i
TESIS
PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN
WHEY
(
L-men Platinum
) MENINGKATKAN KADAR
ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS
PUTIH (
Rattus norvegicus
) JANTAN DENGAN
AKTIVITAS FISIK SEDANG
NI GUSTI AYU NYOMAN SRI ARYANI NIM: 1490761023
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN
WHEY
(
L-men Platinum
) MENINGKATKAN KADAR
ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS PUTIH
(
Rattus norvegicus
) JANTAN DENGAN AKTIVITAS FISIK
SEDANG
Tesis Untuk Memperoleh Gelar Magister
Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik,
Program pascasarjana Universitas Udayana
NI GUSTI AYU NYOMAN SRI ARYANI NIM : 1490761023
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
iii
Lembar Persetujuan
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL
15 Juli 2016
Pembimbing I, Pembimbing II,
Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And, FAACS Prof. Dr. dr. I. G. M. Aman, Sp FK
NIP. 194612131971071001 NIP.194606191976021001
Mengetahui
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Direktur
Program Pascasarjana Program Pascasarjana Universitas Udayana Universitas Udayana
Tesis Ini Telah Diuji pada
Tanggal 15 Juli 2016
Panitia penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor
Universitas Udayana, No.
Ketua : Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And. FAACS
Anggota :
1. Prof. Dr. dr. I. G. M. Aman, Sp FK
2. Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, Sp
3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK
v
Puji syukur kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa / Tuhan Yang Maha Esa, karena
hanya atas karunia-Nya tesis yang berjudul “ Pemberian Susu Suplemen Tinggi
Protein Whey (L-men Platinum) Meningkatkan Kadar Estrogen Dan Testosteron Pada
Tikus Putih (Rattus norvegicus) Jantan Dengan Aktivitas Fisik Sedang” dapat
diselesaikan tepat pada waktunya dalam rangka menyelesaikan pendidikan di
program pascasarjana pada Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik Universitas
Udayana.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika Sp PD-KEMD dan
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A.A Raka Sudewi,
SpS (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program
magister ini.
Perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc,
Sp.GK selaku Ketua Program Studi Ilmu kedokteran Biomedik Universitas Udayana
sekaligus sebagai penguji dan Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS
sebagai Koordinator Anti-Aging Medicine Program Studi S2 Ilmu Kedokteran
Biomedik Universitas Udayana dan juga sebagai pembimbing I yang telah banyak
memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis selama
Penulis juga menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. dr. IGM Aman, Sp.FK, selaku pembimbing II,
Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, MSc, SpAnd. selaku penguji, Dr. dr. Ida Sri iswari,
Sp.MK, M. Kes selaku penguji, yang telah banyak memberikan bimbingan dan
masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini.
Penulis juga menyampaikan rasa terimakasih sebesar-besarnya kepada Drs. I
Ketut Tunas, M.Si yang dengan sabar memberikan bimbingan, pengarahan dan
petunjuk dalam analisis statistik, Kepala Bagian Farmakologi FK UNUD dan Bapak I
Gede Wiranatha, S.Si dari Laboratory Animal Unit FK UNUD, para dosen pengajar
bagian Ilmu Biomedik FK Universitas Udayana, teman-teman sependidikan angkatan
IX AAM dan seluruh karyawan / staf bagian Ilmu Biomedik, serta semua pihak yang
telah membantu selama pendidikan, penelitian dan penulisan tesis yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan terimakasih yang sedalam-dalamnya.
Terimakasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada bapak tercinta
I Gusti Nengah Sukadana (alm), ibu tercinta Gusti Ayu Made Sukarti, kakak tercinta
dr. I Gusti Putu Suka Aryana, SpPD – Kger, FINASIM, I Gusti Made Suka Arnata
untuk segala dukungan, bantuan dan doanya.
Penulis juga menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya untuk suami
tercinta, dr. Putu Anda Tusta Adiputra, SpB (K) Onk, putra – putri tercinta Putu
vii
Terimakasih yang sebesar-besarnya untuk bapak mertua tercinta, Prof. Dr. dr. I
Nyoman Adiputra, MOH, saudari ipar tercinta, Dr. Luh Made Indah Sri Handari
Adiputra S.psi, M.Erg, Nyoman Arih Atmawin Adiputra, Putu Hema Maharani atas
dukungan, bimbingan dan doanya.
Terimakasih sebesar-besarnya untuk sahabat-sahabat tercinta, dr. Ni Nyoman
Susiyati, dr. Widya Christine Manus, dr. Iftitah Yuniar serta sahabat-sahabat lainnya
yang selalu mendukung, menolong, memberikan semangat kepada penulis sehingga
penelitian ini bisa berjalan dengan lancar.
Penulis juga sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah ikut
membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini, semoga Tuhan Yang Maha
Esa senatiasa melimpahkan berkat dan rahmat-Nya kepada mereka semua.
Denpasar, Juli 2016
Penulis
ABSTRAK
PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN WHEY
(L-MEN PLATINUM) DAPAT MENINGKATKAN KADAR ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus)
JANTAN DENGAN AKTIVITAS FISIK SEDANG
Susu suplemen tinggi protein whey dikonsumsi pria muda untuk membentuk otot dan menghilangkan lemak secara lebih cepat. Peningkatan ini bisa didapat melalui konsumsi susu suplemen tinggi protein whey dan dilakukannya aktivitas fisik. Analisis menunjukkan bahwa L-Men Platinum mengandung phytoestrogen dan estradiol. Tujuan dari penelitian ini adalah membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar estrogen dan testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang.
Rancangan penelitian yang digunakan adalah eksperimental murni dengan randomized pretest-posttest control group design menggunakan 14 ekor tikus putih jantan. Sampel kemudian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol (P0) yang diberi aquadest + aktivitas fisik sedang, dan kelompok perlakuan (P1) yang diberi susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) + aktivitas fisik sedang. Susu suplemen tinggi protein whey diberikan dua kali sehari setiap hari dan aktivitas fisik sedang diberikan 3 kali dalam seminggu. Perlakuan pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan diberikan selama 8 minggu. Darah diambil dari medial canthus sinus obitalis tikus sebelum dan sesudah perlakuan untuk pemeriksaan kadar estrogen dan testosteron. Analisis data meliputi analisis deskriptif, uji normalitas data, homogenitas data, uji komparasi dan analisis efek perlakuan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kelompok P0 terjadi peningkatan kadar estrogen dari 0,069±0,021 ng/ml menjadi 0,140±0,013 ng/ml dan juga peningkatan kadar testosteron dari 2,907±0,179 ng/ml menjadi 3,413±0,3849 ng/ml setelah 8 minggu perlakuan (p<0,01). Hal yang sama dapat diamati pada pada kelompok P1 dengan kadar estrogen dari 0,078±0,027 menjadi 0,388±0,066 ng/ml dan kadar testosteron yang meningkat dari 3,030±0,112 ng/ml menjadi 4,287±0,633 ng/ml (p<0,01). Analisis komparasi pada kelompok P0 dan P1 setelah 8 minggu perlakuan menunjukkan kadar estrogen berbeda secara signifikan dengan nilai p=0,000 (p<0,01) dan kadar testosteron juga berbeda secara signifikan dengan nilai p=0,009 (p<0,01).
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian aktivitas fisik sedang saja dapat meningkatkan kadar testosteron dan estrogen. Pemberian aktivitas fisik sedang dan susu suplemen tinggi protein whey dapat meningkatkan kadar testosteron dan estrogen lebih besar dibanding kelompok kontrol.
ix
Kata kunci: susu suplemen, whey protein, testosteron, estrogen, aktivitas fisik sedang
ABSTRACT
ADMINISTRATION OF HIGH WHEY PROTEIN SUPPLEMENTS (L-MEN PLATINUM) INCREASED ESTROGEN AND TESTOSTERONE LEVELS IN
MALE ALBINO RATS (Rattus norvegicus) WITH MODERATE PHYSICAL ACTIVITY
High whey protein supplements are consumed by young men who want to build muscle and lose fat more quickly. This improvement can be obtained through the consumption of high whey protein supplements and physical activity. The analysis showed that the dairy products L-Men Platinum contains phytoestrogens and estradiol. The purpose of this study was to prove the giving of high whey protein supplements (L-Men Platinum) can increase the levels of estrogen and testosterone in male albino rats (Rattus norvegicus) with moderate physical activity.
