KATA PENGANTAR
Puji dan
syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas segala rahmat, berkah
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas yang bejudul “Lethal Dose (LD) 50” sebagai salah satu
syarat yang diajukan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah ADKL.
Penulis
menyadari sepenuhnya bahwa selesainya tugas ini berkat bantuan dari berbagai
pihak. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan terima kasih
serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :
1. Bapak Hidayat, SKM., M.Kes selaku
dosen pengampuh mata kuliah ADKL.
2. Rekan-rekan mahasiswa D.IV angkatan
2013 Jurusan Kesehatan Lingkungan yang tidak dapat disebutkan satu-satu yang
senantiasa memberikan semangat dan dorongan dalam penyelesaian tugas ini.
3. Keluarga yang senantiasa memberikan
dukungan moril maupun materil.
Penulis
menyadari bahwa tulisan ini tidak luput dari kekurangan. Oleh karena itu
penulis mengharapkan kepada para pembaca, kiranya dapat memberikan sumbangan
pemikiran demi kesempurnaan dan pembaharuan tugas ini.
Akhir kata
segala Puji bagi Allah dan semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada kita
dan tugas ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang berkepentingan.
Makassar, April 2016
Penyusun
DAFTAR
ISI
KATA
PENGANTAR ....................................................................................... .... i
DAFTAR
ISI ......................................................................................................... ii
BAB
I PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang ......................................................................................... 1
B.
Tujuan
Penulisan ...................................................................................... 2
BAB
II PEMBAHASAN
A.
Lethal Dose (LD) 50 ................................................................................ 3
B.
Penentuan
LD50 ...................................................................................... 5
C.
Prosedur
Pengujian LD50 ........................................................................ 9
BAB
IV PENUTUP
A.
Kesimpulan
.............................................................................................. 12
B.
Saran
........................................................................................................ 12
DAFTAR
PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Toksikologi lingkungan adalah bidang ilmu yang
mempelajari racun, yaitu berbagai senyawa kimia yang dapat mengakibatkan bahaya
ketika masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui mulut atau kulit di dalam
lingkungan. Toksikologi termasuk bidang ilmu yang terpadu yang melibatkan
berbagai disiplin ilmu lain seperti bidang kedokteran, farmasi, biokimia, kimia
murni, kimia analitik dan bidang ilmu-ilmu lain yang relevan dengan bahaya zat
kimia.
Toksikologi lingkungan dibahas dalam kimia lingkungan
karena berhubungan dengan adanya perubahan lingkungan yang disebabkan oleh
kehadiran zat kimia. Beberapa bahasan yang dibahas dalam toksikologi lingkungan
umumnya ang berhubungan dengan uji toksisitas, yaitu menggunakan pengujian zat
kimia terhadap makhluk hidup. Toksikologi lingkungan juga m membahas tentang
cara dan mekanisme masuknya zat kimia dan daya racunnya yang mempengaruhi
makhluk hidup sehingga dihasilkan data tentang pengaruh fisiologi dan biokimia
terhadap makhluk hidup yang akan dapat dipergunakan sebagai rujukan dan
pembenaran ilmiah terhadap bagian-bagian tubuh makhluk hidup yang dipengaruhi
oleh daya racun suatu zat kimia.
Beberapa bidang ilmu yang menjadi jangkauan
toksikologi lingkungan secara khusus meliputi forensic yang selalu
melibatkan Kimia Analitik dalam menjelaskan keberadaan zat kimia yang dapat
menjadi racuk kepada makhluk hidup,umumnya yang berhubungan dengan aspek legal
pemberian zat kimia dalam proses dan aktivitas suatu pengobatan, sehingga
diperoleh informasi yang akurat penyebab suatu kematian. Pada bidang
kedokteran, toksikologi membahas tentang zat kimia yang berhubungan dengan penyakit,
yaitu melihat terjadinya suatu penyakit yang diakibatkan oleh kehadiran zat
kimia dalam tubuh. Sementara di dalam lingkungan, toksikologi dipergunakan
untuk mempelajari pengaruh polutan terhadap kehidupan di dalamsatu ekosistem,
yang secara analogi dianggapakan berlaku juga untuk kehidupan manusia.
B. Tujuan
Penulisan
1. Untuk mengetahui apa itu LD50
2. Untuk mengetahui jeni-jenis penentuan LD50
3. Untuk mengetahui prosedur pengujian LD50
BAB II
PEMBAHASAN
A. Lethal Dose
(LD) 50
LD50 didefinisikan sebagai dosis yang mematikan terhadap 50 persen dari
kelompok hewan yang diuji.
