PEMANFAATAN IKAN TERI MEDAN DAN JAMUR SEBAGAI SUPLEMEN PENINGKATAN DENSITAS TULANG MANDIBULA RATTUS NORVEGICUS
(STUDI INVIVO)
Nevi Yanti *, Dina Keumala Sari **, Ameta Primasari ***, Nenni Dwi Aprianti Lubis ** Ika Astrina Tampubolon****
*Staf Departemen Ilmu Konservasi Gigi FKG USU, ** Staf Departemen Ilmu Gizi FK USU
*** Staf Departemen Ilmu Biologi Oral FKG USU ,**** Mahasiswa Program Studi Program Magister (S2) FKG USU ABSTRACT
Background: The formation and mineralization of bones and teeth is influenced by the metabolism of calcium and phosphate. Calcium absorption is influenced by vitamin D. Vitamin D and calcium deficiencies can increase the risk of caries , periodontal diseases, rickets, osteoporosis, osteomalacia. Foodstuffs that are often consumed Anchovy Medan has calcium and mushrooms contain vitamin D. Purpose: The purpose of this study was to determine the benefits of anchovy Medan and mushroom to increase bone density rat mandibular
Method: Thirty-six rats (Rattus norvegicus) with BB 200-300 grams were divided into 7 groups. Group I, II and III were given a supplement of 0.3 ml / kg body weight, 0.5 ml / kg body weight, 0.7 ml / kg body weight. Group IV, V and VI were given supplements of anchovy and mushrooms, 3ml / kgBW, 0.5ml / kgBB, 0.7ml / kgBB. The control group was given a normal diet. After 30 days, the rats were sacrificed, jaw samples were taken to measure bone density by calculating the number and size of osteocytes. Data analysis used Kruskal wallis test and one-way ANOVA test.
Results: Kruskal wallis test results showed significant differences in osteocyte count between anchovies, anchovies and fungus, control (p = 0.00). The highest osteocyte count was found in the group given anchovy and mushroom supplements, followed by a group of fungal supplements, and anchovies. ANOVA Test Results One-way showed significant differences in osteocyte size between anchovies, anchovies and mushrooms, control (p = 0.00). The highest osteocyte size was found in the group of rats given anchovy and mushroom supplements, followed by those given anchovy supplements and controls.
Conclusion: anchovies and fungi supplementation can increase mandibular bone density.
Key word: anchovy Medan, mushroom, mandible
Korespondensi: Nevi Yanti , Staf Departemen Ilmu Konservasi Gigi FKG USU, Jl.Alumni no.2 Kampus USU Medan- 20155, Indonesia. Alamat email:
PENDAHULUAN
Pembentukan dan mineralisasi tulang dan gigi dipengaruhi oleh metabolisme kalsium dan fosfat1,2. Penyerapan kalsium dipengaruhi oleh vitamin D1,2. Hasil penelitian pada orang dewasa dan anak-anak membuktikan bahwa level kalsium dalam saliva dan serum yang tinggi dapat menurunkan dengan resiko karies3,4. Penelitian lain membuktikan adanya hubungan vitamin D dengan insiden karies5,6 dan penyakit periodontal7,8,9. Defisiensi vitamin D dan kalsium dapat meningkatkan resiko osteoporosis, riketsia, osteomalacia. Vitamin D dan kalsium juga berfungsi sebagai antikanker10.
Indonesia adalah negara tropis dengan curah sinar matahari yang cukup tidak menjadikan seorang perempuan terhindar dari defisiensi vitamin D. Hal ini mempengaruhi asupan kalsium, dimana sumber kalsium seperti susu, keju, dan susu asam tidak
banyak yang mengkonsumsi. Kurangnya paparan sinar matahari, kurangnya aktivitas fisik, dan kurangnya asupan bahan makanan sumber vitamin D menyebabkan kerentanan meningkat11.
Daerah Sumatera Utara termasuk daerah dengan curah yang cukup, namun perempuan dengan berbagai profesi pekerjaan mengalami defisiensi- insufisiensi vitamin D, berdasarkan hasil penelitian di daerah perkotaaan ditemukan sejumlah 95% (148 subjek penelitian) mengalami defisiensi-insufisiensi dan hanya 5% termasuk kategori cukup. Sedangkan di daerah pedesaan ditemukan sejumlah 98% (50 subjek penelitian) mengalami defisensi dan insufisiensi, dan hanya 2% yang termasuk kategori cukup12.
