1 PENGARUH PEMBERIAN ASAM LEMAK TRANS DARI MINYAK JAGUNG
DAN MINYAK SAWIT YANG DIPANASKAN BERULANG TERHADAP RESISTENSI INSULIN PADA TIKUS
Arie Krisnasary*, Fadil Oenzil**, Susila Sastri**
ABSTRACT
The increased use of trans fatty acid (TFA) is one cause of insulin resistance and type 2 diabetes (Haag, 2005).TFA are present in ruminant meat, dairy products, and in food derived from hydrogenated oils. This study investigated the effect of trans fatty acids from repeatedly heated corn oil and palm oil on insulin resistance using HOMA IR index in rats.
Male Wistar rats (n=25) were divided into five groups, namely group I as a negative control is given a standard diet, group II and III as a positive control given fresh corn oil and palm oil and groups IV and V as the treatment group fed trans fatty acids from heated corn oil and heated palm oil for 8 weeks. Statistical analysis using one-way ANOVA with 95% confidence level. Multiple comparison test followed by Bonferroni.
The result showed that the highest insulin resistance was in the heated corn oil (1.94 ± 0.56) with insulin level was 7.43 ± 2.43 µU/ml and glucose level was 107,48 ± 13,71 mg/dl, significantly different with negative control (p<0,05) and fresh corn oil group (p<0,05).
It can be concluded that insulin resistance because of the administration of trans fatty acids from repeatedly heated corn oil was bigger than repeatedly heated palm oil. Key words: trans fatty acids, corn oil, palm oil, insulin resistance
*Poltekkes Bengkulu Jurusan Gizi, Jl.Indra Giri 3 Bengkulu; email: sitiarie33@yahoo.com ** Bagian Biokimia FK Unand
2 Pendahuluan
Resistensi insulin berhubungan dengan diabetes melitus tipe 2 (DM II). Keadaan abnormal ini semakin memburuk akibat ketidakseimbangan dan kelebihan zat gizi di negara-negara berkembang, serta transisi gaya hidup yang terjadi di negara tersebut (Isharwal, S, 2009). Peningkatan penggunaan asam lemak trans/ trans fatty acid (TFA) dalam trend makanan cepat saji menjadi salah satu penyebab resistensi insulin dan DM tipe 2 di negara barat dan yang mengadopsi pola hidup barat (Haag, 2005). Insidens dan prevalensi DM makin meningkat di seluruh dunia. Menurut WHO, prevalensi DM diseluruh dunia yang pada tahun 2000 sebesar 171 juta jiwa akan menjadi 366 juta jiwa pada tahun 2030 (WHO, 2012).
Secara epidemiologi, diperkira-kan bahwa pada tahun 2030 prevalensi DM di Indonesia mencapai 21,3 juta
orang (WHO, 2012). Resistensi insulin dapat diinduksi oleh faktor yang berasal dari dalam sel, stres intraseluler seperti reactive oxygen species (ROS), stres pada retikulum endoplasma (RE), seramida, dan beragam isoform dari PKC yang akan mengaktifkan jalur JNK dan NF-κβ dan akhirnya menginduksi resistensi insulin pada sel target (Sulistyoningrum, 2010).
TFA dapat menyebabkan stres pada RE dan meningkatkan produksi diasil gliserol (DAG) dan seramida yang mengaktifkan jalur inflamasi JNK dan NF-κβ yang pada akhirnya menimbulkan resistensi insulin (Shoelson, 2006). Analisis Nurses’ Health Study selama 14 tahun
menunjukkan bahwa risiko
perkembangan diabetes tipe 2 dikaitkan dengan asupan asam lemak trans. Para peneliti menyimpulkan bahwa asupan TFA dari produk industri di Amerika
3 Serikat rata-rata 3% dari energi,
pengurangan asupan TFA 2% dari energi dapat mengurangi timbulnya diabetes tipe 2 sebesar 40% (Salmeron, 2001).
Minyak jagung yang dipanaskan akan menghasilkan asam lemak trans yang berasal dari asam oleat (cis-18:1,9) dalam jumlah yang lebih tinggi dibandingkan dengan minyak sawit yang dipanaskan karena kandungan asam oleatnya yang lebih banyak.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian asam lemak trans dari minyak jagung dan minyak sawit yang dipanaskan berulang terhadap resistensi insulin pada tikus. Rumusan masalah penelitian ini adalah apakah pemberian asam lemak trans dari minyak jagung dan minyak sawit yang dipanaskan berulang berpengaruh terhadap kadar insulin, kadar glukosa dan resistensi insulin pada tikus.
