PEMERIKSAAN ENZIM ASETIL CHOLIN ESTERASE (AChE)

Petani Indonesia saat ini sudah terbiasa mendengar pestisida. Pestisida di sintetik dunia pertanian sekarang ini sudah sering digunakan. Selain biayanya yang murah dan mudah untuk didapat, cara kerjanyapun relatif cepat dibandingkan dengan menggunakan pestisida alami yang cara kerjanya lambat dan hanya mampu mengendalikan jumlah hama. Pestisida sintetik yang berbahan kimia beresiko mengandung racun yang berbahaya apabila digunakan. Namun sebagian petani lebih memikirkan keuntungan dari pada kesehatan.
Pestisida merupakan subtansi kimia dan bahan lain serta jazad renik dan virus yang digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis hama. Pestisida dibedakan menjadi dua yaitu pestisida sintetik dan pestisida alami. Pestisida sintetik berasal dari bahan kimia sintetik yang dapat membunuh atau mengendalikan hama. Sedangkan pestisida alami adalah pestisida yang berasal dari bahan alami yang mampu mengendalikan hama. Umumnya pestisida alami tidak membunuh tetapi hanya mengusir hama karena kandungan bahan kimia yang tidak disukai oleh hama terebut.
ACHE

            
Penggunaan pestisida sintetik di dunia pertanian saat ini menyebabkan pencemaran pestisida. Hasil-hasil pertanian indonesia seperti padi, sayuran, dan buah-buahan diketahui mengandung senyawa berbahaya yang berasal dari pestisida. Hal ini menyebabkan hasil pertanian indonesia tidak laku diimpor karena telah tercemar oleh pestisida.
Kandungan pestisida sintetik yang sering ditemukan yaitu organofosfat dan organoclorine. Organofosfat merupakansenyawa yang berbahaya apabila dan bersifat toksik apabila tertelan. Organofosfat merupakan senyawa pestisida yang paling toksik dan sering menyebabkan keracunan pada manusia. Apabila tertelan sedikit saja dapat menyebabkan kematian pada manusia.
TINJAUAN PUSTAKA
Pestisida adalah bahan argokimia yang digunakan untuk mengendalikan hama pada tanaman. Pestisida memiliki kelemahan yaitu dapat menyebabkan efek samping terhadap manusia dan hewan ternak yang bukan targetnya (Indraningsih & Yulfian, 2004). Keracunan pada ternak bisa terjadi akibat adanya akumulasi pestisida dalam jangka waktu tertentu sehingga residu dalam tubuh ternak bertambah tinggi yang akhirnya dapat mengakibatkan kematian (Tarumingkeng, 1992).
Pestisida beradarkan golongan kimiawinya dibedakan menjadi organokhlorin (OC), organofosfat (OP) dan karbamat dengan sifat dan toksisitas yang berbeda. Golongan organophosphat dan karbamat bersifat sangat toksik terhadap kesehatan (Indraningsih & Yulfian, 2004). Menurut Sri Yuliastuti (2011), Pestisida yang sering digunakan di Indonesia adalah golongan organoklorin yang merupakan racun kronis dan sangat berbahaya bagi lingkungan karena daya tahannya yang lama dan sukar terurai. Sekali pestisida ini digunakan maka racunnya akan berada di lingkungan dalam waktu yang sangat lama.
Keracunan organophosphat biasanya terjadi melalui inhalasi, kontak kulit dan tidak sengaja tertelan. Keracunan organophosphat dibagi menjadi 3 tingkatan yaitu ringan, sedang clan parah. Karbamat menimbulkan keracunan melalui pemaparan yang sama seperti organophosphat dan menimbulkan gejala klinis yang sama pula. Gejala penyakit yang disebabkan oleh karbamat biasanya tidak separah organophosphat yang sangat toksik. Keracunan pestisida jenis organoclorin tidak banyak terjadi di manusia maupun hewan ternak. Hal ini dimungkinkan karena penggunaan organoclorin saat ini telah dilarang. Namun beberapa diantara kasus keracunan organoklorine secara reguler terakumulasi didalam tubuh. Efek utama organophosphat adalah menghambat aktivitas enzim kholinesterase sehingga menimbulkan gangguan transmisi syaraf (Waldron & Goleman, 1987).
MATERI DAN METODE
Alat
Alat yang digunakan pada acara kali ini yaitu tabung reaksi ukuran 5 ml, mikropipet ukuran 100 μl, spektrofotometer, souit, tourniquet,vacum tube dan yellow type.
Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu serum darah dan reagen cholin esterase.
Cara Kerja
  1. Darah probands diambil dengan spuit sebanyak 3 cc dimasukan dalam tabung reaksi/ vacum tube dan disentrifuge selama 10 menit dengan kecepatan 6000 rpm.
  2. Serum diambil sebanyak 40 μl dan dimasukan ke dalam 4 cc reagen cholin esterase kemudian dipindahkan ke dalam kuvet.
  3. Absorbansi pada spektrofotometer dibaca dengan panjang gelombang 490 nm, tepat 60 detik pertama (A1) dan 60 detik kedua (A2).
  4. Dihitung aktifitas AcHe dan tingkat keracunannya.
HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

