Pengaruh Penghentian Pajanan Monosodium Glutamat terhadap Kadar Malondialdehid Jantung Tikus Putih (Rattus norvegicus) Jantan Dewasa

(1)

Jurnal Cerebellum. Volume 4. Nomor 4. November 2018 Pengaruh Penghentian Pajanan Monosodium Glutamat terhadap Kadar

Malondialdehid Jantung Tikus Putih (Rattus norvegicus) Jantan Dewasa Andi Wijaya1, Andriani2, Didiek Pangestu Hadi3, Nawangsari4

1

Program Studi Kedokteran, FK UNTAN 2

Departemen Biokimia, Program Studi Kedokteran, FK UNTAN 3

Departemen Fisiologi, Program Studi Kedokteran, FK UNTAN 4

Departemen Histologi, Program Studi Kedokteran, FK UNTAN

Abstrak

Latar Belakang. Monosodium glutamat (MSG) adalah salah satu bahan tambahan makanan yang apabila dikonsumsi berlebihan dapat menimbulkan kerusakan pada beberapa bagian tubuh dan memicu stres oksidatif yang dapat mengakibatkan kerusakan sel. Metode. Penelitian ini merupakan studi in vivo dengan pendekatan eksperimental murni. Sebanyak 27 ekor tikus dibagi menjadi 9 kelompok yaitu Kelompok kontrol (aquadest) Kelompok 1 (MSG 4g/kgBB), Kelompok 2 (MSG 6g/kgBB) masing-masing diberikan pajanan selama 28 hari, tikus dimatikan pada hari ke 1, ke 29 dan ke 57 pasca penghentian pajanan). Data dianalisis menggunakan uji One-way ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Post-Hoc LSD. Hasil. Tidak terdapat perbedaan bermakna antara rerata kadar MDA hari ke-1, ke-29, dan terdapat perbedaan bermakna antar kelompok pada hari ke-57 pasca penghentian pajanan MSG. Kesimpulan. Terjadi peningkatan kadar MDA jantung tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dewasa setelah penghentian pajanan MSG.

Kata Kunci: MSG, stress oksidatif, kadar MDA, jantung

Background. Monosodium glutamate (MSG) is one of the food additives

that when consumed in high intake can cause damage to some parts of the body and trigger oxidative stress that can lead to cell damage.

Method. This research is an in vivo study with a pure experimental

approach. A total of 27 rats were divided into 9 groups: Control (aquadest), Group 1 (MSG 4g / kgBW), Group 2 (MSG 6g / kgBW) were given 28 days exposure, the mice then terminated on day 1, to 29 and 57 after termination of exposure). Data were analyzed using One-way ANOVA test followed by Post-Hoc LSD test. Result. There was no significant difference between mean MDA levels on day 1 and day 29, and there were significant differences between groups on day 57 after termination of MSG exposure. Conclusion. Increased levels of MDA of rat white rat (Rattus norvegicus) adult males after termination of MSG exposure.

(2)

Jurnal Cerebellum. Volume 4. Nomor 4. November 2018 PENDAHULUAN

Komposisi senyawa MSG adalah 78% glutamat, 12% natrium dan 10% air. Glutamat adalah salah satu jenis asam amino penyusun protein yang merupakan asam non esensial dalam setiap makhluk hidup baik dalam bentuk terikat maupun bebas. Menurut Food and Drugs Administration (FDA) Amerika Serikat batasan MSG yang dapat digunakan adalah tidak lebih dari 120 mg/kgBB/hari.1

Menurut Prawirohardjono dkk2 dan

Ardyanto3, masyarakat

Indonesia rata-rata mengkonsumsi MSG sekitar 600mg/kgBB. Collison et al5 juga menemukan bahwa penggunaan MSG di beberapa negara bisa mencapai 143 mg/kgBB. Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia (YLKI) menemukan bahwa penggunaan MSG oleh para pedagang mie bakso, mie pangsit dan mie rebus di Jakarta adalah sebanyak 1840-3400

mg/mangkok.2-5 Konsumsi MSG yang berlebihan dapat menimbulkan kerusakan pada beberapa bagian tubuh seperti jantung, kulit, sistem pernapasan, pencernaan, penglihatan, serta sistem saraf. Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Mondal7 menemukan bahwa terjadi peningkatan massa jantung yang signifikan pada tikus yang diberikan MSG. 6,7

