Plastik merupakan bahan sintetis berbasis polimer yang tersusun atas rantai karbon berulang, yang kerap berikatan dengan unsur lain seperti oksigen, nitrogen, klorin, atau sulfur. Polimer organik ini memiliki karakteristik molekul yang besar dan stabil, membuatnya sangat tahan terhadap proses degradasi. Plastik cenderung menetap dalam waktu lama dan terakumulasi di berbagai lingkungan, termasuk ekosistem perairan. Seiring berjalannya waktu, plastik akan terdegradasi melalui proses fisik, kimia, dan biologis menjadi partikel-partikel kecil yang dikenal sebagai mikroplastik (MP) dan nanoplastik (NP).
Sebagian besar sampah plastik berasal dari penggunaan produk sekali pakai. Selain itu, aktivitas manusia yang berkaitan dengan lingkungan laut, khususnya sektor akuakultur, juga berperan besar dalam menambah beban pencemaran plastik di lautan. Dalam praktik akuakultur, berbagai komponen berbahan plastik digunakan, seperti jaring, tali pancing, perangkap, hingga alat penangkap ikan lainnya. Ketika peralatan ini hilang, ditinggalkan, atau dibuang sembarangan, mereka menjadi sumber utama limbah plastik di laut. Plastik tersebut menyebar luas di kolom air, sedimen, hingga lingkungan laut dalam, dan dapat masuk ke tubuh organisme laut melalui proses konsumsi, sehingga memicu fenomena bioakumulasi dan biomagnifikasi di dalam rantai makanan perairan.
Keragaman struktur dan ukuran mikro dan nanoplastik (MNP) tergantung pada sumber asal serta bentuk fisik dan kimianya. Hal ini memungkinkan partikel tersebut menyebar secara luas dan bertahan lama di berbagai ekosistem global. Permasalahan ini semakin kompleks karena lemahnya sistem pengelolaan sampah plastik, tingginya konsumsi masyarakat, dan meningkatnya kebocoran limbah ke badan air. Selain itu, faktor iklim seperti curah hujan tinggi dan angin kencang turut mempercepat distribusi MNP ke lingkungan perairan. Akibatnya, organisme akuatik terpapar MNP yang dapat menyebabkan gangguan fisiologis, seperti hambatan pertumbuhan, stres oksidatif, hingga kerusakan sistem saraf.
Partikel MNP dapat masuk ke tubuh organisme akuatik melalui tiga jalur utama, yaitu konsumsi (ingestion), inhalasi, dan kontak langsung dengan permukaan tubuh atau kulit. Setelah masuk, partikel ini dapat terakumulasi dalam jaringan dan sel tubuh, terutama karena ukurannya yang sangat kecil serta permukaannya yang reaktif. Selain bersifat toksik secara fisik dan kimia, MNP juga mampu menyerap berbagai polutan lingkungan seperti senyawa toksik hidrofobik, yang meningkatkan risiko keracunan bagi organisme. Di perairan pesisir dan laut, konsentrasi MNP yang tinggi sering dikaitkan dengan gangguan fungsi ekologi dan kesehatan hewan air, khususnya ikan. Paparan kronis terhadap MNP diketahui dapat menurunkan kekebalan tubuh, mengganggu sistem hormonal, dan menyebabkan perubahan struktural pada organ reproduksi ikan.
Partikel plastik juga dapat masuk ke tubuh ikan melalui proses respirasi insang. Partikel berukuran sangat kecil mampu menempel pada lamela insang, menembus membran epitel, dan akhirnya masuk ke sistem sirkulasi atau limfatik. Hal ini mengganggu penyerapan nutrien dan menghambat pertumbuhan. Di sisi lain, plastik yang tertelan akan terakumulasi di saluran pencernaan, mulai dari lambung hingga usus, dan menyebabkan iritasi, penurunan efisiensi pencernaan, serta gangguan makan yang berujung pada kekurangan nutrisi dan penurunan berat badan. Dalam kasus yang parah, kondisi ini dapat mengakibatkan kematian.
Ukuran nanoplastik yang sangat kecil memungkinkan mereka menembus membran sel yang menyebabkan penyebarannya ke berbagai organ tubuh. Setelah berada di dalam sel, partikel ini mengganggu integritas membran plasma. Dalam kasus polistirena, misalnya, muatan permukaan yang positif (kationik) berinteraksi dengan permukaan sel yang bermuatan negatif, sehingga memicu pembentukan Reactive Oxygen Species (ROS). ROS ini dapat merusak organel sel seperti endosom dan lisosom, yang kemudian memperparah kerusakan sel dan jaringan. Produksi ROS selama proses degradasi plastik, bersama dengan interaksi biologis, menyebabkan stres seluler dan gangguan fungsi organ.
Toksisitas MNP tercermin dalam berbagai respons biologis, termasuk stres oksidatif, kerusakan membran sel, hambatan aktivitas enzim, disfungsi sistem kekebalan tubuh, dan kematian sel (apoptosis). Stres oksidatif merupakan respons umum akibat paparan polutan, biasanya diukur melalui indikator biokimia seperti malondialdehida (MDA). Sistem pertahanan tubuh terhadap ROS melibatkan enzim antioksidan. Selain itu, sistem imun juga merespons stres akibat MNP melalui perubahan ekspresi sitokin, yang dapat digunakan sebagai penanda biologis tingkat toksisitas. Aktivasi enzim apoptosis juga menegaskan adanya kerusakan sel akibat paparan nanoplastik.
Hingga saat ini, studi yang menggabungkan pendekatan fisiologis dan molekuler untuk mengevaluasi toksisitas MNP pada ikan liar, terutama di perairan Indonesia, masih sangat terbatas. Oleh karena itu, informasi ini berperan penting dalam mengisi kekosongan pengetahuan dan memberikan data dasar yang sangat dibutuhkan untuk memahami konsekuensi biologis dari paparan MNP di lingkungan akuatik alami.
Penulis: Alfiah Hayati
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: Journal of Animal Health and Production
Micro-Nanoplastics Pollution and Its Oxidative Stress-Induced Effects on Fish Physiology in Coastal Waters of Surabaya
Alfiah Hayati, Manikya Pramudya, Aunurohim, Abdus Salam Junaedi, Farah Annisa Nurbani, Widi Pangestu Wilujeng, Muhammad Iqbal, Firli Rahmah Primula Dewi, Vuanghao Lim
