2. biomarker dan keutamaannya

BIOMARKER DAN KEUTAMAANNYA
Akbar Tahir
Akbar Tahir
2. BIOMARKER DAN KEUTAMAANNYA
2.1. Pengertian Biomarker
Dalam arti luas biomarker atau biological markers atau
marka biologis adalah suatu teknik pengukuran spesimen
biologis
yang
pemaparan
dapat
lingkungan
menjelaskan
dan
hubungan
timbulnya
kerusakan
antara
atau
dampak buruk pada organisme (CBM-NRC, 1992). Dalam
biomarker, respon biologis yang diukur adalah level terendah
dalam organisasi biologis, seperti: respon-respon molekuler,
biokimiawi dan fisiologis, sehingga hasil yang diberikan
bersifat jangka pendek dan sangat sensitif yang merupakan
respon organisme terhadap stressor di dalam lingkungan.
Oleh karenanya, biomarker merupakan indikator dini dari
perubahan kondisi fisiologis organisme akibat terdapatnya
stressor dalam lingkungan tempat hidupnya.
Definisi lain Biomarker : variasi-variasi dalam biokimia,
seluler, fisiologi atau tingkah laku, di dalam jaringan atau
cairan tubuh atau pada suluruh bagian organisme, yang
member bukti tentang pemaparan bahan kimia pencemar
dan
juga
dapat
mengindikasikan
suatu
dampak
toksik
(Langston et al., 2007).
Seringkali terjadi penggunaan terminologi biomarker
dan bioindicator secara tumpang tindih yang pada akhirnya
mengaburkan
makna
keduanya.
Bioindikator
juga
merupakan respon biologis, namun pada tingkatan yang
lebih tinggi dalam organisasi biologis, seperti: individu,
populasi dan komunitas. Walaupun juga memberikan respon
23 
Akbar Tahir
yang
relatif
relevansi
sensitif
ekologis
terhadap
yang
tinggi,
stressor
namun
lingkungan
sifatnya
dan
jangka
panjang (Gambar ..).
Perbedaan signifikan lainnya antara biomarker dan
bioindikator
adalah
dalam
fungsinya
sebagai
sistem
peringatan dini terhadap gangguan yang dapat berupa
potensi
timbulnya suatu penyakit akibat tekanan yang
dialami oleh organisme. Terminologi ‘marker’ merupakan
istilah
yang
umum
digunakan
dalam
bidang
imunologi
kedokteran untuk senyawa kimia yang digunakan pada
membran protein yang mencirikan jenis sel yang berbeda.
Istilah ini kemudian berkembang dan digunakan oleh para
peneliti
dalam
toksikologi
dan
bidang-bidang
bidang-bidang
kedokteran,
terkait
epidemiologi,
lainnya
untuk
mempelajari dampak pemaparan toxicant lingkungan pada
kesehatan manusia atau organisme lainnya. Penggunaan
biomarker oleh ahli toksikologi terutama ditujukan untuk
pengembangan teknik-teknik untuk estimasi dan prediksi
hubungan konsentrasi dan respon, dalam rangka fasilitasi
penilaian resiko yang terkait dengan pemaparan toxicant.
Demikian juga dalam hal klarifikasi terhadap mekanisme
terjadinya penyakit yang disebabkan oleh faktor pemaparan
terhadap bahan kimia toksik.
24 
Akbar Tahir
Habitat Hilang
Tinggi
Penurunan Keanekaragaman
Kemampuan Reproduksi Hilang
Kepentingan Ekologis
Imunitas Menurun
Ukuran Tubuh Menurun
Laju Pertumbuhan Menurun
Mutasi Jaringan Tubuh
Kehilangan Keseimbangan Enerji
Abnormalitas Fisiologis
Patologi Sel
Perubahan Tingkah Laku
Perubahan Indeks Sitologi
Awal
Signal Dampak/Tekanan
Akhir
Gambar .. Beberapa contoh signal dampak pada sistem biologi akibat
pemaparan lingkungan terhadap berbagai stressor.
