Universitas Kristen Maranatha ABSTRAK
PERBANDINGAN PENGARUH FRUKTOSA DAN GLUKOSA TERHADAP PENINGKATAN TEKANAN DARAH
PADA LAKI-LAKI DEWASA
Cynthia Merliana Candra, 2009
Pembimbing : Dr. Iwan Budiman, dr., MM., MS., MKes., AIF
Latar Belakang : Fruktosa banyak digunakan sebagai pemanis baik dalam makanan maupun minuman ringan. Fruktosa memiliki banyak pengaruh terhadap berbagai organ tubuh, salah satunya terhadap tekanan darah (TD). Sedangkan, pada konsumsi glukosa tidak berpengaruh terhadap TD. Bahkan para ahli di Amerika mulai mendesak pemerintah untuk mengenakan pajak pada minuman ringan yang mengandung pemanis (fruktosa). Oleh karena itu, diadakan penelitian yang menguji efek fruktosa dan glukosa terhadap TD.
Tujuan : Untuk mengetahui apakah peningkatan TD akibat pengaruh glukosa lebih tinggi daripada peningkatan TD akibat pengaruh glukosa
Metode : Percobaan prospektif eksperimental sungguhan yang menggunakan 15 orang mahasiswa pria FKUKM yang berumur antara 20-26 tahun dilakukan pengukuran TD sebelum dan sesudah pemberian air, glukosa dan fruktosa dengan cara gabungan pada posisi duduk. Analisis data memakai uji Anava, uji beda rata-rata LSD
Kesimpulan : Peningkatan TD terbesar terjadi setelah pemberian fruktosa. Kata kunci : TD, glukosa, fruktosa.
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
COMPARISON OF THE INFLUENCE OF FRUCTOSE AND GLUCOSE TO INCREASE BLOOD PRESSURE IN ADULT MALE
Cynthia Merliana Candra, 2009
Tutor : Dr. Iwan Budiman, dr., MM., MS., MKes., AIF
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PERSETUJUAN ... II SURAT PERNYATAAN ... III ABSTRAK ... IV ABSTRACT ... V KATA PENGANTAR ... VI DAFTAR ISI ... VII DAFTAR TABEL ... IX DAFTAR GAMBAR ... X DAFTAR GRAFIK ... XI DAFTAR LAMPIRAN ... XII
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Identifikasi masalah ... 2
1.3Maksud dan Tujuan ... 2
1.4Manfaat Penelitian ... 2
1.5Kerangka Pemikiran dan Hipotesis ... 2
1.5.1 Kerangka Pemikiran ... 2
1.5.2 Hipotesis ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Karbohidrat ... 5
2.1.1 Karbohidrat sederhana ... 5
2.1.2 Karbohidrat kompleks ... 6
2.2 Fruktosa dan Glukosa... 6
2.2.1 Struktur kimia ... 6
2.2.2 Metabolisme dan absorpsi ... 7
2.2.3 Kadar fruktosa dalam diet yang dianjurkan ... 9
2.2.4 Pengaruh fruktosa terhadap sistem sirkulasi ... 9
2.2.5 Metabolisme fruktosa ... 9
2.2.6 Pemecahan makanan ... 10
2.3 Tekanan darah ... 19
2.3.1 Definisi ... 19
2.3.2 Pengukuran TD ... 19
2.3.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan darah ... 21
2.3.4 Sistem regulasi TD ... 24
2.3.4.1 Pengaturan TD oleh saraf ... 24
2.3.4.2 Pengaturan TD oleh ginjal dan cairan tubuh ... 25
2.3.5 Hormon-hormon yang mempengaruhi TD ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
Universitas Kristen Maranatha
3.1.1 Bahan dan alat penelitian ... 29
3.1.2 Subjek penelitian ... 29
3.1.3 Tempat dan waktu penelitian ... 29
3.2 Metode penelitian ... 30
3.2.1 Desain penelitian ... 30
3.2.2 Variabel penelitian ... 30
3.2.2.1 Definisi konsepsional variabel penelitian ... 30
3.2.2.2 Definisi operasional variabel penelitian ... 30
3.2.3 Besar sampel penelitian ... 31
3.2.4 Prosedur penelitian ... 32
3.2.5 Cara pemeriksaan TD... 33
3.2.6 Rancangan analisis data ... 34
BAB IV HASIL, PEMBAHASAN, DAN PENGUJIAN HIPOTESIS PENELITIAN ... 35
4.1 Hasil penelitian dan pembahasan ... 35
4.2 Pengujian hipotesis penelitian ... 40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 41
