PENGARUH KONSUMSI SARI KEDELAI HITAM
TERHADAP KADAR MALONALDEHIDA DAN STATUS
INFLAMASI PADA PENDERITA DIABETES TIPE 2
ANISA RACHMAWATI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh Konsumsi Sari Kedelai Hitam terhadap Kadar Malonaldehida dan Status Inflamasi pada Penderita Diabetes Tipe 2 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2017
Anisa Rachmawati
RINGKASAN
ANISA RACHMAWATI. Pengaruh Konsumsi Sari Kedelai Hitam terhadap Kadar Malonaldehid dan Status Inflamasi pada Penderita Diabetes Tipe 2. Dibimbing oleh FRANSISKA RUNGKAT ZAKARIA dan C HANNY WIJAYA.
Sari kedelai hitam merupakan minuman yang terbuat dari kacang kedelai dengan warna hitam pada kulitnya. Diabetes melitus (DM) tipe 2 merupakan gangguan metabolik kronis yang memiliki karakteristik glukosa darah tinggi, dan resisten insulin. Beberapa gaya hidup diketahui menjadi faktor utama terjadinya diabetes tipe 2, termasuk obesitas, aktifitas fisik yang rendah, makanan, dan stres. Asupan makanan yang bisa dilakukan untuk memanajemen diabetes melitus yaitu dengan mengonsumsi sari kedelai hitam. Kedelai hitam telah diketahui memiliki kandungan nutrisi, serat, dan komponen bioaktif yang tinggi, tetapi memiliki indeks glikemik yang rendah, yang membuat produk ini ideal untuk penderita diebetes melitus maupun untuk pencegahan penyakit tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efektifitas dari sari kedelai hitam dalam memperbaiki kondisi inflamasi penderita diabetes melitus tipe 2. Penelitian ini dilaksanaan selama 28 hari dengan jumlah responden sebanyak 15 orang untuk kelompok perlakuan yang diberi sari kedelai sebanyak 240 ml per hari, dan 11 orang untuk kelompok tanpa perlakuan. Segala bentuk pengobatan yang telah berjalan bagi pasien tidak berubah selama intervensi berlangsung. Pengambilan darah dilaksanakan sebanyak dua kali, sebelum dan sesudah intervensi untuk dianalisis. Konsumsi sari kedelai hitam menunjukkan penurunan signifikan pada enzim COX-2 (P=0.000), penurunan signifikan terhadap kadar MDA (P=0.000), dan juga penurunan signifikan terhadap kadar IL-6 (0=0.002). Pengaruh konsumsi sari kedelai hitam tidak berpengaruh secara signifikan terhadap gula darah puasa (P=0.065) namun menunjukkan kecenderungan perbaikan. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa konsumsi sari kedelai hitam dapat memperbaiki kondisi penderita diabetes melitus tipe-2 pada beberapa penanda.
SUMMARY
ANISA RACHMAWATI. Effect of Black Soybean Milk on Malondialdehyde Level and Inflammation Status in Type-2 Diabetes Mellitus Patients. Supervised by FRANSISKA R. ZAKARIA and C HANNY WIJAYA.
Black soy milk is produced from black soybean which has black color on its skin. Type-2 diabetes mellitus (Type-2 DM) is a long term metabolic disorder that is characterized by high blood glucose, insulin resistance, and relatively lack of insulin. A number of lifestyle factors are known to be substantial causes to the development of Type-2 DM, including obesity, physical activity, diet, and stress. Management of Type-2 DMdiet could be done through consumption ofblack milk made of black soybean. Black soybean has been known to have high nutrition, fibers, and bioactive contents, but low in digestible carbohydrate, which makes this product ideal for DM patients as well as disease prevention. The objective of this study is to determine the effectiveness of black soybean milk (BSM) in improving the inflammation condition of Type-2 DM patients. This study was carried out for 28 days with the participation of 15 respondents administered with 240 mL daily of BSM and 11 controlled respondents without product intervention. Medication used by all respondents was not changed during the intervention period. Blood withdraw was done twice before and after the intervention for parameter analysis. Consumption of black soybean milk showed a significantly reducedCOX-2 level (P=0.00), significantly reduced MDA level (P=0,000), and also significantly reduced IL-6 level (P=0.002). The effect of black soybean milk pre-prandial blood sugar level although not significant (P=0.065) but showed improvement tendency. Results of this research showed that regular consumption of black soybean milk can improve the condition of patients with Type-2 DM at some markers.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan
PENGARUH KONSUMSI SARI KEDELAI HITAM
TERHADAP KADAR MALONALDEHIDA DAN STATUS
INFLAMASI PADA PENDERITA DIABETES TIPE 2
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2017
Judul Tesis : Pengaruh Konsumsi Sari Kedelai Hitam Terhadap Kadar Malonaldehida dan Status Inflamasi Penderita Diabetes Melitus Tipe 2
Nama : Anisa Rachmawati NIM : F251124121
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Fransiska R. Zakaria, MSc Ketua
Prof Dr Ir. C Hanny Wijaya, M.Agr Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Pangan
Dr Harsi D. Kusumaningrum
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MSc Agr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2015 ini ialah diabetes melitus, dengan judul Pengaruh Konsumsi Sari Kedelai Hitam terhadap Kadar Malonaldehid dan Status Inflamasi pada Penderita Diabetes Tipe 2.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof Dr Ir Fransiska R. Zakaria MSc dan Ibu Prof Dr C Hanny Wijaya M.Agr selaku pembimbing, kepada Ibu Dr. Nancy Dewi Yuliana, MSc yang telah banyak memberikan saran, serta terimakasih kepada DIKTI IPB dalam pelaksanaan kegiatan Penelitian a.n Prof Dr Ir Fransiska R. Zakaria, MSc dan kepada PT Kreasi Inovasi Prosana atas bantuan dana penelitian yang diberikan. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada teman-teman tim penelitian serta Klinik dr. Katili-Dramaga, yang telah membantu pelaksanaan penelitian dan pengumpulan data responden diabetes. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2017
DAFTAR ISI
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 2
Hipotesis Penelitian 2
2 TINJAUAN PUSTAKA 2
Diabetes Melitus Tipe 2 dan Inflamasi 2
Kedelai 4
Interleukin 6 (IL-6) 5
Malonaldehida (MDA) 6
Enzim Siklooksigenase 2 (COX-2) 6
3 METODE 7
Waktu dan Tempat 7
Alat dan Bahan 7
Tahap Penelitian 8
Seleksi responden dan sosialisasi serta pengurusan ethical clearence 8
Pembuatan minuman sari kedelai hitam 8
Intervensi produk kepada responden DM tipe 2 9
Pengambilan darah responden 10
Analisis biokimia darah 10
Analisis Statistik 10
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 11 Gula Darah Puasa 11
Interleukin 6 (IL-6) 14
Malonaldehida (MDA) 15
Enzim Siklooksigenase 2 (COX-2) 17
5 SIMPULAN DAN SARAN 19
Simpulan 19
Saran 19
DAFTAR PUSTAKA 19
DAFTAR TABEL
1 Nilai rata-rata ± SD kadar glukosa darah puasa sebelum dan
setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28) 11 2 Perbandingan komposisi kimia kedelai kuning dan kedelai hitam 12 3 Komponen Daidzein, Genistein, Total Fenol, dan Antosianin pada
Kedelai Hitam Varietas Cikuray 12
4 Komposisi proksimat sari kedelai hitam dan kuning 13 5 Nilai rata-rata ± SD nilai OD interleukin 6 sebelum dan setelah
intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28) 15
6 Nilai rata-rata ± SD kadar malonaldehida sebelum dan setelah
intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28) 16
7 Nilai rata-rata ± SD OD enzim siklooksigenase 2 sebelum dan
setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28) 17
DAFTAR GAMBAR
1 Nilai kadar glukosa darah puasa (mg/dL) grup responden yang
diitervensi sari kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28 13 2 Nilai kadar glukosa darah puasa (mg/dL) grup responden kontrol
pada hari ke-0 dan hari ke-28 14
3 Nilai OD IL-6 grup responden yang diitervensi sari kedelai hitam
pada hari ke-0 dan hari ke-28 15
4 Nilai OD IL-6 grup responden kontrol pada hari 0 dan hari
ke-28 15
5 Nilai kadar MDA (mmol/ml) grup responden yang diitervensi sari
kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28 16
6 Nilai kadar MDA (mmol/ml) grup responden kontrol pada hari
ke-0 dan hari ke-28 17
7 Nilai OD COX-2 grup responden yang diitervensi sari kedelai
hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28 18
8 Nilai OD COX-2 grup responden kontrol pada hari ke-0 dan hari
ke-28 18
DAFTAR LAMPIRAN
1
Flow Chart Pembuatan Susu Kedelai Hitam
252 Kriteria inklusi dan eklusi 26
3 Lembar Informed Consent 27
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Diabetes melitus (DM) merupakan sekelompok kelainan heterogen yang ditandai oleh kenaikan kadar glukosa dalam darah atau hiperglikemia. Faktor pencetus penyakit diabetes melitus, antara lain pola makan yang saat ini menjadi trend seperti mengkonsumsi makanan siap saji dengan indeks glikemik tinggi, minuman ringan dengan kadar glukosa tinggi dan kurang olahraga. Selain itu karena kesibukan kerja, kebiasaan di depan TV dan komputer dalam waktu yang lama sambil mengkonsumsi makanan ringan menyebabkan orang malas untuk bergerak sehingga orang cenderung mengalami kegemukan (Smeltzer and Bare, 2004). Pola hidup yang cenderung selalu mengonsumsi makan dengan indeks glikemik tinggi sekaligus beban glikemik yang besar disertai aktivitas yang rendah, hal ini dapatmenyebabkan penyakit diabetes melitus tipe II.