Peningkatan kadar glutamat dalam darah akan menyebabkan peningkatan ekspresi reseptor glutamat pada sistem saraf pusat (SSP) sehingga terjadi peningkatan pembentukan reactive oxygen species (ROS), sebagai pemicu stres oksidatif yang dapat mengakibatkan kerusakan sel. Salah satu kerusakan yang diakibatkan oleh kondisi stres oksidatif adalah peroksidasi lipid. Dua biomarker peroksidasi lipid yang paling sering di teliti adalah isoprostan (IsoPs) dan malondialdehid

(3)

Jurnal Cerebellum. Volume 4. Nomor 4. November 2018

(MDA).8,9

METODE

Instrumen dan Bahan

Instrumen yang digunakan dalam penelitian yaitu kandang tikus, sonde, spektrofotometer, sentrifuge, timbangan elektronik, timbangan hewan, blender, mikropipet, gelas ukur, alat pengocok, corong pisah, tabung reaksi, mikrohematokrit, handscoon, microtube dan instrumen untuk pengambilan jantung tikus.

Bahan yang digunakan untuk pembuatan sampel yaitu tikus putih jantan dewasa galur wistar yang berumur 8-12 minggu, dengan berat badan 150-250 gram, sediaan uji berupa MSG murni, aquadest dan makanan standar. Selanjutnya tikus dibedah untuk mengambil jaringan jantung tikus sesuai dengan kelompok dimatikannya yaitu 1 hari, 29 hari dan 57 hari pasca penghentian pajanan MSG.

Bahan yang digunakan untuk perhitungan kadar MDA yaitu jaringan jantung tikus, buffer fosfat pH 7,4, Asam Asetat Glasial 50%, Larutan Asam Triklorasetat (TCA) 20%, Larutan Asam Tiobarbiturat (TBA) 0,67% dan Larutan Standar Tetrametoksipropan (TMP).

Hewan Uji

Hewan uji yang digunakan adalah tikus putih (Rattus novergicus) jantan dewasa galur wistar berusia 8 sampai 12 minggu dengan berat badan 150-250 gram.

Metode

Persiapan Hewan Uji

Masing-masing kelompok hewan uji dipersiapkan dalam kandang yang terpisah. Tikus dipilih dan dipisahkan secara acak dalam keadaan baik, disiapkan untuk beradaptasi selama 1 minggu sebelum dilakukan

(4)

penelitian.

Perlakuan Hewan Uji

Sebanyak 27 ekor tikus putih jantan diambil secara acak dan dibagi menjadi 9 kelompok, masing-masing kelompok terdiri dari 3 ekor tikus putih. Perlakuan diberikan secara oral (gavage) dengan menggunakan spuit bersonde setiap hari sekali selama 28 hari.

Pengukuran Kadar MDA Jaringan Pembuatan Homogenat Jaringan

Organ jantung tikus diambil, ditimbang seberat 100 mg dan dicuci dengan NaCL-fisiologis 0,9% kemudian dimasukkan dalam larutan PBS (phosphate buffer saline) 0,1M pH 7,4 steril sebanyak 500 µl. Setelah homogen ditambahkan lagi larutan PBS sebanyak 500 µl dan dihomogenkan kembali kemudian sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 5 menit. Pisahkan supernatan dan pellet, masukkan supernatan kedalam tabung

yang baru.

Pembuatan Kurva Standar

Larutan stok pereaksi 1,1,3,3-tetrametoksipropana (TMP) sebanyak 5µl diencerkan dengan 50 mL aquadest dengan konsentrasi 6 M (baku 100 part per million) kemudian diencerkan menjadi 0,61 ; 1,22 ; 2,44 ; 3,05 ; 4,26 ; 4,87 ; 5,48 dan 6,09 nmol/ml. Setiap konsentrasi TMP direaksikan dengan 1,0 mL TCA 20% dan 1,0 mL TBA 1% dalam pelarut asam asetat glasial 50%. Semua larutan kemudian diinkubasi selama 45 menit pada suhu 95˚C. Setelah didinginkan, larutan disentrifugasi pada kecepatan 1000 rpm selama 15 menit. Supernatan pada lapisan atas diukur absorbsinya dengan menggunakan spektofotometer pada panjang gelombang 532 nm.10