Tantangan mendasar dalam toksikologi lingkungan adalah
menghubungkan kehadiran suatu bahan kimia di lingkungan dengan
ancaman bahaya pada reseptor biologis potensial melalui
penggunaan teknik prediksi yang valid. Efek perubahan kesehatan
25 
Akbar Tahir
dalam reseptor biologis dimulai dengan pemaparan terhadap suatu
bahan kimia kontaminan dan dapat berlanjut pada rusaknya atau
berubahnya fungsi dari suatu organel, sel atau jaringan. Pemaparan
organisme di alam melalui kontak dengan media lingkungan yang
terkontaminasi dikenal sebagai konsentrasi eksternal (external
concentration),
dimana
proses
internalisasi
media
yang
terkontaminasi melalui ingesti atau absorpsi epitel/kulit menghasilkan
suatu konsentrasi internal (internal concentration). Jumlah atau
besaran konsentrasi internal yang dibutuhkan untuk menimbulkan
respon atau efek bagi kesehatan selanjutnya dinamakan konsentrasi
efektif biologis (biologically effective concentration).
Pada awalnya resiko lingkungan dinilai melalui penentuan
residu bahan kimia dalam sampel media lingkungan yang
dibandingkan dengan hasil pengukuran toksisitas dalam suatu
spesies yang dipapar dengan media. Akan tetapi, selain kompleksitas
dalam penentuan residu bahan kimia di lingkungan, bioavailabilitas
bahan kimia di lingkungan terhadap reseptor biologis tidak dapat
dikuantifikasi dengan teknik pendekatan seperti ini. Hal ini disebabkan
oleh karena bioavailabilitas suatu bahan kimia sangat tergantung
pada jenis bahan kimia itu sendiri, fase lingkungan (matriks) dan
spesies organisme, yang kesemuanya dapat menjadikan bahan kimia
tersebut tersedia dengan kisaran yang sangat luas (0,001 - 100%).
Selain itu, kinetik-toksik dan dinamika-toksik dari suatu bahan kimia
dalam spesies tertentu akan sangat menentukan mampu tidaknya
suatu pemaparan bahan kimia untuk menghasilkan respon atau efek
buruk yang membahayakan.
2.2. Keutamaan Biomarker
Pendekatan berbasis biomarker sangat membantu dalam
mengatasi hambatan-hambatan tersebut, melalui pengukuran
26 
Akbar Tahir
langsung dari efek toksik pada spesies yang terkena dampak.
Biomarker didefinisikan sebagai perubahan dalam komponen, proses,
struktur dan fungsi seluler atau biokimiawi yang ditimbulkan oleh
bahan kimia asing (xenobiotics) yang dapat diukur dalam suatu sistem
atau sampel biologis (CBM-NRC, 1987). Biomarker secara umum
dapat digolongkan sebagai pemarka dari pemaparan, dampak atau
kerentanan. Pemilihan jenis biomarker yang tepat untuk digunakan
dalam evaluasi ancaman bahaya (hazard) dilakukan berdasarkan
pada mekanisme dari suatu kondisi penyakit yang disebabkan oleh
suatu bahan kimia. Beberapa waktu berselang timbul kesadaran
tentang kemungkinan penggunaan organisme alami/liar sebagai
biomarker non-lethal dari penyakit-penyakit yang ada di lingkungan,
yang kemudian dihubungkan dengan efek buruk yang bersesuaian
pada manusia.
Pemberian suatu toxicant dalam konsentrasi yang memadai
dapat menghasilkan suatu respon berlanjut, yang diawali dengan
pemaparan dan kemungkinan dapat menghasilkan perkembangan
suatu penyakit. Peristiwa ini bermula dengan pemaparan eksternal,
lalu diikuti dengan pemantapan konsentrasi internal yang berujung
pada sampainya kontaminan pada suatu titik rawan. Hal ini kemudian
diikuti oleh perubahan-perubahan, yang umumnya buruk atau tidak
diinginkan, pada titik rawan tersebut, baik perubahan yang dapat balik
(reversible) maupun yang tidak dapat balik (irreversible), dan
perkembangan kondisi penyakit yang dapat dengan mudah dikenali
(Gambar 2). Pemahaman yang lebih baik terhadap kondisi penyakit
yang ditimbulkan oleh bahan kimia meningkatkan jumlah biomarker
spesifik dan bermanfaat dalam ekstrapolasi pada spesies lainnya.
