Ciguatoksin

Ciguatoksin adalah racun makanan laut yang diperoleh dari ikan yang telah mengonsumsi organisme laut bersel tunggal beracun yang disebut Dinoflagellata gambierdiscus. Ciguatoksin ini dikenal juga dengan sebutan "CTX" sebagai singkatan.

Ikan dengan ciguatoksin terutama ditemukan di wilayah Amerika Serikat, Bahama, Karibia, Hawaii, serta daerah subtropis dan tropis di seluruh dunia termasuk Pasifik tengah dan Australia utara, dan diklasifikasikan sebagai Pasifik (P), Karibia (C) dan Samudra Hindia (I). Contoh jenis ikan yang kemungkinan mengandung ciguatoksin yaitu barracuda, amberjack, horse-eye jack, black jack, spesies jack besar lainnya, king mackerel, kerapu besar, dan kakap. Banyak juga spesies ikan pemakan ikan besar lainnya yang kemungkinan juga mengandung ciguatoksin.

Racun kelompok CTX menyebabkan keracunan ikan ciguatera (CFP) yang merupakan sindrom kompleks yang ditandai oleh berbagai tanda dan gejala seperti gastrointestinal, neurologis dan kardiovaskular. Bahkan penyakit ini dapat menyebabkan kematian karena kegagalan kardio-pernapasan.

Asal-usul

Ciguatoksin secara alami ditemukan pada ikan karang yang berada di Karibia, Samudra Pasifik, dan Samudra Hindia, di mana ikan yang mengandung racun tersebut sebagian besar disebabkan oleh keberadaan dinoflagellata Gambierdiscus toxicus yang biasanya ditemukan di rumput laut, pasir dan karang mati di mana ikan herbivora kecil memakannya. Karena ikan karnivora yang lebih besar memakan ikan herbivora, racun pun ikut terakumulasi di dalamnya.

Dinoflagellata ini telah diamati tumbuh secara epifit dengan karang rumput laut merah, hijau dan coklat tetapi beberapa tumbuh secara bebas di sedimen dan karang mati. Meskipun diketahui bahwa Gambierdiscus toxicus menyebabkan produksi ciguatoksin, takson ini dilaporkan memiliki kelompok yang berbeda secara genetik dan morfologis. Penelitian telah menunjukkan bahwa ciguatoksin sekarang ditemukan di tempat lain secara global.

Pada tahun 2008, ditemukan spesies baru Dinoflagellata Gambierdicus di perairan Atlantik Eropa dan di Laut Mediterania. Selain itu kasus CFP juga dilaporkan dari Afrika dan Eropa termasuk Madeira. Sebuah penelitian dilakukan dari tahun 1980 hingga 1983, untuk menentukan penyerapan dan distribusi ciguatoksin pada ikan di Karibia, di mana lipid diekstraksi dari bagian yang berbeda dari ikan dan dianalisis menggunakan tikus. Terlihat bahwa konsentrasi ciguatoksin tertinggi terdapat pada jeroan terutama pada hati, limpa dan ginjal dengan konsentrasi terendah pada tulang ikan. Selain itu, juga diamati bahwa rasio ciguatoksin yang berada di jeroan dan daging ikan bervariasi tergantung dari spesies ikan yang berbeda, sehingga dapat disimpulkan bahwa toksin ini didistribusikan secara berbeda pada ikan yang berbeda. Kemudian ditemukan bahwa darah pun terlibat dalam penyebaran toksin ini karena mengandung konsentrasi toksin tertinggi.

Kehadiran ciguatoksin yang meluas di perairan tersebut disebabkan oleh perdagangan internasional ikan yang terkena dampak dari laut Pasifik, Hindia dan Karibia. Pada tahun 2007 saja Amerika Serikat dan Uni Eropa mengimpor lebih dari 80% produk perikanan untuk memenuhi kebutuhan konsumen yang mengakibatkan adanya CFP yang dilaporkan di benua Amerika. Hasil dari penyebaran CFP di daerah non-endemik menyebabkan lembaga kesehatan masyarakat di seluruh dunia untuk menetapkan bahwa ciguatera merupakan penyakit bawaan makanan yang paling umum yang berkaitan dengan konsumsi ikan.