Pengukuran Sampel

(5)

sampel percobaan dilakukan dengan cara mengambil 1 cc homogenat jaringan jantung dan dimasukkan pada tabung reaksi. Selanjutnya homogenat jaringan jantung yang sudah diambil direaksikan dengan 1,0 mL TCA 20% dan 1,0 mL TBA 1% dalam asam asetat glasial 50%, kemudian diinkubasi selama 45 menit pada suhu 95˚C lalu dibiarkan dingin. Larutan tersebut disentrifugasi selama 15 menit pada kecepatan 1000 rpm. Supernatannya dipisahkan kemudian diukur

absorbsinya menggunakan

spektofotometer pada panjang gelombang 532 nm. Konsentrasi sampel diperoleh dengan memplot data absorbansi sampel ke dalam kurva standar.11,12

Analisis Data

Data yang diperoleh kemudian diolah dengan program SPSS (Statistical Product and Service Solution). Data yang didapat diuji distribusinya dan homogenitasnya. Data

yang homogen dan terdistribusi normal diuji menggunakan uji parametrik ANOVA (Analysis of Variance) dan dilanjutkan dengan Post hoc test menggunakan analisa LSD (Least Significant Difference).

HASIL

Kelompok kontrol hari ke-1 memiliki rerata kadar MDA paling 53,28 nmol/ml dibandingkan dengan kelompok 1 yaitu 62,91 nmol/ml dan kelompok 2 yaitu 62,74 nmol/ml. Hasil uji statistik tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna (ANOVA; p≥0,05).

Terdapat penurunan rerata kadar MDA jaringan jantung hari ke-29 pada kelompok kontrol jika dibandingkan dengan kadar MDA jaringan jantung hari ke-1, sementara terjadi peningkatan rerata kadar MDA pada kelompok 1 dan 2. Kelompok kontrol memiliki rerata kadar MDA

(6)

terendah yaitu 51,88 nmol/ml dibandingkan dengan kelompok 1 yaitu 72,95 nmol/ml dan kelompok 2 yaitu 77,23 nmol/ml. Hasil uji statistik menunjukkan tidak terdapat perbedaan bermakna antara satu kelompok dengan kelompok lainnya (ANOVA; p≥0,05).

Terdapat penurunan rerata kadar MDA jaringan jantung hari ke-57 pada kelompok kontrol jika dibandingkan dengan kadar MDA jaringan jantung hari ke-1 dan ke-29 sedangkan terjadi peningkatan kadar MDA jaringan jantung pada kelompok 1 dan 2. Rerata kadar MDA jaringan jantung hari ke-57 pada kelompok kontrol 45,37 nmol/ml dibandingkan dengan kelompok 1 yaitu 75,80 nmol/ml dan kadar MDA kelompok 2 yaitu 85,99 nmol/ml. Hasil uji statistik menunjukkan terdapat perbedaan bermakna pada masing-masing kelompok perlakuan (ANOVA; p≤0,05).

PEMBAHASAN

Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah tikus putih jantan galur wistar yang diaklimasi terlebih dahulu selama 1 minggu Hewan percobaan diberi pakan standar dan minum secara ad libithum dengan perlakuan berupa pemberian MSG dengan dosis 4g/KgBB dan 6g/KgBB.

Perlakuan diberikan secara oral (gavage) dengan memasukkan larutan MSG dengan dosis 4g/KgBB dan 6g/KgBB yang dilarutkan dengan aquadest menggunakan spuit bersonde volume 2 ml. Hal ini bertujuan untuk menunjukkan adanya peroksidasi lipid akibat adanya stress oksidatif yang disebabkan oleh proses eksitotoksisitas glutamat. Eksitotoksisitas glutamat terjadi akibat adanya akumulasi glutamat sehingga menimbulkan eksitotoksin yang dipicu oleh penggunaan MSG dalam jangka waktu yang lama memicu aktivasi

(7)

reseptor glutamat yang dapat dengan mudah menyebabkan begitu banyak Ca2+ yang masuk sehingga mengakibatkan sel mati.

