I. PENDAHULUAN

Nitrat (NO3-) dan nitrit (NO2

-) adalah ion-ion anorganik alami, yang

merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air

menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-pertama menjadi

ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat

dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling

sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan.

Pencemaran oleh pupuk nitrogen, termasuk ammonia anhidrat seperti juga sampah

organik hewan maupun manusia, dapat meningkatkan kadar nitrat di dalam air.

Senyawa yang mengandung nitrat di dalam tanah biasanya larut dan dengan mudah

bermigrasi dengan air bawah tanah.1

Pada daerah dimana pupuk nitrogen secara luas digunakan, sumur-sumur

perumahan yang ada disana hampir pasti tercemar oleh nitrat. Diperkirakan 14 juta

rumah tangga di Amerika Serikat menggunakan sumur pribadi untuk memenuhi

kebutuhan air minumnya (Badan Sensus Amerika Serikat 1993). Pada daerah

pertanian, pupuk nitrogen merupakan sumber utama pencemaran terhadap air bawah

tanah yang digunakan sebagai air minum. Sebuah penelitian oleh United States

Geological Survey menunjukkan bahwa > 8200 sumur di seluruh AS terkontaminasi

oleh nitrat melebihi standar air minum yang telah ditetapkan oleh Envrironmental

Protection Agency (EPA), yaitu 10 ppm. Sumber nitrat lainnya pada air sumur adalah

pencemaran dari sampah organik hewan dan rembesan dari septic tank.1

Bahan makanan yang tercemar oleh nitrit ataupun bahan makanan yang

diawetkan menggunakan nitrat dan nitrit dapat menyebabkan methemoglobinemia

simptomatik pada anak-anak. Walaupun sayuran jarang menjadi sumber keracunan

akut, mereka memberi kontribusi >70% nitrat dalam diet manusia tertentu. Kembang

kol, bayam, brokoli, dan umbi-umbian memiliki kandungan nitrat alami lebih banyak

dari sayuran lainnya. Sisanya berasal dari air minum (+ 21%) dan dari daging atau

produk olahan daging (6%) yang sering memakai natrium nitrat (NaNO3) sebagai

pengawet maupun pewarna makanan. Methemoglobinemia simptomatik telah terjadi

1

pada anak-anak yang memakan sosis yang menggunakan nitrit dan nitrat secara

berlebihan. 1,2

II. PERMASALAHAN

Penyalahgunaan inhalan nitrit yang mudah menguap dapat menyebabkan

methemoglobinemia berat dan kematian. Terpapar nitrit tak sengaja dalam

laboratorium kimia dan penghirupan pada usaha bunuh diri pernah terjadi.

Penyalahgunaan nitrit volatile atau mudah menguap (amyl, butyl, dan isobutyl nitrit)

sebagai perangsang sering terjadi. Terpapar nitrat atau nitrit juga dapat berasal dari

obat-obatan tertentu. Bayi dan anak-anak rentan terpapar oleh nitrat melalui perak

nitrat topikal yang digunakan pada terapi luka bakar. Obat-obatan lainnya yang

diduga menyebabkan keracunan nitrat atau nitrit adalah derivate quinone

(antimalaria), nitrogliserin, bismuth subnitrit (antidiare), ammonium nitrat (diuretik),

amyl dan natrium nitrit (antidotum keracunan sianida dan hidrogen sulfida), dan

isosorbid dinitrat/tetranitrat (vasodilator untuk terapi penyakit arteri koroner).1,2,3

Tingginya kadar nitrat pada air minum terutama yang berasal dari sungai atau

sumur di dekat pertanian juga sering menjadi sumber keracunan nitrat terbesar. Hal

ini sangat berbahaya bila kandungan nitrat ini dikonsumsi oleh anak bayi dan dapat

menimbulkan keracunan akut. Bayi yang baru berumur beberapa bulan belum

mempunyai keseimbangan yang baik antara usus dan bakteri usus. Sebagai akibatnya,

nitrat yang masuk dalam saluran pencernaan akan langsung diubah menjadi nitrit

yang kemudian berikatan dengan hemoglobin membentuk methemoglobin. Ketidak

mampuan tubuh bayi untuk mentoleransi adanya methemoglobin yang terbentuk

dalam tubuh mereka akan mengakibatkan timbulnya sianosis pada bayi. Pada bayi

yang telah berumur enam bulan atau lebih, bakteri pengubah nitrat di dalam tetap ada

walau dalam jumlah sedikit. Pada anak-anak dan orang dewasa, nitrat diabsorbsi dan

di sekresikan sehingga resiko untuk keracunan nitrat jauh lebih kecil.2

Tabel 1. Agen-agen penyebab methemoglobinemiaAgen Sumber

2

Nitrat/nitrit anorganik Air sumur yang tercemarPengawet dagingSayuran: bayamPerak nitrat topikal untuk terapi luka bakarGaram-garam nitrat-nitrit untuk industri

