Bayangkan hamparan sawah hijau di pinggir jalan raya, angin semilir membawa asap kendaraan yang tak terlihat. Di bawah permukaan air irigasi itu, sesuatu yang tidak kasat mata sedang bekerja pelan-pelan, merusak sel demi sel, merampas warna hijau dari daun padi yang seharusnya tumbuh subur.
Itulah timbal, atau Pb, logam berat yang selama ini lebih dikenal sebagai ancaman bagi manusia. Namun sebuah penelitian yang dilakukan oleh Prof. drg. Supriatno, M.Kes, MDSc, PhD bersama Chairunnisa dan Hafnati Rahmatan dari Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, membuktikan bahwa timbal juga bekerja jauh lebih dalam dari yang kita duga, langsung mengubah struktur anatomi dan kandungan klorofil tanaman padi varietas Inpari-32.
Apa yang Terjadi Saat Padi Meminum Timbal?
Penelitian ini berlangsung dari April hingga Juli 2018 di laboratorium Fakultas MIPA dan Fakultas Keguruan Universitas Syiah Kuala. Padi ditanam secara hidroponik selama 36 hari dengan tiga perlakuan berbeda: satu kelompok tanpa paparan timbal sama sekali (kontrol), satu kelompok diberi larutan timbal berkonsentrasi 1.000 ppm sejak awal persemaian, dan satu kelompok lagi diberi timbal saat bibit berumur 10 hari.
Hasilnya mengejutkan. Pada kelompok kontrol, kadar klorofil total tercatat 39,831 mg/L. Begitu timbal masuk sejak awal persemaian, angka itu anjlok ke 16,294 mg/L. Dan pada kelompok yang diberi timbal di usia 10 hari, kadar klorofil tersisa hanya 10,815 mg/L. Analisis statistik ANOVA menunjukkan perbedaan yang sangat nyata, dengan nilai F hitung jauh melampaui F tabel (27.798.532,356 berbanding 3,40).
Artinya sederhana: semakin lama padi terpapar timbal, semakin hijau warnanya memudar, dan semakin dekat ia ke kondisi klorosis, daun menguning yang menjadi tanda tanaman sekarat.
Mengapa Hijau Itu Menghilang?
Di balik angka-angka itu ada proses biokimia yang rumit. Timbal, ternyata, adalah pencuri yang cerdik. Ia masuk ke dalam tubuh tanaman dan menggeser unsur-unsur esensial seperti besi (Fe), magnesium (Mg), dan seng (Zn) dari tempat yang seharusnya mereka tempati dalam rantai biosintesis klorofil.
Magnesium adalah atom pusat dalam struktur klorofil. Besi berperan sebagai kofaktor enzim-enzim kunci dalam jalur biosintesisnya. Seng, di sisi lain, dibutuhkan oleh enzim ALAD (δ-Aminolaevulinic acid dehydratase) yang mengubah prekursor penting dalam pembentukan cincin porfirin, kerangka utama molekul klorofil. Timbal menggantikan posisi seng di situs aktif enzim itu, melumpuhkan fungsinya.
“Timbal lebih reaktif dibanding Zn, Fe, dan Mg. Unsur-unsur tersebut mudah tergantikan oleh timbal. Karena itu, bahkan dalam jumlah kecil pun, timbal dapat mengganggu seluruh rangkaian biosintesis klorofil,” demikian dijelaskan dalam analisis penelitian tersebut.
Akibatnya, pigmen daun berkurang, fotosintesis terganggu, dan tanaman perlahan kehilangan kemampuannya untuk mengubah cahaya matahari menjadi energi.
Luka yang Terlihat di Bawah Mikroskop
Kerusakan tidak berhenti di tingkat biokimia. Ketika para peneliti mengamati irisan melintang akar dan daun padi di bawah mikroskop dengan pembesaran 400 kali, perubahan struktural tampak jelas pada setiap perlakuan.
Pada akar, timbal yang masuk melalui jalur apoplast, mengikuti aliran air hingga mencapai endodermis, ternyata mampu merusak pita Caspari, barier fisik alami yang seharusnya memblokir translokasi logam berat ke jaringan stele. Konsentrasi timbal yang tinggi menghancurkan barier itu. Sel-sel endodermis mengalami penebalan dinding sebagai respons adaptasi, namun kerusakan tetap terjadi. Terbentuk pula penebalan radial yang tidak teratur pada dinding sel, sebuah anomali morfologi yang menjadi tanda tanaman sedang berjuang melawan racun.
Pada daun, perubahan terlihat pada lapisan epidermis yang mengecil ukurannya, serta pengurangan diameter pembuluh xilem dan floem pada jaringan vaskular. Padahal xilem dan floem adalah jalan utama distribusi air, mineral, dan hasil fotosintesis ke seluruh organ tanaman. Ketika pembuluh ini menyempit, seluruh sistem transportasi tanaman ikut terganggu.
Dari Sawah ke Meja Makan: Mengapa Ini Penting?
Temuan ini bukan sekadar urusan laboratorium biologi. Sawah-sawah yang berbatasan langsung dengan jalan raya, terutama di jalur padat seperti Banda Aceh-Medan, menyimpan risiko nyata. Penelitian terdahulu yang dikutip dalam studi ini mencatat kadar timbal tertinggi dalam tanah sawah ditemukan pada jarak 50 meter dari jalan raya, mencapai 0,059 ppm. Dengan volume kendaraan yang terus bertambah setiap tahunnya, angka itu berpotensi meningkat.
Padi yang terpapar timbal tidak hanya tumbuh tidak optimal. Ia juga menjadi media transfer logam berat dari tanah menuju rantai makanan manusia. Timbal yang terakumulasi dalam jaringan tanaman, termasuk biji padi, bisa berujung di piring makan kita.
Penelitian yang dipublikasikan dalam prosiding IGC 2018 ini memperkuat urgensi pemantauan kualitas lahan pertanian di kawasan perkotaan dan pinggir jalan. Tanaman padi bukan sekadar komoditas, ia adalah barometer kesehatan lingkungan yang tumbuh diam-diam di tengah kebisingan kota.
Dan ketika daunnya mulai menguning tanpa sebab yang jelas, mungkin bukan hanya tanahnya yang perlu diperhatikan, tetapi juga udara yang kita hirup bersama.
Sumber DOI : DOI 10.4108/eai.3-10-2018.2284289
Penulis : Anny Anggraini , drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes.
Foto : Freepik