Menjadi suatu kenyataan bahwa semakin cepat kita mengetahui
dampak pada suatu titik rawan, maka prediksi terhadap ancaman
bahaya atau penyakit akan lebih sensitif. Namun dalam banyak
27 
Akbar Tahir
kasus, mekanisme pasti tentang bagaimana suatu toksikan
menimbulkan kerusakan sel, jaringan atau organ belum diketahui
secara pasti, sehingga indikator-indikator non-spesifik harus dipakai
dalam penggunaan biomarker.
Tidak Terobati
Limit Kompensasi
Limit Kompensasi
Perbaikan
Kematian
Stress
Sehat
Terobati
Penyakit
Cacat
Kematian
Homeostasis
Kompensasi
NonKompensasi
Ketidakseimbangan
Gambar ….Ketidakseimbangan vs cacat sebagai indikator toksisitas
bahan kimia pencemar (diadopsi dari Depledge, 1989).
28 
Akbar Tahir
Organisme laut merupakan matriks yang sangat sesuai
untuk digunakan dalam evaluasi resiko kesehatan, sebab
dapat memadukan antara konsentrasi bahan pencemar yang
tersedia secara biologis (bioavailable) dan meningkatnya
jumlah senyawa kompleks yang berpotensi untuk mencemari
lingkungan laut, yang memerlukan strategi-strategi baru
dalam
pemantauan
dampaknya.
Oleh
karena
itu,
penggunaan biomarker sebagai penera dalam cairan tubuh,
sel atau jaringan untuk kepentingan deteksi pemaparan pada
kontaminan atau stressor lingkungan lainnya (biomarker
pemaparan) atau mekanisme-mekanisme aksi dari respon
inang
(biomarker
pendekatan
yang
dampak)
sangat
dianggap
sebagai
suatu
karena
selain
menjanjikan,
merespon kepada pemaparan dan/atau konsentrasi (salah
satu
atau
keduanya)
senyawa
xenobiotics
yang
dapat
memberi informasi bahwa suatu organisme di bawah suatu
kondisi
tekanan
lingkungan
(biomarker
kerentanan)
(Chambers et al., 2002; Handy et al., 2003).
Biomarker sangat dipengaruhi oleh kehadiran campuran
senyawa
kimia
terkontaminasi
(chemical
yang
mixtures)
menghasilkan
dalam
suatu
peningkatan
area
dampak
dalam aspek-aspek additif, sinergi dan/atau antagonis. Oleh
karena itu penilaian dampak biologis harus didasarkan pada
suatu seri dari sejumlah biomarker, karena tidak ada satu
jenis biomarker yang dapat secara tepat mengukur degradasi
lingkungan (Galloway et al., 2004; Broeg et al., 2005;
Hagger et al., 2006). Sehingga penggunaan sekelompok
biomarker untuk tingkatan organisasi biologis yang berbeda
membuat
suatu
evaluasi
terhadap
kehadiran
ancaman
29 
Akbar Tahir
bahaya di
lingkungan menjadi lebih baik (Handy et al.,
2003; Allen and Moore, 2004).
Penggunaan multi biomarker (pemaparan dan/atau
dampak) sebagai pendekatan proksimasi dalam mengukur
dampak biologis dari suatu bahan pencemar di lingkungan,
yang dikombinasikan dengan analisis bahan kimia,
digunakan
dalam
mendeteksi
dampak
jangka
telah
pendek
maupun dampak jangka panjang pada beberapa parameter
ekologis yang relevan untuk menghubungkannya dengan
teknik
penilaian
ekosistem,
hubungan
kesehatan
sehingga
antara
organisme
memungkinkan
stressor
dalam
untuk
lingkungan
kompleks
menetapkan
dan
dampaknya
(Hagger et al., 2006; Bebianno et al., 2007). Beberapa
biomarker telah dimasukkan sebagai piranti utama dalam
beberapa organisasi intersional untuk penilaian dampak
pencemaran lingkungan (OSPAR, 2000; Galloway et al.,
2004; Schiedek et al., 2005). Aplikasi dan pertimbanganpertimbangan dalam memilih biomarker akan dibahas pada
bagian-bagian selanjutnya dalam buku ini.