Struktur Kimia

Struktur ciguatoxin (CTX) ditemukan pada tahun 1967, ketika toksin berhasil diisolasi. Racun kelompok CTX adalah senyawa polieter yang larut dalam lemak yang terdiri dari 13-14 cincin yang dihubungkan oleh eter menjadi struktur seperti tangga yang kaku. Mereka tidak berbau dan tidak berasa. Racun kelompok CTX adalah molekul yang relatif stabil terhadap panas yang tetap beracun setelah dimasak dan dibekukan, dan terpapar hingga kondisi asam dan basa ringan. Struktur dan karakteristik CTX berbeda di Pasifik (P-CTX), Karibia (C-CTX) dan (I-CTX) di Samudra Hindia.

Racun kelompok CTX di daerah Pasifik (P-CTX) terdapat pada ikan dalam jumlah relatif yang berbeda. Terdapat tiga ciguatoksin pasifik utama yang dikenal sebagai P-CTX-1, P-CTX-2 dan P-CTX-3 dengan struktur kimia lebih dari 20 P-CTX analog, seperti P-CTX-3C. Modifikasi struktural terutama terlihat di kedua ujung molekul toksin dan sebagian besar melalui oksidasi. Toksin pasifik memiliki efek paling besar sebagai aktivator saluran natrium peka tegangan pada membran saraf dan otot yang tereksitasi.

Struktur kimia dari dua racun kelompok CTX Karibia (C-CTX) tampak berbeda dari ciguatoxin pasifik karena kurang polar, dan dua struktur C-CTX yaitu C-CTX-1 dan C-CTX-2 mulai terungkap pada tahun 1998 kemudian dilakukan identifikasi dan menemukan bahwa struktur kimia C-CTX adalah 10 analog atau isomer C-CTX. C-CTX dapat ditemukan pada horse-eye jack (Caranx latus).

Ciguatoksin di daerah Samudra Hindia (I-CTX) dilaporkan bahwa racun kelompok I-CTX berbeda dari racun kelompok P-CTX. Namun, struktur kimia belum dilaporkan untuk toksin kelompok I-CTX.

Ada beberapa struktur lain dari ciguatoksin yang telah diidentifikasi namun CTX-1 ditemukan menjadi racun utama pada ikan karnivora dan juga menimbulkan ancaman kesehatan manusia pada tingkat di atas 0,1μg/kg.

Ciguatokin relatif stabil karena tetap beracun setelah dimasak, ataupun terpapar kondisi asam dan basa ringan. Selain itu, sebuah penelitian pada tahun 2011 menunjukkan bahwa racun tersebut juga tidak dapat dihilangkan bahkan dengan pembekuan.

Metode Analisis

Metode MBA telah banyak digunakan untuk mendeteksi racun kelompok CTX dalam kerang tetapi untuk alasan kesejahteraan hewan, terdapat kekhawatiran yang berkembang sehubungan dengan penggunaannya dan telah menunjukkan deteksi yang tidak sesuai kemampuan.

Tes in vitro memberikan kemampuan deteksi yang cukup, dan dapat mendeteksi semua analog aktif dari toksin golongan CTX. Namun, tidak diberikan informasi tentang profil toksin.

Tes berdasarkan teknologi imunokimia telah dikembangkan, tetapi belum menghasilkan tes yang dapat diterapkan.

Studi terbaru juga berfokus pada pengembangan metode kimia, seperti LC ditambah dengan MS untuk deteksi dan kuantifikasi racun kelompok CTX. Metode LC-MS/MS akan bermanfaat untuk kuantifikasi toksin kelompok CTX. Optimalisasi metode ini digunakan untuk aplikasi pada ikan ekstrak, validasi (antar-laboratorium) dan pengembangan standar dan bahan referensi diperlukan.

