SKRIPSI
PERBEDAAN KADAR KOLESTEROL TOTAL SETELAH PEMBERIAN GANGGANG RENIK HIJAU-BIRU (Spirulina sp.) SELAMA 14 HARI PADA TIKUS JANTAN (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR YANG DIBERI DIET TINGGI LEMAK
Penelitian Eksperimental Laboratoris
GUSTI NGURAH KRISNA DINATHA
NIM. 2008.04.0.0091
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS HANG TUAH
S U R A B A Y A
2012
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia sebagai negara maritim mempunyai prospek yang cukup cerah dalam memproduksi rumput laut dan turunannya. Hal ini terbukti beberapa daerah telah menghasilkan berbagai jenis rumput laut yang mampu memasok bahan baku produk primernya. Di beberapa negara timur dan kepulauan pasifik, rumput laut digunakan sebagai sumber makanan, sejumlah besar penduduk daerah maritim secara langsung ataupun tidak langsung mengkonsumsi atau berhubungan dengan berbagai bentuk produk alga laut, dimana rumput laut ini berguna bagi makanan manusia ataupun untuk hewan, juga obat-obatan, dan sebagai sumber bahan baku industri (Sulistyowaty, 2009).
Spirulina sp. merupakan gangang renik (mikroalga) laut hijau-biru yang termasuk dalam kelas Cyanophyceae, ordo Nostocales, famili Oscilatoriacee, dan genus Spirulina. Jenis Spirulina sp. tersebar luas di perairan pantai Indonesia dan sudah dibudidayakan secara intensif. Rumput laut banyak digunakan sebagai bahan makanan secara langsung karena mempunyai serat dan kandungan gizi yang cukup baik sehingga dapat menyehatkan. Zat gizi yang yang terkandung dalam Spirulina sp. antara lain, karbohidrat, protein berkisar antara (50-70%) berat kering, vitamin (provitamin A, inositol, tocupherol, dan niasin), asam amino esensial (isoleusin, leusin, metionin, cystin, phenilalamin, tyrosin, threonin, thriptofan, valin), asam lemak tak jenuh, dan berbagai enzim lainnya. Nutrisi yang optimal dalam rumput laut mampu memberikan fungsi imun terbaik, merevitalisasi tubuh, mendukung kesehatan jantung, memperbaki pencernaan, menguatkan sistem saraf, dan menyeimbangkan hormon. Bahan pangan ini juga baik untuk menyehatkan rambut, memperkuat kuku dan gigi. Beberapa penelitian yang dilakukan pada ganggang telah menunjukkan bahwa ganggang mengandung berbagai jenis senyawa yang penting bagi tubuh sehingga ganggang berpotensi sebagai makanan kesehatan, salah satunya dalam hal menurunkan kadar kolesterol darah. Secara garis besar kandungan nutrisi yang ada pada Spirulina sp. berupa protein 60-70%, karbohidrat 15-25%, lemak 6-8%, mineral 7-13%, serat 8-10%, dan kadar air 3%. Kandungan Gamma Linolenic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat yang terkandung dalam Spirulina sp. ini sangat membantu dalam hal menurunkan kadar kolesterol darah pada manusia selama 4 minggu (Kabinawa, 2006).
Dewasa ini muncul berbagai macam penyakit yang berhubungan dengan tingkat kolesterol dalam darah. Penyakit yang disebabkan oleh tingginya tingkat kolesterol dalam darah adalah hiperkolesterolemia. Penyakit hiperkolesterolemia akan menyebabkan munculnya penyakit arteriosklerosis (penebalan dinding pembuluh darah) dan pada akhirnya akan menyebabkan penyakit jantung koroner. Jumlah penderita penyakit hiperkolesterolemia makin bertambah jumlahnya, selain disebabkan oleh makanan, hiperkolesterolemia juga dapat disebabkan oleh faktor genetik, minum alkohol, ketidakaktifan, kebiasaan merokok, gangguan metabolisme pola makan, dan gaya hidup masyarakat modern sekarang ini. Masyarakat cenderung banyak mengkonsumsi makanan cepat saji yang kaya akan kolesterol dan asam lemak jenuh. Salah satu akibat pola makan seperti itu adalah munculnya obesitas yang juga memicu meningkatnya penyakit hiperkolesterolemia. World Health Organization (WHO) melansir persentase orang kegemukan atau overweight yang mencengangkan. Data selama 2010, di Indonesia tercatat 32,9 persen atau sekitar 78,2 juta penduduk dengan kondisi kegemukan. Persentase tadi bisa dibandingkan dengan data obesitas WHO 2008 yang hanya 9,4 persen. Dengan peningkatan jumlah penduduk yang kegemukan ini, ikut mendorong peningkatan faktor resiko penyakit kronis (Kompas, 2012). Oleh karena itu, salah satu tindakan pencegahan munculnya obesitas adalah mengubah pola makan dengan mengurangi konsumsi makanan kaya kolesterol dan asam lemak jenuh. Selain itu perlu juga memasyarakatkan olahraga, karena dengan olahraga kita dapat mengurangi jumlah pemasukan kalori yang berlebihan sehingga tidak terjadi obesitas. Selain tindakan pencegahan, pengobatan juga perlu dilakukan untuk mengurangi jumlah penderita penyakit hiperkolesterolemia. Hiperkolesterolemia karena kelainan genetik dan gangguan metabolisme lebih sulit disembuhkan (Guyton, Hall, 2007).
Dunia kedokteran dan ilmu pengetahuan mencoba melakukan berbagai penelitian untuk mencari alternatif pengobatan bagi penderita hiperkolesterolemia khususnya pada pasien dengan obesitas. Pada penelitian ini, kandungan pada ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) diharapkan mampu menurunkan kadar kolesterol total selama 14 hari. Proses pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan hewan percobaan tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak. Pengujian dilakukan selama 1 bulan dengan mengukur kadar kolesterol total tikus wistar tersebut (Hariyani, 2011).
1.2. Rumusan Masalah
Apakah ada perbedaan kadar kolesterol total setelah pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak ?.
1.3. Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum
Untuk mengetahui pengaruh pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari terhadap kadar kolesterol total pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
1.3.2 Tujuan khusus
1. Untuk mengetahui adanya perbedaan kadar kolesterol total sebelum pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
2. Untuk mengetahui adanya perbedaan kadar kolesterol total sesudah pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Bagi mahasiswa
Sebagai bentuk aplikatif ilmu kedokteran yang selama ini telah diperoleh.
1.4.2 Bagi tenaga kesehatan dan masyarakat
Memberikan alternatif lain dalam bentuk terapi herbal khususnya untuk terapi kombinasi dalam mengatasi peningkatan kadar kolesterol total yang disebabkan oleh penumpukan asam lemak jenuh.
1.4.3 Bagi universitas hang tuah
Hasil penelitian ini dapat menjadi sumber dan referensi pembelajaran untuk perpustakaan Universitas Hang Tuah khususnya Fakultas Kedokteran Universitas Hang Tuah Surabaya.
1.4.4 Bagi penelitian lain
Sebagai sumbangan informasi dan ilmu yang dapat digunakan sebagai dasar penelitian selanjutnya.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Rumput Laut (Spirulina sp.)
2.1.1. Deskripsi rumput laut Spirulina sp.
Kurang lebih 70 persen wilayah Indonesia terdiri dari lautan yang kaya akan berbagai jenis sumber hayati. Salah satu diantaranya adalah rumput laut yang mempunyai nilai ekonomis penting bagi masyarakat Indonesia. Meningkatnya kesadaran masyarakat akan pola hidup dan makan yang sehat membuat rumput laut dipilih sebagai alternatif makanan sehat karena kandungannya yang kaya akan serat, vitamin dan mineral (Kabinawa, 2006).
Rumput laut merupakan tumbuhan tingkat rendah berupa thallus (batang) yang bercabang-cabang, dapat hidup di laut dan tambak dengan kedalaman yang masih dapat dijangkau oleh cahaya matahari. Rumput laut termasuk kelompok tumbuhan algae yang berukuran besar yang dapat terlihat dengan mata biasa tanpa alat pembesar dan bersifat bentik atau tumbuh melekat pada suatu substrat di perairan laut. Berdasarkan kandungan pigmennya, rumput laut dapat dibedakan menjadi kelas alga merah (Rhodophyceae) yang memiliki pigmen dominan fikoeretrin (phycoerethrin) dan fikosianin (phycocyanin); alga coklat (Phaeophyceae) yang memiliki pigmen dominan fuxocantin; alga hijau (Chlorophyceae) yang memiliki pigmen dominan klorofil (Chlorophyl); dan alga biru-hijau (Cyanophyceae), (Sulistyowaty, 2009; Atmadja, 2009; Astawan, 2009).
Spirulina sp. merupakan ganggang renik (mikroalga) hijau-biru yang diklasifikasikan sebagai berikut :
Phyllum : Cyanophyta
Class : Cyanophyceae
Ordo : Nostocales
Family : Oscillatoriaceae
Genus : Spirulina
Species : Spirulina sp
Ganggang renik Spirulina sp. adalah multiseluler berbentuk filamen (benang) yang tersusun atas sel-sel berbentuk silindris tanpa sekat pemisah (septa), tidak bercabang dengan trikhoma (benang) berbentuk heliks (berpilin) dan berwarna hijau kebiruan. Panjang trikhoma sekitar 20 mm, sehingga terlihat dengan mata telanjang. Sitoplasma spirulina mempunyai sekat pemisah (septa). Septa inilah yang oleh para ahli fikologi digunakan untuk membuat sistematika dari tipe Spirulina sp. (Kabinawa, 2006).
Gambar 2.1 Ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.), dikutip dari : (Kiat, Superfood Spirulina, sumber : Google.com-Spirulina sp.)
Spirulina sp. adalah ganggang renik (mikroalga) berwarna hijau kebiruan yang hidupnya tersebar luas dalam semua ekosistem, mencakup ekosistem daratan, dan ekosistem perairan baik itu air tawar, air payau, maupun air laut. Pada hakekatnya Spirulina sp. termasuk dalam kelompok tanaman Thallophyta, yaitu tanaman yang tidak memiliki akar, batang dan daun sejati, berbentuk filamen (benang) yang tersusun atas sel-sel silindris. Spirulina sp. mudah tumbuh di danau-danau alami dengan keasaman air alkalis (pH 8,5-11) sehingga bisa tumbuh monokultur (murni) seperti di danau Chad, Lembah Rift, Texcoco, Togo, Ethiopia, Kenya, dan Peru. Di Indonesia mikroalga ini tumbuh endemik di Situ Ciburuji, Padalarang dan Ranu Kelakah. Spirulina sp. dapat tumbuh subur pada kisaran suhu 18-400 C dengan intensitas cahaya rendah sampai tinggi (500-350.000 lux), (Kabinawa, 2006).
Spirulina sp. memilki zat warna Cyanophysin sehingga dikenal juga dengan nama Cyanobakterium. Kelompok Cyanophyceae dicirikan oleh adanya zat warna hijau kebiruan (Cyanophysin), tidak memiliki flagel dan bergerak dengan meluncur. Tilakoid Spirulina sp. yang tersebar di dalam kromoplasma merupakan tempat melakukan fotosintesis yang menghasilkan klorofil (zat warna hijau). Spirulina sp. juga mengandung pigmen biru yang umum disebut phycocyanin (pigmen yang dapat meningkatkan kekebalan tubuh dan menghasilkan anti kanker). Phycocyanin, protein kompleks yang terdapat lebih dari 20% dalam seluruh berat keringnya, adalah pigmen terpenting dari mikroalga spirulina. Pigmen ini berfungsi pula sebagai antioksidan, pewarna alami untuk makanan kosmetika, dan obat-obatan khususnya sebagai pengganti warna sintetik dan mampu mengurangi obesitas. Besar maupun kecilnya keberadaan fikosianin yang terkandung dalam biomassa sel tergantung banyak sedikitnya suplai nitrogen yang dikonsumsi Spirulina sp. tersebut. Pigmen lain pada Spirulina sp. adalah karotenoid yang terdiri atas xantofil dan beta-karoten. Fungsi karotenoid adalah melindungi klorofil dari reaksi fotooksidasi dengan mengikat molekul oksigen bebas yang dihasilkan dalam proses hidrolisis. Dalam keadaan terpapar molekul oksigen, struktur klorofil menjadi rusak melalui proses oksidasi karena tidak terlindung oleh karotenoid (Kabinawa, 2006).
2.1.2. Kandungan dan manfaat Spirulina sp.
Bagaikan sekumpulan serat kusut berwarna hijau kehitaman dan berlendir, wujud rumput laut ketika habis dipanen mungkin tampak tidak menarik. Namun, tumbuhan berderajat rendah ini sesungguhnya merupakan “tambang emas”. Dari sumber hayati laut yang tidak menarik itu, bila diproses lebih lanjut dapat menghasilkan lebih dari 500 jenis produk komersial, mulai dari agar-agar dan puding yang menjadi makanan kegemaran anak-anak, obat-obatan, komestik, sarana kebersihan seperti pasta gigi dan sampo, kertas, tekstil, hingga pelumas pada pengeboran sumur minyak (Sulistyowaty, 2009).
Dalam bidang kedokteran dan farmasi rumput laut merupakan salah satu bahan pangan yang juga telah banyak digunakan sebagai bahan pembuatan suplemen kesehatan. Hal tersebut tidaklah mengherankan, karena ternyata rumput laut mempunyai kandungan nutrisi cukup lengkap. Secara kimia rumput laut terdiri dari air (27,8%), protein (5,4%), karbohidrat (33,3%), lemak (8,6%), serat kasar (3%), abu (22,25%). Selain karbohidrat, protein, lemak, dan serat, rumput laut juga mengandung enzim, asam nukleat, asam amino, vitamin (A,B,C,D,E dan K) dan makro mineral seperti nitrogen, oksigen, kalsium dan selenium, serta mikro mineral seperti zat besi, magnesium, natrium. Kandungan asam amino, vitamin dan mineral rumput laut mencapai 10-20 kali lipat dibandingkan dengan tanaman darat (Sulistyowaty, 2009).
