Fish Embryonic Testing: Deteksi Dini Bahaya Toksisitas Pestisida
Penggunaan pestisida di sektor pertanian terus meningkat seiring dengan tingginya kebutuhan akan hasil panen yang maksimal dan bebas hama. Namun, di balik manfaatnya, penggunaan pestisida juga menimbulkan kekhawatiran terhadap dampaknya bagi kesehatan manusia dan organisme non-target lainnya.
Oleh karena itu, evaluasi ulang terhadap pestisida yang beredar, serta penilaian menyeluruh terhadap formula baru, menjadi langkah yang sangat penting. Tantangan utama adalah keterbatasan metode uji toksisitas konvensional yang umumnya menggunakan hewan mamalia seperti tikus atau kelinci.
Selain menghadirkan persoalan etika, metode tersebut juga dinilai mahal dan kurang relevan secara fisiologis untuk memprediksi dampaknya pada manusia dan ekosistem. Dalam beberapa tahun terakhir, pendekatan alternatif terus dikembangkan untuk menggantikan atau mengurangi ketergantungan pada hewan uji mamalia.
Salah satu metode yang mendapat perhatian adalah fish embryonic test (FET), yaitu uji toksisitas yang menggunakan embrio ikan, seperti Danio rerio (zebrafish), sebagai model biologis. Fish embryonic test dianggap sebagai bagian penting dari proses skrining awal untuk mendeteksi bahaya potensial pestisida yang beredar di pasaran. Di tengah meningkatnya kekhawatiran atas dampak pestisida terhadap lingkungan dan kesehatan manusia, FET hadir sebagai alternatif uji toksisitas yang efisien, relevan, dan selaras dengan prinsip pengurangan penggunaan hewan dalam penelitian.
Apa Itu Fish Embryonic Testing?
Dalam konteks penelitian pestisida, zebrafish telah digunakan sejak tahun 1960-an dalam berbagai tahap perkembangannya, embrio, larva, ikan dewasa, hingga sel dan jaringan, untuk menguji berbagai jenis pestisida dari golongan yang berbeda, seperti triazin, organofosfat, dan piretroid. Penggunaan model zebrafish ini mencakup berbagai tipe senyawa, baik herbisida maupun insektisida, baik dalam bentuk tunggal maupun kombinasi, yang menjadikannya model biologis yang penting dalam penilaian risiko pestisida terhadap lingkungan dan organisme akuatik.
Oleh karena itu, penggunaan embrio ikan, khususnya zebrafish, dalam pengujian toksisitas semakin dikembangkan menjadi metode yang lebih terstandarisasi, salah satunya melalui Fish Embryo Acute Toxicity Test (FET). Fish Embryo Acute Toxicity Test adalah salah satu metode pengujian toksisitas akut yang menggunakan embrio ikan, terutama dari spesies Danio rerio (zebrafish), untuk mengevaluasi dampak berbahaya suatu senyawa kimia.
Uji Toksisitas Teratogenik Produk Herbisida Menggunakan Ikan Zebra (Danio rerio)
Tujuan utama dari FET adalah untuk menilai toksisitas pada tahap embrio sebagai indikator awal, yang kemudian dapat digunakan untuk merencanakan uji lanjutan pada ikan juvenil, melengkapi metode uji toksisitas lain, atau bahkan sebagai alternatif dari pengujian standar yang menggunakan ikan juvenil. Sejarah resmi penggunaan metode FET dimulai ketika Jerman, melalui Badan Lingkungan Federal (UBA), mengusulkan penggunaannya kepada kelompok kerja OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) pada 1 September 2006.
Setelah melalui proses peninjauan, metode ini akhirnya disetujui pada bulan Mei 2013 dan secara resmi diterbitkan sebagai pedoman uji OECD nomor 236 (Test Guideline No. 236) pada 26 Juli 2013. Pedoman ini bertujuan untuk mengetahui seberapa beracun atau mematikan suatu bahan kimia terhadap embrio ikan. Sejak awal, FET memang dikembangkan sebagai alternatif dari metode pengujian toksisitas yang sebelumnya menggunakan ikan dewasa, seperti yang terdapat dalam pedoman OECD nomor 203.
Prosedur Fish Embryo Acute Toxicity Test (FET) yang tertuang dalam pedoman OECD TG 236 (2013) mengatur bahwa embrio ikan zebrafish yang baru saja dibuahi harus segera dipaparkan terhadap bahan kimia uji, idealnya dalam waktu paling lambat 1,5 jam setelah pembuahan. Paparan ini berlangsung selama 96 jam (4 hari), dengan tujuan untuk mendeteksi potensi toksisitas akut sejak tahap awal perkembangan embrio. Selama masa paparan, dilakukan pengamatan setiap 24 jam terhadap empat indikator utama yang digunakan sebagai penanda kematian atau efek toksik.
