Racun (Toxin) Yang Diproduksi Oleh Phytoplankton
Toksin ialah suatu substansi yang mempunyai gugus fungsional spesifik yang letaknya di dalam molekul dan menawarkan aktifitas fisiologis yang kuat. Adapun batasan dari toksin ialah substansi tersebut terdapat di dalam tubuh hewan, tumbuhan bakteri dan makhluk hidup lainnya, merupakan zat absurd bagi korbannya atau bersifat anti gen dan bersifat merugikan bagi kesehatan korbannya.
Kontaminasi toksin alami pada ikan ataupun organisme aquatik lainnya menimbulkan keracunan bagi yang mengkonsumsinya. Kebanyakan toksin ini diproduksi oleh alga (fitoplankton). Toksin terakumulasi dalam tubuh ikan yang mengkonsumsi alga tersebut atau melalui rantai masakan menimbulkan toksin tersebut terakumulasi dalam tubuh ikan. Yang unik dari toksin ini ialah tidak sanggup dihilangkan atau tidak rusak dengan proses pemasakan. Oleh lantaran itu sangat penting pengetahuan terhadap jenis-jenis racun ini untuk menghindari timbulnya ancaman keracunan tanggapan mengkonsumsi ikan dan kerang-kerangan. Selain itu pengetahuan perihal struktur toksin ini akan membuka wawasan akan kemungkinan pemanfaatannya sebagai obat.
Racun / toxin yang dihasilkan oleh phytoplankton antara lain : Ciguatoxin, Saxitoxin / Paralytic shellfish poison (PSP), Amnesic shellfish poison (ASP), Diarrhetic shellfish poison (DSP) dan Neurotoxic shellfish poison (NSP).
1. CIGUATOXIN
Sekitar 300 spesies ikan dan “shellfish” yang hidup di perairan dangkal sekitar karang diketahui sebagai penyebab keracunan ciguatoxin. Keracunan yang paling umum terjadi tanggapan mengkonsumsi ikan karang herbivora dan karnivora yang beracun. Adanya racun pada ikan dikaitkan dengan rantai makanan, dimana sebagai biro toksin ialah Alga ‘blue green” (Gambierdiscus toxicus) yang hidup berkelompok pada permukaan sejumlah rumput laut. Alga tersebut kemudian dimakan oleh ikan herbivora, ikan herbivora dimakan oleh ikan karnivora.
Penyakit atau keracunan yang disebabkan ciguatoxin disebut CIGUATERA (bukan merupakan penyakit yang fatal). Beberapa jenis ikan yang menjadi sumber ciguatera : Lutjanus monostigma, L. bohar (“red snapper”), Gymnothorax javanicus (‘moray eel”), Epinephalus fuscoguttatus, Variola louti (“grouper”) dan Sphyraena picuda (“barracuda”)
SCHEUER (dari Universitas Hawaii) yang memberi nama ciguatoxin, berhasil mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa yang menyusun ciguatoxin. Diperkirakan penyusunnya adalah suatu lipida yang tidak umum (unusual) dan senyawa Nitrogen dengan BM sekitar 1500. Adapun rumus kimia dari cigutoxin C35H65NO8. Tingkat toksisitas ciguatoxin pada cuilan tubuh ikan dari yang tertinggi ialah hati (paling toksik), jeroan lainnya dan otot/daging.
Gejala tanggapan keracunan ciguatoxin adalah gangguan pada cardiovaskuler, gangguan saraf, asthenia dan arthalgia disertai dengan gangguan kanal pencernaan.
LD50 pada tikus percobaan ialah 80 ug/kg berat tubuh tikus
Ciguatoxin memiliki sifat farmakologis terutama kuat terhadap saraf periferal dan sentral, meningkatkan permeabilitas membran sel otot dan saraf terhadap ion Na dan bersifat anticholinesterase.
2. PARALYTIC SHELLFISH POISON (saxitoxin)
Senyawa toksik utama dari paralytic shellfish poison adalah saxitoxin yang bersifat neurotoxin. Keracunan toksin ini dikenal dengan istilah “Paralytic shellfish poisoning” (PSP). Keracunan ini disebabkan lantaran mengkonsumsi kerang-kerangan yang memakan dinoflagelata yang beracun. Dinoflagelata sebagai biro saxitoxin dimana zat terkonsentrasi di dalamnya. Kerang-kerangan menjadi beracun disaat kondisi lingkungan sedang melimpah dinoflagelata yang beracun yang disebut pasang merah atau ‘red tide’.