Mengkonsumsi rumput laut diyakini dapat mencegah kanker. Salah satu alasannya adalah kandungan serat, selenium, dan seng yang yang tinggi pada rumput laut dapat mereduksi estrogen sehingga dapat mencegah timbulnya kanker. Hal ini didukung oleh hasil penelitian Harvard School of Public Health Amerika telah membuktikan bahwa pola konsumsi wanita Jepang yang selalu menambahkan rumput laut dalam menu makanannya, menyebabkan wanita premenopause di Jepang mempunyai peluang lebih kecil terkena kanker payudara dibandingkan dengan wanita Amerika. Mengkonsumsi rumput laut dapat juga membantu penyerapan kelebihan garam pada tubuh sehingga dapat mengatasi hipertensi. Disamping itu, serat pada rumput laut juga dapat membantu memperlancar proses metabolisme lemak sehingga akan mengurangi resiko obesitas, menurunkan kolesterol darah dan gula darah. Rumput laut juga membantu pengobatan tukak lambung, radang usus besar, susah buang air besar dan gangguan pencernaan lainnya. Sementara itu, vitamin, mineral, asam amino, dan enzim dalam rumput laut sangat potensial sebagai anti oksidan yang berperan dalam penyembuhan dan peremajaan kulit. Vitamin A (beta carotene) dan vitamin C bekerja sama dalam memelihara kolagen, sedangkan kandungan protein dari rumput laut penting untuk membentuk jaringan baru pada kulit. Dengan kata lain, rumput laut dapat membantu mencegah terjadinya penuaan dini dan menjaga kesehatan serta kehalusan kulit. Rumput laut juga mengandung iodium yang sangat tingi khususnya dari jenis turbinaria dan sargasum, sehingga mengkonsumsi rumput laut dapat mengatasi defisiensi yodium yang berdampak pada menurunnya tingkat kecerdasan. Kandungan klorofil dan vitamin C pada rumput laut (ganggang hijau) berfungsi sebagai anti oksidan sehingga dapat membantu membersihkan tubuh dari reaksi radikal bebas yang sangat berbahaya sehingga dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Rumput laut mengandung kalsium sepuluh kali lebih tinggi dibandingkan dengan susu, sehingga rumput laut sangat tepat dikonsumsi untuk mengurangi dan mencegah gejala osteoporosis. Dengan demikian, nutrisi yang optimal dalam rumput laut mampu memberikan fungsi imun terbaik, merevitalisasi tubuh, mendukung kesehatan jantung, memperbaiki pencernaan, menguatkan sistem saraf, dan menyeimbangkan hormon (Sulistyowaty, 2009).
Kandungan nutrisi yang ada pada Spirulina sp. antara lain :
A. Kandungan Protein
Protein sangat dibutuhkan sekali bagi pertumbuhan manusia karena berfungsi untuk mengatur metabolisme tubuh. Kandungan protein Spirulina sp. jauh lebih besar dibandingkan dengan berbagai sumber protein yang dikandung oleh jenis bahan pangan lainnya (Kabinawa, 2006).
B. Kandungan Asam Amino
Asam amino digunakan untuk mempertahankan keseimbangan nitrogen dalam tubuh. Asam amino dapat menambah kadar oksigen dalam tubuh agar tubuh dapat bekerja lebih baik, energik, dan membuat daya tahan tubuh lebih kuat menghadapi penyakit. Kebutuhan asam amino pada setiap orang berbeda, tergantung pada jenis kelamin, umur, aktivitas, dan berat badan (Kabinawa, 2006).
C. Kandungan Asam Lemak
Asam lemak berfungsi sebagai makanan cadangan bagi tubuh dan zat pembakar untuk menciptakan sumber energi. Asam lemak Spirulina sp. tersusun atas berbagai bahan seperti myristic, palmitic, palmitolic, heptadecanoic, stearic, oleic, linoleic, dan gamma linolenic. Kandungan asam lemak tertinggi adalah palmitic acid sebesar 45% yang berfungsi sebagai asam lemak jenuh. Sedangkan, kandungan asam lemak esensial (EFA) rantai panjang tak jenuh (PUFA) sebesar 24,7% berupa Gamma Linolenic Acid (GLA) kemudian Linoleic Acid (LA) sebesar 17,8%. Tingginya kandungan LA sangat menguntungkan karena GLA dapat dibuat dari LA dengan bantuan enzim delta 6-desturase. Selanjutnya GLA diubah menjadi PGE-1 yang sangat berguna bagi tubuh. Kekurangan PGE-1 dapat berpengaruh terhadap pengaturan tekanan darah, sintesis kolesterol, inflamasi, dan pembelahan sel (Kabinawa, 2006).
D. Kandungan Pigmen
Pigmen berfungsi sebagai detoksifikasi (pembersih racun), pengikat partikel-partikel bebas, antioksidan, meningkatkan kekebalan tubuh, meningkatkan jumlah bakteri usus, meningkatkan hemoglobin (Hb), darah, dan meningkatkan zat putih darah (limfosit), (Kabinawa, 2006). Kandungan pigmen atau zat warna yang ada pada spirulina adalah :
Kandungan Pigmen Persentase
Klorofil a (hijau) 0,8-1,5
Karotenoid (oranye) 0,65
Beta-karotin (oranye-merah) 28
Phycocyanin (biru) 20
Xanthofil 0,69
Tabel 2.1 Kandungan pigmen (Kabinawa, 2006)
E. Kandungan Karotenoid
Fungsi karotenoid terutama beta-karotin adalah untuk meminimalkan resiko terjadinya penyakit kanker (Kabinawa, 2006).
F. Kandungan Vitamin
Spirulina adalah pangan alami yang kaya akan provitamin A dalam bentuk beta-karotin sebesar 23.000 IU per 10 gram biomasa. Berarti kandungan beta-karotinnya 4 kali lebih tinggi daripada 1/2 mangkok wortel atau 4-5 kali lebih tinggi daripada mikroalga Chlorella dan 20 kali lebih tinggi daripada buah semangka. Kandungan provitamin A pada spirulina 4,8 lebih tinggi daripada standar yang ditetapkan oleh Badan Pengendali Obat dan Makanan Amerika (USRDA) sebesar 5000 IU. Hal ini tidak akan berpengaruh negatif terhadap tubuh kita karena akan diubah menjadi vitamin A sesuai dengan kebutuhan. Kandungan vitamin lainnya, seperti vitamin B1 dan B2 nilainya lebih tinggi daripada biji-bijian, buah-buahan dan berbagai sayuran. Kandungan vitamin B lainnya seperti B3, B6, dan vitamin E 3-7% lebih besar daripada kebutuhan yang dianjurkan USRDA (Kabinawa, 2006). Berikut ini tabel yang memperlihatkan kandungan vitamin yang dimiliki oleh Spirulina sp. :
Jenis/Macam Vitamin Kandungan/10g USRDA %USRDA
Vitamin A (Beta-Karotin) 23.000 IU 5.000 IU 480
Vitamin B1 (Thiamin) 0,31 mg 1,5 mg 21
Vitamin B2 (Rioflavin) 0,35 mg 1,7 mg 21
Vitamin B3 (Niacin) 1,46 mg 20 mg 7
Vitamin B6 (Pyridoxine) 80 mcg 2 mg 4
Vitamin B12 (Cobalamine) 32 mcg 6 mcg 533
Vitamin C 0,5 mg 60 mg 0,8
Vitamin D 1 IU 400 IU _
Vitamin E (Omega-Tocoferol) 1 IU 30 IU 3
Folacine 1 mcg 400 mcg _
Panthotenic Acid 10 mcg 10 mg 1
Bipotin 0,5 mcg _ _
Inositol 6,4 mg _ _
Tabel 2.2 Kandungan vitamin (Kabinawa, 2006).
G. Kandungan Mineral Organik
Mineral organik yang terdapat dalam Spirulina sp.dengan mudah dapat dicerna oleh tubuh manusia. Kandungan mineral organiknya sangat bervariasi, tergantung pada sifat fisika dan kimia dari medium tumbuhnya, jenis, dan daerah asalnya (Kabinawa, 2006).
Secara garis besar kandungan nutrisi yang ada pada Spirulina sp. berupa protein 60-70%, karbohidrat 15-25%, lemak 6-8%, mineral 7-13%, serat 8-10%, dan kadar air 3% (Kabinawa, 2006).
2.1.3. Pengaruh Spirulina sp. terhadap kadar kolesterol dalam darah
Spirulina sp. termasuk dalam kelompok rumput laut biru-hijau yang mengandung Gamma Linolenic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat. Kandungan asam lemak esensial yaitu Gamma Linolenic Acid (GLA) yang berfungsi untuk mengontrol sintesa kolesterol dalam liver dan kandungan beta-karotin yang berfungsi untuk mengurangi formasi dan oksidasi dari protein “Low Density Lipoprotein” (LDL kolesterol), (Kabinawa, 2006).
Serat yang terkandung dalam Spirulina sp. termasuk dalam serat makanan (dietary fiber). Serat merupakan nutrisi non-gizi yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan manusia sehingga serat tidak menghasilkan energi dan gizi. Meskipun tidak memiliki nilai gizi, kehadiran serat di dalam makanan sangat diperlukan. Dengan adanya serat di dalam makanan, pembuangan air besar menjadi teratur karena kotoran menjadi lebih lunak dan volumenya lebih besar sehingga dapat meninggalkan saluran pencernaan dengan lancar (Bangun, 2003). Efek fisiologis dan metabolik dari serat sangat bervariasi tergantung dari jenis serat yang dikonsumsi. Efek fisiologis dan metabolik yang timbul sangat dipengaruhi oleh sifat fisik serat tersebut, seperti kelarutan dalam air, hidrasi, dan kemampuan menahan air, kemampuan mengikat bahan organik dan anorganik dan daya fermantabilitas bakteri (Tala, 2009).
Berdasarkan kelarutannya dalam air, serat dapat dibedakan menjadi serat larut dan serat tak larut :
1. Serat larut dalam air
Jenis serat makanan larut di dalam air antara lain pektin, gum, musilago, dan betaglukans. Umumnya serat ini terdapat pada tepung beras, tepung gandum, kubis buncis, kacang polong, umbi umbian wortel, bit, jeruk, apel, dan stroberi. Pektin, gum, betaglukans, dan beberapa jenis hemiselulosa mempunyai manfaat serat makanan kemampuan tinggi menahan air dan membentuk cairan kental di dalam saluran pencernaaan. Hal ini dapat menunda pengosongan lambung oleh makanan dan menghambat makanan bercampur dengan enzim pencernaan sehingga mengurangi penyerapan zat makanan di dalam usus. Proses tersebut menunjukkan bahwa manfaat serat makanan mampu menurunkan penyerapan asam amino dan asam lemak. Kedua zat tersebut diduga buruk bagi sistem pencernaan dan metabolisme tubuh. Di dalam pencernaan, manfaat serat makanan larut menggandeng asam empedu (produk akhir dari kolesterol) dan membawa keluar bersama tinja. Dengan demikian, semakin tinggi konsumsi serat makanan larut, semakin banyak asam empedu dan lemak yang dikeluarkan tubuh (Bangun, 2003).
2. Serat tidak larut dalam air
Berbeda khasiat dengan serat makanan larut, manfaat serat makanan tidak larut air berfungsi melancarkan pencernaan sehingga buang air besar menjadi teratur. Serat makanan yang tidak larut dalam air antara lain selulosa, hemiselulosa, dan liginin. Umumnya manfaat serat makanan ini terdapat pada gandum, biji bijian (serealia), buah, sayuran, dan kacang kacangan. Semua buah dan sayur mengandung manfaat serat makanan. Kadar serat makanan terutama terdapat pada apel, anggur, pir, jambu biji, wortel, kapri, dan kacang kacangan. Manfaat serat makanan banyak terdapat pada bagian kulit. Jadi sebaiknya beberapa buah di konsumsi bersama kulitnya, seperti apel, anggur, jambu biji, dan pir. Serat tersebut sebagian besar berfungsi di bagian hilir usus. Fungsinya antara lain mempercepat gerak peristaltik usus (gerak lapisan otot usus), memperbesar masa kotoran, dan memperlunak kotoran sehingga mudah dikeluarkan. Karena itu, serat makanan sering dikatakan dapat memperlancar buang air besar. Kekurangan serat makanan tidak larut menyebabkan konstipasi atau sembelit, di karenakan kotoran dalam tubuh mengeras (Bangun, 2003).
Sifat fisik serat yang sangat berperan dalam hubungannya dengan kadar kolesterol darah adalah kemampuannya yang dapat berikatan dengan enzim atau nutrien dalam saluran cerna (Tala, 2009). Efek fisiologisnya adalah :
1. Berkurangnya absorpsi lemak
Baik serat larut maupun serat tak larut dapat mempengaruhi absorpsi lemak dengan mengikat asam lemak, kolesterol dan garam empedu di saluran cerna. Asam lemak dan kolesterol yang terikat dengan serat tidak dapat membentuk micelle yang sangat dibutuhkan untuk penyerapan lemak agar dapat melewati unstirred water layer masuk ke eritrosit. Akibatnya lemak yang berikatan dengan serat tidak bisa diserap dan akan terus ke usus besar untuk dieksresi melalui feses atau didegradasi oleh bakteri usus (Tala, 2009).
2. Meningkatkan eksresi garam empedu
Serat akan mengikat garam empedu sehingga micelle tidak dapat terbentuk. Di samping itu garam empedu yang telah terikat serat ini tidak dapat direabsorpsi dan di-resirkulasi melalui siklus enterohepatik. Akibatnya garam empedu ini akan terus ke usus besar untuk dibuang melalui feses atau didegradasi oleh flora usus (Tala, 2009).
