ix ABSTRAK
PEMBERIAN ALPHA LIPOIC ACID PER ORAL DAN LATIHAN FISIK INTENSITAS SEDANG MENURUNKAN BERAT BADAN, DAN LEMAK ABODMINAL LEBIH BANYAK DARIPADA LATIHAN FISIK INTENSITAS
SEDANG SAJA PADA TIKUS WISTAR JANTAN DENGAN OBESITAS Kelebihan berat badan dan obesitas adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh multifaktor, diantaranya adalah akibat kelebihan konsumsi energi yang didapatkan dari makanan maupun minuman, serta kurangnya aktivitas fisik untuk menjaga keseimbangan energy. Alpha lipoic acid atau ALA merupakan senyawa antioksidan yang memiliki efek membantu menurunkan berat badan. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa pemberian ALA secara oral yang dikombinasi dengan latihan fisik intensitas sedang menurunkan berat badan, lemak subkutan abdominal dan lemak visceral abdominal lebih banyak daripada latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas.
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental murni dengan rancangan Post-test only
Control Group Design. Subjek penelitian adalah 30 ekor tikus putih (Rattus
norvegicus) jantan, galur Wistar, sehat, umur 4-5 bulan dan obesitas dengan berat badan minimal 250 gram yang terbagi menjadi 3 (tiga) kelompok masing-masing berjumlah 10 ekor tikus, yaitu kelompok kontrol (P0) tidak mendapat perlakuan apapun, kelompok perlakuan 1 (P1) yang diberikan latihan fisik intensitas sedang (renang durasi 20 menit/hari selama 4 minggu), dan kelompok perlakuan 2 (P2) yang diberikan latihan fisik intensitas sedang dan diberikan ALA dosis 15mg/hari selama 4 minggu. Variabel yang diamati adalah berat badan, berat lemak subkutan abdominal, dan berat lemak viseral abdominal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata berat badan sesudah 4 minggu perlakuan pada kelompok P0 adalah 279,10±5,84 gram, pada kelompok P1 adalah 257,90±10,31 gram, dan pada kelompok P2 adalah 213,90±8,92 gram (p<0,01). Rerata berat lemak subkutan abdominal pada kelompok P0 adalah 1,99±0,49 gram, pada kelompok P1 adalah 1,46±0,31 gram, dan pada kelompok P2 adalah 0,66±0,24 gram (p<0,01). Selain itu, rerata berat lemak viseral abdominal pada kelompok P0 adalah 2,19±0,76 gram, pada kelompok P1 adalah 1,46±0,49 gram, dan pada kelompok P2 adalah 0,79±0,46 gram (p<0,01).
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian ALA secara oral dengan latihan fisik intensitas sedang dapat menurunkan berat badan, lemak subkutan abdominal dan lemak visceral abdominal lebih banyak daripada latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas
x ABSTRACT
ORAL ALPHA LIPOIC ACID AND MODERATE PHYSICAL EXERCISE DECREASE BODY WEIGHT AND ABODMINAL FAT MORE THAN MODERATE
PHYSICAL EXERCISE ONLY ON OBESE MALE WISTAR RATS Obesity is a complex, chronic disorder with a multifactorial etiology, which are due to excess consumption of energy obtained from food and beverages, as well as lack of physical activity to maintain energy balance. Alpha lipoic acid (ALA) is an antioxidant that can enhancing body weight loss. The purpose of this study was to prove that the oral administration of ALA and moderate physical exercise decrease body weight and abdominal fat more than moderate physical exercise only on obese male Wistar rats.
This study was a true experimental research with post-test only control group design. The subjects used were 30 rats (Rattus norvegicus), male, Wistar, healthy, aged 4-5 months, obese with minimum weight of 250 grams, divided into 3 groups which were: 1) the control group (P0) with no treatment, 2) the group P1 given moderate physical exercise (swimming for 20 minutes/day, for 4 weeks), and the group P2 moderate physical exercise and ALA dose of 15mg/day for 4 weeks. The variables measured were body weight, subcutaneous abdominal fat and visceral abdominal fat weight.
The results showed that the average body weight after 4 weeks of treatment of P0 group was 279.10 ± 5.84 grams, the group P1 was 257.90 ± 10.31 grams, and the P2 group was 213.90 ± 8.92 grams (p <0.01). The mean weight of subcutaneous abdominal fat on P0 group was 1.99 ± 0.46 grams, the group P1 was 1.46 ± 0.31 grams, and the P2 group was 0.66 ± 0.24 grams (p <0.01 ). In addition, the mean weight of visceral abdominal fat on the P0 group was 2.19 ± 0.76 grams, the P1 group was 1.46 ± 0.49 grams, and the P2 group was 0.79 ± 0.46 grams (p <0 , 01).