Efek Racun

Ciguatoksin tidak membahayakan ikan yang membawanya, tetapi beracun bagi manusia. Racun ini tidak beraroma atau berasa dan tidak dapat dihilangkan dengan proses pemasakan. Ciguatoksin bersifat lipofilik, mampu melewati sawar darah otak, dan dapat menyebabkan gejala neurologis sentral dan perifer. Selain itu, ciguatoksin dilaporkan mempengaruhi pengangkutan ion kalsium dalam sel epitel usus. Hal ini menyebabkan peningkatan konsentrasi ion kalsium yang mengganggu sistem pertukaran ion penting.

Dalam dosis rendah ciguatoksin dapat mempengaruhi baik sistem pernapasan dan kardiovaskular. Meskipun ciguatoksin memblokir sifat neuromuskular, depresi pusat pernapasan pusat adalah penyebab utama henti napas yang disebabkan oleh dosis toksin yang mematikan. Namun, dalam sistem kardiovaskular efeknya memiliki dua fase di mana hipotensi terjadi dengan kerja jantung yang lambat diikuti oleh hipertensi dengan denyut jantung cepat yang tidak normal.

Beberapa ciguatoksin menurunkan ambang batas untuk membuka saluran natrium gerbang tegangan rangsang dalam sistem saraf. Ada juga yang membuka saluran natrium yang menyebabkan depolarisasi, yang secara berurutan dapat menyebabkan kelumpuhan, kontraksi jantung, dan mengubah indra panas dan dingin. Keracunan seperti itu dikenal sebagai ciguatera.

Gejala utama akan berkembang dalam 1-3 jam setelah menelan toksin dan gejala yang diakibatkan seperti muntah, diare, mati rasa pada mulut dan bibir, pembalikan sensasi panas dan dingin, nyeri otot dan sendi. Gejala dapat berlangsung dari hari ke minggu atau bahkan bulan tergantung pada situasi masing-masing individu. Tidak ada obat penawar yang diketahui, meskipun beberapa target telah diidentifikasi.

Pencegahan dan Pengobatan

Tidak ada pengobatan atau penyembuhan yang efektif karena meskipun gejala menunjukkan adanya gangguan gastrointestinal dan neurologis, tingkat keparahan keracunan hanya menunjukkan satu gejala pada satu waktu atau tidak tergantung pada lokasi geografis ikan yang dikonsumsi serta jenis ikan yang dikonsumsi. Selain itu, tidak ada alat yang dapat digunakan untuk mengonfirmasi bahwa seseorang menderita CFP dan diagnosis hanya dapat dicapai dengan mengidentifikasi gejala dan menghubungkan informasi tersebut dengan riwayat makan ikan pada pasien.

Berdasarkan studi, obat antiepilepsi telah dianggap efektif dalam mengobati keracunan ciguatera karena banyak gejala neurologis dan fisik yang berlebihan dan akan memburuk dan akhirnya mereda setelah dilakukan pengobatan. Selain itu, obat lain seperti atropin sulfat dan manitol telah ditemukan berguna dalam menurunkan keparahan gejala neurologis dan menyembuhkan penyakit. Menurut penelitian, efek manitol pada penderita keracunan ciguatera sama normalnya tetapi menimbulkan lebih banyak efek samping.

Namun, seperti yang telah diketahui bahwa mencegah lebih baik daripada mengobati adalah salah satu yang harus diterapkan. Oleh karena itu, mengedukasi masyarakat tentang langkah-langkah pencegahan yang dapat dilakukan, sangat penting. Tindakan pencegahan terbaik yang dapat diambil adalah menghindari makan ikan yang diketahui menyebabkan keracunan ciguatera seperti belut moray, barakuda dan kakap, serta ikan lain dari tempat yang sama yang diketahui menyebabkan keracunan ciguatera. Namun demikian, tindakan ini tidak dapat dilakukan kecuali ada pendidikan dasar yang diberikan untuk membedakan jenis ikan yang menyebabkan keracunan ciguatera serta daerah di mana mereka ditemukan.