Biosensor Optik Berbasis Inhibisi Asetilkolinesterase Untuk Deteksi Pestisida Golongan Karbamat Pada Sayuran

Abstract

Pemberian pestisida merupakan salah satu upaya yang dilakukan oleh para petani untuk meningkatkan produksi pertanian mereka dengan tujuan agar tanaman tidak dirusak oleh hama. Pada praktik di lapangan masih banyak petani yang menggunakan pestisida, meskipun telah diterapkannya Pengendalian Hama Terpadu (PHT) (Munarso dkk., 2009). Di daerah Kabupaten Jember, pestisida yang banyak digunakan adalah golongan karbamat. Pestisida dapat memberikan dampak berupa kematian karena kejang bronkus, dehidrasi, paralisis otot pernafasan hingga menyebabkan kelumpuhan jika dikonsumsi dalam waktu yang lama (Wispriyono dkk., 2013). Berdasarkan penelitian (Mutiatikum, 2009) didapatkan penggunaan pestisida terutama karbamat pada produk pertanian sebesar 0,0296 - 0,0755 mg/kg, sedangkan Batas Maksimum Residu (BMR) untuk pestisida karbamat sebesar 0,01 mg/kg/hari. Metode analisis standar yang umum digunakan untuk penentuan suatu pestisida antara lain kromatografi cair, kromatografi cair kinerja tinggi, dan kromatografi gas. Akan tetapi dibutuhkan waktu yang cukup lama, tenaga yang terampil dan persiapan preparasi sampel dalam penggunaan metode tersebut (Kuswandi dkk., 2007). Biosensor berpotensi digunakan sebagai metode dilapangan dan dapat diterapkan untuk identifikasi sampel yang memiliki potensi berbahaya. Analisis menggunakan biosensor memiliki kelebihan yaitu biaya yang rendah, waktu pengujian yang singkat dengan jumlah sampel yang sedikit (Pogačnik dan Franko, 2003). Kemudian dikembangkan biosensor Lab on Tip (LOT) dengan detektor serat optik untuk identifikasi kandungan pestisida dalam sayuran. LOT tersebut dibuat dari tip mikropipet berisi kertas biosensor yang terimobilisasi enzim asetilkolinesterase dan indikator bromothymol blue. Kemudian dilakukan pembacaan hasil menggunakan tembakan optik setelah melakukan penambahan pestisida maupun substrat yang diolah menggunakan komputer. Biosensor tersebut merupakan sensor yang dapat mendeteksi keberadaan dari pestisida berdasarkan pengaruh perubahan pH setelah terjadi reaksi antara reagen (asetilkolinesterase) dan analitnya (pestisida). Fabrikasi dari biosensor LOT mendapatkan hasil linieritas dengan rentang konsentrasi 0,01 ppm – 22 ppm dengan persamaan regresi yang didapatkan adalah y = 0,0023x + 0,0139 dengan koefosien korelasi atau nilai R = 0,992572. Biosensor LOT ini tidak akan terganggu dengan adanya kuersetin dan amilum dengan perbandingan kadar standar pestisida (karbosulfan) dan kuersetin maupun amilum sebesar 1:100. Nilai batas deteksi (LOD) yang didapatkan adalah 0,01 ppm sedangkan nilai batas kuantitasi (LOQ) adalah 0,03 ppm. Pada perhitungan presisi diperoleh nilai RSD = 5,17%. Pada penetuan akurasi menggunakan biosensor LOT mendapatkan % recovery rata-rata sebesar 91,79%. Berdasarkan hasil aplikasi biosensor LOT pada sampel, metode biosensor Lab on Tip sebagai sensor pendeteksi pestisida dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk mengetahui kandungan residu pestisida pada sayuran yang telah beredar di pasaran.