The research design used was a purely experimental with pretest-posttest randomized control group design using 14 white male rats. The samples were then divided into two groups: the control group (P0) were given aquadest and moderate physical activity, and treatment group (P1) were given high whey protein supplements (L-Men Platinum) and treated with moderate physical activity. High whey protein supplements given twice daily and moderate physical activity given three times a week. The treatment was done for 8 weeks for control group (P0) and treatment group (P1). Blood was collected from the medial canthus sinus obitalisis before and after treatment. Data analysis included descriptive analysis, normality test, homogenity test, comparison test and analysis of treatment effects.
The results showed that the group P0 experienced an increase in estrogen levels from 0.069±0.021 ng/ml to 0.140±0.013 ng/ml and testosterone levels from 2.907±0.179 ng/ml to 3.413±0.3849 ng/ml after 8 weeks of treatment (p<0.01). The same results can be observed in the group P1 with estrogen levels from 0.078±0.027 ng/ml to 0.388±0.066 ng/ml and testosterone levels increased from 3.030±0.112 ng/ml to 4.287±0.633 ng/ml (p<0.01). Comparison analysis on a group of P0 and P1 after 8 weeks of treatment showed significantly different levels of estrogen with a value of p = 0.000 (p < 0.01) and testosterone levels also differ significantly with p value = 0,009 (p < 0.01).
Keywords: milk supplements, whey protein, testosterone, estrogen, moderate physical activity
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ……… i
PRASYARAT GELAR ………. ii
LEMBAR PERSETUJUAN .………. iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ……….. iv
UCAPAN TERIMAKASIH ……….. v
ABSTRAK ………. vi
ABSTRACT ……….. vii
DAFTAR ISI ……….. viii
DAFTAR TABEL …. ………. xv
DAFTAR GAMBAR ……….. xvi
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ………. xvii
DAFTAR LAMPIRAN ……….. xx
BAB I PENDAHULUAN ……….. 1
I.1 Latar belakang ……….. 1
I.2 Rumusan Masalah ……… 8
I.3 Tujuan Penelitian ………. 8
I.4 Manfaat Penelitian ……… 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……… 10
2.1 Penuaan ………. 10
2.1.1 Konsep Anti-Aging Medicine ……… 11
xi
2.1.3 Teori Penyebab Penuaan ……… 12
2.1.4 Tanda dan Gejala Penuaan ………. 14
2.1.5 Peranan Hormon dalam Proses Penuaan …………. 14
2.2 Hormon Seks Steroid pada Pria ……..……… 17
2.2.1 Testosteron ………... ……….. 19
2.2.2 Estrogen ……….. 22
2.2.3 Mekanisme kontrol Hormon Seks Steroid Pada Pria ……… 24
2.2.4 Pengukuran Hormon Seks Steroid pada Pria ……… 27
2.2.5 Fungsi Hormon Seks Steroid pada Pria …………... 28
2.2.6 Penggunaan Hormon Seks Steroid untuk Pembesaran Otot pada Pria ………... 31
2.3 Aktivitas Fisik Sedang ………. 33
2.4 Protein Whey……… 38
2.4.1 Komponen Biologis Protein Whey……… 41
2.4.2 Mekanisme Kerja Protein Whey……… 42
2.4.3 Protein Whey dan IGF-1 ……...……….. 43
2.4.4 Indikasi Klinis Protein Whey ……….. 45
2.4.5 Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) ..……….. 50
2.4.5.1 Kandungan Nutrisi Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) ……… 51
2.4.5.2 Hasil Analisis Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) ………. 52
2.5 Hewan Coba ……….. 52
PENELITIAN ……… 56
3.1 Kerangka Berpikir ………. 56
3.2 Konsep Penelitian ………. 59
3.3 Hipotesis Penelitian ……….. 60
BAB IV METODE PENELITIAN ………. 61
4.1 Rancangan Penelitian ……… 61
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ……… 63
4.2.1 Lokasi Penelitian ……… 63
4.2.2 Waktu Penelitian ……… 63
4.3 Penentuan Sumber Data ……… 64
4.3.1 Populasi Penelitian ………. 64
4.3.2 Kriteria Subjek ……… 64
4.3.2.1 Kriteria Inklusi ……… 64
4.3.2.2 Kriteria Eksklusi ………. 64
4.4 Penentuan Besar Sampel dan Cara pengambilan Sampel ……. 65
4.4.1 Penentuan Besar Sampel ……… 65
4.4.2 Tehnik Pengambilan Sampel ………. 66
4.5 Variabel Penelitian ……… 66
4.5.1 Klasifikasi Variabel ……… 66
4.5.2 Definisi Operasional variabel ………. 66
4.6 Bahan dan Instrumen Penelitian ……… 68
4.6.1 Bahan ………... 68
4.6.2 Instrumen ………. 68
4.6.3 Hewan Percobaan ……… 69
4.7 Prosedur Penelitian ……… 70
xiii
4.7.2 Pelaksanaan Penelitian… .………... 71
4.7.3 Cara Pembuatan Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) ………. 73
4.7.4 Cara Pemberian Aktivitas Fisik Berlebih ……… 73
4.7.5 Prosedur Pengambilan Darah dan Pemeriksaan Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron …………... 73
4.8 Alur Penelitian ………. 75
4.9 Analisis Data ………. 76
BAB V HASIL PENELITIAN ……… 77
5.1 Analisis Deskriptif ………. 77
5.2 Uji Normalitas Data ……… 78
5.3 Uji Homogenitas Data Antar Kelompok ………. 78
5.4 Uji Komparatibilitas ……….. 79
5.4.1 Analisis Komparatibilitas Antar Kelompok Sebelum Perlakuan ……….. 79
5.4.2 Analisis Komparatiblitas Antar Kelompok Sesudah Perlakuan 8 minggu ………. 80
5.5 Analisis Efek Perlakuan ……… 82
5.6 Analisis Rerata Perbedaan Kadar Estrogen dan Testosteron Sebelum dan Sesudah perlakuan ……….. 85
BAB VI PEMBAHASAN ……….. 87
6.1 Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) dan Aktivitas Fisik Sedang meningkatkan Hormon Estrogen …… 87
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ……… 97
7.1 Simpulan ……… 97
7.2 Saran ………. 97
DAFTAR PUSTAKA ……….. 98
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Hormon, Organ Target dan Efek Fisiologisnya ………. 15
Tabel 2.2 Kelenjar/Organ yang Menghasilkan Hormon dan Fungsinya … 15
Tabel 2.3 Harga Normal Hormon Testosteron pada Pria ……….. 20
Tabel 2.4 Kadar Hormon Normal pada Pria Dewasa ………. 28
Tabel 2.5 Types of Commercially Available Whey Protein……….. 40
Tabel 2.6 Komponen Protein Whey……… 41
Tabel 2.7 Kandungan Nutrisi L-men Platinum (per100gram) ………….. 51
Tabel 2.8 Data Biologis Tikus Wistar ……… 54
Tabel 2.9 Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron Normal pada Tikus Jantan ……… 54
Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Estrogen ………. 77
Tabel 5.2 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Testosteron ………. 77
Tabel 5.3 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok … 78
Tabel 5.4 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok . 78
Tabel 5.5 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok .. 79
Tabel 5.6 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok 79 Tabel 5.7 Perbandingan Rerata Kadar Testosteron dan Estrogen Antar Kelompok Sebelum Diberikan Perlakuan ……….. 80
Tabel 5.8 Perbandingan Rerata Kadar Testosteron dan Estrogen Antar Kelompok Sesudah Diberikan Perlakuan ……….. 81
Tabel 5.10 Komparasi Selisih Kadar Estrogen dan Testosteron
Posttest ………. 85
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Biosynthesis Hormon Seks Steroid ……… 19
Gambar 2.2 Aksis Hipotalamus-HIpofise-Testis ………... 25
Gambar 2.3 Sintesis Glutathione dari Cystein, Glutamat dan Glycine….. 43
Gambar 2.4 Jalur Molekuler Pengaruh Susu Tinggi Protein Whey - Kadar IGF-1 ……… 44
