TESIS
PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA
(STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA
PADA TIKUS (RATTUS NORVEGICUS) WISTAR
JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI
KOLESTEROL
SISSY YUNITA SURYA
NIM.1490761009
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA
(STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA
PADA TIKUS (RATTUS NORVEGICUS) WISTAR
JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI
KOLESTEROL
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Ilmu
Biomedik, Program Pascasarjana Universitas Udayana
SISSY YUNITA SURYA
NIM.1490761009
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING
TESIS INI TELAH DISETUJUI
PADA TANGGAL : ………
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. dr. I.G.M. Aman, Sp.FK Prof. Dr.dr.Wimpie I. Pangkahila, Sp.And., FAACS NIP. 194606191976021001 NIP. 194612131971071001
Mengetahui
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik
Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Dr.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, MSc., Sp.GK NIP. 195805211985031002
LEMBAR PENETAPAN PENGUJI
Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai oleh Panitia Penguji pada Program Pascasarjana
Universitas Udayana pada Tanggal ...
Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana,
No: ………..…..
Tanggal: ……….
Panitia Penguji Tesis adalah:
Ketua
: Prof. dr. IGM. Aman, Sp.FK
Sekretaris
: Prof. Dr.dr.Wimpie I. Pangkahila, Sp.And.,FAACS
Anggota
:
1. Prof. Dr.dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And
2. Dr.dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK.,M.Kes
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya
atas karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pemberian
Ekstrak Etanol Daun Stevia (Stevia Rebaudiana) Mencegah Dislipidemia pada
Tikus (Rattus norvegicus) Wistar Jantan yang Diberikan Diet Tiggi Kolesterol”.
Tulisan ini disusun sebagai syarat dalam menyelesaikan pendidikan untuk
memperoleh gelar Magister pada Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik,
kekhususan Anti Aging Medicine, Program Pascasarjana Universitas Udayana.
Selama penelitian ini, penulis mendapat banyak pelajaran dan pengalaman
berharga yang memperkaya wawasan dalam proses pembelajaran hidup penulis, baik
dari segi ilmiah maupun aspek nilai sosial. Semua ini tidak lepas dari peran serta
orang-orang disekeliling penulis yang senantiasa mendukung dan selalu ada pada
saat-saat yang sulit. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan rasa
hormat, penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD. KEMD atas
kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat menempuh
pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana.
2. Direktur Program Pascasarjana Prof. Dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas
kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat menempuh
pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana
3. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK selaku pembimbing I dan Kepala
Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran
Universitas Udayana yang tdengan bijak dan sabar memberikan banyak
dorongan, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis selama
penyusunan tesis ini.
4. Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS selaku pembimbing II
yang dengan penuh perhatian telah banyak sekali memberikan dorongan,
bimbingan dan masukan yang teliti dan sangat dirasakan manfaatnya oleh
penulis selama penyusunan tesis ini
5. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK sebagai penguji dan
ketua Program Studi Ilmu Biomedik yang telah banyak membantu penulis
memberikan masukan dan bimbingan yang sangat bermanfaat dalam
penyusunan tesis ini
6. Prof. Dr. dr. J Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And. selaku penguji, yang telah
banyak memberikan saran, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis
selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyusunan
tesis ini.
7. Dr dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK.,M.Kes, selaku penguji yang dengan sangat
bersemangat membimbing dan memberi masukan kepada penulis selama
penyusunan tesis ini.
8. Dr. dr. Desak Made Wihandani, M.Kes, selaku pembimbing akademis yang
telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis selama
penyusunan tesis ini.
9. Pak Gede Wiranatha yang banyak membantu dalam proses penelitian di
Animal Laboratory bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas
Udayana.
10. Seluruh dosen Pasca Sarjana Biomedik Universitas Udayana yang telah
membimbing penulis dalam menempuh pendidikan dari awal hingga
selesainya tesis ini
11. Seluruh staf Universitas Udayana khususnya Program Magister Ilmu
Biomedik Kekhususan Anti-Aging Medicine yang selalu siap membantu
dalam menyelesaikan tesis ini. Terimakasih sebesar-besarnya kepada Pak
Edy, Geg Wah, Geg Eni, Mbok Ami dan seluruh staf Biomedik yang
kebaikannya tidak terkira.
12. Kedua orang tua (Sunaryo Kamto dan Suliati Sandhi), kakak dan adik ( Deni
Surya dan Yang-Yang Oetomo Surya), dan seluruh keluarga tercinta serta
sahabat penulis yang selalu memberikan dukungan, semangat, serta doa serta
pengertian selama penulis menempuh pendidikan.
13. dr. Astrid Tanumihardja, dr. Magdalena Mercyana, dr.Cheria Valentina, dr.
Adeline Ivana Dewi, dr. Astrid Karina, dr. Ivonne Kurniawan, dr. Ellen
Destrisa Ratnapuri, dr. Monica Pranoto, dan dr Laura Indriana sebagai sejawat
sekaligus sahabat yang berjuang bersama dan saling memberikan semangat
satu sama lain sejak awal kuliah hingga selesainya tesis ini.
14. Teman sejawat mahasiswa Program Magister Ilmu Biomedik Kekhususan
Anti-Aging Medicine Angkatan IX atas kekompakannya selama ini, perhatian
dan dukungan yang tiada henti untuk menyemangati satu sama lain dalam
menyelesaikan tesis.
15. Semua sahabat dan teman sejawat di RSK BIMC yang selalu memberikan
dorongan semangat dan dukungan selama proses perkuliahan hingga
selesainya tesis ini.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang
telah ikut membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu. Penulis sangat menyadari bahwa tesis ini masih sangat jauh
dari kesempurnaan, sehingga saran dan masukan membangun dari berbagai pihak
sangatlah diharapka. Semoga hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi
penulis pribadi, bagi program perkembangan ilmu pengetahuan kedokteran terutama
di bidang Anti Aging Medicine (AAM) serta bagi pihak-pihak lain yang
berkepentingan.
Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa melimpahkan berkat
dan rahmat-Nya kepada kita semua, Amin.
Denpasar, Juli 2016
Penulis
ABSTRAK
PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA (STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA PADA TIKUS (RATTUS NOVERGICUS) WISTAR
JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI KOLESTEROL
Dislipidemia adalah faktor risiko mayor dan primer dari penyakit jantung koroner, bahkan mungkin merupakan salah satu persyaratan terjadinya penyakit jantung koroner sebelum faktor risiko mayor lainnya mulai berperan. Dislipidemia dapat menyebabkan stress oksidatif dalam tubuh, yaitu terjadinya peningkatan produksi radikal oksigen oleh sel endotel. Peningkatan kadar radikal oksigen akan menyebabkan degradasi NO (Nitric Oxide) serta produksi radikal bebas lainnya. Stevia rebaudiana merupakan jenis tanaman asli Amerika Selatan dari famili bunga matahari (Asteraceae), fungsi obat dari tanaman ini terletak pada beberapa zat kimia yang menghasilkan kerja fisiologis pada tubuh manusia, terutama ditemukan pada alkaloid, flavonoid, tannin, dan senyawa fenol. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kegunaan ekstrak daun stevia dalam mencegah dislipidemia pada tikus wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol.
