LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN UTAMA

LAPORAN AKHIR

PENELITIAN DOSEN UTAMA

MALNUTRISI PADA INDUK MENCIT: HAMBATAN PERTUMBUHAN LINTAS GENERASI

TIM PENGUSUL

Dr. Arief Budi Yulianti, Dra., MSi/0409076001 Widayanti, dr., MKes/0427077404 Ike Rahmawaty, dr., MKes/0421037602

Yola Novarez Nasa/10100117001 Ahmadillah Firdaus/10100117053

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN PADA MASYARAKAT UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG

September, 2019

ii

Judul Penelitian : Malnutrisi pada Induk Mencit: Hambatan Pertumbuhan Lintas Generasi

Ketua Peneliti :

a. Nama Lengkap : Dr. Arief Budi Yulianti, Dra., MSi.

b. NIK/NIK : D.86.0.046

c. NIDN : 0409076001

d. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala e. Fakultas/Jurusan : Kedokteran/PPSK

f. No HP : 089675780986

g. E-mail : budi.yulifk@gmail.com

No Nama NIKNPM Fakultas/Program Studi

1 Widayanti, dr., MKes 0427077404 Kedokteran/PPSK 2 Ike Rahmawaty, dr., Mkes 0421037602 Kedokteran/PPSK 3 Yola Novarez Nasa 10100117001 Kedokteran/PPSK 4 Alhamdillah Firdaus 10100117053 Kedokteran/PPSK

Biaya yang diusulkan Rp. 30.000.000

Bandung, 17 September 2019 Ketua Peneliti

Dr. Arief Budi Yulianti, Dra., MSi NIK: D.86.0.046

Menyetujui

Ketua LPPM Universitas Islam Bandung

Prof. Dr. Hj Atie Rachmiatie, Dra., MSi NIP.195903301986012002

iii DAFTAR ISI

Hal

Lembaran Pengesahan ii

Daftar Isi iii

Ringkasan iv

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Urgensi Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Kucukupan Asupan Gizi 4

2.2 Perkembangan Embrio 5

2.3 Peta Jalan Penelitian 6

Bab III Metode Penelitian 9

Bab IV Hasil Penelitian 11

4.1 Pakan Mencit 11

4.2 Berat Mencit 11

4.3 Memori dan Kecerdasan Generasi Induk 12

4.4 Memori dan Kecerdasan Generasi I (F1) 12

4.5 Kendala 12

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

13 14

iv Ringkasan

Kualitas hidup di masa dewasa ditentukan kualitas hidup masa embrio. Nutri sangat menentukan kulaitas hidup embrio. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa efek transgenerasi dari ibu malnutrisi. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan mencit sebagai hewan coba. Induk mencit lepas sapih sebanyak dipaparkan 24 ekor dibagi kedalam 4 kelompok, Kelompok 1 diberi pakan standar CP551 (Pakan 1), Kelompok 2 diberi pakan tinggi karbohidrat (Pakan 2), Kelompok 3 diberi pakan tinggi protein (Pakan 3), Kelompok 4 diberi pakan tinggi lemak (Pakan 4) selama masa pubertas dan kebuntingan. Generasi induk diperiksa berat badan, memori dan tingkat kecerdasan. Anakan F1 diperiksa fisiknya: tinggi, berat, dan panjang femur, pemeriksaan biokimia: IGF-1, dan pemeriksaan kecerdasan dan memori. Anakan betina F1 dipelihari kembali dan dikawinkan sehingga diperoleh anakan generas F2.

Pada generasi ke dua dilakukan pemeriksaan parameter yang sama dengan generasi F1.

Analisa data menggunakan IBMSPSS21. Konsumsi pakan tinggi lemak sangat tinggi dibandingkan dengan pakan lainnya. Berat badan mencit cenderung menurun dengan pemberian pakan tinggi karbohidrat dan tinggi protein.