From this study it can be concluded that the oral administration of ALA and moderate physical exercise decreased body weight, subcutaneous abdominal fat, and visceral abdominal fat more than moderate physical exercise only on obese male Wistar rats. Keywords: alpha lipoic acid, obesity, body weight, abdominal fat
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBAR PERNGESAHAN ... iii
PENETAPAN PENGUJI ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
ABSTRAK ... ix
ABSTRACT ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR SINGKATAN ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 6
1.3 Tujuan Penelitian ... 7
1.4 Manfaat Penelitian ... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 9
2.1 Penuaan ... 9
2.2 Berat Badan Lebih dan Obesitas ... 10
2.2.1 Epidemiologi Obesitas ... 16
2.2.2 Etiologi dan Patofisiologi Obesitas ... 16
2.2.3 Hubungan Obesitas, Penuaan, dan Harapan Hidup... 19
xii
2.4 Manajemen Berat Badan dan Obesitas ... 26
2.4.1 Terapi Diet... 27
2.4.2 Latihan Fisik ... 28
2.4.3 Terapi Perilaku ... 29
2.4.4 Terapi Medikamentosa ... 30
2.5 Latihan Fisik ... 31
2.5.1 Jenis Latihan Fisik ... 33
2.5.1.1 Latihan Kardiorespiratori ... 33
2.5.1.2 Latihan Kekuatan ... 34
2.5.1.3 Latihan Neuromotor ... 35
2.5.1.4 Latihan Fleksibilitas ... 35
2.6 Alpha Lipoic Acid ... 36
2.6.1 Struktur Biokimia dan Fisiologis ALA ... 36
2.6.2 Efek ALA Terhadap Berat Badan dan Lemak ... 42
2.7 Hewan Coba ... 44
2.7.1 Penggunaan Tikus (Rattus norvegicus) di Laboratorium ... 44
2.7.2 Pemantauan Keselamatan Tikus di Laboratorium ... 46
2.7.3 Tikus Obesitas ... 46
2.7.4 Aktivitas Fisik Pada Tikus ... 47
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS ... 49
3.1 Kerangka Berpikir ... 49
3.2 Konsep Penelitian... 51
3.3 Hipotesis ... 52
BAB IV METODE PENELITIAN ... 53
4.1 Rancangan Penelitian ... 53
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 54
4.3 Populasi dan Kriteria Sampel Penelitian ... 55
4.3.1 Sampel Penelitian ... 55
xiii
4.3.3 Besar Sampel ... 55
4.4 Variabel Penelitian ... 56
4.4.1 Klasifikasi Variabel ... 56
4.4.2 Definisi Operasional ... 56
4.5 Alat dan Bahan Penelitian ... 58
4.6 Prosedur Penelitian... 59
4.6.1 Sebelum Perlakuan ... 59
4.6.2 Pelaksanaan Penelitian ... 60
4.7 Alur Penelitian ... 62
4.8 Analisis Data ... 63
BAB V HASIL PENELITIAN ... 64
5.1 Analisis Deskriptif ... 64
5.2 Uji Normalitas Data ... 67
5.3 Uji Homogenitas Data antar Kelompok ... 67
5.4 Uji Komparabilitas... 68
BAB VI PEMBAHASAN ... 71
6.1 Subjek Penelitian ... 71
6.2 Pengaruh Latihan Fisik Intensitas Sedang Terhadap Berat Badan, Berat Lemak Subkutan Abdominal, dan Berat Lemak Viseral Abdominal .. 72
6.3 Pengaruh Pemberian ALA Terhadap Berat Badan, Berat Lemak Subkutan Abdominal, dan Berat Lemak Viseral Abdominal ... 75
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ... 79
7.1 Simpulan ... 79
7.2 Saran ... 79
DAFTAR PUSTAKA ... 80
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Chiral Aplha Lipoic Acid ... 38
Gambar 2.2 Rattus norvegicus galur wistar ... 45
Gambar 3.1 Konsep Penelitian ... 51
Gambar 4.1 Rancangan Penelitian ... 53
Gambar 4.2 Alur Penelitian... 62
Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Rerata Berat Badan Antar Kelompok ... 65
Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Rerata Berat Lemak Subkutan Abdominal 66 Gambar 5.3 Grafik Perbandingan Rerata Berat Lemak Viseral Abdominal .... 66
xv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Standar risiko penyakit degeneratif berdasarkan pengukuran WHR
pada jenis kelamin dan kelompok ... 12
Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data ... 65
Tabel 5.2 Hasil Uji Normalitas Data Antar Kelompok ... 67