Gambar 2.5 L-men Platinum ……….. 51
Gambar 2.6 Tikus Putih (Rattus Norvegicus) ……… 53
Gambar 3.1 Konsep Penelitian ………... 59
Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian ………. 61
Gambar 4.2 Bagan alur Penelitian ………. 75
Gambar 5.1 Kadar Estrogen Sebelum dan Sesudah Perlakuan .dan Antar Kelompok Sesudah Perlakua……….. 83
Gambar 5.2 Kadar testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan dan Antar Kelompok Sesudah Perlakuan .……….. 84
Gambar 5.3 Rerata Perbedaan Kadar Estrogen Pretest-Posttest Antar Kelompok Perlakuan ……….. 86
xvii
DAFTAR SINGKATAN
AAM : Anti-Aging Medicine
AAS : Anabolic Androgenic Steroid
ABP : Androgen Binding Protein
ACTH : Adrenocorticotropic Hormone
ADH : Antidiuretic Hormone
ADP : Adenosine Diphosphate
Akt : Aktivasi kinase tirosin
ALPCO : American Laboratory Product ALPCO diagnostic
ANH : Atrial Natriuretic Hormone
ATP : Adenosine Triphosphate
BCAA : Branched Chain Amino Acid
BCAAs : Branched Chain Amino Acids
DES : Diethylstillbestrol
DHEA : Dehydroepiandrostenedione
DHEAS : Dehydroepiandrostenedione
DHT : Dihydrotestosterone
DNA : Deoxyribo Nucleic Acid
ELISA : Enzym-linked Immunosobent Assay
ERα : Estrogen Receptor Alfa ERβ : Estrogen Receptor Beta FDA : Food and Drug Administration
FITT : Frequency Intensity Type Time
FSH : Follicle Stimulating Hormone
GC : Gas Chromatography
GH : Growth Hormone
GHR : Growth Hormone Receptor
GnRH : Gonadotropin Releasing Hormone
GSH : Glutathione
GSK-3β : Glycogen Synthase Kinase3β
HIV : Human Imunodeficiency Virus
HPG : Hypothalamus Pituitary Gonad
3β - HSD : 3 beta – hydroxysteroid dehydrogenase
17β – HSD : 17 beta- hydroxysteroid dehydrogenase
Ig A : Imunoglobulin A
Ig G : Imunoglobulin G
IGF-1 : Insulin-Like Growth Factor 1
IPAQ : International Physical Activity Questionnaire
LC : Liquid Chromatography
LH : Lutheinizing Hormone
LHRH : Lutheinizing Hormone Releasing Hormone
METs : Metabolic Equivalent Task
m.TOR : Mammalian target of Rapamycin
P : Phosphors
PTH : Parathyroid Hormone
SD : Spraque Dawley
SHBG : Sex Hormone Binding Globulin
T3 : Triiodotyronine
T4 : Tiroksin
xix WPI : Whey Protein Isolate
WHO : World Health Organization
O
C : derajat celsius
cm2 : centimeter persegi
kgBB : kilogram berat badan
nmol/mg : nanomol per miligram
mg/100g : milligram per seratus gram
pg/ml : picogram per mililiter
ng/ml : nanogram per mililiter
ng/dL : nanogram per desiliter
nmol/L : nanomol per liter
ml : mililiter
mg : miligram
nm : nanometer
gr : gram
> : lebih besar dari
< : lebih kecil dari
± : lebih kurang
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Ethical Clearance………... 96
Lampiran 2 Hasil Pemeriksaan Laboratorium Kandungan Hormon pada susu L-men Platinum ………. 97
Lampiran 3 Hasil Pemeriksaan Laboratorium Kadar Hormon Estrogen Dan Testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan ………….. 98
Lampiran 4 Analisis Statistik ……….. 99
Lampiran 5 Dokumentasi Penelitian ………... 104
Lampiran 6 Hasil penelitian Pendahuluan ……….. 106
85
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu tahapan yang harus dilalui oleh setiap manusia adalah proses
penuaan. Proses penuaan mempengaruhi sistem hormon, tetapi gangguan hormon
(peningkatan atau penurunan hormon) yang bukan karena proses penuaan, dapat
menimbulkan gejala dan tanda yang sama dengan yang terjadi karena proses
penuaan.
Gangguan hormon merupakan salah satu faktor internal yang mempengaruhi
terjadinya penuaan. Berbagai hormon saling berkaitan, bertambah atau
berkurangnya produksi hormon tertentu dapat mempengaruhi produksi hormon
lainnya. Pada usia muda, berbagai hormon bekerja dengan baik mengendalikan
berbagai fungsi organ tubuh, tetapi pada saat mengalami penuaan baik karena
bertambahnya usia ataupun karena mengalami gejala dan tanda penuaan, tubuh
mengalami penurunan level hormon. Akibatnya terjadi gangguan pada berbagai
fungsi tubuh (Pangkahila, 2011).
Seperti kita ketahui, pria usia muda sangat memperhatikan penampilan dan
menginginkan tubuh berotot tanpa lemak dengan cara yang cepat. Banyak cara
dilakukan dan hal ini dapat berpengaruh terhadap kondisi hormonal terutama
testosteron dan estrogen. Pria muda biasanya melakukan aktivitas / latihan fisik,
2
preparat anabolic androgenic steroid (AAS) yang bisa didapatkan di tempat -
tempat kebugaran (fitness) terutama oleh para bodybuilder dan atlit (Cribb, 2006).
Hormon estrogen terutama ditemukan dalam tubuh wanita, tapi memainkan
peran penting dalam tubuh pria juga, selain hormon testosteron. Estrogen pada
pria diproduksi dalam jumlah yang lebih kecil dan berperan dalam produksi libido
dan sperma. Perubahan hormonal seperti peningkatan kadar estrogen terutama
pada pria muda dapat menyebabkan terjadinya perubahan rasio androgen :
estrogen plasma yang mengakibatkan timbulnya gejala feminisasi (ginekomastia)
(Kumar, 2013).
Peningkatan hormon estrogen dapat disebabkan oleh mengkonsumsi suatu
produk yang mengandung estrogen, seperti penelitian yang dilakukan oleh Margo
(2015) pada susu Morinaga BMT soya yang mengandung phytoestrogen 12,09
mg/100gr dan menghasilkan peningkatan kadar estrogen 48,09% dibandingkan
kontrol. Bisa juga disebabkan oleh karena peningkatan testosteron yang kemudian
mengalami konversi menjadi estrogen oleh proses aromatase (Pangkahila, 2011).
Aktivitas fisik / olahraga yang dilakukan 3-4 kali seminggu dengan intensitas
sedang dapat meminimalkan produksi radikal bebas berlebihan serta
meningkatkan jumlah antioksidan endogen (Pangkahila, 2011). Penelitian
menunjukkan aktivitas fisik dengan intensitas ringan hingga sedang mampu
meregulasi dan juga mempertahankan konsentrasi hormon testosteron pada tikus
dengan diabetes melitus mendekati konsentrasi pada tikus kontrol (Zulkarnain et
3
fungsi endokrin, salah satunya adalah meningkatkan kadar testosteron total (Liu et
al., 2009).
Aktivitas fisik ringan hingga sedang dapat memicu sekresi IGF-1 secara lokal
pada otot skelet yang berkontraksi, kemudian dilepaskan ke dalam sirkulasi secara
bertahap dan mempengaruhi ekspresi di jaringan target lainnya. Sel Leydig
merupakan salah satu target dari IGF-1 sehingga peningkatan IGF-1 dalam
sirkulasi selama aktivitas fisik akan memicu proliferasi serta sekresi testosteron
dalam sel Leydig (Hambrecht et al., 2005).
Penelitian Aizawa et al. (2008) pada tikus-tikus jantan yang diberi latihan
treadmill intensitas 30 m/menit selama tiga puluh menit dilaporkan mampu
meningkatkan konsentrasi testosteron dan enzim 3β-HSD/17βHSD dalam otot
skeletal. Peneliti ini berasumsi bahwa peningkatan kadar hormon tersebut dalam
otot skeletal akan ikut mempengaruhi kadar testosteron total sirkulasi namun
perubahan hormonal tersebut bervariasi setiap individu, dipengaruhi oleh jenis
aktivitas / latihan fisik, durasi, dan intensitas yang diberikan (Aizawa et al., 2008;
Liu et al., 2009).