Gaya hidup perempuan, pengetahuan, dan tindakan yang kurang mempunyai risiko lebih besar untuk mengalami defisiensi vitamin D, hal ini berdasarkan dari gaya hidup yang dijalani seperti menghindari sinar matahari, asupan vitamin D yang rendah, dan
rendahnya aktivitas fisik12.
Ada banyak bahan makanan yang merupakan sumber kalsium seperti susu, yoghurt, susu asam, keju, brokoli, dan ikan yang dimakan dengan tulang- tulangnya seperti ikan teri nasi (Stolephorus sp.) Medan yang merupakan makanan khas kota Medan.
Ikan teri nasi Medan mengandung kalsium 1000 mg /100gram dan fosfor 1000 mg /100gram. Pemasok ikan teri atau distributornya berasal dari daerah Belawan, Tanjung Balai, Asahan, Ledong Batu Bara dan Sibolga.
Sumber vitamin D yaitu minyak ikan, minyak, kulit hewan, dan berbagai jenis jamur (shitake, kancing, dan tiram). Jamur kancing (Champignon mushroom/
Agaricus bisporus) diketahui mengandung vitamin D 8 IU/100gram.
Tujuan penelitian ini ingin mengetahui pengaruh Ikan teri nasi Medan dan jamur sebagai suplemen terhadap kepadatan tulang mandibula. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi pencegah terjadinya defisiensi kalsium dan vitamin D sehingga memberikan kualitas hidup yang lebih baik khususnya gigi dan tulang.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratoris in vivo. Subjek penelitian yang digunakan adalah tikus putih (Rattus norvegicus) strain wistar dengan kriteria: jenis kelamin jantan, BB 200-300 gram, sehat, ditandai dengan gerakan aktif. Tiga puluh enam ekor tikus dibagi ke dalam kelompok sebagai berikut : 1. Kelompok I (6 ekor tikus) diberi suplemen teri 0,3
ml/kgBB, yang mengandung 27,6μg kalsium.
2. Kelompok II (6 ekor tikus) diberi suplemen teri 0,5 ml/kgBB, yang mengandung 46μg kalsium.
3. Kelompok III (6 ekor tikus) diberi suplemen teri 0,7 ml/kgBB, yang mengandung 92μg kalsium.
4. Kelompok IV (6 ekor tikus) diberi suplemen kombinasi teri dan jamur 0,3 ml/kgBB, mengandung 27,6μg kalsium dan jamur yang mengandung 2,4 IU vitamin D.
5. Kelompok V (6 ekor tikus) diberi suplemen kombinasi teri dan jamur 0,5 ml/kgBB, mengandung 46μg kalsium dan jamur yang mengandung 4 IU vitamin D.
6. Kelompok VI (6 ekor tikus) diberi suplemen kombinasi teri dan jamur 0,7 ml/kgBB, mengandung 92μg kalsium dan jamur yang mengandung 5,6 IU vitamin D.
7. Kelompok C (6 ekor tikus) diberi makanan standar untuk tikus.
Gambar 1. A.Jamur, B. Ikan Teri Medan
Pembuatan suspensi ikan teri (gambar 1A) dengan menimbang ikan teri 40 gram dimasukkan ke dalam blender, masukkan akuades 120 ml untuk 4 hari dan dihaluskan. Suspensi ikan teri kemudian disimpan di dalam freezer (Gambar 2A).
Pembuatan suplemen suspensi jamur dan ikan teri dengan cara menghaluskan jamur secara terpisah dengan memasukkan ikan teri sebanyak 40 gram (baik ikan teri maupun jamur) dengan aquades 120 ml untuk 4 hari kemudian simpan di dalam freezer (Gambar 2).
Gambar 2. Suplemen suspensi ikan teri dan jamur
Gambar 3. Pemberian suplemen pada tikus
Setiap hari dilakukan pengamatan terhadap berat badan tikus putih jantan galur Wistar dan kondisi kesehatannya selama penelitian berlangsung.