Penyakit diabetes melitus termasuk penyakit tidak menular. WHO sebagai badan kesehatan tingkat dunia menyebutkan bahwa penyebab kematian dunia yang disebabkan oleh diabetes sebanyak 2,6% atau sekitar 371 juta jiwa pada tahun 2012, naik dari 271 juta jiwa (1,9%) pada tahun 2000 (WHO, 2013). Pada Federasi Diabetes Atlas internasional, mengemukakan bahwa dengan melihat jumlah penderita diabetes yang selalu meningkat, maka diperkirakan pada tahun 2035 mencapat 592 juta jiwa. Federasi tersebut juga mengatakan bahwa penyakit ini telah memiliki kecepatan sebesar 5,1 juta pertahun atau satu kasus tiap detik. Yang mengkhawatirkan adalah 157 juta kasus diabetes ini belum terdiagnosis dan sebagian besar penderita sedang menuju komplikasi tanpa sadar. Komplikasi penderita diabetes tipe II dapat berupa komplikasi akut yaitu gejala hiperglikemia dan komplikasi makrovaskuler yang mengakibatkan penyakit jantung koroner (penyakit yang menyebabkan kematian tertinggi di dunia). Di Indonesia sendiri, prevalensi penyakit diabetes berdasarkan wawancara yang terdiagnosis sebesar 1,5% (3,5 juta jiwa) sedangkan gejala atau diabetes melitus terdiagnosis dokter sebesar 2,1% (4,9 juta jiwa) (Riskesdas, 2013).
Menu sehat dalam diet sehari-hari baik untuk orang sehat terlebih yang mengidap penyakit diabetes diperlukan untuk memelihara kesehatan atau bahkan memperbaikinya. Sari kedelai kuning telah banyak diteliti memiliki dampak posistif pada penyakit ini atau pada penyakit tidak menular lainnya, seperti fermentasi sari kedelai dapat menghambat pembentukan protein COX-2, menghambat sitokin pro-inflamasi seperti TNF-α, IL-6, IL-1β, dan PGE2 (Chien-Li L et al, 2010). Penelitian lain memaparkan bahwa produk sari kedelai menurunkan sintesis kolesterol dan tligliserisa pada hati, menurunkan oksidasi asam lemak, dan mencegah masuknya kolesterol kedalam jaringan lemak (Kim Y
2
macam penanda, beberapa diantaranya berupa kapasitas antioksidan total, malonaldehid, interleukin-6, dan enzim siklooksigenase.
Perumusan Masalah
Penderita diabetes melitus tipe 2 memerlukan diet makanan sehat untuk mengendalikan glukosa darahnya disamping mengontrol menggunakan obat-obatan dan aktivitas fisik. Sari kedelai hitam merupakan makanan sehat yang memiliki protein dan antioksidan yang tinggi serta indeks glikemiknya rendah yang diharapkan mampu memperbaiki status kesehatan penderita diabetes pada beberapa penanda.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar dampak konsumsi minuman sari kedelai hitam terhadap kadar malonaldehida dan status inflamasi pada penderita diabetes tipe 2.
Hipotesis Penelitian
Mengonsumsi sari kedelai hitam dapat:
1. Menurunkan kadar glukosa darah puasa responden DM tipe 2. 2. Menurunkan kadar malonaldehida responden DM tipe 2.
3. Menurunkan senyawa pro-inflamasi (sitokin IL-6 dan enzim COX-2) dalam darah responden DM tipe 2.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Diabetes Melitus Tipe 2 dan Inflamasi
Diabetes Melitus merupakan penyakit metabolik yang ditandai dengan timbulnya hiperglikemia akibat gangguan sekresi insulin. Hal ini terkait dengan kelainan pada karbohidrat, metabolisme lemak dan protein (Palaian, et al., 2005).
Hiperglikemia kronik dan gangguan metabolik diabetes melitus lainnya akan menyebabkan kerusakan jaringan dan organ, seperti mata, ginjal, syaraf, dan system vaskular (Cavallerano, 2009). Diabetes melitus dicirikan dengan peningkatan sirkulasi konsentrasi glukosa akibat metabolisme karbohidrat, protein dan lemak yang abnormal dan berbagai komplikasi mikrovaskuler dan makrovaskuler. Semua keadaan diabetes merupakan akibat suplai insulin atau respon jaringan terhadap insulin yang tidak kuat (Inzucchi, 2005). Klasifikasi DM (diabetes melitus) menurut American Diabetes Association (2008), terbagi 4 bagian yaitu:
a. Diabetes tipe 1
3 penatalaksanaannya substitusi insulin tidak dapat dielakkan (disebut diabetes yang tergantung insulin). anak-anak populasi penderita DM tipe 2 meningkat. Berbeda dengan DM tipe 1, pada DM tipe 2 terutama penderita DM tipe 2 pada tahap awal umumnya dapat dideteksi jumlah insulin yang cukup di dalam darahnya, disamping kadar glukosa yang juga tinggi. DM tipe 2 bukan disebabkan oleh kurangnya sekresi insulin, tetapi karena sel-sel sasaran insulin gagal atau tak mampu merespons insulin secara normal. Keadaan ini lazim disebut resistensi insulin. Obesitas atau kegemukan sering dikaitkan dengan penderita DM tipe 2.
4
(pembekuan darah pada sebagian otak), mengalami penyakit jantung koroner (PJK), gagal jantung kongetif, dan stroke. Pencegahan komplikasi makrovaskuler sangat penting dilakukan, maka penderita harus dengan sadar mengatur gaya hidup termasuk mengupayakan berat badan ideal, diet gizi seimbang, olahraga teratur, tidak merokok, dan mengurangi stress. komplikasi mikrovaskuler terutama terjadi pada penderita DM tipe 1. Hiperglikemia yang persisten dan pembentukan protein yang terglikasi (termasuk HbA1c) menyebabkan dinding pembuluh darah semakin lemah dan menyebabkan penyumbatan pada pembuluh darah kecil, seperti nefropati, diabetik retinopati (kebutaan), neuropati, dan amputasi.
Kedelai
Kedelai (Glycine max (L) Merril) merupakan salah satu hasil pertanian yang mempunyai peranan penting sebagai bahan makanan. Di Indonesia, terdapat banyak jenis kedelai yang telah dikembangkan dan berdasarkan warna bijinya ada kedelai hitam (varietas lokal) dan ada kedelai kuning (varietas unggul baru). Menurut Badan Statistik Pertanian (2012), salah satu wilayah lokal yang memproduksi kedelai adalah Lampung. Pada tahun 2011 angka produksi kedelai di Lampung mencapai 10.984 ton dengan lahan yang digunakan sebesar 6.645 Ha. Daerah Lampung menjadi daerah potensial dalam pengembangan dan budidaya kedelai karena di lampung memiliki coral lahan kering masam (lahan-lahan sub-optimal). Badan Litbang Pertanian telah menghasilkan teknologi budidaya kedelai pada beberapa agroekosistem (lahan kering, rawa, sawah, dan di bawah tegakan), dan akan segera merilis varietas unggul kedelai tahan kekeringan yaitu Dering 1 dan varietas toleran naungan yaitu Dena 1 dan Dena 2. Untuk meningkatkan hasil kedelai, pemberian bahan ameliorasi kapur, bahan organik, dan pemupukan N, P, dan K merupakan kunci untuk memperbaiki kesuburan lahan kering masam di Lampung (Barus, 2013). Wilayah potensi pengembangan di Lampung tersebar pada 13 titik, yaitu Kabupaten: Lampung Barat, Lampung Timur, Lampung Selatan, Lampung Tengah, Lampung Utara, Mesuji, Pesawaran, Pringsewu, Tanggamus, Tulangbawang, Tulangbawang Barat, Waykanan, dan Kota Metro.
