Uji Toksisitas LD50Abstract

Hydrogen peroxide H2 O2 is a compound that contained in humans body and must be degradated because of toxic characteristik of this compound. This study aims to determine the weight and behaviour of mencit (Mus musculus) that H2 O2 compound injected into mencits body. The research held on 26 April - 7Mei 2011 in green house central laboratory and Science UNS Surakarta. Mencit weight average of from 23 to. 28 gram per head, intesting with injekted H2 O2 compound into mencits body. Stages of testing include: the preliminary test and he definitive test to determine dose sub acute toxicity of H2O2 compound. Preliminary test results showed that H2 O2 compound has the lower threshold 0,08 mg/kg bb and the threshold above 0,2 mg/kg bb. Sub acute toxicity test results showed that administration of H2 O2 compound with dose 0,3 mg/kg bb causing mortality directly of 3 mencit, so dose that use in this research is 0,1 mg/kg bb. H2 O2 compound not in directly affect weight lost, but the weight lost happen stage by stage. Other than that result, H2 O2 compound affect quiet significantly behaviour of mencit.

Keywords: H2 O2 compound, mencit (Mus musculus), weight, behavior

A. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang Masalah Hidrogen Peroksida dengan rumus kimia H2 O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H ) 2 dan gas oksigen (O2 ). H2 O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut dengan baik dalam air. Dalam kondisi normal (kondisi ambient), hidrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun.

1

Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika (pembuatan PCB) (Forum Sains Indonesia, 2007).

Untuk mengetahui keamanan Hidrogen Peroksida (H2 O2) jika digunakan sebagai pelengkap dalam makanan dan minuman, maka diperlukan uji toksisitas. Uji toksisitas dibedakan menjadi uji toksisitas akut, subkronik, dan kronik. Uji toksisitas akut dimaksudkan untuk mendapatkan informasi tentang gejala keracunan, penyebab kematian, urutan proses kematian dan rentang dosis yang mematikan hewan uji (Lethal dose atau disingkat LD50) suatu bahan (Ngatidjan, 1997). Parameter toksisitas akut yang digunakan untuk melihat keamanan Hidrogen Peroksida (H2 O2) dalam dalam makanan dan minuman adalah nilai LD50.

b. Tujuan Penelitian 1) Dapat menentukan nilai toksisitas oral LD50 Hidrogen Peroksida (H2O2) pada mencit (Mus musculus)? 2) Dapat menentukan nilai toksisitas intraperinoal LD50 Hidrogen Peroksida (H2O2) pada mencit? 3) Dapat menentukan nilai toksisitas intramuskular LD50 Hidrogen Peroksida (H2O2 ) pada mencit? 4) Dapat menentukan nilai toksisitas intravena LD50 Hidrogen Peroksida (H2O2) pada mencit?

c. Rumusan Masalah 1) Berapakah nilai toksisitas intramuskular LD50 senyawa H2 O2 pada mencit (Mus musculus)? 2) Berapakah nilai toksisitas intravena LD50 senyawa H2O2 pada musculus)? 3) Berapakah nilai toksisitas intraperinoal LD50 senyawa H2 O2 pada mencit (Mus musculus)? 4) Berapakah nilai toksisitas oral LD50 senyawa H2 O2 pada mencit (Mus musculus)? 2 mencit (Mus

d. Hipotesis

Senyawa H2O2 memiliki daya ketoksikan akut Sangat Toksik menggunakan criteria Loomis (1978).

B. DASAR TEORI

Setiap zat kimia pada dasarnya bersifat racun, tetapi setiap keracunan ditentukan oleh banyak faktor terutama dosis. Setiap zat kimia yang akan digunakan harus diuji toksisitas dan keamanannya. Setiap zat kimia, bila diberikan dengan dosis yang cukup besar akan menimbulkan gejala-gejala toksik. Untuk mengetahui sifat toksisitas ini pertama-tama harus ditentukan pada hewan coba melalui uji toksisitas (DepartemenFarmakologi dan Terapeutik, 2007).

Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup. Toksisitas merupakan bagian dari toksikologi, dimana toksisitas dari suatu senyawa secara umum dapat diartikan potensi suatu senyawa kimia untuk dapat menyebabkan cedera ketika senyawa tersebut mengenai atau masuk ke dalam tubuh organisme. Suatu senyawa kimia disebut bersifat racun kronis jika senyawa tersebut dapat menimbulkan efek racun dalam jangka waktu panjang (karena kontak yang berulang-ulang walaupun dalam jumlah yang sedikit). Batas toksisitas dapat diukur dalam ukuran LD50 atau LC50 (Mansyur, 2002; Ambara, 2007).

Toksisitas sebagai suatu ukuran yang menyatakan apakah bahan tertentu toksik atau tidak. Toksisitas berkaitan dengan efeknya terhadap makhluk hidup (manusia, bakteri, hewan) atau juga terhadap subkultur seperti sel (cytotoxicity) dan organ (organotoxicity). Senyawa yang bersifat racun bekerja dengan cara yang bervariasi 3

pada setiap individu. Banyak senyawa yang bersifat racun terhadap keseluruhan sistem (seperti arsen), adapula sebagian yang hanya bekerja pada tempat yang spesifik (Ambara, 2007).

Toksisitas suatu bahan kimia ditentukan dengan nilai LD . LD50 (Lethal Dose 50) 50 adalah dosis suatu bahan uji yang menimbulkan kematian 50% hewan uji. LD50 biasa dipakai untuk hewan darat misalnya tikus, mencit atau kelinci, dengan memasukkan bahan uji ke dalam makanan atau minuman . Pada uji LD50, bahan uji masuk mulut (oral) melalui perantaraan media padat (makanan) dan cair (minuman) (Setyono, 2009).

Dosis letal median (LD50) toksikan didefinisikan sebagai dosis tunggal suatu zat yang secara statistik diharapkan akan membunuh 50% hewan uji. Pengujian ini juga dapat menunjukkan organ sasaran yang mungkin dirusak dan efek toksik spesifiknya, serta memberikan petunjuk tentang dosis yang sebaiknya digunakan dalam waktu yang lebih lama. Akan tetapi dalam beberapa hal khususnya bila toksisitas akut rendah, kadang kita tidak perlu menentukan LD50 secara tepat. Suatu angka perkiraan sudah dapat memberikan informasi dosis yang harus dihindari dalam pemberian toks ikan (Lu, 2006).

4

Klasifikasi Kingdom Filum Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Animalia : Chordata : Mammalia : Rodentia : Muridae : Mus : M. musculus

Mencit (Mus musculus) adalah anggota Muridae (tikus-tikusan) yang berukuran kecil. Mencit mudah dijumpai di rumah-rumah dan dikenal sebagai hewan pengganggu karena kebiasaannya menggigiti mebel dan barang-barang kecil lainnya, serta bersarang di sudut-sudut lemari. Hewan ini diduga sebagai mamalia terbanyak kedua di dunia, setelah manusia. Mencit sangat mudah menyesuaikan diri dengan perubahan yang dibuat manusia, bahkan jumlahnya yang hidup liar di hutan barangkali lebih sedikit daripada yang tinggal di perkotaan. Mencit percobaan (laboratorium) dikembangkan dari mencit, melalui proses seleksi. Sekarang mencit juga

dikembangkan sebagai hewan peliharaan (Sparrow, 2010).

Mencit (Mus musculus) baik yang Mencit liar atau Mencit rumah adalah hewan semarga dengan mencit laboratorium. Semua galur mencit laboratorium yang ada pada 5

waktu ini merupakan turunan dari mencit liar sesudah melalui peternakan selektif . Bulu mencit liar berwarna keabu-abuan dan warna perut sedikit lebih pucat, mata hitam dan kulit berpigmen (Sparrow, 2010).

Sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi khususnya dalam bidang biomedis, kebutuhan hewan percobaan terutama mencit semakin meningkat kualitas maupun kuantitasnya. Mencit adalah hewan pengerat yang banyak terdapat disawah dan merupakan hama bagi petani. Ciri khas dari mencit, yaitu kulit, rambut tidak berpigmen sehingga warnanya putih, mencit lebih tahan terhadap penyakit dan lebih jinak (Sparrow, 2010).

Mencit banyak digunakan untuk tujuan penelitian meliputi penelitian biologis maupun biomedis. Mencit mempunyai banyak strain baik inbred maupun outbred (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988). Strain inbred merupakan strain yang diperoleh melalui perkawinan dari induk yang sama. Strain inbred antara lain adalah strain Balb/c dan C(3)H. Sedangkan strain outbred merupakan strain yang diperoleh dari hasil perkawinan di luar hubungan keluarga (perkawinan dari induk yang berbeda). Strain outbred antara lain adalah Parks dan Swiss (Gupta et al., 2003). Keuntungan menggunakan mencit adalah mudah dalam pemberian pakan, pemeliharaan, pengawinan, dan penanganannya (Rugh, 1967)

Hidrogen peroksida dikenal sebagai dihidrogen dioksida, hidrogen dioksida, oksidol dan peroksida, dengan rumus kimia H2 O2, pH 4.5, cairan bening, tidak berwarna dan tidak berbau, dan lebih kental dari air. Memiliki sifat oksidator yang sangat kuat. Senyawa ini juga bersifat sebagai asam lemah dan larut dalam air dalam segala perbandingan (Othmer, 1995).

6

Hidrogen peroksida relatif tidak stabil dan mengalami dekomposisi secara perlahan dan melepaskan oksigen. Hidrogen peroksida dapat larut dalam air dan menyebabkan suasana asam, dan pH dipengaruhi oleh konsentrasinya, untuk pH 1 % larutan adalah 5.0-6.0 (Walsh, 2000). Hidrogen peroksida dapat terurai menjadi air dan oksigen secara spontan dengan reaksi sebagai berikut :

2 H2O2

2 H2O + O2 + Energi

Sebagai oksidan, hidrogen peroksida dihubungkan dengan pengaruhnya terhadap resiko karsinogenesis, mutagenesis dan toksisitas. Pengaruh hidrogen peroksida banyak dikaitkan dengan dihasilkannya radikal oksigen yang reaktif, yaitu radikal hidroksil (OH) (Laura, 2005).

Hidrogen peroksida biasanya digunakan sebagai bahan pemutih gigi dan desinfektan. Pada konsentrasi tinggi bahan pemutih gigi dapat bersifat bakteriostatik dan pada konsentrasi sangat tinggi dapat bersifat mutagenik dan memungkinkan untuk menyebabkan kerusakan pada ikatan DNA. Bagaimanapun, tubuh memiliki mekanisme untuk perbaikan secara langsung terhadap kerusakan, sedangkan kemampuan hidrogen peroksida untuk menimbulkan efek karsinogenik lebih disebabkan karena derivat peroksida dan mekanisme lain untuk meregulasi hidrogen peroksida.

7

C. METODE

1. Tempat dan Waktu

Kerja praktikum ini dilakukan di Laboratorium Biologi Green House Universitas Sebelas Maret Surakarta yang dilaksanakan selama 7 hari pada bulan Mei 2011.

2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah spuit, neraca Oxhaust, jarum suntik, sarung tangan, masker, dan kandang untuk mencit. Bahan yang digunakan adalah hewan uji, yaitu 5 hewan mencit (Mus musculus) jantan dan hidrogen peroksida H2 O2 secukupnya.

