ABSTRAK
PENGARUH KALSIUM TERHADAP PENGHAMBATAN KENAIKAN BERAT BADAN TIKUS GALUR WISTAR JANTAN YANG DIBERI
PAKAN TINGGI LEMAK
Dina Asri Dianawati, 2012, Pembimbing I : Dr.Meilinah Hidayat, dr.,M.Kes. Pembimbing II: Sijani Prahastuti, dr.,M.Kes.
Latar belakang Kelebihan berat badan dan obesitas meningkat secara epidemik. Hal ini tidak hanya menimbulkan konsekuensi bagi kesehatan dengan menurunnya kualitas hidup tetapi juga meningkatkan biaya kesehatan. Penatalaksanaan secara farmakologis terhadap kelebihan berat badan dan obesitas antara lain menggunakan antiobesitas. Antiobesitas relatif mahal untuk negara berkembang. Sehingga dipikirkanlah penggunaan kalsium sebagai alternatif bahan lain yang dapat digunakan untuk menghambat kenaikan berat badan, dengan harga lebih murah.
Tujuan Penelitian Mengetahui pengaruh kalsium terhadap penghambatan kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak. Metode Penelitian Eksperimental laboratorium sungguhan yang bersifat komparatif dengan Rancang Acak Lengkap (RAL). Tiga puluh ekor tikus galur Wistar jantan dibagi ke dalam 6 kelompok yaitu kelompok kontrol negatif, kontrol positif (xenical® 2,16 mg), kontrol standar (kalsium 36 mg), kalsium dosis 1 (18 mg), kalsium dosis 2 (36 mg) dan kalsium dosis 3 (54 mg). Setiap kelompok diberi diet tinggi lemak selama 28 hari, kecuali kelompok kontrol standar diberi diet standar. Pada hari ke-15 diberi xenical® 2,16 mg, kalsium 18 mg, 36 mg dan 54 mg, sesuai kelompok perlakuan selama 14 hari. Parameter yang diamati adalah berat badan. Data yang diperoleh dianalisis dengan oneway ANOVA dan dilanjutkan dengan uji Tukey LSD.
Hasil Penghambatan kenaikan berat badan secara sangat bermakna didapatkan pada kelompok kontrol positif (p<0,001), kelompok standar (p<0,006), kalsium dosis 2 (p<0,008) dan kalsium dosis 3 (p<0,002) dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif. Pada kelompok kalsium dosis 1 didapatkan penghambatan kenaikan berat badan yang bermakna (p<0,37) dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif.
Simpulan Kalsium menghambat kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
ABSTRACT
THE IMPACT OF CALCIUM ON INHIBITION OF WEIGHT GAIN IN WISTAR MALE RAT FED WITH HIGH LIPID DIET
Dina Asri Dianawati,2012. Advisor I : Dr.Meilinah Hidayat, dr.,M.Kes. Advisor II: Sijani Prahastuti, dr.,M.Kes.
Background Overweight and obesity are growing epidemic with subsequent health consequences leading not only to reduce quality of life but also to increase medical costs. Pharmacological treatment againts overweight and obesity include the using antiobesity. Antiobesity is relatively expensive for developing countries, hence the need for an alternative use of calcium to inhibit weight gain.
Research Objective To examine the impact of calcium on inhibition of weight gain in Wistar male rat fed with high lipid diet.
Research Method Actual laboratory experimental with a comparative. Completely Randomized Design (CRD) method. Thirty Wistar male rat were divided into six groups, which were the negative-control, the positive-control (xenical® 2,16 mg), the standard-control (calcium 36 mg), calcium dose 1 (18 mg), calcium dose 2 (36 mg) and calcium dose 3 (54 mg). Each group fed with high lipid diet for 28 days. Except, the standard-control fed with standard diet. On the 15th day, xenical® as 2,16 mg, calcium as 18 mg, calcium as 36 mg, and calcium as 54 mg were added accordingly to each treated group for 14 days. The observerd parameter was the body weight. Then The obtained data was analyzed with one-way ANOVA and was followed with a Tukey LSD test.
Results The inhibition of weight gain very significantly was found on the positive-control group (p<0,001), the standard-control group (p<0,006), the calcium dose 2 group (p<0,008) and the calcium dose 3 group (p<0,002) from the negative-control group. The calcium dose 1 group was found inhibition weight gain significantnly (p<0,37) from the negative-control group.