Peroksidasi lipid akibat stress oksidatif dapat dinilai secara kuantitatif dengan mengukur kadar MDA jaringan jantung tikus. Metode pengukuran MDA menggunakan metode Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARs), atau disebut juga metode Wills yang menggunakan spektrofotometer atas dasar penyerapan warna kompleks TBA-MDA yang terbentuk dari reaksi TBA dan MDA.10,12

Pengamatan pada tikus yang diberikan pajanan MSG dosis 4 g/kgBB dan 6 g/kgBB menunjukkan bahwa tikus mengalami obesitas yang ditunjukkan dengan adanya peningkatan berat badan yang signifikan (T- test p ≤ 0,05) antara berat badan tikus sebelum diberikan pajanan MSG dan setelah diberikan pajanan MSG selama 28 hari. Obesitas akibat

asupan MSG disebabkan oleh pengaruh MSG pada keseimbangan energi dengan meningkatkan kemampuan mengecap makanan dan dengan mengacaukan rentetan persinyalan dari hipotalamus yang mengendalikan kerja leptin.13

Obesitas meningkatkan risiko

seseorang mengembangkan

beberapa penyakit kronis yang melemahkan termasuk hipertensi, penyakit arteri koroner, diabetes melitus, penyakit ginjal, dan apnea tidur obstruktif.

Kondisi ini memiliki efek sinergis dalam meningkatkan risiko terkena gagal jantung. Obesitas dapat menyebabkan peningkatan peroksidasi lipid akibat cedera sel progresif dan kumulatif akibat tekanan massa tubuh yang besar. Hipertrigliseridemia yang terlihat pada tikus obesitas dapat berkontribusi terhadap perubahan keseimbangan oksidan antioksidan, yang menunjukkan bahwa peningkatan

(8)

bioavailabilitas asam lemak bebas dapat meningkatkan peroksidasi lipid.14,15

Peroksidasi lipid di dalam jantung menyebabkan hilangnya integritas membran seluler karena modifikasi oksidatif lipid dan protein yang pada akhirnya dapat menyebabkan aritmia jantung, kontraktilitas yang buruk, infark, gagal jantung atau kematian mendadak. Perubahan hemodinamik dan struktural yang dipaksakan pada jantung akibat obesitas dapat berkisar dari keadaan hiperdinamik hingga disfungsi sistolik yang berlebihan.

Akumulasi adiposa berlebihan

dan massa bebas

lemak di sisi lain menghasilkan peningkatan volume stroke ventrikel kiri yang dapat dikaitkan dengan peningkatan volume darah dan sirkulasi hiperdiamik. Kenaikan curah jantung selanjutnya menyebabkan pembesaran ventrikel kiri dan peningkatan tegangan dinding yang

mengakibatkan terjadinya hipertrofi ventrikel kiri. Perubahan pola pengisian ventrikel kiri terjadi karena peningkatan massa ventrikel kiri dan siklus yang buruk yang mengakibatkan disfungsi diastolik ventrikel kiri yang menyebabkan manifestasi gejala gagal jantung.14

Peningkatan kerja miokardium dan kelebihan beban mekanis dikaitkan dengan peningkatan produksi radikal bebas yang mengakibatkan terjadinya peroksidasi lipid. Malondialdehid adalah penanda peroksidasi lipid dan dibentuk sebagai produk akhir dari oksidasi asam lemak tak jenuh ganda yang mengalami serangan ROS.

Peningkatan MDA dan penurunan aktivitas peroksidase glutation pada pasien dengan gagal jantung menunjukkan tingkat keparahan gagal jantung dan meningkatnya stres oksidatif, seperti

(9)

perbandingan dengan kondisi normal. Penanda stres oksidatif berkorelasi positif dengan parameter klinis gagal jantung. Peningkatan stress oksidatif pada gagal jantung dapat terjadi akibat peningkatan pembentukan ROS, rendahnya tingkat pembersihan ROS oleh berbagai sistem antioksidan, maupun keduanya.16

Kadar MDA jaringan jantung tikus pada hari ke-1 tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna, hal ini dikarenakan masih adanya peran antioksidan untuk meregulasi ROS yang terbentuk, akan tetapi akibat dari ketidakseimbangan antara ROS dan antioksidan endogen, maka antioksidan endogen lambat laun tidak mampu mengimbangi kadar ROS dan ketika fungsi salah satu atau lebih sistem antioksidan ini menurun, maka akan mengarah kepada peningkatan stress oksidatif yang ditunjukkan dengan meningkatnya kadar MDA seperti yang

terlihat pada kelompok 2 perlakuan 2 dan 3 (77,23± 10,43 dan 85,99± 19,34) yang menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna secara statistik dan memiliki nilai yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kelompok kontrol perlakuan 3 (77,23± 10,43 dan 85,99± 19,34).