Penelitian ini adalah penelitian ekperimental murni dengan menggunakan post test only control group design. Dalam penelitian ini digunakan 36 ekor tikus (Rattus norvegicus) jantan sebagai sampel. Seluruh tikus kemudian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol yang diberikan diet tinggi kolesterol dan plasebo yang berupa aquadest serta kelompok perlakuan diberi diet tinggi kolesterol dan ekstrak daun stevia dengan dosis 300mg/kg berat badan. Plasebo dan ekstrak daun stevia diberikan sekali sehari selama 28 hari, kemudian pada hari ke 29 diambil sampel darah untuk pemeriksaan profil lipid setelah tikus dipuasakan selama 18 jam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata kadar kolesterol total sesudah 28 hari perlakuan kelompok kontrol (P0) adalah 218,70±8,53mg/dl dan kelompok perlakuan (P1) adalah 112,12±5,91mg/dl (p<0,05). Rerata kadar trigliserida kelompok kontrol (P0) adalah 149,46±7,73mg/dl dan kelompok P1 adalah 95,00±6,99mg/dl (p<0,05). Rerata kadar kolesterol HDL kelompok kontrol (P0) adalah 26,66±2,29mg/dl dan kelompok P1 adalah 39,07±1,73mg/dl (p<0,05). Rerata kadar kolesterol LDL kelompok kontrol (P0) adalah 67,46±4,08mg/dl dan kelompok P1 adalah 38,95±4,32mg/dl (p<0,05).
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak daun stevia dengan dosis 300mg/ kg berat badan selama 28 hari dapat mencegah dislipidemia pada tikus (Rattus norvegicus) Wistar jantan yang diberi diet tinggi kolesterol. Hasil penelitian ini perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui komponen aktif daun stevia yang berperan dalam pencegahan dislipidemia dan dilanjutkan dengan clinical trial.
ABSTRACT
ADMINISTRATION OF ETHANOL EXTRACT OF STEVIA LEAF (STEVIA REBAUDIANA) PREVENT DYSLIPIDEMIA IN MALE WISTAR RAT (RATTUS
NOVERGICUS) WITH HIGH CHOLESTEROL DIET
Dyslipidemia is a major and primary risk factor of coronary heart disease, even one of the requirements of coronary heart disease before other major risk factors begin. Dyslipidemia may cause oxidative stress in the body, which is increased production of oxygen radical by endothelial cells. Increased levels of oxygen radicals will cause the degradation of NO (Nitric Oxide) and production of the other free radical. Stevia rebaudiana is a South America native plant species from sunflower family (Asteraceae), the medicinal function of the plant is originated from some of the chemicals that produce physiological work on the human body, mainly found in alkaloids, flavonoids, tannins and phenolic compounds. The purpose of this study is to determine the benefit of stevia leaf extract in preventing dyslipidemia in male wistar rats with high-cholesterol diet.
This study was a true experimental study using post test only control group design. This study used 36 male rats (Rattus novergicus) sample. The whole of mice were then divided into two groups: the control group which were given high-cholesterol diet and placebo in the form of distilled water and the treatment group which were given high-cholesterol diet and stevia leaf extract at dose of 300mg / kg body weight. Placebo and stevia leaf extract was administered once daily for 28 days, blood samples for lipid profile analysis were taken on day 29 after the mice were fasted for 18 hours.
The study results showed that the mean total cholesterol levels after 28 days of treatment control group was 218.70 ± 8,53mg / dl and the treatment group was 112.12 ± 5,91mg / dl (p <0.05) . Mean triglyceride levels of control group was 149.46 ± 7,73mg / dl and the treatment group was 95.00 ± 6,99mg / dl (p <0.05). The mean levels of HDL cholesterol control group was 26.66 ± 2,29mg / dl and the treatment group was 39.07 ± 1,73mg / dl (p <0.05). The mean levels of LDL cholesterol control group was 67.46 ± 4,08mg / dl and the treatment group was 38.95 ± 4,32mg / dl (p <0.05).
It was concluded that stevia leaf extract at dose of 300mg/ kg body weight for 28 days prevend dyslipidemia in male rat (Ratus novergicus) with high cholesterol diet. This study need to be further investigated to determine the active component of the stevia leaf that prevent dyslipidemia and continue with clinical trial.
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM……….….
i
PRASYARAT GELAR………
ii
LEMBAR PERSETUJUAN………..……….….
iii
LEMBAR ENGESAHAN……….……….….
iv
UCAPAN TERIMA KASIH………....
v
ABSTRAK………....……… ix
ABSTRACT………..…..…... x
DAFTAR ISI……….…………
xi
DAFTAR GAMBAR..……….……….………. xiv
DAFTAR TABEL……….……….………... xv
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG………...………… xvi
DAFTAR LAMPIRAN……… xix
BAB I. PENDAHULUAN……….………...
1
1.1 Latar Belakang……….……….
1
1.2 Rumusan Masalah……….……… 9
1.3 Tujuan Penelitian………...…………...
9
1.4 Manfaat Penelitian……….…….….…………
10
BAB II. KAJIAN PUSTAKA…..………..………..
12
2.1 Lipid….………. 12
2.1.1 Metabolisme Lipid………...……… 13
2.1.1.1 Oksidasi Asam Lemak (Oksidasi β)………
16
2.1.1.2 Biosintesis Kolesterol….……….
18
2.1.2 Transpor Lipid………....……….
20
2.1.3 Kolesterol……….………...………. 22
2.1.4 Lipoprotein…..………...……….
24
2.1.5 Trigliserida…..………. 26
2.1.6 Low Density Lipoprotein (LDL)……….. 27
2.1.7 High Density Lipoprotein (HDL)…..………..…………...
28
2.1.8 Very Low Density Lipoprotein (VLDL) dan
Intermediate Density Lipoprotein (IDL)………..………..
28
2.2 Dislipidemia…..……… 29
2.2.1 Etiologi Dislipidemia…..………. 30
2.2.2 Diagnosis Dislipidemia……… 32
2.2.3 Penanganan Dislipidemia………
34
2.4 Penuaan (Aging)………...………
41
2.4.1 Tanda Penuaan………..………... 43
2.4.2 Biomarker Penuaan………....……….. 46
2.4.3 Hubungan Dislipidemia dan Aging…………...………...
46
2.5 Stevia Rebaudiana……..………...………
48
2.5.1 Kandungan Stevia Rebaudiana……….... 50
2.5.2 Efek Anti Oksidan Stevia Rebaudiana………...……….
56
2.5.3 Stevia Rebaudiana dan Dislipidemia..………. 58
2.5.4 Toksisitas Stevia Rebaudiana…………...………... 62
2.6 Hewan Percobaan……..………...……….…………
63
BAB III. KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS..……..
66
3.1 Kerangka Berpikir………...……….
66
3.2 Konsep Penelitian………...………..
68
3.3 Hipotesis Penelitian……….………..……...
69
BAB IV. METODE PENELITIAN………..
70
4.1 Rancangan Penelitian………...……….
70
4.2 Waktu dan Tempat Penelitian………... 71
4.2.1 Tempat Penelitian………...……….
71
4.2.2 Waktu Penelitian……….. 71
4.3 Populasi dan Sampel Penelitian………..………….. 72
4.3.1 Populasi Penelitian………...………...
72
4.3.2 Sampel………...………..
72
4.3.2.1 Kriteria Inklusi………. 72
4.3.2.2 Kriteria Dropout.………...…………..
72
4.3.3 Penentuan Besar Sampel………...………..
72
4.4 Variabel Penelitian………...……… 73
4.4.1 Klasifikasi Variabel…………..…….……….. 73
4.4.2 Definisi Operasional Variabel…………...……….. 74
4.5 Bahan Penelitian………...………… 75
4.6 Instrumen Penelitian………...……….. 75
4.7 Prosedur Penelitian………...……… 76
4.8 Alur Penelitian………...………...… 78
4.9 Analisis Data………. 79
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN….……….. 80
5.1 Hasil Penelitian……..………..………. 80
5.1.1 Analisis Deskriptif…...………...……….
80
5.1.2 Uji Normalitas Data………..………..
81
5.1.2 Uji Komparabilitas ………..………..
83
5.2 Pembahasan………...…..…………..………..
88
4.2.1 Subyek Penelitian..………..…………...
88
5.2.2 Dosis dan Pelarut Ekstrak Daun Stevia Rebaudiana.….
90
5.2.3 Pengaruh Pemberian Ekstrak Etanol Daun Stevia
Rebaudiana terhadap Perbaikan Profil Lipid………..……..