Biomarker Pemaparan (Biomarkers of Exposure).
Kehadiran suatu bahan kimia asing (xenobiotics) atau
metabolitnya
atau
produk
hasil
interaksi
antara
suatu
xenobiotics dengan molekul target atau sel yang diukur
dalam suatu fase, untuk suatu organisme dikelompokkan
sebagai suatu biormarker pemaparan (ATSDR, 1994).
Biomarker
pemaparan
umumnya
digunakan
untuk
memprediksi dosis atau konsentrasi yang diterima oleh
30 
Akbar Tahir
individu, yang selanjutnya dapat dikaitkan dengan perubahan
yang timbul dalam suatu kondisi penyakit. Dalam banyak
hal, biomarker pemaparan merupakan hal
yang cukup
mudah untuk diketahui, karena kebanyakan kontaminan atau
metabolitnya
dapat
dikuantifikasi
dari
sampel
tanpa
membunuh organismenya, seperti: darah, urin, faeces atau
jaringan-jaringan yang dapat diperoleh melalui biopsi atau
nekropsi.
Salah satu biomarker pemaparan yang stabil dan
sangat bermanfaat adalah biomarker kanker yang melibatkan
deteksi terhadap kemampuan bahan-bahan kimia karsinogen
dalam membentuk simpul dengan makromolekul seluler
seperti DNA atau protein. Hal ini dimungkinkan terjadi
karena hampir seluruh bahan kimia karsinogen merupakan
bahan-bahan
yang
mampu
mengikat
elektron
dengan
kuatnya atau dikonversi menjadi bahan-bahan eletrofilik aktif
melalui proses aktifasi metabolik. Karsinogen-karsinogen ini
bereaksi
dengan
nukleofilik
biomakromolekul
dalam
membentuk simpul. Jika biomakromolekul cukup stabil, maka
simpul yang terbentuk dapat dideteksi dengan beberapa cara
seperti hidrolysis protein menjadi asam amino (histidin, lysin
atau
sistein),
dan
digunakan
untuk
menentukan
profil
pemaparan. Salah satu keutamaan dari metode penentuan
resiko kanker ini adalah sampel darah dapat dengan mudah
diperoleh sehingga sejumlah besar sampel dapat diperoleh
untuk penentuan pola pemaparan.
Biomarker Dampak (Biomarkers of Effects)
31 
Akbar Tahir
Biomarker
dampak
adalah
perubahan-perubahan
biokimiawi, fisiologis, tingkah laku dan lainnya yang dapat
diukur, dalam suatu organisme yang bergantung pada
besarannya, dapat dikenali sebagai manisfestasi atau potensi
gangguan kesehatan atau penyakit (ASTDR, 1994). Idealnya,
suatu biomarker dampak harus dapat berdiri sendiri yang
tidak memerlukan analisis kimia atau uji biologis tambahan
untuk mengkonfirmasinya. Penggunaan biomarker dampak
dalam jenis-jenis uji tersebut sangat tinggi spesifitasnya
untuk setiap jenis bahan kimia sehingga penggunaannya
sangat terbatas. Contoh dari biomarker dampak termasuk:
uji daya hambat enzim cholinesterase otak oleh insektisida
Karbamat, induksi asam delta aminolevulinic synthetase dan
inhibisi asam aminolevulinic dehydratase (ALAD) oleh Pb dan
logam-logam berat tertentu lainnya.