5.1 Kesimpulan ... 41
5.2 Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... 42
LAMPIRAN ... 44
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 TD sebelum dan sesudah pemberian air ... 35
Tabel 4.2 TD Sistol sebelum dan sesudah pemberian glukosa ... 36
Tabel 4.3 TD Sistol sebelum dan sesudah pemberian fruktosa ... 37
Tabel 4.4 Hasil uji Anava TD ... 38
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Kimia Fruktosa ... 6
Gambar 2.2 Struktur Kimia Glukosa ... 7
Diagram 2.1 Metabolisme Fruktosa ... 9
Diagram 2.2 Alur Metabolisme Makanan ... 11
Diagram 2.3 Glikolisis ... 12
Diagram 2.4 ATP yang Dihasilkan dari Glikolisis ... 13
Diagram 2.5 Perubahan Piruvat Menjadi Asetil KoA... 14
Diagram 2.6 Siklus Kreb’s ... 15
Diagram 2.7 Perubahan Asetil KoA menjadi CO2 ... 16
Gambar 2.3 Proses Transpor Elektron ... 17
Diagram 2.8 Jumlah ATP yang dihasilkan dari pemecahan makanan ... 18
Diagram 2.9 Faktor-faktor yang Mempengaruhi TD ... 21
Diagram 2.10 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Curah Jantung ... 22
Diagram 2.11 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Resistensi Perifer Total... 23
Diagram 2.12 Regulasi TD oleh Aktivitas Parasimpatis ... 24
Diagram 2.13 Regulasi TD oleh Aktivitas Simpatis ... 24
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR GRAFIK
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR LAMPIRAN
Hasil Statistik ... 44
Data Hasil Penelitian ... 46
Surat Persetujuan Subjek Penelitian ... 47
Universitas Kristen Maranatha
Test of Homogeneity of Variances
45
Post Hoc Tests
Multiple Comparisons
Dependent Variable: SISTOL
46
DATA HASIL PENELITIAN
Nama :
Umur :
Berat badan :
Tinggi badan :
Tabel hasil pengukuran 1
Perlakuan
Tekanan Darah
Awal 30’ 35’ 40’ 45’ 50’
Air
Tabel hasil pengukuran 2
Perlakuan
Tekanan Darah
Awal 30’ 35’ 40’ 45’ 50’
Glukosa
Tabel hasil pengukuran 3
Perlakuan
Tekanan Darah
Awal 30’ 35’ 40’ 45’ 50’
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Konsumsi fruktosa berlebihan, terutama dalam bentuk minuman ringan,
akhir-akhir ini telah menjadi salah satu perhatian dalam masyarakat. Walaupun, respon
kardiovaskular terhadap konsumsi fruktosa pada manusia belum dipelajari dengan
baik (Clive M. B., 2008).
Tigapuluh tahun terakhir, terdapat peningkatan konsumsi refine sugars dalam
pola makan negara-negara barat. Minuman ringan berkarbonat merupakan
sepertiga dari total asupan energi setiap harinya, sedangkan minuman buah
memiliki kontribusi 10%. Kadar fruktosa dalam minuman ringan sekitar 50% dari
seluruh gula yang terkandung didalamnya, dapat terikat dengan glukosa sebagai
disakarida atau sebagai komponen dari gula jagung tinggi fruktosa, yang banyak
digunakan sebagai pemanis dalam minuman ringan. Penelitian pada binatang telah
menunjukkan hubungan yang jelas antara konsumsi gula dan risiko hipertensi
maupun takikardi. Sedangkan, konsumsi glukosa tidak disebutkan memiliki efek
tertentu yang menyerupai efek fruktosa terhadap terhadap organ tubuh (Clive M.
B., 2008).
Baru-baru ini, tertera kabar pada surat kabar Strait Times edisi 24 September
2009, bahwa bukti terbaru adanya hubungan antara konsumsi fruktosa dan
masalah kesehatan telah mendorong beberapa ahli untuk mendesak pemerintah
mengenakan pajak pada minuman ringan yang mengandung gula (AFIC
2
1.2 Identifikasi Masalah
Apakah peningkatan TD akibat pengaruh fruktosa lebih tinggi daripada
peningkatan TD akibat pengaruh glukosa.