91
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN….………..……….. 99
DAFTAR PUSTAKA……… 101
LAMPIRAN………...………... 108
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1
Ikhtisar metabolisme lemak …..………
15
2.2
Lintasan Ketogenesis di Hati………...………..
18
2.3
Tahapan Biosintesis Kolesterol……….
20
2.4
Struktur Dasar Kolesterol………...
24
2.5
Jenis-Jenis Lipoprotein dalam Darah...………...
26
2.6
Stres Oksidatif sebagai Demoninator Mayor Teori Penuaan...
42
2.7
Stevia Rebaudiana… ………. 49
2.8
Steviol, Blok Bangunan Dasar dari Glikosida Manis….……...
51
4.1
Bagan Rancangan Penelitian..……….………
70
5.1
Grafik Perbandingan Rerata Total Kolesterol antar Kelompok
Sesudah Perlakuan.………....
84
5.2
Grafik Perbandingan Rerata Total Kolesterol antar Kelompok
Sesudah Perlakuan………....
85
5.3
Grafik Perbandingan Rerata Kolesterol HDL antar Kelompok
Sesudah Perlakuan………....
87
5.4
Grafik Perbandingan Rerata Kolesterol LDL antar Kelompok
Sesudah Perlakuan………....
88
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Klasifikasi total kolesterol dan LDL kolesterol berdasarkan ATP
III………..……….…..
33
2.2 Klasifikasi serum trigliserida berdasarkan ATP III………...
33
2.3 Klasifikasi HDL kolesterol berdasarkan ATP III……...………..…...
33
2.4 Target terapi LDL kolesterol berdasarkan ATP III…...…..………....
35
2.5
Kandungan nutrisional dari ekstrak daun stevia rebaudiana
..………..
52
2.6
Perkiraan Komposisi Stevia Rebaudiana Bertoni
...………....
53
2.7
Tabel Hasil Analisis Ekstrak Daun Stevia
……...……...………..…...
55
2.8
Tabel Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Daun Stevia rebaudiana
……….... 56
5.1
Hasil Analisis Deskriptif Profil………...
81
5.2
Hasil Uji Normalitas Data antar Kelompok…………..………..
82
5.3
Hasil Uji Homogenitas Data antar Kelompok…...………..
83
5.4
Rerata Nilai Kolesterol Total antar Kelompok Sesudah Perlakuan………..
83
5.5
Rerata Nilai Trigliserida antar Kelompok Sesudah Perlakuan……..……..…...
85
5.6
Rerata Nilai Kolesterol HDL antar Kelompok Sesudah Perlakuan……….……..
86
DAFTAR SINGKATAN
A.E.
=
Aqueous Extract
ACC
=
Acetyl-CoA Carboxylase
ACO
=
Acetyl-CoA Oxidase
ACS
=
Acetyl-CoA Synthase
AIAC
=
Acid-Insoluble Acylcarnitine
AMPK
=
Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase
Apo
=
Apolipoprotein
ATP
=
Adenosine Triphosphate
C
=
Carbon
CAA
=
Cellular Antioxidant Activity
CAD
=
Coronary Artery Disease
CO2
=
Carbon Dioxide
CPT
=
Carnitine Palmitoyl Transferase
CRP
=
C-Ractive Protein
DNA
=
Deoxyribonucleic Acid
DPPH
=
1,1 -diphenyl-2-picrylhydrazyl
E.E.
=
Ether Extract
Fabp
=
Fatty Acid Binding Protein
FAD
=
Flavin Adenine Dinucleotide
FADH
=
Flavin Adenine Dehydrogenase
FFA
=
Free Fatty AcidGAE
=
Gallic Acid Equivalent
GAEAC
=
Gallic Acid Equivalent Antioxidant Capacity
H2O
=
Hydrogen Oxygen
HDL
=
High Density Lipoprotein
IDL
=
Intermediate Density Lipoprotein
IL
=
Interleukin
Kap. Antioksidan = Kapasitas Antioksidan
KoA
=
Koenzim A
LACT
=
Lecithin-cholesterol acyl transferase
LD
=
Lethal Dose
LDL
=
Low Density Lipoprotein
Lp
=
Lipoprotein
LPL
=
Lipoprotein Lipase
LSD
=
Least Significant Difference
Lxr
=
Liver-X-receptor
M.E.
=
Methanol Extract
MCP-I
=
Monocyte Chemotractant Protein-I
M-CSF
=
Monocyte Colony Stimulating Factor
mRNA
=
Messenger Ribonucleic Acid
NAD
=
Nicotinamide Adenine Dinucleotide
NADH
=
Nicotinamide Adenine Dehydrogenase
NCEP-ATP III =
National Cholesterol Education Program – Adult Tratment
Panel III
NO = Nitrite Oxide
ORAC
=
O
xygen Radical Absorbance CapacityPERKI
=
Perhimpunan Dokter Spesialis Kardiovaskular Indonesia
PJK = Penyakit Jantung KoronerPPAR
=
Peroxisome Proliferator-Activated Receptor
QE
=
Quarcetin Equivalent
Riskesdas
=
Riset Kesehatan Dasar
RMR
=
Resting metabolic rate
SOD
=
Super Oksid Dismutase
TLC
=
Therapeutic Lifestyle Change
UD
=
Usaha Dagang
VLDL
=
Very Low Density Lipoprotein
VSMC
=
Vascular Smooth Muscle Cell
WHO
=
World Health Organization
DAFTAR LAMBANG
α
=
Alfa
β
=
Beta
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Ethical Clearance……….…..………
108
Lampiran 2
Hasil Analisis Ekstrak Daun Stevia……...…………..
109
Lampiran 3
Analisis Deskriptif……….……….
110
Lampiran 4
Uji Normalitas Data…….………...
111
Lampiran 5
Uji Homogenitas Data………...………... 112
Lampiran 6
Analisis Komparasi..………...
113
Lampiran 7
Hasil Pemeriksaan Profil Lipid Setelah Perlakuan……... 114
Lampiran 8
Data Berat Badan Tikus………....…………..
115
Lampiran 9
Data Sisa Pakan Tikus… ………. 116
Lampiran 10 Analisis Komparasi BB Post Test dan Rerata Sisa Pakan
3 Hari Terakhir ………..
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam proses kehidupan, manusia lahir, berkembang menjadi anak-anak,
dewasa dan akhirnya mengalami proses penuaan. Jumlah penduduk lanjut usia di
dunia, termasuk di Indonesia, semakin hari semakin meningkat. Peningkatan jumlah
penduduk ini belum dibarengi dengan derajat kesehatan dan kualitas hidup yang lebih
baik. Dengan semakin majunya dunia kedokteran saat ini diharapkan tenaga medis
dapat memberikan pengertian dan kesadaran terhadap masyarakat tentang proses
penuaan, pencegahannya, proses untuk menghambat penuaan atau bahkan
membalikkannya.
Seiring dengan bertambahnya usia, fungsi seluruh organ tubuh juga mengalami
perubahan. Penuaan merupakan proses alami pada kehidupan manusia, dimulai pada
usia 25 tahun walaupun belum ada gejala yang muncul. Proses penuaan dipengaruhi
oleh faktor internal dan eksternal, hal ini berhubungan dengan terjadinya penyakit
terkait penuaan. Faktor internal meliputi radikal bebas, hormon yang berkurang,
proses glikosilasi, metilasi, apoptosis, sistem kekebalan tubuh yang menurun dan
genetik. Faktor eksternal yang utama adalah gaya hidup tidak sehat, diet yang tidak
sehat, kebiasaan yang salah, polusi, stres serta kemiskinan (Pangkahila, 2007).