Beberapa jenis biomarker
dengan spesifisitas lebih
rendah juga telah dikembangkan dan digunakan secara luas,
namun memiliki kecenderungan respon yang luas terhadap
beberapa jenis bahan kimia. Beberapa jenis biomarker
tersebut antara lain: induksi mixedfunction oxidase (MFO),
formasi simpul DNA dan beberapa perubahan DNA seperti
pertukaran kromatid kembar dan pemutusan untaian/strand,
imunosupresi dan hipersensitifitas. Uji-uji tersebut di atas
membutuhkan studi biomarker tambahan atau analisis residu
bahan kimia untuk dapat menghubungkan agen penyebab
dengan efek yang ditimbulkan. Hal ini bisa dilihat, misalnya,
pada induksi enzim cytochrome P4501A1 (CYP1A1) di dalam
hati ikan umumnya dikenal sebagai biomarker dari
pemaparan ikan terhadap kontaminan, namun hasilnya tidak
spesifik senyawa (compound specific) karena reaksi ini juga
32 
Akbar Tahir
dapat diinduksi oleh berbagai jenis senyawa polynuclear
hydrocarbon (PAHs) maupun halogenated hydrocarbon
(PHAHs), dan juga oleh kondisi hypoxia (HIF response
element).
Biomarker Kerentanan
Biomarker
kerentanan (biomarkers of susceptibility)
adalah titik atau hasil akhir yang merupakan indikasi dari
suatu
perubahan
kondisi
fisiologi
dan
biokimiawi
yang
menjadikan individu spesies terkena dampak, baik yang
berupa faktor kimia, fisik atau patogen. Biomarker ini
terutama bermanfaat dalam memprediksi kondisi penyakit
pada manusia menggunakan hewan sebagai acuannnya.
Pemaparan hewan pada konsentrasi rendah TCDD (2,3,7,8tetrachlorodibenzo-p-dioxin)
akan
menyebabkan
meningkatnya aktifitas enzim cytochrome P4501A1 atau
P4501A2 pada hewan, tanpa dampak buruk.
Sedangkan
peningkatan aktifitas enzim tersebut pada manusia diketahui
terkait dengan tingginya resiko terserang kanker akibat
aktifasi sejumlah prokarsinogen. Demikian juga dengan
beberapa senyawa xenobiotics yang menghambat aktifitas
sistem
kekebalan
tubuh
yang
dapat
menyebabkan
meningkatnya kerentanan organisme terhadap organisme
patogen dan kanker.
Diakui bahwa perbedaan antara biomarker dampak dan
biomarker
kerentanan
agak
kabur.
Namun
perbedaan
tersebut dapat dilihat pada akibat yang ditimbulkan oleh
xenobiotics,
yaitu:
apakah
akibatnya
secara
langsung
mempengaruhi aspek-aspek fisiologi dan biokimiawi yang
33 
Akbar Tahir
merupakan indikasi langsung dari kondisi penyakit, atau
akibatnya hanya pada penurunan ketahanan terhadap faktorfaktor biologis, kimiawi atau fisis lainnya.
Interpretasi Biomarker
Ketelitian
harus
digunakan
dalam
melakukan
interpretasi dan ekstrapolasi terhadap hasil yang diberikan
oleh suatu biomarker, dari satu spesies ke spesies lainnya.
Sebab bahan kimia yang sama dapat menginduksi protein
yang berbeda dalam satu spesies dibanding spesies lainnya,
dan enzim yang sama dapat memiliki spesifisitas bahan yang
berbeda, bahkan dalam spesies yang kekerabatannya sangat
dekat. Perbedaan dalam kelas
cytochrome P450 yang
diinduksi terlihat pada pemaparan spesies ikan yang sama
(salah satunya adalah hasil budidaya laboratorium) pada
kontaminan
TCDD.
Hal
ini
jelas
menunjukkan
bahwa
dibutuhkan pemahaman menyeluruh dalam bidang fisiologi
dan biokimia komparatif.