Barbagai produk olahan dapat dihasilkan dari kedelai, baik sebagai bahan makanan, pakan maupun bahan baku industri. Produk olahan kedelai berupa pangan salah satunya dengan mengolah kedelai menjadi minuman sari kedelai.
5 jumlah kolagen dalam luka dibanding tikus yang mendapat suplementasi argini dalam dietnya. Serat (Setiawan G dan Dian, 2008). Serat berfungsi untuk menyerap gula dalam darah sehingga gula darah menjadi terkendali. Tingginya kadar gula darah merupakan media tumbuh bagi bakteri patogen dan bakteri penyebab infeksi. Berkurangnya kadar glukosa berkaitan dengan berkurangnya bakteri penyebab infeksi, sehingga pembusukan luka menjadi lambat atau mempercepat penyembuhan luka. Seng (Zn) sebagai bagian dari enzim kolagenase, seng berperan dalam pembentukan kulit, metabolisme jaringan ikat dan penyembuhan luka. Seng juga diperlukan untuk fungsi kekebalan secara normal (Almatsier, 2009). Kekebalan ini adalah kekebalan dalam natural killer
dimana jumlah dan aktivitasnya tergantung pada kadar seng dalam serum darah (Setiawan G dan Dian, 2008).
Interleukin-6 (IL-6)
Inflamasi atau peradangan adalah upaya tubuh untuk perlindungan diri, tujuannya adalah untuk menghilangkan rangsangan berbahaya, termasuk sel-sel yang rusak, iritasi, atau patogen. Inflamasi kronis dapat menjadi salah satu alasan terjadinya gangguan fungsi endotel dan pembentukan plak atrosklerosis, proses ini berkontribusi terhadap terjadinya komplikasi mikro dan makrovaskuler pada pasien diabetes (Hartge et al, 2007). Peningkatan konsentrasi IL-6 pada kelompok diabetes melitus tipe 1 menunjukkan bahwa inflemasi kronis sedang terjadi (Fisman and Tanenbaum, 2010). Kondisi penderita diabetes dengan kadar glukosa yang tinggi dalam darah dinamakan hiperglikemia. Hiperglikemia menyebabkan reaksi glikosilasi non enzimatik dari protein (AGEs) dan makromolekul seperti DNA. Sekali berkaitan dengan AGEs, reseptor AGE akan cenderung membetuk ROS (Reactive Oxygen Spesies) yang nantinya akan menginduksi inflamasi lebih lanjut. Keberadaan ROS dalam tubuh mengaktifkan sistem imun (sel monosit dan makrofag) dimana sel tersebut mengeluarkan sitokin pro-inflamasi, salah satunya adalah interleukin-6. Korelasi positif telah diamati antara konsentrasi IL-6 pada serum darah pasien diabetes tipe 1 dimana hasil uji in vitro menunjukkan bahwa konsentrasi tinggi glukosa menginduksi produksi IL-6 (Marcovecchio et al, 2009).
6
Malonaldehida (MDA)
MDA merupakan hasil oksidasi lipid di dalam tubuh. Asam lemak tidak jenuh yang banyak dijumpai sangat mudah mengalami oksidasi karena memiliki karbon metilen pada bagian rangkap yang sangat sensitif terhadap penambahan oksigen dan pembentukan senyawa radikal. MDA biasanya dijumpai sebagai produk samping biosistesis dari prostaglandin dan produk yang dihasilkan radikal bebas dalam tubuh. Oksigen dapat melekat pada asam lemak yang kehilangan hidrogen dan membentuk senyawa radikal yang nantinya akan menghasilkan senyawa aldehid dan keton akibat bereaksi dengan lemak lain. MDA adalah salah satu aldehid yang bersifat toksik terhadap sel. Keberadaan MDA dapat menyebabkan toksisitas, mutagenitas, kerusakan dan modifikasi enzim di dalam tubuh. Menurut Conti et al (1991). Oksidasi lipid yang merupakan hasil kerja radikal bebas yang diketahui paling awal dan paling mudah pengukurannya. Oleh karena itu, reaksi ini paling sering digunakan untuk mempelajari stres oksidatif. MDA sebagai salah satu produk lipid peroksidasi telah diakui sebagai salah satu penenda biologis stres oksidatif yang reliabel berdasarkan hasil penelitian BOSS (Biomarker Oxidative Stress Study) tahun 2002 (Donne et al, 2006). Untuk mengetahui terjadinya keadaan stress oksidatif pada pasien diabetes melitus, telah dilakukan beberapa penelitian yang memeriksa kadar MDA plasma dan didapatkan peningkatan kadar MDA plasma pada kelompok DM dibandingkan dengan kelompok non DM. Peningkatan kadar ini juga disertai dengan penurunan beberapa antioksidan dalam tubuh seperti glutation, vitamin C dan E (Mahboob et al, 2005).
Hasil peroksidasi lipid (MDA) dapat diperiksa dengan berbagai cara antara lain dengan pengukuran Thiobarbituric Acid Reactive Substance (TBARS). Pengukuran ini digunakan untuk menilai stres oksidatif berdasarkan reaksi kondensasi antara 1 molekul MDA dengan 2 molekul asam tiobarbiturat (TBA) pada kondisi asam. Hasilnya adalah pigmen berwarna merah muda yang dapat diukur pada panjang gelombang 532 nm. Jumlah MDA yang terdeteksi menggambarkan banyaknya peroksidasi lipid yang terjadi (Denise et al, 2009).
Siklooksigenase 2 (COX-2)
COX atau Prostaglandin H sintase (PGHS) berfungsi sebagai katalis pada tahap pertama proses biosintesis prostaglandin, tromboksan dan prostasiklin. Ada dua bentuk isoform dari enzim siklooksigenase, yaitu COX-1 (PGHS-1; PHS-1, Prostaglandin endoperoksid sinthase-1) dan COX-2 (PGHS- 2, PHS-2, Prostaglandin endoperoksid sinthase-2). COX-1 adalah bentuk enzim utama yang ditemukan dibanyak jaringan dan bertanggung jawab dalam menjaga fungsi normal tubuh termasuk keutuhan mukosa lambung dan pengaturan aliran darah ginjal. Sebaliknya, COX-2 tidak ditemukan di jaringan pada kondisi normal, tetapi diinduksi oleh berbagai stimulus, seperti endotoksin, sitokin, mitogen dan dihubungkan dengan produksi prostaglandin selama prosesinflamasi, nyeri, dan respon piretik (Zhang etal, 2004).
7 PGG2 dan kemudian menjadi PGH2. Yang paling penting dalam konteks penyebab tumor adalah PGE2 yang dihasilkan dari PGH2 melalui sintesis PGE2 Pada darah manusia utuh, PGE2 diprodusi signifikan jika diinkubasi dengan LPS, sedangkan pada leukosit tikus mengekspresikan COX-2 dan produksi PGE2 ketika dipapar dengan LPS. penghambatan terhadap COX-2 akan mencegah pembentukan PGE2 yang merupakan mediator penting pada proses timbulnya rasa nyeri dengan tingkat keamanan yang lebih baik pada gastrointestinal (Smyth dan Fitz, 2007). Senyawa polifenol dan flavonoid dilaporkan mampu menghambat enzim siklooksigenase serta telah terbukti memiliki aktivitas penangkapan radikal bebas. Mekanisme hambatan flavonoid terhadap COX masih belum jelas. Terdapat kontroversi diantara peneliti mengenai mekanisme hambatan COX tersebut. Salah satu peneliti mengemukakan bahwa efek hambatan tersebut berkaitan dengan sifat antiradikal bebas flavonoid (Arthamin dkk, 2004).
Selama terjadinya inflamasi saat menderita penyakit, makrofag akan memproduksi marker atau sinyal yang dapat memperparah kondisi penyakit,
seperti interleukin (IL), nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B
cells (NF-κB), tumor necrosis factor-α (TNF-α), cyclooxygenases (COX) dan
nitric oxide (NO). NF-κB dapat menginduksi transkripsi mediator inflamasi
seperti iNOS, COX-2, TNF-α, IL-1B, IL-6 dan IL-8 (Mejia, 2012).
3
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2014 hingga Oktober 2015. Tempat yang digunakan untuk penelitian adalah Laboratorium Technopark dan Pilot Plant Seafast Centre (produksi sari kedelai hitam), Klinik dr. Katili Dramaga (tempat sosialisasi program dan pengambilan darah responden), Laboratorium Analisis Biokimia ITP dan Laboratorium Biomedik FKH Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah surat kesediaan menjadi responden penelitian ini (informed consent) dan materi sosialisasi yang berisi informasi sifat-sifat, manfaat, dan cara meminum sari kedelai yang tepat. Peralatan yang digunakan untuk analisis darah adalah pulse oximeter, sentrifus, ELISA reader panjang gelombang 405 nm dan 450 nm, tabung sentrifus, microplate 96 well, mikropipet, tip mikropipet 2-200 µ L, mikropipet 50-1000 µ L microtube 2 ml, dan Erlenmeyer.