3. Mengurangi kadar kolesterol serum
Konsumsi serat dapat menurunkan kadar kolesterol serum melalui beberapa cara, antara lain :
a. Dengan meningkatnya eksresi garam empedu dan kolesterol melalui feses maka garam empedu yang mengalami siklus enterohepatik juga berkurang. Berkurangnya garam empedu yang masuk ke hati dan berkurangnya absorpsi kolesterol akan menurunkan kadar kolesterol sel hati. Ini akan meningkatkan pengambilan kolesterol dari darah yang akan dipakai untuk sintesis garam empedu yang baru yang akibatnya akan menurunkan kadar kolesterol total (Tala, 2009).
b. Terjadi perubahan pool garam empedu dari cholic acid menjadi chenodeoxycholic acid yang menghambat 3-hydroxy 3-methylglutaryl (HMG) CoA reductase yang dibutuhkan untuk sintesis kolesterol (Tala, 2009).
c. Penelitian pada hewan menunjukkan propionat atau asam lemak rantai pendek lain yang terbentuk sebagai hasil degradasi serat di kolon akan menghambat sintesis asam lemak (Tala, 2009).
Pentingnya asupan serat (dalam jumlah yang cukup) bagi kesehatan telah ditunjukkan melalui efek fisiologis dari masing-masing jenis serat tersebut. Dengan memperlambat absorpsi karbohidrat dapat membantu penderita diabetes mellitus dalam mengatur kadar gula darahnya. Kadar kolesterol yang tinggi merupakan faktor resiko untuk penyakit jantung, karena itu konsumsi serat larut yang dapat menurunkan kadar kolesterol sangat bermanfaat untuk mencegah terjadinya penyakit jantung. Hasil penelitian membuktikan bahwa pada kelompok populasi dengan konsumsi serat yang tinggi dijumpai insiden yang lebih rendah untuk gangguan saluran cerna, penyakit jantung, kanker kolon dan mammae. Efek kenyang yang timbul setelah konsumsi serat juga membantu untuk mengontrol berat badan (Tala, 2009).
2.2 Lipid
2.2.1 Definisi lipid
Lipid adalah senyawa berisi karbon dan hidrogen yang mempunyai sifat umum, yaitu (1) relatif tidak dapat larut di dalam air dan (2) larut didalam pelarut nonpolar, seperti eter, kloroform, serta benzen. Dengan demikian, kelompok lipid mencakup lemak, minyak, malam (wax), dan senyawa-senyawa lain yang berhubungan (Murray, et al, 2003).
Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya energi, berfungsi sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi. Lipid merupakan konstituen diet penting bukan karena hanya nilai energinya yang tinggi melainkan juga karena adanya vitamin larut-lemak dan asam lemak esensial di dalam lemak makanan alami (Guyton, Hall, 2007).
2.2.2 Fungsi lipid
Fungsi lipid adalah sebagai sumber energi, pelindung organ tubuh, pembentukan sel, sumber asam lemak esensial, alat angkut vitamin larut lemak, menghemat protein, memberi rasa kenyang dan kelezatan, sebagai pelumas, dan memelihara suhu tubuh (Guyton, Hall, 2007).
2.2.3 Metabolisme lipid
Lemak yang diserap dari makanan dan lipid yang disintesis oleh hati serta jaringan adiposa harus diangkut ke berbagai jaringan dan organ tubuh untuk digunakan serta disimpan. Karena lipid bersifat tak larut dalam air, timbul permasalahan tentang pengangkutannya di dalam suatu lingkungan akueosa (plasma darah). Permasalahan ini dipecahkan dengan mengaitkan senyawa lipid nonpolar (triasilgliserol dan ester kolesterol) dengan lipid amfipatik (fosfolipid dan kolesterol) dan protein untuk membentuk lipoprotein yang bisa bercampur dengan air. Sebagian besar lipid plasma relatif tidak larut dalam larutan air dan tidak beredar dalam bentuk bebas. Asam lemak bebas (sering disebut FFA, UFA, atau NEFA) terikat pada albumin, sedangkan kolesterol, trigliserida, dan fosfolipid diangkut dalam bentuk kompleks lipoprotein. Kompleks ini sangat meningkatkan daya larut lemak. Maka dari itu, agar lipid plasma dapat diangkut dalam sirkulasi maka susunan molekul lipid tersebut perlu di modifikasi yaitu dalam bentuk lipoprotein yang larut dalam air (Ganong, 2008).
Gambar 2.2 Partikel lipoprotein
Skema lipoprotein seperti dalam gambar diatas menunjukkan bahwa pada inti terdapat ester kolesterol hidrofobik dan trigliserida, dikelilingi oleh fosfolipid, kolesterol non-ester dan apolipoprotein (protein). Kandungan protein pada lipoprotein disebut apoprotein. Apoprotein utama disebut APO E, APO C, APO B. APO B memiliki 2 bentuk, bentuk berberat molekul rendah yang disebut APO B-48, dan merupakan ciri khas sistem eksogen yang mengangkut lipid eksogen dari makanan, dan bentuk berberat molekul tinggi yang disebut APO B-100, yang merupakan ciri khas sistem endogen (Ganong, 2008).
Apolipoprotein Lipoprotein Keterangan
Apo A-I HDL, kilomikron Aktifator lesitin
kolesterol asil
transferase (LCAT),
Ligand untuk reseptor
HDL
Apo A-II HDL, kilomikron Inhibitor Apo A-I dan
LCAT
Apo A-IV Disekresikan bersama
dengan kilomikron
tetapi berpindah ke HDL Fungsinya tidak
diketahui, disintesis
oleh usus
Apo B-100 LDL, VLDL, IDL Sekresi VLDL dari hati,
Ligand untuk reseptor LDL
Apo B-48 Kilomikron, sisa
Kilomikron Sekresi kilomikron dari usus
Apo C-I VLDL, HDL, kilomikron Mungkin aktifator
LCAT
Apo C-II VLDL, HDL, kilomikron Aktifator lipoprotein
lipase
Apo C-III VLDL, HDL, kilomikron Menghambat Apo C-II
Apo D HDL Bisa berlaku sebagai
protein pemindah
lipid
Apo E VLDL, IDL, HDL,
kilomikron, sisa
kilomikron Ligand untuk reseptor sisa kilomikron di hati
dan reseptor LDL
Tabel 2.3 Apolipoprotein pada lipoprotein plasma manusia (Ganong, 2008)
Ada empat kelompok utama lipoprotein yang telah diidentifikasi; keempat kelompok lipoprotein ini mempunyai makna yang penting secara fisiologis dan untuk diagnosis klinis. Keempat kelompok ini adalah (1) kilomikron yang berasal dari penyerapan triasilgliserol/trigliserida di usus; (2) lipoprotein dengan densitas sangat rendah atau very low density lipoprotein (VLDL atau pre-B-lipoprotein) yang berasal dari hati untuk mengeluarkan triasilgliserol; (3) lipoprotein dengan densitas rendah atau low density lipoprotein (LDL atau B-lipoprotein) yang memperlihatkan tahap akhir di dalam katabolisme VLDL; dan (4) lipoprotein dengan densitas tinggi atau high density lipoprotein (HDL atau A-lipoprotein) yang terlibat di dalam metabolisme VLDL dan kilomikron serta pengangkutan kolesterol. Triasilgliserol merupakan unsur lipid yang dominan pada kilomikron dan VLDL, sedangkan kolesterol dan fosfolipid masing-masing dominan pada LDL dan HDL. Zat-zat tersebut beredar dalam darah sebagai lipoprotein larut plasma. Apolipoprotein berfungsi untuk mempertahankan struktur lipoprotein dan mengarahkan metabolisme lipid tersebut. Organisasi berbagai lipoprotein ini ke dalam jalur eksogen yang memindahkan lemak dari usus ke hati, dan jalur endogen yang memindahkan lemak ke dan dari jaringan, yang berarti lipoprotein ini bertugas mengangkut lipid dari tempat sintesisnya menuju tempat penggunaannya. Dengan kata lain lipoprotein memperantai siklus ini dengan mengangkut lipid dari intestinal sebagai kilomikron dan dari hati sebagai VLDL ke sebagian besar jaringan tubuh untuk oksidasi dan ke jaringan adiposa untuk penyimpanan. Lipid diangkut dari jaringan adiposa sebagai asam lemak bebas (FFA ; free fatty acid) yang terikat dengan albumin serum (Ganong, 2008).
Gambar 2.3 Transport lipid (Ganong, 2008)
Jalur Eksogen. Kilomikron dan sisanya merupakan suatu sistem transport untuk lipid eksogen dari makanan. Kilomikron terbentuk di mukosa usus selama proses penyerapan produk pencernaan lemak. Senyawa ini adalah kompleks lipoprotein yang sangat besar yang memasuki sirkulasi melalui pembuluh limfe. Setelah makan, konsentrasi partikel-partikel ini sedemikian tingginya dalam darah sehingga plasma dapat tampak seperti susu (lipemia). Kilomikron dibersihkan dari sirkulasi oleh kerja lipoprotein lipase, yang terletak di permukaan endotel kapiler. Enzim ini mengkatalisis pemecahan trigliserida di dalam kilomikron menjadi FFA dan gliserol, yang kemudian masuk ke sel adiposa dan direesterifikasi. Kalau tidak, FFA tetap di dalam sirkulasi dengan terikat pada albumin. Lipoprotein lipase, yang memerlukan heparin sebagai kofaktor, juga mengeluarkan trigliserida dari lipoprotein densitas sangat rendah (very low density lipoproteins, VLDL). Kilomikron dan VLDL mengandung APO C, suatu kompleks protein yang memisahkan diri dari keduanya di kapiler. Satu komponen dari kompleks tersebut yaitu apolipoprotein C-II, yang mengaktifkan lipoprotein lipase. Kilomikron yang kehabisan trigliseridanya tetap berada dalam sirkulasi sebagai lipoprotein kaya-kolesterol yang disebut sisa kilomikron, yang berdiameter 30-80 nm. Sisa-sisa ini dibawa ke hati, tempat sisa kilomikron ini berikatan dengan sisa kilomikron lain dan reseptor LDL. Sisa kilomikron ini segera diinternalisasi melalui proses endositosis berperantara reseptor, dan diuraikan di dalam lisosom (Ganong, 2008).
Jalur Endogen. Sistem endogen yang mengangkut trigliserida dan kolesterol ke seluruh tubuh antara lain : lipoprotein densitas sangat rendah (very low density lipoproteins, VLDL), lipoprotein densitas sedang (intermediate-density lipoproteins, IDL), lipoprotein densitas rendah (lower-density lipoproteins, LDL), dan lipoprotein densitas tinggi (high-density lipoproteins, HDL). VLDL terbentuk di hati dan mengangkut trigliserida yang terbentuk dari asam lemak dan karbohidrat di hati ke jaringan ekstrahati. Setelah sebagian besar trigliserida dikeluarkan oleh kerja lipoprotein lipase, VLDL ini menjadi IDL, IDL menyerahkan fosfolipid dan, melalui kerja enzim plasma lesitin-kolesterol asiltransferase (lecithin cholesterol acyltransferase, LCAT), mengambil ester kolesterol yang terbentuk dari kolesterol di HDL. Sebagian IDL diserap oleh hati. IDL sisanya kemudian melepaskan lebih banyak trigliserida dan protein, kemungkinan di sinusoid hati, dan menjadi LDL. Selama perubahan ini, sistem endogen kehilangan APO E, tetapi APO B-100 tetap ada. LDL menyediakan kolesterol bagi jaringan. Kolesterol adalah suatu unsur pokok membran sel dan digunakan oleh sel kelenjar untuk membentuk hormon steroid. Di hati dan kebanyakan jaringan ekstrahati, LDL diambil melalui endositosis dengan berperantara reseptor di coated pits (lubang berselubung). Reseptor tersebut mengenali komponen APO B-100 dari LDL tersebut. Reseptor tersebut juga mengikat APO E tetapi tidak mengikat APO B-48. Dalam proses endositisis berperantara reseptor, setiap lubang berselubung terlepas membentuk vesikel berselubung dan kemudian membentuk endosom. Kolesterol di dalam sel juga menghambat sintesis kolesterol intrasel dengan menghambat HMG-KoA reduktase, merangsang esterifikasi setiap kelebihan kolesterol yang dilepaskan, dan menghambat sintesis reseptor LDL baru. Semua reaksi ini menjadi kendali umpan balik bagi jumlah kolesterol di dalam sel tersebut. LDL juga diserap oleh sistem yang berafinitas lebih rendah di dalam makrofag dan beberapa sel lain. Selain itu, makrofag lebih banyak mengambil LDL yang telah dimodifikasi oleh oksidasi. Oksidasi juga dapat terjadi di dalam makrofag. Reseptor LDL di makrofag dan sel terkait disebut scavenger receptor (“reseptor penyapu”). Reseptor ini berbeda dari reseptor di sel lain dan mempunyai afinitas yang lebih besar untuk LDL yang telah berubah. Apabila mengandung LDL teroksidasi dalam jumlah berlebihan, makrofag akan berubah menjadi “sel busa” (foam cell) yang dijumpai di lesi aterosklerotik dini. Dalam keadaan mantap (steady state) kolesterol keluar-masuk sel, dan kemudian kolesterol ini diserap oleh HDL. Lipoprotein ini disintesis di hati dan usus. Reseptor ini terutama dijumpai di kelenjar endokrin yang membuat hormon steroid dan di hati. Sistem HDL memindahkan kolesterol ke hati, yang kemudian dieksresikan di empedu. Dengan cara ini, kolesterol plasma dapat diturunkan (Ganong, 2008).
2.2.4 Kelas-kelas lipoprotein plasma beserta sifat dan fungsinya
Terdapat 5 kelas utama menurut Montgomery et al (1993) yaitu :
1. Kilomikron, disintesis dalam mukosa usus, terutama mengandung trigliserida, dan kurang lebih 98% dari berat keringnya berupa lipid. Kilomikron berfungsi utama dalam pengangkutan lemak diet ke dalam tubuh. Selain itu, mengangkut pula kolesterol yang sebelumnya diubah menjadi ester kolesterol sebelum bergabung dengan kilomikron (Montgomery, et al, 1993).
2. Lipoprotein berkepadatan sangat rendah (very low density lipoprotein/VLDL), mengandung sekitar 90% lipid (50-60% adalah trigliserida). VLDL disintesis dalam hati dan bertugas mengangkut trigliserida dari hati (intrahepatika) ke jaringan lain (ekstrahepatika), terutama jaringan adiposit (Montgomery, et al, 1993).