Di Jepang cuilan selatan ditemukan spesies kepiting (Zosimus aeneus) yang mengakumulasi dalam jumlah besar saxitoxin dan telah dilaporkan menimbulkan ajal pada insan yang mengkonsumsinya. Jenis plankton yang memproduksi saxitoxin ialah Alexandrium catenella dan A. tamarensis. Pyrodinium bahamense, bertanggung jawab terhadap beberapa keracunan di Papua New Guinea, Brunei dan negara-negara Asian cuilan barat lainnya. Organisme tersebut menyebabkan ‘red tide’ lantaran ‘blooming’, meracuni kerang-kerangan. Komponen toksin yang utama ialah saxitoksin dan gonyautoxin. Gymnodium catenatum, dilaporkan sebagai sumber saxitoxin di Mexico, Spanyol, Tasmania dan Jepang, juga pada perairan pesisir Thailand dengan tingkat toksik yang rendah.
Jika dilihat dari sifat kimianya, saxitoxin bersifat larut dalam air dan methil alkohol, sedikit larut dalam ethyl alkohol dan asam asetat tetapi tidak larut dalam pelarut organik. Saxitoxin sanggup dihidrolisis dengan asam, stabil terhadap panas dan tidak rusak dengan proses pemasakan (Wogan & Marleta, 1985). Saxitoxin mempunyai rumus kimia C10H17N7O3.2HCl.
Keracunan Saxitoxin menimbulkan tanda-tanda keracunan seperti rasa terbakar pada lidah, bibir dan lisan yang selanjutnya merambat ke leher, lengan dan kaki. Kemudian berlanjut menjadi mati rasa sehingga gerakan menjadi sulit. Dalam masalah yang ahli diikuti oleh perasaan melayang-layang, mengeluarkan air liur, pusing dan muntah. Toksin memblokir susunan saraf pusat, menurunkan fungsi pusat pengatur pernafasan dan cardiovasculer di otak, dan ajal biasanya disebabkan lantaran kerusakan pada sistem pernafasan.
Saxitoxin menimbulkan ajal pada tikus percobaan dalam waktu 15 menit. Tanda dan tanda-tanda berkembang cepat dalam waktu 1-2 jam sehabis mengkonsumsinya. LD50 saxitoxin adalah 9 ug/kg berat tubuh tikus, sementara takaran mematikan untuk insan ialah sekitar 1 – 4 mg. Sebagai control terhadap pemasaran jenis kerang-kerang didasarkan pada contoh yang dianjurkan oleh WHO yaitu cuilan yang sanggup dimakan dari kerang-kerangan mengandung 3 MU/g toksin PSP. Di Jepang jenis kerang-kerang komersial toksisitasnya selalu dimonitor secara periodik untuk mencegah keracunan.
Beberapa cara pengolahan yang sudah dilakukan untuk mengurangi racun saxitoxin :
1. Jay (1978) : toksin saxitoxin sanggup diturun dengan pemanasan di atas 100°C.
2. Stewart (1978) : ozon sanggup menurunkan keracunan saxitoxin pada kerang-kerangan yang tercemar racun tersebut, demikian pula perlakuan panas sanggup menurunkan daya racun di dalam kerang-kerangan.
3. Noguchi et al. (1980) : menurunnya toksisistas pada remis Patinopecten yessoensin terjadi selama proses “retorting” dan pada toksin yang tersisa terjadi penurunan kadar nya selama proses penyimpan.
4. Nagashima et al. (1991) : kadar toksin saxitoxin menurun dengan semakin lamanya waktu pemanasan. Semakin tinggi suhu pemanasan maka waktu yang dibutuhkan untuk mengurangi kadar toksin semakin cepat, sanggup dilihat pada Gambar 8. Pemanasan pada suhu 100°C selama 30 menit atau 60 menit, kandungan toksin meningkat dari 15 MU/gr homogenate menjadi 30 MU/gr homogenate, tetapi menurun secara linier pada waktu pemanasan selanjutnya. Pola perubahan yang sama terhadap kadar toksin terjadi pada pemanasan 110 dan 120°C. Pada pemanasan suhu 110 dan 120°C terlihat pola perubahan toksisitas lebih cepat dari pada pemanasan suhu 100°C.
3. AMNESIC SHELLFISH POISON
Komponen utama dari amnesic shellfish poison ialah domoic acid. Domoic acid merupakan asam amino neurotoksik, dimana keracunannya dikenal dengan istilah “Amnesic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan lantaran mengkonsumsi remis (“mussel”). Toksin ini diproduksi oleh alga bahari Nitzhia pungens dimana melalui rantai masakan mengakibatkan remis mengandung racun tersebut.