Pemberian suplemen ikan teri Medan dan jamur diberikan per oral selama 30 hari. Langkah pertama dimulai dengan pemberian suspensi ikan teri nasi dan jamur menggunakan sonde yang ujungnya terbuat dari karet. Tikus dipegang pada kulit bagian kepala sehingga mulut menghadap ke atas. Selanjutnya sonde dimasukkan melalui mulut secara perlahan sampai mencapai lambung. Kemudian suplemen disemprotkan ke dalam mulut tikus perlahan-lahan (Gambar 3). Pemberian suplemen dilakukan selama 30 hari dengan waktu pemberian 2x sehari setiap pagi pukul 08.00 – 09.00 WIB dan sore pukul 15.00-16.00 WIB, serta minum ad libitum yaitu untuk kelompok I dan IV 0,3ml/kg berat badan , kelompok II dan IV, 0,5ml/kg, dan kelompok III dan VI 0,7ml/kg berat.
Pada hari ke-30 setelah pemberian perlakuan per oral pada tikus Wistar , tikus dibunuh dengan cara dianastesi dengan menggunakan ketamine–
xylazine dengan dosis 75–100 mg/kg + 5–10 mg/kg secara intraperitoneal dengan durasi selama 10–30 menit. Tikus difiksasi pada meja kerja lalu dilakukan pengambilan jaringan tulang mandibula dengan skalpel dan gunting (Gambar 4). Mandibula difiksasi dengan buffer formalin 10% selama 24 jam, dilakukan dekalsifikasi, dehidrasi dengan alkohol, dan dijernihkan dengan larutan xylol I dan xylol II. Proses pencetakan sampel dilakukan pendinginan 24 jam, dipotong dengan mikrotom 3-6 μm diamkan 24 jam, diwarnai dengan Harris Hematoxylin-Eosin (HE). Setelah prosedur pencucian dilakukan mounting dan ditutup dengan deck glass dan diberi label. Setelah pembuatan preparat selesai dilakukan observasi kepadatan tulang dengan cara :
1. Penghitungan jumlah osteosit dibawah mikroskop perbesaran 10 x 10.
2. Penghitungan ukuran diameter osteosit, dengan mikrometer Eyepiece dan diamati di bawah mikroskop perbesaran 40x10.
HASIL PENELITIAN
Hasil pengambilan preparat mandibula tikus wistar untuk sediaan pemeriksaan histologis tampak pada gambar 4.
Gambar 4. Preparat mandibula tikus wistar Gambaran mikroskopis ukuran dan jumlah osteosit mandibular tikus wistar setelah diberi suplemen teri dan jamur dan gambarannya pada kelompok kontrol tampak pada gambar 5.
Dari hasil analisis pada tujuh kelompok tikus yang diberi suplemen teri, teri dan jamur pada Tabel 1, menunjukkan jumlah osteosit paling tinggi ditemukan pada kelompok tikus yang diberi suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB, diikuti dengan kelompok suplemen teri dan jamur 0,5ml/KgBB, suplemen teri dan jamur 0,3ml/KgBB, suplemen teri 0,7ml/KgBB suplemen teri 0,5ml/KgBB suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB, dan kelompok tikus yang diberi makanan standar kontrol.
Gambar 5. A. Ukuran dan jumlah osteosit pada tulang mandibular tikus kelompok teri dan jamur.B. Ukuran dan
jumlah osteosit pada tulang mandibular tikus kelompok kontrol
Hasil uji Kruskal Wallis menunjukkan bahwa pemberian suplemen teri, dan teri dan jamur mempengaruhi jumlah osteosit mandibular tikus. Ada perbedaan jumlah osteosit yang bermakna antara kelompok tikus yang diberi suplemen kombinasi teri dan jamur dengan kelompok yang diberi suplemen
teri dan kontrol (p=0,00). Hasil ini membuktikan bahwa pemberian suplemen teri, teri dan jamur meningkatkan jumlah osteosit pada tulang mandibular tikus. Dari hasil pengamatan jumlah osteosit ini dapat disimpulkan bahwa kepadatan tulang mandibular tikus paling tinggi terlihat pada kelompok tikus yang diberi suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB.