Penuaan adalah kerusakan secara menyeluruh dan progresif terhadap fungsi
tubuh yang mengakibatkan hilangnya kemampuan adaptasi terhadap stres dan
meningkatnya risiko penyakit terkait usia (Field, 2006). Banyak penyakit kronis yang
prevalensinya meningkat seiring dengan penuaan, bahkan sangat umum bagi orang
tua untuk memiliki lebih dari satu penyakit kronis (Rader dan Hobbs, 2014).
Saat ini banyak penyakit yang berhubungan dengan pola makan yang tidak
sehat, karena pola makan sekarang cenderung mengandung tinggi kalori dan tinggi
lemak, serta pola hidup sedentari dimana aktivitas fisik sehari-hari sangat minimal
sehingga menyebabkan kelebihan lemak tubuh. Konsumsi Asam lemak jenuh dan
kalori yang tinggi dalam menu makanan masyarakat sekarang akan menimbulkan
kelainan metabolisme lemak yang dikenal sebagai dislipidemia (Halim, 2006).
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab utama kematian di dunia yang
penyebabnya multifaktorial. Dislipidemia adalah faktor risiko mayor dan primer dari
penyakit jantung koroner, bahkan mungkin merupakan salah satu persyaratan
terjadinya penyakit jantung koroner sebelum faktor risiko mayor lainnya mulai
berperan (Jellinger et al., 2012; PERKI, 2013).
Data di Indonesia berdasarkan Laporan Riskesdas Bidang Biomedis tahun 2007
menunjukkan bahwa prevalensi dislipidemia atas dasar konsentrasi kolesterol total
>200 mg/dL adalah 39,8%. Beberapa propinsi di Indonesia seperti Nangroe Aceh,
Sumatra Barat, Bangka Belitung dan Kepulauan Riau bahkan mempunyai prevalensi
dislipidemia ≥50% (PERKI, 2013).
Pengobatan dislipidemia memegang peranan penting dalam pencegahan primer
dan sekunder terhadap penyakit kardiovaskular. Tujuan utama terapi pada
dislipidemia adalah untuk mencegah penyakit kardiovaskular dan komplikasinya
Penilaian faktor risiko absolut, pengobatan faktor risiko yang dapat dimodifikasi dan
optimalisasi gaya hidup, terutama diet dan olah raga, adalah yang utama dalam
penanganan dislipidemia. Pengobatan dislipidemia dapat dibagi menjadi dua yaitu,
terapi non farmakologis dan terapi farmakologis (Field et al., 2006; Rader dan Hobbs,
2014).
Keputusan untuk memulai terapi farmakologis tergantung pada level risiko
kardiovaskular. NCEP ATP III guidelines merekomendasikan untuk menghitung
risiko absolut kejadian kardiovaskular dalam 10 tahun dengan sistem Framingham
Heart Study, penderita dengan risiko melebihi 20% dianggap risikonya ekuivalen
dengan penyakit jantung koroner sehingga harus ditangani dengan agresif seperti
pada penderita dengan penyakit jantung koroner (Rader dan Hobbs, 2014).
Sepanjang abad kedua puluh satu, ilmu kesehatan difokuskan pada
penyembuhan penyakit dengan obat-obatan, pemeriksaan diagnostik yang canggih
dan terapi yang efektif. Dalam beberapa tahun terakhir, terdapat tren yang
mendukung pengembangan suplemen makanan alami dan obat-obatan herbal karena
adanya bukti ilmiah yang mengkonfirmasi manfaat kesehatan dari ekstrak dan
senyawa bioaktif yang diisolasi dari tanaman. Fitokonstituen dengan aktivitas
biologis yang signifikan sebagian besar merupakan metabolit sekunder, seperti
flavonoid, carothenoids, anthocyanin, protein dan peptida, serta enzim dan vitamin
yang diproduksi secara alami oleh tanaman (Sharma et al., 2009; Gawel-Beben et al,.
2015).
Gula merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari makanan sehari-hari
kita. Penelitian oleh Welsh et al. (2010) menemukan bahwa peningkatan konsumsi
gula yang terjadi di masyarakat belakangan ini terkait dengan peningkatan LDL
kolesterol dan trigliserida serta penurunan HDL kolesterol. Pemanis buatan
merupakan makanan tambahan yang menyerupai gula dari segi rasanya, namun
dengan energi makanan yang lebih rendah. Penelitian pada binatang menunjukkan
bahwa pemanis buatan menyebabkan peningkatan berat badan, tumor otak, tumor
kandung kencing dan berbagai bahaya kesehatan lainnya (Jahan, 2010; Gupta et al.,
2014).
Stevia rebaudiana merupakan jenis tanaman dari famili bunga matahari
(Asteraceae) yang sering disebut dengan daun manis ataupun daun gula, tanaman ini
berasal dari daerah Brazil dan Paraguay. Walaupun terdapat lebih dari 200 macam
spesies dari genus stevia hanya stevia rebaudiana yang memberikan rasa manis.
Tanaman ini telah digunakan sejak lebih dari 1500 tahun yang lalu oleh kaum Guirani
di Paraguay sebagai pemanis ataupun obat-obatan. Daunnya telah banyak digunakan
sebagai obat tradisional untuk diabetes (Sharma et al., 2009; Gupta et al., 2014).
Stevia merupakan pemanis natural yang memiliki rasa manis 200-300 kali dari
gula. Stevioside merupakan satu dari delapan glikosida yang memberikan rasa manis
pada stevia rebaudiana paling tinggi, memiliki stabilitas kimia yang baik (Jahan,
2010; Gupta et al., 2014).
Ekstrak stevia menjadi sangat populer dan sekarang digunakan sebagai
pemanis secara komersial dengan pasar di atas 50%. Stevia digunakan sebagai
pemanis mulai dari saus kedelai, sayur–sayuran hingga minuman ringan. Sebagai
pemanis tanpa kalori, tanpa penambahan bahan kimia dan tanpa menimbulkan efek
samping yang serius, stevia cepat popular di seluruh dunia (Raini dan Isnawati,
2011).
Disamping rasa manis natural yang dimilikinya, stevia tidak memberikan
after-taste dan aman dan bersifat non toksik berdasarkan penelitian yang dilakukan di
Jepang. Stevia memberikan banyak manfaat termasuk efek anti-hipertensi, anti
diabetik, melalui perbaikan kerja insulin pada sistem transpor glukosa otot, efek
antiinflamasi, anti tumor, antioksidan serta efek imunomodulator (Sharma et al.,
2009; McCarty, 2012; Gupta et al., 2014).
Stevia merupakan sumber antioksidan natural, berbagai antioksidan diperoleh
menghambat kerusakan rantai DNA. Isosteviol yang merupakan turunan dari
stevioside menghambat pembentukan reactive oxygen species (ROS). Stevia juga
kaya beta karoten, asam askorbat, protein, kalsium, zat besi, magnesium, fosfor dan
fitokimia lainnya (Gupta et al., 2014).
Banyak penyakit termasuk proses penuaan terkait dengan produksi yang tidak
terkontrol dari radikal bebas turunan oksigen. Ketika mekanisme perlindungan
antioksidan menjadi tidak seimbang akibat berbagai faktor seperti penuaan,
penurunan fungsi fisiologis dapat terjadi berupa timbulnya penyakit ataupun
percepatan penuaan. Hal ini menimbulkan ketertarikan yang besar terhadap bahan
makanan natural, tanaman obat dan fitokonstituen karena kemampuannya untuk
mengikat radikal bebas sebagai antioksidan (Jahan, 2010).