Conclusion Calcium could inhibit weight gain in Wistar male rat fed with high lipid diet.
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRAC ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 2
1.4.1 Manfaat Akademik ... 2
1.4.2 Manfaat Praktis ... 3
1.5 Kerangka Pemikiran ... 3
1.6 Hipotesis Penelitian ... 4
1.7 Metodologi ... 4
1.8 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 5
1.9 Tahap Rencana Kegiatan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lipid ... 6
2.1.1 Pencernaan, Absorbsi dan Transpor Lipid ... 7
2.1.2 Distribusi Lipid dalam Jaringan ... 11
2.1.4 Lipogenesis ... 13
2.1.5 Lipolisis ... 14
2.2 Obesitas ... 16
2.2.1 Penentuan Obesitas ... 16
2.2.2 Manajemen Berat Badan pada Pasien Obesitas ... 17
2.3 Kalsium ... 19
2.3.1 Homeostasis Kalsium di dalam Darah ... 20
2.3.2 Pengaruh PTH Terhadap Homeostasis Kalsium ... 21
2.3.3 Pengaruh Kalsitonin Terhadap Homeostasis Kalsium ... 22
2.3.4 Pengaruh Vitamin D Terhadap Homeostasis Kalsium ... 23
2.4 Orlistat ... 26
2.4.1 Mekanisme Kerja ... 27
2.4.2 Efek Samping ... 27
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1 Bahan Alat dan Subjek Penelitian ... 28
3.2.2.1 Definisi Operasional Variabel ... 29
3.2.3 Perhitungan Besar Sampel ... 30
3.2.4 Prosedur Kerja ... 30
3.2.4.1 Persiapan Hewan Coba ... 30
3.2.4.2 Prosedur Penelitian ... 31
3.2.5 Cara Pemeriksaan ... 32
3.2.6 Metode Analisis ... 32
3.2.6.2 Hipotesis Statistik ... 32
3.2.7 Aspek Etik ... ` 33
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ... 34
4.1.1 Berat Badan Tikus ... 34
4.1.2 Uji Statistik ... 35
4.2 Pembahasan ... 38
4.3 Uji Hipotesis ... 41
4.3.1 Uji ANAVA ... 41
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 42
5.2 Saran ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 43
LAMPIRAN ... 46
DAFTAR TABEL
Tabel2.1 Klasifikasi Berat Badan Lebih Dan Obesistas Pada Orang Dewasa Berdasarkan IMT menurut WHO ... 17 Tabel2.1 Kalsifikasi Berat Badan Lebih Dan Obesitas Berdasarkan IMT Dan Lingkar Perut Menurut Kriteria Asia Pasifik ... 18 Tabel 2.3 Cara Kerja Tiga Hormon Utama Pada Tulang, Ginjal Dan Usus
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lipoprotein ... 9
Gambar 2.2 Jalur Metabolisme Eksogen dan Endogen ... 11
Gambar 2.3 Jalur Reverse Cholesterol Transport ... 12
Gambar 2.4 Jaringan Lemak ... 13
Gambar 2.5 Regulasi Lipogenesis pada Hepatosit dan Adiposit ... 15
Gambar 2.6 Lipolisis ... 16
Gambar 2.7 Sintesis Vitamin D ... 26
Gambar 2.8 Homeostasis Kalsium ... 26
Gambar 2.9 Mekanisme Kerja Orlistat ... 28
Gambar 4.1 Grafik Persentase Kenaikan Berat Badan ... 38
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1Berat Badan Tikus Awal dan Empat Belas hari Sebelum Pemberian
Kalsium ... 46
Lampiran 2 Berat Badan Tikus Empat Belas Hari Setelah Pemberian Kalsium .. 47
Lampiran 3 Hasil Uji ANAVA ... 48
Lampiran 4 Alat Dan Bahan Penelitian ... 51
Lampiran 5 Perhitungan Dosis ... 52
Lampiran 6 Komposisi Pakan Tinggi Lemak ... 53
LAMPIRAN 1
Hasil Pengukuran Berat Badan Tikus Awal dan Empat Belas Hari Sebelum Pemberian Kalsium Berat Badan
Hari Ke-Kelompok
47
LAMPIRAN 2
Berat Badan Tikus Empat Belas Hari Setelah Pemberian Kalsium
48
LAMPIRAN 3
HASIL ANAVA TERHADAP KENAIKAN BERAT BADAN
Descriptives
Test of Homogeneity of Variances Kenaikan berat badan
Levene
Statistic df1 df2 Sig.