3. Lipoprotein berkepadatan rendah (low density lipoprotein/LDL), terdapat sekitar 75% kolesterol di dalamnya dalam bentuk ester kolesterol. LDL terbentuk dalam plasma selama katabolisme VLDL. Asupan kolesterol yang berlebih memiliki konsentrasi LDL yang tinggi. Konsentrasi LDL yang tinggi ini berkontribusi besar dalam menimbulkan gejala arteriosklerosis (Montgomery, et al, 1993).
4. Lipoprotein berkepadatan sedang (intermediate density lipoprotein/IDL), terbentuk dalam plasma selama terjadi perubahan VLDL menjadi LDL. Memiliki 2 fungsi utama yaitu mengeluarkan kelebihan asam lemak dari hati dan mengambil ester kolesterol yang telah terbentuk dalam plasma (Montgomery, et al, 1993).
5. Lipoprotein berkepadatan tinggi (high density lipoprotein/HDL), disintesis dalam hati dan usus, namun sintesis terjadi melalui rute tak langsung. HDLbekerja sebagai katalis, mempermudah katabolisme VLDL dan kilomikron. HDL berfungsi menyediakan kolesterol bagi produksi asam empedu, selain itu pula menyediakan pula kolesterol bagi jaringan pembuat hormon steroid (korteks adrenal), (Montgomery, et al, 1993).
2.2.5 Peran HDL dan LDL terhadap kolesterol darah
Lipoprotein jenis LDL dan HDL memiliki fungsi yang berlawanan. Peranan LDL bersifat atherogenik dan disebut juga dengan kolesterol jahat karena mudah melekat pada pembuluh darah dan menyebabkan penumpukan lemak yang lambat laun mengeras (membentuk flak) dan menyumbat pembuluh darah yang disebut dengan arteriosklerosis (penyempitan dan pengerasan pembuluh darah arteri). Proses arteriosklerosis yang terjadi di pembuluh darah jantung dapat memicu terjadinya penyakit jantung koroner. Penyumbatan pembuluh darah pada otak dapat menyebabkan terjadinya gejala stroke (Montgomery, et al, 1993). Peningkatan konsentrasi plasma HDL dapat melindungi dinding arteri terhadap pengembangan flak aterosklerotik, yang difasilitasi oleh mekanisme balik transport kolesterol, dalam mengeluarkan kolesterol pada jaringan peripheral menuju hati. Fungsi HDL inilah yang mengasumsikan bahwa HDL disebut juga dengan kolesterol baik, karena memiliki efek antiatherogenik yaitu mengangkut kolesterol bebas dari pembuluh darah dan jaringan lain menuju hati, kemudian organ hati mengeksresikannya melalui empedu (Dorfman, et al, 2004).
2.2.5.1 Kolesterol dan metabolisme
2.2.5.1.1 Definisi kolesterol
Beberapa senyawa kimia di dalam makanan dan tubuh diklasifikasikan sebagai lipid. Lipid ini meliputi : (1) lemak netral, yang dikenal sebagai trigliserida; (2) fosfolipid; (3) kolesterol; (4) dan beberapa lipid lain yang kurang penting. Dari sudut fisiologi, kolesterol terdapat dalam diet semua orang dan dapat diabsorbsi dengan lambat dari saluran pencernaan ke dalam saluran limfe usus. Kolesterol sangat larut dalam lemak tetapi hanya sedikit larut dalam air. Kolesterol secara spesifik mampu membentuk ester dengan asam lemak. Hampir 70% kolesterol dalam lipoprotein plasma memang dalam bentuk ester kolesterol (Guyton, Hall, 2007). Sedangkan dari sudut biokimia, senyawa ini juga mempunyai makna penting karena menjadi prekursor sejumlah besar senyawa steroid (Murray, et al, 2003). Struktur kimia kolesterol ditunjukkan pada gambar dibawah :
Gambar 2.4 Struktur kimia kolesterol, dikutip dari : (Infromasitips.com, sumber : Google.com-cholesterol)
2.2.5.1.2 Pembentukan kolesterol
Selain kolesterol yang diabsorbsi setiap hari dari saluran pencernaan, yang disebut kolesterol eksogen, suatu jumlah yang bahkan lebih besar dibentuk dalam sel tubuh, disebut kolesterol endogen. Pada dasarnya semua kolesterol endogen yang beredar dalam lipoprotein plasma dibentuk oleh hati, tetapi semua sel tubuh lain setidaknya membentuk sedikit kolesterol, yang sesuai dengan kenyataan bahwa banyak struktur membran dari seluruh sel, sebagian disusun dari zat ini (Guyton, Hall, 2007).
Struktur dasar kolesterol adalah inti sterol. Inti sterol seluruhnya dibentuk dari molekul asetil-KoA. Selanjutnya, inti sterol dapat dimodifikasi dengan berbagai rantai samping untuk membentuk (1) kolesterol; (2) asam kolat, yang merupakan dasar dari asam empedu yang dibentuk di hati; dan (3) beberapa hormon steroid penting yang disekresi oleh korteks adrenal, ovarium, dan testis (Guyton, Hall, 2007).
2.2.5.1.3 Metabolisme kolesterol
Kolesterol adalah prekursor hormon steroid dan asam empedu dan merupakan unsur pokok yang penting dalam membran sel. Zat ini hanya ditemukan pada hewan. Sterol yang serupa ditemukan pada tumbuhan, tetapi sterol tumbuhan normalnya tidak diabsorpsi dari saluran cerna. Kebanyakan kolesterol dalam diet terkandung di dalam kuning telur dan lemak hewani (Ganong, 2008).
Kolesterol diabsorpsi dari usus dan dimasukkan ke dalam kilomikron yang dibentuk di dalam mukosa usus. Setelah kilomikron melepaskan trigliseridanya di jaringan adiposa, kilomikron sisanya menyerahkan kolesterolnya ke hati. Hati dan jaringan lain juga menyintesis kolesterol. Sebagian kolesterol di hati diekskresi di empedu, baik dalam bentuk bebas maupun asam empedu. Sebagian kolesterol empedu direabsorpsi dari usus. Kebanyakan kolesterol di hati digabungkan ke dalam VLDL, dan semuanya bersirkulasi dalam kompleks lipoprotein. Biosintesis kolesterol dari asetat dan juga kolesterol memberikan umpan balik untuk menghambat sintesisnya sendiri dengan menghambat HMG-KoA reduktase, enzim yang mengubah 3-hidroksi-3-metilglutaril-Koenzim A (HMG-KoA) menjadi asam mevalonat. Dengan demikian, kalau asupan kolesterol dari makanan tinggi, sintesis kolesterol oleh hati menurun, dan demikian pula sebaliknya. Namun, kompensasi umpan balik ini tidak sempurna, karena diet yang rendah kolesterol dan lemak jenuh hanya menyebabkan penurunan kolesterol yang bersirkulasi dalam plasma darah dengan jumlah sedang (Ganong, 2008).
Kadar kolesterol plasma menurun oleh hormon tiroid dan estrogen. Kedua hormon ini meningkatkan jumlah reseptor LDL di hati. Estrogen juga meningkatkan kadar HDL plasma. Obat-obat yang meningkatkan jumlah reseptor LDL di hati saat ini sedang diujicobakan pada hewan. Kolesterol plasma meningkat kalau ada obstruksi empedu dan pada diabetes melitus yang tidak diobati. Jika reabsorpsi asam empedu di usus menurun akibat resin seperti kolestipol, lebih banyak kolesterol dibelokkan untuk membentuk asam empedu. Namun, penurunan kolesterol plasma relatif kecil karena terjadi kompensasi peningkatan sintesis kolesterol. Obat lain yang sering digunakan untuk menurunkan kolesterol plasma adalah vitamin niasin, yang dalam dosis besar menghambat mobilisasi asam lemak bebas dari simpanan lemak perifer sehingga menurunkan pembentukan VLDL di hati. Namun, obat yang paling manjur dan luas digunakan untuk menurunkan kolesterol adalah lovastatin dan statin lainnya, yang mengurangi pembentukan kolesterol dengan menghambat HMG-KoA (Ganong, 2008).
2.2.5.1.4 Pengaturan sintesis kolesterol
Sintesis kolesterol diatur oleh asupan kolesterol dalam diet, asupan kalori, hormon-hormon tertentu, dan asam-asam empedu. Kolesterol dalam diet sendiri tidak menghambat sintesis kolesterol usus, namun ia memiliki pengaruh hambatan umpan balik yang kuat terhadap sintesis kolesterol dalam hati. Diketahui ada 3 hambatan umpan balik terhadap sintesis kolesterol, yaitu : (a) berlangsung dalam hati, hal ini terutama lewat sisa kilomikron; (b) berlangsung dalam kelenjar endokrin yang mensintesis kolesterol, seperti ovarium dan korteks adrenal, yang diperantai oleh HDL; dan (c) berlangsung dalam jaringan-jaringan selain hati dan kelenjar endokrin, yang diperantai oleh HDL (Ganong, 2008).
2.2.5.1.5 Peranan asam empedu
Empedu terdiri atas garam empedu, pigmen empedu, dan zat lain yang larut dalam larutan elektrolit alkalis yang mirip dengan getah pankreas. Sekitar 500 mL empedu disekresikan setiap hari. Sebagai komponen empedu direabsorpsi di usus kemudian diekskresikan kembali oleh hati (sirkulasi enterohepatik). Glukuronida dalam pigmen empedu, yaitu bilirubin dan biliverdin, membuat empedu menjadi berwarna kuning keemasan. Garam empedu adalah garam natrium dan kalium asam empedu, dan semua yang disekresikan ke dalam empedu dikonjugasikan dengan glisin atau taurin, yakni suatu turunan sistein. Asam empedu disintesis dari kolesterol. Empat asam empedu yang ditemukan pada manusia adalah : (1) asam kolat; (2) asam kenodioksikolat; (3) asam deoksikolat; (4) asam litokolat. Dua asam empedu utama (primer) yang terbentuk di hati adalah asam kolat dan asam kenodeoksikolat. Di kolon, bekteri mengubah asam kolat menjadi asam deoksikolat dan asam kenodeoksikolat menjadi asam litokolat. Karena terbentuk akibat kerja bakteri, asam deoksikolat dan asam litokolat disebut sebagai asam empedu (sekunder), (Ganong, 2008).
Garam empedu memiliki sejumlah efek penting. Garam-garam ini menurunkan tegangan permukaan dan, bersama fosfolipid dan monogliserida, berperan pada emulsifikasi lemak sebagai persiapan untuk pencernaan dan penyerapannya di usus halus. Garam-garam ini bersifat amfipatik, yaitu memiliki ranah hidrofilik dan hidrofobik; salah satu permukaan molekul bersifat hidrofilik karena ikatan peptida polar dan gugus karboksil serta hidroksil berada di permukaan tersebut, sedangkan permukaan lain bersifat hidrofobik. Dengan demikian, garam empedu cenderung membentuk lempeng silindris yang disebut misel (struktur bundar). Secara morfologi misel tersebut memiliki bagian hidrofiliknya menghadap ke luar dan permukaan hidofobiknya menghadap ke dalam. Semua garam empedu yang ditambahkan ke dalam larutan membentuk misel. Lemak berkumpul di dalam misel, dengan kolesterol di pusat hidrofobik dan fosfolipid amfipatik serta monogliserida yang berjajar dengan ujung hidrofilik di bagian luar dan ekor hidrofobiknya di bagian tengah. Misel berperan penting untuk mempertahankan lemak dalam larutan dan membawanya ke brush border sel epitel usus, tempat lemak tersebut diserap (Ganong, 2008).
Sembilan puluh sampai 95% garam empedu diserap dari usus halus. Sebagian diserap melalui difusi nonionik, tetapi sebagian besar garam empedu diserap dari ileum terminal oleh suatu sistem kotranspor Na+-garam empedu yang sangat efisien dan dijalankan oleh Na+-K+-ATPase basolateral. Sisa garam empedu sebesar 5-10% masuk ke dalam kolon dan diubah menjadi garam asam deoksikolat dan asam litokolat. Litokolat relatif tidak larut dan sebagian besar diekskresikan dalam tinja; hanya 1% yang diserap, namun deoksikolat diserap. Garam empedu yang diserap disalurkan kembali ke hati dalam vena porta dan diekskresikan kembali ke dalam empedu (sirkulasi enterohepatik). Garam yang keluar melalui tinja diganti melalui sintesis zat ini di hati; kecepatan normal sintesis garam empedu adalah 0,2-0,4 g/hari. Jumlah total garam empedu yang mengalami siklus berulang-ulang melalui sirkulasi enterohepatik adalah sekitar 3,5 g; telah diperhitungkan bahwa jumlah total tersebut bersirkulasi dua kali per waktu makan dan enam sampai delapan kali per hari. Bila empedu tidak ada dalam usus, hampir 50% lemak yang dimakan akan keluar melalui feses dan akan terjadi malabsorpsi berat vitamin larut-lemak. Jumlah lemak dalam tinja akan meningkat jika reabsorpsi garam empedu terhalang akibat reseksi ileum terminal atau suatu penyakit di bagian usus halus ini, jumlah lemak dalam tinja juga akan meningkat jika sirkulasi enterohepatik terputus, sedangkan hati tidak mampu meningkatkan kecepatan pembentukan garam empedu untuk dapat mengkompensasi kehilangan yang terjadi (Ganong, 2008).
Gambar 2.5 Sirkulasi enterohepatik garam empedu, dikutip dari : (Diana’s Wikispace for Physiology, sumber : Google.com-enterohepatic cycle)
2.3 Tikus Wistar (Rattus norvegicus)
2.3.1 Tikus percobaan
Malole dan Pramono (1989) menjelaskan sifat-sifat yang dimiliki tikus atau rat (Rattus Norvegicus) antara lain mudah dipelihara dan relatif sehat, sehingga memenuhi kriteria sebagai hewan percobaan di dalam suatu penelitian. Tikus yang digunakan secar luas di dalam penelitian laboratorium menurut Malole dan Pramono (1989) adalah tikus putih yang berasal dari Asia Tengah (Sudrajat, 2008).