Protein dikonsumsi untuk menjaga tubuh agar tetap sehat dan menjadi salah
satu faktor penting dalam sistem metabolisme. Protein dapat diperoleh dengan
mudah seperti pada telur ayam, daging unggas, daging sapi, ikan dan beberapa
olahan susu. Seiring dengan perkembangan teknologi, mengkonsumsi protein bisa
hanya dengan menelan pil, tablet, atau minum dari bubuk protein. Pil, tablet dan
bubuk protein biasanya dikonsumsi oleh seseorang yang sedang menjalankan
4
pilihan utama karena dinilai praktis dan memiliki fungsi yang sama dengan
konsumsi protein secara konvensional. Salah satu contoh protein instan ini disebut
dengan whey protein supplement (Cribb, 2006).
Aktivitas fisik yang dilakukan oleh para bodybuilders dan atlit sering
dikombinasi dengan mengkonsumsi protein whey untuk mendapatkan
pembentukan otot secara lebih cepat. Beberapa percoban klinis membuktikan
peningkatan dan pemulihan performa atlit didapatkan, dengan memasukkan
protein whey ke dalam diet (Cribb, 2006).
Protein whey mengandung berbagai macam asam amino esensial (histidine,
isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan,
valine) maupun non esensial. Protein whey dicerna dan diabsorpsi lebih cepat
dibandingkan casein. Protein whey memiliki lebih banyak leucin sehingga
memiliki efek anabolik yang lebih besar dan leucin merupakan asam amino yang
berperan untuk menstimulasi sintesis protein otot post-pandrial (Pennings et al.,
2011).
Protein whey mengandung asam amino yang optimal untuk pertumbuhan otot,
terutama glutamine atau glutamic acid dan taurine. Protein whey juga
mengandung 26% BCAA (Branched Chain Amino Acid) untuk sintesis protein
baru. BCAA leucin ditemukan dalam konsentrasi tinggi terutama pada WPI (whey
protein isolate) yang secara langsung berperan untuk stimulasi sintesis protein.
Protein whey juga kaya akan asam amino cysteine dan methionine yang berperan
untuk meningkatkan fungsi imun melalui proses konversi intraseluler menjadi
5
Protein whey dalam beberapa penelitian telah terbukti meningkatkan kadar
IGF-1 dalam serum. Hoppe et al. (2009) menunjukkan bahwa pemberian susu
tinggi protein whey meningkatkan kadar IGF-1 hingga 15% pada 57 anak laki-laki
berusia 8 tahun. Peneliti lain juga menunjukkan bahwa pemberian susu tinggi
protein whey pada wanita tua berusia 70-80 tahun meningkatkan kadar IGF-1
serum hingga 8 % (Zhu et al., 2011). Kandungan asam amino triptofan yang
tinggi dalam protein whey dapat meningkatkan sekresi serotonin dan growth
hormone (GH) pada hipofisis sehingga ketika berikatan dengan growth hormone
receptor (GHR) pada hati merangsang diproduksinya IGF-1 (Melnik et al., 2011).
Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) merupakan salah satu elemen kunci
yang mengatur pertumbuhan otot skeletal. Peningkatan masa otot akibat
suplementasi protein whey melalui aktivasi jalur IGF-1/Akt/mTOR,
GSK3β/FOXO. IGF-1 merupakan komponen awal yang merangsang aktivasi
kaskade protein Akt yang kemudian terlibat dalam aktivasi mammalian Target of
Rapamycin (mTOR) dan inaktivasi Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK3β)
dengan target final adalah inaktivasi gen Forkhead box O (FOXO) yang mengatur
puluhan jalur metabolisme dalam sel terkait pertumbuhan dan proliferasi
(Schiaffino dan Mammucari, 2011).
Salah satu sel target IGF-1 adalah sel leydig. Peningkatan IGF-1
mengakibatkan peningkatan sekresi hormon testosteron oleh sel leydig
(Hambrecht et al., 2005). Sesuai dengan penelitian yang dilakukan di Iran pada
Guilan University, mendapatkan bahwa dengan pemberian suplemen protein whey
6
kekuatan otot, berat badan dan testosteron darah bila dibandingkan dengan grup
plasebo (Arazi, 2011). Begitu juga penelitian yang dilakukan oleh Kalman et al.,
(2007) mendapatkan bahwa dengan pemberian protein whey, testosteron/estradiol
ratio menjadi meningkat.
Pembesaran otot dan peningkatan kekuatan otot didapatkan dari latihan,
pemberian protein yang memadai terutama protein whey dan sering juga
dikombinasikan dengan pemberian anabolik androgenik steroid (AAS) yaitu
testosteron. Testosteron merupakan hormon utama dalam pembentukan tubuh
(bodybuilding) dan latihan untuk pengaturan berat badan terutama untuk
pembentukan kekuatan dan otot. Penggunaan suplemen anabolik steroid menjadi
sangat popular pada tempat bodybuilding dan olahraga lain yang memerlukan otot
yang besar dan kuat. Suplemen steroid ini, termasuk juga natural testosteron atau
berbagai macam molekul natural atau sintetik yang bahan dasarnya testosteron
atau sebagai precursor anabolic hormone. Sebagai contoh adalah testosterone
enanthate, nandrolone, trenbolone, oxymethalone, stanozolol dan berbagai nama
yang beredar luas. Preparat ini sering ditambahkan ke dalam produk-produk susu
untuk fitness ataupun diberikan secara terpisah dan bisa dikonsumsi secara oral
atau secara injeksi 1-2 kali seminggu. Risiko berbahaya terhadap kesehatan bila
digunakan dalam jangka panjang dan dosis yang berlebihan, diantaranya adalah
perubahan yang membahayakan pada otot skeletal, efek psikologis seperti agresif
dan depresi, abnormalitas organ reporoduksi seperti infertilitas, virtualisasi dan
7
Penelitian dilakukan oleh Eid et al. (2014) untuk mengetahui efek
Nandrolone dan atau protein whey yang diberikan selama 3 bulan terhadap soleus
muscle dan testis pada albino rat jantan dewasa, dimana dalam penelitian ini juga
mengukur kadar testosteron dan didapatkan bahwa pada grup yang mendapat
Nandrolone atau Nandrolone + protein whey secara signifikan menurunkan kadar
testosteron. Sedangkan pada grup dengan pemberian whey protein saja, kadar
testosteronnya meningkat secara signifikan.
Salah satu susu suplemen tinggi protein whey yang menjadi favourite saat ini
di tempat - tempat kebugaran adalah L-men Platinum dan sering dikonsumsi
untuk dapat memberikan pembentukan otot secara lebih cepat. Protein whey
dalam susu ini tergolong Whey Protein Isolate (WPI) dimana bila dibandingkan
dengan Whey Protein Consentrate atau Whey Protein Hydrolisate, WPI
mengandung jumlah protein yang lebih banyak (90-95%) dengan jumlah lactose
yang rendah, lebih mudah dicerna dan diabsorpsi dan juga mengandung banyak
imunoglobulin dan sangat rendah lemak. Maka dari itu susu suplemen jenis WPI
ini banyak dikonsumsi untuk membantu pembentukan tubuh atletis dengan massa
otot kering tanpa lemak (Marshall, 2004).
Berdasarkan uraian di atas dilakukan analisis kandungan hormon pada susu
suplemen tinggi whey protein (L-men Platinum) di Laboratorium Analitik
Kampus Bukit Jimbaran, Universitas Udayana dan hasil analisisnya menunjukkan
bahwa produk protein whey tersebut mengandung pytoestrogen (0,092mg/100g)
8
kandungan pytoestrogen dan estradiol dalam produk protein whey tersebut dapat
menyebabkan peningkatkan kadar hormon estrogen dan testosteron.
1.2Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, dapat dibuat rumusan masalah penelitian
sebagai berikut :
1. Apakah pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum)
meningkatkan kadar estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan
dengan aktivitas fisik sedang ?
2. Apakah pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum)
meningkatkan kadar testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus)
jantan dengan aktivitas fisik sedang ?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum :
Untuk mengetahui efek pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men
Platinum) terhadap kadar hormonal pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan
dengan aktivitas fisik sedang.