Tabel 5.3 Hasil Uji Homogenitas Data Antar Kelompok ... 68
Tabel 5.4 Rerata Nilai Variabel Antar Kelompok Sesudah Perlakuan ... 68
xvi
DAFTAR SINGKATAN
ALA = Alpha Lipoic Acid ROS = Reactive Oxygen Species
ACSM = American College of Sports Medicine LA : Lipoic Acid
AMPK = AMP Activated Protein Kinase BMI = Body Mass Index
IMT = Indeks Massa Tubuh WHR = Waist Hip Ratio
WHO = World Health Organization GH = Growth Hormone
HDL = High Density Lipoprotein
SCOUT = Sibutramine Cardiovascular Outcome Trial NE = Norepinephrine
FDA = Food and Drug Adminisration
BPOM = Badan Pengawas Obat dan Makanan CRP = C-Reactive Protein
DHLA = Dihydrolipoicacid CHD = Chronic Heart Disease
HIV = Human Immunodeficiency Virus LDL = Low Density Lipoprotein HSL = Hormone Sensitive Lipase
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Ethical Clearance... 87
Lampiran II Hasil Analisa Alpha Lipoic Acid 100mg GNC ... 88
Lampiran III Komposisi ALA GNC 100mg ... 89
Lampiran IV Produk ALA 100mg GNC ... 90
Lampiran V Data Berat Badan Tikus ... 91
Lampiran VI Analisa Pre-Post BB ... 92
Lampiran VII Data Pemeriksaan Berat Lemak Tikus ... 92
Lampiran VIII Analisis Deskriptif ... 93
Lampiran IX Uji Normalitas Data ... 93
Lampiran X Uji Homogenitas Data ... 94
Lampiran XI Analisis Komparasi ... 94
Lampiran XII Uji Lanjutan dengan LSD ... 95
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Perkembangan ilmu kedokteran semakin mengalami kemajuan, termasuk ilmu kedokteran anti penuaan atau Anti Aging Medicine (AAM) yang membawa
paradigma baru dalam dunia kedokteran. Paradigma tersebut yakni dengan ilmu pengetahuan dan teknologi kedokteran terkini, penuaan dapat dideteksi lebih dini, dicegah, diobati dan diperbaiki. Dengan adanya ilmu AAM, diharapkan manusia dapat memiliki kualitas hidup yang tetap baik walaupun usia smakin bertambah.
Proses penuaan dipengaruhi oleh berbagai faktor. Faktor-faktor ini dapat dibagi menjadi faktor internal dan faktor eksternal. Beberapa faktor internal adalah radikal bebas, hormon yang berkurang, dan genetik. Faktor eksternal yang utama adalah pola hidup yang tidak sehat, polusi lingkungan dan stres. Jika faktor-faktor ini dibiarkan saja tanpa ada usaha untuk mencegah atau menanggulanginya, maka proses penuaan akan terjadi lebih cepat, bahkan angka morbiditas dan mortalitas akan ikut meningkat pula (Pangkahila, 2007). Gaya hidup tak sehat seperti diet tinggi karbohidrat dan lemak, serta pola hidup sendentari dimana aktivitas fisik sehari-hari sangat minimal, akan menyebabkan seseorang sangat rentan terhadap obesitas (WHO, 2015).
Jumlah penderita obesitas dan berbagai kelainan yang ditimbulkannya banyak dijumpai di seluruh dunia, termasuk Indonesia. Menurut data WHO pada tahun 2015,
2
orang dewasa yang menderita kelebihan berat badan di dunia mencapai 1,9 milyar orang, dan 600 juta diantaranya menderita obesitas. Hipertensi, dislipdemia, diabetes¸
perlemakan hati, dan gangguan sendi merupakan kelainan penyerta yang banyak dijumpai pada penderita obesitas (Wilborn, 2005; WHO, 2015).
Obesitas disebabkan oleh karena ketidak seimbangan jumlah energi yang dikonsumsi dibandingkan dengan jumlah energi yang dipakai. Faktor genetik, pola makan, aktivitas fisik dan gaya hidup merupakan faktor risiko yang sangat berperan terhadap terjadinya obesitas (WHO, 2015).
Telah diketahui bahwa pada orang yang mengalami kelebihan berat badan dan obesitas dijumpai penumpukan lemak dalam tubuh. Lemak berlebih tersebut melepaskan substansi bioaktif yang mencetuskan inflamasi di dalam tubuh, yang akan mencetuskan terbentuknya reactive oxygen species (ROS) berlebihan. Proses ini
menyebabkan stress oksidatif yang akan mencetuskan terjadinya proses penuaan dini (Sanchez, 2011).