8
P4417, USA), 0,05% Tween 20 (Sigma Aldrich P1379, USA), susu skim (Sunnlac Low Fat), Antibodi tikus monoklonal anti IL-6 (Fitzgerald 10R-1787), Antibodi tikus monoklonal anti COX-2 (GeneTex GTX20701), antibodi sekunder HRP IgG anti-mouse (GeneTex GTX26278), TMB (Sigma Aldrich T4444, USA), dan aquades.
Tahap Penelitian
Penelitian ini terdiri dari 6 tahap kegiatan, yaitu pengajuan persetujuan etik (ethical approval), seleksi responden, pembuatan minuman sari kedelai, intervensi responden, pengambilan darah, dan analisis biokimia darah.
1. Pengajuan Persetujuan Etik (ethical approval)
Karena penelitian ini melibatkan manusia sebagai responden, maka di tahap awal penelitian dilakukan pengajuan Ethical Clearance di Fakultas Kedokteran Universitas Atma Jaya.
2. Seleksi Responden
Responden sejumlah 26 orang (dengan berbagai tingkat keparahan diabetes yaitu ringan, sedang, dan berat) berasal dari pasien yang terdaftar pada Klinik dr. Katili Kabupaten Dramaga, Bogor. Penjajakan calon responden dilakukan dengan:
a. Mencatat ulang data pasien di klinik dr. Katili yang telah terdaftar di bagian administrasi klinik. Data yang dicatat berupa nama, umur, dan alamat. Pasien yang dicatat merupakan pasien yang memiliki diagnosis penyakit diabetes. b. Memilih pasien yang dianggap dapat berpartisipasi dalam penelitian ini. Hal ini
dipilih berdasarkan kriteria-kriteria yang telah ditetapkan, yaitu kadar glukosa sesaat > 180, tidak ada infeksi kronis, dan tidak gangren .
c. Membagikan undangan untuk pemeriksaan kesehatan.
d. Mengunjungi rumah pasien terpilih secara langsung satu per satu untuk mengundang acara sosialisasi massal
e. Sosialisasi massal di klinik dr. Katili atau tempat pertemuan lainnya. Calon responden akan dipresentasikan lebih dalam mengenai penelitian iniserta manfaat yang diperoleh. Kemudian pasien yang bersedia menjadi responden akan diminta untuk mengisi “Surat Persetujuan” (informed consent) dan menandatangi surat tersebut sebagai tanda keikutsertaan secara sukarela dan terinformasi lengkap.
3. Pembuatan Minuman Sari kedelai (Ghandi 2009)
9
4. Intervensi Responden
Intervensi kepada manusia terlebih yang sedang mengalami penyakit, harus mendapat ethical cleareance yang diajukan di Fakultas Kedokteran, Universitas Atma Jaya. Responden sebanyak 15 orang pada kelompok perlakuan dan 11 responden kontrol yang sudah dipilih sesuai syarat yang ditetapkan, diberikan penjelasan singkat tentang tujuan dan manfaat dari kegiatan yang mereka jalani (penelitian ini). Pasien yang diambil adalah pasien dari Rumah Sakit Katili yang terletak pada Kecamatan Dramaga. Pasien menjalani proses selama kegiatan (penelitian) ini berlangsung, yaitu pengambilan darah awal, intervensi dengan sari kedelai selama 4 minggu, dan pengambilan darah akhir. Namun tidak boleh ada paksaan dalam menjalaninya. Responden setuju, maka dilakukan pengambilan darah awal sebelum intervensi lalu dianalisis biokimia serum darahnya. Setiap hari selama 4 minggu, pasien diminta untuk mengonsumsi sari kedelai sebanyak 240 ml setiap hari. Pasien memberikan darahnya kembali sebanyak setelah intervensi selesai.
5. Pengambilan Darah
Pengambilan darah dilakukan 2 kali selama rangkaian penelitan, yaitu pada tahap awal (sebelum memulai intervensi) dan pada akhir kegiatan (setelah intervensi selesai). Pengambilan darah dilakukan oleh tenaga analis dari Klinik dr. Katili Bogor. Pengambilan darah dilakukan dengan menggunakan tabung venoject yang dilapisi K3EDTA (Vaculab 3 mL). Darah tersebut kemudian disentrifus (Eppendorf 5810R, Jerman) dengan kecepatan 3000 rpm pada suhu 25o C selama 15 menit. Hasil sentrifus membentuk tiga lapisan yaitu plasma dilapisan atas, buffy coat dilapisan tengah dan sel darah merah dilapisan bawah. Plasma kemudian dipindahkan ke microtube dan disimpan dalam freezer (Sharp FRV-300, Jepang) suhu-20o C sampai digunakan sebagai sampel (Zakaria et al, 2014).
6. Analisis Biokimia Darah
a. Analisa Kadar Glukosa Darah
Kadar glukosa darah ditentukan menggunakan metode glucose oxidase sensor. Darah diambil dari jari telunjuk dengan cara dibersihkan dengan alkohol, lalu dipijat atau diurut perlahan-lahan, kemudian bagian ujung ditusuk dengan jarum (lancet). Tetesan darah yang keluar ditempelkan pada strip glukometer. Kadar glukosa darah akan terukur pada alat setelah 5 detik, dinyatakan dalam mg/dL.
b. Interleukin-6 (IL-6) (Zakaria et al. 2014)
10
well dan diinkubasikan pada suhu 37oC selama 1 jam. Well dicuci lagi dengan larutan 250 µl selama 5 menit sebanyak tiga kali. Antibodi sekunder [HRP anti kelinci terkonjugasi antibodi poliklonal tikus (Genetex, USA) sebanyak 100 µl ditambahkan ke masing-masing well dan diinkubasikan pada suhu 37oC selama 1 jam. Well dicuci lagi dengan larutan 250 µl selama 5 menit sebanyak tiga kali. TMB (Sigma Aldrich, Singapura) 50 µl diambahkan ke masing-masing well dan diinkubasikan di ruangan gelap selama 15 menit. Setelah diinkubasikan, ditambahkan larutan H2SO4 0.1 N sebanyak 50 µl ke masing-masing well lalu diukur absorbansinya dengan ELISAreader pada panjang gelombang 450 nm. c. Kadar Malonaldehid (MDA) (Erniati et al. 2012)
Larutan induk tetraetoxy propane (TEP) konsentrasi 50 nmol/mL dibuat menjadi larutan kerja dengan konsentrasi sebagai berikut : 0,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0 nmol/mL. Sebanyak 375 μL larutan standar atau plasma darah pada masing-masing microtube sentrifuge ditambahkan 1,5 mL larutan HCl 0,25 N yang mengandung 15% TCA, 0,38% TBA, dan 0,5% BHT. Campuran dipanaskan dalam waterbath suhu 80oC selama 1 jam. Setelah dingin, campuran disentrifuse 3500 rpm 10 menit suhu 4oC. Supernatan jernih diambil dan diukur absorbansi menggunakan mikroplate reader (Benchmark) 540 nm. Hasil absorbansi diplotkan ke kurva standar TEP untuk menghitung kadar MDA plasma.
d. Enzim Siklooksigenase-2 (COX-2) (Zakaria et al. 2014)
Plasma sebanyak 100 µ L yang telah diencerkan dengan carbonate-bicarbonate buffer (Sigma Aldrich, Singapura) (COX-2 = 1:700) (Genetex, USA) dimasukkan ke dalam lempeng mikro 96 sumur (nunc maxisorp F96) kemudian diinkubasi pada suhu pada suhu 4oC selama semalam. Cairan dalam lempeng mikro kemudian dibuang dan dicuci dengan larutan PBST (Sigma Aldrich, Singapura) (larutan PBS dengan 0,05% tween 20) sebanyak 250 µ L/sumur, dibiarkan 1 menit dan buang larutan pencuci. Pencucian dilakukan sebanyak 3 kali. Susu skim (Sunlac) 5% ditambahkan 100 µ L disetiap sumur dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 1 jam. Cairan dalam lempeng mikro kemudian dibuang dan dicuci dengan PBST sebanyak 3 kali. Setelah itu, tambahkan 100 µ L antibodi primer ke dalam setiap sumur (antibodi monoklonal anti COX-2 1:500.000) lalu diinkubasi kembali pada suhu 37oC selama 1 jam. Cairan dalam lempeng mikro kemudian dibuang dan dicuci dengan PBST sebanyak 3 kali. Antibodi sekunder [HRP anti kelinci terkonjugasi antibodi poliklonal tikus (Genetex, USA) kemudian ditambahkan sebanyak 100 µ L (1:6.000) dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 1 jam. Cairan dalam lempeng mikro kemudian dibuang dan dicuci dengan PBST sebanyak 3 kali. Substrat TMB (Sigma Aldrich, Singapura) 50 µ L ditambahkan diruang gelap dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 15 menit. Larutan stok H2SO4 1 N (Merck, Jerman) ditambahkan untuk menghentikan reaksi. Waktu inkubasi dimulai setelah penambahan setiap larutan pada sumur terakhir. Intensitas warna yang terbentuk dapat dibaca dengan benchmark microplate reader (Bio rad, US) pada panjang gelombang 450 nm.
