Resiko dan Keamanan Kimia Toksikoogi Nur Hasna Nafiisah

Semua zat adalah racun dan tidak ada zat yang tidak beracun. Hanya dosis dari suatu zat atau bahan tersebut yang membuatnya menjadi racun atau bukan racun.

SEJARAH Sejak Zaman Purbakala Perpaduan antara ilmu biologi dan imu kimia Racun adalah bahan yang bila tertelan atau teradsorbsi tubuh akan menimbulkan dampak yang berbahaya.

TOKSIKOLOGI Ilmu pengetahuan yang mempeajari efek merugikan bahan kimia terhadap organisme.

PENYEBAB KERACUNAN Phtotoxins Zootoxins Bakteriotoxins

OBAT DAN RACUN Obat adalah bahan atau campuran bahan yang berasal dari hewan, tumbuhan atau zat kimia yang dapat digunakan untuk mencegah, menghilangkan, mengobati, mendiagnosa, dan menyembuhkan penyakit atau gejala penyakit. Racun adalah zat atau bahan yang apabila masuk kedalam tubuh melalui mulut, inhalasi, suntikan dan absorbsi melalui kulit, atau digunakan terhadap organisme hidup dengan dosis relatif besar akan merusak kehidupan atau menganggu dengan serius satu atau lebih organ maupun jaringan. Terpisah melalui dosis dan cara pemberian

Penilaian Toksisitas Salah satu parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui tinggkat toksisitas suatu senyawa adalah LD 50. LD 50 (Lethal Dose 50) : menunjukkan dosis dalam miligram tiap kiogram berat badan yang mengakibatkan kematian setengah (50%) dari popuasi binatang percobaan dalam jangka waktu tertentu. LC 50 (Lethal Concentration 50) : menggambarkan jumah konsentrasi suatu zat, daam satuan miligram tiap meter kubiknya. Suatu zat beracun dengan LD50 lebih kecil menunjukkan zat tersebut relatif lebih beracun, demikian pua sebaiknya.

PENILAIAN KERACUNAN

BEBERAPA TAKRIF PENTING Resiko : Frekuensi perkiraan terhadap efek yang mungkin timbul akibat pemejanan makhuk hidup dengan zat kimia Keamanan : Resiko yang dapat diterima berkenaan dengan penggunaan zat kimia dengan takaran/dosis dan cara seperti termaksud dalam penggunaannya.

Bahan Pangan Antigizi Seny. toksik Zat gizi Seny. bioaktif Karbohid rat, prot ein, lemak, vitamin dan mineral  Solanin, histami ne dll  Akrilamida benzo[a]p yren, 3- MCPD dll Antitrip sin, asam fitat dll Isofl avon, bioactive peptide dll

Komponen Bahan Pangan 1.Zat gizi : Substansi yang diperoleh dari makanan dan digunakan untuk pertumbuhan, pemeliharaan, dan perbaikan jaringan tubuh. 2.Senyawa anti gizi : Suatu senyawa yang terdapat dalam beberapa bahan pangan yang dapat mengganggu penyerapan zat gizi di dalam tubuh pada saat pangan tersebut dikonsumsi. 3.Senyawa Toksik : Senyawa yang terdapat secara alami dalam bahan pangan atau hasil proses pengolahan yang bersifat racun bagi manusia. 4.Senyawa bioaktif : Senyawa yang mempunyai efek fisiologis dalam tubuh yang berpengaruh positif terhadap kesehatan manusia.

SENYAWA TOKSIN PADA BAHAN PANGAN Senyawa Toksin Alamiah : secara alami sudah ada pada bahan makanan itu sendiri Senyawa Toksin Non Alamiah : sudah ada di lingkungan atau karena suatu proses pengolahan.

SENYAWA TOKSIK YANG BERASAL DARI PROSES PENGOLAHAN

1) Benzo[a]pyrene Polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) : Molekul aromatik yang terdiri atas dua atau lebih molekul cincin aromatik dan disusun oleh atom karbon dan hidrogen. PAH yang paling bersifat toksik dan dijadikan indikator pencemaran PAH pada makanan contohnya adalah Benzo[a]pyrene.