Organik nitritButyl/isobutyl nitrit ResorcinolAmyl/sodium nitrit Inhalan dalam antidotum sianidaNitrogliserin Oral, sublingual, atau obat transdermal untuk pengobatan anginaLain-lainAniline/aminophenol Larutan pencuci pakaianNitrobenzene Cairan pelarut yang digunakan pada industri, produk pembersih

senjataAnestesi lokal Benzokain, lidokain, propitokain, prilokainSulfonamid Obat antibakteriPhenazopyridine pyridiumAntimalaria Chloroquine, primaquineSulfones Dapsonep-Aminosalicylic acid Bakterisid (tuberkulostatik)Tembaga sulfat Fungisida tanamanResorcinol Antiseborrheik, antipruritis, antiseptikKlorat Pemantik api, peledak

Sumber: Thompson B, Nitrates And Nitrites Dietary Exposure and Risk Assessment. Institute of Environmental Science & Research Limited. Christchurch Science Centre. New Zealand. 2004. Available from: www.esr.cri.nz. Access on: November 22, 2006

Menurut siklusnya, bakteri akan mengubah nitrogen menjadi nitrat yang

kemudian digunakan oleh tumbuh-tumbuhan. Hewan yang memakan tumbuh-

tumbuhan kemudian menggunakan nitrat untuk menghasilkan protein di dalam tubuh.

Setelah itu, nitrat akan dikeluarkan kembali ke lingkungan dari kotoran hewan

tersebut. Mikroba pengurai kemudian mengubah nitrat yang terdapat dalam bentuk

amoniak menjadi nitrit. Selain itu, nitrat juga diubah menjadi nitrit pada traktus

digestivus manusia dan hewan. Setelah itu bakteri dilingkungan akan mengubah nitrit

menjadi nitrogen kembali.2,3

Tetapi apabila jumlah nitrit ataupun nitrat yang berada di suatu lingkungan

melebihi kadar normal maka siklus ini tidak akan dapat berjalan sebagaimana

metinya. Aktifitas pertanian yang dilakukan manusia telah banyak meningkatkan

kadar nitrat dilingkungan karena penggunaan pupuk yang berlebihan. Nitrat dan nitrit

sangat mudah bercampur dengan air dan terdapat bebas didalam lingkungan.3

3

III. SIFAT FISIK DAN STRUKTUR KIMIA

Nitrat dibentuk dari asam nitrit yang berasal dari ammonia melalui proses

oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari siklus nitrogen.

Bentuk pertengahan dari nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrat dan nitrit adalah

komponen yang mengandung nitrogen berikatan dengan atom oksigen, nitrat

mengikat tiga atom oksigen sedangkan nitrit mengikat dua atom oksigen. Di alam,

nitrat sudah diubah menjadi bentuk nitrit atau bentuk lainnya.3,4

Struktur kimia dari nitrat

Berat molekul: 62.05

Struktur kimia dari nitrit

O == N -- O-

Berat molekul: 46.006

Pada kondisi yang normal, baik nitrit maupun nitrat adalah komponen yang

stabil, tetapi dalam suhu yang tinggi akan tidak stabil dan dapat meledak pada suhu

yang sangat tinggi dan tekanan yang sangat besar. Biasanya, adanya ion klorida,

bahan metal tertentu dan bahan organik akan mengakibatkan nitrat dan nitrit menjadi

tidak stabil. Jika terjadi kebakaran, maka tempat penyimpanan nitrit maupun nitrat

sangat berbahaya untuk didekati karena dapat terbentuk gas beracun dan bila terbakar

dapat menimbulkan ledakan. Bentuk garam dari nitrat dan nitrit tidak berwarna dan

tidak berbau serta tidak berasa. Bersifat higroskopis.2,4

IV. DOSIS DAN KADAR NORMAL

Dosis letal dari nitrat pada orang dewasa adalah sekitar 4 sampai 30 g (atau

sekitar 40 sampai 300 mg NO3-kg). Dosis antara 2 sampai 9 gram NO3- dapat

mengakibatkan methemoglobinemia. Nilai ini setara dengan 33 to 150 mg NO3-/kg.