Terdapat dua studi pada tikus diabetes serta satu studi pada tikus dengan diet
tinggi lemak yang menunjukkan penurunan level serum lipid dengan pemberian
ekstrak daun stevia. Penelitian pada tikus diabetes ditujukan pada efek daun stevia
terhadap gula darah dengan pemeriksaan lipid sebagai tambahan. Aktivitas
antihiperlipidemik dari stevia rebaudiana diduga dikarenakan adanya flavonoid, asam
askorbat dan bahan lainnya (Park dan Cha, 2010; Hossain et al., 2011; Singh et al.,
2013).
Sebuah studi pemberian ekstrak stevia pada wanita hiperkolesterol
menunjukkan penurunan total kolesterol, trigliserida dan LDL kolesterol secara
signifikan disertai dengan peningkatan HDL kolesterol dalam angka yang
memuaskan. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak stevia memiliki efek hipolipidemik
dan dapat digunakan untuk menurunkan risiko penyakit kardiovaskular di masa depan
(Sharma, 2009).
Penelitian lainnya dengan pemberian stevioside, komponen aktif stevia, secara
double–blind pada penderita hipertensi menunjukkan tidak terdapat perubahan yang
bermakna pada profil lipid dengan pemberian stevioside (Chan et al., 2000).
Penelitian oleh Savita, et al (2004) terhadap pemberian ekstrak stevia pada penderita
hipertensi dan diabetes juga menunjukkan perbaikan profil lipid, namun tidak
bermakna.
Kerja antihiperlipidemik dari stevia diduga terkait dengan kandungan
konstituen di dalamnya, meliputi flavonoid, saponin, tannin, triterpin dan alkaloid.
Flavonoid telah diketahui memiliki aktivitas biologisnya yang luas termasuk aktivitas
hipolipidemik dari kerja antioksidannya. Kapasitas penurunan lipid dari tanaman ini
diperkirakan berasal dari konstituennya yang bekerja menghambat enzim
hydroxyl-methyl-glutaryl-CoA reductase yang berperan dalam biosintesis kolesterol secara de
novo (Hossain et al., 2011).
Penelitian oleh Park dan Cha (2010) menemukan bahwa suplementasi ekstrak
stevia meningkatkan ACO, PPAR α, dan level mRNA ACC di hati, sehingga
ekstrak stevia menyebabkan up-regulation proses kode gen enzim pada oksidasi asam
lemak di hati melalui aktivasi PPAR, sehingga didapatkan bahwa ekstrak stevia
mencegah obesitas dan gejala terkait obesitas, termasuk hyperlipidemia dan penyakit
kardiovaskular.
Stevioside, kandungan aktif stevia rebaudiana, menginduksi Lxr α di jaringan
adipose sehingga terjadi peningkatan ekspresi Fabp4 yang memperbaiki metabolisme
asam lemak. Stevioside juga memperbaiki pertahanan antioksidan melalui
peningkatan ekspresi SOD, yang berhubungan dengan penurunan akumulasi LDL
teroksidasi di sirkulasi dan pembuluh darah (Geeraert, 2010).
Beberapa penelitian tentang pemberian ekstrak stevia menunjukkan hasil yang
positif terhadap perbaikan profil lipid, namun beberapa lainnya menunjukkan hasil
yang tidak signifikan. Sebagian besar penelitian terdahulu lebih berfokus pada efek
stevia pada gula darah dengan menyertakan pemeriksaan profil lipid sebagai
tambahan. Hasil penelitian yang masih kontroversial tentang pengaruh daun stevia
terhadap profil lipid membuat penulis tertarik untuk melakukan penelitian tentang
pemberian ekstrak daun stevia dalam mencegah dislipidemia, mengingat fungsinya
yang luas bagi kesehatan dan bagi anti aging medicine.
Penelitian ini dilakukan pada tikus dengan pertimbangan sudah ada konversi
dosis tikus ke manusia yang rasional, dan untuk memudahkan pengendalian
faktor-faktor seperti umur, aktivitas fisik, diet, obat-obatan/suplemen dan juga faktor-faktor genetik
dan keturunan.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan
masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Apakah ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis 300mg/kgBB
secara oral mencegah peningkatan kadar kolesterol total pada tikus wistar
jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol?
2. Apakah ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis 300mg/kgBB
secara oral mencegah peningkatan kadar LDL kolesterol pada tikus wistar
jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol?
3. Apakah ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis 300mg/kgBB
secara oral mencegah peningkatan kadar trigliserida pada tikus wistar jantan
yang diberikan diet tinggi kolesterol?
4. Apakah ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis 300mg/kgBB
secara oral mencegah penurunan kadar HDL kolesterol pada tikus wistar
jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol?
1.3. Tujuan Penelitian
Secara umum tujuan penelitian ini ialah untuk membuktikan pemberian ekstrak
etanol daun stevia rebaudiana mencegah dislipidemia pada tikus wistar jantan yang
diberikan diet tinggi kolesterol.
I.3.2. Tujuan Khusus
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Membuktikan pemberian ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis
300mg/kgBB secara oral mencegah peningkatan kadar kolesterol total pada tikus
wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol.
2. Membuktikan pemberian ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis
300mg/kgBB secara oral mencegah peningkatan kadar LDL kolesterol pada
tikus wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol.
3. Membuktikan pemberian ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis
300mg/kgBB secara oral mencegah peningkatan kadar trigliserida pada tikus
wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol.
4. Membuktikan pemberian ekstrak etanol daun stevia rebaudiana dengan dosis
300mg/kgBB secara oral mencegah penurunan kadar HDL kolesterol pada tikus
wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol.
1.4. Manfaat Penelitian
Menambah wawasan ilmu pengetahuan dan pengembangan ilmiah tentang
penggunaan ekstrak etanol daun stevia rebaudiana oral dalam mencegah
dislipidemia. Hasil penelitian ini dapat menjadi dasar dan acuan untuk penelitian
selanjutnya.
1.4.2. Manfaat Aplikasi
Karena ekstrak etanol daun stevia mencegah dislipidemia maka hasil
penelitian dapat disosialisasikan kepada masyarakat sebagai alternatif pencegahan
dislipidemia. Mendukung pengembangan penelitian untuk menggunakan
bahan-bahan natural dalam pencegahan dan pengobatan dislipidemia dalam usaha untuk
memperlambat penuaan.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1. Lipid
Lipid adalah senyawa yang terdiri dari karbon dan hydrogen yang mempunyai sifat umum tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut bipolar. Kelompok lipid mencakup lemak, minyak, malam (wax), dan senyawa-senyawa lainnya (Mayes, 2003a).
Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya energy, berfungsi sebagai sumber energy yang utama dalam proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi (Guyton dan Hall, 2007).
Lipid dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu:
1. Lipid sederhana yaitu senyawa ester asam lemak dengan berbagai alcohol, termasuk di dalamnya lemak dan malam (wax)
2. Lipid kompleks yaitu asam lemak yang mengandung gugus lain selain alcohol dan asam lemak. Dapat dikelompokkan lagi menjadi fosfolipid, glikolipid dan lipid kompleks lainnya, lipoprotein termasuk dalam kelompok ini.
3. Prekursor dan derivate lipid, bentuk ini mencakup asam lemak, gliserol, steroid, senyawa alcohol disamping gliserol serta sterol, aldehid lemak, badan keton, hidrokarbon, vitamin larut lemak serta berbagai hormon (Mayes, 2003a).
2.1.1. Metabolisme Lipid
Lipid dari intestinal akan diangkut oleh lipoprotein sebagai kilomikron dan dari hati sebagai VLDL, untuk kemudian didistribusikan ke seluruh jaringan tubuh untuk dioksidasi dan ke jaringan adiposa untuk penyimpanan. Kemudian lipid dari jaringan adiposa akan diangkut sebagai asam lemak bebas yang terikat dengan albumin serum (Mayes, 2003b).
Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam-asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lemak, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis (Guyton dan Hall 2007).
Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). Tidak semua asam lemak bebas berasal melalui lipolisis, dan digunakan sebagai energi. Asam lemak bebas yang tidak dioksidasi akan mengalami reesterifikasi menjadi trigleserida didalam jaringan adiposa maupun hepar atau disimpan intramuskular (Guyton dan Hall 2007).
Asam lemak bebas yang digunakan untuk energi diaktifkan oleh enzim asil-KoA sintetase (tiokinase), kemudian dibawa ke dalam mitokondria dengan diubah oleh CPT (Carnitine Palmitoyl Transferase) I menjadi asilkarnitin, kemudian CPT II mengubah kembali asilkarnitin menjadi Asil-KoA dengan melepaskan karnitin. Asil-KoA mengalami oksidasi β menjadi asetil-KoA. Asetil-KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat untuk
menghasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan kembali sebagai trigliserida (Guyton dan Hall 2007; Mayes, 2003d).
Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut (Kathleen et al., 2006):
1. Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.
2. Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I (CPT I) yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.
3. Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.
4. Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA (Ko-enzim A) dengan dikatalisir oleh (Ko-enzim karnitin palmitoil transferase II (CPT II) yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil KoA dan karnitin dibebaskan.
5. Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi β.
Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi β ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat. Sebagian dari Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi
asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis (Guyton dan Hall, 2007).
Gambar 2.1. Ikhtisar Metabolisme Lemak
2.1.1.1 Oksidasi Asam Lemak (Oksidasi β)
Asam lemak bebas dioksidasi di mitokondria untuk memperoleh energi dalam proses oksidasi β. Pada oksidasi β, asam lemak bebas masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 4
Kolesterol
Aseto asetat
hidroksi butirat Aseton Steroid Steroidogenesis Kolesterogenesis Ketogenesis Diet Lemak Karbohidrat Protein Asam lemak Trigliserida Asetil-KoA Esterifikasi Lipolisis
Lipogenesis Oksidasi beta
Siklus asam sitrat ATP CO2 H2O + ATP Gliserol
tahapan proses dan pada setiap proses, 2 atom C diangkat dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat (Kathleen et al., 2006).
Tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai berikut (Kathleen et al., 2006) :
1. Reaksi pertama adalah reaksi pembentukan enoil KoA dengan cara oksidasi. Enzim asil KoA dehidrogenase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam reaksi ini adalah FAD yang berperan sebagai akseptor hidrogen. Dua molekul ATP dibentuk untuk tiap pasang elektron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui sistem transport elektron.
2. Pada reaksi kedua, enzim enoil KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan L-hidroksiasil KoA. Reaksi ini ialah reaksi hidrasi terhadap ikatan rangkap antara 2 dan C-3.
3. Reaksi ketiga adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil koenzim A menjadi ketoasil koenzim A. Enzim L-hidrokdiasil koenzim A dehidrogenase melibatkan NAD yang direduksi menjadi NADH.
4. Tahap keempat adalah reaksi pemecahan ikatan C-C, sehingga menghasilkan asetil koenzim A dan asil koenzim A yang mempunyai jumlah atom C dua buah lebih pendek dari molekul semula.
Asil KoA yang terbentuk pada reaksi tahap 4, mengalami metabolisme lebih lanjut melalui reaksi tahap 1 hingga tahap 4 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam lemak bebas terpecah menjadi molekul-molekul asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir
adalah 2 asetil-KoA. Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi β ini kemudian akan masuk siklus asam sitrat (Kathleen et al., 2006; Guyton dan Hall, 2007).
Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton atau badan-badan keton, proses ini dinamakan ketogenesis. Sebagian lain dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol melalui proses kolesterogenesis yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintetik menjadi steroid melalui proses steroidogenesis (Guyton dan Hall, 2008).
Gambar 2.2.Lintasan Ketogenesis di Hati (Dikutip dari : Guyton dan Hall, 2008).
2.1.1.2. Biosintesis Kolesterol
Pada hakekatnya semua jaringan tubuh yang mengandung sel-sel berinti mampu mensintesis kolesterol. Banyak faktor mempengaruhi keseimbangan kolesterol dalam jaringan. Peningkatan terjadi akibat ambilan lipoprotein yang mengandung kolesterol oleh reseptor, ambilan kolesterol bebas dari lipoprotein yang kaya kolesterol ke membrane sel, sinstesis kolesterol dan hidrolosis ester kolesteril oleh enzim ester kolesteril hidrolase. Penurunan terjadi akibat aliran keluar kolesterol dari membrane sel ke lipoprotein yang potensial kolesterolnya rendah, esterifikasi kolesterol oleh enzim asil ko-A transferase dan penggunaan kolesterol untuk sintesis senyawa steroid lainnya di hati (Mayes, 2003c).
Struktur dasar kolesterol adalah inti sterol. Inti sterol seluruhnya dibentuk dari molekul asetil-KoA. Selanjutnya, inti sterol dapat dimodifikasi dengan berbagai rantai samping untuk membentuk kolesterol, asam kolat (merupakan dasar dari asam empedu yang dibentuk di hati), dan beberapa hormon steroid penting yang diskresi oleh korteks adrenal, ovarium dan testis (Guyton dan Hall, 2008).
Terdapat lima tahapan utama dalam biosintesis kolesterol yaitu (Mayes, 2003c):
1. Konversi asetil-KoA menjadi 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA (HMG KoA) dan mevalonat 2. Fosforilasi mevalonat menjadi molekul isoprenoid aktif yaitu isopentenil difosfat
bersamaan dengan hilangnya CO2.
3. Pembentukan skualen dari 6 unit isoprenoid. 4. Konversi squalene menjadi lanosterol 5. Konversi lanosterol menjadi kolesterol.
Gambar 2.3. Tahapan Biosintesis Kolesterol
Sintetis kolesterol melibatkan banyak enzim yaitu asetoasetil-KoA sintetase (thiolase), HMG KoA sintase, HMG KoA reduktase, mevalonat kinase, difosfomevalonat kinase, difosfomevalonat dekarboksilase, isopentenil-difosfat isomerase, cis-prenil transferase, squalene sintetase, squalene eposkisdase, oksidoskualen lanosterol siklase, isomerase dan skualen reduktase (Mayes, 2003c; Guyton dan Hall, 2008).
2.1.2. Transpor Lipid
Lemak yang diserap dari makanan dan lipid yang diproduksi oleh hati dan jaringan adipose, harus diangkut ke berbagai jaringan dan organ tubuh untuk digunakan dan disimpan. Karena lipid tidak larut air maka untuk pengangkutannya dalam plasma darah, senyawa lipid
non polar harus dikaitkan dengan lipid amfipatik dan protein untuk membentuk lipoprotein yang bisa bercampur dengan air (Mayes, 2003b).
Lemak dalam darah diangkut dengan dua cara, yaitu melalui jalur eksogen dan jalur endogen (Rader dan Hobbs, 2014).
1. Jalur eksogen
Trigliserida yang berasal dari makanan akan dihidrolisa oleh enzim lipase di lumen usus kemudian diemulsifikasikan oleh asam empedu membentuk misel. Asam lemak rantai panjang bergabung membentuk trigeliserida dan dikemas dengan apo B-48, ester kolesterol, ester retinil, fosfolipid, dan kolesterol membentuk kilomikron. Kilomikron yang baru terbentuk disekresikan ke dalam limfe intestinal dan masuk ke sirkulasi melalui duktus torasikus, diproses di jaringan perifer kemudian masuk ke hati.
Kilomikron akan bertemu dengan lipoprotein lipase (LPL) yang melekat di dinding endotel kapiler jaringan adipose, jantung dan otot skeletal. Trigliserid yang ada pada kilomikron akan dihidrolisa oleh LPL dan asam lemak bebas dilepaskan. Asam lemak ini akan diambil oleh jaringan adipose atau miosit dan dapat juga dioksidasi untuk menghasilkan energy ataupun mengalami reesterisfikasi dan disimpan sebagai trigliserid. Apolipoprotein pada pada permukaan kilomikron akan ditransfer ke HDL, menghasilkan kilomikron remnant. Kilomikron remnant kemudian dikeluarkan dari sirkulasi oleh hati melalui proses yang memerlukan apoE sebagai ligan untuk reseptor di hati.