Domoic acid mengikat reseptor glutamat di otak menimbulkan rangsangan yang terus-menerus pada sel-sel saraf dan alhasil terbentuk luka. Korban mengalami sakit kepala, hilang keseimbangan, menurunnya system saraf pusat termasuk hilangnya ingatan dan terlihat galau dan tanda-tanda sakit perut ibarat umumnya keracunan makanan. Telah dilaporkan toksin tersebut juga sanggup menimbulkan kematian. Kerusakan otak yang ditimbulkan oleh racun ini bersifat tidak sanggup pulih (“irreversible”).
Struktur Domoic acid ialah C15H21O6N dengan berat molekul 311 (daltons).
4. NEUROTOXIC SHELLFISH POISON (brevitoxin)
Komponen utama dari neurotoxic shellfish poison ialah brevitoxin. Keracunan yang disebabkan oleh toksin Brevitoxin disebut “Neurotoxic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan mengkonsumsi kerang-kerangan dan tiram. Toksin ini diproduksi oleh alga bahari Ptychdiscus brevis dimana melalui rantai masakan mengakibatkan kerang dan tiram mengandung racun tersebut.
Adapun struktur Brevitoxin adalah C50H70O14 dengan berat molekul 894 (daltons).
Gejala keracunannya meliputi rasa gatal pada muka yang menyebar ke cuilan tubuh yang lain, rasa panas cuek yang bergantian, pembesaran pupil dan perasaan mabuk.
3. AMNESIC SHELLFISH POISON
Komponen utama dari amnesic shellfish poison ialah domoic acid. Domoic acid merupakan asam amino neurotoksik, dimana keracunannya dikenal dengan istilah “Amnesic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan lantaran mengkonsumsi remis (“mussel”). Toksin ini diproduksi oleh alga bahari Nitzhia pungens dimana melalui rantai masakan mengakibatkan remis mengandung racun tersebut.
Domoic acid mengikat reseptor glutamat di otak menimbulkan rangsangan yang terus-menerus pada sel-sel saraf dan alhasil terbentuk luka. Korban mengalami sakit kepala, hilang keseimbangan, menurunnya system saraf pusat termasuk hilangnya ingatan dan terlihat galau dan tanda-tanda sakit perut ibarat umumnya keracunan makanan. Telah dilaporkan toksin tersebut juga sanggup menimbulkan kematian. Kerusakan otak yang ditimbulkan oleh racun ini bersifat tidak sanggup pulih (“irreversible”).
Struktur Domoic acid ialah C15H21O6N dengan berat molekul 311 (daltons).
4. NEUROTOXIC SHELLFISH POISON (brevitoxin)
Komponen utama dari neurotoxic shellfish poison ialah brevitoxin. Keracunan yang disebabkan oleh toksin Brevitoxin disebut “Neurotoxic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan mengkonsumsi kerang-kerangan dan tiram. Toksin ini diproduksi oleh alga bahari Ptychdiscus brevis dimana melalui rantai masakan mengakibatkan kerang dan tiram mengandung racun tersebut.
Adapun struktur Brevitoxin adalah C50H70O14 dengan berat molekul 894 (daltons).
Gejala keracunannya meliputi rasa gatal pada muka yang menyebar ke cuilan tubuh yang lain, rasa panas cuek yang bergantian, pembesaran pupil dan perasaan mabuk.
5. DIARRHETIC SHELLFISH POISON
Komponen utama Diarrhetic shellfish poison ialah okadaic acid. Komponen yang lain ialah pectenotoxin dan yessotoxin. Keracunan yang disebabkan oleh toksin Okadaic acid ini disebut “Diarrhetic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan mengkonsumsi kepah (mussel) dan remis (scallop). Toksin ini diproduksi oleh alga bahari Dinophysis fortii dimana melalui rantai masakan mengakibatkan remis mengandung racun tersebut.
Struktur Okadaic acid : C44H70O13 dengan berat molekul 804 (daltons). Senyawa-senyawa dari klas okadaic acid ini mempunyai efek sebagai promotor tumor
Gejala utama keracunan DSP ialah diare yang akut, dimana serangannya lebih cepat dibandingkan dengan keracunan masakan tanggapan bakteri. Selain itu, muak, muntah, sakit perut, kram dan kedinginan.
