Efek Isoflafon dan Vitamin E terhadap Aterogenesis pada Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

EFEK ISOFLAVON DAN VITAMIN E

TERHADAP ATEROGENESIS

PADA M ONYET EKOR PAN JANG (Macaca fascicularis)

DBSERTASB

Oleh:

Ligaya Ita Tumbelaka

PROGRAM PASCASARJANA INSITUT PERTANIAN BOGOR

(182)

ABSTRACT

An experiment to examine the effect of isoflavone and vitamin E on

atherogenesis in 72 adult ovariectomized cynomolgous monkeys (Macaca fascicularis) was conducted at the Pusat Studi Satwa Primata

-

IPB, Darmaga. The animals were divided into 3 groups of 24 monkeys each.

Group

I -was given an atherogenic diet (A),

group

11 an atherogenic diet supplemented with soybean rich isoflavone (ISF, 122 mglkcallday) and group Ill an atherogenic diet supplemented with soybean rich isoflavone and vitamin E ( 399,2 mgl1800 kcallday) (ISF+E). The

experimental diet was given for 24 months.

The goals

of

this research wwe to observe the influence of isoflavon and its combination with vitamin E on (1) cholesterol metabolism (hypolipidemik effect), (2) LDL resistance towards oxidation, and (3) atherosclerotic plaque formation.

Blood samples for plasma lipid measurements were taken every th-ree -months. At the end of the treatment period, LDLaxidation was determined and animals were sacrificed. Left anterior descending (LAD) and left circumflex coronary (LCX) artery tissues were processed for morphometric analyses of plaque formation.

There were no significant effects of ISF and ISF + E supple-menlation

on

the pias-ma @id pioflie (total plasma choiesteroi, trig lyceride, HDL and LDL-cholesterol) throughout the treatment period. ISF had no effect on LDL oxidation (ex-vivo); however, ISF+ E signifi- cantly decreased LDL-oxidation by 45.6% (p c 0.05).

(183)

artery remodeling showed that the A group was the least reactive and that compensation in LCX tended to be better compared to LAD in ail groups. The data also indicated that more cellular plaques were present in the ISF and ISF + E groups compared with the A group.

(184)

RINGKASAN

Ligaya Ita Tumbelaka. Efek Isoflavon dan Vitamin E Terhadap Aterogenesis pada Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis). Penelitian ini dibawah bimbingan Tonny Ungeret sebagai ketua, Andi Hakim Nasoetion, Darwin Kajadi, Dondin Sajuthi dan Sulistiyani sebagai anggota.

Untuk mengetahui efek isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E terhadap aterogenesis ' yakni proses pembentukan aterosklerosis, 72 ekor monyet ekor panjang betina dewasa dan diovariektomi digunakan dalarn penelitian ini. Berdasarkan bobot badan,

secara

acak hewan dikelornpokan menjadi tiga kelompok dengan masing-masing 24 ekor monyet. Selama 24 bulan monyet pada kelompok satu (A) menerima pakan aterogenik, pakan aterogenik ditambah isoflavon (122 mg 11800 Kkal lhari) untuk kelompok dua (ISF) dan pakan aterogenik ditambah isoflavon dan vitamin E ( 399, 2 mg

11800 Kkal Ihari) untuk kelompok tiga (ISF+ E).

Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat pengamh isoflavon dan

kombinasinya deng an vitamin E (1) terhadap metabolisme kolesterol (efek hipolipidemik), (2) terhadap kerentanan LDL terhadap oksidasi dan (3) terhadap pembentukan plak atemma.

Selama masa percobaan beberapa pengukuran dilakukan.