Benzo[a]pyrene Benzo[a]pyrene terbentuk dari Pirolisis dan pirosintetis. Pirolisis merupakan reaksi pemecahan bahan organik menjadi fragmen yang sederhana. Terjadi pada suhu tinggi dan tanpa air, 425ºC (Guillen et al dan Sikorski 2005). Pirosintetis merupakan reaksi pembentukan senyawa aromatik dari fragmen hasil pirolisis. Benzo[a]piren (Hart et al. 2003)

Benzo[a]pyrene  Benzo[a]pyrene masuk ke bahan pangan -> Proses pengolahan ->Pengasapan atau pemanggangan  Storelli et al. (2003) melaporkan kadar Benzo[a]pyrene pada seafood asap dengan metode pengasapan panas mencapai 46 µg/kg  Nilai LD 50 dari Benzo[a]pyrene pada tikus adalah 232 mg/kg (Salamone 1981), sedangkan nilai LD 50 pada kelinci adalah 50 mg/kg (RTECS 1994).  Batas maksimum dari Benzo[a]pyrene 10µg/kg (European Commission 2003).

Benzo[a]pyrene Ada beberapa cara untuk mencegah atau mengurangi bahaya Benzo[a]pyrene yaitu : 1. Mengurangi konsumsi makanan yang diolah dengan pengasapan 2. Memperbanyak makan buah-buahan dan sayur-sayuran 3. Hindari kontak langsung antara bahan pangan dengan nyala api

2) 3-MCPD 3-Monochloro-1,2-propanediol (3-MCPD) -> Terbentuk jika ion klorida bereaksi dengan trigliserida dalam makanan -> Pengolahan pangan dan penyimpanan. 3-MCPD -> Bentuk esternya adalah 3-MCPD monoester dan 3-MCPD diester.

3-MCPD Struktur 3-MCPD dan esternya (Zelinkova et al. 2006)

3-MCPD 3-MCPD  Kemungkinan dapat menyebabkan kanker bagi manusia (IARC 2012). LD 50 dari 3-MCPD pada tikus adalah 150 mg/kg BB. 3-MCPD pada makanan secara umum berasal dari jalur  Hidrolisa asam, proses pemanasan (Baer etal. 2010).

3-MCPD HVP 3-MCPD yang berasal dari hidrolisis asam  acid hydrolized vegetable protein (HVP). HVP  Hasil pemecahan protein dengan proses hidrolisa menjadi komponen- komponen asam amino (amino acids)  Penyedap rasa

Batasan maksimum 3-MCPD ester untuk minyak hingga kini belum ditetapkan. Batas maksimum 3-MCPD untuk protein nabati terhidrolisis asam (acid-HVP) -> 1000 µg/kg. (BPOM, 2009) 3-MCPD

3) Akrilamida  International Agency for Research on Cancer (IARC) : Senyawa karsinogenik tipe 2 (IARC 1994). Akrilamida berpotensi kanker terhadap manusia.  Nilai NOEL (No Observed Effect Level) 0.2 mg/ kg bb/hari berdasarkan kajian terhadap tikus (CODEX 2011).

Akrilamida Akrilamida terbentuk dari reaksi gula pereduksi dan gugus amina dari asam amino. Gula pereduksi yang berpotensi : Glukosa dan fruktosa (Vivanti et al. 2006) Asam amino yang bereaksi yaitu Asparagin. (Friedman 2003; Zyzak 2003)

Akrilamida Reaksi pembentukan akrilamida (Wilson et al. 2006)

SENYAWA TOKSIK YANG BERASAL DARI ALAMIAH

1) Solanin Solanin  Racun kelompok glikoalkaloid  Unit alkaloid yang bergabung dengan unit gula Solanin ditemukan pada kelompok solanaceae  Misalnya kentang (Solanum tuberosum).

Solanin Solanin pada kentang  Kadar rendah  Tidak menimbulkan efek yang merugikan bagi manusia. Kentang yang berwarna hijau dan secara fisik telah rusak (membusuk)  Kadar solanin yang tinggi. Kadar solanin yang tinggi  Rasa pahit dan gejala keracunan (sakit perut, mual, dan muntah)

Solanin  Symptoms include nausea, diarrhea, vomiting, stomach cramps, cardiac dysrhythmia, headache and dizziness.  One study suggests that doses of 2 to 5 mg/kg of body weight can cause toxic symptoms

2) Asam Sianida Asam sianida (HCN)  Terdapat pada singkong. Kadar HCN tiap jenis singkong berbeda-beda. Pengolahan (perendaman, pemasakan, atau fermentasi) dapat mereduksi HCN. Merendam singkong terlebih dahulu di dalam air membuat kadar HCN turun Codex Alimentarius Commission of FAO/WHO (1991) : 10 mg HCN/kg produk.

Asam Sianida  HCN -> Mengganggu pengangkutan 0 2 ke jaringan. Menyebabkan metabolisme sel secara aerobik terhenti (Brachet 1957).  0 2 tidak dapat digunakan oleh jaringan Jaringan ke otak terganggu.  Dosis letal daripada HCN ialah mg.  Gejalah keracunan 1.Sesak nafas dan sianosis. 2.Gangguan saluran pencernaan seperti mual, muntah dan diare. 3.Perasaan pusing, lemah dan kesadaran menurun

3) Histamin Kandungan histidinpada ikan sebesar 3% sampai dengan 5%. Histidin pada ikan dapat diubah menjadi histamin oleh enzim histidin dekarboksilase. Histamin terbentuk pada ikan rusak/busuk oleh bakteri tertentu yang memiliki enzim histidin dekarboksilase (Frank et al. 1981)

Histamin Proses dekarboksilasi histidin menjadi histamin (Keer et al. 2002).

Histamin Histamin dihasilkan oleh berbagai jenis bakteri Penghasil utama histamin  Bakteri gram negatif mesofil  Morganella morganii, Enterobacter aerogenes, Raoultella planticola, Raoultella ornithinolytica dan Photobacterium damselae

Histamin  Suhu optimum pembentukan histamin oleh Morganella morganii dan Proteus vulgaris adalah sebesar 25ᵒC.  Menurut Fletcher et al. (1995) pembentukan histamin pada suhu 0–5ᵒC sangat kecil bahkan dapat diabaikan.  Batas maksimum histamine menurut FDA adalah 5 mg/100 g.

Histamin Konsumsi terhadap ikan yang mengandung histamin lebih dari 100 mg/100 g  Simtom kardiovaskular (tubuh serasa berputar, hipotensi, dan pusing) dan gantroenteritis (kejang perut, diare, dan muntah) (McLauchin, 2005).

4) Aflatoksin Aflatoksin dihasilkan beberapa spesies dari fungi Aspergillus. Banyak ditemukan di daerah beriklim panas dan lembap (27- 40°C dan kelembapan relatif 85%) International Agency for Research on Cancer (IARC) menyatakan Aflatoksin termasuk dalam senyawa yang bersifat karsinogenik pada manusia Aflatoksin B 1 adalah Aflatoksin yang paling toksik

Aflatoksin Jenis-jenis aflatoksin  Aflatoksin B 1, B 2, G 1, G 2, M 1 dan M 2 Aflatoksin B  Dihasilkan oleh Aspergillus flavus Aflatoksin B dan G  Dihasilkan oleh Aspergillus parasiticus Aflatoksin M 1 dan M 2  Metabolit hasil hidroksilasi aflatoksin B 1 dan B 2 di tubuh manusia atau hewan yang mengonsumsi makanan yang tercemar aflatoksin. Aflatoksin M dijumpai dalam air susu dan urine.

Aflatoksin  FDA menerapkan batas cemaran aflatoksin dalam makanan adalah sebesar 20 ppb (Brown et al. 1999).  Terdapat pada: Jagung dan produk olahannya Kacang dan produk kacang- kacangan Susu, kacang brasil, kacang pistachio dan walnut Sereal dan produk sereal seperti pasta dan mi instan