Benzalkonium klorida adalah bahan kimia yang termasuk dalam kelompok senyawa amonium kuaterner, yang meliputi surfaktan kationik yang biasa digunakan sebagai desinfektan. Benzalkonium klorida adalah produk dari reaksi substitusi nukleofilik alkildimetilamina dan benzil klorida. Benzalkonium klorida dapat digunakan sebagai antiseptik dan desinfektan. QAC adalah bentuk kationik yang biasa digunakan dalam desinfektan. Benzalkonium klorida juga dapat digunakan sebagai pengawet karena mengandung antibakteri sintetik dengan aktivitas antibakteri spektrum luas. Oleh karena itu, benzalkonium klorida memiliki muatan kationik dan menginduksi efek antibakteri dengan menarik membran bakteri bermuatan negatif. Sebagai disinfektan, benzalkonium klorida dapat membunuh mikroorganisme seperti virus, jamur, dan bakteri pada jaringan hidup serta menghambat pertumbuhannya, mencegah kontaminasi mikroba atau kontaminasi yang dapat membunuh dan mengurangi jumlah mikroba. Benzalkonium klorida terdiri dari campuran alkilbenzildimetilamonium klorida, gugus alkil dalam jumlah genap dengan panjang rantai alkil yang berbeda. Terutama gugus alkil dengan panjang rantai C12, C14, C16.
Benzalkonium klorida telah ditemukan dalam tanah, sampel air limbah, air tanah dan air reklamasi dengan berbagai konsentrasi (µg/L atau µg/g) seperti yang terdapat di negara Eropa, telah terdeteksi benzalkonium klorida pada konsentrasi hingga 6,03mg/L yang berada pada air limbah rumah sakit (Kummerer et al., 1997). Di negara Cina tepatnya dalam sedimen sungai terdapat 1.1 mg/kg serta 0,005“28,5 mg/kg di berbagai tanah dekat peternakan sapi dan habitat burung yang bermigrasi di Korea. Pada negara Austria sendiri terdapat 9.0 mg/kg dalam lumpur limbah (berat kering). Beberapa studi ekotoksikologi telah menetapkan bahwa benzalkonium klorida sangat beracun bagi banyak organisme akuatik misalnya, konsentrasi kronis tanpa efek yang dapat diamati adalah 0,07 mg/L untuk Daphnida dan 0,11 mg/L untuk ikan, dan EC10 kronis adalah 0,092 mg/L untuk alga. Pada tahun 2016 benzalkonium klorida terdeteksi di perairan tawar yang berdekatan dengan kompleks manufaktur farmasi di Korea hingga konsentrasi 57 µg/L, konsentrasi tersebut melebihi perkiraan konsentrasi tanpa efek sehingga diturunkan pada toksisitas kronis (0,0014 µg/L). Data ini menyatakan bahwa sebelum terjadinya pandemi Covid-19, residu benzalkonium klorida banyak terdeteksi pada air-air limbah rumah sakit dan limbah domestik.
Kandungan benzalkonium klorida tidak mudah hancur di badan air umum karena teknologi yang digunakan untuk pembuangan limbah saat ini belum dikembangkan untuk mekanisme dekomposisi surfaktan kationik. Sulit untuk mengukur konsentrasi benzalkonium klorida dalam air dengan andal. Meskipun benzalkonium klorida beracun, toksisitas surfaktan kationik benzalkonium klorida belum menjadi subjek penelitian besar di Indonesia dan menimbulkan kekhawatiran di antara beberapa ilmuwan. Ini juga merupakan salah satu upaya untuk melindungi lingkungan dan makhluk hidup. Selama pandemi COVID-19, banyak kegiatan masyarakat yang menggunakan disinfektan dan produk disinfektan sebagai protokol kesehatan. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) telah merilis daftar disinfektan dan antiseptik yang dapat diedarkan secara bebas di pasaran. Dari 18 produk yang diajukan, 7 mengandung bahan aktif benzalkonium klorida. Data menunjukkan bahwa gaya hidup baru meningkatkan kadar benzalkonium klorida diperairan umum.
Disinfektan berbasis klorin seperti benzalkonium klorida yang merupakan disinfektan yang banyak digunakan di banyak sektor terutama khususnya dalam pengolahan limbah dan manajemen budidaya. Benzalkonium klorida secara komersial (natrium atau kalsium hipoklorit) mengandung berbagai senyawa aktif seperti klorin bebas seperti ion hipoklorit (ClO-), asam hipoklorit (HClO), dan klorin (Cl2). Penggunaan disinfektan dengan takaran yang tidak sesuai akan menyebabkan pembentukan senyawa Trihalomethane (THMs) yang beracun dan bersifat karsinogenik (Subpiramaniyam, 2021). Konsentrasi benzalkonium klorida tertentu dari suatu pereaksi menjadi separuh nilainya pada waktu yang dibutuhkan konsentrasi klorin aktif 10% b/b adalah 800 hari pada 15°C, 220 hari pada 25°C, 3,5 hari pada 60°C, dan kurang dari 2 jam pada 100°C. Namun, benzalkonium klorida dengan konsentrasi klorin aktif 5% b/b adalah 5000 hari pada 15°C, 790 hari pada 25°C, 13,5 hari pada 60°C, dan 6 jam pada 100°C. Penguraian benzalkonium klorida di udara dipercepat oleh paparan langsung ke cahaya. Benzalkonium klorida dapat direkomendasikan sebagai bakterisida dan fungisida pada pembenihan udang. Dosis yang disarankan yaitu 1-1,25 ppm untuk vibriosis, 0,1 ppm selama 16 jam untuk protozoea dan mysis, 0,2 ppm selama 24 jam untuk tahap awal post larva (PL), dan 0,94 ppm selama 24 jam untuk PL18.
Biosida adalah cairan yang mengandung satu atau lebih bahan aktif yang dapat mengontrol atau membatasi pergerakan organisme yang menyebabkan kerusakan biologis atau kimiawi, menjadikannya tidak berbahaya. Benzalkonium klorida adalah biosida dan dapat membunuh mikroorganisme patogen. LC50 dan EC50 menunjukkan bahwa toksisitas klorin mempengaruhi organisme non-target. NOEC untuk biosida terklorinasi bervariasi berdasarkan tahap kehidupan dan spesies hewan, jenis hewan yang diuji, jenis biosida, waktu pemaparan, dan sifat air (air asin atau air tawar). Efek ini dapat mempengaruhi kematian, pertumbuhan dan reproduksi biota air. Studi tersebut menemukan disinfektan klorin lain yang disemprotkan dengan dosis yang direkomendasikan WHO. H. Konsentrasi 0,1 µm berpotensi mematikan bagi ikan dan organisme non-target baik di ekosistem air tawar maupun laut. Efek nyata pada biota perairan yang terpapar benzalkonium klorida meliputi perubahan perilaku, perubahan morfologi, perubahan histopatologi insang dan hati ikan, sitotoksisitas dan genotoksisitas, perubahan aktivitas enzimatik, kegagalan benzalkonium klorida dan pengulangan reklamasi air yang terkontaminasi pada organisme yang terpapar ruconium. Upaya untuk mengurangi biomassa mikroorganisme.
Penulis: Luthfiana Aprilianita Sari
Jurnal: Arianto SR, Syah FA, Sari LA, Nafisyah AL, Arsad S, and Musa N (2023) Analyze the toxicities of benzalkonium chloride as a COVID-19 disinfectant in physiological goldfish (Carassius auratus), Veterinary World, 16(7): 1400“1407.