2.3.2 Galur tikus
Menurut Malole dan Pramono (1989) terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan tertentu antar lain galur Sprague-Dawley dengan ciri-ciri berwarna albino putih, berkepala kecil dan ekornya lebih panjang daripada badannya; Wistar dengan ciri-ciri kepala besar dan ekor yang lebih pendek; Long-Evans bercirikan ukuran lebih kecil daripada tikus putih serta memiliki warna hitam pada kepala dan tubuh bagian depan; serta galur inbred (Sudrajat, 2008).
2.3.3 Penggunaan tikus percobaan dalam penelitian
Tikus merupakan salah satu alasan pengguna hewan-hewan ini dalam penelitian berbasis percobaan nutrisi (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988). Penelitian menggunakan tikus percobaan akan bermanfaat jika digunakan dalam demonstrasi fisiologi dan farmakologi. Anatomi dan fisiologis tikus mendukung suatu penelitian percobaan nutrisi dengan menggunakan metode ad libitum (Muchtadi, 1989). Ada dua sifat yang membedakan tikus dari hewan percobaan lain, yaitu bahwa tikus tidak dapat muntah karena struktur anatomi yang tidak lazim di tempat esofagus yang bermuara ke dalam lambung, serta tidak memiliki kantong empedu (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988). Pernyataan yang hampir sama dikemukakan Muchtadi et al,. (1993) bahwa karakteristik tikus yaitu : (1) tidak memiliki kantung empedu (gall blader), (2) tidak dapat memuntahkan kembali isi perutnya, (3) tidak pernah berhenti tumbuh, namun kecepatannya akan menurun setelah berumur 100 hari (Sudrajat, 2008).
Penelitian menggunakan tikus percobaan harus memenuhi aspek kenyamanan hewan percobaan selama masa penelitian, hal tersebut dilakukan untuk meminimalkan bias lingkungan penelitian terhadap hewan percobaan. Kandang tikus harus berlokasi pada tempat yang bebas dari suara ribut dan terjaga dari asap industri atau polutan lainnya. Kandang harus cukup kuat, tidak mudah rusak, terbuat dari bahan yang mudah dibongkar, mudah dibersihkan dan mudah dipasang kembali. Kandang harus tahan gigitan, hewan tidak mudah lepas, tetapi hewan harus tampak jelas dari luar. Alas kandang selalu kering dan tidak berbau untuk mencegah gangguan respirasi, serta alat-alat dalam kandang dibersihkan 1-2kali/minggu. Suhu kandang yang ideal berkisar antar 18-270 C dan kelembaban berkisar antara 40-70%. Cahaya harus diusahakan agar terdapat keadaan 12 jam terang dan 12 jam gelap (Malole dan Pramono, 1989; Sudrajat, 2008).
Tikus tergolong hewan yang makan pada malam hari (nocturnal) dan tidur pada siang hari. Kualitas makanan tikus merupakan faktor penting yang mempengaruhi kemampuan tikus mencapai potensi genetik untuk tumbuh, berbiak serta aktifitas hidup sehari-hari. Makanan tikus tidak berbeda seperti hewan percobaan lainnya yang membutuhkan protein, lemak, energi serta mineral. Tikus mengkonsumsi makanan dalam sehari tiap ekor berkisar 12-20 g dan konsumsi minum 20-45 ml air (Muchtadi, 1989; Sudrajat, 2008).
Sebelum penelitian dilakukan, beberapa sifat yang dimiliki oleh tikus percobaan perlu diketahui. Sifat tersebut salah satunya adalah nilai fisiologis dari tikus percobaan tersebut. Tabel di bawah ini menyajikan beberapa nilai biologis dan fisiologis tikus percobaan yang menunjang kebutuhan penelitian.
Kriteria Nilai
Temperatur tubuh (0C) 35,9-37,5
Konsumsi makanan (g/100 g bobot badan/hari) 10
Konsumsi air minum (ml/100 g bobot badan/hari) 10-12
Jumlah pernapasan (/menit) 70-115
Detak jantung (/menit) 250-450
Trigliserida (mg/dl) 26-145
Kolesterol (mg/dl) 40-130
Tabel 2.4 Nilai biologis dan fisiologis tikus (Sumber : Malole dan Pramono, 1989; Sudrajat, 2008)
Malole dan Pramono (1989) melaporkan bahwa konsentrasi TPC normal pada tikus adalah 40-130 mg/dl dan trigliserida darah normal 26-145 mg/dl. Jika dianalogikan dengan manusia, apabila konsentrasi total darah tikus meningkat ~20% maka dapat dikatakan bahwa tikus tersebut mengalami hiperkolesterolemia. Peningkatan kolesterol plasma juga dipengaruhi oleh jenis lemak yang ada dalam diet. Hal ini dapat dihubungkan dengan berbagai studi mengenai diet yang berhubungan dengan kolesterolemia yang telah dikemukakan bahwa, lemak jenuh akan meningkatkan kolesterol sedangkan lemak tidak jenuh akan menurunkannya (Purnamaningsih, 2001; Sudrajat, 2008).
2.3.4 Pengambilan sampel darah tikus
Untuk memperoleh darah dalam jumlah besar dan dalam waktu singkat digunakan cara intracardial. Akan tetapi teknik ini sulit dilakukan dan membutuhkan seorang operator yang berpengalaman karena cara ini mudah menyebabkan terjadinya kematian. Cara ini sebaiknya dilaksanakan pada hewan yang teranestesi. Jarum ditusukkan melalui dinding abdomen bagian ventral sedikit di sebelah lateral processus xiphoideus. Untuk hewan dewasa, jarum ditusukkan melalui dinding thorax, sedikit lateral daerah palpitasi jantung maksimum (Kusumawati, 2004).
Pengambilan darah dari sinus orbitalis relatif mudah dan hanya membutuhkan sedikit peralatan. Mata maupun kesehatan hewan tampaknya tidak terpengaruh bila teknik ini dilakukan dengan benar. Hewan dipegang dengan ibu jari dan operator memberi tekanan pada vena jugularis di bagian caudal mandibula. Cara ini dapat membendung aliran kembali darah vena dari sinus orbitalis. Selanjutnya jari telunjuk operator tersebut menarik bagian dorsal kelopak mata kebelakang sehingga akan menimbulkan sedikit exophthalmus. Alat yang dibutuhkan biasanya tabung kapiler kaca untuk penetrasi conjunctiva orbitalis dan agar terjadi ruptura sinus orbitalis. Beberapa pakar menyarankan penggunaan tabung polyethylen berdiameter kecil dengan ujung menyerong untuk mengurangi kejadian epistaxis ataupun trauma. Bila sinus atau plexus telah ruptur maka darah akan mengalir melalui tabung. Aliran darah akan berhenti bila tabung dilepaskan dan tekanan pada vena jugularis dihilangkan (Kusumawati, 2004).
Pengambilan darah melalui ekor mudah dikerjakan dan juga hanya membutuhkan sedikit peralatan. Biasanya dilakukan amputasi ujung ekor dan darah yang mengalir dapat dikumpulkan dalam jumlah cukup besar, terutama bila menggunakan alat vaccum. Kerugian utama teknik pengambilan dari ekor ini adalah terjadinya bekuan darah sebelum volume darah yang dibutuhkan tercapai atau bahkan darah tidak dapat mengalir dari luka. Untuk mengatasi itu, digunakan heparin atau citrate yang dipakai langsung pada luka guna memperlambat pembentukan bekuan. Beberapa ahli yang lain menganjurkan menghangatkan ekor lebih dulu agar aliran darah meningkat (Kusumawati, 2004).
Dekapitasi dapat dilakukan bagi rodentia yang lebih kecil dengan menggunakan gunting besar dengan harapan darah akan mengalir dari leher yang terpotong dan selanjutnya dikumpulkan ke dalam tabung. Kerugiannya adalah darah yang diperoleh akan terkontaminasi dengan sekresi trakhea ataupun saliva. Di samping itu pengumpulan darah hanya dapat dilakukan satu kali saja (tidak dapat berulang-ulang). Untuk guinea pig, pengambilan darah atau suntikan intravena sulit dilakukan karena pembuluh darah perifernya relatif kecil. Untuk itu darah biasanya diambil melalui pemotongan sebuah kuku jari atau dapat pula melalui vena di telinga dengan bantuan alat vacuum. Pengambilan darah intracardial melalui lateral dinding thorax di daerah palpitasi jantung maksimum yang telah dianestesi terlebih dahulu (Kusumawati, 2004).
2.3.5 Metabolisme lemak pada tikus
Karnitin, koenzim vital dalam jaringan tubuh hewan dan berperan dalam metabolisme lemak, merupakan substansi yang bersifat seperti vitamin. Karnitin disintesis dalam hati. Pada tikus, kandungan tertinggi ditemukan pada kelenjar adrenalin, jantung, otot rangka, jaringan adiposa, dan hati serta sedikit terkandung dalam ginjal dan otak. Pada manusia, kandungan karnitin otot rangka 40 kali lebih banyak dari yang ada dalam darah. Seperti vitamin yang larut dalam air, karnitin dipercaya lebih mudah dan dapat terserap seluruh oleh tubuh (Abdurahman, 2008).
Karnitin memiiki peran penting dalam metabolisme lemak dan produksi energi pada mamalia, fungsi tersebut adalah sebagai berikut.
1. Pemindahan dan pembakaran asam lemak
Karnitin memfasilitasi pemindahan melalui membran mitokondria. Karnitin merupakan bagian dari mekanisme pembawa, dimana asam lemak rantai panjang dibuat menjadi turunan asli karnitin dan dibawa melalui membran mitokondria. Membran mitokondria sendiri tidak dapat dilalui oleh asam lemak rantai panjang sendirian atau oleh ester koenzim A-nya. Begitu melalui membran mitokondria, asil karnitin akan diubah menjadi bentuk koenzim A asam lemak dan dalam kondisi beta-oksidasi akan melepaskan energi (Abdurahman, 2008).
2. Sintesis lemak
Meskipun peranan ini masih kontroversial, karnitin berperan dalam pemindahan kelompok asetil kembali ke sitoplasma untuk sintesis asam lemak (Abdurahman, 2008).
3. Pemanfaatan badan keton
Karnitin memacu oksidasi asetoaseton sehingga berperan dalam pemanfaatan badan keton (Abdurahman, 2008).
2.4 Diet Tinggi Lemak
2.4.1 Pendahuluan
Lemak merupakan komponen gizi yang sangat penting bagi tubuh. Fungsi pertama lemak sebagai pemasok energi tertinggi, yaitu 9 kal/g. Jumlah pasokan tersebut lebih tinggi dari karbohidrat maupun protein yang hanya 4 kal/gram. Fungsi kedua sebagai sumber energi yang lebih diutamakan dalam tubuh. Fungsi ketiga sebagai komponen struktural tubuh dalam membran sel dan sebagai kerangka senyawa-senyawa mirip hormon yang dikenal sebagai “prostaglandin” (Subroto, 2008).
Selain memiliki fungsi yang sangat vital dalam tubuh, lemak pun kerap dituding sebagai penyebab munculnya sejumlah penyakit degeneratif seperti kanker, hipertensi, penyakit jantung, stroke, dan diabetes jika dikonsumsi secara berlebihan. Hal ini disebabkan kelebihan lemak akan dikonversi menjadi lemak tubuh dan disimpan dalam sel-sel lemak. Oleh sebab itu, konsumsi lemak tetap penting, tetapi harus dibatasi dan dipilih jenis lemak yang tepat (Subroto, 2008).
Makanan tinggi lemak, terutama lemak jenuh dan kolesterol, merupakan penyebab timbulnya penyakit degeneratif. Walaupun demikian, lemak juga sangat penting bagi tubuh, misalnya perannya dalam transport vitamin larut lemak (A, D, E, dan K). Umumnya, para ahli gizi menganjurkan konsumsi lemak dibatasi hingga kurang dari 30% total kalori. Lemak yang perlu dikurangi terutama lemak jenuh, asam lemak trans (margarin), dan lemak omega-6. Sementara asupan asam lemak omega-3 dan asam lemak tak jenuh tunggal perlu ditingkatkan. Sumber lemak omega-6 yang perlu dihindari adalah daging dan minyak sayur seperti minyak kedelai, minyak bunga matahari, dan minyak jagung. Sumber asupan lemak tak jenuh tunggal yang perlu ditingkatkan adalah kacang-kacangan, biji-bijian, minyak zaitun, dan minyak lobak. Sementar asupan lemak omega-3 dapat diperoleh dari ikan dan minyak biji rami (Subroto, 2008). Berikut ini daftar makanan yang berkadar kolesterol tinggi (Kusuma, 2008) :
• Otak babi : 2.500 mg/dl
• Otak sapi : 2.100 mg/dl
• Ginjal sapi : 690 mg/dl
• Hati dan jeroan : 375 mg/dl
• Kuning telur : 275 mg/dl
• Udang : 130 mg/dl
• Daging babi : 70 mg/dl
• Daging sapi : 70 mg/dl
• Daging kambing : 70 mg/dl
• Daging ayam : 60 mg/dl
• Minyak babi : 95 mg/dl
• Keju : 35 mg/dl
• Susu : 33 mg/dl
2.4.2 Klasifikasi kadar lemak darah (kolesterol total, LDL, HDL, trigliserida)
Hasil pemeriksaan kadar lemak darah sangat penting untuk mengetahui seseorang menderita dislipidemia atau tidak. Pemeriksaan dilakukan setelah puasa 12-16 jam (selama puasa hingga pengambilan darah tidak boleh makan dan minum, kecuali air putih tanpa gula). Parameter yang diperiksa paling sedikit meliputi kolesterol total, kolesterol LDL, kolesterol HDL, dan trigliserida. Berikut ini pedoman profil lemak darah menurut US National Cholesterol Education Program (NCEP) hasil revisi tahun 2001 (Kusuma, 2008).
