Pencemaran lingkungan perairan merupakan permasalahan yang perlu mendapat perhatian segera. Peningkatan aktivitas domestik, pertanian, dan industri bertanggung jawab atas fenomena ini. Logam berat dianggap sebagai polutan lingkungan karena sifat toksiknya dan kecenderungan terakumulasi melalui proses biologis. Logam berat mempunyai sifat yang cenderung untuk mengendap, mampu untuk berasimilasi menjadi partikel sedimen, dan mampu untuk tetap tersuspensi dalam larutan air. Logam dapat diserap oleh ikan melalui insang dan kulitnya, dan/atau tertelan melalui makanannya, sehingga mengakibatkan akumulasi dan potensi toksisitas. Intensitas bioakumulasi dan toksisitasnya dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan seperti suhu, kadar oksigen, pH, dan kesadahan air. Timbal (Pb) tergolong logam berat berbahaya yang memiliki kecenderungan penyerapan dan akumulasi yang tinggi. Pb merupakan konstituen yang melekat pada lingkungan dan biasanya terdapat dalam jumlah kecil di dalam tanah, flora, dan sistem perairan. Pb telah terdeteksi di lingkungan perairan, dan konsentrasinya diamati meningkat akibat aktivitas manusia seperti memproduksi baterai, pengecatan, dan pembuatan semen. Hasil investigasi yang dilakukan beberapa peneliti di berbagai danau dan sungai telah mengungkapkan adanya peningkatan konsentrasi timbal (Pb) dalam air, sedimen, dan organisme akuatik, termasuk ikan.
Meningkatnya jumlah limbah yang mengandung Pb di lingkungan perairan menyebabkan meningkatnya pencemaran Pb. Zat ini memiliki kecenderungan untuk membentuk beragam ikatan kimia dengan gugus oksigen dan sulfur yang terdapat dalam molekul protein. Peningkatan kemampuan unsur-unsur ini untuk membentuk kompleks yang stabil meningkatkan bioavailabilitas timbal dalam protein. Hipokalsemia mungkin disebabkan oleh adanya timbal dalam biota, seperti ikan. Tingginya afinitas Pb terhadap Ca2+ ATPase, substitusi Na+/Ca2+, dan Na+/K+ ATPase mengakibatkan terhambatnya mekanisme transpor lateral ionosit pada epitel insang. Efek ini dapat mengganggu gradien elektrokimia dan regulasi ion. Karena bioakumulasi, paparan Pb dapat mematikan bagi organisme akuatik, bahkan pada konsentrasi renda. Pb dapat mengganggu keseimbangan antioksidan, menyebabkan gangguan stres oksidatif, dan mengubah perilaku. Eksperimen in vivo mengenai efek paparan Pb pada ikan telah menguji peningkatan respons antioksidan dengan menginduksi stres oksigen reaktif (ROS), efek toksik pada struktur dan fungsi membran karena afinitas tinggi Pb terhadap sel darah merah, dan perubahan pada sistem kekebalan ikan. Gambusia affinis, umumnya dikenal sebagai ikan nyamuk, merupakan salah satu spesies ikan pilihan yang digunakan sebagai alat biomonitoring di perairan yang terkontaminasi.
Beberapa penelitian sebelumnya telah menyelidiki tingkat stres pada ikan dan biota perairan yang terpapar logam berat. Kadar kortisol plasma meningkat pada ikan Oreochromis mossambicus berumur dua bulan yang terpapar Cu tetapi tidak pada ikan yang terpapar kombinasi Cu dan Cd. O. mossambicus dewasa yang terpapar Cd selama 2, 4, atau 14 hari menunjukkan peningkatan substansial kadar kortisol plasma. Selama fase paparan, kadar kortisol yang dihasilkan Oreochromis sp dewasa yang dipapar dengan Pb atau As lebih sedikit dibandingkan kelompok kontrol. Ikan rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) yang terpapar Cu tidak menunjukkan respons stres terhadap kortisol, sedangkan paparan Cr menyebabkan efek buruk pada indikator stres kortisol. Sedangkan ikan zebra (Danio rerio) mengalami stres terhadap kortisol sebagai respons terhadap perubahan suhu yang tiba-tiba. Sementara itu, penelitian tentang efek paparan Pb menunjukkan bahwa Pb mengganggu fungsi endokrin dengan mengubah pola sintesis dan metabolisme kortisol dan hormon pertumbuhan (GH) pada Orechromis sp dan Cyrpinus carpio dewasa. Penelitian lain menemukan bahwa insang salmon Atlantik (Salmo salar) tidak terpengaruh oleh paparan Cd melalui makanan ikan. Sangat sedikit penelitian yang dilakukan mengenai dampak Pb pada tahap awal perkembangan ikan, khususnya yang berkaitan dengan telur dan larva ikan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kadar kortisol pada berbagai organ larva ikan Gambusia affinis. Hal ini dilakukan untuk mengevaluasi tingkat stres yang dialami larva setelah terpapar Pb. Selanjutnya dilakukan pemeriksaan histologis dan struktur halus pada organ penting tersebut.
Spesimen dewasa G. affinis berukuran panjang 5-6‰cm diperoleh dari fasilitas pembiakan ikan komersial. Sebanyak 8 ekor ikan dengan perbandingan 1‰:‰1 dari 4 pasang induk ditempatkan dalam akuarium berukuran 8 liter. Setelah fase adaptasi, induk mengalami proses pemijahan yang berlangsung selama 7‰hari. Sepanjang proses pemijahan, penilaian dilakukan terhadap perkembangan pertumbuhan perut induk. Telur siap menetas dan larva Gambusia diambil dan diberi paparan PbCl2 0,1‰mg/L, PbCl2 1‰mg/L, dan kontrol (tanpa PbCl2) selama 24‰jam, dengan tiga ulangan. Di akhir percobaan dilakukan analisis histopatologi dengan metode pewarnaan hematoxylin Ehrlich-eosin dan observasi scanning electron microscopic (SEM). Kadar Pb dalam insang ditentukan dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom. Konsentrasi kortisol dalam sampel organ ikan ditentukan melalui penggunaan Kit ELISA kortisol.
Temuan penyelidikan ini menunjukkan terjadinya bioakumulasi Pb yang penting di dalam insang ikan Gambusia yang secara khusus diberi PbCl2 0,1 dan 1‰mg/L. Struktur histologis telur dan larva yang diberi PbCl2 menunjukkan penurunan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Penelitian ini mengamati peningkatan kadar kortisol yang signifikan di antara spesimen ikan yang terkena paparan PbCl2. Temuan penyelidikan ini menunjukkan bahwa terjadinya Pb terkait dengan peningkatan konsentrasi kortisol di berbagai organ larva G. affinis. Selain itu, penelitian ini menunjukkan bahwa paparan Pb mempunyai dampak penting terhadap perubahan histologis pada telur dan larva ikan Gambusia, yang berarti mereka mengalami stres akibat paparan Pb.
Ditulis dalam Bahasa Indonesia oleh: Agoes Soegianto
Jurnal: Scientifica Volume 2023 | Article ID 6649258 | https://doi.org/10.1155/2023/6649258 atau https://www.hindawi.com/journals/scientifica/2023/6649258/