3. Cara Kerja

a) Seperangkat kandang mencit beserta pakan dan minumnya disiapkan. b) Mencit berumur 2 bulan jenis kelamin jantan disiapkan sebanyak 5 ekor. c) Berat badan mencit sebelum perlakuan ditimbang terlebih dahulu. d) Senyawa toksik H2 O2 sebanyak 0,1 ml diambil menggunakan jarum suntik. e) Senyawa toksik kemudian disuntikkan ke tubuh mencit melalui : oral (mulut),intraperitonial (paha), intramuscular (perut), intravena (ekor), dan kontrol (tanpa perlakuan). 1 ekor mencit untuk 1 perlakuan. f) Perubahan tingkah laku dan morfologi mencit diamati setelah penyuntikan. g) Penyuntikan, penimbangan berat badan mencit, dan pengamatan tingkah laku dan morfologi mencit dilakukan tiap 24 jam sekali selama 7 hari. h) Dicatat perubahan tingkah laku dan morfologi yang terjadi serta berat badan mencit mulai dari sebelum perlakuan sampai akhir perlakuan.

8

4. Analisis Data

Menggunakan Rumus:

% kematian

D. Hasil dan Pembahasan

a. Hasil

1) Tingkah laku sebelum disuntik: mencit lincah

TABEL 1. Pengamatan tingkah laku mencit setelah mencit dengan 4 cara injeksi H2O2 Hari ke1 Menggarukgaruk mulut Kaki yang disuntik terpincangpincang Masih lincah, Menggarukgaruk mulut Pendiam, berputarputar untuk melihat ekornya, ekor bagian depan (pangkal) putih, dan bagian belakang sangat merah 2 Menggarukgaruk mulut Menggarukgaruk kaki, kaki kiri belakang terpincangpincang 3 Menggarukgaruk mulut, tidak aktif (lebih tenang) Menggarukgaruk kaki, kedua kaki belakang terpincang9 Menggarukgaruk perut, agresif, dan badan gemetar Menggaruk-garuk ekor, agresif, dan ekor bagian depan (pangkal) putih Menggarukgaruk perut Tubuhgemetar, dan ekor bagian depan (pangkal) putih. O IP IM IV

pincang 4 Menggarukgaruk mulut, tidak aktif (lebih tenang) 5 Menggarukgaruk mulut, berputar-putar Menggarukgaruk kaki, Kaki terpincangpincang Menggarukgaruk kaki, Kaki terpincangpincang 6 Menggarukgaruk mulut, makan Menggarukgaruk kaki, Kaki terpincangpincang 7 Menggarukgaruk mulut, gelisah, berputar-putar 8 Menggarukgaruk mulut, tubuh gemetar dan tidak aktif (lebih tenang) Menggarukgaruk kaki, Kaki terpincangpincang Menggarukgaruk kaki, terpincangpincang, susah bergerak. Aktif bergerak Menggarukgaruk perut Sangat agresif (galak), tidak mau dipengang, ekor membengkak, dan ekor rusak. Sangat agresif (galak), tidak mau dipengang, ekor membengkak, dan ekor rusak.. Menggarukgaruk perut Menggaruk-garuk ekor, dan ekor banyak luka. Menggarukgaruk perut Menggaruk-garuk ekor, dan ekor banyak luka (rusak). MenggarukMenggaruk-garuk

garuk perut, aktif ekor, berputar-putar bergerak untuk melihat ekornya

TABEL 2. Pengamatan berat badan mencit dengan 4 cara injeksi H2O2

Hari ke1 2 3 4 5 6 7

O

IP

IM

IV

25 gram 33 gram 33 gram 29 gram 29 gram 29 gram

40 gram 21 gram 21 gram 19 gram 19 gram 19 gram

30 gram 36 gram 27 gram 29 gram 20 gram 17 gram 10

60 gram 31 gram 31 gram 22 gram 25 gram 24 gram

Grafik 1: Perbandingan berat badan mencit dengan 4 cara injeksi H2O2

B E R A T

6----

5---IP

4----

B A D A N

3----

IM IV

2----

1----

(X10mg) 0 1 2 3 HARI 4 5 6 7 8

b. Pembahasan

Berdasarkan uji pendahuluan menunjukan bahwa H2O2 sanggat toksik pada mencit (Mus musculus) dengan dosis 0,3 mg/kg bb. Hal ini ditunjukan dengan kematian hewan uji dalam hitungan menit setelah injeksi baik oral, intravena, intra muskular, dan intraperitoneal. Waktu paling cepat kematian adalah injekasi secar intravena dalam hitungan beberapa detik/ seketika setelah injeksi. Sehingga deperoleh dosis untuk uji sesungguhnya dengan kadar tunggal 0,1 mg/kg bb.