Kelebihan berat badan (overweight) dan obesitas merupakan keadaan
abnormal dimana terjadi penumpukan lemak pada jaringan adiposa yang dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Faktor-faktor tersebut ialah faktor keturunan (genetik), usia, jenis kelamin, riwayat keluarga, makanan yang berkalori tinggi terutama yang banyak mengandung lemak, penyakit hormonal, kurang olah raga, penggunaan alkohol (Ikeuchi et al., 2007). Komposisi lemak dan karbohidrat yang
berlebihan dalam makanan, serta kurangnya aktivitas fisik adalah penyebab utama dari kelebihan berat badan dan obesitas.
3
Selain masalah estetik dan berkurangnya rasa percaya diri, overweight dan
obesitas dengan penimbunan lemak visceral, ternyata merupakan sumber risiko
berbagai penyakit metabolik seperti diabetes melitus, hipertensi, penyakit jantung koroner, stroke dan dislipidemia(Burke, 2002).
Obesitas berhubungan erat dengan distribusi lemak tubuh. Tipe obesitas menurut pola distribusi lemak tubuh dapat dibedakan menjadi obesitas tubuh bagian atas (upper body obesity) dan obesitas tubuh bagian bawah (lower body obesity).
Obesitas tubuh bagian atas merupakan dominansi penimbunan lemak tubuh di trunkal. Terdapat beberapa kompartemen jaringan lemak pada trunkal, yaitu trunkal subkutaneus yang merupakan kompartemen paling umum, dan lemak visceral. Lemak
visceral adalah lemak yang menyelimuti organ dalam tubuh. Jumlah lemak visceral
berkorelasi positif dengan penyakit penyerta obesitas, seperti hipertensi, diabetes, dll (Burke, 2002).
Manajemen penurunan berat badan umumnya dilakukan dengan diet, olahraga, perubahan tingkah laku dan terapi medikamentosa atau kombinasi semuanya (Pestacello dan Van Heest, 2000). Latihan fisik merupakan salah satu pilar untuk menurunkan berat badan. Latihan fisik merupakan aktivitas yang dilakukan seseorang untuk meningkatkan dan memelihara kebugaran tubuh. Olah raga merupakan salah satu bagian dari latihan fisik yang terstruktur, terencana, dan bersifat repetitif (ASCM, 2001).
4
Latihan fisik sebaiknya dilakukan secara teratur dengan memperhatikan beberapa komponen yaitu jenis latihan fisik, intensitas, durasi, frekuensi dan progresivitas latihan (Astrand et al., 2003).
Latihan fisik atau olahraga yang dilakukan secara teratur dengan dosis pelatihan yang tepat dapat mencapai dan mempertahankan keadaan sehat dan kebugaran fisik. Frekuensi pelatihan yang dianjurkan adalah 3 sampai 4 kali seminggu, dengan intensitas 72-87% dari denyut jantung maksimal (220-umur) dengan variasi 10 denyut per menit. Tipe pelatihan yang dianjurkan merupakan suatu kombinasi dari latihan aerobik dan pelatihan otot dalam waktu 30-60 menit, yang mana sebelumnya didahului oleh 15 menit pemanasan dan disusul oleh 10 menit pendinginan. Latihan fisik yang baik dilakukan pada pagi hari sampai sore hari (Pangkahila, 2009). Latihan fisik yang baik adalah latihan yang dilakukan secara teratur dengan memperhatikan kemampuan tubuh. Latihan fisik atau olahraga dapat mempertahankan dan meningkatkan kesehatan tubuh, serta akan berdampak kepada kinerja fisik tubuh dan dapat mencegah penuaan dini (Adiputra, 2008).
Selain dengan diet dan olahraga, penurunan berat badan dapat dibantu dengan mengkonsumsi obat penurun berat badan, namun penggunaan obat-obatan ini harus berhati-hati, mengingat kemungkinan adanya efek samping yang dapat mengganggu kesehatan, contohnya sibutramine yang ditarik dari peredaran karena adanya
penelitian yang menunjukkan meningkatnya angka kesakitan penyakit infark miokardial dan stroke, bila sibutramine diberikan pada penderita obesitas dengan
5
al., 2010; Sayburn, 2010). Orlistat juga meningkatkan risiko kerusakan hati yang
dapat berakibat fatal walaupun kasusnya sangat jarang (FDA, 2010). Obat-obatan penurun berat badan lainnya pun memiliki masalah efek samping yang tidak berbeda sesuai dengan golongannya, karena itu mungkin diperlukan alternatif obat atau suplemen yang dapat membantu menurunkan berat badan dengan efek samping yang minimal (Laine dan Goldman, 2008). Obat-obatan yang membantu menurunkan berat badan tersebut biasanya diberikan jika pengaturan diet dan aktivitas fisik kurang memberikan hasil yang nyata dalam menurunkan berat badan.
