudo & Domard, 1989). Keuntungan dalam absorben kitosan adalah dapat digunakan untuk penanganan limbah secara berulang-ulang (Muzzarelli, 1997). Berdasarkan uraian di atas maka dapat, ditarik suatu hipotesis bahwa pemberian kitosan sebanyak 150 ppm dapat memberikan pengaruh terhadap kadar kalsium dalam ginjal dan daging puyuh (Coturnix coturnix japonica) fase grower yang terpapar timbal (Pb).
9 1.6 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai Mei 2016. Proses penelitian dilaksanakan di Kandang Percobaan Ternak Unggas, Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran selama 40 hari, analisis dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor (IPB).