FAKTOR-FAKTOR YANG MENGUBAH METABOLISME MAKHLUK HIDUP - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

Perkembangan proses industri, pertanian dan perkotaan yang berbeda diorientasikan, dalam satu atau lain cara, menuju kemajuan dan peningkatan kualitas hidup. Kegiatan ini, yang diikuti oleh kegiatan domestik, telah menghasilkan pencemaran lingkungan global yang sangat serius.

Sebagian besar bahan kimia antropogenik yang digunakan dalam industrialisasi mengubah lingkungan. Akibatnya, faktor-faktor yang terkait dengan polusi, seperti pestisida dan nitrogen dioksida, mempengaruhi metabolisme sel dan lingkungan makhluk hidup.

Pencemaran lingkungan. Sumber: Gabriel Villena dari Albacete, Spanyol

Proses metabolisme dikaitkan dengan pemenuhan semua fungsi vital, seperti pernapasan, pencernaan, dan homeostasis. Dalam hal ini, terjadi serangkaian reaksi fisika-kimia, yang antara lain dipengaruhi oleh variasi pH dan suhu.

Metabolisme berpartisipasi, di antara proses lainnya, dalam penciptaan dan penguraian jaringan tubuh, serta dalam memperoleh dan menyimpan energi sebagai sumber utama untuk berfungsinya tubuh.

Faktor-faktor yang telah mengubah metabolisme makhluk hidup dan lingkungannya sehubungan dengan pencemaran lingkungan

Penggunaan pestisida

Perkembangan kegiatan pertanian telah mengakibatkan perlunya penggunaan bahan pengontrol serangga yang mempengaruhi kelangsungan hidup tanaman.

Saat ini pestisida yang sangat kuat digunakan, seperti organoklorin, yang stabil di lingkungan. Organofosfat juga digunakan, kurang stabil dari yang sebelumnya, tetapi dengan tingkat toksisitas yang tinggi.

Pencemaran lingkungan oleh pestisida terutama karena aplikasi langsungnya pada tanaman pertanian. Ini juga karena perawatan tangki penyimpanan yang tidak memadai dan residu yang ditemukan di tanah, antara lain.

Dengan cara ini, partikel beracun dimasukkan ke udara, air dan tanah, sehingga mengubah karakteristiknya sendiri. Misalnya, tanah terdegradasi, menyebabkan perubahan pada pH, kelembapan, suhu, dan faktor-faktor lain.

Residu pestisida dipindahkan dari tanah ke hijauan yang dikonsumsi oleh hewan. Zat beracun ini disimpan dalam lemak, sehingga meningkatkan konsentrasinya dalam susu dan daging.

Pestisida tersebar di lingkungan, menjadi polutan bagi makhluk biotik yang membentuk ekosistem yang berbeda. Dengan demikian, stabilitas metabolisme terancam, yang merupakan bahaya kesehatan masyarakat yang serius.

Neurotoksisitas

Para ahli telah melakukan penelitian tentang pengaruh pestisida organofosfat pada hewan. Hasilnya menunjukkan bahwa, meski dalam konsentrasi rendah, zat beracun ini adalah pengganggu endokrin.

Dengan cara ini, mereka dapat menyebabkan perubahan dalam transmisi sinaptik, serta dapat memodifikasi mekanisme homeostatis dari sistem neuroendokrin.

Tahap kepekaan terbesar terhadap paparan pestisida adalah perkembangan embrio dan tahun-tahun pertama kehidupan, periode di mana proses pertumbuhan sel dikendalikan oleh hormon.

Setiap modifikasi dalam proses metabolisme mempengaruhi sistem kekebalan, perkembangan otak, dan organ, seperti tiroid.

Poros hipotalamus, hipofisis, dan tiroid sensitif terhadap pestisida. Ini bertindak dengan menurunkan produksi hormon tiroksin, karena respons TSH yang rendah terhadap TRH. Dengan cara ini, terjadi disfungsi antara hipotalamus dan hipofisis.

Ketika homeostasis dipengaruhi oleh aksi pestisida, produksi hormon tiroid juga terganggu. Akibatnya, modulasi fungsi serotonergik dan katekolaminergik, suatu tindakan yang dilakukan oleh hormon ini, mengubah berbagai metabolisme yang terjadi di tingkat otak.

Dioksin

Dioksin dianggap sebagai polutan organik yang persisten, ditandai dengan potensi toksik yang tinggi. Begitu mereka memasuki tubuh, mereka tetap di dalamnya untuk waktu yang lama, karena kestabilan kimianya yang luar biasa dan keterikatannya pada jaringan lemak, tempat mereka disimpan.

Di lingkungan, mereka terakumulasi di seluruh rantai makanan, jadi semakin tinggi hewan tersebut, semakin banyak dioksin yang mungkin disimpan di dalam tubuhnya. Rute penularan lainnya adalah dari ibu ke anak, melalui plasenta dan ASI.