2. Jalur endogen
Jalur endogen dari metabolisme lipoprotein mengacu pada sekresi lipoprotein yang mengandung apoB dari hati dan metabolisme partikel kaya trigliserid ini di jaringan perifer.
Partikel VLDL menyerupai kilomikron pada komposisi proteinnya namun ia mengandung apoB-100 dan memiliki perbandingan kolesterol terhadap trigliserid yang lebih tinggi. Setelah disekresikan ke plasma VLDL memperoleh banyak apoE dan apoC dari HDL, trigliserid dari VLDL kemudian dihidrolisa oleh LPL, terutama di otot, jantung, dan jaringan adipose. Setelah VLDL remnant terpisah dari LPL, mereka disebut dengan IDL yang mengandung jumlah kolesterol dan trigliserid dalam jumlah yang hampir sama. Hati akan mengeluarkan 40-60% IDL dengan endositosis yang dimediasi oleh reseptor LDL melalui ikatannya dengan apoE. IDL yang tersisa akan diremodeling oleh hepatic lipase untuk membentuk LDL. Selama proses ini, hampir semua trigliserid telah terhidrolisis dan semua apolipoporotein telah ditransfer ke lipoprotein lain, kecuali apoB-100.
Kolesterol dalam LDL mencakup lebih dari separuh dari total kolesterol plasma pada sebagian besar orang. Sekitar 70% LDL di sirkulasi dibersihkan melalui endositosis yang dimediasi LDL reseptor di hati
2.1.3. Kolesterol
Kolesterol adalah konstituen mayor dari membran sel pada sel hewan. Tubuh dapat mencukupi kebutuhan kolesterol harian dengan mensintesisnya sendiri. Dengan diet campuran hanya setengah dari kolesterol berasal dari biosíntesis endogen di usus, kulit dan sebagian besar di hati (50%); sisanya berasal dari makanan (makanan yang dikonsumsi) (Koolman dan Roehm, 2015).
Kolesterol merupakan zat esensial dalam tubuh yang menyusun membran, struktur selaput sel dan merupakan komponen utama sel otak plasma. Kolesterol adalah jenis lemak yang paling dikenal oleh masyarakat dan merupakan bahan perantara untuk pembentukan
sejumlah komponen penting seperti vitamin D untuk membentuk dan mempertahankan tulang yang sehat, hormon seks (contohnya Estrogen dan Testosteron) dan asam empedu untuk fungsi pencernaan (Mark et al., 2000).
Kolesterol terdapat dalam diet semua orang, dan dapat diabsorbsi dengan lambat dari saluran pencernaan ke dalam saluran limfe , secara spesifik mampu membentuk ester dengan asam lemak. Hampir 70% kolesterol dalam lipoprotein plasma berada dalam bentuk ester kolesterol (Guyton dan Hall, 2007).
Kolesterol bebas di dalam sirkulasi diangkut oleh lipoprotein. Ester kolesteril merupakan bentuk penyimpanan kolesterol yang ditemukan pada sebagian besar jaringan tubuh. LDL merupakan perantara ambilan kolesterol dan ester kolesteril ke dalam banyak jaringan. Kolesterol bebas dikeluarkan dari jaringan oleh HDL kemudian diangkut ke hati untuk dikonversi menjadi asam empedu, proses ini dikenal dengan nama pengangkutan balik kolesterol (reverse cholesterol transport) (Mayes, 2003c).
Kolesterol adalah substansi menyerupai lemak yang berada di membrane sel dan merupakan precursor dari asam empedu dan hormone steroid. Kolesterol beredar dalam darah dalam bentuk partikel yang mengandung lipid dan protein (Lipoprotein). Terdapat 3 kelas utama dari lipoprotein yang ditemukan dalam darah yaitu low density lipoproteins (LDL), high density lipoproteins (HDL), dan very low density lipoproteins (VLDL). Kelas lipoprotein lainnya, intermediate density lipoprotein (IDL), terletak antara VLDL dan LDL, dalam praktis klinis termasuk dalam perhitungan LDL (Grundy. et al., 2002).
Gambar 2.4. Struktur Dasar Kolesterol (Mayes, 2003c)
2.1.4. Lipoprotein
Lipid diangkut di dalam plasma sebagai lipoprotein. Lipoprotein terdiri dari inti lipid hidrofobik (trigliserid dan ester kolesteril) yang dikelilingi oleh lipid hidrofilik (fosfolipid, kolesterol tidak teresterifikasi) dan protein yang berinteraksi dengan cairan tubuh. Disamping itu terdapat juga asam lemak bebas dalam jumlah yang jauh lebih sedikit, yang kini dikenal sebagai lipid plasma yang paling aktif secara metabolic (Mayes, 2003b; Rader dan Hobbs, 2014).
Empat kelas lipoprotein plasma yang telah diidentifikasikan ialah (Mayes, 2003b):
1. Kilomikron
Kilomikron berasal dari penyerapan triasilgliserol di usus, berfungsi sebagai alat transportasi lemak dari usus ke jaringan lain, kecuali ginjal
2. VLDL (very low - density lypoproteins)
VLDL berasal dari hati untuk mengeluarkan triasilgliserol dengan mengikatnya di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak
3. LDL (low - density lypoproteins)
LDL merupakan tahap akhir katabolisme VLDL, berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer
4. HDL (high - density lypoproteins)
HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati, juga berperan dalam metabolism VLDL dan kilomikron.
Keterangan :
A
= Protein
C
= Kolesterol
B
= Trigeliserida
D
= Fosfolipid
Gambar 2.5. Jenis-Jenis Lipoprotein dalam Darah
(Rader and Hobbs, 2005 )
2.1.5. Trigliserida
Sebagian besar lemak dan minyak di alam terdiri atas 98-99% trigliserida. Trigliserida adalah suatu ester gliserol. Trigliserida terbentuk dari 3 asam lemak dan gliserol. Apabila terdapat satu asam lemak dalam ikatan dengan gliserol maka dinamakan monogliserida. Fungsi utama trigliserida adalah sebagai zat energi. Lemak disimpan di dalam tubuh dalam bentuk trigliserida. Apabila sel membutuhkan energi, enzim lipase dalam sel lemak akan memecah trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak serta melepasnya ke dalam pembuluh darah. Oleh sel-sel yang membutuhkan komponen-komponen tersebut kemudian dibakar dan menghasilkan energi, karbondioksida (CO2), dan air (H2O)
(Lichtenstein dan Jones, 2001).
2.1.6. Low Density Lipoprotein (LDL)
LDL kolesterol meliputi 60–70% dari total serum kolesterol. LDL mengandung apolipoprotein tunggal yaitu apo B-100 (Apo B). LDL merupakan lipoprotein aterogenik yang utama dan telah diidentifikasikan sebagai target utama dalam terapi penurunan kolesterol, penelitian menunjukkan efikasi bahwa penurunan LDL kolesterol akan menurunkan risiko penyakit jantung koroner (Grundy, et al., 2002).