Dosis letal dari nitrit pada orang dewasa bervariasi antara 0.7 dan 6 g NO2-

(atau sekitar10 sampai 100 mg NO2-/kg).4

Dengan dosis yang lebih kecil akan dapat membahayakan neonatus karena

belum lengkapnya pembentukan dan regenerasi hemoglobin didalam tubuh mereka..

4

Kebanyakan kasus membuktikan bahwa neonatus langsung mengalami

methemoglobinemia setelah minum air formula yang tinggi nitrat atau nitrit.4

V. FARMAKOKINETIK

Nitrat dan nitrit yang diberikan secara oral akan diabsorbsi oleh traktus

digestivus bagian atas dan dipindahkan ke dalam darah. Di dalam darah, nitrit

mengubah hemoglobin menjadi methemoglobin yang kemudian teroksidasi menjadi

nitrat. Normalnya methemoglobin akan langsung diubah menjadi hemoglobin

kembali melalui proses enzimatik. Nitrat tidak diakumulasikan didalam tubuh. Nitrat

kemudian didistribusikan ke cairan-cairan tubuh seperti urin, air liur, asam lambung,

dan cairan usus. Sekitar 60% dari nitrat oral diekskresikan melalui urin. Sisanya

belum diketahui, tetapi metabolisme bakteri endogen mengeliminasi sisanya.3,4

Apabila nitrat dan nitrit yang masuk bersamaan dengan makanan, maka

banyaknya zat makanan akan menghambat absorbsi dari kedua zat ini dan baru akan

diabsorbsi di traktus digestivus bagian bawah. Hal ini akan mengakibatkan mikroba

usus mengubah nitrat menjadi nitrit sebagai senyawa yang lebih berbahaya. Karena

itu, pembentukan nitrit pada intestinum mempunyai arti klinis yang penting terhadap

keracunan. Nitrit dapat mengakibatkan vasodilatasi pada pembuluh darah, hal ini

mungkin diakibatkan karena adanya perubahan nitrit menjadi nitrit oksida (NO) atau

NO-yang mengandung molekul yang berperan dalam membuat relaksasi otot-otot

polos.1,4

Selain itu, nitrit di dalam perut akan berikatan dengan protein membentuk N-

nitroso, komponen ini juga dapat terbentuk bila daging yang mengandung nitrat atau

nitrit dimasak dengan panas yang tinggi. Sementara itu, komponen ini sendiri

diketahui menjadi salah satu bahan karsinogenik seperti timbulnya kanker perut pada

manusia.2,3

VI. KLASIFIKASI

Klasifikasi yang dibuat adalah berdasarkan besar tidaknya kemungkinan

paparan zat nitrat dan nitrit pada manusia.4

5

o Paparan yang tidak disengaja: Kontak secara tidak sengaja dengan

komponen nitrat maupun nitrit, baik secara inhalasi maupun tertelan.

o Paparan yang terus-menerus. Pekerja yang sering berhubungan dengan

nitrit, misalnya petugas yang selalu berada di dalam laboratorium.

Pekerja yang bekerja ditempat pembuatan pupuk dan bahan peledak

sangat mungkin terpapar nitrat secara inhalasi karena terhisap debu

yang mengandung garam nitrat. Debu nitrat ini dapat dengan mudah

bercampur dengan gula dan kulit. Hal ini juga terjadi pada para petani

yang sering menggunakan pupuk yang mengandung nitrat.

o Paparan medis, diakibatkan penggunaan sodium nitrit intravena secara

berlebihan sebagai antidotum keracunan sianida.