11 Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan uji t-student berpasangan
pada selang kepercayaan 95% menggunakan SPSS Statistik 22 untuk melihat perbedaan data kadar GDP, IL-6, MDA dan enzim COX-2 antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Glukosa darah
Kadar glukosa darah puasa responden secara keseluruhan setelah diberikan sari kedelai hitam selama 28 hari dapat dilihat pada gambar dibawah. Rata-rata kadar glukosa darah puasa responden yang diberikan intervensi sari kedelai hitam mengalami tren penurunan sebesar 47,3 mg/dL yaitu dari 280,4±90,4 mg/dl menjadi 233,1±84,8 mg/dl. Sedangkan untuk responden kontrol, juga mengalami tren penurunan sebesar 35,2 mg/dl yaitu dari 255,3±2,2 mg/dl menjadi 220,1±55,5 mg/dl. Menurut uji statistik t-student penurunan tersebut baik responden kontrol mapun responden intervensi tidak berbeda signifikan dengan nilai p > 0.05. Penelitian Irwanto (2015) yang juga memakai kedelai hitam varietas Cikuray sebagai bahan baku pembuatan sari kedelai dan diambah mikroenkapsulasi minyak sawit menunjukkan hasil penurunan GDP yang tidak signifikan. Produk turunan kedelai hitam varietas Cikuray lainnya yang dicobakan pada penderita diabetes adalah tahu kedelai hitam kaya serat. Penderita yang diberi intervensi tahu kedelai hitam kaya serat menunjukkan hasil penurunan GDP yang signifikan. Total serat yang terdapat pada produk tersebut sebesar 11,46% basis kering. Kadar serat yang tinggi mampu mengikat air dan glukosa sehingga mengakibatkan daya cerna glukosa berkurang dan menurunkan kadar glukosa di dalam darah (Putri NE, 2016). Takano et al (2013) telah memaparkan bahwa serat tidak larut dapat menekan kenaikan glukosa postprandial pada tikus dengan meningkatkan viskositas makanan di saluran cerna, juga dapat mengurangi resitensi insulin pada tikus (Maulida et al, 2014).
Tabel 1. Nilai rata-rata ± SD kadar glukosa darah puasa sebelum dan setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28)
Perlakuan Kontrol
GDP (mg/dL) GDP (mg/dL)
Sebelum (hari ke-0) 280,4±90,4a 255,3±2,2a
Sesudah (hari ke-28) 233,1±84,8a 220,1±55,5a
Perubahan (∆) -47,3 -35,2
Tanda (-) artinya terjadi penurunan
12
sehingga proses inflamasi dapat terhambat. Flavonoid dapat berperan dalam kerusakan jaringan pankreas yang diakibatkan oleh alkilasi DNA akibat induksi aloksan sebagai akibatnya dapat memperbaiki morfologi pankreas yang pernah diujikan pada tikus. Flavonoid dilaporkan memiliki aktivitas antidiabetes yang mampu meregenerasi sel-sel pada pulau Langerhans (Prameswari, 2014). Berikut kandungan dari sari kedelai yang berkaitan dengan efek pencegahan dan pengobatan penyakit diabetes:
Tabel 2. Perbandingan komposisi kimia kedelai kuning dan kedelai hitam Komposisi Kimia (bb) Kedelai Kuning Kedelai Hitam
Protein (%) 42.32 39.09
Antosianin (mg/100 g) “tidak terdeteksi” 222.49 Isoflavon bb= basis basah. Sumber: Nurrahman 2015
Berikut tabel komponen daidzein, genistein, dan total fenol yang terdapat pada sari kedelai hitam varietas Cikuray:
Tabel 3. Komponen Daidzein, Genistein, Total Fenol, dan Antosianin pada Kedelai Hitam Varietas Cikuray
Senyawa Antioksidan Kuantitas dalam 100 g kedelai hitam (mg)
Daidzeina 31,90
Hubungan yang diamati antara isoflavon kedelai dengan diabetes telah terbukti meningkatkan serum insulin dan insulin pankreas dengan cara meningkatkan sinyal insulin dan aktivitas PPAR-gamma (Kwon et al, 2010). Isoflavon kedelai diketahui dapat menghambat pelepasan insulin dari pankreas dan penyerapan glukosa ke dalam dinding usus dengan menahan protein aktivitas tyrosine kinase atau menurunkan transporter glukosa tidak bergantung-natrium (Vedavanam et al, 1999). Dajanta et al (2013) melaporkan aktivitas antioksidan kedelai hitam lebih tinggi dari kedelai kuning berdasarkan kandungan total fenol dan flavonoid. Peranan senyawa fenolik dalam kontrol glikemik penderita diabetes yaitu sebagai inhibitor
13 hidrolisis pati menjadi gula yang lebih sederhana sepeti glukosa dan enzim α -glukosidase berperan dalam intake gula kedalam sel (Apostolidis et al. 2007). Untuk membantu kontrol glikemik penderita diabetes membutuhkan penghambatan kuat
untuk enzim α-glukosidase dan penghambatan yang tidak begitu kuat untuk enzim α
-amilase, dan komponen fenolik memiliki kriteria tesebut (Kwon et al. 2006).
Selain itu, penurunan kadar GDP yang diintervensi dengan minuman tersebut terjadi diduga karena minuman tersebut memiliki nilai IG yang rendah, juga seratnya yang tinggi. Produk dengan indek glikemik rendah disertai tinggi serat dapat memberikan rasa kenyang tanpa meningkatkan glukosa dalam darah secara berlebihan dan memperbaiki sensitivitas insulin (Riccardi et al, 2008). Kedelai hitam lokal yang digunakan dalam pembuatan sari kedelai hitam varietas Cikuray yang dibudidayakan di daerah Palembang.
Tabel 4. Komposisi proksimat sari kedelai hitam dan kuning
Komponen Sari kedelai hitam (%) Sari kedelai kuning (%)
Kadar Protein 2,76±0,13 2,74
Kadar lemak 1,17±0,06 2,08
Kadar abu 0,12±0,08 0,32
Kadar karbohidrat 1,27±0,10 2,26
Kadar Air 94,69±0,04 91,24
Data sari kedelai hitam (Irwanto, 2015) dan sari kedelai kuning (Odu, 2012) Nilai hasil uji proksimat minuman SKH varietas Cikuray yang didapatkan dibandingkan dengan syarat mutu susu kedelai menurut BSN (1995). Syarat mutu menurut BSN (1995) untuk nilai kadar protein minuman SKH adalah 2,00% dan nilai kadar lemak 1,00%. Berdasarkan batas syarat mutu tersebut minuman SKH yang dibuat telah memenuhi standar SNI 01-3830-1995 untuk produk minuman kedelai (Irwanto, 2016). Dari tabel diatas, terlihat komposisi proksimat antara sari kedelai hitam dan sari kedelai kuning tidak berbeda jauh. Sari kedelai hitam yang digunakan tanpa penambahan bahan pemanis, perasa, ataupun pewarna. Responden kelompok intervensi keseluruhan menerima organoleptik dari sari kedelai hitam dan bersedia mengikuti kegiatan intervensi dengan menandatangani
informed consent.