Indikator tersebut meliputi: koagulasi (menggumpalnya) telur yang dibuahi, tidak terbentuknya somite (segmen tubuh embrio), kegagalan ekor embrio untuk terlepas dari kantung kuning telur, dan tidak adanya detak jantung. Bila salah satu dari indikator ini muncul, maka dianggap telah terjadi efek toksik. Setelah periode paparan selesai, tingkat toksisitas akut dari bahan uji dinilai berdasarkan jumlah embrio yang menunjukkan satu atau lebih indikator tersebut, dan dari hasil tersebut dihitung nilai LC₅₀ (konsentrasi yang menyebabkan kematian pada 50% embrio).
Kelebihan Fish Embryonic Test untuk Uji Toksisitas Pestisida
Uji toksisitas menggunakan embrio ikan, atau yang dikenal dengan Fish Embryo Acute Toxicity Test (FET), memiliki banyak kelebihan yang membuatnya cocok digunakan untuk melakukan skrining awal bahan-bahan berbahaya dalam pestisida. Salah satu keunggulan utamanya adalah efisiensi. Embrio zebrafish bisa diuji dalam jumlah besar secara bersamaan menggunakan alat sederhana seperti pelat 96-well, baik secara manual maupun otomatis dengan bantuan robot.
Hal ini tentu menghemat waktu, biaya, dan tenaga dibandingkan uji toksisitas pada ikan dewasa atau hewan mamalia. Selain itu, zebrafish bisa berkembang biak dengan cepat dan menghasilkan banyak telur, sehingga selalu tersedia embrio untuk diuji. Karena lapisan luar embrionya transparan, para peneliti juga dapat dengan mudah mengamati kelainan bentuk atau gangguan perkembangan yang terjadi akibat paparan pestisida.
Ukuran embrionya yang kecil juga memungkinkan pengujian dilakukan dalam skala tinggi dan waktu yang lebih singkat. Menariknya, embrio zebrafish belum dianggap sebagai hewan hidup secara hukum di beberapa negara sampai mereka menetas. Hal ini membuat metode FET lebih bisa diterima secara etika karena dianggap tidak menyebabkan penderitaan seperti pada hewan uji lainnya.
Dari sisi ilmiah, zebrafish memiliki kemiripan genetik yang tinggi dengan manusia, sekitar 85% target obat manusia memiliki padanannya di zebrafish, sehingga hasil pengujian bisa memberi gambaran yang relevan terhadap potensi bahaya suatu bahan kimia, termasuk bahan aktif pestisida. Dengan berbagai kelebihan ini, FET menjadi salah satu metode yang menjanjikan untuk mendeteksi bahan pestisida yang berbahaya sejak tahap awal pengembangan, sebelum dilakukan uji lanjut yang lebih kompleks atau mahal.
Baca juga:
3 Rekomendasi Uji Lab Pestisida untuk Lolos Izin Edar Kementan!
Uji toksisitas pestisida kini tidak hanya mengandalkan metode konvensional, tetapi juga memanfaatkan pendekatan modern seperti Fish Embryo Acute Toxicity Test (FET) untuk memastikan keamanan bahan aktif sejak tahap awal pengembangan. Melalui IML Research, laboratorium terpercaya dengan tim ahli yang berpengalaman lebih dari 25 tahun dalam pengujian bahan kimia dan pestisida, Anda dapat melakukan uji pestisida dengan hasil yang akurat, efisien, dan etis. Pastikan setiap formula pestisida Anda telah melalui pengujian laboratorium yang sesuai standar agar aman bagi manusia, lingkungan, dan ekosistem akuatik. Konsultasikan kebutuhan uji pestisida Anda bersama tim ahli IML Research melalui WhatsApp dan ikuti Instagram kami di @imlresearch untuk informasi terkini seputar pengujian laboratorium produk!
Author: Dherika
Editor: Sabilla
Referensi:
Braunbeck, T., Kais, B., Eva, L., Jens, O., Katharina, S., Daniel, S., & Ruben, S. (2014). The Fish Embryo Test (FET): Origin, Applications, and Future. Environ Sci Pollut Res. DOI: 10.1007/s11356-014-3814-7.
Glaberman, S., Padilla, S., & Mace, G.B. (2016). Evaluating the Zebrafish Embryo Toxicity Test for Pesticide Hazard Screening. Environmental Toxicology, 9999(9999), 1-6. DOI: 10.1002/etc.3641.
Goncalves, I.F.S., Souza, T.M., Leonardo, R.V., Filipi, C.M., Adailton, P.N., & Davi, F.F. (2020). Toxicity Testing of Pesticides in Zebrafish – A Systematic Review on Chemicals and Associated Toxicological Endpoints. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/s11356-020-07902-5