Metode Penelitian
Telah dilakukan penelitian eksperimental dengan sampel 25 ekor tikus jantan jenis Rattus novergicus Strain Wistar yang dipilih secara acak sederhana. Sampel dikelompokkan dalam 5 kelompok, yakni kelompok kontrol negatif yang hanya diberikan diet standar, kelompok kontrol positif 1 yang diberi diet standar dan minyak jagung segar, kelompok kontrol positif 2 yang diberi diet standar dan minyak sawit segar, kelompok perlakuan 1 yang diberi diet standar dan minyak jagung yang dipanaskan dan kelompok perlakuan 2 yang diberi diet standar dan minyak sawit yang dipanaskan . Minyak yang diberikan sebanyak 1 ml/100 gr BB tikus selama 8 minggu.
Asam lemak trans dibuat dengan cara memanaskan minyak jagung dan minyak sawit segar pada suhu > 200°C dengan 3 (tiga) kali pengulangan. Kandungan asam lemak trans dalam
4 minyak kemudian diukur dengan
metode GCMS-FAMES (gas
chromatography and mass spectrometry - fatty acid metyl ester) yang diperiksa di Laboratorium Balai Besar Pengembangan dan Penelitian Pertanian Bogor.
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Farmakologi Fakultas Farmasi Universitas Andalas untuk intervensi pemberian asam lemak trans. Pemeriksaan glukosa dilakukan di Laboratorium Biokimia FK Unand dan insulin dilakukan di Laboratorium Biomedik FK Unand. Waktu penelitian dilakukan selama bulan April – Juli 2012.
Hasil
Rata-rata insulin tertinggi berada pada kelompok minyak jagung yang dipanaskan sedangkan yang terendah berada pada kelompok minyak jagung segar (tabel 1). Berdasarkan uji Anova one way dapat dilihat bahwa ada
perbedaan rata-rata kadar insulin pada kelompok kontrol dan perlakuan (p<0,05). Analisa lebih lanjut dengan menggunakan uji Multiple Comparisons Bonferroni menunjukkankan bahwa ada perbedaan signifikan antara kelompok minyak jagung segar dengan kelompok minyak jagung yang telah dipanaskan dengan nilai p = 0,029 (p<0,05).
Rata-rata kadar glukosa tertinggi berada pada kelompok minyak sawit yang dipanaskan dan kadar terendah berada pada kelompok kontrol negatif (tabel 2). Ada perbedaan rata-rata kadar glukosa darah di antara kelompok kontrol dan perlakuan namun tidak bermakna secara statistik (p>0,05).
Rata-rata nilai HOMA IR tertinggi berada pada kelompok minyak jagung yang dipanaskan sedangkan yang terendah berada pada kelompok kontrol negatif (tabel 3). Berdasarkan uji Anova one way diketahui bahwa ada perbedaan rata-rata resistensi insulin
5 Tabel 1. Rata-rata kadar insulin (µU/ml) antar kelompok sampel sesudah perlakuan.
Kelompok Mean ± SD Minimum Maximum p value
Kontrol negatif 3,42 ± 1,24 2,05 5,05 0,017 Kontrol positif 1 3,11 ± 1,77 0,67 5,05 Kontrol positif 2 3,85 ± 1,47 1,65 5,60 Perlakuan 1 7,43 ± 2,43 4,65 11,20 Perlakuan 2 3,72 ± 2,74 1,92 8,47 .
berdasarkan indeks HOMA IR pada kelompok kontrol dan perlakuan (p<0,05) Analisa lebih lanjut dengan menggunakan uji Multiple Comparisons Bonferroni menunjukkan bahwa kelompok yang berbeda signifikan adalah kelompok kontrol negatif dengan kelompok yang diberi minyak jagung yang dipanaskan dengan nilai p = 0,11 dan kelompok minyak jagung segar
dengan kelompok minyak jagung yang dipanaskan dengan nilai p = 0,019 (p<0,05).