Pengukuran bobot badan dilakukan bersamaan dengan waktu pengambilan contoh darah untuk pemeriksaan total plasma kolesterol

(TPC), trigliserida (TG), Lipoprotein berdens'bs tinggi (HDL) dan

rendah

(185)

19 sampai ke-24. Sebelum hewan di nekropsi, contoh darah diambil guna pemeriksaan kerentanan LDL terhadap oksidasi CU'~. Pada akhir peneiitian hewan di euthanasi dengan menggunakan sodium pentobar- Vial ( 100 mg 1 kg bobot badan, lntravena), selanjutnya pembuluh darah jantung Left Ascending

(LAD)

dan Left Ciaurnflex (LCX) Artery Comnaria -dievaluasi untuk keberadaan plak ateroma.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh nyata dari isofiavon dan kombinasinya dengan vitamin E temadap moduiasi

TPC, TG, HDL dan LDL. lsoflavon yang dikombinasikan dengan vitamin

E mampu menghambat oksidasi LDL sebesar 45,6% dibandingkan dengan kelompok aterogenik (p < 0,05). Sedangkan mengenai pemben-

tukan plak, isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E mampu menurunkan frekuensi pembentukan plak serta meningkatkan pengaruh kompensasi LAD dan LCX.

Dan data peneiitian ini dapat disimpuikan bahwa (1) tidak ada pengaruh pada profil lipid darah, (2) tidak ada pengaruh perlakuan pada progresi lesi aterosklerotik, namun pedakuan isoflavon dengan atau tanpa vitamin E mengurangi frekuensi plak, (3) pemberian isofiavon dengan vitamin E mendorong remodeling arteri koroner melalui kompensasi pembesarannya selama aterogenesis dan (4) pembetian isoflavon

dan

(186)

EFEK ISOFLAVON DAN VITAMIN E

TERHADAP ATEROGENESIS

PADA MONYET EKOR PAN JANG {Macaca fascicuIaris)

Oleh:

LIGAYA ITA TUMBELAKA

Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gekar Doktor

pada

Program Pascasa jana, lnstitut Pertanian Bogor

PROGRAM PASCASARJANA lNSlTUT PERTANIAN BOGOR

(187)

Judul Disertasi : EFEK ISOFLAVON DAN VITAMIN E TERHADAP ATEROGENESIS PADA MONYET EKOR PAN JANG (Macaca fascicularis)

Nama Mahasiswa : LIGAYA ITA TUMBELAKA Nomor Mahasiswa : 93549

Program Studi : Sains Veteriner

Menyetujui

1. Komisi Pembimbing

Prof. drh. Tonny Ungerer, MS, PhD Ketua

n

Anggota Anggota

2. Pelaksana Harian

Program Studi Sains Veteriner

Dr. I Wayan Teguh Wibawan, MS

(188)

Penulis dilahirkan di Tangkuney (Sulawesi Utara) pada tanggal

30 Maret 1960 dari ayah bemama Lendy Roland Hendrik Benyamin Tumbelaka dan ibu bemama Sophia Maria Theresia Pangalila

Tumbelaka.

Penulis menyelesaikan sekolah dasar di SD Fransiskus Asisi,

Menteng Dalem, Tebet, Jakarta Selatan pada tahun 1972. Tahun 1975 penulis lulus dari Sekolah Menengah Pertama St. Markus di Kelapa

Gading Cililitan, Jakarta Timur. Selanjutnya menyelesaikan Sekolah

Menengah Atas pada tahun 1979 di Sekolah Indonesia Bangkok, Bangkok, Thailand.

Jenjang pendidikan tinggi diperoleh pada Fakultas Kedokteran

Hewan lnstitut Pertanian Bogor (FKH-IPB), Bogor. Sa jana Kedokteran

Hewan diperoleh pada tahun 1983. Sejak saat ini penulis menjadi staf muda di Jurusan Reproduksi dan Kebidanan FKH-IPB. Gelar dokter

hewan diperoleh pada tahun 1984 dari perguruan tinggi yang sama. Pada tahun 1987 penulis mendapatkan kesempatan untuk mengikuti pelatihan mengenai reproduksi dan kesehatan satwa primata

(189)

immunoassay" (RIA) di Oregon Regional Primate Research Center,

Beaverton, Oregon, USA. Selanjutnya penulis mendapatkan

kesempatan untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang strata 2 (S2) di

Fakultas Peternakan, Oregon State University, Corvallis, Oregon, USA

pada tahun 1988 untuk mendalami bidang Biologi Reproduksi dan

Endokrinologi. Studi S2 diselesaikan pada tahun 1990. Dana

pendidikan didapatkan dari beasiswa Bank Dunia XVll (PAU llmu

Hayati

-

IPB).