Kata kunci: Generasi F1 dan F2, IGF-1, malnutrisi, transgenerasi

1

1 BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Hidup sehat di masa dewasa bahkan sampai usia tua sangat ditentukan proses tumbuh kembang pada masa embrio¹. Embrio adalah masa kehamilan delapan minggu dihitung mulai dari terjadinya fertilisasi, proses pembelahan zigot menjadi dua, empat, delapan blastomer yang bersifat totipotent. Proses selanjutnya adalah terbentuknya tiga lapisan embrio dan dilanjutkan dengan proses organogenesis sampai mulai terjadi proses pembentukan otak². Perkembangan selanjutnya adalah perkembangan janin dimulai dari sembilan minggu kehamilan sampai lahir rata-rata diusia kehamilan 40 minggu. Proses yang terjadi adalah organogesesi, morfogenesis menjadi individu yang sempurna sampat lahir².

Kondisi ibu pada saat diawal kehamilan tidak menerima gizi yang seimbang akan menyebabkan anak lahir kurang berat badan. Berat badan yang rendah akan menyebabkan gangguan pada pertumbuhan³. Indikator kunci malnutrisi jangka panjang adalan stunting yaitu merupakan kegagalan pertumbuhan linear untuk mencapai potensi genetik sebagai akibat dari pola makan yang buruk dan penyakit¹. Pengukuran berat dan panjang badan bayi pada saat lahir merupakan salah satu cara untuk menilai kualitas bayi yang dilahirkan seorang ibu. Kelompok anak-anak yang berat badan waktu lahir kurang 2500 gram, cenderung lebih pendek dibandingkan dengan kelompok anak yang lahir dengan berat badan lebih 2500 gram. Seorang anak dikategorikan stunting bila tinggi badan dibanding umur (TB/U) dengan batas (zscore) di bawah standar deviasi (< - 2 SD). Sebagai gambaran, bayi baru lahir tergolong stunting apabila memiliki panjang badan kurang dari 46,1 cm untuk laki- laki dan kurang dari 45,4 cm untuk perempuan^1,4.

Berbagai studi menunjukkan periode kunci kejadian stunting dimulai sejak 1000 hari pertama kehidupan, yakni periode janin dalam kandungan dan baru nampak saat anak berusia dua tahun Sebagian besar kejadian stunting diakibatkan oleh

2

malnutrisi selama perkembangan janin yang dibawa oleh ibu yang kurang gizi hingga usia bawah dua tahun (baduta). Oleh karena itu, gizi ibu selama kehamilan memainkan peran utama dalam pertumbuhan dan kelangsungan hidup anak.

Kebutuhan zat gizi pada masa kehamilan mengalami peningkatan guna menunjang pertumbuhan dan perkembangan janin, pertambahan usia kehamilan merubah komposisi dan metabolisme tubuh ibu. Kebutuhan gizi ibu hamil terbagi menjadi kebutuhan akan makronutrien dan mikronutrien. Angka kecukapan gizi (AKG) ibu hamil memerlukan tambahan 300 kkal perhari, penambahan protein 20gr/hari, lemak 10g/hari dan karbohidrat 40g/hari serta mikronutrisi lainnya untuk membantu proses pertumbuhan janin yang optimal selama kehamilan⁵.

Salah satu penyebab langsung malnutrisi pada ibu hamil berawal dari kekurangan nutrient yang spesifik, asupan gizi yang tidak adekuat atau karena komposisi proporsi makanan yang dikonsumsi tidak tepat. Asupan makronutrien sepert karbohidrat, protein, dan lemak) selama kehamilan mempengaruhi status antropometri bayi baru lahir⁶. Apakah kondisi maltutrisi pada ibu hamil akan berpengaruh pada generasi selanjutnya? Penelitian ini fokus pada kondisi malnutrisi pada ibu akan mempengaruhi kualitas hidup lintas generasi dengan menggunakan mencit yang dipaparkan pada kondisi malnutrisi