Pembahasan
Pengaruh Asam Lemak Trans Terhadap Kadar Insulin
Pemberian asam lemak trans dari minyak jagung dan minyak sawit yang dipanaskan menunjukkan ada perbedaan kadar insulin yang signifikan
Tabel 2. Rata-rata kadar glukosa darah (mg/dl) antar kelompok sampel sesudah perlakuan.
Kelompok Mean ± SD Minimum Maximum p value
Kontrol negatif 80,72 ± 17,46 67,60 110,10 0,072 Kontrol positif 1 90,36 ± 20,81 71,20 118 Kontrol positif 2 104,32 ± 13,56 81,10 115,50 Perlakuan 1 107,48 ± 13,71 89,30 124,20 Perlakuan 2 107,96 ± 18,24 86,50 126,30
6 diantara kelima kelompok sampel.
Perbedaan kadar insulin yang signifikan pada kelompok minyak jagung yang dipanaskan disebabkan karena asam lemak trans dalam minyak tersebut lebih banyak dibandingkan dengan minyak sawit yang dipanaskan yaitu 0,4171 mg/100 gr, hampir dua kali lipat kadar trans dalam minyak sawit yang dipanaskan yaitu 0,2914 mg/100 gr.
Penelitian yang dilakukan Lopez et al (2006) terhadap 15 sukarelawan (5 laki-laki dan 10 wanita) berusia ≥ 50 tahun yang diberikan 4 jenis diet selama 35 hari berupa minyak yang mengandung TFA dan minyak segar,
memberikan hasil konsentrasi insulin puasa lebih tinggi pada subjek yang mengkonsumsi minyak kedelai yang terhidrogenasi sebagian yang mengandung asam lemak trans yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsumsi minyak sawit dan kanola yang kandungan lemak transnya lebih rendah.
Penelitian Ghafoorunissa (2008) yang mengevaluasi efek TFA dari vanaspati (sejenis mentega) terhadap sensitifitas insulin pada tikus jantan WNIN yang dibagi menjadi 4 kelompok dan diberi diet yang mengandung SFA dan TFA selama 12 minggu menunjukkan bahwa dibandingkan Tabel 3. Rata-rata resistensi insulin berdasarkan indeks HOMA IR antar kelompok
sampel sesudah perlakuan.
Kelompok Mean ± SD Minimum Maximum p value
Kontrol negatif 0,65 ± 0,17 0,47 0,93 0,008 Kontrol positif 1 0,73 ± 0,49 0,12 1,32 Kontrol positif 2 1,03 ± 0,45 0,33 1,54 Perlakuan 1 1,94 ± 0,56 1,25 2,75 Perlakuan 2 0,99 ± 0,80 0,52 2,42
7 dengan kelompok kontrol, kelompok
SFA seperti halnya kelompok TFA memiliki perbedaan rata-rata kadar insulin yang signifikan.
Pengaruh Asam Lemak Trans Terhadap Kadar Glukosa
Pemberian asam lemak trans dari minyak jagung dan minyak sawit yang dipanaskan tidak menunjukan perbedaan kadar glukosa darah yang signifikan diantara kelima kelompok sampel. Hasil ini sama seperti pada penelitian yang dilakukan Lopez et al (2006) terhadap 15 sukarelawan (5 laki-laki dan 10 wanita) berusia ≥ 50 tahun yang diberikan 4 jenis diet selama 35 hari berupa minyak yang mengandung TFA dan minyak segar, dimana konsentrasi glukosa puasa tidak signifikan berbeda baik pada subjek yang mengkonsumsi minyak kedelai yang terhidrogenasi sebagian yang merupakan sumber asam lemak trans yang tinggi maupun dengan subjek
yang mengkonsumsi minyak sawit dan kanola yang kandungan lemak transnya lebih rendah.
Penelitian yang dilakukan Park et al (2009) pada tikus jantan wistar selama 4 minggu juga menunjukkan tidak adanya perbedaan yang signifikan diantara kelompok kontrol yang diberi diet normal dan kelompok perlakuan yang diberi minyak ikan yang tinggi PUFA dan shortening yang tinggi asam lemak trans. Sama halnya dengan penelitian Koppe et al (2009) bahwa kadar glukosa pada tikus jantan AKR/J yang diberi diet standar, diet tinggi asam lemak trans dan tinggi asam lemak MUFA-cis selama 10 hari, 4 minggu, dan 8 minggu tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Pengaruh Asam Lemak Trans Terhadap Resistensi Insulin berdasarkan Indeks HOMA IR.