49
Lower Bound Upper Bound
50
KS 1.91800 2.41474 .435 -3.0658 6.9018
K2 1.61000 2.41474 .511 -3.3738 6.5938
K3 3.02200 2.41474 .223 -1.9618 8.0058
K2 KN -6.94400** 2.41474 .008 -11.9278 -1.9602
KP 2.28400 2.41474 .354 -2.6998 7.2678
KS .30800 2.41474 .900 -4.6758 5.2918
K1 -1.61000 2.41474 .511 -6.5938 3.3738
K3 1.41200 2.41474 .564 -3.5718 6.3958
K3 KN -8.35600** 2.41474 .002 -13.3398 -3.3722
KP .87200 2.41474 .721 -4.1118 5.8558
KS -1.10400 2.41474 .652 -6.0878 3.8798
K1 -3.02200 2.41474 .223 -8.0058 1.9618
K2 -1.41200 2.41474 .564 -6.3958 3.5718
51
LAMPIRAN 4
ALAT DAN BAHAN PENELITIAN
Kalsium Karbonat Penumbukan Kalsium Xenical®
Tikus 1 ekor/kandang Proses Sonde Kalsium Timbangan Berat Badan
52
LAMPIRAN 5
PERHITUNGAN DOSIS
Berikut ini adalah perhitungan dosis bahan uji yang dipakai. Perhitungan ini didapatkan dari konversi dosis manusia kepada tikus dengan asumsi berat badan rata-rata tikus adalah 200 gram (Laurence & Bacharach,1964) :
- Kontrol positif (Xenical®)
Dosis manusia (70 kg) : 120 mg/hari
Dosis 1 tikus /hari : 0,018 x 120 mg/hari = 2,16 mg/hari dalam 1 mL CMC
- Kalsium dosis 1
Dosis manusia (70 kg) : 1000 mg/hari
Dosis 1 tikus/hari : 0,018 x 1000 mg/hari = 18 mg/hari dalam 1 mL CMC
- Kalsium dosis 2
Dosis manusia (70 kg) : 2000 mg/hari
Dosis 1 tikus/hari : 0,018 x 1500 mg/hari = 36 mg/hari dalam 1 mL CMC
- Kalsium dosis 3
Dosis manusia (70 kg) : 3000 mg/hari
Dosis 1 tikus/hari : 0,018 x 2000 mg/hari = 54 mg/hari dalam 1 mL CMC
53
LAMPIRAN 6
KOMPOSISI PAKAN
- Berikut ini adalah komposisi pakan tinggi lemak yang dipakai mengandung (DepKes RI, 1993) :
Kolesterol 1%
Kuning telur 5%
Lemak hewan 10%
Minyak goreng 1%
Pakan standar sampai 100%
Dimana 25 gram pakan mengandung energi sebesar 137,5 kkal.
- Komposisi pakan standar yang dipakai mengandung :
Karbohidrat 77 %
Protein 15 %
Lemak 6 %
54
RIWAYAT HIDUP
Nama : Dina Asri Dianawati
Nomor Pokok Mahasiswa : 0910142
Tempat dan Tanggal Lahir : Majalengka, 2 Maret 1992
Alamat : Jl. Babakan Jeruk 1 No.88, Bandung Riwayat Pendidikan :
TK Budi Asih V, Majalengka (1996-1997)
SDN Gandasari II, Majalengka (1997-2003)
SMP Negeri 3, Majalengka (2003-2006)
SMA Negeri 1, Majalengka (2006-2009)
Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen Maranatha,
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Ketidakseimbangan antara asupan berlebih dan pengeluaran energi yang kurang mengakibatkan pertambahan berat badan. Hal tersebut dapat menyebabkan kelebihan berat badan bahkan obesitas. Menurut data WHO tahun 2010, kelebihan berat badan dan obesitas merupakan risiko kematian nomor 5 di dunia, 2,8 milyar orang dewasa meninggal setiap tahun akibat kelebihan berat badan dan obesitas. Pada awalnya, obesitas dianggap sebagai masalah negara dengan pendapatan tinggi, namun sekarang obesitas ternyata juga meningkat di negara dengan pendapatan menengah ke bawah (WHO,2011). Perkiraan prevalensi kelebihan berat badan orang dewasa di Indonesia, perempuan 20 % dan laki-laki 14 %. Sedangkan prevalensi obesitas, perempuan 6 % dan laki-laki 3% (Dit BGM DepKes,2010).
