Oleh: Muhammad Fadhil Fathiah, S.Si (Research and Product Development Prodia OHI)
Apa itu Furfural?
Furfural merupakan aldehida heterosiklik terdiri atas lima atom karbon sebagai penyusun utama kerangkanya (Gambar 1). Berwujud cairan bening licin dengan aroma seperti almond. Jika zat ini terpapar udara bebas, dapat teroksidasi yang menyebabkan perubahan warna menjadi kekuningan hingga hitam. Furfural dapat larut dalam air dengan titik didih 162oC. Secara alami, furfural dapat terbentuk pada banyak makanan non proses maupun makanan yang telah diproses seperti kokoa, kopi, teh, bir, minuman anggur, produk susu, dan roti (Wexler 2014).
Furfural diproduksi secara komersial melalui proses hidrolisis pentosan dari produk samping hasil pertanian. Sebagai salah satu sakarida, furfural ditetapkan sebagai bahan penyedap makanan oleh Food and Drug Administration (FDA). Selain itu, furfural juga digunakan pada industri manufaktur minyak bumi dan otomotif sebagai pelarut, bahan mentah dalam pembuatan bahan kimia turunan furan, agen pensintesis resin, penambah aroma pada produk kebersihan, dan sebagai bahan pengontrol pertumbuhan gulma (Wexler 2014).
Penggunaan furfural secara luas dalam berbagai proses produksi memungkinkan terjadinya proses pajanan pada tubuh pekerja. Proses masuknya pajanan pada pekerja terjadi melalui proses inhalasi pernafasan dan terjadinya kontak kulit dengan uap atau cairan yang dapat menyebabkan iritasi kulit dan pada rongga hidung dan tenggorokan. Pajanan furfural pada konsentrasi dan durasi tertentu telah dilaporkan dapat menimbulkan risiko sakit kepala, kelelahan, iritasi mata dan tenggorokan, hingga kehilangan kemampuan perasa pada lidah (Wexler, 2014). Pajanan kimia yang masuk ke dalam tubuh akan melalui berbagai proses oksidasi, reduksi, dan konjugasi yang dilakukan oleh enzim pencernaan sehingga membentuk berbagai jenis metabolit. Ditemukannya metabolit furoic acid pada pengujian urin menunjukkan korelasi positif terhadap pajanan furfural pada lingkungan kerja (Šedivec dan Flek, 1978).
Bagaimana proses metabolisme pajanan Furfural dalam tubuh?
Rute pajanan furfural pada pekerja utamanya masuk melalui proses inhalasi pernafasan dan kontak kulit dalam bentuk uap atau cairan. Saat masuk ke dalam tubuh, furfural dimetabolisme secara cepat melalui oksidasi membentuk metabolit furoic acid (furan-2-carboxylic acid) dan setelahnya akan membentuk furoylglycine setelah mengalami konjugasi dengan glycine dengan waktu paruh 2 hingga 2,5 jam (Gambar 2) (Lewalter et al., 2002). Hidrolisis alkali perlu dilakukan sebelum analisa untuk memisahkan furoic acid yang berikatan dengan konjugat glisin menjadi furoic acid bebas. Ethyl acetate digunakan sebagai larutan pengekstrak untuk mendeterminasi kadar furoic acid (Tsai dan Huang, 2008).
Gambar 2. Metabolisme Pajanan Furfural
Furoic acid dapat ditemukan secara alami dalam tubuh. Nilai normal zat ini relatif berbeda pada setiap orang karena dapat dipengaruhi oleh makanan yang dikonsumsi. Konsumsi makanan yang mengandung senyawa tersebut dapat menimbulkan perubahan pada kadar pajanan. Oleh karena itu, pengukuran kadar nilai normal individu perlu dilakukan (Šedivec dan Flek, 1978). Pengujian pajanan furfural yang dilakukan Morimoto et al. (2007) menunjukkan terdapat korelasi positif pada ruangan yang diberi perlakuan penambahan furfural dengan kadar furoic acid pada urin pekerja. Hal ini menjadikan furoic acid tetap menjadi biomarker utama dalam pengukuran kadar pajanan furfural.
Furfural dapat tereliminasi dalam tubuh dengan cepat melalui urin. Berdasarkan pengukuran total furoic acid, estimasi waktu paruh furfural sekitar 2-2,5 jam setelah inhalasi pajanan terukur 30 mg/m3 (Wexler, 2014). Regulasi international telah mengatur beberapa kebijakan terkait pajanan furfural di lingkungan kerja. Lembaga dari American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) 2022 menetapkan batas indeks pajanan biologis furfural (BEI) pada kadar 200 mg/L furoic acid pada akhir shift setelah 8 jam kerja (TLV-TWA). Kebijakan pajanan furfural diatur oleh Occupational Safety and Health Administration (OSHA) yang menetapkan limit kadar pajanan di lingkungan kerja yaitu 5 mg/L dan 0.2 mg/L batas limit pajanan dalam tubuh pada akhir 8 jam kerja (TLV-TWA). Japan Society for Occupational Health (JSOH) merekomendasikan batas pajanan furfural sebesar 2.5 mg/L.
Daftar Pustaka
[ACGIH] American Conference of Govermental Industrial Hygienists (ACGIH). 2023. Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents and Biological Exposure Indices. Cincinnati (US): ACGIH.
Eseyin AE, Steele PH. 2015. An overview of the applications of furfural and its derivatives. International Journal of Advanced Chemistry. 3 (2): 42 – 47.
[JSOH] Japan Society for Occupational Health. 2023. Recommendation of occupational exposure limits (2023–2024). Environ Occup Health Practice 2023. 5 (1): 1-35.
Lewalter, J., G. Leng, and K. Willmersdorf. 2006. Furan‐2‐carboxylic acid and other carboxylic acids (phenylglyoxylic acid, mandelic acid, t, t‐muconic acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, hippuric acid, methylhippuric acid, 2, 4‐dichlorobenzoic acid, 3‐methyl‐4‐nitro‐benzoic acid, TTCA). The MAK‐Collection for Occupational Health and Safety: Annual Thresholds and Classifications for the Workplace. 129-155.
Morimoto Y, Hori H, Higashi T, Nagatomo H, Hino Y, Ohsato A, Uchino B. 2007. Biological marker of furfural, chemicals without administrative control level. J Uoeh. 29 (2): 141 – 148.
Hurd CD, Garret JW, Osborne EN. 1933. Furan reactions. IV. Furoic acid from furfural. Journal of the American Chemical Society. 55 (3): 1082 – 1084.
Šedivec V, Flek J. 1978. Biological montioring of persons exposed to furfural vapors. Int Arch occup Environ Health. 42: 41 – 49.
Tsai S, Huang M. 2008. Solid phase microextraction procedure for the determination of furoic acid and creatinine in urine by gas chromatography/mass spectrometry. Journal of Occupational Safety and Health. 16 (1): 370 – 382.
Wexler P. 2015. Encyclopedia of toxicology third edition. Netherlands (NL): Elsevier.