Toksikologi Toksikologi senyawaan senyawaan

kimiakimia

Mekanisme Mekanisme keracunan/toksisitas logam keracunan/toksisitas logam

beratberat Studi tentang hubungan antara Studi tentang hubungan antara

struktur kimia senyawa-senyawa serta struktur kimia senyawa-senyawa serta mekanismenya dalam tubuh, telah mekanismenya dalam tubuh, telah dikembangkan untuk meramalkancara dikembangkan untuk meramalkancara kerja racun dalam tubuhkerja racun dalam tubuh

Mekanisme keracunan terbagi atas Mekanisme keracunan terbagi atas dua fase:dua fase:

1.1. Fase kinetikFase kinetik

2.2. Fase dinamikFase dinamik

Fase kinetikFase kinetik

Meliputi proses-proses biologi biasa seperti Meliputi proses-proses biologi biasa seperti penyerapan, penyebaran dalam tubuh, penyerapan, penyebaran dalam tubuh, metabolisme dan proses pembuangan atau metabolisme dan proses pembuangan atau eskresi eskresi

Pada fase ini baik toksikan dan protoksikan Pada fase ini baik toksikan dan protoksikan akan mengalami proses sinergetik atau akan mengalami proses sinergetik atau sebaliknya proses antagoniksebaliknya proses antagonik

Proses sinergetik merupakan proses atau Proses sinergetik merupakan proses atau peristiwa terjadi peningkatan daya racun peristiwa terjadi peningkatan daya racun yang sangat tinggiyang sangat tinggi

Proses antagonis merupakan proses Proses antagonis merupakan proses proses pengurangan atau bahkan proses pengurangan atau bahkan penghilangan daya racunpenghilangan daya racun

Proses sinergetik maupun antagonis di Proses sinergetik maupun antagonis di dalam tubuh dapat terjadi sebagai dalam tubuh dapat terjadi sebagai akibat dari adanya bahan-bahan lain akibat dari adanya bahan-bahan lain yang terdapat di dalam tubuh, baik yang yang terdapat di dalam tubuh, baik yang memang sudah ada sebagai sistem memang sudah ada sebagai sistem maupun bahan lain yang masuk ke maupun bahan lain yang masuk ke dalam tubuh.dalam tubuh.

ContohContoh

1.1. Cd, daya racun logam Cd akan Cd, daya racun logam Cd akan terkurangi karena dalam tubuh logam terkurangi karena dalam tubuh logam ini akan membentuk senyawa ini akan membentuk senyawa kompleks kelat dengan methallotionin kompleks kelat dengan methallotionin yang dimiliki oleh tubuhyang dimiliki oleh tubuh

2.2. Logam merkuri, daya racun logam Logam merkuri, daya racun logam merkuri akan hilang bila unsur ini merkuri akan hilang bila unsur ini berikatan dengan sulfur yang ikut berikatan dengan sulfur yang ikut masuk dalam tubuhmasuk dalam tubuh

Karena itu pada kasus keracunan Karena itu pada kasus keracunan merkuri, seringkali diberikan merkuri, seringkali diberikan merkaptopropanol. Senyawa ini akan merkaptopropanol. Senyawa ini akan menimbulkan rangsangan untuk menimbulkan rangsangan untuk memuntahkan kembali senyawa merkuri memuntahkan kembali senyawa merkuri yang telah masuk ke dalam tubuhyang telah masuk ke dalam tubuh

Senyawa-senyawa yang telah mengalami Senyawa-senyawa yang telah mengalami proses antagonis ini biasanya dalam proses antagonis ini biasanya dalam peristiwa metabolisme tubuh akan peristiwa metabolisme tubuh akan dikeluarkan melalui feces, urine dan dikeluarkan melalui feces, urine dan atau dimuntahkan.atau dimuntahkan.

Fase DinamikFase Dinamik

Meliputi semua reaksi-reaksi biokimia yang Meliputi semua reaksi-reaksi biokimia yang terjadi dalam tubuh berupa katabolisme dan terjadi dalam tubuh berupa katabolisme dan anabolisme yang melibatkan enzim-enzimanabolisme yang melibatkan enzim-enzim

Merupakan proses lanjut dari fase kenetik, Merupakan proses lanjut dari fase kenetik, bahan beracun yang yang tidak bisa bahan beracun yang yang tidak bisa dinetralisir oleh tubuh akan bereaksi dengan dinetralisir oleh tubuh akan bereaksi dengan senyawa-senyawa hasil dari proses biosintesa senyawa-senyawa hasil dari proses biosintesa seperti protein, enzim, asam inti, lemak dll. seperti protein, enzim, asam inti, lemak dll. Hasil dari reaksi ini bersifat merusak Hasil dari reaksi ini bersifat merusak terhadap proses-proses biomolekul dalam terhadap proses-proses biomolekul dalam tubuhtubuh