Pentingnya
aplikasi
biomarker
adalah
karena
kemampuannya untuk memadukan pemaparan beberapa
bahan kimia di area tertentu dengan keragaman kontaminan
yang dikandungnya, seperti yang banyak ditemui pada
lokasi-lokasi pembuangan limbah cair kimia. Respon CYP1A1
terhadap sedimen yang dicemari oleh dioxin, PCBs atau PAHs
dapat memberikan pemahaman mendalam tentang kondisi
kontaminan
pada
lokasi,
bioavailabilitas-nya dan
resiko
menyeluruh yang dapat ditimbulkan. Demikian juga dengan
perubahan profil Porfirin,
kandungan Methallothionein dan
34 
Akbar Tahir
fungsi immunologis dapat memberikan gambaran tentang
efek
kombinasi
dari
logam-logam
yang
terdapat
pada
perairan yang tercemar oleh limbah pertambangan. Oleh
karena
itu,
esensi
dari
penggunaan
biomarker
adalah
pengertian terhadap kekuatan dan keterbatasan teknik yang
digunakan dan untuk lebih berhati-hati dalam melakukan
ekstrapolasi hasil antar spesies.
Beberapa ide dasar (Long et al., 2004; Huo, 2006;
Lehtonen, 2009) dalam mengaplikasikan biomarker, sebagai
berikut:
o
Pemahaman yang jelas tentang
pemantauan yang dibutuhkan
cakupan
dan
sifat
o
Setidaknya terdapat 3 peranan biomarker: sebagai alat
seleksi untuk studi pada lokasi lain, sebagai alat
diagnostik yang terpusat pada isu-isu khusus yang
diidentifikasi, dan sebagai alat pemantauan terhadap
perubahan kesehatan suatu lingkungan/lokasi dalam
suatu jangka tertentu, yang mungkin saja sebagai respon
terhadap kriteria-kriteria pengelolaan lingkungan.
o
Jenis-jenis biomarker yang memiliki keterkaitan jelas
dengan dampak pada tingkatan yang lebih tinggi jelas
akan sangat efektif.
o
Dibutuhkan pengetahuan dasar dalam: variasi alami,
sensitifitas dan dapat diulangnya respon biomarker untuk
penjaminan mutu.
o
Biomarker tunggal pada individu spesies umumnya tidak
akan cukup kuat untuk digunakan dalam suatu
penegakan aturan (regulasi), sehingga mutlak untuk
35 
Akbar Tahir
menggunakan
biomarkers).
serial
Biomarker
organisasi
biomarker
dikembangkan
biologis.
Pada
(series/batteries
pada
of
beberapa
level
biologis
yang
level-level
organisasinya tinggi (anatomis atau fisiologis) dianggap
sebagai perpaduan dari perubahan-perubahan yang terjadi
pada level-level organisasi yang lebih rendah (molekuler dan
seluler). Salah satu tantangan terberat dalam penelitian
biomarker adalah bagaimana memahami perubahan yang
terjadi pada suatu tingkatan, untuk selanjutnya memahami
cara
memadukan
perubahan-perubahan
tersebut
ke
tingkatan-tingkatan berikutnya, yang lebih tinggi.
Lalu mengapa menggunakan biomarker dalam penilaian
dampak dan resiko lingkungan?. Pada penilaian resiko
lingkungan,
beberapa
(endpoints)
klasik
indikator
digunakan,
titik-pengamatan
misalnya:
kematian
akhir
atau
induksi tumor, yang salah satunya sangat parah sedang
lainnya
sangat
lambat
untuk
berkembang.
Penggunaan
kematian sebagai titik-akhir pengamatan digunakan untuk
menetapkan tingkat aman dari suatu pemaparan yang tidak
menyisakan variasi dan sensitifitas diantara individu-individu
uji, baik dalam spesies maupun antar spesies. Hal ini
ditunjukkan
estimasi
oleh
kebiasaan
konsentrasi
aman
kita
untuk
berdasarkan
menggunakan
pada
beberapa
konsentrasi aman atau konsentrasi pemaparan yang dapat
diterima, atau dikenal sebagai ‘no-effect concentration’ atau
‘effective concentration’ untuk 10% populasi (EC10), lalu
36 
Akbar Tahir
memadukan
seluruh
ketidak-pastian
dan
faktor-faktor
penilaian ke dalam persamaan yang ada.