1.2 Rumusan masalah

Ibu hamil memerlukan tambahan asupan gizi untuk memenuhi kecukupan gizi selama kehamilan. Pada saat kecukupan gizi ibu hamil tidak terpenuhi akan menyebabkan terjadi stunting anaknya. Apakah malnutrisi yang dialami ibu hamil akan menyebabkan buruknya kualitas hidup lintas generasi? Pada penelitian ini akan dianalisa induk mencit dengan kondisi kecukupan gizi yang tidak terpenuhi apakah menyebabkan anak-anak dan cucu-cucunya mengalami hambatantan pertumbuhan? Parameter yang diukur adalah berat badan, tinggi, panjang femur, kecerdasan, dan konsentrasi insulin-like growth factor (IGF-1) generasi satu dan dua

3 1.3 Tujuan Penelitian

1. Menganalisa berat badan mencit bunting yang mengalami kekurangan asupan gizi selama kebuntingan

2. Menganalisa berat badan, tinggi, panjang femur anak mencit generasi satu dan dua

3. Menganalisa tingkat kecerdasan anak mencit generasi satu dan dua

4. Menganalisa konsentrasi insulin-like growth factor (IGF-1) jaringan hati generasi satu dan dua.

5. Menganalisa perbedaan gender pada generasi satu dan dua

1.4. Urgensi Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan mencit bunting yang dipaparkan pada kondisi malnutrisi. Asupan kecukupan gizi yang tidak terpenuhi selama kehamilan sering terabaikan, baik karena masalah ekonomi yang tidak memadai atau karena selera makan atau kebiasaan makan yang tidak mempertimbangkan kecupan gizi. Kondisi malnutrisi pada ibu hamil, bukan saja akan mempengaruhi kondisi ibunya tetapi juga berakibat secara lintas generasi.

Edukasi pentingnya asupan kecukupan gizi sangat dibutuhkan karena kesadaran bahwa hidup saat ini untuk kebaikan generasi selanjutnya.

4 BAB II.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kecukupan Asupan Gizi

Kecukupan asupan gizi berhubungan erat dengan energi yang dikandung oleh bahan makanan yang dikonsumsi. Bahan makanan tersebut akan diubah menjadi energi yang berfungsi untuk mempertahankan berbagai fungsi tubuh seperti sirkulasi dan sintesis protein. Asupan protein selama kehamilan sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan janin dan proses embriogenesis agar bayi yang dilahirkan dapat dilahirkan dengan normal. Protein juga merupakan komponen utama dari semua sel tubuh yang berfungsi sebagai enzim, operator membran dan hormon. Kuantitas dan kualitas dari asupan protein memiliki efek terhadap level plasma insulin growth factor I (IGF-I) dan juga terhadap protein matriks tulang serta faktor pertumbuhan yang berperan dalam pertambahan panjang badan janin.

Kekurangan asupan protein selama kehamilan dapat memberi berbagai dampak negatif pada janin. Asupan protein yang kurang selama kehamilan dapat mengganggu pembentukan DNA dan RNA, mengganggu faktor pertumbuhan, dan berbagai neurotransmitter. Berbagai gangguan intraseluler tersebut menghasilkan berat dan panjang badan janin yang rendah, gangguan pada perkembangan otak dan perkembangan saraf intrauterine⁷

Makronutrien lainnya yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan janin intrauterin adalah karbohidrat atau zat gula karbohidrat menghasilkan energi yang dibutuhkan bagi perkembangan janin, Meningkatnya usia kehamilan dapat mempengaruhi metabolisme tubuh dan peningkatan kebutuhan kalori. Asupan karbohidrat yang kurang akan mengurangi jumlah total energi yang dikonsumsi ibu hamil sehingga mempengaruhi jumlah energi yang diterima janin. Hal tersebut berakibat berat badan bayi lahir rendah, jika terjadi pembatasan kalori atau energi pada ibu hamil trimester kedua dan ketiga maka akan dapat melahirkan bayi dengan berat badan lahir rendah.akan tetapi konsumsi karbohidrat yang terlalu tinggi dapat menggeser komposisi asupan gizi dari makronutrien lainnya sehingga dikaitkan