Merkuri akan mengalami proses Merkuri akan mengalami proses sinergetis apabila di dalam tubuh sinergetis apabila di dalam tubuh senyawa merkuri bereaksi dengan senyawa merkuri bereaksi dengan senyawa yang mengandung metil aktif senyawa yang mengandung metil aktif membentuk senyawa metil merkuri.membentuk senyawa metil merkuri.

Gugus metil aktif ini bisa saja sudah ada Gugus metil aktif ini bisa saja sudah ada dan memang dimiliki oleh tubuh, tetapi dan memang dimiliki oleh tubuh, tetapi metil aktif ini bisa saja terdapat dalam metil aktif ini bisa saja terdapat dalam tubuh akibat tertelan bersama bahan tubuh akibat tertelan bersama bahan makanan atau terhirup dari udara saat makanan atau terhirup dari udara saat bernafasbernafas

Bahan beracun bersifat Bahan beracun bersifat inhibitor (menghalangi inhibitor (menghalangi

kerja) enzim.kerja) enzim. Apabila terjadi pertemuan atau reaksi Apabila terjadi pertemuan atau reaksi

antara bahan beracun dengan enzim, antara bahan beracun dengan enzim, maka kerja enzim akan terhalang, maka kerja enzim akan terhalang, sehingga proses metabolisme tubuh sehingga proses metabolisme tubuh akan terjadi ketimpangan-ketimpanganakan terjadi ketimpangan-ketimpangan

Apabila bahan beracun tersebut bereaksi Apabila bahan beracun tersebut bereaksi dengan gugus lemak, maka senyawa dengan gugus lemak, maka senyawa hasil yang terbentuk dari reaksi tersebut hasil yang terbentuk dari reaksi tersebut akan mengganggu metabolisme lemak. akan mengganggu metabolisme lemak. Tingkat lanjut akan terganggunya kerja Tingkat lanjut akan terganggunya kerja hati.hati.

Mekanisme keracunan Mekanisme keracunan logamlogam

Ochiai (1977), seorang ahli kimia, telah Ochiai (1977), seorang ahli kimia, telah mengelompokkan mekanisme keracunan mengelompokkan mekanisme keracunan logam dalam 3 kategori:logam dalam 3 kategori:

1.1. Memblokir atau menghalangi kerjaMemblokir atau menghalangi kerja gugus fungsi biomolekul yang esensial gugus fungsi biomolekul yang esensial untuk proses-proses biologi, seperti protein untuk proses-proses biologi, seperti protein dan enzimdan enzim

2.2. Menggantikan Menggantikan ion-ion logam esensial yang ion-ion logam esensial yang terdapat dalam molekul terkaitterdapat dalam molekul terkait

3.3. Mengadakan modifikasiMengadakan modifikasi atau perubahan atau perubahan bentuk dari gugus-gugus aktif yang dimiliki bentuk dari gugus-gugus aktif yang dimiliki oleh biomolekuloleh biomolekul

Mekanisme kerja reaksi dari logam Mekanisme kerja reaksi dari logam terhadap protein umumnya menyerang terhadap protein umumnya menyerang ikatan sulfida. Penyerangan terhadap ikatan sulfida. Penyerangan terhadap ikatan sulfida yang selalu ada pada ikatan sulfida yang selalu ada pada molekul protein akan menimbulkan molekul protein akan menimbulkan kerusakan dari struktur protein terkait kerusakan dari struktur protein terkait

Logam-logam berta umumnya memiliki Logam-logam berta umumnya memiliki daya racun yang mematikan. Keadaan daya racun yang mematikan. Keadaan ini terjadi bila konsentrasi logam berat ini terjadi bila konsentrasi logam berat pada perairan cukup tinggipada perairan cukup tinggi

Logam berat ini akan terakumulasi Logam berat ini akan terakumulasi dalam tubuh biota, lama kelamaan dalam tubuh biota, lama kelamaan penumpukan yang terjadi pada penumpukan yang terjadi pada organ target dari logam berat akan organ target dari logam berat akan melebihi daya toleransi dari melebihi daya toleransi dari biotanya, sehingga mengakibatkan biotanya, sehingga mengakibatkan kematian biotakematian biota