Hal ini dimungkinkan bahwa konsentrasi pada uji pendahuluan yang digunakan terlalu tinggi. Sehingga percobaan dihentikan sementara selama 1 hari untuk menstabilkan kondisi mencit yang belum disuntik jika mungkin ada faktor lain (kondisi tubuh, lingkungan) yang mempengaruhi kematian mencit. Setelah 24 jam ternyata mencit yang belum disuntik masih hidup, artinya kematian mencit terjadi karena dosis senyawa kimia H2 O2 yang diberikan terlalu tinggi sehingga pada percobaan selanjutnya konsentrasi H2O2 11

diturunkan dari semula H2 O2 pekat 0,3 ml menjadi H2O2 3% 0,1 ml. Dengan konsentrasi tersebut mencit tidak mengalami kematian mendadak seperti sebelumnya, sehingga pengamatan terhadap perubahan tingkah laku dan morfologi mencit dapat diamati selama 7 hari.

Penggunaan dosis tunggal 0,1 mg/kg bb dengan tiga cara injeksi bahan toksik (H2 O2) yang berbeda dan satu sebagi kontrol. Sehingga pada penelitian ini ada empat perlakuan dengan satu kali ulangan, yaitu injeksi oral, intraperinoal, intramuskular, dan intravena masing-masing dengan dosis yang sama, yaitu 0,1 mg/ kg bb. Selain kelompok perlakuan terdapat pula kelompok kontrol yang hanya diberikan pelarut aquades dengan volume pemberian yang sama seperti pada kelompok perlakuan.

Hewan uji yang digunakan merupakan mencit jantan (Mus musculus) berumur 2 bulan dengan lisaran berat hewan terberat tidak lebih dari 1,5 hewan teringan. Alasan penggunaan mencit jantan, karena secara fisiologis kadar hormon yang stabil dan tidak terlibat dalam siklus estrus. Sebelum dilakukan perlakuan semua hewan uji telah melewati proses aklimatisasi selama 1 minggu, dan 18 jam sebelum perlakuan hewan uji (Angelina et al., 2008).

Pemberian dosis tunggal H2 O2 secara oral, intraperinoal, intravena, dan intramuskular sebesar 0,1 mg/kg bb menunjukan pengaruh yang signifikan terhadap perilaku hewan uji mencit jantan dibandingkan terhadap kontrol selama waktu pengamatan secara intensif setiap 24 jam selama 7 hari setelah pemberian sedian uji (H2 O2) per hari. Profil perilaku diamati dari keagresifan, tingkah laku, reflek, makan, urinasi dan defekasi. Pada perlakuan (lihat garafik 1) injeksi intra vena menunjukan efek toksisitas perilaku tertinggi. Ditunjukan oleh penurunan berat badan yang signifikan diakhir perlakuan disusul oleh perlakuan intramuskular, intraperitoneal dan oral.

Pemberian dosis tunggal baik secara oral, intraperinoal, intravena, dan intramuskular tidak ditemukan adanya kematian sampai 7 hari setelah injeksi H2 O2 pada hewan uji, sehingga nilai LD50 dari dosis tunggal H2O2 tidak dapat dihitung, karena untuk dapat menghitung LD50 harus ada hewan uji yang mati sehingga hanya dapat dinyatakan nilai LD50 semu H2 O2 lebih besar dari .0,1 12

mg/kg bb pada mencit jantan maupun mencit betina. Gambaran pada tabe1 2 dan grafik 1 menunjukan penurunan bobot badan dan perilaku mencit jantan kelompok perlakauan dengan kontrol berbeda secara signifikan dari hari ke hari selama 7 hari pengamatan.