LD50 adalah dosis
tertentu yang dinyatakan dalam miligram berat bahan uji per kilogram berat
badan (BB) hewan uji yang menghasilkan 50% respon kematian pada populasi hewan
uji dalam jangka waktu tertentu.
Konsep tentang LD50, dosis letal median, dikembangkan
oleh Trevan sebagai grafik indeks toksisitas, yang mendefinsikannya sebagai
satuan dosis tiap satuan bobot hewan
yang bisa membunuh setengah dari kelompok hewan yang sangat besar menggunakan
data kuantitatif yang akurat. Nilai angka yang lebih rendah dalam
LD50 menunjukkan toksisitas yang lebih besar dari dosis yang lebih tinggi.Hanya kematian dan kebertahanan untuk hidup yang
dicatat; efek-efek yang tidak mematikan termasuk keparahan tidak diperhitungkan.
Plot
grafik dosis yang diberikan terhadap respon yang muncul diperoleh kurva sigmoid
yang simetris jika peningkatan dosis bersifat logaritmik (titik 50 persen atau
median bisa diekstrapolasikan dan simpangan baku serta kemiringan bisa
dihitung) Kemiringan menunjukkan rasio antara
peningkatan dosis dan respon. LD50 memiliki nilai forensik, dan
estimasinya diperlukan untuk memenuhi persyaratan peraturan. Sangat penting
untuk mengkarakterisasi hambatan industri dan kecelakaan yang mungkin bisa
menjadi hasil yang fatal.
LD50 bisa dihitung baik dengan metode grafik maupun
non-grafik dan data numeriknya bisa dihitung dengan perangkat pengolah.
Lethal dose 50% (LD50) yaitu disis zat kimia yang akan membunuh
sebanyak 50% dari populasi yang dapat kontak langsung dengan zatb kimia
yang dicobakan. Ukuran LD50 adalah berdasarkan berat tubuh dan
dinyatakan dalm bentuk unit mg/kg (milligram racun per kilogram berat badan
makhluk hidup). Beberapa kelemahan dari ukuran LD50 adalah
ditemukan kenyataan bahwa besar LD50 masih tergantung
pada jenis species makhluk hidup yang menjadi objek percobaan. Dengan demikian
ukuran LD50 untuk tikus akan berbeda dari ukuran LD50 untuk
kelinci atau binatang pengerat yang lainnya. Namun demikian ukuran LD50 digunakan
sebagai perbandingan umum tentang potensi racun yang dimiliki oleh zat kimia
terhadap makhluk hidup sehingga manusia dapat menghindarkan bahaya yang
disebabkan oleh daya racun yang dimiliki oleh zat kimia. Ukuran LD50 dapat
juga disebut sebagai LD50 rendah atau LD50 tinggi,
yaitu berbagai untuk menggambarkan potensi rendah dan tingginya daya racun
suatu zat kimia di dalam tubuh makhluk hidup, sehingga informasi LD50 yang
dimiliki zat kimia tersebut. Beberapa contoh LD50 dari beberapa
senyawa kimia yang sering ditemukan di dalam lingkungan diperlihatkan pada
tabel berikut :
Tabel. Besaran LD50 beberapa senyawa
kimia terhadap makhluk hidup
|
LD50 (mg/kg)
|
Nama
senyawa alamiah
|
Nama
senyawa sintetik
|
|
>10.000.000
1000
100
1
10-2
10-5
|
Gula pasir
Garam,
etanol, phyretrin
Kafein
Nikotin
Bisa ular
Tetanus
|
-
Malathion,
glyphospate, aspirin
DDT,
codeine, paracetamol
Strychnine
-
-
|
Penentuan LD50 dapat dilakukan dengan
membuat perlakuan terhadap sekelompok hewan percobaan seperti tikus, kelinci
dan hewan lain dengan memberikan dosis zat kimia bervariasi (perkalian)
misalnya 1x, 2x, 4x, 8x dan seterusnya 9mg zat kimia per kg berat badan), dan
sebagai control dibuat sekelompok hewan yang tidak diberikan zat
kimia.