1.3 Maksud dan Tujuan
Ingin mengetahui apakah peningkatan TD akibat pengaruh fruktosa lebih
tinggi daripada peningkatan TD akibat pengaruh glukosa.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat akademis
Penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan mengenai
respon hemodinamik akut terhadap konsumsi fruktosa.
Manfaat praktis
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada
masyarakat, ahli gizi, klinisi mengenai efek fruktosa yaitu high
fructose corn syrup (HFCS) yang terdapat dalam minuman ringan.
1.5 Kerangka Pemikiran dan Hipotesis
1.5.1 Kerangka pemikiran
Komponen fruktosa ternyata beresiko mengganggu kesehatan, karena pada
anjing, diet tinggi fruktosa, tetapi tidak tinggi glukosa menimbulkan
3
hiperinsulinemia. Diet tinggi fruktosa juga banyak dihubungkan dengan resiko
hipertrofi jantung, penurunan sensitivitas barorefleks, dan kerusakan ginjal
pada tikus (Clive M. B., 2008). Diet tinggi fruktosa selain akan meningkatkan
tekanan darah juga akan meningkatkan angiotensin plasma dan menurunkan
toleransi glukosa (Vera F., 2007).
Pada binatang diet tinggi fruktosa dalam jangka waktu lama akan
menyebabkan gangguan metabolik, terutama terjadinya resistensi insulin dan
abnormalitas lipid (tinggi kolesterol dan trigliserida) (Clive M. B., 2008).
Pada manusia, konsumsi dan metabolisme nutrien yang berbeda
menimbulkan respon hemodinamik yang berbeda pula tergantung tipe nutrien.
Monosakarida, glukosa dan fruktosa memiliki efek yang berlawanan terhadap
aliran darah dan dan aktivitas simpatis. (Clive M. B., 2008).
Peningkatan tekanan darah berhubungan dengan aktivasi simpatis,
peningkatan angiotensin plasma II (ang II), dan peningkatan ekspresi
angiotensin Ia pada batang otak (Vera F., 2007).
Konsumsi fruktosa meningkatkan katekolamin yang akan menyebabkan
peningkatan aktivitas simpatis sehingga terjadi peningkatan TD (Pablo F. D.,
1999)
Fruktosa meningkatkan aktivitas saraf simpatis otot tanpa vasodilatasi
pembuluh darah otot skeletal atau pembuluh darah pada sirkulasi. Fruktosa
menstimulasi aktivitas simpatis jantung karena infus fruktosa menyebabkan peningkatan denyut jantung yang disupresi oleh β-adrenergik bloker. Mekanisme dari hal tersebut yaitu bahwa insulin yang disekresi setelah
konsumsi glukosa berefek pada peningkatan curah jantung dan menurunkan
resistensi vaskular sistemik dan otot, sedangkan pada konsumsi fruktosa,
insulin disekresi dengan jumlah sedikit sehingga terjadi peningkatan curah
jantung akibat konsumsi fruktosa, tanpa disertai vasodilatasi vaskular (Clive
M. B., 2008).
Selain itu, fruktosa juga berpotensi menurunkan nitric oxide yang
dihasilkan oleh endotel (berfungsi untuk vasodilatasi) sehingga meningkatkan
4
Sebaliknya, konsumsi glukosa akan menyebabkan peningkatan curah
jantung disertai penurunan tahanan perifer total sehingga tidak mengakibatkan
peningkatan tekanan darah (Clive M. B., 2008).
Akibat lain dari konsumsi fruktosa adalah dihasilkannya aldehid yang juga
menyebabkan peningkatan TD. Metabolisme fruktosa akan menghasilkan
gleseraldehid. Sifat dari aldehide yaitu elektrofilik yang akan menyebabkan
aldehid cepat berikatan dengan asam amino bebas dan gugus sulfhidril yang
merupakan bagian dari enzim dan membran protein menyebabkan gangguan
fungsi. Ca-channel tipe L pada membran sel otot polos pembuluh darah
memiliki protein dengan gugus sulfhidril yang dapat berikatan dengan aldehid.
Apabila terjadi ikatan antara Ca-channel tipe L dengan gliseraldehid yang
dihasilkan dari metabolisme fruktosa, terjadi depolarisasi membran sel dan
pembukaan Ca-channel sehingga kalsium akan masuk kedalam sel dan
menyebabkan kadar kalsium bebas di sitoplasma sel meningkat. Akibatnya
terjadi hiperaktivitas vaskular yang ditandai dengan kontraksi sel otot polos
sehingga terjadi vasokontriksi vaskular yang menyebabkan peningkatan
tahanan perifer total dan akhirnya menyebabkan peningkatan TD.