Tabel 1. Rerata dan standar deviasi (SD) kelompok perlakuan
Tabel 1 juga menunjukkan hasil pengamatan ukuran osteosit, yang paling tinggi ditemukan pada kelompok tikus yang diberi suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB, diikuti dengan kelompok suplemen teri dan jamur 0,5ml/KgBB, suplemen teri dan jamur 0,3ml/KgBB, suplemen teri 0,7ml/KgBB suplemen teri 0,5ml/KgBB suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB, dan kelompok tikus yang diberi makanan standar kontrol.
Hasil uji ANAVA satu jalur menunjukkan bahwa pemberian suplemen teri, dan teri dan jamur mempengaruhi ukuran osteosit mandibular tikus. Ada perbedaan ukuran osteosit yang bermakna antara kelompok tikus yang diberi suplemen kombinasi teri dan jamur dengan kelompok yang diberi suplemen teri dan kontrol (p=0,00). Hasil ini membuktikan bahwa pemberian suplemen teri, teri dan jamur meningkatkan ukuran osteosit pada tulang mandibular tikus. Dari hasil pengamatan ukuran osteosit ini dapat
disimpulkan bahwa kepadatan tulang mandibular tikus paling tinggi terlihat pada kelompok tikus yang diberi suplemen teri dan jamur 0,7ml/KgBB.
PEMBAHASAN
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian suplemen ikan teri Medan dan jamur dapat meningkatkan kepadatan tulang. Hal ini disebabkan karena pada suplemen teri 0,3ml/kg BB mengandung kalsium 28μg, suplemen teri 0,5ml/kg BB mengandung kalsium 46μg, suplemen teri 0,7ml/
kg BB mengandung kalsium 92μg. Pada suplemen teri dan jamur mengandung 0,3 ml/kg BB mengandung kalsium 28μg dan vitamin D 2,4 IU, suplemen teri dan jamur mengandung 0,5 ml/kg BB mengandung kalsium 46μg dan vitamin D 4 IU suplemen teri dan jamur mengandung 0,7 ml/kg BB mengandung kalsium 92μg dan vitamin D 5,6 IU.
Densitas tulang atau kepadatan tulang adalah kandungan mineral tulang pada suatu area tulang dengan satuan bentuk gram persentimeter persegi tulang. Kepadatan tulang bergantung pada jumlah kalsium, fosfor , mineral yang terkandung dalam tulang.
Kadar kalsium dan fosfat serum merupakan salah satu indeks biokimia yang mencerminkan kepadatan mineral di dalam tulang yang didominasi oleh kalsium13. Jumlah dan ukuran osteosit menunjukkan kepadatan tulang. Pada penelitian ini kelompok tikus yang diberi suplemen kombinasi ikan teri Medan menunjukkan kepadatan yang paling tinggi. Hasil penelitian ini didukung oleh berbagai penelitian yang membuktikan bahwa penyerapan kalsium akan semakin baik dengan adanya vitamin D1,2. Vitamin D di dalam serum darah akan berubah menjadi bentuk aktif yaitu 1,25(OH)2D yang berfungsi mengatur penyerapan kalsium yang dibutuhkan untuk menjaga homeostasis tulang14. Osteosit adalah salah satu dari tiga sel utama tulang selain osteoblas dan osteoklas. Osteosit merupakan hasil diferensiasi dari osteoblas. Osteosit berperan aktif dalam mineralisasi dan remodeling tulang, dengan cara menghasilkan faktor-faktor yang mengatur osteoblast dan osteoklas dalam merespons tekanan mekanis dan untuk menerima sinyal endokrin seperti 1,25(OH)2D serum. Pada sel osteosit terdapat reseptor yang dapat menerima sinyal dari 1,25(OH)2D serum yang disebut Vitamin D receptor (VDR) yang disebut VDR signalling, dan hormon Fibroblast Growth Factor (FGF) 23. Untuk menjaga homeostasis tulang maka
1,25(OH)2D serum akan mengaktivasi diferensiasi osteoblas menjadi osteosit sehingga jumlah osteosit semakin banyak. Selanjutnya VDR signalling pada osteosit akan menangkap sinyal dari 1,25(OH)2D serum, untuk mengaktivasi osteosit mengeluarkan Fibroblast Growth Factor (FGF) 23 sehingga terjadi pembentukan, remineralisasi, dan penambahan massa tulang yang pada akhirnya dapat meningkatkan densitas tulang 14,15 Vitamin D memainkan peranan yang penting dalam pengaturan jumlah osteosit dan perilacunar remodelling16.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian pemberian suplemen ikan teri dan jamur dapat meningkatkan densitas tulang mandibular.
SARAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diajukan saran agar dilakukan penelitian untuk mengetahui kadar 1,25(OH)2D dalam serum darah dengan High Performance Liquid Chromatography (HPLC) dan mengukur kepadatan tulang secara histomorfometri di bawah mikroskop dikombinasikan dengan Software Image Master.
UCAPAN TERIMAKASIH
Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Menteri Riset dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia.
Penelitian ini didukung oleh hibah Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi (PUPT) 2017, nomor kontrak: 003/
SP2HL/DRPM/ VIII/2017.
DAFTAR PUSTAKA
1. Rathee M, Sngla S, Tamrakar AK., 2013, Calcium and Oral Health: A Review. IJSR, 2(9): 335-6.
2. Abou Neel EA, Aljabo A, Ibrahim S, Coathup M, M Young A, Bozec L, et al., 2016, Demineralization-Remineralization Dynamics in Teeth and Bone, International Journal of Nanomedicine, 11: 4743-4763.
3. Hedge MN, Wali A, Punja A, Shetty C., 2014, Correlation Between Dental Caries and Alkaline Phosphatase and Calcium Levels in Serum and Saliva in Adult Indian Population, IAJPR, 4(4): 2178-2182.
4. Sedjini M, Meqa K, Berisha N, Citaku E, Aliu N, Krasniqi S, et al., 2018, The Effect of Ca and MG Concentrations and Quantity and Their Correlation with Caries Intensity in School-Age Children, International Journal of Dentistry: 2.
5. Gyll J, Ridell K, Ohlund I, Akeson PK, Johansson I, Holgerson PL., 2018, Vitamin D Status and Dental Caries in Healthy Swedish Children, Nutrition Journal, 17(11): 1-10.
6. Parthasarathy P, Priya V, R.Gayanthri, 2016, Relationship Between Vitamin D And Dental Caries-Review,J.Pharm.Sci &
Res.,8(6):459-460
7. Martelli FS, Martelli M, Rosati C, Fanti E., 2014, Vitamin D:
Relevance in Dental Practice, Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism, 11(1):15-9.
8. Anand N, Chandrasekaran SC, Raiput NS., 2013, Vitamin D and Periodontal Health: Current Concepts, J Indian Soc Periodontol, 17(3): 302-308.
9. Sharma H. Arora R, Bhatnagar MA., 2017, Reconnoitering the Relationship between “The Sunshine Vitamin” and Periodontal Disease, Journal of Oral Research and Review, 9(2): 89-95.
10. Lanham-New SA, Thompson RL, More J, Brooke-Wavell K, Hunking P, Medici E., 2007, Importance of Vitamin D, Calcium and Exercise to Bone Health with Specific Reference to Children and Adolescents, British Nutrition Foundation Nutrition Bulletin, 32: 364-365.
11. Sari DK, Damanik HA, Lipoeto NI, Lubis Z., 2013, Are avoiding sunlight exposure and low physical activity resulting microevolution in tropical country women?, SCIRJ, 1(3).
12. Sari DK, Damanik HA, Lipoeto NI, Lubis Z., 2014a, Occurrence of Vitamin D Deficiency among Woman in North Sumatra, Indonesia, Malaysian Journal Nutrient, 20(1).
13. Seeman E,2003.The structural and biochemical basis of the gain and loss of bone strength in woman and man.Endocrinol.
Martab.Clin.Orth.Am:32;25-38
14. Lanske B, Densmore MJ, Erben RG., 2014, Vitamin D Endocrine System and Osteocytes, BoneKEy, 3(494): 1-5.
15. Lieben L, Carmeliet G., 2013, Vitamin D Signaling in Osteocytes:
Effects on Bone and Mineral Homeostasis, Bone, 54: 237-243.
16. Rolvien et al., 2017, Vitamin D regulates osteocyte survival and perilacunar remodeling in human and murine bone, Bone, 103:78-87