Dioksin adalah produk sampingan dari proses industri, seperti pengecoran, pemutihan klorin kertas, dan produksi herbisida. Mereka juga bisa terjadi dalam kebakaran hutan dan letusan gunung berapi.

Pembakaran limbah dan padatan rumah sakit, seperti plastik atau kertas, biasanya menjadi penyebab utama pencemaran lingkungan oleh elemen ini, karena pembakaran ini tidak sempurna.

Tindakan ini menyebabkan dioksin tersebar melalui udara ke ekosistem, yang memiliki konsentrasi tertinggi di tanah dan sedimen. Mereka juga disimpan dalam makanan, seperti daging, susu, makanan laut, dan ikan.

Efek pada makhluk hidup

Senyawa beracun ini dianggap oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai "karsinogen manusia". Selain itu, dapat mempengaruhi perkembangan dan sistem reproduksi, saraf, kekebalan dan hormonal.

Pada manusia, paparan dioksin dapat menyebabkan bintik hitam dan jerawat klorik. Ini juga menyebabkan kerusakan dalam proses metabolisme hati yang berbeda. Dalam konsentrasi tinggi, itu bisa menghasilkan perubahan kadar hormonal dan metabolisme glukosa.

Pada hewan dapat menyebabkan kerusakan hati, penurunan berat badan, dan ketidakseimbangan endokrin. Beberapa spesies menimbulkan masalah kekebalan, sehingga mengurangi kemampuan untuk melawan virus dan bakteri.

Nitrogen dioksida

Studi terbaru mengkonfirmasi efek polusi udara pada metabolisme. Menurut WHO, jenis polusi ini bertanggung jawab atas lebih dari 5,4% kematian orang di seluruh dunia.

Nitrogen dioksida merupakan senyawa kimia yang sumber utamanya adalah hasil pembakaran kendaraan bermotor. Itu juga ditemukan dalam gas yang dikeluarkan oleh industri. Ini secara alami terjadi dalam letusan gunung berapi dan kebakaran hutan.

Kabut asap hampir secara eksklusif dikaitkan dengan masalah pernapasan dan gangguan kardiovaskular. Saat ini, studi penelitian melaporkan bahwa orang yang telah terpapar polutan ini mungkin memiliki risiko lebih besar untuk menderita diabetes tipe 2.

Para ilmuwan menetapkan bahwa tingkat paparan NO2 yang lebih tinggi meningkatkan resistensi insulin. Selain itu, karena ada perubahan fungsi metabolisme sel β, terjadi penurunan sekresi insulin.

Juga ditunjukkan bahwa ketika tubuh bersentuhan dengan nitrogen dioksida, mungkin ada peningkatan jaringan adiposa perut subkutan.

Saat janin terpapar polusi udara dengan NO2, bayi mungkin mengalami kenaikan berat badan yang cepat saat lahir. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan risiko kardiometabolik pada masa kanak-kanak.

Referensi

1. WHO (2019). Dioksin dan pengaruhnya terhadap kesehatan manusia. Diperoleh dari who.int.
2. Françoise Brucker-Davis (2009). Pengaruh Bahan Kimia Sintetis Lingkungan pada Fungsi Tiroid. Dipulihkan dari liebertpub.com.
3. Kim JT, Lee HK. (2014). Sindrom metabolik dan polutan lingkungan dari perspektif mitokondria. NCBI. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
4. Brigitte Le Magueresse-Battistoni, Hubert Vidal, dan Danielle Naville (2018). Polutan Lingkungan dan Gangguan Metabolik: Skenario Kehidupan Multi-Paparan. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. Fiorella, Sarubbi & Palomba, Raffaele, Assunta, Arrichiello & Auriemma, Giuseppe. (2016). Pengaruh pencemaran lingkungan terhadap produksi dan profil metabolisme pada sapi kerbau. Researchgate. Dipulihkan dari researchgate.net.
6. Sung Kyun Park (2017). Polusi Udara Sekitar dan Diabetes Tipe 2: Apakah Efek Metabolik dari Polusi Udara Dimulai Sejak Awal Kehidupan?. Asosiasi Diabetes Amerika. Dipulihkan dari diabetes.diabetesjournals.org.
7. Yasmin Morales Ovalles, Leticia Miranda de Contreras, María Luisa Di Bernardo Navas (2014). Neurotoksisitas pestisida sebagai agen pengganggu endokrin: Tinjauan. Dipulihkan dari scielo.org.ve.
8. Brian A. Neel1 dan Robert M. Sargis (2011). Paradoks Kemajuan: Gangguan Metabolisme Lingkungan dan Epidemi Diabetes. Asosiasi Diabetes Amerika. Dipulihkan dari diabetes.diabetesjournals.org.