1.5.2 Hipotesis
Peningkatan TD akibat pengaruh fruktosa lebih tinggi daripada peningkatan
41 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Peningkatan TD sistol akibat pengaruh fruktosa lebih tinggi daripada
peningkatan TD sistol akibat pengaruh glukosa.
2. Glukosa memiliki efek yang tidak berbeda dengan air yaitu tidak
meningkatkan TD.
5.2 Saran
1. Konsumsi fruktosa yang berlebihan dan terlalu sering sebaiknya dihindari
terutama yang terdapat dalam minuman ringan.
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR PUSTAKA
AFIC Organisation., 2009., Fructose ups blood pressure., http://www.afic.org/ sciencebehind.php?news_id=1067., October 2nd , 2009
Alberts, Bruce; Dennis B.; Julian L.; Martin R.; Keith R.; James D. W. 1994. Small Molecules, Energy and Biosynthesis. In : Molecular Biology of The Cell. Third Edition. New York : Garland Publishing, Inc. p. 67; 72-72
Brown, Clive M.; Abdul G. D., Gayathri Y., and Jean-Pierre M. 2008. Fructose ingestion acutely elevates blood pressure in healthy young humans. AJP-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 294: R730-R737
Clinton Community College State University of New York. 2007. Cellular respiration. faculty.clintoncc.suny.edu/.../cellular.htm., January 8th, 2010
Columbia University. 2007. The life system / environmental and evolutionary biology II. eesc.columbia.edu/.../life/lectures/lect20.html., January 8th, 2010
Damiano, Pablo F.; María I.R.; Inés A.; Susana N.; Eduardo D.; Luis C.; et al. 1999. Potential Role of Glycerol Leading to Rat Fructose Hypertension. Hypertension, 1999;34:1007-1011
Departement of Microbology Southern Illinois University Carbondale. 2007. Microbial Metabolism. www.micro.siu.edu/micr201/chapter8N.html., January 8th, 2010
Doheny, Kathleen., 2009., High Fructose Intake May Raise Blood Pressure.,
http://www.webmd.com/hypertension-high-blood-pressure/news/20091030/high-fructose-intake-may-raise-blood-pressure., October 30th, 2009
Farah, Vera; Khalid M.E., and Mariana M. 2007. Genetic and dietary interactions: role of angiotensin AT1a receptors in response to a high-fructose diet. AJP-Heart and Circulatory Physiology, 293: H1083-H1089
43
Kaiser, Gary E., 2003., The Cytric Acid Cycle., student.ccbcmd.edu/.../cellresp/ fg17.html., November 24th , 2009
Kaiser, Gary E., 2007., Cell Structure and Function ., people.eku.edu /ritchisong/ RITCHISO/301notes1.htm.,November 22nd , 2009
King, Michael W., 1997., Fructose Metabolism.,
http://themedicalbiochemistrypage.org/ non-glucose-sugar-metabolism.html., November 2nd , 2009
Keim, Nancy L.; Roy J.L.; Peter J.H. Carbohydrates. In: Maurice E. S., Moshe S., A. Catharine R., Benjamin C., Robert J. C. Modern Nutrition in Health and Diseases. 10th edition. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins, 2006; 74-76
Hill, McGraw. 2002. Concise Encyclopedia of Bioscience. http://encyclopedia2. thefreedictionary.com /%5B1-14C%5D-glucose., January 8th, 2010
R.W., Jansen., Penterman B.J., Van Lier H.J., Hoefnagels W.H. 1987. Blood pressure reduction after oral glucose loading and its relation to age, blood pressure and insulin. Am J Cardiol, 60(13):1087-91.
Seven, Jim., 2007., Sugar (Part 1): Sucrose., www.jimseven.com/2007/04/01/ sugar-part-1-sucrose., November 1st , 2009
Sherwood, Lauralee. 2001. Pembuluh darah dan tekanan darah. In: Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 2. Terjemahan Brahm U. Pendit. Jakarta: EGC. p. 297-334
Vasdev, Sudesh; Carol A.F.; Linda L.; Veeresh G.; S. Wadhawan. 1997. Role of aldehydes in fructose induced hypertension.,http://www.springerlink.com/conten t/k7j7165q57625260/fulltext.pdf?page=1., November 20th , 2009