Dari hasil pengamatan diketahui bahwa perubahan tingkah laku dan morfologi mencit telah tampak pada hari ke-1 setelah penyuntikan namun tidak berlanjut mengalami kematian. Perubahan yang terlihat jelas adalah penyuntikan pada intravena (ekor) yang menunjukkan perubahan tingkah laku mencit yang semula agresif menjadi pendiam, dan perubahan morfologi ekor mencit yang semula berwarna merah muda menjadi berwarna putih. Sedangkan perlakuan terhadap oral, intraperitonial, dan intramuscular hanya menimbulkan

perubahan tingkah laku antara lain menggaruk-garuk bagian yang disuntik, lebih agresif, dan jalan dengan kaki pincang. Penurunan berat badan yang signifikan juga terjadi pada mencit dengan penyuntikan pada intravena yang semula 60 gram menjadi 24 gram.

Dengan demikian dapat dinyatakan dosis tunggal H2 O2 secara oral, intraperinoal, intramuskular, dan intravena sampai pada dosis 0,1 mg/kg bb berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan bobot badan serta perilaku nmencit jantan selama 7 hari pengamatan setelah injeksi bahan uji H2 O2 . Terjadinya penurunan bobot badan dalam sehari yang mencapai 10% dengan menunjukan pengaruh nyata terhadap perilaku hewan uji merupakan akibat dari toksisitas H2 O2. Berdasrkan hasil, menunjukan bahwa terjadi perubahan perilaku dan kemampuan hidup pada mencit (Mus musculus) setelah perlakuan dengan hidrogen peroksida (H2 O2) baik secara oral, intra perinoal, intra venosus, dan intra muskular. Terdapat kerusakan beberapa organ target akibat kerusakan permeabilitas membran sel setelah papaparan H2 O2 yang menyebabkan kebocoran nutrisi penting.

Waktu kematian tergantung dari dua faktor: dosis pemberian dan kerentanan hewan uji terhadap toksisitas suatu senyawa. Dosis besar atau kurang resistennya suatu individu hewan uji akan memepercepat kematian hewan uji (Li Jing dan Rex., 1988). Dari percobaan kali ini dapat dilihat bahwa

masuknya senyawaan kimia H2 02 3% 0,1 ml dalam tubuh mencit dapat 13

menimbulkan perubahan tingkah laku dan morfologi serta penurunan berat badan karena adanya kerusakan organ, jaringan, maupun syaraf akibat toksisitas dari senyawa tiksik tersebut.

E. KESIMPULAN

Uji toksisitas akut hidrogen peroksida (H2 O2 ) terhadap mencit jantan menunjukkan bahwa dosis H2O2 tunggal secara oral, intra perinoal, intra venosus, dan intra muskular 0, 1 mg/kg bb, terdapat adanya efek toksik yang bermakna. Nilai LD50 (H2O2) semu dari keempat perlakuan lebih besar dari 0,1 mg/kg bb. Sampai dosis 0,1 mg/kg bb sebagai dosisoral, intraperinoal, intravenosus dan intramuskular mempengaruhi perkembangan bobot badan dan perilaku mencit (Mus musculus).

F. DAFTAR PUSTAKA Forum Sains Indonesia. 2007. Mengenal Hidrogen Peroksida (H 2O2). http://www.h2o2.com/intro/overview.html. [07 Mei 2011]

Angelina, Marissa ., Sri Hartati, Indah D. Dewijanti, Sofna D.S. Banjarnahor, dan Lia Meilawati. 2008. PENENTUAN LD50 DAUN CINCO (Cyclea barbata Miers.) PADA MENCIT. MAKARA 12 (1) : 23-26

Li Jing-Hui, Rex E. Marsh., 1988. L LD50 DETERMINATION OF ZINC PHOSPHIDE TOXICITY FOR HOUSE MICE AND ALBINO LABORATORY MICE. Vertebrate Pest Conference Proceedings collection, Proceedings of the Thirteenth Vertebrate Pest Conference 13:91-94

14