VII. GEJALA DAN MANIFESTASI KLINIS

Nitrat yang masuk ke dalam saluran pencernaan melalui makanan atau air

minum, tetapi yang terbanyak adalah melalui air minum. Nitrat yang berlebih dari

sisa pemupukan akan mengalir bersama air menuju sungai atau meresap ke dalam air

tanah. Nitrat yang berlebih akan terakumulasi di dalam tanah. Selain peroral, nitrat

dan nitrit dapat masuk ke dalam tubuh dalam bentuk debu secara inhalasi. Nitrat dan

nitrit sulit untuk diabsorbsi kulit. Belum ada penelitian yang menjelaskan apakah

nitrat dan nitrit dapat masuk melalui kulit. Tetapi absorbsi dapat terjadi bila terjadi

kerusakan kulit misalnya adanya luka bakar.1,4,5

Belum ada laporan yang jelas mengenai efek racun dari nitrat. Selama ini

yang diketahui efek racunnya adalah konversi dari nitrit. Efek racun yang akut dari

nitrit adalah methemoglobinemia, dimana lebih dari 10% hemoglobin diubah menjadi

methemoglobin.Bila konversi ini melebihi 70% maka akan sangat fatal.4

Tabel 2. kadar methemoglobin

3%

3-10%

Normal level

No clinical symptoms

6

10-15%

15-20%

20-45%

45-55%

55-65%

> 65%

None or slate grey cutaneous coloration "chocolate brown" blood

Generalized blue-grey cyanosis, usually asymptomatic

Headache, fatigue, dizziness, exercise intolerance, syncope

Increasing CNS depression

Coma, seizures, cardiac failure, cardiac arrhythmias, metabolic asidosis

High incidence of mortality

Sumber: Ruse M, Nitrates and Nitrites. IPCS, Newcastle. United Kingdom. 1999. Available from: http://www.inchem.org/nitrates&nitrites.html. Access on: November 22, 2006.

Nitrit juga dapat mengakibatkan penurunan tekanan darah karena efek

vasodilatasinya.Gejala klinis yang timbul dapat berupa nausea, vomitus, nyeri

abdomen, nyeri kepala, pusing, penurunan tekananan darah dan takikardi, selain itu

sianosis dapat muncul dalam jangka waktu beberapa menit sampai 45 menit. Pada

kasus yang ringan, sianosis hanya tampak disekitar bibir dan membran mukosa.

Adanya sianosis sangat tergantung dari jumlah total hemoglobin dalam darah, saturasi

oksigen, pigmentasi kulit dan pencahayaan saat pemeriksaan. Bila mengalami

keracunan yang berat, korban dapat tidak sadar seperti stupor, koma atau kejang

sebagai akibat hipoksia berat. Prognosis sangat tergantung dari terapi yang

diberikan.4,5,6

Mula-mula timbul gangguan gastrointestinal dan sianosis tanpa sebab akan

sering dijumpai. Pada kasus yang berat, koma dan kematian dapat terjadi dalam satu

jam pertama akibat timbulnya hipoksia dan kegagalan sirkulasi. Akibatnya, terjadi

iskemia terutama organ-organ yang vital. Efek vasodilatasi ini tidak dapat di blok

oleh atropin atau obat-obatan lain. Tubuh seharusnya mengkompensasinya dengan

takikardi tetapi karena pada korban dapat terjadi vasovagal reflex yang

mengakibatkan bradikardi. Pada sistem pernafasan mulai tampak takipneu dan

hiperventilasi disertai dengan sianosis. Apabila dibiarkan maka akan timbul koma dan

kejang sebagai akibat anoksia serebri.1,3,4

VIII. PEMERIKSAAN LABORATORIUM

Sampel darah

7

Sampel dari darah arteri yang berwarna coklat muda. Konsentrasi dari

methemoglobin dapat dihitung melalui spektofotometri.

Analisa Biokimia

Hemoglobin total

Hitung jenis

Elektrolit terutama kalium

Keseimbangan asam basa

Tekanan gas darah

Analisa

IX. DIAGNOSIS

Diagnosis ditegakkan berdasarkan manifestasi klinis yang muncul.1,4,7

terlihat adanya sianosis tipe sentral yang bukan disebabkan oleh gangguan

jantung atau paru

warna darah yang kecoklatan menunjukkan tingginya kadar

methaemoglobinaemia.

Lamanya paparan. Dapat diperiksa kadar gas darah, keseimbangan asam

basa, dan kadar nitrat di dalam urin.

X. PENATALAKSANAAN

1. Korban

Prinsip dari penanganannya adalah dengan menurunkan jumlah

nitrit yang bersifat racun karena nitrat tidak begitu berbahaya.4,7

Rangsang muntah atau lakukan bilas lambung jika tertelan.

Monitor tanda vital, tekanan darah, pernafasan dan onset

munculnya sianosis.

