POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH)

A.    Pengertian PAH

            Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH), juga dikenal sebagai poli-aromatik hidrokarbon atau hidrokarbon aromatik polynuclear. Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) adalah polutan atmosfer kuat yang terdiri dari cincin aromatik menyatu dan tidak mengandung heteroatom atau membawa substituen.

            Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) merupakan kelompok senyawa yang memiliki berat molekul besar, berbentuk datar, dan memiliki struktur dengan banyakcincin aromatik. Senyawa ini banyak terdapat di alam sebagai polutan hasil pembakaran bahan-bahan organik, baik dalam bentuk partikel padat ataupun gas.

            Naftalena adalah contoh sederhana dari suatu PAH. PAH terjadi pada minyak, batubara, makanan yang dimasak pada suhu tinggi seperti memanggang ikan asap,  deposito tar, dan diproduksi sebagai produk sampingan dari pembakaran bahan bakar (baik bahan bakar fosil atau biomassa). Minyak mentah alami dan deposit batubara mengandung sejumlah besar PAH, yang timbul dari konversi kimia dari molekul produk alam, seperti steroid, untuk hidrokarbon aromatik.

            Beberapa senyawa PAH diketahui atau diduga bersifat karsinogenik. PAH dibentuk dari hasil pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung karbon seperti kayu, batu-bara, diesel, fat, atau tembakau. PAH ada yang bersifat yang lipofilik, yang berarti mencampur lebih mudah dengan minyak dari air. PAH di lingkungan terutama ditemukan di dalam tanah, sedimen dan zat berminyak. Namun, mereka juga merupakan komponen yang menjadi perhatian dalam materi partikulat tersuspensi di udara.

            PAH toksisitas sangat tergantung struktural, dengan isomer (PAH dengan rumus yang sama dan jumlah cincin) bervariasi dari yang tidak beracun untuk menjadi sangat beracun. Jadi, PAH sangat karsinogenik mungkin kecil atau besar. Satu senyawa PAH, benzo [a] pyrene menjadi karsinogen kimia pertama yang merupakan salah satu dari banyak karsinogen ditemukan dalam asap rokok.

            Senyawa PAH dapat memiliki beberapa cincin aromatik mulai dari empat, lima,enam ataupun tujuh cincin, tetapi yang paling banyak dengan lima atau enam cincin.PAHs dengan enam cincin aromatik disebut alternant PAH. Alternant PAH tertentudisebut ”benzoid” PAH, nama ini berasal dari benzena, aromatik hidrokarbon dengantunggal, enam cincin. Antar cincin benzena dihubungkan dengan ikatan karbon-karbon(wikipedia, 2007).

            PAH berasal dari 3 proses, yaitu pirolisis, petrogenik (pembentukan batuan), dan sumber diagenetik yang berlangsung dalam jangka waktu pendek. Pirolisis dan petrogenik menghasilkan PAH yang memiliki 3, 4, dan 5-6 cincin PAH. PAH dengan 3 cincin dihasilkan oleh proses petrogenik, sedangkan PAH dengan 4 dan 5-6 cincin oleh proses pirolisis (Muri dan Wakeham, 2009). Konsentrasi PAH di lingkungan perairan sangat dipengaruhi oleh tingkat solubilitas dan keberadaan gugus nonpolar yang bersifat hidrofobik. Solubilitas PAH cenderung rendah, sehingga PAH cenderung berikatan dengan partikel organik dan anorganik dibandingkan berada dalam bentuk terlarut.  Ikatan PAH dengan partikel mengakibatkan terjadi proses koagulasi, berat partikel makin bertambah dan kemudian jatuh ke sedimen. Semakin besar ukuran partikel maka makin banyak pula PAH yang berasosiasi dan makin tinggi konsentrasi PAH yang mengalami sedimentasi. Hal tersebut mengakibatkan konsentrasi PAH di sedimen lebih besar dibandingkan PAH di kolam air.

A.    Kontaminasi Dan Tingkat Keamanan PAH

Senyawa PAHs banyak terdapat pada asap kendaraan bermotor, asap pabrik, asap rokok,asap pembakaran arang, asap hasil kebakaran hutan, asap minyak goreng, aspalpetroleum, beberapa pelarut komersial, creosote (bahan pengawet kayu), dan juga hasilpirolisis karbohidrat, asam amino, serta asam lemak. PAH yang terdapat pada makanan terjadi akibat adanya proses pengolahan (teknologi) yang menggunakan suhu tinggi seperti pemanggangan dan penggorengan, maupun akibat kontaminasi atau polusi dariudara.