2
alternatif bahan lain yang dapat digunakan untuk menghambat kenaikan berat badan atau menurunkan berat badan, dengan harga lebih murah.
Kalsium diketahui dapat menghambat kenaikan berat badan, hasil penelitian Widodo dkk menunjukan bahwa pemberian kalsium karbonat dapat menghambat kenaikan berat badan tikus yang diberi pakan diet normal selama 2 bulan (Edy Waliyo,2006). Kalsium merupakan mineral terbanyak di dalam tubuh. Kalsium tubuh 99% tersimpan di dalam tulang dan gigi. Kalsium diperlukan untuk kontraksi dan vasodilatasi vaskuler, fungsi otot, transmisi saraf dan sekresi hormon (Rao, 2006). Kalsium memiliki peran dalam metabolisme lemak adiposit dan simpanan triasilgliserol, yaitu dengan menghambat aktivitas fatty acid synthase (enzim kunci lipogenesis) dan meningkatkan lipolisis sehingga dapat mencegah timbunan lemak berlebih (Zemel, 2002).
1.2Identifikasi Masalah
Apakah kalsium menghambat kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
1.3 Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh kalsium terhadap penghambatan kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Akademis
3
1.4.2 Manfaat Praktis
Memberi informasi kepada masyarakat tentang kalsium yang dapat digunakan sebagai alternatif diet untuk menghambat kenaikan berat badan.
1.5 Kerangka Pemikiran
Salah satu tujuan penatalaksanaan gizi pada obesitas adalah menurunkan lemak tubuh. Kalsium berefek menurunkan berat badan atau lemak tubuh melalui 2 mekanisme. Yang pertama adalah kalsium intraseluler berperan mengatur metabolisme lemak adiposit dan simpanan triasilgliserol. Meningkatnya kadar kalsium di dalam adiposit menstimulasi ekspresi dan aktivitas dari fatty acid synthase (enzim kunci lipogenesis). Kalsitriol (1,25 dihidroksivitamin D) diketahui menstimulasi influks kalsium ke dalam adiposit manusia, sama seperti
agouti protein yaitu gen yang secara normal diekpresikan pada adiposit manusia. Masuknya kalsium ke dalam adiposit melalui membran vitamin D reseptor (mVDR) akan menstimulasi ekspresi dan aktivitas dari fatty acid synthase
sehingga terjadi peningkatan lipogenesis dan penghambatan lipolisis (Zemel, 2002).
4
absorbsi lemak. Meskipun efeknya hanya sedikit dan mekanisme yang lebih jelas belum diketahui (Schrager,2005).
1.6 Hipotesis Penelitian
Kalsium menghambat kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
1.7 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental laboratorium sungguhan yang bersifat komparatif dengan Rancang Acak Lengkap (RAL). Analisis statistik menggunakan uji Analisis Varian (ANAVA) satu arah dengan α=0,05 dan dilanjutkan dengan uji beda rata-rata Tukey LSD dengan tingkat kepercayaan 95%, tingkat kemaknaan berdasarkan nilai p ≤ 0,05.
Agouti protein
Influks kalsium ke dalam adiposit
Stimulasi ekspresi dan aktivitas fatty acid synthase
Lipogenesis
Kalsitriol
Kalsitriol
PTH
5
1.8 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha Bandung, mulai bulan Desember 2011 sampai dengan Juli 2012.
1.9 Tahap Rencana Kegiatan
RENCANA KEGIATAN BULAN KE
1. PERSIAPAN 1 2 3 4 5 6 7 8
- Penentuan topik dan judul - Penelusuran pustaka dan teori
- Pembuatan usulan penelitian - Persentasi penelitian pada Komite
42
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Dari penelitian ini, dapat disimpulkan kalsium menghambat kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
5.2 Simpulan Tambahan
Kalsium dosis 1 (18 mg), dosis 2 (36 mg) dan dosis 3 (54 mg) memiliki efek yang setara dalam menghambat kenaikan berat badan tikus galur Wistar jantan yang diberi diet tinggi lemak.
5.2 Saran
Sebagai akhir penelitian dan penulisan dari Karya Tulis Ilmiah ini, penulis menyarankan hal-hal sebagai berikut:
Perlu diteliti lebih lanjut efek samping pemberian kalsium dosis tinggi.
Perlu penelitian lebih lanjut dengan menggunakan sumber kalsium yang lain.