Kolesterol (mg/dl)
• Sehat / normal : kadar kolesterol < 200
• Mengkhawatirkan / batas tinggi : kadar kolesterol 200-239
• Buruk / tinggi : kadar kolesterol ≥ 240
Kolesterol LDL / kolesterol jahat (mg/dl)
• Optimal : < 100
• Di atas optimal : 100-129
• Mengkhawatirkan / batas tinggi : 130-159
• Buruk / tinggi : 160-189
• Sangat buruk / sangat tinggi : ≥ 190
Kolesterol HDL / kolesterol baik (mg/dl)
• Buruk / rendah : < 40
• Mengkhawatirkan : 41-59
• Diharapkan / tinggi : ≥ 60
Kadar trigliserida (mg/dl)
• Sehat / normal : <150
• Ambang tinggi : 150-199
• Buruk / tinggi : 200-499
• Sangat buruk / sangat tinggi : ≥ 500
Jika mampu mengendalikan kadar kolesterol total dibawah 200 mg/dl maka proses arteriosklerosis akan terhambat. Selain itu, kadar kolesterol LDL yang melebihi 160 mg/dl dapat meningkatkan resiko terjadinya arteriosklerosis 2,5 kali lipat. Sebaliknya, penurunan kadar LDL menyebabkan berkurangnya resiko penyakit jantung hingga lebih dari 10 tahun (Kusuma, 2008).
Orang-orang yang mempunyai kadar kolesterol total 200-240 mg/dl memiliki ancaman penyakit jantung koroner dua kali lebih besar dibandingkan dengan kadar dibawah 200 mg/dl. Ancaman ini meningkat empat kali lebih besar jika kadar kolesterol mencapai 300 mg/dl. Kadar 200-240 mg/dl banyak disebabkan salah pola makan yang berkepanjangan. Keadaan ideal kadar kolesterol total darah dalam tubuh sebaiknya memang selalu berada dibawah 200mg/dl (Kusuma, 2008).
BAB 3
KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS
3.1 DASAR TEORI
Penyakit yang disebabkan oleh tingginya kadar kolesterol total dalam darah adalah hiperkolesterolemia. Seseorang yang obesitas cenderung kadar kolesterol total dalam darahnya meningkat. Penyakit hiperkolesterolemia akan menyebabkan munculnya penyakit arteriosklerosis (penebalan dinding pembuluh darah) dan pada akhirnya akan menyebabkan penyakit jantung koroner. Selain disebabkan oleh makanan, hiperkolesterolemia juga dapat disebabkan oleh faktor genetik, minum alkohol, ketidakaktifan, kebiasaan merokok, gangguan metabolisme pada makan, dan gaya hidup masyarakat modern sekarang ini.
Penggunaan ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) sebagai penurun kadar kolesterol total. Dimana dalam suatu penelitian, tikus wistar laboratorium diberikan pakan diet tinggi lemak dengan kelompok eksperimen yang diberikan suatu zat Gamma Linolenic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat yang terdapat pada Spirulina sp. tersebut.
Mekanisme kerja Gamma Linolenic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat adalah dalam hal menurunkan kadar kolesterol. Kandungan asam lemak esensial yaitu Gamma Linolenic Acid (GLA) mengontrol sintesa kolesterol dalam liver, sementara kandungan beta-karotinnya mengurangi formasi dan oksidasi dari protein “Low Density Lipoprotein” (LDL kolesterol). Serat yang terkandung juga mempunyai daya hisap yang sangat kuat terhadap asam empedu. Semakin banyak serat makanan, semakin banyak pula asam empedu yang dibuang, sehingga kolesterol yang dikeluarkan melalui feses bertambah banyak
3.2 KERANGKA KONSEPTUAL
Gambar 3.1 Bagan kerangka konseptual penelitian
3.3 HIPOTESIS
Pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari menunjukkan perbedaan kadar kolesterol total pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
BAB 4
METODA PENELITIAN
4.1 Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni laboratoris yang dilakukan dalam laboratorium dimana baik sampel (hewan coba) maupun perlakuan lebih terkendali, terukur dan pengaruh perlakuan dapat lebih dipercaya. Rancangan penelitian ini tergolong jenis penelitian The Randomized Separately Pretest-Posttest Control Group Design (Campbell & Stanley, 1996). Secara skematis rancangan penelitian tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 4.1 Bagan rancangan penelitian
Keterangan :
R : Randomisasi.
K1 : Kelompok I yang mendapat diet tinggi lemak saja sebagai kontrol.
K2 : Kelompok II yang mendapat diet tinggi lemak dan Spirulina sp. sebagai perlakuan.
P1 : Perlakuan dengan memberikan diet tinggi lemak.
P2 : Perlakuan dengan memberikan diet tinggi lemak dan Spirulina sp. dosis 150 mg/kgBB tikus/hari selama 14 hari dengan cara disonde.
O1, O2, O3, O4 : Dilakukan pemeriksaan kadar kolesterol total (PRE dan POST).
4.2 Populasi, Sampel, Besar Sampel, dan Teknik Pengambilan Sampel
4.2.1 Populasi
Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus putih jenis Wistar (Rattus norvegicus strain Wistar) dewasa.
4.2.2 Sampel
Sampel yang digunakan yaitu tikus jantan strain Wistar berumur 10-12 minggu dengan berat badan awal antara 150-170 gr sebanyak 16 ekor yang diperoleh dari Laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran Umum UHT.
Kriteria inklusi :
1. Jenis Wistar.
2. Umur 10-12 minggu.
3. Berat badan 150-170 gram.
4. Jenis kelamin jantan.
5. Sehat selama penelitian (keadaan tikus: gerakan lincah, mata cerah, bulu halus, nafsu makan baik, anatomi tubuh sempurna).
Kriteria eksklusi :
1. Sakit dalam masa persiapan atau adaptasi (tubuh melemah, kurang lincah, mata pudar, nafsu makan turun, bulu kasar dan berdiri).
Kriteria drop out :
1. Mati selama proses penelitian.
2. Menderita penyakit lain, disamping yang disebabkan oleh perlakuan.
4.2.3 Besar sampel
Besar sampel yang digunakan untuk setiap kelompok perlakuan berdasar rumus (Steel & Torrie, 1991) :
n = (Zα/2 + Zβ)² σ²
δ
α = 0,05
Zα/2 = 1,96
1-β = 0,80
Zβ = 0,85
Pada penelitian eksperimental σ²/ δ = 1
Sekarang :
n = (1,96+0,85)² = 7,9 dibulatkan menjadi 8.
Besar sample yang diperlukan untuk masing-masing kelompok adalah menjadi 8 tikus.
4.2.4 Teknik pengambilan sampel
Pemilihan sampel penelitian untuk pengelompokan perlakuan menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) atau Randomized Completely Design (RCD) karena sampel hewan coba diambil secara acak. Pada rancangan ini dimungkinkan setiap hewan coba berpeluang sama untuk mendapat kesempatan sebagai sampel baik dalam kelompok perlakuan maupun dalam kelompok kontrol.
4.3 Variabel dan Definisi Operasional Variabel
4.3.1 Variabel penelitian
Dalam penelitian ini ada 3 variabel, yaitu :
1. Variabel Bebas : ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.).
2. Variabel Terikat : kadar kolesterol total.
3. Variabel Kendali :
a. Jenis hewan coba.
b. Jenis kelamin hewan coba.
c. Umur hewan coba.
d. Kesehatan fisik hewan coba.
e. Makanan.
f. Kondisi lingkungan kandang.
g. Dosis dan waktu pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.).
4.3.2 Definisi operasional variabel
1. Spirulina sp. merupakan ganggang renik hijau-biru yang mengandung Gamma Linoleic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat. Pada penelitian ini Spirulina sp. yang digunakan sebesar 150mg/kgBB tikus/hari yang diberikan peroral melalui sonde. Pemberian Spirulina sp. dilakukan secara rutin setiap hari selama 14 hari.
2. Kolesterol adalah prekursor hormon steroid, asam empedu dan merupakan unsur pokok yang penting dalam membran sel. Kadar kolesterol diukur dengan alat digital Easy Touch® GCU yang sudah diberi strip kolesterol. Satuan yang digunakan dalam pemeriksaan ini adalah mg/dl.
4.4 Bahan Penelitian
1. Hewan coba
Hewan coba adalah Rattus norvegicus strain Wistar, jenis kelamin jantan, umur 10-12 minggu dengan berat badan 150-170 gram.
2. Bahan untuk perlakuan
a. Spirulina sp. sejumlah 150mg/kgBB tikus/hari.
b. Makanan (pellet + minyak babi).
c. Aquadest.
d. CMCNa 0,5%.
3. Bahan untuk pemeriksaan
a. Easy Touch® GCU, model ET-201 (alat).
b. Easy Touch® Blood Cholesterol Test Strips, code no : 9343.
b. Kapas + alkohol 70%.
c. Handscoen.
4.5 Instrumen Penelitian
1. Kandang ukuran 30 x 40 cm.
2. Botol minum untuk tikus.
3. Timbangan Torbal (Torsion balance) untuk berat badan tikus.
4. Timbangan analitik.
5. Alat pengekang hewan coba.
6. Gunting.
7. Sonde untuk memasukkan Spirulina sp. peroral.
8. Spuit 3 ml.
4.6 Lokasi dan Waktu Penelitian
4.6.1 Lokasi penelitian
Lokasi penelitian ini adalah Laboratorium Biokimia Jurusan Kedokteran Fakultas Kedokteran Umum Universitas Hang Tuah Surabaya.
4.6.2 Waktu penelitian
Waktu penelitian dilaksanakan selama 6 bulan, dimulai dari pengumpulan data untuk dasar teori hingga waktu selama masa perlakuan.
4.7 Prosedur Pengambilan dan Pengumpulan Data
Adapun tahapan pelaksanaan penelitian, antara lain :
a) Mengelompokkan tikus putih percobaan yang berjumlah 16 ekor secara random dengan acak menjadi 2 kelompok, yaitu satu kelompok kontrol dan satu kelompok perlakuan. Masing – masing kelompok 8 ekor tikus.
b) Kelompok I mendapat diet tinggi lemak saja sebagai kontrol dengan dua kali pemeriksaan. Setelah 14 hari pertama, dilakukan pemeriksaan kadar kolesterol untuk mengetahui kadar kolesterol yang naik setelah pemberian diet tinggi lemak. Kemudian 14 hari selanjutnya diukur lagi kadar kolesterolnya. Diet tinggi lemak dengan cara memberikan pakan yang mengandung pellet + minyak babi = 500 gram : 50 ml, selama 4 minggu.
c) Kelompok II pada 14 hari pertama mendapat diet tinggi lemak saja untuk mendapatkan peningkatan profil lemak dari tikus dan dilakukan pemeriksaan kadar kolesterol. Kemudian 14 hari selanjutnya diberikan tambahan Spirulina sp. selain diet tinggi lemak, dan diakhir perlakuan diperiksa kadar kolesterol untuk melihat hasil dari perlakuan.
Tikus hiperkolesterolemia diperlakukan sebagai berikut :
Kelompok I : Sebagai kontrol positif tanpa diberi Spirulina sp. .
Kelompok II : Diberi Spirulina sp. selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari peroral (disonde).
Pemberian Spirulina sp. dilakukan peroral, dengan cara disonde selama 14 hari. Pada akhir hari ke-14 tikus ditimbang dan sampel darahnya diambil melalui ujung ekor tikus dengan cara didesinfeksi terlebih dahulu sambil dipijat atau diurut perlahan-lahan ekor tikus. Sebelumnya tikus dipuasakan 1 malam (kurang lebih 18 jam), minum tetap diberikan dan pagi hari dilakukan penimbangan terakhir.
4.8 Pemeriksaan Kadar Kolesterol Total Darah Tikus
Untuk mengukur kadar kolesterol total darah tikus menggunakan alat cek darah digital yang mudah dan praktis, yaitu Easy Touch® GCU. Alat ini dirancang untuk mengukur secara kuantitatif kadar kolesterol darah. Alat tes darah ini berbentuk alat elektronik yang bisa mengukur kadar kolesterol darah dengan menggunakan strip khusus (Easy Touch® Blood Cholesterol Test Strips) yang ditetesi sampel darah utuh kapiler yang segar. Ketika sampel darah secara gentel diletakkan pada area target pada strip, darah secara otomatis menuju zona reaksi pada strip. Hasil tes akan tampak di layar dalam hitungan 150 detik.
Pada semua kelompok tikus, diukur kadar kolesterolnya sesudah diberi perlakuan sesuai batas waktu yang ditentukan. Sebelum dilakukan pengambilan sampel darah, hewan-hewan uji telah dipuasakan selama 1 malam (kurang lebih 18 jam) tetapi persediaan air minum tidak dihentikan. Pengukuran dilakukan dengan cara ujung ekor tikus didesinfeksi terlebih dahulu sambil memijat ekor tikus dari pangkal sampai ujung ekor agar aliran darah terkumpul pada ujung ekor, kemudian digunting. Selanjutnya darah yang menetes dikenakan pada strip kolesterol Easy Touch dan tunggu beberapa detik (150 detik) sampai hasil kadar kolesterolnya keluar (satuan mg/dl). Kemudian catat hasil pemeriksaan (Soemardji, 2004).
4.9 Cara Analisis Data
Data yang diperoleh dari penelitian ini, dianalisis dengan metode parametrik uji-t dua sampel bebas dengan α = 0,05. Sebelumnya dilakukan analisa deskriptif untuk mengetahui rerata. Setelah itu dilakukan uji normalitas dengan uji Kolmogorov-Smirnov ( = 0,05) dan uji homogenitas varians.
4.10 Kerangka Operasional Penelitian
BAB 5
HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA
5.1 Hasil Penelitian Kadar Kolesterol Pretest
Penelitian yang dilakukan di Laboratorium Biokimia Universitas Hang Tuah selama 6 bulan dengan menggunakan 16 ekor tikus putih jantan strain wistar (Rattus norvegicus) berumur 10-12 minggu dengan berat tikus antara 150-170 gram.
Data hasil pengukuran kadar kolesterol pada kelompok kontrol dan perlakuan sebelum perlakuan tersaji pada table 5.1 dan 5.2.