Berikan oksigen dosis tinggi perinhalasi jika mulai tampak

adanya methemoglobinemia.

Metilen blue adalah antidotum spesifik bila terjadi

methemoglobinemia.

8

Pasien dengan keracunan nitrat atau nitrit berat harus

segera dibawa ke ICU.

Monitor juga kadar keseimbangan asam-basa dan analisa

gas darah.

Antidotum

Metilen blue (tetramethyl thionine chloride) adalah antidotum

spesifik bila terjadi methemoglonemia melebihi dari 30%. Sangat

efektif tetapi juga mempunyai banyak efek samping. Dosis inisial

adalah 1 sampai 2 mg/kg secara intravnea selama 5-10 menit.

Pemulihan dari sianosis akan muncul dalam jangka waktu 1-2 jam.

Tingkat dari methemoglobin harus dimonitor satu jam kemudian. Bila

ternyata kadar nitrat dalam darah masih tinggi maka dapat diberikan

dosis ulangan. Dosis dari metilen blue ini tidak boleh melebihi 7

mg/kgBB.3,4

Efek samping dari dari metilen blue adalah terjadinya nyeri

dada, keletihan dan anemia hemolitik pada pasien dengan ganngguan

defisiensi glukosa 6 fosfat dehidrogenase. Asam askorbat dapat

menjadi antidotum alternatif walaupun efeknya sangat lambat.4,5,7

2. Sumber air

Nitrat sangat mudah bercampur dengan air dan sangat susah

untuk dipisahkan. Ada tiga metode yang digunakan untuk mengurangi

jumlah nitrat di dalam suatu lingkungan;5,6

1. Demineralisasi

2. Penukaran ion

3. Pencampuran

1. Demineralisasi

9

Demineralisasi akan mengurangi kadar nitrat dan mineral lain

di dalam air. Dalam hal ini, penyulingan air adalah yang paling

efektif. Pertama air dipanaskan, setelah itu uap air yang

terbentuk dipindahkan ketempat lain yang lebih dingin

sehingga terbentuk air kembali dan sisa mineral yang tertinggal

akan mengendap di dasar pemanas. Proses ini memerlukan

energi dan tenaga yang sangat besar.

2. Pertukaran ion

Cara ini adalah dengan menukar substansi lain yang serupa

sehingga akan mengambil alih tempat yang seharusnya diikat

oleh nitrat. Zat yang sering digunakan adalah klorida yang

relatif kurang berbahaya.

3. Pencampuran

Cara ini adalah dengan mencampurkan air yang telah dicemari

nitrat dengan air dari sumber yang berbeda dan mempunyai

kadar nitrat yang rendah, sehingga dengan pencampuran kedua

air ini diharapkan kadar nitrat dapat diturunkan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Thompson B, Nitrates And Nitrites Dietary Exposure and Risk Assessment.

Institute of Environmental Science & Research Limited. Christchurch Science

Centre. New Zealand. 2004. Available from: www.esr.cri.nz. Access on:

November 22, 2006.

2. Parrot K, Woodard J,Ross B. Household Water Quality. “Nitrates in

Household Water”. Virginia polytechnic institute and state university.

10

Virginia State University. Virginia. 2002. Available from:

info.ag.uidaho.edu/pdf/CIS/CIS1099.pdf. Access on: December 1, 2006.

3. Argonne National Laboratory, EVS. Nitrate and Nitrite. Human Health Fact

Sheet.. 2005. Available from:

http://www.epa.gov/OGWDW/dwh/c-ioc/nitrates.html. Access on: November

22, 2006

4. Ruse M, Nitrates and Nitrites. IPCS, Newcastle. United Kingdom. 1999.

Available from: http://www.inchem.org/nitrates&nitrites.html. Access on:

November 22, 2006.

5. Mancl K, Nitrate in Drinking Water, University Outreach and Extension.

University of Missouri. Missouri. 1998. Available from:

www.p2pays.org/ref/17/16682. pdf . Access on ; December 1, 2006.

6. Morris D, Nitrate and Nitrite Poisoning. Vet Column. French Post. 1996.

Available from: http://www/rmla.com/index.htm. Access on: November 22,

2006.

7. Allison CD. Nitrate Poisoning of Livestock. Cooperative Extension Service.

College of Agriculture andHome Economics. New Mexico State University.

2003. Available from: cahe.nmsu.edu/pubs/_b/b-807.pdf. Access on:

December 1, 2006.

11