Pemberian asam lemak trans dari minyak jagung dan minyak sawit yang dipanaskan menunjukkan perbedaan resistensi insulin berdasarkan indeks HOMA IR diantara kelima
8 kelompok sampel. Perbedaan resistensi
insulin yang signifikan pada kelompok minyak jagung yang dipanaskan disebabkan karena asam lemak trans dalam minyak tersebut lebih banyak dibandingkan dengan kelompok minyak sawit yang dipanaskan yaitu 0,4171 mg/100 gr, hampir dua kali lipat kadar trans dalam minyak sawit yang dipanaskan yaitu 0,2914 mg/100 gr.
Hasil ini sama seperti pada penelitian yang dilakukan Lopez et al (2006) terhadap 15 sukarelawan (5 laki-laki dan 10 wanita) berusia ≥ 50 tahun yang diberikan 4 jenis diet selama 35 hari berupa minyak yang mengandung TFA dan minyak segar, dimana konsentrasi insulin puasa dan HOMA lebih tinggi pada subjek yang mengkonsumsi minyak kedelai yang terhidrogenasi sebagian yang mengandung asam lemak trans yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsumsi minyak sawit dan kanola
yang kandungan lemak transnya lebih rendah.
Penelitian Ibrahim et al (2005) menunjukkan bahwa pemberian diet SFA dan TFA menurunkan sensitifitas insulin pada adiposa tikus dengan meningkatnya plasma insulin, trigliserida dan HOMA IR, meskipun asupan makanan dan kenaikan berat badan tikus sama antar kelompok.
Makanan tinggi lemak lebih berakibat besar menciptakan resistensi insulin dibandingkan dengan makanan yang tinggi karbohidrat, dan beberapa asam lemak memiliki efek yang tidak menguntungkan yang lebih besar terhadap insulin dibandingkan yang lain (Lovejoy, 2002).
Kesimpulan
Pemberian asam lemak trans dari minyak jagung signifikan meningkatkan kadar insulin dan resistensi insulin pada tikus. Pemberian asam lemak trans dari minyak jagung
9 dan sawit mempengaruhi kadar glukosa
darah tikus tetapi tidak signifikan. Daftar Pustaka
1. Ghafoorunissa. 2008. Role of trans fatty acids in health and challenges to their reduction in Indian foods. Asia Pac J Clin Nutr. 17 (S1):212-215. 2. Haag M, Nola G. 2005. Dippenaar, Dietary fats, fatty acids and insulin resistance: short review of a multifaceted connection, Medical Science Monitor. 11(12): RA359-367. 3. Ibrahim A, Natrajan S & Ghafoorunissa. 2005. Dietary trans-fatty acids alter adipocyte plasma membrane fatty acid composition and insulin sensitivity in rats. Metabolism. 54, 240– 246.
4. Isharwal S et al. 2009. Diet & insulin resistance: A review & Asian Indian perspective. Indian J Med Res 129, May, 485-499.
5. Koppe PS et al. 2009. Trans fat feeding results in higher serum alanine
aminotransferase and increased insulin resistance compared with a standard murine high-fat diet. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 297: G378– G384.
6. Lopez SV, et al. 2006. Palm and partially hydrogenated soybean oils adversely alter lipoprotein profiles compared with soybean and canola oils in moderately hyperlipidemic subjects. Am J Clin Nutr. 84:54–62.
7. Lovejoy JC, et al. 2002. Effects of Diets Enriched in Saturated (Palmitic), Monounsaturated (Oleic), or trans (Elaidic) Fatty Acids on Insulin Sensitivity and Substrate Oxidation in Healthy Adults. Diabetes Care. 25:1283–1288.
8. Park S, Park Y.2009. Effects of dietary fish oil and trans fat on rat aorta histopathology and cardiovascular risk markers. Nutrition Research and Practice. 3(2), 102-107.
10 9. Salmeron J, et al. 2001. Dietary fat
intake and risk of type 2 diabetes in women. Am J Clin Nutr. 73: 101926. 10. Sulistyoningrum E. 2010. Tinjauan Molekular Dan Aspek Klinis Resistensi Insulin. Mandala Of Health. Mei, Volume 4, Nomor 2.
11. WHO. 2012. Diabetes. Retrieved from http://www.who.int/diabetes/facts/ world_figures/en/2012.