Nilai LD50
berguna dalam beberapa hal:
1. Klasifikasi zat kimia berdasarkan toksisitas relative.
2. Pertimbangan akibat bahaya dari overdosis
3. Perencanaan studi toksisitas jangka pendek pada hewan
4. Menyediakan informasi tentang:
a. Mekanisme keracunan
b. Pengaruh terhadap umur, seks, inang lain, dan faktor
lingkungan
c. Tentang respon yang berbeda-beda di antara spesies dan
galur
d. Menyediakan informasi tentang reaktivitas populasi
hewan-hewan tertentu
e. Menyumbang informasi yang diperlukan secara menyeluruh
dalam percobaan-percobaan obat penyembuh bagi manusia
f.
Kontrol
kualitas. Mendeteksi kemurnian dari produk racun dan perubahan fisik
bahan-bahan kimia yang mempengaruhi keberadaan hidup.
B. Penentuan
LD50
Tujuan
dilakukan penentuan LD50 adalah untuk mencari besarnya dosis tunggal yang
membunuh 50% dari sekelompok hewan coba dengan sekali pemberian bahan uji. Hal
ini dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:
Ø
Metode
Weil
Rumus:
Log m = log D + d (f + 1)
Ø
Metode
grafik Probit
Hewan uji
diberi dosis-dosis yang menurun secara ekponensial sehingga didapatkan data
presentasi kematian berupa garis linier. Taraf kepercayaan dapat diperoleh
dengan menggunakan rumus:
Ø
Metode
Farmakope Indonesia III
Rumus
: m = a – b (ΣPi – 0,5)
1.
Penentuan
LD50 Akut
Uji
toksisitas kronis adalah uji toksisitas
yang meliputi pengamatan terhadap stimulus-stimulus yang dapat menghambat atau
mengganggu kehidupan biota uji secara terus menerus dalam jangka waktu relatif
lama. Uji toksisitas kronis harus mempertimbangkan hal-hal yang berhubungan
dengan aktivitas kehidupan biota uji seperti pertumbuhan, reproduksi dsb.
Jumlah
dan spesies pada uji ini biasanya memakai satu spesies hewan atau lebih.
Kecuali ada indikasi lain biasanya dipakai tikus, anjing, primata. Jumlah untuk
tikus 40-100 ekor dalam setiap kelompok perlakuan dan kontrol.
Persiapan Pengujian
a.
Metode
Pengujian
Dua
metode umum penentuan LD50 adalah metode non-grafik (mengasumsikan respon tidak
terdistribusi secara normal) dan metode grafik (asumsi respon terdistribusi
secara normal). Metode monografik dicontohkan dengan Thompson’s Moving Average Method
b.
Data
Hewan
Hewan
percobaan harus dikarakterisasikan dalam hal spesies, strain, dan karakteristik
fisiologis dan morfologisnya. Sangat penting untuk memilih hewan secara acak
untuk setiap kelompok level-dosis Higienitas dan pengaruh lingkungan merupakan
faktor penting dalam penggunaan hewan uji
c.
Usia,
Bobot Badan, dan Jenis Kelamin
Penting
untuk menentukan usia, bobot badan, dan jenis kelamin hewan uji karena
perbedaan usia menentukan kematangan fungsi organ serta aktivitas enzim. Respon
terhadap dosis juga akan berbeda tergantung kepada usia dan bobot badan. Hewan
yang hamil tidak boleh digunakan untuk pengujian. Untuk pengujian LD50 sering
digunakan hewan uji bobot 200-250 gram tikus
dan mencit bobot 20-30
gram.
d.
Spesies
dan Suku Hewan
Tikus
dan mencit yang merupakan spesies yang sama sering digunakan untuk pengujian
LD50. keuntungannya adalah untuk memperoleh keseragaman relatif dan
ketersediaannya.
Jumlah
hewan yang berada dalam satu kandang harus seragam. Kepadatan hewan dalam satu
kandang mempengaruhi pengukuran LD50.
e.
Persiapan
Bahan Pengujian
Perbedaan
dalam persiapan bahan pengujian bisa menjadi sebab perbedaan hasil yang
diperoleh dalam pengujian LD50 dalam literatur untuk zat yang sama.
Bahan
percobaan yang akan diujikan sebaiknya tidak diencerkan terlebih dahulu. Untuk
bahan padatan sebaiknya digerus terlebih dahulu.
2.
Penentuan
LD50 Sub-kronis/Sub-akut
Uji
toksisitas subkronis adalah uji ketoksikan suatu senyawa yang diberikan dengan
dosis berulang pada hewan uji tertentu, selama kurang dari 3 bulan. Uji ini
ditujukan untuk mengungkapkan spectrum efek toksik senyawa uji serta untuk
memperlihatkan apakah spectrum efek toksik itu berkaitan dengan takaran dosis.