Penulis mendapatkan kesempatan juga untuk menjalani program

spesialisasi dibidang kesehatan satwa primata dari tahun 1990 sampai

tahun 1992 di Department of Comparative Medicine, Bowman Gray

School of Medicine, Wake Forest University, Winston Salem, North

Carolina, USA. Selain mempelajari kesehatan satwa primata, bebe-

rapa teknik laboratorium yang berkaitan dengan biologi molekuler juga

dipelajari.

Setelah kembali ke tanah air pada tahun 1992, sampai saat ini

penulis aktif bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Reproduksi dan

Kebidanan FKH-IPB. Pada tahun 1993 penulis mendapatkan

kesempatan kembali untuk melanjutkan pendidikan strata 3 di lnstitut

(190)

(191)

UCAPAN TERIMA KASlH

Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah Bapa yang maha

pengasih dan penyayang karena dengan berkat dan rahmatnya penulis

dapat menjalankan dan menyelesaikan tugas belajar jenjang strata 3

pendidikan pascasarjana lnstitut Pertanian Bogor, di Bogor.

Dengan selesainya tugas ini, penulis mengucapkan penghargaan

setinggi-tingginya dan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada

yang terhorrnat Bapak Prof. Dr. drh. Tony Ungerer, MS, PhD, selaku

ketua komisi pembimbing; Bapak Prof. Dr. Ir. H. Andi Hakim Nasoetion,

Bapak Prof. Dr. Darwin Karjadi, Bapak drh. Dondin Sajuthi, MST, PhD

dan Ibu drh. Sulistiyani, MSc, PhD; masing-masing sebagai komisi

pembimbing, atas segala bimbingan selama masa pendidikan ini.

Ucapan terima kasih juga ditunjukan kepada penguji luar komisi: Dr.

Koudy J. Williams dari Bowman Gray School of Medicine, Wake Forest

University, North Carolina, USA dan Ibu Dr. dr. Siti Fadillah Supari dari

bagian Kardiologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia dan

Rumah Sakit Jantung Harapan Kia, Jakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih dan sangat menghargai

(192)

Debby Golden; drh: Nengah, Made, Ivov, Emi dan Agustin; Ir: Frida,

Hari W, MS dan Ramon Janis, MM; Dra: Maryati, Zita dan Uken, PhD;

Shilmy, Nung, Dayat, Ucup, Yana, Mulyana, Suhendar, Hendi, Tati dan

Ayu serta semua keeper di Penangkaran Monyet PSSP

-

Darmaga,

karena dengan bantuan mereka maka proses penelitian, presentasi

dan penulisan dapat berjalan dengan lancar.

Akhimya ucapan terima kasih kepada orang tua, adik-adik dan

akak-kakak beserta keluarganya yang dengan penuh pengertian dan

kasih sayang mendoakan dan menyokong baik moral dan material

hingga akhir tugas.

(193)

DAFTAR IS1

Halaman

HALAMAN J U DU L

. . .

.

. . .

.

. .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

. .

.

. .

. . .

.

. .

i

ABSTRACT

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

. . . .

.

. .

.

. .

.

. . .

.

. . .

. .

. . .

. .

. . .

ii

R1 NGKASAN

. . .

.

. . .

.

. .

. . .

.

. . .

.

. . . .

. .

.

. . . .

.

. . .

. .

.

. iv

HALAMAN PENGESAHAN

. . .

.

. .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. .

. . .

. . . . ..

vi

RIWAYAT HlDUP

...

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

...

... ..

... ...

...

... ..

...

... ...

xi

DAFTARISI

...

xiii

DAFTAR TABEL

. . .

.

..

. . .

. .

.

. .

. . .

.

. . .

.

.. .

. . . .