KEL
♂/♀
Nama
U
(405nm)
Aktivitas
AcHE
Tingkat
Keracunan (%)
A1
A2
1
Isal
0,313
0,312
274
5,9 %
2
Lita
0,310
0,306
1096
27,9 %
3
Ardiyan
0,09
0,310
274
5,93 %
4
Erna
0,313
0,314
274
6,97 %
Kadar
Cholinesterase
Tingkat
Keracunan
85 – 100%
Tidak keracunan
50 – 85%
Keracunan ringan
25 – 50 %
Keracunan sedang
0 – 25%
Keracunan berat
Aktivitas AcHE
:

 
X 68.500 X 4

Ket:
A1       = Absorbansi
menit ke-1
A2       = Absorbansi
menit ke-2
68500 = faktor
4          =
pengenceran
Tingkat
Keracunannnya
= Aktiv ChE/batas min x 100%
min laki-laki      = 4620
min wanita       
= 3930
Perhitungan:
Aktivitas AcHE
:

 
X 68.500 X 4

: (0,313-0,312) x 68500 x 4
: 0,001 x 68500 x 4
: 274
Tingkat keracunan =5,93 %

Pembahasan

Kevin et al (2011), menyatakan bahwa aktifitas senyawa organophosphat dan karbamat dapat menghambat aktifitas enzim asetilcholinesterase. Jenis insektisida organofosfat dan karbamat sering disebut sebagai insektisida antikolinesterase karena keduanya mempunyai efek yang sama dalam sistem saraf (perifer dan pusat), walaupun masing-masing mempunyai ikatan struktur kimia yang berbeda. Ada tiga tahap interaksi oraganofosfat atau karbamat dengan active site asetilkolinesterase. Tahap interaksi inhibisi adalah sebagai berikut:
  1. Interaksi active site asetilkolinesterase membentuk ikatan kompleks yang tidak stabil 
  2. Hidrolisis dari senyawa kompleks tadi terjadi, dengan melepaskan ikatan Z atau R substitusi yang menghasilkan phosphorylated (organofosfat ester) atau karbamylated (karbamat ester) terinhibisi, sehingga AChE terinhibisi dan menjadi tidak reaktif lagi
  3. Defosforilasi dan dekarbamilasi menghasilkan AChE bebas, sehingga dapat memutuskan asetilkolin (ACh) sebagai transmiter (Soemirat, 2003).
Ada dua macam model inhibisi organofosfat, yaitu fosforilasi irreversibel pada sisi aktif dan interaksi reversibel pada sisi peripheral. Pengikatan organofosfat pada asetilkolinesterase juga dipengaruhi oleh konsentrasi organofosfat. Pada konsentrasi rendah organofosfat menyerang sisi periperal. Ketika sisi periperal telah jenuh, organofosfat akan menyerang sisi aktif serin (Sudarko et al, 2007).
Gejala keracunan organophosphat ringan diawali dengan lemah, sakit kepala, pusing, mual, muntah, keringatan, salivasi, kejang perut dan diare. Gejala keracunan sedang mengikuti gejala ringan dan diikuti dengan ketidak-mampuan bergerak, sangat lemah, tidak mampu bersuara dan menggerakkan otot dan kontraksi pupil. Gejala klinis akan berlanjut menjadi gejala keracunan parah antara lain tidak sadar, sekresi berlebihan dari mulut clan hidung, sulit bernafas dan diikuti dengan kematian (Waldron & Goleman, 1987). Menurut Susy (2008) penanganan keracunan organophospat yaitu jaga jalan nafas agar longgar (tidak ada sumbatan), rebahkan penderita dengan leher ekstensi (lurus) di udara terbuka, amati kesadaran penderita, bila kejang tetap jaga jalan nafas dan jaga agar gigi tidak menggigit lidah, penderita dipindah ke ruangan udara segar, hindari kontak lagi dengan melepas pakaian, bilas mata dengan air selama 15-20 menit, kulit yg terkontaminasi dicuci dengan air mengalir, kosongkan lambung dengan menginduksi muntah, beri karbon aktif dan minum, rujuk ke rumah sakit terdekat.
Gejala awal keracunan pestisida organoclorin terdiri dari sakit kepala, mual, muntah, tidak enak badan, dan pusing. Pada kasus keracunan yang lebih parah biasanya diikuti dengan gejala kekejangan. Karbamat menimbulkan keracunan melalui pemaparan yang sama seperti organophosphat dan menimbulkan gejala klinis yang sama pula. Gejala penyakit yang disebabkan oleh karbamat biasanya tidak separah organophosphat yang sangat toksik (Waldron & Goleman, 1987). Menurut Susy (2008) pengobatan dapat dilakukan dengan cara memberikan injeksi luminal, untuk keracunan DDT sering menggunakan sedatif seperti fenobarbital dan ditambahkan ion kalsium dan glukosa sebagai terapi suportif.