5

dengan kejadian kecil usia kehamilan yang berdampak pada lahirnya bayi dengan BBLR⁶

Lemak memiliki kalori yang paling tinggi diantara makronutrien yang lain sehingga dapat menjadi sumber energi metabolik. Asam lemak dapat dibagi menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Pertumbuhan janin didalam kandungan membutuhkan asam lemak tak jenuh seperti Docosahexaenoic acid (DHA) dan Arakhidonat acid (AA). AA dan DHA merupakan asam lemak rantai panjang tak jenuh yang sangat penting yang berasal dari membaran lipid dan sangat berguna untuk pertumbuhan dan perkembangan otak janin. Asupan lemak berlebihan seperti minyak dan daging berlemak bila dikonsumsi oleh ibu ketika hamil akan dapat mengganggu ualitas plasenta dan pertumbuhan bayi yang akan dilahirkan sehingga bayi yang dilahirkan memiliki status gizi tidak normal⁶

Efek gizi kurang di dalam kandungan tidak hanya menimbulkan dampak negatif bagi janin yang dikandung oleh seorang ibu hamil. Beberapa studi menyatakan efek malnutrisi dapat mempengaruhi keadaan kesehatan hingga generasi berikutnya (F2). Sebuah studi kohort yang dilakukan oleh Victora (2008) menunjukkan terdapat hubungan antara ukuran Tinggi Badan nenek dan berat badan lahir bayi yg dilahirkan⁸.

2.2. Perkembangan Embrio

Masa embrio dimulai dari awal terbentuknya zigot sehingga berumur 8 minggu.

Proses yang terjadi pada masa ini adalah proses terbentuknya morula saat blastomere berada dalam 8 sel, kemudian mulai terbentuk baltokista, saat ini embrio mulai terdeferensiasi menjadi inner cell mass yang akan menjadi embrio, dan outer cell mass yang akan menjadi plasenta (Gambar 1) Perkembangan selanjutnya adalah mulai implantasi embrio ke dalam uterus dan proses dilanjutkan dengan proses gastrulasi saat embrio terdiferensiasi menjadi tiga lapisan embryonal

6 Gambar1 Perkembangan embrio mencit

Sumber: Mouse Development

https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Mouse

2.4 Peta Jalan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian awal tentang hambatan pertumbuhan pada bayi diduga karena kekurangan asupan gizi. Penelitian ini sejalan dengan Rencana Induk Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Islam Bandung (Unisba) dengan enam bidang unggulan yaitu (LPPM Unisba, 2016):

1. Optimasi pemanfaatan sumber daya untuk mewujudkan pembangunan berkelanjutan berwawasan lingkungan

2. Pengembangan kepribadian (character bulding) dan perubahan perilaku pada level individu, sosial, dan organisasi dalam perspektif Islam

3. Pengembangan bahan alami untuk kebutuhan alat diagnosis, obat, vaksin untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat Indonesia

4. Rekayasa dan penguatan lembaga untuk meningkatkan daya saing global berbasis wirausaha dan etika Islam

7

5. Pengembangan model untuk peningkatan pembangunan regional yang berkelanjutan

6. Perlindungan hukum bagi masyarakat dalam memasuki era globalisasi

Sejalan dengan unggulan penelitian Fakultas Kedokteran adalah Kedokteran Industri dengan kespesifikan pada Kedokteran Ketenagakerjaan/Okupasi dan pengembangan Working Group Penelitian

Penelitian ini mengacu pada Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi dan Fakultas Kedokteran, terutama pada memperbaiki mutu kesehatan balita. Peta Jalan Penelitian ini merupakan pengembangan Bagian Biologi Medik dan Histologi yang mengaju pada unggulan Universitas dan Fakultas yang sudah dipaparkan sebelumnya. Tahapan penelitian ini (Gambar 2), yaitu

1. Tahap Inisiasi malnutrisi selama kehamilan

2. Tahap Pengembangan mekanisme epigenetik akibat malnutrisi 3. Tahap lanjut adalah mengembangkan langkah pencegahan

Penelitian ini adalah penelitian Tahap Inisiasi menggunakan hewan coba mencit untuk menentukan konsep pertumbuhan dan perkembangan.