1.3.2 Tujuan khusus :
1. Untuk membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey
(L-men Platinum) meningkatkan kadar estrogen pada tikus putih (Rattus
9
2. Untuk membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey
(L-men Platinum) meningkatkan kadar testosteron pada tikus putih (Rattus
norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang.
1.4Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Ilmiah
1. Untuk memberikan informasi ilmiah tentang pemberian susu suplemen
tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar
estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas
fisik sedang.
2. Untuk memberikan informasi ilmiah tentang pemberian susu suplemen
tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar
testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas
fisik sedang.
3. Sebagai dasar untuk penelitian lebih lanjut pada manusia (uji klinis)
sehingga dapat dijadikan konfirmasi kegunaan disamping efek
samping yang dapat ditimbulkan akibat penggunaan susu suplemen
tinggi protein whey (L-men Platinum) ini.
1.4.2 Manfaat praktis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi untuk
dilakukannya penelitian lebih lanjut pada manusia sehingga dapat menjadi dasar
pengkajian ulang bagi masyarakat luas dengan didapatkannya bahwa pemberian
susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar
85
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penuaan
Setelah mencapai usia dewasa, seiring bertambahnya usia, secara alamiah
seluruh komponen tubuh tidak dapat berkembang lagi. Sebaliknya, justru terjadi
penurunan karena proses penuaan. Terjadinya penurunan hormon karena proses
penuaan atau yang memberikan gejala dan tanda seperti proses penuaan, terutama
penurunan hormon testosteron dapat menimbulkan gangguan fungsi seksual,
berkurangnya spermatogenesis, kelelahan, depresi, perasaan kacau, rasa panas dan
keringat malam hari, gangguan fungsi kognitif, menurunnya volume sel darah
merah, berkurangnya massa otot, peningkatan massa lemak dan sebagainya
(Pangkahila, 2011).
Banyak upaya yang dapat dilakukan, agar walaupun usia terus bertambah,
tetapi fungsi tubuh tetap dapat dipertahankan sehingga kualitas hidup tetap baik.
Pada akhirnya, usia hidup menjadi lebih panjang dalam keadaan sehat.
Perkembangan Anti-Aging Medicine (AAM) telah membawa konsep baru dalam
dunia kedokteran dimana manusia dapat hidup dengan kualitas yang prima
walaupun usia merambah naik. Bahkan proses penuaan dapat diperlambat, ditunda
atau dihambat dan usia harapan hidup dapat menjadi lebih panjang dengan
2
2.1.1 Konsep Anti-Aging Medicine
Anti-Aging Medicine (AAM) adalah bagian ilmu kedokteran yang didasarkan
pada penggunaaan ilmu pengetahuan dan teknologi kedokteran terkini untuk
melakukan deteksi dini, pencegahan, pengobatan dan perbaikan ke keadaan
semula berbagai disfungsi, kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan,
yang bertujuan memperpanjang hidup dalam keadaan sehat. Penuaan dapat
dianggap dan diperlakukan sama dengan penyakit, yang dapat dicegah, dihindari
dan diobati, sehinggga dapat kembali ke keadaan semula. Dengan demikian,
manusia tidak lagi harus membiarkan begitu saja dirinya menjadi tua dengan
segala keluhan, barulah mendapatkan pengobatan atau perawatan yang belum
tentu berhasil (Pangkahila, 2011).
2.1.2 Faktor Penyebab Proses Penuaan
Banyak faktor yang menyebabkan orang menjadi tua melalui proses penuaan,
yang kemudian menyebabkan sakit dan akhirnya membawa pada kematian. Faktor
penyebab penuaan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu faktor internal dan
faktor eksternal. Beberapa faktor internal ialah radikal bebas, hormon yang
berkurang, proses glikosilasi, metilasi, apoptosis, system kekebalan yang menurun
dan gen. Faktor eksternal yang utama ialah gaya hidup tidak sehat, diet tidak
sehat, kebiasaan salah, polusi lingkungan, stress dan kemiskinan. Kalau radikal
bebas dapat diatasi dengan antioksidan. Kalau gaya hidup tidak sehat
3
diatasi dengan pengobatan, maka penyebab penuaan yang penting telah
disingkirkan (Pangkahila, 2011).
Dengan melihat berbagai faktor di atas, kita dapat menentukan faktor mana
yang dapat dihindari atau diatasi agar proses penuaan dapat dicegah atau
diperlambat sehingga kualitas hidup dapat dipertahankan. Bermodalkan kesadaran
tentang pentingnya menjaga kesehatan dan menghindari berbagai faktor penyebab
proses penuaan dilengkapi dengan pengobatan, maka masyarakat mempunyai
kesempatan yang lebih besar untuk hidup lebih sehat dan berusia lebih panjang
(Pangkahila, 2011).
2.1.3 Teori Penyebab Penuaan
Umur harapan hidup manusia amat tergantung pada proses penuaan, dan
proses penuaan bukan kodrat tetapi disebabkan oleh berbagai faktor antara lain:
aktivitas berlebih (Wear and Tear Theory), hormonal (Neuroendocrinology
Theory), genetic (The Genetic Control Theory) dan radikal bebas (The Free
Radical Theory) (Pangkahila, 2013). Banyak teori yang menjelaskan mengapa
manusia mengalami proses penuaan. Tetapi pada dasarnya teori tersebut dapat
dibagi menjadi dua kelompok, yaitu (Pangkahila, 2011):
1. Teori “pakai dan rusak” (wear and tear theory), meliputi kerusakan DNA,
glikosilasi, dan radikal bebas. Teori ini menyatakan tubuh menjadi lemah
lalu meninggal sebagai akibat dari penggunaan dan kerusakan yang
terus-menerus. Tetapi kerusakan ini tidak terbatas pada organ melainkan juga
4
merokok, minum alkohol dan hanya mengonsumsi makanan alami, dengan
menggunakan organ tubuh secara biasa saja, pada akhirnya terjadi
kerusakan. Penyalahgunaan organ tubuh membuat kerusakan lebih cepat.
Pada masa muda, sistem perbaikan dan pemeliharaan tubuh mampu
melakukan kompensasi terhadap pengaruh penggunaan dan kerusakan
normal dan berlebihan. Dengan menjadi tua, tubuh kehilangan
kemampuan memperbaiki kerusakan karena penyebab apapun. Teori ini
meyakini bahwa pemberian suplemen yang tepat dan pengobatan yang
tidak terlambat dapat membantu mengembalikan proses penuaan melalui
mekanisme merangsang kemampuan tubuh untuk melakukan perbaikan
dan mempertahankan organ tubuh dan sel.
2. Teori program.
Teori ini menganggap di dalam tubuh manusia terdapat jam biologik,
mulai dari proses konsepsi sampai ke kematian dalam suatu model
terprogram.
a. Teori terbatasnya replikasi sel, dengan setiap replikasi sel, telomere
memendek pada setiap pembelahan sel. Setelah sejumlah
pembelahan sel, telomere telah dipakai dan pembelahan sel
berhenti.
b. Proses imun, salah satu gambaran yang universal pada siklus hidup
ialah involusi kelenjar thymus, Kelenjar ini merupakan sumber sel
T, yang berperan penting pada system imun. Jumlah sel T tidak
5
c. Teori hormon, dimana hormon sangat berperan dalam berbagai
fungsi organ tubuh. Hormon yang dikeluarkan oleh beberapa organ
dikendalikan oleh suatu sistem poros dari
hypothalamus-hypophyse-gonad. Pada usia muda, hormon bekerja dengan baik
mengendalikan berbagai fungsi organ tubuh, tetapi pada saat tua,
tubuh hanya mampu memproduksi hormon lebih sedikit sehingga
levelnya menurun. Akibatnya berbagai fungsi tubuh menururn.
2.1.4 Tanda dan Gejala Penuaan
Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya fungsi
berbagai organ tubuh. Akibat penurunan tersebut maka timbul berbagai tanda dan
gejala proses penuaan diantaranya (Pangkahila, 2011):
1. Tanda fisik: massa otot berkurang, lemak meningkat, kulit berkerut,
daya ingat berkurang, fungsi seksual dan reprodukdi terganggu,
kemampuan kerja menurun dan sakit tulang
2. Tanda psikis: menurunnya gairah hidup, sulit tidur, mudah cemas,
mudah tersinggung dan merasa tidak berarti lagi.