Di udara molekul-molekul PAHs akan bergabung dengan partikel debu dan masuk ke dalam air, tanah maupun tanaman untuk kemudian berinteraksi dengan manusia ATSDR (Agency for Toxic Subtances and Disease Registry) mendeteksi adanya benzo(a)pyrene pada buah-buahan, sayuran, daging, minuman dan tembakau yangberedar di pasaran. Namun yang pasti, pembentukan benzo(a)pyrene pada makanan sangat tergantung dari metode pemasakan yang digunakan.Telah terbukti bahwa kandungan senyawa PAHs karsinogenik pada makanan yangdipanggang cukup tinggi, terutama pada produk hasil pemanggangan dengan kayu atauarang. Pada daging panggang (babi dan sapi) terkandung benzo(a)pyrene sebesar 1,4-4,5 ppb, sate kambing23 ppb, ikan asap Jepang 37 ppm, dan pada minyak goreng bekas 1,4-4,5 ppb. Proses pemanggangan dengan oven menghasilkan produk olahan dengan kandungan senyawa PAH yang terendah, sedangkan pemasakan dengan microwave tidak menghasilkan senyawa PAH yang karsinogenik (Elisabeth, dkk., 2000).

Hingga saat ini belum ada informasi ilmiah tentang batasan tingkat kontaminasi senyawa PAHs atau benzo(a)pyrene yang membahayakan manusia (Elisabeth, dkk.,2000) Anjuran batas kandungan PAHs oleh The Occupational Safety and HealthAdministration (OSHA) membatasi 0,2 milligrams PAHs per kubik meter udara (0,2mg/m3). OSHA permissible Exposure Limit (PEL) 5 mg/m3 PAHs untuk mineral oil. Sedangkan National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)menganjurkan jumlah PAH maksimal 0,1 mg/m3 udara untuk daerah tempat kerja dengan waktu kerja 10 jam/hari dan 40 jam/minggu (Edsell, 1986) Agency for Toxic Subtancesand Disease Registry (ATSDR) merekomendasikan nilai MRL (Minimal Risk Level)benzo(a)pyrene pada manusia sebesar 0,01 ppm/kg BB/hari (ATSDR,1995) Sedangkan beberapa Negara telah membatasi jumlah benzo(a) pyrene minimal sebasar 1 ppb untuk bahan pangan yang dipanggang dan diasap (Elisabeth, dkk., 2000).

Hasil penelitian ilmuwan di Amerika Seikat sebagai berikut : Dampak merokok bagi kesehatan sangat cepat. Sama dengan menyuntikkan sesuatu zat langsung ke dalam aliran darah. Dengan menggunakan 12 perokok sebagai relawan, para ilmuwan melacak polutan yang disebut PAH atau polycyclic aromatic hydrocarbons. Ini terkandung di dalam asap tembakau dan juga dapat ditemukan di pembangkit listrik yang bertenaga batu bara serta pada makanan yang dipanggang. Mereka mengikuti perkembangan satu jenis khusus--phenanthrene, yang ditemukan pada asap rokok-- melalui darah dan menyaksikan zat itu membentuk bahan beracun yang dikenal untukmelacak DNA, yang mengakibatkan mutasi sehingga dapat menyebabkan kanker, kata studi tersebut. Hasil ini sangat penting sebab epoksida diol PAH bereaksi dengan DNA, mendorong mutasi, dan dipandang sebagai penyebab utama kanker dari banyak PAH pada asap rokok.

A.    Dampak Negatif PAH Bagi Kehidupan Manusia

            Ada beberapa dampak negatif yang timbul yang disebabkan oleh PAH bagi kehidupan manusia, antara lain :