Oleh karena itu, pemantauan dampak pencemaran laut
terhadap berbagai bentuk kehidupan di laut penting untuk
dilakukan sebagai aktifitas berkala yang terencana. Hal ini
terutama karena selain kegiatan ini sangat menantang, juga
memiliki
tingkat
kesulitan
yang
tinggi
baik
dari
segi
kebutuhan teknik maupun pembiayaannya. Terlepas dari
kesulitan
dan
biomarker
tantangan
dalam
yang
pemantauan
ada
pada
dampak
penggunaan
bahan
kimia
pencemar di lingkungan, terdapat 2 hal mendasar dalam
program
pemantauan
lingkungan
berbasis
biomarker
(Peakall, 1992), yaitu:
1.
Hubungan antara pemaparan bahan kimia dan respon
biomarker, hubungan ini termasuk : a). ketersediaan
biomarker
yang
dapat
merespon
pencemar
utama
di
biomarker
untuk
kelompok-kelompok
lingkungan.
jenis-jenis
bahan
Beberapa
contoh
utama
bahan
pencemar disajikan dalam Tabel 1 berikut, dan b).
sensitifitas
biomarker
pencemar,
terlebih
konsentrasi
bahan
manusia,
(AChE)
(ALAD)
hambatan
dan
asam
dijadikan
terhadap
dalam
hal
pencemar.
enzim
stimulasi
respon
Dalam
terhadap
kedokteran
acethylcholine
aminolevulinic
sebagai
bahan
‘gold
acid
esterase
dehydratase
standard’
dalam
mengukur respon biologis terhadap pemaparan bahan
kimia
lingkungan
(Holmes
and
Boag,
1990;
37 
Akbar Tahir
Scheuhammer,
1989).
Spesifisitas
relatif
beberapa
biomarker disajikan dalam Tabel 2.
√
√
√
√
PHAHs
Organofosfat dan
Karbamat
√
√
Respon Makrofag
√
Konsentrasi Lysozyme
PAHs
Protein Pengikat Logam
√
Hambatan ALAD
Logam Toksik
Profil Porfirin
Induksi MFO
Integritas DNA
Respon Biogenik Amina
Hambatan NTE
Contoh beberapa biomarker untuk beberapa
kelompok bahan pencemar lingkungan perairan.
Hambatan AChE
Tabel 1.
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
Tabel 2. Spesifisitas relatif biomarker.
Spesifisitas Tinggi
Hambatan ALAD oleh Pb
Spesifisitas Sedang
Hambatan AChE oleh organofosfat dan
Karbamat.
Induksiporfirin oleh PHAHs
Non-spesifik
Induksi MFO
Pertukaran kromatid kembar
38 
Akbar Tahir
2.
Hubungan antara respon biomarker dan dampak buruk : hal ini
mencakup proses lanjutan setelah pemaparan lingkungan dan
prognosa hasil pengamatan di laboratorium.
Hal tersebut
kemudian menjadi lebih kompleks bila dikaitkan dengan tingkat
ekstrapolasi yang dapat dibuat dari perubahan respon dalam
biomarker menjadi bahaya pada individu-individu yang terpapar.
Apalagi kenyataan yang ada menunjukkan bahwa terdapat
perbedaan mencolok dalam respon biomarker-biomarker yang
berbeda terhadap perubahan kondisi organisme yang diteliti
(Tabel 1). Demikian pula halnya dengan ekstrapolasi pada
bahaya yang dapat ditimbulkan hingga level populasi dan
komunitas. Sebab aktifitas pemantauan kondisi lingkungan
adalah untuk mengetahui perubahan yang terjadi, lalu menyusun
strategi untuk memastikan bahwa struktur dan fungsi lingkungan
dapat dipertahankan.
Bahan
pencemar
terikat pada
reseptor
Respon
Biokimiawi
Perubahanperubahan
fisiologis
Detik - Menit
Menit-Hari
Jam-Minggu
Dampak
individual
Hari-Bulan
Dampak pada
populasi dan
komunitas
BulanTahun
Gambar 2. Keterkaitan antara dampak bahan pencemar lingkungan dengan
respon-respon biokimiawi-fisiologis pada individu hingga populasi
dan komunitas (Peakall, 1992).
39 
Akbar Tahir
40 