2.1.5 Peranan Hormon dalam Proses Penuaan
Kata hormon berasal dari kata Yunani “hormao” yang berarti bergairah atau
bangkit. Hormon memberikan pengaruh melalui struktur kimianya yang unik yang
dikenali oleh reseptor spesifik pada sel targetnya. Sekresinya dapat melalui
6
dalam kehidupan manusia sejak awal kehidupan manusia. Hormon diproduksi
oleh beberapa kelenjar yang ada dalam tubuh (tabel 2.1 dan tabel 2.2).
Tabel 2.1
Hormon, organ target dan efek fisiologisnya
Hormon Organ target utama Efek fisiologis utama
Hipofise
Kelenjar tiroid Merangsang sekresi hormon tiroid
Adrenocorticotropic
hormone (ACTH)
Cortex adrenalis Merangsang sekresi glucocorticoid
Prolactin Kelenjar mamma Produksi susu
Luteinizing hormone
(LH)
Ovarium dan testis Mengontrol fungsi seksual dan reproduksi
Follicle stimulating
hormone (FSH)
Ovarium dan testis Mengontrol fungsi reproduksi
Hipofise Antidiuretic hormone
(ADH)
Ginjal Konversi air
Posterior Oksitosin Ovarium dan testis Merangsang keluarnya susu dan kontraksi uterus, didapatkan saat ejakulasi, memfasilitasi transport sperma
(Sumber: Pangkahila, 2011)
Tabel 2.2
Kelenjar/Organ yang menghasilkan hormon dan fungsinya
Organ/Kelenjar Hormon Fungsi
Tiroid Tiroid Merangsang panas tubuh,
pertumbuhan tulang dan metabolism
Paratiroid Paratiroid Mengatur kadar kalsium dan
fosfat darah Medulla adrenalis Epinephrine,
norepinephrine
Memberikan pengaruh seperti rangsangan simpatis
Cortex adrenalis Cortisol, aldosterone Homeostatis glukosa, air, Na+ , K+
Pankreas Insulin Mengontrol penggunaan glukosa
Ovarium Estrogen, progesterone,
testosterone
Fungsi seksual dan reproduksi
Testis Testosterone Fungsi seksual dan reproduksi
Pineal body (epiphysis) Melatonin Mengatur pola tidur, menurunkan aktivitas motoric dan suhu tubuh
Thymus Thymus Berperan dalam system imun
7
Pada dasarnya fungsi berbagai hormon dalam tubuh dapat dikelompokkan
menjadi 4 yaitu:
1. diferensiasi seksual dan reproduksi
2. perkembangan dan pertumbuhan
3. mempertahankan lingkungan internal
4. pengaturan metabolisme dan suplai nutrisi
Sekresi hormon berkaitan dengan negative feedback control (kontrol umpan balik
negatif) melalui beberapa jalan. Hubungan umpan balik ini melibatkan poros
hipotalamus-hipofise yang mendeteksi perubahan konsentrasi hormon yang
disekresi oleh beberapa kelenjar endokrin perifer, atau satu kelenjar dapat
merasakan dan bereaksi terhadap perubahan di dalam variabel yang dikontrolnya.
Gangguan pada fungsi umpan balik tersebut mempunyai arti penting secara klinis
dan penting untuk diagnosis. Level hormon pada sirkulasi diatur oleh lima
mekanisme sebagai berikut:
1. Pelepasan hormon secara spontan atau basal
2. Hambatan umpan balik oleh hormon yang disintesis atau dilepas
3. Rangsangan atau hambatan pelepasan hormon oleh bahan yang diatur atau
tidak diatur oleh hormon yang sama
4. Pengaturan oleh circadian rhytms (ritme sirkadian) untuk pelepasan
hormon oleh system tertentu seperti otak
5. Rangsangan atau hambatan pelepasan hormon melalui otak sebagai reaksi
terhadap kecemasan, antisipasi aktivitas tertentu atau masukan sensoris
8
Penurunan level hormon seiring bertambahnya usia menimbulkan berbagai tanda
dan keluhan. Hormon yang levelnya menurun ialah testosteron, estrogen, growth
hormone, IGF-1, Renin, aldosterone, triiodothyronine (T3), DHEA, DHEAS.
Sebaliknya hormon yang levelnya meningkat dengan bertambahnya usia adalah
FSH, LH, Vasopressin, Insulin, Parathyroid hormone (PTH), Atrial natriuretic
hormone (ANH), dan Leptin. Beberapa faktor yang berakibat buruk bagi fungsi
hormon adalah kurang berolahraga, kurang tidur, nutrisi tidak cukup atau tidak
sehat, efek samping obat tertentu dan keracunan karena lingkungan yang tidak
sehat, termasuk yang melalui makanan dan udara. Hal ini menunjukkan bahwa
gaya hidup berpengaruh besar terhadap fungsi hormon. Gaya hidup yang sehat
meningkatkan fungsi hormon, sebaliknya gaya yang tidak sehat menghambat
fungsi hormon terhadap berbagai organ tubuh (Pangkahila, 2011).
Pada saat orang melakukan aktivitas yang melampaui kapasitas kerja
(overtraining / overworking) maka saat itu mulai terjadi radikal bebas dan terjadi
penurunan beberapa kadar hormon sehingga keadaan inilah yang mempercepat
proses penuaan (Pangkahila, 2013; Pangkahila dan Milas, 2015).
2.2 Hormon Seks Steroid pada Pria
Sintesis hormon seks steroid diproduksi secara primer oleh gonad dan
dilakukan oleh dua macam gonadotropic hormone yang dihasilkan oleh
adenohipofisis. Hipothalamus mengeluarkan GnRH dengan proses sekresinya
setiap 90-120 menit melalui aliran portal hipothalamohipofisial. Setelah sampai di
9
pengeluaran FSH (Follicle Stimulating Hormone) dan LH (Lutheinizing
Hormone). Waktu paruh LH kurang lebih 30 menit sedangkan FSH sekitar 3 jam.
FSH dan LH berikatan dengan reseptor yang terdapat pada ovarium dan testis,
serta mempengaruhi fungsi gonad yang berperan dalam produksi hormon seks
steroid dan gametogenesis (Rahmanisa, 2014).
Hormon-hormon steroid seks pada pria yang terpenting dalam reproduksi
adalah testosteron, dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol. Hormon seks wanita
dalam jumlah kecil ditemukan juga pada laki-laki dan sebaliknya hormon seks
laki-laki dijumpai dalam jumlah kecil pada wanita (Braunstein, 2011).
Testis mensekresi sebagian kecil dari DHT yang merupakan androgen poten
dan dehidroepiandrosteron (DHEA) yang merupakan androgen lemah. Selain itu,
sel Leydig juga mensekresi sebagian kecil dari estradiol, estrone, pregnenolon,
progesteron, 17α-hidroksipregnenolon, dan 17α-hidroksiprogesteron. Testis hanya
mengsekresikan 25% estradiol. Estradiol terutama dihasilkan dari konversi perifer
dari testosteron dan androstenedione, seperti tampak pada gambar 2.1 (Tsutsui et
al., 2010). Estrogen membantu mengatur sekresi Gonadotropin-Releasing
Hormone (GnRH) dan LH. Dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol bukan hanya
dihasilkan dari testis, tetapi juga dapat dihasilkan dari konversi di jaringan perifer
dari androgen dan prekursor estrogen yang disekresi baik oleh testis maupun
10
Gambar 2.1 Biosynthesis Hormon Seks Steroid (Tsutsui et al., 2010).