8 Gambar 2 Road map peneltian.

Jangka Pendek (2018-2020)

Jangka Menengah (2021-2023)

Jangka Panjang (2024-2026)

Tahap hilir/

Tahap lanjut

Tahap

Pengembangan

Tahap Inisiasi ^{Topik -1}

Topik -3 Topik - 4

Topik - 5

Topik - 6

Topik - 7

Topik-2

9 BAB III.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan mencit betina galur DDY yang berasal dari Biofarma. Pemeliharaan, perlakuan dan pengorbanan dalam penelitian ini sudah sesuai dengan prosedur etik untuk hewan coba.

Mencit betina lepas sapih (umur 3 minggu) sebanyak 24 ekor dibagi dalam 4 kelompok, Kelompok 1 diberi pakan standar (CP551) (Pakan 1), Kelompok 2 diberi pakan tinggi karbobohidrat (Pakan 2), Kelompok 3 diberi pakan tinggi protein (Pakan 4) dan Kelompok 4 diberi pakan tinggi lemak (Pakan 4) dapt dilihat pada Tabel 3.1. Pembuatan pakan dilakukan di Laboratorium Pemeliharaan Hewan, Sekolah Farmasi Bandung.

Saat masa pubertas dikawinkan dan dipelihari selama kebuntingan hingga lahir.

Parameter yang diukur adalah kondisi fisik dengan mengukur berat, panjang tubuh, dan panjang femur), parameter biokimia dengan mengukur hormon pertumbuhan IGF-1 dan parameter perilaku, memori dan kecerdasan. Betina F1 akan dipelihara kembali dan pada masa pubertas dikawinkan, sehingga didapat generasi F2.

Parameter yang sama diukur kembali seperti pada generasi F2 (Gambar 3.1)

Tabel 3.1 Komposisi Pakan Mencit.

Bahan baku Pakan 1 Pakan 2 Pakan 3 Pakan 4

1 CP 551 + + + +

2 Tepung beras +

3 Tapioka +

4 Tepung Ikan +

5 Putih telur bebek +

6 Kunig telur bebek

+

7 Lemak sapi larut +

10 Mempersiapkan

indukan mencit

Pembuatan pakan

Pemberian perlakuan Anakan generasi F1 Pemeriksaan Fisik Pemeriksaan tingkat kecerdasandan memori

IGF-1 Pemeliharaan F1

sebagai Indukan Anakan Generasi F2

Pemeriksaan fisik Pemeriksaan tingkat kecerdasan dan memori

IGF-1

Analisis data pembutan laporan pembuatan artikel

Gambar 3.2 Alur Penelitian

11 BAB IV.

HASIL PENELITIAN 4.1 Pakan Mencit

Konsumsi pakan perminggu untuk setiap kandang adalah sebagai berikut:

Gambar 4.1. Konsumsi pakan setiap minggu

4.2. Berat Badan Mencit

Mencit (Mus musculus) galur DDY berasal dari Biofarma. Mencit diadaptasi selama satu minggu dan diberi pakan selama satu bulan dengan hasil sebagai berikut:

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

1 2 3 4 5

Konsumsi Pakan

Waktu (minggu) Pakan 1 Pakan 2 Pakan 3 Pakan 4

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00

0 1 2 3 4 5

Berat badan (g)

Waktu (Minggu) Pakan1 Pakan2 Pakan3 Pakan4

12 4.3. Memori dan Kecerdasan Generasi Induk

Memori dan kecerdasan pada generasi induk belum dapat dilaksanakan, direncanakan pada saat induk mencit berumur 12 minggu dan siap untuk dikawinkan. Saat ini mencit berumur 10 minggu. Sementara ini induk jantan sedang dalam adaptasi dengan lingkungan laboratorium.