1.      PAH yang terkandung dalam makanan

Daging mengandung protein hewani, lemak jenuh, dan dalam beberapa kasus mengandung senyawa penyebab kanker seperti heterocyclic amines (HCA) dan polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) yang terbentuk selama daging diproses atau dimasak. HCA, terbentuk ketika daging dimasak pada suhu tinggi dan PAH terbentuk selama pembakaran bahan organik yang dipercaya meningkatkan risiko kanker. Sebagai tambahan, kandungan lemak tinggi dari daging dan produk hewani lainnya meningkatkan produksi hormon, sehingga meningkatkan risiko kanker yang berhubungan dengan hormon seperti kanker payudara dan prostat. Menggoreng atau membakar daging di atas kobaran api langsung mengakibatkan hilangnya lemak di api yang panas dan memproduksi kobaran yang mengandung  polycyclic aromatic hydrocarbon. Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) melekat pada permukaan makanan, dan semakin besar panasnya maka semakin muncul PAH-nya. Hal itu dipercaya secara luas memainkan peranan penting dalam kanker pada manusia. Hubungan yang cukup konsisten antara konsumsi daging yang dibakar atau dipanggang oven tetapi tidak digoreng dengan kanker perut menyiratkan bahwa makanan yang terkena PAH mungkin memainkan peranan dalam pengembangan kanker perut pada manusia.

2.      PAH pada anak

PAH pada pralahir dikaitkan dengan IQ yang lebih rendah dan menyebabkan asma anak . Pusat studi Lingkungan Kesehatan Anak menunjukkan bahwa paparan polusi PAH selama kehamilan berkaitan dengan hasil kelahiran yang merugikan termasuk berat badan lahir rendah, persalinan prematur, dan jantung malformasi. Darah tali pusat bayi yang terkena menunjukkan kerusakan DNA yang telah dikaitkan dengan kanker. Tindak lanjut penelitian menunjukkan tingkat yang lebih tinggi keterlambatan perkembangan pada usia tiga, skor rendah pada tes IQ dan masalah behaviorial meningkat pada usia enam dan delapan.

3.      PAH bagi kesehatan manusia

PAH juga sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Imunosupresi (penghambat sistem) akibat toksisitas PAH bagi kesehatan manusia dapat memperbesar kerentanan tubuh terhadap bakteri, parasit dan virus, serta kerentanan terhadap kanker. Bahkan PAH telah dipercaya sebagai salah satu penyebab utama kanker paru-paru. Dr Hecht dan rekan menuturkan senyawa PAH yang disebut dengan fenantrena dalam rokok cepat membentuk zat beracun dalam darah yang menyebabkan mutasi hingga memicu terjadinya kanker.

Beberapa golongan PAH, seperti Benzo[a]pyrene, diketahui dapat menganggu fungsi reproduksi. PAH dapat menyebabkan toksisitas reproduktif. Toksisitas reproduktif atau toksikologi reproduksi adalah kondisi yang muncul akibat efek-efek berbahaya dari suatu zat kimia yang merugikan fungsi seksual dan sistem reproduksi kaum laki-laki dan perempuan sekaligus efek yang mengganggu perkembangan normal baik sebelum maupun sesudah lahir. Selain itu, studi epidemiologi menunjukkan bahwa resiko penyakit kanker paru-paru, lambung dan kulit cukup tinggi pada masyarakat yang tinggal didaerah yang udaranya mengandung PAH tinggi.

A.    Alternatif Pencegahan Dampak PAH

            Beberapa alternatif yang dapat dilakukan terkait dengan pencegahan terkena dampak dari PAH antara lain :

1.      Dengan melakukan pembakaran yang sempurna pada bahan bakar yang mengandung karbon seperti kayu, batu-bara, diesel, fat, atau tembakau.

2.      Untuk mengantisipasi bahaya PAH yang terkandung di dalam makanan maka perlu pembahasan mengenai persyaratan mutu PAH pada produk pangan khususnya produk asap, ikan asap, daging asap dan lain sebagainya serta produk minyak dan margarin.World Health Organization (WHO) meregulasi kandungan PAH, bahwa kandungan PAH (benzo-a-pyrene) tidak boleh lebih dari 10 μg/kg. Oleh karena itu, perlu pengawasan dan tidak lanjut terhadap perlakuan proses bahan pangan yang dapat memaparkan PAH.

3.      Untuk pencegahan terkena dampak negatif dari PAH yang berasal dari asap rokok adalah dengan tidak merokok atau menjauhi asap rokok karena PAH terdapat pada  asap rokok.

4.      Untuk penanganan masalah PAH pada kendaraan

pembakaran bahan bakar di kendaraan bermotor bisa menghasilkan hidrokarbon aromatik polisiklik (polycyclic aromatic hydrocarbon) yang merupakan senyawa karsinogenik (dapat mengakibatkan penyakit kanker), Dapat untuk meminimasi dapat dilakukan:

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baik

b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala

c) Memasang filter pada knalpot