DAFTAR PUSTAKA

1. Husarova V, Ostatnikova D.

Monosodium Glutamate Toxic Effects and Their Implications for Human Intake: A Review. IBIMA Publ. 2013.

2. Prawirohardjono W, Dwiprahasto I,

Astuti I, Hadiwandowo S, Kristin E, Muhammad M, et al. The Administration to Indonesians of

Monosodium L-Glutamate in

Indonesian Foods: An Assessment of Adverse Reactions in A Randomized Double-Blind, Crossover, Placebo-Controlled Study. J Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):1074S-6S.

3. Ardyanto TD. MSG dan Kesehatan : Sejarah, Efek dan

Kontroversinya. Inovasi. 2004

Agustus;1(XVI).

4. Septadiana IS. Perubahan Struktur

Mikroskopis Ovarium Akibat

Pemberian Monosodium Glutamat Pada Mencit (Mus Musculus) Betina Dewasa.

5. Collison LW, Pillai MR, Chaturvedi V, Vignali DAA. Regulatory T Cell Suppression Is Potentiated by Target T Cells in a Cell Contact, 35-and IL-10-Dependent Manner. J

Immunol. 2009 May 15;

182(10):6121-8.

6. Mondal M, Tarafder P, Sarkar K, Nath PP, Paul G. Monosodium Glutamate

Induces Physiological Stress by

Promoting Oxygen Deficiency, Cell

Mediated Immunosuppression and

Production of Cardiovascular Risk

(10)

Jurnal Cerebellum. Volume 4. Nomor 4. November 2018 Res. 2014 Aug;27(1):328-31.

7. Arisman. Keracunan Makanan: Buku

Ajar Ilmu Gizi. EGC; 2009.236 p.

8. Ho E, Karimi Galougahi K, Liu C-C,

Bhindi R, Figtree GA. Biological

Markers of Oxidative Stress:

Applications to Cardiovascular Research and Practice. Redox Biol. 2013 Oct 8;1:483-91.

9. Paul S, Mohanan A, Varghese MV, Alex

M, Nair H. Ameliorative Effect of Α-Tocopherol on Monosodium Glutamate-Induced Cardiac Histological Alterations and Oxidative Stress. J Sci Food Agric. 2012 Dec;92(15):3002-6.

10. Momuat LI, Sangi MS, Purwati NP.

Pengaruh VCO Mengandung Ekstrak

Wortel Terhadap Peroksidasi Lipid

Plasma. J Ilm Sains. 2011 Oktober; 11(2). 11. Sharma SL, Chokshi SA, Chakrabort C.

Enzymatic Antioxidants,

Malondialdehyde, and Total Antioxidant Activity as Markers of Oxidative-Stress in Arthritis and Rheumatoid Arthritis. NHL J Med Sci. 2014 Jul;3(2):27-31. 12. Kurniawan J, Bangsawan PI, Andriani.

Uji Efek Hepatoprotektor Ekstrak Etanol Daun Lidah Buaya (Aloe Vera L.) Terhadap Kadar malondialdehid Plasma

Tikus Jantan Galur Wistar yang

Diinduksi Parasetamol. Univ

Tanjungpura. 2013;

13. Sharma V and Deshmukh R.2015.

“Ajinomoto (MSG) : A Fifth Taste Or A Bio Bomb”European Journal of Pharmaceutical and Medical Research. halaman 381-400

14. Nagarajan V, Kohan L, Holland E,

Keeley EC, Mazimba S. Obesity

paradox in heart failure: a heavy matter: Obesity paradox in heart failure. ESC Heart Fail. 2016 Dec;3(4):227-34.

15. Noeman SA, Hamooda HE, Baalash AA.

Biochemical Study of Oxidative Stress Markers in the Liver, Kidney and Heart of High Fat Diet Induced Obesity in Rats. Diabetol Metab Syndr. 2011;3(1):17.

16. Szczurek W, Szyguła-Jurkiewicz B.

Experimental Cardiovascular And Lung

Research Oxidative stress and

inflammatory markers - the future of heart failure diagnostics? Pol J Cardio-Thorac Surg. 2015;2:145-9.