Pengamatan dan pemerikasaan yang dilakukan dari uji
ketoksikan subkronis meliputi :
a. Perubahan berat badan yang diperiksa paling tidak
tujuh hari sekali.
b. Masukan makanan untuk masing-masing hewan atau
kelompok hewan yang diukur paling tidak tujuh hari sekali.
c. Gejala kronis umum yang diamati setiap hari.
d. Pemeriksaan hematologi paling tidak diperiksa dua kali
pada awal dan akhir uji coba.
e. Pemeriksaan kimia darah paling tidak dua kali pada
awal dan akhir uji coba.
f. Analisis urin paling tidak sekali.
g. Pemeriksaan histopatologi organ pada akhir uji coba.
Tata Cara Pelaksanaan
1) Pemilihan hewan uji, dapat digunakan roden (tikus) dan
nirroden (anjing), sebaiknya dipilih hewan uji yang peka dan memiliki pola
metabolisme terhadap senyawa uji yang semirip mungkin dengan manusia.
Disarankan paling tidak satu jenis hewan uji dewasa, sehat, baik jantan maupun
betina. Jumlah yang digunakan paling tidak 10 ekor untuk masing-masing jenis kelamin
dalam setiap kelompok takaran dosis yang diberikan.
2) Pengelompokan, minimal ada empat kelompok uji yaitu 3
kelompok dosis dan 1 kelompok kontrol negatif. Hal ini disebabkan karena untuk
regresi minimal digunakan 3 data sehingga dapat dianalisis hubungan dosis
dengan efek.
3) Takaran dosis, bergerak dari dosis yang sama sekali
tida menimbulkan efek toksis sampai dengan dosis yang betul-betul menimbulkan
efek toksik yang nyata. Minimal digunakan 3 peringkat dosis degan syarat dosis
yang tetinggi sebisa mungkin tidak mematikan hewan uji tetapi memberi wujud
efek toksik yang jelas (nyata). Sedangkan dosis terendah yang digunakan
setingkat dengan ED50-nya.
4) Pengamatan, berupa wujud efek toksik atau spektrumnya,
semua jenis perubahan harus diamati.
Studi subkronik
dirancang untuk menentukan efek samping
paparan yang diulang secara reguler dalam rentang periode dari beberapa hari sampai enam
bulan. Tingkat paparan normalnya lebih
rendah dari pada yang ditemukan pada studi akut.
Kematian bukan
merupakan titik akhir, dan rute paparan normalnya mencakup rute paparan yang
diantisipasikan pada manusia.
Prosedur pengujian secara umum lebih ekstensif dan
terperinci dibandingkan dengan studi akut. Semua data kuantitatif harus diolah
secara statistik untuk membandingkan kelompok hewan uji dan kontrol. Studi bisa
menyertakan baik hewan yang sudah dewasa maupun belum, dengan mempertimbangkan
populasi manusia yang memiliki resiko terhadap paparan yang diujikan
C. Prosedur
Pengujian LD50
Tujuan uji toksisitas akut adalah
untuk menetapkan potensi toksisitas akut (LD50), menilai gejala kilinis,
spectrum efek toksik, dan mekanisme kematian.
Untuk uji toksisitas akut perlu
dilakukan pada sekurang-kurangnya satu spesies hewan coba, biasanya spesies
hewan pengerat yaitu mencit atau tikus, dewasa atau muda dan mencakup kedua jenis kelamin.
Perlakuan berupa pemberian obat pada
masing-masing hewan coba dengan dosis tunggal. Terkait dengan upaya mendapatkan
dosis letal pada uji LD50, pemberian obat dilakukan dengan besar dosis
bertingkat dengan kelipatan tetap. Penentuan besarnya dosis uji pada tahap awal
bertolak dengan berpedoman ekuipotensi dosis empiric sebagai dosis terendah,
dan ditingkatkan berpedoman ekuipotensi dosis empiric sebagai dosis terndah,
dan ditingkatkan berdasarkan factor logaritmik atau dengan rasio tertentu
sampai batas yang masih dimungkinkan untuk diberikan. Cara pemberian diupayakan
disesuaikan dengan cara penggunaannya.