Enzim kolinesterase mempunyai peranan yang penting dalam proses neuro muskuler. AchE merupakan ezim penghidrolisis serin, mengkatalisis pemecahan asetilkolin menjadi asetat dan kolin. Proses ini akan membentuk kompleks enzym subtrat diikuti dengan asilasi gugus hydroksil dari asam amino serin dan deasilasi (Adedeji, 2011). Kolin yang berfungsi untuk menghantarkan impuls syaraf akan berkurang, jika terjadi suatu penumpukan asetilkolin, sehingga timbul berbagai kelainan-kelainan pada berbagai kerja tubuh (Murray, 2003).
Reaksi diatas tidak akan terjadi apabila ada hambatan dari senyawa karbamat ataupun organophosphat. Penghambatan kerja enzim terjadi karena organophosphate melakukan fosforilasi enzim tersebut dalam bentuk komponen yang stabil. Pada saat enzim dihambat, mengakibatkan jumlah asetylkholin meningkat dan berikatan dengan reseptor muskarinik dan nikotinik pada system saraf pusat dan perifer. Hal tersebut menyebabkan timbulnya gejala keracunan yang berpengaruh pada seluruh bagian tubuh (Murray, 2003).
Kadar normal AChE pada manusia dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya jenis kelamin, faktor genetik dan hormonal, fungsi fisiologis jaringan, serta aktifitas. Kadar normal AChE pada laki-laki memiliki rentang 5100 ± 11700 U/L. Sedangkan pada perempuan memiliki rentang 4000 ± 12600 U/L (Murray, 2003).
Hasil praktikum menunjukan bahwa probandus kelompok 1 yang berjenis kelamin laki-laki aktifitas enzim AcHEnya sebesar 274 u/l, kelompok 2 berjenis kelamin perempuan sebesar 1096 u/l, kelompok 3 berjenis kelamin laki-laki sebesar 274 u/l, dan kelompok 4 berjenis kelamin perempuan sebesar 274 u/l. Kelompok 1, 3, dan 4 aktifitas enzimnya dalam kisaran kurang normal sehingga dapat dikatakan probandus kelompok 1, 3, dan 4 mengalami tingkat keracunan berat pestisida, karena semua hasil pengukurannya yaitu 274 U/L. Sedangkan kelompok 2 mengalami tingkat keracunan yang sedang, dengan hasil pengukurannya yaitu 1096 U/L. Sesuai dengan pustaka menurut Muray (2003) yang menyebutkan bahwa kadar normal AChE pada laki-laki memiliki rentang 5100 ± 11700 U/L. Sedangkan pada perempuan memiliki rentang 4000 ± 12600 U/L.
DAFTAR REFERENSI
Adedeji. O. B. 2011. Response of Acetylcholinesterase Activity in the Brain of Clarias Gariepinus to Sublethal Concentration of Diazinon. ISSN 0126-2807 Vol. 6, No. 2.
Indraningsih & Yulvian S. 2004. Residu Pestisida pada Produk Ternak: Masalah dan Alternatif Penanggulangannya. Wartazoa Vol . 14 No. 1 Th. 2004.
Murray, K.Robert. 2003. Biokimia Harper. Edisi 25. Jakarta : EGC.
Purnamawati, Susy. 2008. Pendekatan Ergonomi Total untuk Mengantisipasi Risiko Keracunan Pestisida pada Petani-Petani Bali. Jurnal Bumi Lestari, Vol. 8 No. 2, Agustus 2008. hal. 154-161.
Soemirat, J. 2003. Toksikologi Lingkungan. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Sudarko et al. 2007. Modifikasi Asetilkolinesterase dengan Mutasi Kombinasi Secara In Silico untuk Biosensor Organofosfat. Jurnal Kimia Indonesia Vol. 2 (1), 2007, h. 25-30.
Tarumingkeng, R. 1992. Insektisida: Sifat, Mekanisme Kerja dan Dampak Penggunaannya. Ukrida, Jakarta.
Temeyer, Kevin B. 2011. Genetic factors potentially reducing fitness cost of organophosphate-insensitive acetylcholinesterase(s) in Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae)*. ISSN 1178-9905 Zoosymposia 6: 260–266.
Waldron, A.C . and D.L . Goleman. 1987. Pesticide user’s guide. The Ohio State University . Bulletin 745: 1-12 .
Yuliastuti, Sri. 2011. Teknik Analisis Pestisida Organoklorin pada Tanaman Kubis dengan Menggunakan Kromatografi Gas. Buletin Teknik Pertanian Vol. 16, No. 2, 2011: 74-76.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !