Toksikologi

Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh – pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup. Pengaruh yang merugikan ini timbul sebagai akibat terjadinya interaksi di antara toksikan (bahan yang memiliki kemampuan untuk menimbulkan kerusakan pada organisme hidup) dengan sistem biologi dari organisme. Pada beberapa racun ,yang bereaksi itu bukan agentnya sendiri,tetapi hasil metabolismenya.Proses pengrusakan ini baru terjadi apabila pada target organ telah menumpuk satu jumlah yang cukup dari toksikan ataupun metabolitnya,begitupun hal ini bukan berarti bahwa penumpukan yang tertinggi dari toksikan itu berada di target organ ,tetapi bisa juga di tempat lain.Sebagai contoh,inektisida hidrokarbon yang di klorinasi mencapai konsentrasi dalam depot lemak dari tubuh,tetapi di sana tidak menghasilkan efek-efek keracunan yang di kenal.
Selanjutnya, untuk kebanyakan racun-racun, konsentrasi yang tinggi dalam badan akan menimbulkan kerusakan yang lebih banyak.Konsentrasi dalam badan ini merupakan fungsi dari jumlah racun yang di paparkan,yang berkaitan dengan kecepatan absorpsinya dan jumlah yang di serap, juga berhubungan dengan distribusi,metabolisme maupun ekskresi toksikan tersebut
Keracunan suatu bahan kimia tergantung pada pengaturan dosis,apakah pada dosis tinggi atau dosis rendah.Dalam hal distribusi,absorpsi,metabolisme,dan ekskresi toksikan,akan memperjelas konsep tentang dosis yang menggambarkan bahwa konsep terakhir pengertian dosis adalah bukan pengaturan dosis bahan kimia, tetapi lebih kepada konsentrasi racun kimia dalam tubuh.Konsentrasi bahan racun dalam tubuh tergantung pada sifat kimianya, yang dapat diketahui melalui proses absorpsi, distribusi, biotransformasi, dan ekskresi.
Kebanyakan bahan kimia waktu mengali rmelalui proses absorpsi, distribusi, biotransformasi, dan ekskresi di tunjukkkan oleh adanya bahan kimia kinetik dan sering di sebut pharmacokinetic dan atau toxicokinetic.
Bahan kimia yang menembus suatu membran dapat melalui satu dan atau dua proses yang umum yaitu proses difusi atau transport pasif bahan kimia yang tidak memerlukan pengiriman energi dalam sel dan proses pengangkutan, sedangkan bagian sel yang menerima bahan racun secara tranport aktif akan menembus membran dan memerlukan energi.
A. ALIRAN TOKSIKAN
Suatu bahan yang bersifat toksik (toksikan) dapat di tinjau dari beberapa hal yaitu Terjadinya toksikan tersebut, pemakaian, selektivitas, dan aplikasi bahan toksikan.
Adanya bahan toksikan tersebut sangat erat hubungannya dengan paparan, dosis, efek biologis toksikan terhadap organisme dan apa yang terjadi/menimpa bahan toksik tersebut dalam organisme.Ada empat proses yang di alami oleh bahan toksikan dalam suatu organisme, yaitu absorpsi, distribusi, metabolisme, dan ekskresi. Dengan adanya empat proses tersebut,maka timbul pertanyaan:berapa banyak toksikan tersebut dapat menimbulkan efek negatif dan bagaimana mekanisme terjadinya.
Sebelum bahan toksikan masuk ke dalam tubuh makhluk hidup,terlebih dulu perlu di ketahui bagaimana nasib dan aliran bahan toksikan tersebut dalam lingkungan.Oleh sebab itu aliran toksikan di bagi menjadi 2,yaitu :
a) Aliran toksikan dalam lingkungan
Bahan kimia yang mengandung toksik dapat di hasilkan oleh suatu kegiatan termasuk industri.Bahan toksik tersebut dapat di gunakan namun dalam jumlah yang terbatas serta di lakukan recycling untuk mengubah bahan yang bersifat toksik menjadi non toksik.Sebagian toksikan tersebut dengan pola emisi akan masuk ke dalam lingkungan.Selanjutnya toksikan akan masuk ke dalam troposfer dan terus ke stratosfer. Selain itu toksikan masuk ke dalam tanah ke air bawah tanah,samudra dan air terbenam di dalamnya.Pada waktu toksikan masuk ke air dan samudra,maka toksikan tersebut akan masuk ke dalam biota air yang nanti akan di konsumsi oleh manusia dan biota air lainnya.Bahan toksik yang sudah berada di air tanah akan masuk ke dalam tanaman dan masuk pula ke troposfer,akhirnya dengan proses tertentu akan sampai pada manusia dan makhluk hidup lainnya.
Berdasarkan gaya thermodinamika maka pergerakan toksikan dapat di gambarkan seperti di bawah ini:
Di bawah ini akan di tunjukkan perjalanan toksikan mulai masuknya ke dalam kompartemen lingkungan,terus mengalami proses transfer dan akhirnya mengalami proses transformasi.
b) Aliran toksikan dalam tubuh makhluk hidup
Setelah mengalami perjalanan panjang dalam lingkungan,maka toksikan akhirnya secara umum akan masuk ke dalam tubuh manusia melalui 3 jalur yaitu jalur pencernaan (ingestion),pernafasan (inhalation),dan kulit (dermal).Namun secara khusus dengan rekayasa manusia sendiri,toksikan dapat pula masuk ke dalam tubuh dengan jalan intravenous,intraperitonial,subcutaneous,dan intramuscular.
Secara garis besar proses perjalanan toksikan dapat di periksa pada gambar di bawah ini:
Secara umum komponen bahan kimia(toksikan) akan di distribusi ke dalam beberapa kompartmeman termasuk di distribusi ke dalam air,udara,tanah dan ke dalam biota.Proses distribusi tersebut seperti tergambar di bawah ini:

B. ABSORPSI TOKSIKAN
Absorpsi merupakan perpindahan xenobiotik dari luar organisme. Umumnya
mengikuti proses pemaparan dan menujukkan dosis zat xenobiotik yang di terima oleh organisme. Proses absorpsi toksikan dalam tubuh dapat melalui saluran pencernaan, saluran pernafasan(paru) dan kulit serta dapat juga melalui beberapa proses penyerapan yaitu:
a. Fase absorpsi (masuknya zat toksik)
Yang perlu di tinjau kembali secara singkat adalah morfologi membrane atau lipid bilayer (lipoprotein) dan molekul dapat melintasi lipid bilayer dengan cara difusi atau di angkut melintas oleh protein pembawa.
Untuk hewan, proses penyerapan zat toksik adalah pada saluran pencernaan makanan (gastrointestinal).Usus merupakan bagian dari gastrointestinal di mana kebanyakan xenobiotik terserap.Lambung mengandung zat asam sehingga,makanan bersifat asam lemah akan terserap dengan mudah.Sehubungan permukaan lambung memiliki area permukaan yang sempit maka penyerapan kurang efektif.Hal ini merupakan satu alas an mengapa secara fisik isi lambung akan terpompa keluar setelah zat toksik di serap.Selanjutnya zat toksik di salurkan ke dalam intestine dan di serap lebih lanjut.
b. Model untuk manusia
Laju penyerapan di peroleh dari hasil studi terhadap hewan seperti anjing,kera,dan kelinci.Extrapolasi data toksisitas dermal dari tikus dan kelinci terhadap manusia tidak dapat di percaya,terutama karena perbedaan penyerapan.
Kera terbukti sebagai model terbaik untuk proses penyerapan melalui kulit.
Secara umum di ketahui bahwa kulit manusia kurang permiabel di banding kebanyakan hewan.Sehingga paparan melalui kulit tidak begitu efektif.
Paru-paru merupakan organ yang dapat melakukan pertukaran bahan toksik secara baik.Jarak dari sisi udara ke sisi darah sangat pendek dan area permukaanya sangat luas(50 – 100 m2) yang artinya sekitar 50 kali di banding kulit dan selanjutnya proses penyerapan dapat segera berlangsung.
c. Model untuk Tumbuhan
Secara umum proses penyerapan pada daun dan tumbuhan adalah sebagai berikut:
1.Zat toksik gas dan uap air masuk ke daun melalui stomata.
2.Bahan lipofilik non-gas dapat masuk ke daun melalui kutikula
Akar merupakan jalur utama masuknya logam berat ke dalam tanaman.Proses untuk bahan organik dan anorganik untuk masuk melalui akar mirip dengan proses pada daun.
d. Model untuk binatang
Ekokutikula serangga memiliki pintu sebagai lubang kanal yang melintaasi epidermis tempat masuknya toksikan ke dalam tubuh serangga.
Ikan mempunyai insang yang merupakan jalan masuk oksigen dan toksikan ke dalam tubuh ikan.Di dalam insang terdapat banyak kapiler untuk memastikan penyerapan oksigen yang memadai,karena itu bahan lipofilik dalam air sangat memungkinkan untuk masuk ke dalam tubuh ikan.
Absorpsi toksikan dalam tubuh secara umum dapat melalui 3 jalur yaitu:
a) Absorpsi Toksikan pada saluran pencernaan makanan
Saluran pencernaan makanan merupakan salah satu jalur penting dari absorpsi toksikan.Banyak toksikan dari lingkungan masuk melalui rantai makanan dan di serap melalui saluran pencernaan.Proses absorpsi tersebut tidak menimbulkan efek toksik kecuali jika di serap oleh tubuh.Lambung merupakan tempat penyerapan yang baik untuk asam lemah dengan bentuk-bentuk ion yang larut dalam lemak.Untuk basa lemah yang mengion dan larut dalam lemak tidak mudah di serap oleh lambung,pada umumnya di serap oleh usus.Sebaliknya untuk basa organik lebih banyak di serap di usus daripada di lambung.Usus kecil merupakan organ penting dalam proses penyerapan karena:
a) Banyak fili (bulu)
b) Pertukaran dengan darah berlangsung baik
c) Mempunyai lapisan sel tipis (sebagai barier) dengan tebal satu lapis sel.
Basa-basa organik cenderung di serap dalam usus lebih dari lambung.Untuk contoh, karena hanya satu persen dari asam benzoat ada dalam bentuk larut lipid dalam usus,seseorang bisa menyimpulkan bahwa usus memiliki kemampuan yang kecil untuk menyerap asam – asam organik.
Sistem pencernaan mamalia memiliki sistem – sistem pengangkutan yang khusus untuk penyerapan bahan – bahan gizi dan elektrolit – elektrolit. Disana ada satu sistem pembawa untuk penyerapan glukosa dan galaktosa, tiga sitem pengangkut terpisah untuk penyerapan asam amino, satu sistem pengangkut aktif untuk penyerapan – penyerapan pirimidin – pirimidin dan sistem pengangkut terpisah untuk penyerapan besi, kalsium, dan natrium.
Zat – zat larut lemak lebih cepat di serap dan lebih luas melalui diffusi sederhana dari pada zat – zat larut yang non lipid.Pada penelanan melalui mulut, kira – kira 10 % timah hitam di serap, 4 % mangan, 1,5 % kadmium dan 1 % kromium. Jika senyawa itu sangat toksis jumlah penyerapan yang kecil ini dapat menghasilkan efek – efek yang serius.
Contoh – contoh penyerapan :
1. Penyerapan besi, tergantung atas kebutuhan besi dan penyerapannya berlangsung dalam dua langkah.Mula – mula besi memasuki sel – sel mukosa, yang kemudian masuk ke dalam darah, langkah pertama relatif cepat dan kedua lambat.Akibatnya besi menumpuk di dalam sel mukosa sebagai satu kompleks besi protein yang di istilahkan sebagai FERRITRIN. Jika besi darah di turunkan di bawah nilai – nilai normal, unsur ini akan di lepaskan dari penyimpanan besi – besi ferritrin dalam lebih banyak besi di serap dari usus untuk mengisi kembali tempat – tempat penyimpanan ini.
2. Penyerapan kalsium melalui satu proses dua langkah, mula – mula kalsium di serap dari lumen kemudian melemparkannya ke dalam cairan intersisial., Langkah pertama adalah lebih cepat dari kedua, dan karena itu kalsium intrasel meningkat selama penyerapan.
3. 5-fluoro urasil di serap oleh sistem pengangkutan pirimidin.
4. Talium di angkut oleh sistem yang secara normal menyerap besi.
5. Timah hitam bisa di serap oleh sistem yang secara normal mengangkut kalsium.
6. Kobalt dan Mangan berlomba untuk sistem penyerapan besi.
b) Absorpsi Toksikan pada Paru
Toksikan yang di absorpsi di paru biasanya berupa gas karbon dioksida,nitrit,sulfit,uap benzena,uap karbon tetraklorida dan aerosol berupa silika.Proses penimbunan aerosoll di tentukan oleh ukuran partikelnya.
Absorpsi gas karbon dioksida oleh paru sering menyebabkan kematian.Demikian pula di tempat kerja penyebab kesakitan adalah absorpsi dan deposisi partikel bahan silikon oleh paru yang menyebabkan penyakit silikosis.
Partikel dengan penampang 5 mikronmeter akan di deposit pada daerah nesofaringeal. Partikel tersebut akan melekat pada silia hidung bagian belakang dan dapat di keluarkan melalui proses bersin.Partikel tersebut selanjutnya akan masuk ke dalam faring dan melekat pada selaput lendir dengan bantuan epithel akan masuk ke dalam darah.
Partikel dengan penampang 2-5 mikron meter deposit pada daerah trakeobronkiolar yang secara fisiologis di bersihkan dengan dengan gerakan silia pada selaput lendir trakeobronkiolar.Nasib partikel sebagian akan di keluarkan dengan proses batuk atau bersin dan sebagian lagi tertelan di absorpsi oleh traktus grastointestinal.
Partikel dengan penampang 1 mikron meter atau yang lebih kecil akan mengalami penetrasi pada saccus alveolaris yang sebagian dari partikel akan mengalami pembersihan oleh machropage dan sebagian lainnya akan diaborpsi oleh darah.
Zona alveolar merupakan bagian dalam paru dengan permukaan seluas 50 – 100 meter persegi.Gas pada alveoli hampir selalu menyatu dengan aliran darah yang tergantung pada kelarutan gas tersebut.Gas kloroform mempunyai kelarutan yang tinggi sedangkan gas etilen mempunyai kelarutan yang rendah dalam darah.
Penyingkiran toksikan dari alveolus terjadi oleh tiga jalan besar:
a. Penyingkiran secara fisik
Partikel – partikel di endapkan di atas lapisan cairan dalam alveoli di isap ke atas tangga berjalan bulu – bulu mukosa dari daerah trancheobronkiolar ke saluran pencernaan.
b. Penyingkiran oleh fagositosis
Sel –sel yang utama yang bertanggung jawab untuk menelan kotoran pada alveoli adalah fagosit mono nuklear atau makrofag.Sel – sel ini di jumpai dalam jumlah besar dalam paru – paru normal dan berisi beberapa partikel – partikel yang di fago sitosir oleh yang berasal dari luar ke dalam.
c. Penyingkiran melalui limfatik – limfatik
Secara normal air bersama dengan elektrolit dan protein yang larut hingga ukuran albumin bebas lewat bolak – balik dari kapiler ke ruang celah dan ruang alveoli dan kembali melalui sistem limfatik.
c) Absorpsi Toksikan pada Kulit
Absorpsi toksikan oleh kulit relatif kurang baik dan merupakan pelindung yang baik untuk mempertahankan fungsi kulit manusia dari pengaruh lingkungan.Zat kimia dalam jumlah yang cukup besar apabila di serap oleh kulit dapat menimbulkan efek sistematik.
Kulit merupakan bagian tubuh yang di raancang untuk mencegah penyerapan supaya tidak mudah terjadi keracunan.Kerja kulit sebagai barier karena beberapa faktor sebagai berikut
1.Area permukaannya terbatas.
2.Terdiri atas beberapa lapisan sel yang cukup tebal.
3.Stratum corneum adalah pemisah yang berbeda antara lapisan keratin dengan sel kering yang terbungkus rapat bahan lipofilik dan dapat berpindah karena sifat yang di milikinya.
Kulit tidak dapat melakukan pertukaran zat dengan darah.Perpindahan bahan dari luar lapisan yang terserap ke dalam vaskuler sangat lambat hal tersebut karena luas pori > 100 mikron meter.Jika penyerapan secara perlahan maka kulit berperan penting dalam efek lolos pertama.Hal ini berarti transformasi biologis zat toksik dalam epidermis,meskipun aktivitasnya hanya 2-6 % dari kegiatan yang di lakukan liver.
Untuk contoh, gas – gas syaraf seperti Siarin siap di serap oleh kulit dan Karbon tetraklorida dapat di serap oleh kulit untuk menghasilkan kerusakan pada liver.
Kulit seorang lelaki adalah sekitar 18.000 centi meter persegi atau sekitar 10 % berat tubuh.Pestisida organopospat di serap melalui kulit oleh pekerja kebun,klorofenol di temukan dalam hewan liar dan banyak solven industri yang di serap oleh semua species. Bahan kimia deterjen dapat meningkatkan penetrasi bahan toksik sedangkan ester dan alkohol rantai panjang dapat menurunkan penetrasi zat toksik ke dalam kulit.
Penyerapan toksikan di kulit dapat melalui 2 fase yaitu:
1.Fase Pertama
Diffusi toksikan melalui epidermis.Dalam epidermis terdapat rintangan yang membatasi kecepatan penyerapan toksikan melalui kulit yang biasanya di sebut sebagai Stratum Corneum. Proses penyerapan fase ini biasanya meliputi dehidrasi dan polimerisasi.Ciri – ciri kulit yang mampu melakukan penyerapaan melalui epidermis adalah bermembran multisellular,kohesif,tipis yang terdiri dari lapisan permukaan yang mati dari kulit.Contoh: Telapak tangan manusia
2.Fase Kedua
Diffusi toksikan melalui dermis, yang letaknya di bawah Stratum Corneum sebagai perintang diffusi.Ciri ciri kulit yang mampu melakukan penyerapan melalui dermis adalah mengandung air, tidak pemilih dan berpori. Contoh: Kitin pada serangga.
Absorbsi Toksikan dalam tubuh secara khusus dapat melalui tiga jalan antara lain:
1. Intraperitonial
Senyawa – senyawa yang di berikan secara intraperitonial di serap melalui sirkulasi portal sehingga harus melewati liver sebelum mencapai organ – organ lain.
2. Intravena
Pemberian intra vena memasukkan toksikan langsung ke dalam darah dan proses penyerapan di singkirkan.
3. Sub cutan dan Intramascular
Toksikan yang di berikan secara sub cular dan intramascular biasanya di serap dengan kecepatan rendah. Kecepatan penyerapan dengan jalur ini dapat di ubah oleh kecepatan aliran darah pada daerah yang terkena toksikan.

C. TRANSPORT AKTIF
Pada umumnya xenobiotik berpindah dengan transport pasif yang di kendalikan oleh perbedaan konsentrasi dan tidak memerlukan energi.Tetapi ada juga beberapa xenobiotik terserap dengan menggunakan protein pembawa yang tertanam dalam struktur membran yang berlaku sebagai kendaraan pengangkut.Hal ini di sebut transport aktif dan memerlukan energi.
Sebagai contoh adalah transport aktif dari timbal (Pb),
Dalam gastrointestinal tract ada protein pengangkut untuk Ca++ yang juga di gunakan timbal karena kesamaan kimiawinya dengan kalsium.Hal tersebut merupakan satu alasan toksisitas berbagai unsur,yaitu karena kesamaanya dengan unsur esensial

D. EFEK TOKSIKAN PADA TUBUH
1. LOKAL DAN SISTEMIK
-Lokal :bahan yang bersifat korosif, iritatif
- Sistemik : terjadi setelah bahan kimia masuk, diserap dan distribusikan ke tubuh.
- Konsentrasi bahan berbahaya tidak selalu paling tinggi dalam target organ (ex. Target organ methyl merkuri adalah otak, tapi konsentrasi tertinggi ada di hati dan ginjal, DDT target organnya adalah susunan pusat syaraf pusat tapi konsentrasi tertinggi pada jaringan lemak)
2. EFEK YANG REVERSIBLE DAN IRREVERSIBLE
- Reversible : bila efek yang terjadi hilang dengan dihentikannya paparan bahan berbahaya. Biasanya konsentrasi masih rendah dan waktu singkat.
- Irreversible : bila efek yang terjadi terus menerus bahkan jadi parah walau pajanan telah dihentikan (ex. Karsinoma, penyakit hati), biasanya konsentrasi tinggi dan waktu lama
3.EFEK LANGSUNG DAN TERTUNDA
- efek langsung : segera terjadi setelah pajanan (ex. Sianida)
- efek tertunda : efek yang terjadibeberapa waktu setelah pajanan (efek karsinogenik)
4. REAKSI ALERGI DAN IDIOSYNKRASI
- Reaksi alergi (hipersensitivitas) terjadi karena adanya sensitisasi sebelumnya yang menyebabkan dibentuknya antibodi oleh tubuh
- Reaksi Idiosynkrasi : merupakan reaksi tubuh yang abnormal terhadap karena genetik (ex. Kekurangan enzim succynicholin)

E. DISTRIBUSI TOKSIKAN
Kadar toksikan yang terkandung dalam darah tergantung pada cairan plasma, cairan intertitial, dan cairan intraceluler. Setelah toksikan memasuki darah akan didistribusi dengan cepat ke seluruh tubuh. Sesudah toksikan memasuki air plasma, melalui penyerapan atau langsung melalui pemberian intra vena, dia dapat disebar keseluruh tubuh. Distribusi biasanya terjadi secara cepat, dan kecepatan distribusi ke jaringan masing-masing organ ditentukan oleh aliran darah melalui organ dan kemudahan zat-zat kimia melawati alas kapillair dan menembus sel-sel dari jaringan-jaringan khusus. Penyebaran akhir sangat tergantung atas kemampuan zat kimia untuk melewati membran sel dari berbagai jaringan-jaringan dan affinitas dari beberapa jaringan-jaringan dalam tubuh kezat-zat kimia tersebut.
Penembusan toksikan-toksikan kedalam sel-sel tergantung pada beberapa mekanisme-mekanisme seperti yang dibicarakan sebelumnya untuk penyerapan gastro intestinal. Ion-ion dan molekul-molekul kecil yang larut dalam air berdiffusi melalui saluran-saluran berair atau pori-pori dalam membran sel. Molekul-molekul yang larut dalam lipid dengan mudah menembus membran. Molekul-molekul air dan ion-ion ukuran sedang (berat-berat molekul dari 50 atau lebih) tidak dapat memasuki sel dengan mudah kecuali oleh mekanisme pengangkutan yang khusus. Mudah tidaknya zat kimia melewati dinding kapiler dan membran sel dan suatu jaringan sangat ditentukan oleh aliran darah ke organ tersebut.
Beberapa toksikan-toksikan tidak mudah melewati membran-membran sel dan karena itu memiliki distibusi-distribusi yang terbatas, sedangkan toksikan-toksikan lain dengan mudah menembus sel-sel membran dan menyebar keseluruhan tubuh.
• Bagian Tubuh yang Berhubungan dengan Distribusi Toksikan
1. Protein Plasma
Beberapa protein-protein dalam plasma dapat mengikat penyusun-penyusun fisiologis yang normal didalam tubuh sebagaimana beberapa senyawa-senyawa asing. Seperti albumin mempunyai kekuatan untuk mengikat berbagai senyawa-senyawa. Satu Beta1 – globulin, TRANSFERRIN, penting untuk pengangkutan besi dalam tubuh. Proteinlain yang merupakan pengikat logam yang utama adalah CERULO PLASMIN, yang membawa kebanyakan Cu dalam serum. ALFA dan BETA LIPOPROTEIN-PROTEIN sangat penting untuk pengangkutan senyawa-senyawa larut lipid seperti vitamin-vitamin, kolesterol dan hormon-hormon steroid.Peningkatan bahan kimia pada protein plasma mempunyai arti penting dalam toksikologi karena beberapa reaksi racun dapat dihasilkan jika agen dipindahkan dalam protein plasma.
Kebanyakan zat-zat kimia asing yang terikat keprotein-protein plasma adalah diikat oleh ALBUMIN. Ikatan-ikatan itu melibatkan ikatan-ikatan yang reversible seperti ikatan-ikatan hydrogen, van der Wall’s dan ikatan-ikatan ion. Protein plasma dengan B.M. yang tinggi mencegah melintasnya toksikan-toksikan melewati dinding-dinding sel dan cenderung membatasi zat kimia ke ruang vascular. Bagian toksikan dalam plasma mengikat ke protein-protein plasma tidak segera didapati menyebar kedalam ruang extra vasculera atau filtrasi pada ginjal. Bagaimanapun, saling pengaruhi dari satu zat kimia dengan protein-protein plasma adalah satu proses reversible yang cepat.
2. Liver dan Ginjal
Organ liver dan ginjal tersebut memiliki kapasitas yang lebih tinggi dalam mengikat bahan kimia, sehingga bahan kimia lebih banyak terkonsentrasi pada organ ini jika dibandingkan dengan organ lainnya. Hal ini berhubungan dengan fungsi kedua organ ini dalam mengeliminasi toksikan dalam tubuh. Ginjal dan liver mempunyai kemampuan untuk mengeluarkan toksikan. Organ liver cukup tinggi kapasitasnya dalam proses biotransformasi toksikan.
Pengangkutan aktif dan pengikatan protein, telah diusulkan sebagai mekansime-mekansime yang mungkin digunakan oleh liver dan ginjal untuk membuang bahan-bahan toksis dari darah. Laporan-laporan terbaru dalam literature
menyarankan bahwa protein-protein pengikat dalam sel bisa jadi penting dalam penumpukkan toksikan-toksikan dalam liver dan ginjal.
Satu protein dalam sitoplasma dari liver (protein Y atau LIGANDIN) telah ditmapilkan memiliki satu affinitas yang tinggi untuk bebrapa asam-asam organic dan telah diusulkan bahwa protein ini bisa jadi penting dalam pengiriman anion-anion organic dari plasma keliver. (Levi dkk 1971). Protein-protein ini juga mengikat carsinogen zat warna AZO dan cortico steroid-steroid LITWACK dkk 1971).
3. Lemak
Jaringan lemak merupakan tempat penyimpanan yang penting bagi zat yang larut dalam lemak seperti chlordane, DDT, polychlorinated biphenyl (PCB), dan polybrominated biphenyl (PBB). Zat ini disimpan dalam jaringan lemak dengan pelarut yang sederhana dalam lemak netral. Lemak netral ini kira-kira 50% dari berat badan orang yang gemuk dan 20% dari orang yang kurus.
Jadi satu toksikan yang memiliki koeffisien Partisi lemak/air yang tinggi dapat ditimbun dalam lemak tubuh dalam satu luas yang besar, dan penimbunan ini akan merendahkan konsentrasi toksikan dalam organ sasaran dan jadi menyediakan satu mekanisme perlindungan. Seseorang bisa menduga bahwa daya racun beberapa senyawa-senyawa yang menghimpun dalam lemak tidak sama seorang yang gemuk dengan seorang bentuk atletis.
Toksikan yang daya larutnya tinggi dalam lemak memungkinkan konsentrasinya rendah dalam target organ, sehingga dapat dianggap sebagai mekanisme perlindungan. Toksisitas zat tersebut pada orang yang gemuk menjadi lebih rendah jika disbanding dengan orang yang kurus.
4. Tulang
Tulang dapat berfungsi sebagai tempat penyimpanan untuk senyawa seperti Fluride, Pb, dan strontium. Untuk beberapa toksikan, tulang merupakan tempat penyimpanan utama, contohnya 90% dari Pb dalam tubuh ditemukan dalam skeleton. Penyimpanan toksikan pada tulang dapat atau tidak mengakibatkan kerusakan. Contoh : Pb tidak toksik pada tulang, tetapi penyimpanan fluoride dalam tulang dapat menunjukan efek kronik(skeletal fluorosis).
Senyawa-senyawa asing yang diendapkan ditulang, tidak diasingkan secara irreversible oleh jaringan ini. Toksikan-toksikan dapat dilepaskan oleh pertukaran ion pada permukaan kristal dan oleh pelarutan kristal-kristal oleh pertukaran kerja osteoklast.

F. DISTRIBUSI / PERSEBARAN ZAT XENOBIOTIK
1) Pada Tubuh Manusia
Pada proses penyerapan dan distribusi bahan xenobiotic dalam tubuh manusia, kemungkinan keberadaan bahan xenobiotic adalah sebagai berikut:
1. Pada keracunan bahan neurotoksik, maka bahan racun tersebut akan menuju otak.
2. Bahan toksik akan dapat ditimbun pada tubuh, missal terjadi akumulasi pada jaringan lemak, otot dan tulang.
3. Metabolism semua bahan toksik akan diproses dan dilakukan dalam liver.
4. Setelah melalui proses didalam tubuh sisanya akan diekskresi.
2) Pada tanaman
1. Jika zat toksik berada dalam xylem , ada kecenderungan berpindah ke daun (berkaitan dengan transpirasi).
2. Untuk zat toksik dalam floem, setiap bahan dalam system ini cenderung berpindah ke area di mana pertumbuhan berlangsung cepat.

G. EFEKTIVITAS SEL SEBAGAI BARIER
Ada beberapa barrier/pembatas pada tempat pertemuan (junction) antar sel. Jika junction sel mengendur, mengakibatkan menjadi jalan yag mudah bagi zat toksik untuk memasuki sel atau organ. Untuk barrier antara darah dan otak, dihubungan oleh sel endotel dan xenobiotic yang bersifat lipofilik (mudah larut dalam lemak) akan dengan mudah melintasi sel endothelial dan memasuki jaringan otak.
Bayi tidak memiliki ikatan yang kuat antar sel sehingga lebih sensitive terhadap zat toksik dibandingkan pada orang dewasa. Walaupun plasenta memiliki barrier yang erat, namun bahan yang bersifat lipofilik akan tetap dapat melintasinya.Bahan toksik pestisida yang bersifat lipofoilik akan mudah melintasi barrier pada glandula mama sehingga dengan mudah pula pestiida akan masuk ke dalam air susu yang mengandung 1% lemak. Namun saat xenobiotic berada dalam air susu, ginjal tidak mampu mengekskresinya dan satu-satunya jalan keluar adalah melaui bayi. Jaringan lemak merupakan jaringan yang miskin dengan vaskularisasi darah, yang berakibat pada adanya perbedaan tangkapan bahan zenobiotik dengan jaringan lain.

Spesiasi Ion Limbah di Air

Limbah cair merupakan sisa buangan hasil suatu proses yang sudah tidak dipergunakan lagi, baik berupa sisa industri, rumah tangga, peternakan, pertanian, dan sebagainya. Komponen utama limbah cair adalah air (99%) sedangakan komponen lainnya bahan padat yang bergantung asal buangan tersebut. Tempat Pembuangan Akhir sampah bisa juga menimbulkan limbah cair yang tidak kalah berbahayanya. Hal ini diakibatkan oleh pembusukan material-material organik yang pernah di buang di tempat ini. Di dalam tanah, seperti halnya fluida yang lain, limbah cair ini menyebar mengikuti topografi bawah tanah yang ada di daerah tersebut. Banyak resiko yang bisa ditimbulkan oleh hal ini, salah satunya limbah cair ini bisa mengintrusi daerah pemukiman penduduk. Jika limbah ini terus menyebar, maka bisa mengintrusi sumber air bersih penduduk yang ada di sekitarnya. Mengingat berbahayanya hal ini, maka diperlukan metode untuk mengetahui pola intrusi limbah cair ke permukaan bawah tanah, ada beberapa metode yang dapat digunakan, diantaranya :

1. Model transport hidrological
Satu model pengangkutan hydrological adalah suatu model matematika yang digunakan untuk menggambarkan keadaan sungai atau arus yang mengalir dan mengkalkulasi parameter-parameter kualitas air. Model-model ini secara umum mulai digunakan pada tahun 1960s dan 1970s ketika permintaan untuk peramalan kwantitatip kualitas air diatur oleh perundang-undangan lingkungan. Sebagian besar pengembangan model asli diterapkan di Amerika Serikat dan Kerajaan Inggris, tetapi saat ini model-model ini digunakan di seluruh dunia.
Ada banyak dari pengangkutan yang berbeda model dapat secara umum dikelompokkan oleh pengotor-pengotor yang ditujukan, kompleksitas sumber pengotor, apakah model itu adalah posisi mantap atau dinamis, dan periode waktu diperagakan. Tujuan penting yang lain adalah apakah model itu dibagi-bagikan (yaitu. mampu meramalkan titik ganda di dalam suatu sungai) atau lumped. Pada model dasar, sebagai contoh, hanya satu polutan yang boleh jadi ditujukan dari suatu titik yang sederhana membebaskan ke dalam perairan. Pada model yang paling rumit, berbagai sumber masuk dari aliran permukaan boleh jadi ditambahkan sampai sumber titik ganda,[perlakukan/ traktir] bermacam sedimen bahan-kimia lebih di suatu lingkungan yang dinamis yang termasuk stratifikasi sungai vertikal dan interaksi-interaksi pengotor-pengotor dengan di dalam biota arus. Sebagai tambahan batas air tanah boleh juga dimasukkan. Model itu disebut "secara phisik mendasarkan" jika parameter-parameter nya dapat di/terukur di dalam ladang.

Model transport hidrological ada beberapa :

1. Model Fisika Dasar

Model fisika dasar (kadang-kadang yang dikenal sebagai deterministic) mencoba untuk menunjukkan proses-proses fisik yang diamati di dalam dunia nyata. Pada umumnya, model-model seperti itu berisi penyajian-penyajian aliran permukaan, aliran bawah permukaan, evapotranspirasi, dan saluran mengalirkan, tetapi mereka dapat jauh lebih diperrumit. Model yang pertama untuk mengintegrasikan semua submodels yang diperlukan untuk ilmu tata air kimia adalah Stanford Watershed Model (SWM)[5] SWMM (Pengelolaan Air Badai Model), HSPF (Hydrological Simulation Program -FORTRAN) dan turunan dari model Amerika yang modern akan menggantikan SWM.

Di Eropa suatu model menyeluruh yang disokong adalah Système Hydrologique Européen (SHE), yang kemudian dinamai MIKE SHE , suatu skala batas air secara fisika dasar, dengan leluasa membagi-bagikan model untuk air mengalir dan pengangkutan sedimen. Arus dan proses angkutan diwakili oleh penyajian-penyajian yang berbeda hingga persamaan diferensial parsial atau oleh penyamaan-penyamaan empiris . Model ini melibatkan beberapa submodel:

1. Evapotranspirasi

2. Erosi

3. Aliran Tak-Jenuh

4. Aliran Penuh

2. Model stokastik

Model-model ini berdasar pada data sistem kotak hitam, menggunakan mathematical dan konsep-konsep statistik untuk menghubungkan suatu masukan yang tertentu (sebagai contoh curah hujan) kepada keluaran model (sebagai contoh aliran). Teknik-teknik biasanya yang digunakan adalah kemunduran, fungsi transfer, neural identifikasi jaringan dan sistim. Model-model ini dikenal sebagai ilmu tata air yang stokastik model. Data mendasarkan pada model-model yang telah digunakan di dalam ilmu tata air untuk menirukan hubungan aliran curah hujan, yang dapat menunjukkan dampak-dampak dari embun yang terdahulu dan kendali waktu nyata di sistem.

2. Metode Geolistrik

Geolistrik hambatan jenis memanfaatkan sifat resistivitas listrik batuan untuk mendeteksi dan memetakan formasi bawah permukaan. Metode ini dilakukan melalui pengukuran beda potensial yang ditimbulkan akibat injeksi arus listrik ke dalam bumi. Sifat konduktivitas listrik batuan dekat permukaan bumi sangat dipengaruhi oleh jumlah air, kadar garam/salinitas air serta bagaimana cara air didistribusikan dalam batuan. Konduktivitas listrik batuan yang mengandung air sangat ditentukan terutama oleh sifat air, yakni elektrolit. batuan berpori yang berisi air, nilai resistivitas listriknya berkurang dengan bertambahnya kandungan air. Harga resistivitas listrik suatu formasi dibawah permukan dapat ditentukan menurut persamaan:

ρ = K ( ∆V / I )

3. Metode Asimilasi Data

Kualitas air dipengaruhi kualitas air tanah oleh karena itu informasi tentang ketinggian air tanah serta distribusi pencemaran air tanah sangat diperlukan. Informasi-informasi tersebut, termasuk estimasi distribusi penyebaran limbah cair pada air tanah dapat dipergunakan untuk menentukan manajemen air tanah pada suatu daerah. Untuk menentukan distribusi penyebaran limbah air tanah dapat dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: estimasi ketinggian air tanah, estimasi distribusi limbah cair pada air tanah secara simulasi dan dapat diterapkan pada kasus tertentu yaitu pencemaran limbah cair industri pada air tanah. Estimasi ketinggian air tanah dan distribusi penyebaran limbah cair pada air tanah dapat dilakukan dengan menggunakan metode asimilasi data. Asimilasi data adalah suatu metode yang menggabungkan antara penyelesaian dinamik aliran dengan data-data pengukuran untuk memperbaiki hasil estimasi sehingga penumpukan error estimasi dapat dihindari. Teknik yang dipergunakan dalam asimilasi data adalah filter Kalman dan 4-D variasional.