2.2.1. Testosteron
Testosteron merupakan hormon seks pria yang paling penting dengan berat
molekul 288,41 Dalton. Testosteron disekresikan oleh sel-sel interstisial Leydig di
dalam testis. Testis mensekresi beberapa hormon kelamin pria, yang secara
bersamaan disebut dengan androgen, termasuk testosteron, dihidrotestosteron, dan
androstenedion. Testosteron mempunyai peranan pada banyak organ tubuh selain
sistem seksual dan reproduksi, yaitu pada otak, tulang, otot, lemak, sistem
hematopoiesis dan sistem imun. Hormon androgen tidak hanya diproduksi oleh
pria, melainkan juga oleh perempuan. Pada pria, lebih 95% hormon androgen
diproduksi di dalam testis oleh sel Leydig dan sisanya diproduksi oleh cortex
adrenalis. Pada perempuan, androgen diproduksi oleh ovarium (25%), kelenjar
adrenalis (25%) dan konversi perifer (50%) dari prehormon androstenedione dan
11
dalam ovarium (50%) sedangkan DHEA diproduksi hampir seluruhnya di kelenjar
adrenalis (90-95%). Testosteron jumlahnya lebih banyak dari yang lain sehingga
dapat dianggap sebagai hormon testikular terpenting, walaupun sebagian besar
testosteron diubah menjadi hormon dihidrotestosteron yang lebih aktif pada
jaringan target. Nilai rujukan normal testosteron total adalah 300-1000 ng/dl
seperti tampak pada tabel 2.3 di bawah ini (Rahmanisa, 2014).
Tabel 2.3
Harga Normal Hormon Testosteron pada Pria
Hormon Jenis kelamin Unit Konvensional (ng/dL) Testosteron Pria
(Disadur dari Greenspan dan Gardner, 2004)
Di dalam aliran darah testosteron terikat oleh protein serum dan sebagian
tidak terikat. Sebanyak 60% testosteron terikat kuat dengan binding protein utama
yaitu SHBG dan sekitar 38% terikat lemah dengan albumin dan cortisol binding
globulin. Sekitar 2% sirkulasi testosteron tidak terikat oleh protein serum tetapi
masuk ke dalam sel. Testosteron yang terikat secara biologis kurang berarti
dibandingkan dengan testosteron bebas. Testosteron yang terikat dengan SHBG
sebagian besar tidak berfungsi pada proses fisiologis. Testosteron diubah menjadi
dihidrotestosteron di dalam target jaringan testosteron yang spesifik. Metabolisme
testosteron terjadi di hepar. Testosteron dikonversi menjadi androstenedion dan
etiokolanolon. Testosteron masuk ke dalam membran sel dengan cepat dan di
dalam sel, testosteron berubah secara enzimatik menjadi androgen
12
5-reduktase-1. Pada pria, testosteron memegang peranan penting dalam
diferensiasi sistem organ genital pria pada saat pertumbuhan fetus dan masa
pertumbuhan. Fungsi organ yang dipengaruhi oleh testosteron seperti skrotum,
epididymis, vas deferens, vesika seminalis, prostat dan penis. Testosteron juga
berperan dalam pertumbuhan organ skeletal, laring yang berperan dalam
pembentukan suara pada pria dan kartilago epifisial serta mempengaruhi
pertumbuhan rambut pada daerah pubis, axilla, janggut, jambang, dada, abdomen,
dan daerah punggung, aktivitas kelenjar sebacea dan perubahan tingkah laku
(Rahmanisa, 2014; Batubara, 2010).
Kadar testosteron dapat meningkat oleh pengaruh estrogen, tamoxifen,
fenitoin, hormon tiroid, keadaan hipertiroidism dan sirosis, sedangkan kadarnya
menurun apabila terdapat pengaruh androgen eksogen, glukokortikoid, growth
hormone, keadaan hipotiroidisme, akromegali, obesitas dan hiperinsulinemia
(Braunstein, 2011; Pangkahila, 2011).
Diet dan gaya hidup merupakan salah satu faktor eksternal yang dapat
mempengaruhi peningkatan testosteron. Diet suplemen tinggi protein whey
mengandung asam amino triptofan yang tinggi, yang dapat meningkatkan sekresi
serotonin dan growth hormone (GH) pada hipofisis sehingga ketika berikatan
dengan growth hormone receptor (GHR) pada hati merangsang diproduksinya
IGF-1 (Melnik et al., 2011). IGF-1 dapat meningkatkan sekresi testosteron oleh
sel leydig. Aktivitas fisik intensitas sedang juga dapat meningkatkan hormon
13
kemudian dilepaskan ke sirkulasi dan mempengaruhi salah satu sel target IGF-1
yaitu sel leydig (Hambrecht et al., 2005).
2.2.2 Estrogen
Estrogen merupakan hormon dominan pada wanita, pria juga memproduksi
hormon ini dan memanfaatkannya. Estrogen dapat memberikan efek fisiologis
melalui dua tipe reseptor estrogen yaitu ERα dan ERβ. ERα terutama pada system
reproduksi, ginjal, tulang, jaringan adipose dan hati. ERβ pada ovarium, prostat,
paru, saluran cerna, bladder, sel hematopoetik dan susunan saraf pusat (Faulds et
al., 2012). Estrogen pada pria dihasilkan oleh aromatisasi testosteron dari sel
Leydig dan sel germinal. Sel germinal lebih banyak memproduksi estrogen
dibandingkan sel Leydig. Pada testis terjadi konversi testosteron menjadi estradiol
melalui mekanisme aromatisasi sitokrom P 450 yang menyebabkan konsentrasi
estrogen tinggi dalam cairan testis dan seminal (Anwar, 2005).
Jumlah kadar estrogen pada pria dalam konsentrasi kecil dalam darah tepi
sekitar 2-180 pg/ml. Konsentrasi estrogen tinggi pada vena testicular dan
pembuluh limfenya, serta tinggi pada sistem reproduksi, tinggi pada semen dan
cairan testis. Ada tiga jenis estrogen utama dalam tubuh yaitu estron, estradiol
(estrogen paling kuat) dan estriol (Pangkahila, 2011; Rahmanisa, 2014). Pada saat
keluar dari sirkulasi, hormon steroid berikatan dengan protein plasma, dimana
estradiol berikatan dengan SHBG dan berikatan lemah dengan albumin. Estron
berikatan kuat dengan albumin. Sirkulasi estradiol secara cepat diubah menjadi
14
estron masuk kembali ke sirkulasi dan sebagian lagi dimetabolisme menjadi
hidroksiestrone yang dikonversi menjadi estriol (Anwar, 2005).
Pada pria, estrogen bekerja berkoordinasi dengan hormon androgen, tetapi
sebaliknya dapat juga bersifat sebagai antiandrogenik. Efek fisiologik testosteron
merupakan gabungan efek testosteron dengan estrogen, namun efek
androgeniknya lebih dominan karena rasio androgen dengan estrogen sangat
tinggi (250:1). Penurunan rasio ini dapat menyebabkan gejala feminisasi /
ginekomasti. Terlalu banyak estrogen pada pria terutama kombinasi dengan
rendahnya testosteron secara abnormal dapat menyebabkan meningkatnya
akumulasi lemak, begitu juga pada payudara wanita. Estrogen yg terbentuk pada
pria berasal dari male androgen testosteron dan adrostenedion sebagai akibat kerja
dari enzim aromatase. Bodybuilder terkadang menggunakan suplemen atau obat
untuk menghambat aromatase ini dan memperlambat atau menghambat produksi
estrogen, untuk menjaga lemak tubuh tetap rendah (Kumar, 2013).
Peningkatan hormon estrogen bisa disebabkan juga oleh konsumsi suplemen
yang mengandung phytoestrogen seperti pada penelitian yang dilakukan oleh
Bonora (2015) pada susu pengganti cair Pediasure. Susu Pediasure terbukti
mengandung estrogen sebesar 4,87 pg/g dan progesteron sebesar 5,11 pg/ng, dan
perlakuan susu ini pada tikus lepas sapih selama 21 hari dapat meningkatkan
kadar estrogen. Margo (2015) juga melalukan penelitian pada susu Morinaga
BMT soya yang mengandung phytoestrogen 12,09 mg/100gr yang menghasilkan
15
2.2.3 Mekanisme Kontrol Hormon Seks Steroid pada Pria
Pengaturan dari produksi androgen dan spermatogenesis diatur oleh sistem
kompleks mekanisme umpan balik yang melibatkan hipothalamus, hipofise
anterior, testis, dan target organ. Dalam hipothalamus, neurotransmiter akan
meregulasi sintesis dan pelepasan pulsasi GnRH (Gonadothropine Releasing
Hormone), yang dilakukan setiap 3 jam masuk dalam vena portal hipofise. GnRH
di hipofise anterior akan merangsang sekresi LH (Lutheinizing Hormone) dan
FSH (Follicle Stimulating Hormone). LH mempengaruhi sel Leydig yang
berikatan dengan reseptor spesifik membran dan menyebabkan sekresi testosteron.