Pada uji toksisitas akut ditentukan
LD50, yaitu besar dosis yang menyebabkan kematian (dosis letal) pada 50% hewan
coba, bila tidak dapat ditentukan LD50 maka diberikan dosis lebih tinggi dan
sampai dosis tertinggi yaitu dosis maksimal yang masih mungkin diberikan pada
hewan coba. Volume obat untuk pemberian oral tidak boleh lebih dari 2-3% berat badan
hewan coba.
Setelah mendapatkan perlakuan berupa
pemberian obat dosis tunggal maka dilakukan pengamatan secara intensif, cermat,
dengan frekuensi selama jangka waktu tertentu yaitu 7-14 hari, bahkan dapat
lebih lama antara lain dalam kaitan dengan pemulihan gejala toksik.
Langkah-langkah
pengujian:
1.
Rute
Pemberian
Rute
pemberian oral merupakan rute yang paling umum diberikan untuk penentuan dosis
letal median. Volume cairan maksimal yang diberikan berbeda tergantung jenis
hewan yang digunakan. Untuk tikus biasa diberikan cairan sebanyak 4-5 ml. Untuk
bahan yang tidak larut dalam pembawa berair maksimum pemberian adalah 1,5-2 ml
dan diberikan dalam perangkat yang berminyak.
2.
Periode
Observasi
Waktu
pengamatan sangat penting untuk ditentukan dan tergantung kepada jenis zat uji
terutama jika ada kemungkinan efek kematian yang lambat. Pengamatan selama 14
hari cukup untuk kebanyakan senyawa. Pengamatan pada hari terakhir harus tetap
dilakukan hingga diketahui apakan hewan dapat pulih atau mati. Waktu pengamatan
bisa ditentukan berdasarkan reaksi toksisitas, laju onset, dan lama periode
pemulihannya.
3.
Perekaman
Tanda-tanda
Pengamatan
harus dicatat secara sistematik dan catatan terpisah harus dibuat untuk
masing-masing hewan. Mungkin akan muncul respon yang berbeda untuk satu tingkat
dosis yang diberikan. Onset dan durasi tanda toksisitas bisa diatikan apakah
kerja farmakologis atau kerusakan organ sedang terjadi. Perubahan secara fisik
harus dicatat.
Perlambatan
kematian bisa mengindikasikan potensi yang signifikan untuk efek kumulatif
4.
Perubahan
Bobot Tubuh Hewan
Efek
toksik yang parah kadang bisa diketahui dengan membandingkan bobot hewan yang
diuji. Hewan yang bertahan hidup harus ditimbang bobotnya setidaknya satu kali
selama pengujian. Catatan tentang makanan dan air yang diberikan harus ada.
Kelaparan mempengaruhi respon farmakologis selain bobot dan kandungan air dalam
organ.
5.
Pembedahan
Pembedahan
terhadap beberapa hewan yang dapat bertahan hidup sebagaimana terhadap yang
mati setelah pemberian dosis dapat memberikan petunjuk yang bermanfaat terhadap
tipe toksisitas yang diberikan oleh senyawa uji. Dengan demikian, pembedahan
harus menjadi bagian dari prosedur pengujian.
6.
Evaluasi
Idealnya,
untuk memastikan gangguan kesehatan yang potensial terhadap manusia dari suatu
senyawa, studi toksisitas harus dilakukan terhadap hewan yang memiliki
metabolisme terhadap senyawa yang mirip dengan manusia. Dalam hal ini, hewan
pengerat merupakan subjek uji awal yang bisa digunakan. Derajat toksisitas yang
mirip pada beberapa spesies mengindikasikan toksisitas manusia bisa
diperbandingkan.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
LD50 adalah dosis tertentu yang dinyatakan dalam miligram
berat bahan uji per kilogram berat badan (BB) hewan uji yang menghasilkan 50%
respon kematian pada populasi hewan uji dalam jangka waktu tertentu.
2.
Tujuan
dilakukan penentuan LD50 adalah untuk mencari besarnya dosis tunggal yang
membunuh 50% dari sekelompok hewan coba dengan sekali pemberian bahan uji.
Penentuan LD50 dibagi atas penentuan LD50 akut/kronis dan penentuan LD50
sub-akut/sub-kronis
3.
Tujuan
uji toksisitas akut adalah untuk menetapkan potensi toksisitas akut (LD50),
menilai gejala kilinis, spectrum efek toksik, dan mekanisme kematian. Prosedur pengujian LD50 yaitu dimulai dari rute
pemberian, periode observasi, perekaman tanda-tanda, perubahan bobot tubuh
hewan, pembedahan, dan langkah akhir melakukan evaluasi
0 komentar:
Posting Komentar