Tabel 5.1 Kadar kolesterol kelompok kontrol (mg/dl).
kadar kolesterol (mg/dl)PRE
1 165
2 139
3 131
4 162
5 193
6 118
7 225
8 179
Total N 8
Tabel 5.2 Kadar kolesterol kelompok perlakuan (mg/dl)
kadar kolesterol (mg/dl)PRE
1 181
2 156
3 194
4 143
5 165
6 184
7 143
8 141
Total N 8
Kita akan melihat deskripsi data pada variabel penelitian, diperoleh hasil output menggunakan SPSS 20 sebagai berikut :
Tabel 5.3 Deskripsi data variabel penelitian
Descriptive Statistics: Kontrol, Perlakuan
Variable Total Count Mean StDev Minimum Maximum
Kontrol 8 164.00 35.096 118 225
Perlakuan 8 163.38 20.914 141 194
Berdasarkan output dari SPSS 20 dapat kita lihat data yang digunakan adalah sejumlah 8 data sesuai sampel yang diperlukan untuk penelitian ini. Pada penelitian kali ini variabel kontrol dan perlakuan sama-sama dikenakan perlakuan yang sama pada 14 hari pertama yaitu diberikan diet tinggi lemak. Kemudian untuk data tikus kelompok kontrol diperoleh nilai rata-rata kolesterol sebesar 164.00 mg/dL dengan standar deviasi sebesar 35.096, sedangkan untuk data pengamatan tikus kelompok perlakuan diperoleh nilai kolesterol rata-rata sebesar 163.38 mg/dL dengan standar deviasi sebesar 20.914.
5.2 Analisis Data
Berdasarkan tujuan yang telah dirumuskan yaitu untuk mengetahui apakah ada perbedaan kadar kolesterol total setelah pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak, maka diperlukan pemenuhan persyaratan analisis dalam menguji hipotesis penelitian dan dilakukan beberapa langkah meliputi uji normalitas distribusi data, uji homogenitas variansi data, kemudian dilanjutkan dengan uji parametrik yaitu uji-t dua sampel bebas.
5.2.1 Uji normalitas distribusi data
Karena data berskala rasio (kadar kolesterol), untuk melihat perbedaan kadar kolesterol antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan, akan digunakan uji-t dua sampel bebas. Untuk itu dilakukan uji normalitas (dengan menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov) sebagai syarat penggunaan uji-t dan diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 5.4 Deskripsi hasil uji normalitas
Kadar kolesterol (mg/dl) PRE
N 16
Normal Parameters(a,b) Mean 163.69
Std. Deviation 27.911
Most Extreme Differences Absolute .146
Positive .146
Negative -.083
Kolmogorov-Smirnov Z .583
Asymp. Sig. (2-tailed) .886
Hipotesis statistika dari uji Kolmogorov-Smirnov adalah:
H0 : Data berdistribusi normal
H1 : Data tidak berdistribusi normal
Diperoleh nilai signifikansi sebesar 0.886. Jika digunakan α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan data kadar kolesterol berdistribusi normal.
5.2.2 Uji kesamaan varians
Setelah diketahui bahwa kedua data telah mengikuti distribusi normal, kemudian dilakukan uji kesamaan varians dari kedua data tersebut.
Hipotesis yang digunakan adalah :
H0 : Varian data homogen
H1 : Varian data heterogen
Hasil uji kesamaan varians dengan menggunakan uji Levene melalui SPSS 20 dapat dilihat pada Tabel 5.6. Berdasarkan Tabel 5.6, bahwa nilai signifikansi bernilai 0.286, apabila menggunakan α = 0,05 maka H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga pembacaan hasil uji-t dua sampel bebas menggunakan hasil varian data homogen.
5.2.3 Uji-t dua sampel bebas pretest
Setelah uji kesamaan varians terpenuhi kemudian dilakukan uji-t dua sampel bebas untuk mengetahui perbedaan antara kontrol dan perlakuan. Penelitian ini ingin mengetahui apakah ada perbedaan pada kadar kolesterol total kelompok kontrol dan kelompok perlakuan sebelum perlakuan.
Tabel 5.5 Hasil uji-t dua sampel bebas
Kelompok N Mean Std. Deviation Std. Error Mean
kadar kolesterol (mg/dl) PRE Kontrol 8 164.00 35.096 12.408
Perlakuan 8 163.38 20.914 7.394
Tabel 5.6 Lanjutan Hasil uji-t dua sampel bebas
Levene’s Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means
F Sig. T Df Sig. (2-tailed) Mean Difference Std. Error Difference 95% Confidence Interval of the Difference
Lower Upper
kadar kolesterol (mg/dl) PRE Equal variances assumed 1.232 .286 .043 14 .966 .63 14.444 -30.355 31.605
Equal variances not assumed .043 11.415 .966 .63 14.444 -31.026 32.276
Tabel diatas adalah hasil analisis uji-t. Hipotesis statistika dari uji-t dua sampel bebas adalah :
H0 : Tidak ada beda kadar kolesterol sebelum perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan
H1 : Ada beda kadar kolesterol sebelum perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan
Diperoleh statistika uji-t = 0,043 dengan nilai signifikansi sebesar 0.966. Jika digunakan α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan tidak ada beda kadar kolesterol sebelum perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan.
5.3 Hasil Penelitian Kadar Kolesterol Posttest
Data hasil pengukuran kadar kolesterol pada kelompok kontrol dan perlakuan setelah perlakuan tersaji pada table 5.7 dan 5.8.
Tabel 5.7 Kadar kolesterol kelompok kontrol (mg/dl).
kadar kolesterol (mg/dl)POST
1 131
2 159
3 135
4 169
5 139
6 131
7 156
8 159
Total N 8
Tabel 5.8 Kadar kolesterol kelompok perlakuan (mg/dl)
kadar kolesterol (mg/dl)POST
1 169
2 119
3 166
4 188
5 188
6 159
7 176
8 148
Total N 8
Kita akan melihat deskripsi data pada variabel penelitian, diperoleh hasil output menggunakan SPSS 20 sebagai berikut :
Tabel 5.9 Deskripsi data variabel penelitian
Descriptive Statistics: Kontrol, Perlakuan
Variable Total Count Mean StDev Minimum Maximum
Kontrol 8 147.38 14.985 131 169
Perlakuan 8 164.13 22.775 119 188
Berdasarkan output dari SPSS 20 dapat kita lihat data yang digunakan adalah sejumlah 8 data sesuai sampel yang diperlukan untuk penelitian ini. Pada penelitian kali ini variabel kontrol dan perlakuan dibedakan pada 14 hari kedua. Pada kelompok kontrol tetap diberikan diet tinggi lemak, namun pada kelompok perlakuan selain diberikan diet tinggi lemak juga diberikan Spirulina sp.. Kemudian untuk data tikus kelompok kontrol diperoleh nilai rata-rata kolesterol sebesar 147.38 mg/dL dengan standar deviasi sebesar 14.985 Sedangkan untuk data pengamatan tikus kelompok perlakuan diperoleh nilai rata-rata kolesterol sebesar 164.13 mg/dL dengan standar deviasi sebesar 22.775.
5.4 Analisis Data
Berdasarkan tujuan yang telah dirumuskan yaitu untuk mengetahui apakah ada perbedaan kadar kolesterol total setelah pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak, maka diperlukan pemenuhan persyaratan analisis dalam menguji hipotesis penelitian dan dilakukan beberapa langkah meliputi uji normalitas distribusi data, uji homogenitas variansi data, kemudian dilanjutkan dengan uji parametrik yaitu uji-t dua sampel bebas.
5.4.1 Uji normalitas distribusi data
Karena data berskala rasio (kadar kolesterol), untuk melihat perbedaan kadar kolesterol antara kelompok perlakuan dan kelompok kontrol, akan digunakan uji-t dua sampel bebas. Untuk itu dilakukan uji normalitas (dengan menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov) sebagai syarat penggunaan uji-t dan diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 5.10 Deskripsi hasil uji normalitas
One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test kadar kolesterol (mg/dl)
N 16
Normal Parameters(a,b) Mean 155.75
Std. Deviation 20.535
Most Extreme Differences Absolute .130
Positive .105
Negative -.130
Kolmogorov-Smirnov Z .519
Asymp. Sig. (2-tailed) .950
Hipotesis statistika dari uji Kolmogorov-Smirnov adalah:
H0 : Data berdistribusi normal
H1 : Data tidak berdistribusi normal
Diperoleh nilai signifikansi sebesar 0.950. Jika digunakan α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan data kadar kolesterol berdistribusi normal.
5.4.2 Uji kesamaan varians
Setelah diketahui bahwa kedua data telah mengikuti distribusi normal, kemudian dilakukan uji kesamaan varians dari kedua data tersebut. Hipotesis yang digunakan adalah :
H0 : Varian data homogen
H1 : Varian data heterogen
Hasil uji kesamaan varians dengan menggunakan uji Levene melalui SPSS 20 dapat dilihat pada Tabel 5.12. Berdasarkan Tabel 5.12 bahwa nilai signifikansi bernilai 0.553, apabila menggunakan α = 0,05 maka H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga pembacaan hasil uji-t dua sampel bebas menggunakan hasil data varian homogen.
5.4.3 Uji-t dua sampel bebas posttest
Setelah uji kesamaan varians terpenuhi kemudian dilakukan uji-t dua sampel bebas untuk mengetahui perbedaan antara perlakuan dan kontrol. Penelitian ini ingin mengetahui apakah ada perbadaan pada kadar kolesterol kelompok kontrol dan kelompok perlakuan.
Tabel 5.11 Hasil uji-t dua sampel bebas
Kelompok N Mean Std. Deviation Std. Error Mean
kadar kolesterol (mg/dl) POST Kontrol 8 147.38 14.985 5.298
Perlakuan 8 164.13 22.775 8.052
Tabel 5.12 Lanjutan hasil uji-t dua sampel bebas
Levene’s Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means
F Sig. T Df Sig. (2-tailed) Mean Difference Std. Error Difference 95% Confidence Interval of the Difference
Lower Upper
kadar kolesterol (mg/dl) POST Equal variances assumed .370 .553 -1.738 14 .104 -16.75 9.639 -37.423 3.923
Equal variances not assumed -1.738 12.104 .108 -16.75 9.639 -37.731 4.231
Tabel diatas adalah hasil analisis uji-t. Hipotesis statistika dari uji-t dua sampel bebas adalah :
H0 : Tidak ada beda kadar kolesterol sesudah perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan
H1 : Ada beda kadar kolesterol sesudah perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan
Diperoleh statistika uji-t = -1,738 dengan nilai signifikansi sebesar 0.104. Jika digunakan α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan tidak ada beda kadar kolesterol sesudah perlakuan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan.
BAB 6
PEMBAHASAN
Berdasarkan data kelompok pre test yang diberi diet tinggi lemak terbukti terjadi peningkatan kadar kolesterol total. Kemudian dilakukan analisa statistika menggunakan uji-t dua sampel bebas diperoleh statistika uji-t = 0,043 dengan nilai signifikansi sebesar 0.966. Jika α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan tidak ada beda kadar kolesterol total sebelum perlakuan antara kelompok kontrol dan perlakuan.
Sedangkan pada kelompok post test yang hanya diberi diet tinggi lemak dengan kelompok post test selain diberi diet tinggi lemak juga diberi perlakuan ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari, setelah dilakukan analisa statistika menggunakan uji-t dua sampel bebas diperoleh statistika uji-t = -1,738 dengan nilai signifikansi sebesar 0.014. Jika α = 0,05 maka dapat disimpulkan H0 diterima (karena α < signifikansi). Sehingga dapat disimpulkan tidak ada beda kadar kolesterol sesudah perlakuan antara kelompok kontrol dan perlakuan.
Hasil analisa statistika diatas menyebutkan bahwa dengan pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari tidak menunjukkan hasil yang bermakna dalam perannya menurunkan kadar kolesterol total pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
Menurut Heidarpour et al (2011) pemberian Spirulina sp. selama 14 hari dapat menurunkan secara signifikan kadar kolesterol total. Berdasarkan literatur yang telah dibaca bahwa kandungan zat gizi pada Spirulina sp. seperti Gamma Linolenic Acid (GLA), beta-karotin, dan serat dapat menurunkan kadar kolesterol total. Mekanisme kerja dari ketiga zat tersebut dalam hal menurunkan kadar kolesterol total berbeda-beda. Gamma Linolenic Acid (GLA) yang merupakan asam lemak esensial yang dimiliki Spirulina sp. bekerja dengan cara mengontrol sintesa kolesterol dalam liver, sementara kandungan beta-karotinnya mengurangi formasi dan oksidasi dari protein “Low Density Lipoprotein” (LDL kolesterol), (Kabinawa, 2006). Serat yang terkandung dalam Spirulina sp. juga mempunyai daya hisap yang kuat terhadap asam empedu. Ini membuktikan semakin banyak serat makanan, semakin banyak pula asam empedu yang dibuang, sehingga kolesterol yang dikeluarkan melalui feses bertambah banyak (Tala, 2009). Menurut Hariyani (2011) bahwa pemberian Spirulina sp. dengan dosis 90 dan 180mg/kgBB tikus/hari menunjukkan hasil yang bermakna terhadap penurunan kadar kolesterol total tikus wistar. Selain itu waktu yang ideal untuk menurunkan kadar kolesterol total adalah selama 4 minggu (Kabinawa, 2006). Disini menunjukkan bahwa tidak bermaknanya penelitian eksperimental ini disebabkan salah satunya oleh karena dosis dan juga waktu.
Selain hal tersebut adanya perbedaan hasil pemeriksaan kadar kolesterol total setelah pemberian pakan lemak juga bisa disebabkan oleh faktor internal maupun eksternal yang tidak dapat dikendalikan, seperti kemampuan adaptasi terhadap lingkungan yang berbeda pada tiap tikus dan adaptasi terhadap jenis makanan yang berbeda dari biasanya (pakan lemak) sehingga mempengaruhi nafsu makan dan jumlah asupan makanan yang berbeda pula. Adanya perkelahian antar binatang percobaan juga dapat mempengaruhi nafsu makan. Sedangkan kurang terampilnya dalam perlakuan pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) dapat menyebabkan jumlah dosis yang diterima masing-masing tikus berbeda, sehingga penurunan kadar kolesterol total setelah perlakuan masing-masing tikus berbeda pula.