Gambar 1. Nilai kadar glukosa darah puasa (mg/dL) grup responden yang diitervensi sari kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28
14
Gambar 2. Nilai kadar glukosa darah puasa (mg/dL) grup responden kontrol pada hari ke-0 dan hari ke-28
Interleukin-6 (IL-6)
IL-6 merupakan salah satu jenis sitokin proinflamasi yang berperan sebagai mediator dalam terjadinya inflamasi. Wanita yang mengalami penyakit pre diabetes memiliki kadar IL-6 yang lebih tinggi (75%) daripada wanita normal (Colak et al, 2010). Pada kelompok responden diabetes yang diberi intervensi sari kedelai, umumnya nilai absorbansi IL-6 mengalami penurunan, secara statistik penurunan nilai absorbansi tersebut signifikan (p<0.05) yaitu dari 0.272±0.075 menjadi 0.224±0.041. Dari total 15 responden, sebanyak 13 responden intervensi yang menunjukkan penurunan kadar IL-6. Salah satu penyebab penurunan penanda inflamasi interleukin 6 dapat disebabkan kandungan flavonoid pada sari kedelai. Menurut Liu et al (1993) flavonoid memiliki kemampuan dalam menghambat produksi sitokin seperti IL-6 dengan cara menurunkan regulasi dari protein signalling interseluler seperti protein kinase C. Sedangkan nilai absorbansi untuk responden kontrol justru mengalami peningkatan yang signifikan (p<0,05), yaitu dari 0,157±0,03 menjadi 0,207±0,04.
Tabel 5. Nilai rata-rata ± SD nilai OD interleukin 6 sebelum dan setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28)
Perlakuan Kontrol
IL-6 (OD)
Sebelum (hari ke-0) 0.272±0.075a 0,157±0,03a Sesudah (hari ke-28) 0.224±0.041b 0,207±0,04b
Perubahan (∆) -0,048 0,05
Tanda (-) artinya terjadi penurunan
Keadaan hiperglikemik pada penderita diabetes melitus dapat memicu terbentuknya radikal bebas yang juga dapat meningkatkan terjadinya inflamasi. IL-6 merupakan sitokin yang dikeluarkan oleh jaringan yang mengalami inflamasi. Keberadaan IL-6 yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan sel beta pankreas seperti yang diungkapkan Kristiansen dan Mandrup-Polsen (2005) menggunakan tikus diabetes sebagai hewan percobaan. Kerusakan sel beta pankreas akan berdampak pada penurunan produksi insulin dan diduga efek yang sama dapat terjadi pada manusia. IL-6 juga dapat menghambat kerja reseptor insulin (Senn et al, 2002) sehingga penyerapan glukosa darah menjadi semakin tidak optimal.
15 Peningkatan konsentrasi IL-6 pada kelompok diabetes melitus tipe 1 menunjukkan bahwa inflamasi kronis sedang terjadi (Fisman and Tanenbaum, 2010). Korelasi positif telah diamati antara konsentrasi IL-6 pada serum darah pasien diabetes tipe 1 dimana hasil uji in vitro menunjukkan bahwa konsentrasi tinggi glukosa menginduksi produksi IL-6 (Marcovecchio et al, 2009).
Gambar 3. Nilai OD IL-6 grup responden yang diitervensi sari kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28
Gambar 4. Nilai OD IL-6 grup responden kontrol pada hari ke-0 dan hari ke-28 Malonaldehid (MDA)
16
kelompok perlakuan intervensi sari kedelai hitam juga menunjukkan tren penurunan nilai rata-rata kadar MDA yaitu 5,31±0,81 nmol/ml menjadi 4,52±0,75 nmol/ml. Hasil uji statistik menggunakan uji t-student berpasangan menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (P<0.05) terhadap penurunan kadar MDA antara sebelum dan setelah intervensi sari kedelai hitam selama 28 hari. Sedangkan untuk kelompok kontrol menunjukkan tren kenaikan nilai rata-rata kadar MDA yaitu 4,81±0,69 nmol/ml menjadi 5,18±0,83 nmol/ml. Namun kenaikan tersebut tidak signifikan pada taraf 5% (P>0.05).
Tabel 6. Nilai rata-rata ± SD kadar malonaldehida sebelum dan setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28)
Perlakuan Kontrol
MDA (nmol/ml)
Sebelum (hari ke-0) 5,31±0,81a 4,81±0,69a
Sesudah (hari ke-28) 4,52±0,75b 5,18±0,83a
Perubahan (∆) -0,79 0,37
Tanda (-) artinya terjadi penurunan
Penurunan ini dapat disebabkan adanya flavonoid pada sari kedelai. Sifat antioksidan pada flavonoid dapat melindungi membran lipid dari kerusakan oksidatif, sehingga perokdasi lipid dapat dicegah dengan kata lain pembentukan MDA dapat dihambat (Chandra S, 2012). Penelitian serupa juga dilakukan oleh Irwanto (2015) dimana terdapat pengaruh yang signifikan terhadap penurunan kadar MDA pada pasien diabetes tipe 2 yang diintervensi minuman kedelai hitam yang diperkaya mikroenkapsulan MSMn. Penurunan kadar MDA pada grup yang diintervensi produk diduga atas kontribusi senyawa bioaktif dalam produk baik berupa enzim, vitamin, dan senyawa lain yang dimiliki oleh produk tersebut misalnya β-karoten, antosianin, dan isoflavon (Winarsi, 2007).
Gambar 5. Nilai kadar MDA (mmol/ml) grup responden yang diitervensi sari kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28
17
Gambar 6. Nilai kadar MDA (mmol/ml) grup responden kontrol pada hari ke-0 dan hari ke-28
Siklooksigenase 2 (COX-2)
Enzim siklooksigenase merupakan enzim yang mengkatalis pembentukan prostaglandin, suatu mediator inflamasi. Inflamasi adalah salah satu yang dapat menganggu homeostasis tersebut (Bilous et al, 2015; Wellen dan Hotamisligil, 2005). Reaksi inflamasi merusak sel sehingga meningkatkan kadar enzim COX-2 yang merupakan golongan enzim COX (Aid dan Bosetti, 2011). Pada kelompok responden yang diberi perlakuan intervensi sari kedelai selama 28 hari, menunjukkan tren penurunan nilai absorbansi, yaitu dari 1,475±0,114 menjadi 1,108±0,126. Seluruh responden mengalami penurunan nilai absorbansi COX-2, penurunan tersebut signifikan secara statistik (p<0.05). Hal ini dapat dikaitkan senyawa polifenol dan flavonoid pada sari kedelai. Beberapa peneliti mengemukakan bahwa terdapat efek hambatan enzim tersebut berkaitan sifat anti radikal bebas senyawa flavonoid (Arthmin dkk, 2004). Sementara untuk kelompok kontrol juga mengalami penurunan yaitu dari 0,75±0,09 menjadi 0,69±0,07 secara signifikan secara statistik (p<0.05).
Tabel 7. Nilai rata-rata ± SD OD enzim siklooksigenase 2 sebelum dan setelah intervensi sari kedelai hitam (hari ke-28)
Perlakuan Kontrol
COX-2 (OD)
Sebelum (hari ke-0) 1,475±0,114a 0,75±0,09a Sesudah (hari ke-28) 1,108±0,126b 0,69±0,07b
18
Gambar 7. Nilai OD COX-2 grup responden yang diitervensi sari kedelai hitam pada hari ke-0 dan hari ke-28
Gambar 8. Nilai OD COX-2 grup responden kontrol pada hari ke-0 dan hari ke-28 Penurunan nilai OD enzim siklooksigenase pada gambar 7 terjadi pada seluruh responden perlakuan intervensi. Penurunan nilai OD COX-2 responden yang diintervensi produk mengindikasikan adanya penurunan tingkat inflamasi. Hal ini menunjukkan kandungan senyawa bioaktif pada produk seperti isoflavon dan antosianin dapat meredam tingkat inflamasi (Kim et al, 2013). Pada penelitian lain, disebutkan bahwa pasien yang mengalami kanker dan mendapat tablet isoflavon (27,2 mg isoflavon aglikon, 3x sehari, dengan perbandingan genistein: daidzein sebesar 1,0:1,3) mengalami penghambatan signifikan sampai 38% terhadap ekspresi mRNA COX-2 (Srilatha, 2009). Pada gambar 8, terlihat kelompok kontrol mengalami beberapa penurunan nilai OD COX-2. Penurunan yang cukup besar terlihat pada responden 3 dan responden 8. Hal ini dapat disebabkan pengaruh diet sehari-hari responden tersebut yang mengonsumsi teh hitam (responden 3) dan teh hijau (responden 8). Berdasar penelitian Nawasari (2016) grup penderita diabetes yang diintervensi minuman teh menunjukkan penurunan signifikan (p<0,05) enzim COX-2 sebesar 16,8%.
19
5
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Produk intervensi berupa sari kedelai hitam mampu memperbaiki status kesehatan penderita diabetes berupa penurunan kadar MDA secara signifikan (p=0.000). Produk ini juga memperbaiki status inflamasi berupa penurunan enzim COX-2 secara signifikan (p=0.000) dan penurunan IL-6 secara signifikan (p=0.002). Minuman sari kedelai hitam tidak menunjukkan pengaruh secara signifikan (p=0.065) terhadap kadar glukosa darah puasa.