Lipoprotein densitas rendah (LDL) berfungsi membawa kolesterol dari hepar ke jaringan perifer termasuk ke sel otot jantung, pembuluh darah, otak dan lain-lain agar dapat berfungsi sebagaimana mestinya (untuk sintetik membran plasma dan hormon steroid). Partikel LDL mengandung trigliserida sebanyak 10 persen dan kolesterol 60 persen. Kadar LDL plasma tergantung dari banyak faktor termasuk kolesterol dalam makanan, asupan lemak jenuh, kecepatan produksi dan eliminasi LDL. Bila kita makan banyak lemak jenuh
atau bahan makanan yang kaya akan kolesterol, maka kadar LDL dalam darah kita tinggi. Kelebihan LDL akan berada dalam darah dengan risiko penumpukan atau pengendapan kolesterol LDL pada dinding pembuluh darah arteri yang diikuti dengan terjadinya aterosklerosis. Oleh karena sifat di atas, maka LDL disebut kolesterol yang aterogenik (Metchinson dan Ball, 2004).
2.1.7. High Density Lipoprotein (HDL)
HDL berasal dari hati, ia mengembalikan kolesterol yang terbentuk secara berlebihan di jaringan dan dinding pembuluh darah kembali ke hati. Selama ditranspor, kolesterol diasilasi oleh lechitin cholesterol acytransferase (LCAT). HDL ini mempunyai kandungan lemak lebih sedikit dan mempunyai kepadatan tinggi atau lebih berat sehingga mampu membawa kelebihan kolesterol jahat di pembuluh arteri untuk diproses dan dibuang. Ester kolesterol yang terbentuk tidak lagi bersifat amfipatik dan dapat ditransfer ke inti lipoprotein. HDL juga mendukung perubahan VLDL dan kilomikron dengan bertukar lipid dan apoprotein dengan mereka. .. HDL mencegah kolesterol mengendap di arteri dan mencegah terjadinya atherosklerosis (Mark et al., 2000; Koolman dan Roehm, 2005).
HDL biasanya mencakup 20-30% dari total serum kolesterol. Apolipoprotein mayor dari HDL adalah apo A-I dan apo A-II. Level HDL kolesterol berbanding terbalik dengan risiko penyakit jantung koroner. Beberapa bukti bahkan menunjukkan bahwa HDL melindungi dari perkembangan ateroklerosis, walaupun HDL yang rendah dapat juga mencerminkan adanya faktor aterogenik lain (Grundy, et al., 2002).
2.1.8. Very Low Density Lipoprotein (VLDL) dan Intermediate Density Lipoprotein (IDL) Sebenarnya VLDL, IDL, dan LDL mirip satu sama lain. VLDL mentranspor triasilgliserol, kolesterol dan fosfolipid ke jaringan lain. Seperti kilomikron, mereka dikonversi menjadi IDL dan LDL oleh lipoprotein lipase. Proses ini juga distimulasi oleh HDL. Sel yang memerlukan kolesterol mengikat LDL melalui interaksi antara reseptor LDL dengan ApoB-100, kemudian mengambil partikel secara keseluruhan melalui endositosis yang dimediasi oleh reseptor (Koolman dan Roehm, 2005).
VLDL adalah lipoprotein yang kaya trigliserid, meliputi 10-15% dari total serum kolesterol. Apolipoprotein utamanya dalah apo B-100, apo Cs (C-I, C-II, dan C-III) dan apo E. VLDL diproduksi di hati dan merupakan precursor dari LDL. Beberapa bentuk dari VLDL, terutama VLDL remnant, mendukung terjadinya aterosklerosis =, seperti LDL. VLDL remnant terdiri dari VLDL yang terdegradasi dan kaya ester kolesterol. SebenarnyaIDL termasuk dalam lipoprotein remnant, walaupun dalam prakti sklinis ia termasuk dalam fraksi LDL (Grundy. et al., 2002).
2.2. Dislipidemia
Dislipidemia sebagai faktor risiko dari penyakit jantung koroner, dimanifestasikan oleh peningkatan atau penurunan konsentrasi lipoprotein plasma (Fakhrzadeh dan Tabatabaei, 2012). Dislipidemia adalah tingginya level lipid yang diangkut oleh lipoprotein dalam darah (kolesterol, trigliserida ataupun keduanya), termasuk di dalamnya hiperlipoproteinemia (hiperlipidemia) yang mengacu pada tingginya total kolesterol, LDL kolesterol ataupun trigliserida dan juga rendahnya HDL kolesterol (Goldberg, 2015).
Secara umum dislipidemia didefinisikan sebagai level total kolesterol, LDL kolesterol, trigeliserida, apoB dan Lp(a) di atas persentil 90 ataupun HDL kolesterol dan ApoA dibawah persentil 10 dari populasi (Fakhrzadeh dan Tabatabaei, 2012). Dislipidemia juga didefinisikan sebagai kelainan metabolisme lipid yang ditandai dengan peningkatan maupun penurunan fraksi lipid dalam plasma. Kelainan fraksi lipid yang utama adalah kenaikan kadar kolesterol total , kolesterol LDL, trigliserida, serta penurunan kolesterol HDL (Muray,1991).
Tidak ada batasan yang jelas antara tingkat lipid normal dan abnormal karena pengukuran lipid adalah kontinyu. Sehingga, tidak ada definisi numerik dislipidemia, hubungan linear antara kadar lipid dan risiko kardiovaskular yang menentukan kadar lipid yang memerlukan pengobatan (Goldberg, 2015).
Dislipidemia dapat dibagi menjadi dua, yaitu dislipidemia primer dan sekunder. Dislipidemia primer biasanya perubahan level lipoprotein terkait dengan kondisi genetik sedangkan pada dislipidemia sekunder perubahan level lipoprotein terkait dengan penyakit lainnya, seperti obesitas, diabetes, penyakit tiroid, penyakit ginjal, penyakit hati dan konsumsi alkohol, estrogen ataupun pemakaian obat-obatan (Rader dan Hobbs, 2014).
2.2.1 Etiologi Dislipidemia
Penyebab primer (genetik) dan sekunder (gaya hidup dan lainnya) berkontribusi terhadap terjadinya dislipidemia dalam berbagai tingkatan. Contohnya familial combined hyperlipidemia hanya akan berekspresi dengan adanya penyebab sekunder yang signifikan
1. Penyebab Primer
Ialah mutasi gen tunggal atau multipel yang menghasilkan overproduksi ataupun defek pada pembersihan trigliserida dan LDL kolesterol, ataupun underproduksi atau pembersihan yang berlebihan dari HDL kolesterol. Yaitu kelainan penyakit genetik dan bawaan yang dapat menyebabkan kelainan kadar lipid dalam darah.
2. Penyebab Sekunder
Penyebab sekunder berkontribusi besar terhadap banyak kasus dislipidemia pada orang dewasa. Penyebab sekunder terpenting di negara yang berkembang adalah gaya hidup sedentari dengan asupan makanan berlebihan dari lemak jenuh, kolesterol dan lemak trans. Penyebab sekunder lainnya meliputi diabetes mellitus, penggunaan alkohol yang berlebihan, penyakit ginjal kronik, hipotiroidisme, sirosis bilier primer atau penyakit hati lainnya, dan penggunaan obat-obatan (contohnya: thiazide, β-blockers, retinoid, antiretroviral, siklosporin, takrolimus, estrogen dan progestin dan glukokortikoid)
Diabetes merupakan penyebab sekunder yang signifikan karena pasien cenderung memiliki kombinasi kolesterol aterogenik dengan tingginya trigliserida dan small dense LDL kolesterol, dan rendahnya HDL kolesterol (Dislipidemia diabetes). Hal ini dikarenakan konsekuensi dari adanya obesitas, control diabetes yang buruk ataupun keduanya yang dapat menyebabkan peningkatan asam lemak bebas (FFA), yang menyebabkan peningkatan produksi VLDL. VLDL yang tinggi trigliserida kemudian akan mentransfer trigliserida dan kolesterol ke LDL kolsterol sehingga terbentuk small dense LDL kolesterol yang kaya trigliderida dan pembersihan HDL kolesterol. Dislipidemia diabetes biasanya muncul karena adanya peningkatan asupan kalori dan inaktifitas fisik (Goldberg, 2015).