. . .

.

. . .

...

.

...

xvi

DAFTAR GAMBAR

.

. . .

.

. . .

. .

. . .

. .

. . . .

..

.

. . . .

.

. .

. . .

.

. . .

.

. .

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

. . .

.

. .

. . .

. .

. . .

.

. . .

.

. . . .

.

. .

.

. . .

.

xix

DAFTAR SINGKATAN

.

. .

.

. . .

.

. .

.

. .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

xxi

PENDAHULUAN

. . .

.

. . . .

.

. . .

. .

.

. . . .

.

. . .

.

1

Latar Belakang

... ...

...

1

Kerangka Pemikiran

.

. . .

.

. . .

.

. .

. . .

. .

. . .

. .

.

. . .

.

. . .

7

Perumusan Masalah

...

8

Tujuan dan Hipotesis

. . . .

.

. . .

.

. .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

. .

.

. . .

...

1 1 TINJAUAN PUSTAKA

. .

.

. . . .

. . .

.

. .

.

. . .

. .

.

. . . .

. .

.

. .

. . .

.

. . .

12

Aterosklerosis

. . . .

.

. .

. . .

. .

.

. . . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

. .

. . .

1 2 Distribusi Lokasi Kejadian Aterosklerosis

. . .

.

. .

.

. . .

.

..

.

13

Patogenesis Ateroskierosis

.

. . .

. . . .

. . .

.

. . .

.

. . .

. .

.

. . .

.

. . . .

14

Tahap pembentukan plak ateroma

. . . .

. . .

. . . .. . .

. .

. . .

20

Metabolisme Kolesterol dan Lipoprotein

. . .

.

. .

. . .

.

. . .

.

. . .

.

...

24

Metabolisme Kilomikron.

..

. . .

.

. .

.

. . .

.

. . .

. .

.;

. . .

. .

.

. . .

.

. .

.

27

(194)

Halaman Metabolisme Lipoprotein Berdensitas Rendah

...

30

Metabolisrne Lipoprotein Berdensitas Tinggi

...

33

...

Radikal Bebas dan Antioksidan 36

Radikai Bebas

...

36 Antioksidan

...

37 Modifikasi LDL ( LDLteroksidasi)

...

42

...

Mekanisrne seluler LDLteroksidasi pada Aterogenesis 44

MATERI DAN METODE PERCOBAAN

...

48 Hewan Coba

...

48

Metode Percobaan

...

48

...

Rancangan penelitian dan tahapan ke rja 48

Adaptasi

...

50

Perlakuan

...

51

...

Peubah 51

LDL-teroksidasi

...

53 Luas Plak Aterogenik dan Luas Lumen

...

54

Analisis Statistik

...

55

...

HASlL DAN PEMBAHASAN 57

Bobot Badan

...

57 Pengaruh isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E

terhadap gambaran lipid darah

...

₅₈

Pengaruh isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E

...

terhadap kerentanan LDL teroksidasi ₆₅ Pengaruh isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E

terhadap pembentukan plak ateroma

...

₆₆

Kesimpulan

...

78

(195)

Halaman

...

DAFTAR PUSTAKA 79

(196)

DAFTAR TABEL

[image:196.564.46.504.34.745.2]

Halaman

...

Tabel I. Komposisi Pakan 52

Tabel 2. Rataan konsentrasi TG, kolesterol HDL dan kolesterol

LDL

*

standar deviasi pada bulan ke-24 masa

percobaan

...

63

Tabel 3. Korelasi antara luas plak ateroma dan luas lumen LAD

(197)

DAFTAR GAMBAR

[image:197.557.32.512.12.736.2] [image:197.557.44.510.45.745.2]

Halaman

...

Gambar 1. Bagan alir kerangka pemikiran 10 Gambar 2. Tahap kejadian selular dan molekular dalam

potogenesis aterosklerosis

...

21

Gambar 3. Komposisi lipoprotein dalam serum darah

...

28

Gambar 4. Proses pengaturan metabolisme kolesterol melalui mekanisme LDL reseptor oleh set fibroblast

manusia

...