Saran
Hasil penelitian menunjukkan adanya kecenderungan perbaikan kadar MDA dan beberapa senyawa pro-inflamasi pada responden DM tipe 2 setelah mengonsumsi sari kedelai hitam. Namun, perlu dilakukan intervensi terhadap penanda yang lebih luas seperti kadar asam urat dalam darah dan penentuan dosis optimal.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Apostolidis E, Kwon YI, and Shetty K. 2007. Inhibitory Potential of Herb, Fruit, and
Fungal-Enriched Cheese Against Key Enzymes Linked to Type 2 Diabetes and Hypertension. J. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 8: 46 – 54. doi: 10.1016/j.ifset.2006.06.001
Arthamin MZ, Handono K, and Widodo MA. 2004. Selectivity of Cyclooxygenase Isoenzymes Inhibition by n-Butanol Fraction of Flavonoids of Red Leaves (Graptophyllum pictum (L.) Griff.). Majalah Kedokteran Indonesia. Vol: 4, No. 10, 410-416.
Badan Statistik Pertanian. 2012. Potensi Pengembangan Komoditi Kedelai:
Lampung. Kementrian Pertanian: Jakarta.
http://regionalinvestment.bkpm.go.id. Di akses pada tanggal 22 April 2014. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan. 2010. Riset Kesehatan Dasar
(Riskesdas 2010), Kementerian Kesehatan Republik Indonesia: Jakarta. Barus J. 2013. Potensi Pengembangan dan Budidaya Kedelai pada Lahan
Suboptimal di Lampung (Soybeans Deployment Potential and Cultivation at Suboptimal Land in Lampung). Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Lampung: Bandar Lampung.
20
Cavallerano JD, Kopple A, Sun JK, Aiello LP, Stockman M, Eagan S, Qin H, Kollman C, Beck RW, and Glassman AR. 2009. Effects of Dilation on Electronic-ETDRS Visual Acuity in Diabetic Patients. Invest Ophthalmol Vis Science. 50(4):1580-4.
Chang JH, Kim MS, and Lii SS. 2008. Effects of soybean supplementation on blood glucose, plasma lipid levels, and erythtrocyte antioxidant enzyme activity in type 2 diabetes mellitus patients. Nutrition Research and Practice.
2(3), 152-157.
Chien-Li L, Hui-Yu H, Lee-Yan S, And Cheng-Chun C. 2010. Anti-inflammatory Activity of Soymilk and Fermented Soymilk Prepared with Lactic Acid Bacterium and Bifidobacterium. Journal of Food and Drug Analysis. Vol. 18, No. 3, Pages 202-210.
Colak A, Coker A, Diniz G, Karademirci I, Turkon H, Ergonen F, Hanci T, and Bozkurt U. 2010. Interleukin 6 and tumor necrosis factor-alpha level in women with and without glucose metabolism disorders. Turk J. Biochem. 35 (3): 190–194.
Conti M, Moramd PC, Levilland P, and Lemonnier A. 1991. Improve Fluorometric Determination of Malonaldehyde. Journal Clinical Chemistry Soc. 103: 6472-6477. kakao (Theobroma cacao L.) bebas lemak terhadap sifat antioksidatif limfosit subyek perempuan. J. Teknol. dan Industri Pangan. 23(1): 81–85. Evans JL, Goldfine ID, Maddux BA and Grodsky GM. 2002. Oxidative Stress and
Stress-Actived Signaling Pathways: A Unifying Hypothesis of Type 2 Diabetes. Diabetes Rev. 23(5): 599-622.
Fisman EZ and Tenenbaum A. 2010. The Ubiquitous Interleukin-6: A Time For Reappraisal. Cardiovascular Diabetology. 11: 9–62.
Ghandi AP. 2009. Development of HACCP protocols for the production of soy milk. Asian Journal Food and Agro-Industry. ISSN 1906-3040, 2(03), 262-279.
Hartge MM, Unger T, and Kintscher U. 2007. The Endothelium And Vascular Inflammation In Diabetes. Diabetes & Vascular Disease Research. 4: 84–88. Hung YH, Huang HY, and Chou CC. 2007. Mutagenic and antimutagenic effects
of methanol extracts of unfermented and fermented black soybeans. Int. J. Food Microbiol. 118: 62–68.
21 Irwanto R, Adawiyah DR, dan Zakaria FR. 2016. Peran Fisiologis Sari Kedelai Hitam Mengandung Mikroenkapsulan Minyak Sawit Mentah pada Penderita Diabetes Melitus Tipe-2. J. Teknol. Dan Industri Pangan. Vol. 27(1):1. Jane dan Soepardi. 2012. Pusat Data dan Informasi Kementrian RI: Sistem
Informasi Rumah Sakit (SIRS) 2010-2011: Jakarta.
Kim K, Lim KM, Shin HJ, Seo DB, Noh YJ, Kang S, Chung HY, Shin S, Chung JH, and Bae ON. 2013. Inhibitory effects of black soybean on platelet activation mediated through its active component of adenosine. Thrombosis Research. 131:254-261.
Kim Y1, Yoon S1, Lee SB1, Han HW1, Oh H1, Lee WJ1, Lee SM. 2014. Fermentation of soy milk via Lactobacillus plantarum improves dysregulated lipid metabolism in rats on a high cholesterol diet. PLoS One. 9(2):e88231.
Kwon DY, Daily JW 3rd, Kim HJ, and Park S. 2010. Antidiabetic effects of fermented soybean products on type 2 diabetes. Nutr Res. 30:1–13.
Kwon YII, Dhiraj AV, and Kalidas S. 2006. Evaluation of clonal herbs of Lamiaceae species for management of diabetes and hypertention. Asia Pac J Clin Nutr. 15 (1): 107 – 118.
Lameshow S, Hosmer JR, Klar J, dan Lwanga SK. 1997. Besar Sampel dalam Penelitian Kesehatan. Gadjah Mada University Press.
Li D, Yuhua Z, Yan L, Ruifang S, and Min X. 2015. Purified Anthocyanin Supplementation Reduces Dyslipidemia, Enhances Antioxidant Capacity, and Prevents Insulin Resistance in Diabetic Patients. The Journal of Nutrition. 114.205674.
Malencic D, Cvejic J, and Miladinovic J. 2012. Polyphenol content and antioxidant properties of colored soybean seeds from Central Europe. J Med Food. (15): 85-95.
Manaf A. 2015. Pengaruh Intervensi Tahu Kedelai Hitam terhadap Kontrol Glikemik Penderita Diabates Melitus [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Marcovecchio ML, Dalton RN, Prevost AT, Acerini AL, Barrett TG, Cooper JD, Edge J, Neil A, Shield J, Widmer B, Todd JA, and Dunger DB. 2009. Prevalence of Abnormal Lipid Profiles and the Relationship With the Development of Microalbuminuria in Adolescents with Type 1 Diabetes.
Diabetes Care. 32: 658–663.
Maulida D, Estiasih T. 2014. Efek hipoglikemik polisakarida larut air umbi gadung (Dioscorea hispida) dan alginat : kajian pustaka. Jurnal Pangan dan Agroindustri. 2(3):136-140.
Michihiro S. 2006. Soy in health and disease prevention. New York: Taylor and Francis Group.
22
Nawasari IP, Endang P, dan Zakaria FR. 2016. Pengaruh Minuman Diperkaya Cinnulin terhadap MDA dan Senyawa Inflamasi Plasma Penderita DMT2. J. Teknol. Dan Industri Pangan. Vol. 27(1): 51-58.
Noviyanti SB, Farida T, and Faridha SI. 2004. Serum Of Interleukin-31 In Paediatric Atopic Dermatitis. Fakultas Kedokteran Universitas Hasanuddin: Makassar.
Nurrahman. 2015. Evaluasi Komposisi Zat Gizi dan senyawa Antioksidan Kedelai Hitam dan Kedelai Kuning. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. 4 (3). 89-93. Odu NN, Egbo NN, and Okonko IO. 2012. Assessment of the Effect of Different Preservatives on the Shell-Life of Soymil Stored at Different Temperatures.
Researcher. 4(6):62-69.
Palaian S, Alam K, Mishra P, and Sah AK. 2009. Performance of Medication Counseling Centre of Manipal Teaching Hospital: A Follow Up Study.
Journal of Clinical and Diagnostic Research. Vol 3:1319-1325.
Perdani dan Claudia G. 2012. Konsumsi Minyak Sawit Mentah Meningkatkan Kadar Retinol Plasma Dan Menurunkan Aktivitas Enzim Penanda Kesehatan Hati Pada Ibu Rumah Tangga Di Kecamatan Dramaga Kabupaten Bogor [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Putri NE, Endang P, dan Zakaria FR. 2016. Pengaruh Intervensi Tahu Kedelai Hitam Kaya Serat Terhadap Glukosa Darah Dan Inflamasi Responden Diabetes Tipe 2. J. Teknol. Dan Industri Pangan. [In Press].