Antioksidan Alpha Lipoic Acid (ALA) merupakan asam lemak yang berisi
komponen sulfur yang dijumpai pada setiap sel, merupakan kofaktor pada aktivitas mitokondria dan berperan dalam metabolisme yang membantu mengkonversi glukosa menjadi energi di dalam sel (Islam, 2009). Beberapa penelitian yang pernah dilakukan pada tikus menunjukkan bahwa antioksidan dapat membantu proses penurunan berat badan tikus seperti dalam penelitian Kim et al. (2004), penelitian ini
menunjukkan bahwa pemberian alpha lipoic acid kepada tikus dapat menurunkan
berat badan dengan jalan mengurangi nafsu makan dan meningkatkan pemakaian energi. ALA juga diketahui meningkatkan oksidasi asam lemak dan pembentukan mitokondria pada jaringan otot (Wang et al., 2010). Oksidasi asam lemak dan
biogenesis mitokondria pada otot skeletal akan mengurangi lemak tubuh dan meningkatkan pemakaian energi.
Beberapa obat tablet dengan komposisi Alpha Lipoic Acid (ALA) murni,
6
pasaran.. Dosis yang direkomendasi dengan efek samping minimal adalah 300-600 mg, Indikasi yang direkomendasikan antara lain untuk kasus retinopati, polineuropati akibat penyakit diabetes, sebagai antioksidan universal untuk membantu mencegah kerusakan sel dan banyak indikasi lain yang sampai saat ini masih dalam penelitian (Kim et al., 2010).
Penelitian yang dilakukan oleh Carbonelli et al. pada tahun 2010,
menunjukkan bahwa pemberian ALA pada subjek manusia dengan obesitas memiliki efek yang signifikan terhadap penurunan berat badan. Efek tersebut disebabkan melalui aktivitas ALA dalam menginhibisi aktivitas AMP kinase pada otak sehingga mengurangi nafsu makan serta meningkatkan jumlah pemakaian energi.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang seperti dijelaskan di atas, maka dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut:
1. Apakah pemberian ALA secara oral dengan latihan fisik intensitas sedang dapat menurunkan berat badan lebih banyak daripada latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas?
2. Apakah Pemberian ALA secara oral dengan latihan fisik intensitas sedang dapat menurunkan berat lemak subkutan abdominal lebih banyak daripada latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas?
7
3. Apakah Pemberian ALA secara oral dengan latihan fisik intensitas sedang dapat menurunkan berat lemak visceral abdominal lebih banyak daripada
latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas? 1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Untuk mengetahui pengaruh pemberian ALA secara oral yang dikombinasi dengan latihan fisik intensitas sedang daripada latihan fisik intensitas sedang saja terhadap berat badan, lemak subkutan abdominal dan lemak visceral abdominal pada tikus
wistar jantan dengan obesitas.
1.3.2 Tujuan Khusus
1. Untuk mengetahui pemberian ALA secara oral yang dikombinasi dengan latihan fisik dengan intensitas sedang menurunkan berat badan lebih banyak dibandingkan dengan latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas.
2. Untuk mengetahui pemberian ALA secara oral yang dikombinasi dengan latihan fisik dengan intensitas sedang menurunkan berat lemak subkutan abdominal lebih banyak dibandingkan dengan latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas.
3. Untuk mengetahui pemberian ALA secara oral yang dikombinasi dengan latihan fisik dengan intensitas sedang menurunkan berat lemak visceral
8
abdominal lebih banyak dibandingkan dengan latihan fisik intensitas sedang saja pada tikus wistar jantan dengan obesitas.
1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1 Manfaat Ilmiah
Untuk memberikan tambahan ilmu pengetahuan dalam hal menurunkan berat badan, lemak subkutan dan lemak abdominal dengan kombinasi pemberian ALA secara oral dengan aktivitas fisik intensitas sedang.
1.4.2 Manfaat Aplikasi
Untuk memberikan arahan pada masyarakat bahwa pemberian ALA secara oral dapat membantu menurunkan berat badan, berat lemak subkutan dan lemak viseral pada kasus kegemukan yang disebabkan oleh asupan kalori yang berlebihan dan diharapkan dapat membantu mengobati obesitas jika terbukti secara uji klinis dan dapat diaplikasikan pada masyarakat.