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari analisa statistika uji-t dua sampel bebas, diperoleh statistika uji-t post test = -1,738 dengan nilai signifikansi sebesar 0.104. Jika α = 0,05 maka H0 diterima (karena α < signifikansi), maka dapat disimpulkan bahwa tidak ada beda kadar kolesterol total setelah pemberian ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) selama 14 hari dengan dosis 150mg/kgBB tikus/hari pada tikus jantan (Rattus norvegicus) galur wistar yang diberi diet tinggi lemak.
7.2 Saran
Berhubung waktu penelitian yang dilakukan selama 14 hari dan memberikan hasil yang tidak bermakna, maka disini penulis memberikan beberapa saran untuk dilakukan pembenahan buat penelitian selanjutnya, seperti :
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menetukan dosis yang efektif dan aman dipergunakan sebagai penurunan kadar kolesterol total pada manusia.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang kandungan serta cara pengolahan ekstrak ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) agar didapatkan cara pengolahan yang tepat untuk hasil yang baik.
3. Perlu dilakukan penelitian dengan waktu yang lebih panjang agar dapat diketahui dengan efektif dan tepat waktu kerja dari ekstrak ganggang renik hijau-biru (Spirulina sp.) terhadap pencegahan dan pengobatan penderita hiperkolesterolemia.
4. Perlu mengetahui cara pemeliharaan hewan coba yang benar seperti :
a. Pengisian kandang hendaknya tidak melebihi 1 ekor tikus/kandang, untuk mengantisipasi perkelahian antar tikus.
b. Ukuran panjang dan lebar kandang sebaiknya lebih panjang dari panjang tubuh hewan termasuk ekornya.
c. Dipertimbangkan pula kenyamanan kehidupan hewan agar kandang terbebas dari kebisingan, polusi, air yang menggenang dan banjir.
d. Konstruksi bangunan harus memiliki ventilasi yang baik sehingga suhu dan kelembabannya sesuai dengan kehidupan hewan.
5. Perlu mengetahui secara legeartis kriteria-kriteria apa saja yang memenuhi persyaratan hewan coba yang digunakan dalam melaksanakan penelitian yang berbasis eksperimental.
DAFTAR PUSTAKA
1. Astawan M, 2009. Agar-agar pencegah hipertensi dan diabetes [Internet]. http://rumputlaut.org/Agaragar%20Pencegah%20Hipertensi%20dan%20Diabetes.pdf, 25 januari 2012.
2. Atmadja WS, 2009. Apa itu rumput laut sebenarnya ? [Internet]. http://www.coremap.or.id/print/article.php?id=264, 25 januari 2012.
3. Bangun A.P., 2003. Pola hidup sehat berpantang daging. Edisi pertama, Jakarta : Agromediapustaka, h : 27-30.
4. Dahlan MS, 2009. Statistik untuk kedokteran dan kesehatan. Edisi 4, Jakarta : Salemba medika, h : 1-28.
5. Dvir I, Stark AH, Chayoth R, Madar Z, Arad SM, 2009. Hypercholesterolemic Effects of Nutraceuticals Produced from the Red Microalga Porphyridium sp. in Rats [Internet]. www.mdpi.com/journal/nutrients, 20 juli 2012.
6. Dorfman SE, Wang S, Lopez SV, Jauhianen M, Lichtenstein, 2004. Dietary fatty acids and cholesterol differentially modulate HDL cholesterol metabolism in Golden-Syrin hamsters. J. of Nutr. 135 (3) : 492-497.
7. Fauci AS, et al, 1999. Harrison prinsip-prinsip ilmu penyakit dalam. Edisi 13, Jakarta : EGC, h : 497-508.
8. Fauci AS, et al, 2008. Harrisons’s principles of internal medicine. Seventeenth edition, New York, USA : Mcgraw-hill companies, p : 456.
9. Ganong WF, 2008. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 22, Jakarta : EGC, h : 312-320, 325, 519-520.
10. Guyton AC, Hall JE, 2007. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11, Jakarta : EGC, h : 882-894, 909.
11. Hardhani Angela Setya, 2008. Pengaruh pemberian ekstrak daun salam (Eugenia Polyantha) terhadap kadar trigliserida serum tikus jantan galur wistar hiperlipidemia. Skripsi, Universitas Diponegoro, Semarang.
12. Harini M, Astirin OP, 2009. Kadar kolesterol darah tikus (Rattus norvegicus) hiperkolesterolemik setelah perlakuan VCO. Skripsi, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
13. Hariyani Kristina, 2011. Pengaruh Spirulina terhadap profil lipid serum darah tikus (Rattus norvegicus) wistar jantan yang dikondisikan hiperkolesterolemia. Skripsi, ITB, Bandung.
14. Herbal Spirulina. Spirulina yang multi fungsi [Internet]. http://herbalspirulina.wordpress.com/category/informasi-spirulina/spirulina-yang-multi-fungsi/, 25 januari 2012.
15. Heidarpour A, Shahraki ADF, Eghbalsaied S, 2011. Effect of Spirulina platensis on performance, digestibility and serum biochemical parameters of Holstein calves. Journal, Department of Animal Science; Agricultural College; Islamic Azad University, Khorasgan branch; Isfahan, Iran.
16. Kabinawa I Nyoman, 2006. Spirulina ganggang penggempur aneka penyakit. Edisi pertama, Tangerang : PT agromediapustaka, h : 1-20.
17. Kesehatan. Makanan sehat tanpa lemak [Internet]. http://forum.kompas.com/kesehatan/58150-makanan-sehat-tanpa-lemak-bakalan-nge-tren-di-2012-a.html, 25 januari 2012.
18. Kusharto clara M, Rusilanti, 2007. Makanan berserat. Edisi pertama, Jakarta : agromediapustaka, h : 1-7.
19. Kusumawati Diah, 2004. Bersahabat dengan hewan coba. Edisi pertama, Yogyakarta : Universitas Gajah Mada, h : 88-91.
20. Kusuma HMHW, 2008. Ramuan herbal penurun kolesterol. Edisi pertama, Jakarta : Pustaka bunda (grup puspa swara), anggota IKAPI, h : 1-25.
21. Malole MBM, Pramono USC, 1989. Penggunaan hewan-hewan percobaan di laboratorium. Pusat antar universitas, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
22. Montgomery R, Dryer RL, Conway TW, Spector A.S., 1993. Biokimia : Suatu pendekatan berorientasi kasus. Jilid 2, Edisi keempat, Terjemahan : M. Ismadi. Gajah Mada Press, Yogyakarta.
23. Mridha MOF, Noor P, Khaton R, Islam D, Hossain M, 2010. Effect Spirulina platensis on Lipid Profile of Long Evans Rats. Journal, Department of Molecular Medicine & Bioinformatics, UODA and Biological Research Division, BCSIR Laboratories, Dhaka-1205, Bangladesh.
24. Muchtadi D, 1989. Evaluasi nilai gizi pangan. Pusat antar universitas pangan dan gizi, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
25. Muchtadi D, Palupi NS, Astawan M, 1993. Metabolisme zat gizi. Pustaka sinar harapan, Jakarta.
26. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003. Biokimia harper. Edisi 25, Jakarta : EGC, h : 148-155.
27. Organisasi rumput laut. Menggali manfaat rumput laut [Internet]. http://kompas.com/kompascetak/0307/23/bahari/431127.htm, 25 januari 2012.
28. Organisasi rumput laut. Manfaat rumput laut dan algae [Internet]. http://rumputlaut.org/artikel/Manfaat%20Rumput%20Laut%20dan%20Algae.pdf, 25 januari 2012.
29. Organisasi rumput laut. Rumput laut kaya serat penuh manfaat [Internet]. http://rumputlaut.org/artikel/Rumput%20Laut%20Kaya%20Serat%20Penuh%20Manfaat.pdf, 25 januari 2012.
30. Purnamaningsih H, Wuryastuti H, Raharjo S, 2001. Pengaruh pemberian ransum tinggi kolesterol dan/ atau tinggi lemak terhadap kolesterol plasma pada tikus spraque dawley. Skripsi, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
31. Steel RGD, Torrie JH, 1991. Prinsip dan prosedur statistik. Suatu pendekatan biometrik. Terjemahan : M. Syah. PT Gramedia, Jakarta.
32. Sulistyowaty danny, 2009. Efek diet rumput laut Euchema sp. terhadap kadar glukosa darah tikus wistar yang disuntik aloksan. Penelitian eksperimental laboratoris, Universitas Diponegoro, Semarang.
33. Sudrajat juliansyah, 2008. Profil lemak, kolesterol darah, dan respon fisiologis tikus wistar yang diberi ransum mengandung gulai daging sapi lean. Skripsi, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
34. Subroto MA, 2008. Real food true health. Edisi pertama, Jakarta : PT Agromediapustaka, h : 89-103.
35. Tala Zaimah Z, 2009. Manfaat serat bagi kesehatan. Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Sumatera Utara.
LAMPIRAN
Lampiran 1 : Jadwal Pelaksanaan
JADWAL PELAKSANAAN
No Waktu Pelaksaan Feb Mar April Mei Juni
1. Persiapan
2. Pelaksanaan penelitian
3. Analisis data
4. Penulisan laporan
Lampiran 2 : Surat Keterangan Identifikasi Spirulina sp.
Lampiran 3 : Data Kolesterol Total Dari Laboratorium Biokimia UHT
Lampiran 4 : Pembuatan Pakan Pellet Tinggi Lemak
Alat :
1. Gelas ukur (buat ukur minyak babi)
2. Timbangan (buat pellet standartnya)
3. Mesin penggiling
Bahan :
1. Pellet standart
2. Minyak babi
Cara pembuatan :
1. Timbang dahulu pellet standart (20 kg).
2. Campurkan bahan pellet standart dengan minyak babi (2 L).
3. Dilakuan proses penggilingan dan selanjutnya dilakukan pengeringan dengan sinar matahari.
4. Setelah kering siap diberikan pada tikus.
Lampiran 5 : Pembuatan Larutan CMCNa 0,5%
Alat :
1. Gelas Becker
2. Pengaduk Stiler
3. Timbangan analitik
4. Hot plate
Bahan :
1. CMCNa dalam bentuk bubuk
2. Aquadest 100 ml
Cara pembuatan :
1. Timbang terlebih dahulu CMCNa dengan timbangan analitik yang akan dilarutkan sebanyak 0,5 gram.
2. Ambil aquadest sebanyak 100 ml.
3. Campurkan CMCNa dengan aquadest dalam gelas Becker, masukkan pengaduk Stiler.
4. Letakkan diatas hot plate, tunggu sampai CMCNa tercampur rata dengan aquadest.
Lampiran 6 : Pembuatan Larutan Spirulina sp. + Larutan CMCNa 0,5%
Alat :
1. Gelas ukur
2. Mikropipet
Bahan :
1. Spirulina sp.
2. Larutan CMCNa
Cara pembuatan :
1. Timbang terlebih dahulu Spirulina sp. yang akan dilarutkan sebanyak 250 mg.
2. Ambil larutan CMCNa 0,5% sebanyak 16,7 ml.
3. Campurkan Spirulina sp. dengan larutan CMCNa 0,5%.
4. Aduk sampai rata.
5. Dibuat untuk 8 tikus.
6. Dibuat setiap hari.
Lampiran 7 : Proses Penyondean Spirulina sp.
Alat :
1. Spuit ukuran 3 ml
2. Feeding tube ukuran 6
Bahan :
1. Larutan Spirulina sp. yang sudah dicampur dengan CMCNa 0,5%
Cara penyondean :
1. Timbang setiap hewan coba dan dicatat.
2. Hitung jumlah larutan Spirulina sp. yang akan disondekan.
NO Berat badan hewan coba (gram) Larutan Spirulina sp. + CMCNa 0,5% yang akan disondekan (ml)
01 194 1,94
02 200 2,00
03 188 1,88
04 203 2,03
05 179 1,79
06 210 2,10
07 171 1,71
08 225 2,25
TOTAL 15,7
3. Hewan coba dipegang kemudian disondekan larutan Spirulina sp. + CMCNa 0,5% sesuai tabel.
4. Dilakukan setiap hari selama 14 hari.
Lampiran 8 : Pengambilan dan Pemeriksaan Kadar Kolesterol Total
Alat dan bahan :
1. Gunting bedah
2. Handscoen
3. Kapas + alkohol 70%
4. Alat pengekang hewan coba untuk menahan gerak tikus
5. Easy Touch® GCU, model ET-201 (alat)
6. Easy Touch® Blood Cholesterol Test Strips , code no : 9343
Cara pelaksanaan :
1. Pertama, pegang tikus dengan erat atau bisa juga masukkan tikus pada alat pengekang hewan coba untuk menahan gerak tikus.
2. Lalu bersihkan ekor tikus menggunakan kapas yang sudah terisi alkohol 70% sambil diurut dari pangkal sampai ke ujung ekor.
3. Lalu gunting ekor kurang lebih 1 cm, saat darah sudah keluar teteskan pada strip kolesterol Easy Touch yang sudah terpasang pada alat Easy Touch® GCU.
4. Tunggu beberapa detik (150 detik) sampai hasil kadar kolesterolnya keluar (satuan mg/dl).
Lampiran 9 : Gambar Penelitian
Gambar 1. Kandang tikus
Gambar 2. Pemberian makan dan minum pada tikus
Gambar 3 : Timbangan berat badan tikus
Gambar 4. Easy Touch GCU Gambar 5. Cholesterol test strips
Gambar 6. Pengambilan darah dari ujung ekor tikus
Gambar 7. Pengukuran kadar kolesterol darah
Gambar 8. Spirulina sp. yang digunakan
Gambar 9. Gelas ukur dan mikropipet
Gambar 10. Serbuk CMCNa dan aquadest
Gambar 11. Penimbangan CMCNa (dengan timbangan analitik)
Gambar 12. Pembuatan larutan CMCNa 0,5% (dipanaskan dengan Hot Plate)
Gambar 13. Spirulina sp. yang sudah tercampur CMCNa 0,5% yang akan disonde ke tikus
Gambar 14. Proses penyondean Spirulina sp.