Rahman I, Swarska E, Henry M, Stolk J, and MacNee W. 2000. Is There Any Relationship Between Plasma Antioxidant Capacity and Lung Function in Smokers and in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease?.
Thorax. 55: 189-193.
Renata A, Soriano S, and Galucia MP. 2012. Evaluation of the effects of anthocyanins in type 2 diabetes. Food Research Intenational. Volume 46: 378–386.
Riccardi G, Rivellese AA, and Giacco R. 2008. Role of glycemic index and glycemic load in the healthy state, in prediabetes, and in diabetes. Am J Clin Nutr. 87(1):269S-274S
Smyth E & FitzGerald G. 2007. The Eicosanoid: Prostaglandins, Tromboxanes, Leukotrienes, & Related Compounds In: Basic & Clinical Pharmacology Editedby: Bertram G. Katzung. Mc Graw Hill, San Fransisco, USA.
23 Srilatha Swami, Aruna V Krishnan, Jacqueline Moreno, Rumi S Bhattacharyya, Christopher Gardner, James D Brooks, Donna M Peehl, and David Feldman. 2009. Inhibition of Prostaglandin Synthesis and Actions by Genistein in Human Prostate Cancer Cells and by Soy Isoflavones in Prostate Cancer Patients. Int J Cancer. 124(9): 2050-2059.
Takano A, Kamiya T, Tomozawa H, Ueno S, Tsubata M, Ikeguchi M, Takagaki K, Okushima A, Miyata Y, Tamaru S, Tanaka K, Takahashi T. 2013. Insoluble fiber in young barley leaf suppresses the increment of postprandial blood glucose level by increasing the digesta viscosity. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2013: 1-10. DOI: 10.1155/2013/137871.
Vedavanam K, Srijayanta S, O’Reilly J, et al. 1999. Antioxidant action and potential antidiabetic properties of an isoflavonoid-containing soyabean phytochemical extract (SPE) Phytother Res. 13:601–608.
Winarsi H. 2007. Antioksidan alami dan radikal bebas. Ed ke-2 Kanisnus Yogyakarta : Kanisius.
World Health Organization. 2013. The 10 leading causes of death in the world, 2000 and 2011. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/. Diakses pada tanggal 16 April 2014.
World Health Organization. Schistosomiasis and soil transmitted helminths
country profile: Indonesia. Diunduh dari :
http://www.who.int/wormcontrol/databank/Indonesia_ncp3.pdf. Diakses Juni 2008.
Xu B and Chang SKC. 2008. Antioxidant capacity of seed coat, dehulled bean and whole black soybeans in relation to their distributions of total phenolics, phenolic acids, anthocyanins and isoflavones. J. of Agric. and Food Chem. 56: 8365-8373. doi: 10.1021/jf801196d.
Zakaria FR, Worowattanamateekul W, and Lawhavinit O. 2006. Production of fish serum products as substitute for fetal bovine serum in hybridoma cell cultures from surimi industrial waste. Kasetsart Journal (Natural Science).
40: 198-205.
Zakaria FR, Azni IN, Syamsir E, Amalia KM, and Yamani C. 2014. pengaruh konsumsi minuman beroksigen terhadap inflamasi dan kapasitas antioksidan penderita penyakit paru obstruktif kronik (PPOK). Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. Vol. 25 No.1 Tahun 2014. doi: 10.6066/ftip.2014.25.1.31. Zhang WY, Yang X, Jin D, and Zhu X. 2004. Expression and Enzyme Activity
Determination of Human COX-1 and-2 in Baculovirus-Insect Cell System.
24
25
Lampiran 1. Flow Chart Pembuatan Susu Kedelai Hitam (Ghandi, 2009)
Persiapan Bahan dan
Alat (sterilisasi alat)
Sortasi Kedelai Hitam
Perendaman dengan Air (1:3 b/v) selama 12 jam
Pencucian dan pembersihan kedelai (1:3
b/v) 3 kali pencucian
Pengilingan kedelai:air 80⁰C = 1 : 8 (bk/v) dan penyaringan (80 mesh)
Pasteurisasi suhu 85oC selama 15 menit
26
Lampiran 2. Kriteria inklusi dan eklusi Kriteria Inklusi :
1. Pasien diabetes mellitus tipe 2 usia 40-70 tahun
2. Pasien tidak menderita gangren, penyakit kronis (berdasarkan hasil pemeriksaan) dengan kadar glukosa darah puasa >126 mg/dL dan kadar glukosa darah sewaktu >200 mg/dL.
3. Pasien menerima konsumsi produk sari kedelai hitam dalam intervensi selama waktu yang telah ditentukan (28 hari).
4. Pasien menyatakan bersedia ikut serta dalam penelitian dengan menandatangani lembar “informed consent”.
Kriteria Eklusi :
1. Pasien non diabetes mellitus tipe 2 2. Pasien berumur diatas 70 tahun
3. Pasien tidak menerima atau menolak untuk mengkonsumsi produk sari kedelai hitam dengan kadar gula darah puasa <126 mg/dL
4. Pasien menderita gangren dan penyakit kronis yang membahayakan
27
Lampiran 3. Lembar Informed Consent
NASKAH PENJELASAN UNTUK MENDAPATKAN PERSETUJUAN
SUBJEK DAN FORMULIR PERSETUJUAN SETELAH PENJELASAN
(INFORMED CONSENT)
Kami meminta anda bersama 9 orang lainnya untuk turut terlibat dalam program “Intervensi Tahu Kedelai Hitam Kaya Serat pada Pasien Diabetes Mellitus”. Tujuan dari program ini adalah untuk melihat manfaat pemberian tahu kedelai hitam kaya serat untuk penderita diabetes guna memelihara atau memperbaiki kesehatan.
Program jangka panjang yang akan dilakukan, anda akan diberikan sup tahu kedelai hitam kaya serat yang dikonsumsi setiap pagi dan sore hari setiap hari selama 30 hari. Tim analis akan berkunjung ke rumah Anda selama 30 hari untuk pemberian tahu dan melakukan wawancara untuk menanyakan beberapa pertanyaan yang berhubungan dengan program ini.
Pengambilan Darah
Pada program selama 30 hari ini, Anda diminta untuk memberikan ± 8 ml darah yang akan diambil sebanyak 2 kali di awal dan di akhir program. Prosedur ini menyebabkan rasa sakit sedikit, tetapi hanya sesaat. Darah ini akan diperiksa untuk mengetahui kadar gula dan kadar insulin.
Risiko dan Usaha Penjagaan
Ada risiko sedikit infeksi berkaitan dengan pengambilan darah dari lengan. Namun infeksi ini rasanya tak mungkin akan terjadi karena kulit Anda dibersihkan dahulu dan kami hanya menggunakan jarum yang steril, selain itu pengambilan darah akan dilakukan oleh tenaga kesehatan terlatih.
Manfaat
28
Kerahasiaan
Catatan mengenai identitas dan hasil pemeriksaan Anda akan dirahasiakan. Kalaupun dikaji kembali oleh badan-badan kesehatan pemerintah, Anda hanya akan dikenal dengan sebuah nomor saja, dan tidak akan diketahui siapa yang turut mengambil bagian dalam program ini.
Pertanyaan-pertanyaan
Bila ada pertanyaan mengenai program ini, mengenai hak-hak Anda, atau Anda hendak melaporkan efek dari intervensi yang diberikan, harap Anda melapor kepada Prof. Dr. Ir. Fransiska Rungkat Zakaria, MSc yang dapat dihubungi melalui telepon (0251) 626725. Atau melalui surat dengan alamat Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian IPB, PO BOX 220, Bogor 16002.
Partisipasi Sukarela
Anda tidak dapat dan tidak akan dipaksa untuk ikut serta dalam program ini bila Anda tidak menghendakinya. Anda berhak untuk sewaktu-waktu menolak melanjutkan partisipasi Anda tanpa perlu memberikan suatu alasan. Bila Anda memutuskan untuk berhenti berpartisipasi, tak seorangpun boleh memaksa Anda untuk berubah pikiran. Segera sesudah Anda berhenti berpartisipasi, tak seorangpun boleh melakukan diskriminasi apapun terhadap Anda. Dokter dapat memutuskan bahwa Anda tidak boleh lagi ikut serta dalam program ini, terlepas dari keinginan Anda untuk tetap berpartisipasi atau tidak. Keputusan ini diambil dengan selalu memperhatikan hal yang terbaik bagi Anda, yaitu untuk melindungi kemungkinan gangguan kesehatan.
Tandatangan
29
___________________________________ ___ _______________________ Tanda tangan dan nama peserta sukarela/wali Tanggal
30