Sebagai inhibisi, peningkatan kadar androgen akan menghambat sekresi LH dari
hipofise anterior melalui efek langsung pada hipofise dan hipothalamus.
Hipothalamus dan hipofise mempunyai reseptor androgen dan estrogen. Efek
inhibisi terutama diperantarai oleh estradiol yang dihasilkan dari aromatisasi
testosteron. FSH berikatan dengan reseptor spesifik pada sel-sel Sertoli di tubulus
seminiferus dan merangsang pembentukan Androgen Binding Protein (ABP).
FSH mempengaruhi tubulus seminiferus sel Sertoli untuk merangsang terjadinya
spermatogenesis. Sekresi FSH dihambat oleh inhibin yang dihasilkan oleh sel
Sertoli. Begitu juga yang terjadi pada LH, sekresi LH akan dihambat oleh inhibin
16
Gambar 2.2 Aksis Hipotalamus – Hipofise –Testis (Gingrich, 2010)
Pada alur reproduksi, terdapat 2 (dua) golongan hormon yang berperan, yaitu
hormon peptida dan hormon steroid. Masing-masing golongan tersebut memiliki
cara kerja yang berbeda untuk memberikan respon biologi. Yang termasuk
hormon peptida adalah Lutheinizing Hormone (LH) dan Follicle Stimulating
Hormone (FSH), sedangkan yang termasuk hormon steroid adalah testosteron dan
estradiol. Reproduksi yang normal, tergantung pada kerjasama dari beberapa
hormon dan regulasinya harus dikendalikan dengan baik. Mekanisme
pengendalian yang utama adalah dengan cara pengendalian umpan balik (feedback
17
hormon itu sendiri, bahkan juga dapat mengendalikan hormon lain. Komponen
alur HPG (Hypothalamus Pituitary Gonad ) (Safarinejad, 2009):
A. Hipotalamus sebagai pusat dari alur HPG. Hipotalamus menerima
masukan rangsang dari pusat-pusat yang ada di otak, yang akan
mensekresi hormon yang merangsang atau menghambat pengeluaran
hormon-hormon lain. Secara anatomi, hipotalamus terhubung dengan
kelenjar pituitari, sehingga secara langsung hormon-hormon dari
hipotalamus bisa masuk ke kelenjar pituitari anterior. Hormon yang
berperan pada sistem reproduksi adalah gonadotropin releasing hormone
(GnRH) dan luteinizing hormone releasing hormone (LHRH). Fungsi
GnRH adalah untuk menstimulasi sekresi hormon LH dan FSH dari
kelenjar pituitari anterior.
B. Pituitary anterior GnRH merangsang produksi dan pengeluaran hormon
FSH dan LH dari kelenjar pituitari anterior. FSH dan LH berperan dalam
proses regulasi fungsi dari testis. Regulasi sekresi LH dilakukan oleh
androgen dan estrogen melalui umpan balik negatif. Didalam testis, LH
merangsang steroidogenesis dalam sel Leydig dengan cara menginduksi
konversi kolesterol menjadi pregnenolon dan testosteron. FSH terikat pada
sel-sel Sertoli dan membran sprematogonial dalam testis dan ini
merupakan stimulator utama dari pertumbuhan tubulus seminiferous saat
perkembangan. FSH sangat diperlukan pada proses inisiasi
18
utama adalah merangsang spermatogenesis untuk menghasilkan jumlah sel
sperma yang normal.
C. Testis, kesuburan dan kemampuan seksual seorang pria memerlukan
hormon-hormon eksokrin maupun endokrin dari testis. Semuanya berada
dalam kontrol alur HPG. Bagian intersisial testis mengandung sel-sel
Leydig yang berfungsi pada proses steroidogenesis. Tubulus seminiferous
memiliki fungsi eksokrin untuk memproduksi spermatozoa.
Produksi testosteron dikontrol secara umpan balik negatif pada alur HPG, dan
testosteron tersebut dimetabolisir menjadi 2 macam metabolit aktif yaitu
dihidrotestosteron (DHT) akibat katalisis dari 5-alfa-reduktase dan estrogen
estradiol, sebagai hasil reaksi dengan aromatase. DHT merupakan androgen yang
jauh lebih kuat daripada testosteron (Umam, 2010; Sutyarso, 2012).
Komponen aktif dari testosteron adalah testosteron terikat albumin dan
testosteron bebas yang kemudian diubah oleh enzim menjadi estradiol (dengan
aromatase) dan dehidrotestosteron (dengan 5-alfa reduktase) (Mustofa, 2010).
Fungsi testis dikontrol oleh 2 hormon gonadotropik yang disekresikan oleh
hipofisis anterior yaitu: LH dan FSH. Kedua hormon ini bekerja pada bagian testis
yang berbeda. LH bekerja pada sel Leydig (intersisial) untuk mensekresi
testosteron, sedangkan FSH bekerja pada tubulus seminiferus sel Sertoli yang
berpengaruh terhadap spermatogenesis (Sherwood, 2013).
19
Kadar Testosteron puncak terlihat pada pagi hari, sekitar 20-30% lebih tinggi
kadarnya dari pada malam hari (Kumar, 2013). Pengukuran immunoassays
testosteron dan estrogen mengukur konsentrasi kadar total serum. Metode yang
dipercaya adalah dengan immunoassays spesifik dikuti ekstraksi dari serum atau
gas chromatography (GC) atau dengan liquid chromatography (LC) digabung
dengan spektroskopi (Braunstein, 2011).
Tabel 2.4
Kadar Hormon Normal pada Pria Dewasa
Hormon Batas Normal
Testosteron total 260 –1000 ng/dL (9,0 –34,7 nmol/L)
Testosterone free 50 –210 pg/mL (173–729 pmol/L)
Dihidrostenedione 27 –75 ng/dL (0,9–2,6 nmol/L)
Androstenedione 50 –250 ng/dL (1,7–8,5 nmol/L)
Estradiol 10 –50 pg/mL (3,67–18,35 pmol/L)
Estrone 15 –65 pg/mL (55,5–240 pmol/L)
(Sumber: Braunstein, 2011)
2.2.5 Fungsi Hormon Seks Steroid pada Pria
Testosteron antara lain bertanggungjawab terhadap berbagai sifat
maskulinisasi tubuh. Pengaruh testosteron pada perkembangan sifat kelamin
primer dan sekunder pada pria dewasa antara lain:
a. Sekresi testosteron setelah pubertas menyebabkan scrotum, penis dan
testis membesar kira-kira delapan kali lipat sampai sebelum usia 20
20
b. Pengaruh pada penyebaran bulu rambut tubuh antara lain diatas pubis,
ke arah sepanjang linea alba kadang-kadang sampai umbilicus dan
diatasnya, serta pada wajah dan dada.
c. Menyebabkan hipertropi mukosa laring dan pembesaran laring.
Pengaruh terhadap suara pada awalnya terjadi “suara serak”, tetapi
secara bertahap berubah menjadi suara bass maskulin yang khas.
d. Meningkatkan ketebalan kulit di seluruh tubuh dan meningkatkan
kekasaran jaringan subkutan.
e. Meningkatkan pembentukan protein dan peningkatan massa otot.
f. Berpengaruh pada pertumbuhan tulang dan retensi kalsium.
Testosteron meningkatkan jumlah total matriks tulang dan
menyebabkan retensi kalsium.
g. Testosteron juga berpengaruh penting pada metabolisme basal,
produksi sel darah merah, sistem imun, serta pengaturan elektrolit dan
keseimbangan cairan tubuh.
Selain fungsi di atas, hormon testosteron berpengaruh pula pada fungsi-fungsi
yang lain, diantaranya pada fungsi seksual menjadi terganggu akibat testosteron
yang menurun, spermatogenesis terganggu, kelelahan, ganguan mood, perasaan
bingung, rasa panas (hot flush), keringat malam hari, serta perubahan komposisi
tubuh berupa timbunan lemak visceral (Pangkahila, 2011; Rahmanisa, 2014).
Jumlah sel spermatogenik sangat tergantung pada aktivitas tubuli seminiferi
yang dipengaruhi oleh sistem hormon, sehingga faktor endokrin mempunyai efek