Proses Pembuatan Bahan Penyedap

Langkah-langkah proses produksi :
1. Unit Fermentasi
2. Unit Isolasi
3. Unit Refining
* Unit Fermentasi
Proses awal dalam pembuatan MSG adalah unit fermentasi, dimana dalam unit ini dibagi menjadi 3 tahapan proses :
a. Molasses Treatment
Tetes yang akan dipakai untuk proses akan mengalami perlakuan treatment, yaitu pembersihan tetes dari kotorannya maupun unsur-unsur yang tidak dikehendaki seperti kalsium (Ca2+).
b. Seeding
Seeding adalah tahap dimana bakteri dibiakkan lebih lanjut
proses seeding, yaitu proses penyesuaian bakteri dengan keadaan sebenarnya di fermentor.
Pada proses seeding, terdapat 5 tahapan proses yang harus dijalankan, yaitu:
1. Sterilisasi Tangki Kosong.
2. Sterilisasi Filter Udara.
3. Sterilisasi Media.
4. Pemasukan Bakteri.
5. Pencucian.
c. Fermentasi
Pada proses fermentasi ini dilakukan 5 tahapan proses, yaitu:
1. Sterilisasi Tangki Fermentasi Kosong
2. Sterilisasi Filter Udara
3. Sterilisasi Media
4. Fermentasi
5. Pencucian
*Unit Isolasi
Proses isolasi terbagi menjadi 3 bagian, yaitu :
a. Evaporasi Empat Effek
b. Isolasi
c. Hidrolisa
* Unit Refining
Unit Refining adalah lanjutan dari isolasi dan terdiri dari 5 tahapan proses, yaitu:
a. Decolorisasi dan Filtrasi
proses decolorisasi dan filtrasi,yang terdiri dari 3 tahap, yaitu :
1. Decolorisasi I
2. Decolorisasi II
3. Penjernihan / Decolorisasi dengan Resin
b. Kristalisasi Tahap I
Proses kristalisasi bertujuan memperoleh kristal MSG dari sirup MSG, yang meliputi tahap sebagai berikut :
1. Tahap Pemvacuuman
2. Tahap Pemasukan Sirup MSG / Feeding 1
3. Tahap Pemasukan Seed (Pancingan Kristal)
4. Tahap Pemasukan Sirup MSG / Feeding 2
5. Perolehan Kristal MSG
c. Kristalisasi Tahap II
Secara garis besar pegolahan kristalisasi tahap II mempunyai beberapa tahap, yaitu:
1. Pembongkaran dan pencucian Plate And Frame Filter Press
2. Penjernihan / Decolorisasi
3. Kristalisasi
d. Drying
Proses Drying ada beberapa tahap :
1.Pemisahan Kristal MSG dari Cairan dan Pencuciannya
2.Pengeringan
3.Pengayakan

Bahan Yang digunakan Untuk pembuatan Bahan Penyedap:
1.Bahan baku, yaitu tetes tebu
2.Bahan pendukung digunakan pula sebagai bahan pembantu dalam proses produksi. Bahan pendukung yang digunakan adalah :
a.H2SO4
b.NH3
c.HCl
d.NaOH
e.Defoamer (CC 222)
f.H3PO4,Urea, dan MgSO4
g.Penisilin
h.Dextrose
i.Aronvis
j.Karbon Aktif


So... Bahan Penyedap Itu?????? Pikir2 ulang kalau mau pake bahan penyedap yang berlebihan.....

Bahan Penyedap

Bahan penyedap bukan hanya merupakan satu zat melainkan suatu komponen tertentu yang mempunyai sifat yang khas. Bahan penyedap adalah zat atau komponen yang dapat memberikan rasa atau aroma tertentu pada bahan makanan. Oleh karena itu,penyedap dapat dipindahkan ke komponen bahan lain seperti makanan dan minuman.
Suatu makanan mempunyai rasa asin,manis,asam atau pahit dengan aroma yang khas,sehingga dapat dikatakan bahwa rasa sedap (flavor) merupakan gabungan dari perasaan yang terdapat dalam mulut termasuk mouth feel. Mouth feel saat makan adalah perasaan kasar-licin, lunak-liat, ataupun cair-kental.
Bahan penyedap secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu:
1. Bahan penyedap alami, seperti bumbu/herba, minyak essensial dan turunannya, oleoresin, penyedap sari buah, isolat penyedap, dan ekstrak tanaman atau hewan.
2. Bahan penyedap sintesis atau penyedap artificial. Penyedap jenis ini merupakan komponen atau zat-zat yang dibuat menyerupai flavor penyedap alami. Penyedap ini dapat dibuat dari bahan penyedap (flavor) yang berasal dari gabungan penyedap alami atau komponen penyedap itu sendiri.
Berdasarkan pembuatan bahan penyedap sintesis, komponen flavor dapat digolongkan menjadi 4 golongan :
1. Komponen yang secara alami terdapat dalam bahan makanan.
2. Zat yang diisolasi dari bahan penyedap alami.
3. Zat yang dibuat sintesis tetapi identik dengan yang dibuat secara alami.
4. Zat yang dibuat sintesis yang tidak terdapat dalam komponen alami.
Beberapa fungsi bahan penyedap dalam bahan makanan adalah bersifat memperbaiki, membuat lebih bernilai atau lebih diterima dan lebih menarik.
Adapun peranan bahan penyedap dalam pengolahan bahan makanan adalah :
1. Membentuk flavor baru atau menetralisir bila bergabung dengan komponen dalam bahan makanan.
2. Sebagai modifikator, pelengkap atau penguat flavor.
3. Menutupi atau menyembunyikan flavor bahan makanan yang tidak disukai dan over taste yang kurang disenangi, asal bukan dari kerusakan atau membusuknya makanan.

alhamdulillah bisa ngeblog juga

wah,, gak nyangka aku bisa ngeblog juga....

walopun sempet diuring2 ma cah ngganteng tapi aku tetap tabah...