43
DAFTAR PUSTAKA
Adam JMF. 2006. Dislipidemia dalam: Aru W.Sudoyo, editor: Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Edisi 4. Jakarta: Pusat Penerbitan FK UI. Hal 1926-31.
Ani Retno Prijanti. 2008. Metabolisme lipid. http://respiratory.ui.ac.id/content / koleksi/.pdf. 2 Maret 2012.
Bray GA, Greenway FL. Pharmacological Treatment of the Overweight Patient. http://pharmrev.aspetjournals.org/content/59/2/151. full.pdf+html. 2 Juni 2012 Daniels TF. 2008. Lipoprotein. http// www.hdlforum.org. 30 Mei 2012.
Departemen Kesehatan RI. 1993. Pedoman Pengujian dan Pengembangan Fitofarmaka.Jakarta: DepKes RI. Hal : 37-9.
Dit BGM DepKes. 2010. Prevalensi Overweight dan Obesitas pada dewasa di Indonesia tahun 2010. http://www.depkes.gov. 15 Desember 2011.
Gardes PE. 2008. Oxidative Stress. http://www.biomedicale.univ-paris5.fr/umr8601/Research-themes-oxidative-stress.html. 4 April 2012.
Guyton AC, Hall J.E. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11.Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Hal: 1035-42.
Harp JB.1999. Orlistat for the long-term treatment of obesity. http:// www. dailymed.nlm.gov. 31Mei2012.
Heaney RP, Davies M, Barger-Lux M J. 2002. Calcium and Weight: Clinical Studies. http://www.ajcn.org. 2 Juni 2012.
Kemas Ali Hanafiah. 2000. Rancangan percobaan: teori dan aplikasi. Jakarta: Raja Grafindo Persada. Hal: 6-7.
Kersten S. 2001. Mechanisms of nutritional and hormonal regulation of lipogenesis. http// www.european molecular biology.org. 25 Mei 2012.
▬▬▬▬. 2001. Mechanisms of nutritional and hormonal regulation of lipolisis. http// www.european molecular biology.org. 25 Mei 2012.
Killinger MK. 2006.Reverse Cholesterol Transport Pathway. http// www. annualreviews.org. 30 Mei 2012.
44
Laurence DR, Bacharach AL. 1964. Evaluation Drug Activities : Pharmacometrics. Jakarta : Bakti Husada.
Michal JJ. 2009. Lipoproteins, Cholesterol Homeostasis and Cardiac Health . http// www. biolsci.org. 30 Mei 2012.
Murray RK., Granner DK., Mayes PA, Rodewell VW. 2003. Harper’s
Illustrated Biochemistry. USA : Lange Medical Books/McGraw-Hill. Hal :173-87.
Parikh JS, Yanovski JA. 2003. Calcium Intake and Obesity. Journal of the American College of Nutrion; 77:281-7.
Rao MN. 2006. Medical Biochemistry. New delhi : New Age International Publisher. Hal: 578-82.
Schrager S. 2005. Dietary Calcium Intake and Obesity. http :// www.jabfp.org. 5 Januari 2012.
Sidartha Sugondo. 2002. Obesitas dalam: Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Jilid 3 edisi 4. Jakarta: FK UI.Hal 1919-25.
Soesanto Mangkoewidjojo. 1988. Pemeliharaan, Pembiakan Hewan di Daerah Tropis. Jakarta: UI Press. Hal : 39. Tinggi Kalsium Terhadap Penurunan Berat Badan Pada Rattus novergicus
galur wistar. Jurnal Kedokteran Brawijaya. 22 (2) : 59- 63.
World Health Organization. 2011. Facts about overweight and obesity. http:// www.who.org. 8 Desember 2011.
▬▬▬▬. 2000. WHO WPR/IASO/IOTF. http:// www.who.org. 16 Mei 2012. ▬▬▬▬. 2000. WHO technical series. http:// www.who.org. 16 Mei 2012.
45
▬▬▬▬ . 2002. Role of calcium and dairy products in energy partitioning and weight Management. http://www.jacn.org/content/79/5/907S.full.pdf+html. 2 Juni 2012.
▬▬▬▬. 2002. The Role of Dairy Foods in Weight Management.
http://www.jacn.org/content/24/suppl_6/537S.full.pdf+html .2 Juni 2012. ▬▬▬▬. 2006. Dietary calcium regulates ROS production in aP2-agouti