4.4. Memori dan Kecerdasan Generasi I (F1)

Belum dilaksanakan saat ini indukan betina dan jantan dalam pengkondisian.

4.5 Kendala

Ketidak tersediaan laboratorium dan alat yang memadai di Fakultas Kedokteran Unisba menjadi kendala utama dalam penelitian ini. Laboratorium hewan yang tidak memadai, sehingga tidak memungkinkan melakukan pembiakan di lab.

Hewan FK Unisba. Hewan coba dipesan dari PT Biofarma, sehingga terkendala dalam pemesanan. Begitu juga dalam pembuatan pakan tikus yang dimodifikasi tidak dapat dilakukan di lab. Biomedik FK Unisba, sehingga pembuatan pakan dilakukan di Lab. Hewan Sekolah Farmasi ITB.

13

DAFTAR PUSTAKA

1. Anugraheni, P, Hana S, Kartasurya, Martha I. Studi Faktor Risiko Kejadian Stunting Pada Anak Usia 12-36 Bulan Di Kecamatan Pati, Kabupaten Pati.

J Nutr Coll. 2012;1(1):30-37. http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jnc.

2. Moore, Keith L. Persaud TV. Introduction to the Developing Human. 8th ed. Saunders; 2003.

3. Millward DJ. Nutrition, infection and stunting: The roles of deficiencies of individual nutrients and foods, and of inflammation, as determinants of reduced linear growth of children. Nutr Res Rev. 2017;30(1):50-72.

doi:10.1017/S0954422416000238.

4. Mitra. Permasalahan Anak Pendek ( Stunting ) dan Intervensi untuk Mencegah Terjadinya Stunting ( Suatu Kajian Kepustakaan ). J Kesehat Komunitas. 2015;2(6):254-261.

5. Kemenkes RI. Angka Kecukupan Gizi yang Dianjurkan Bagi Bangsa Indonesia. Jakarta. 2013;(Tentang Angka Kecukupan Gizi Yang Dianjurkan Bagi Bangsa Indonesia):5-10.

doi:10.1017/CBO9781107415324.004.

6. Syari M, Serudji J, Mariati U, Prodi DIII Kebidanan Poltekes

KEPMENKES Sumatera Barat Korespondensi B. Peran Asupan Zat Gizi Makronutrien Ibu Hamil terhadap Berat Badan Lahir Bayi di Kota Padang.

J Kesehat Andalas. 2015;4(3):729-737. doi:10.3975/cagsb.2015.05.08.

7. Wu G, Bazer FW, Cudd T a, Meininger CJ, Spencer TE. Recent Advances in Nutritional Sciences Maternal Nutrition and Fetal. Amino Acids.

2004;(13):2169-2172. http://jn.nutrition.org/content/134/9/2169.full.pdf.

8. Victora CG, Adair L, Fall C, et al. Maternal and child undernutrition:

consequences for adult health and human capital. Lancet.

2008;371(9609):340-357. doi:10.1016/S0140-6736(07)61692-4.

14 Lampiran 1. Catatan Harian.

No Tanggal Aktivitas Keterangan

1. Feburari 2019 Penerimaan dana 70% dari dana penelitian sebesar 30.000.000

2. Maret 2019 Persiapan pembuatan kandang, pakan, alat pengukur memori dan kecerdasan

3 9 April 2019 Pemesan mencit betina galur DDY 5 Mei 2019 Adaptasi mencit

6 Pengukuran memori dengan metoda

pengenalan objek baru 6 13 Mei – 7

Juli 2019

Pemberian Perlakuan 7 24 Juni Persiapan hewan jantan

8 8 Juli Pengukuran memori dan kecerdasa 9 9 Juli Perkawinan indukan jantan dan betina 10 Agustus Generasi pertama