32

Gambar 5. Diagram transport lemak eksogenus dan

endogenus

...

35

Gamba: 6. Struktur kimiawi senyawa isoflavonida: genestein,

daidzein dan glycetein ... 40

...

Gambar 7. Rancangan penelitian 49

Gambar 8. Lokasi potongan LAD dan LCX yang dievaluasi

....

54

Gambar 9. Rataan bobot badan ketiga kelompok perlakuan

selama perqbaan

...

58

Gambar 10. Rataan TPC ketiga kelompok perlakuan seiama

percobaan

...

59

Gambar 11. Rataan TG ketiga kelompok perlakuan selama r

percobaan

...

61

Gambar 12. Rataan kolesterol HDL ketiga kelompok perlakuan

(198)

[image:198.559.34.503.17.744.2] [image:198.559.43.513.35.746.2]

Halaman

Gambar 13. Rataan kolesterol LDL ketiga kelompok periakuan

...

selama percobaan 62

Gambar 14. Pengaruh isoflavon dan kombinasinya dengan vitamin E terhadap kerentanan LDL terhadap

+2

...

oksidasi Cu ex-vivo 67

Gambar 15. Pemotongan melintang LAD normal (pewamaan

Verhoeff-van Gieson, pembesaran 40 X)

...

68

Gambar 16. Pemotongan melintang LAD dengan plak konsentrik (pewamaan Verhoeff-van Gieson,

pembesaran 40 X)

...

68

Gambar 17. Pemotongan melintang LCX dengan plak eksentrik (pewamaan Verhoeff-van Gieson,

pembesaran 40 X)

...

69

Gambar 18. Rataan frekuensi pembentukan plak pada ketiga

kelompok perlakuan

...

70

Gambar 1 9. Persentasi rataan frekuensi kornposisi selular pada LCX dan LAD terhadap ketiga kelompok

perlakuan

...

72

Gambar 20. Hubungan antara luas plak (LA) dan luas Lumen (LL)

pada

LAD dan LCX (A), dan terhadap

perlakuan A, ISF dan ISF

+

E (6,C)

...

76

(199)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1.

Lampiran 2.

Lampiran 3.

Lampiran 4.

Lampiran 5.

Lampiran 6.

Lampiran 7.

Lampiran 8.

Lampiran 9.

Lampiran 10:

Protokol pengukuran LDL-teroksidasi

...

99

Protokol pemrosesan jaringan

...

106

Pengelompokan dan keterangan hewan

Penelitian

...

108

Tabel bobot badan dan analisis statistik kelompok A, ISF dan (ISF+E) selama masa

percobaan

...

109

Tabel total plasmakolesterol dan analisis statistik kelompok A, ISF dan (ISF+E) selama

masa percobaan

...

1 14

Tabel plasma trigliserida dan analisis statistik kelornpok A, ISF dan (ISF+E) selama masa

percobaan

...

118

Tabel total plasma kolesterol HDL dan analisis statistik kelompok A, ISF dan (ISF+E) selama

masa percobaan

...

122

Tabel total plasma kolesterol LDL dan analisis statistik kelompok A, ISF dan (ISF+E) selama

masa percobaan

...

126

Tabel data dan analisis statistik kerentanan

LDL terhadap oksidasi C U * ~ ex V ~ V O

...

129

Data dan analisis statistik histomorfometrik plak

(200)

Halaman

Lampiran 11. Data dan analisis statistik histomorfometrik

plak ateroma di LCX

...

138

tampiran 12. General Linear Model Procedures (MANOVA

...

semua peubah) 144

Lampiran 13. Data luas plak tertinggi pada LAD untuk

perhitungan regresi luas plak dan luas lumen

...

149

Lampiran 14. Data luas plak tertinggi pada LCX untuk

perhitungan regresi luas plak dan luas lumen

...

150

Lampiran 15. Regresi luas lumen (LL) dan Luas Plak (LP=IA) pada LAD dan LCX terhadap periakuan A, ISF

...