TESIS
PEMBERIAN EKSTRAK TOMAT ( Solanum lycopersicum) MENCEGAH DISLIPIDEMIA DAN PENINGKATAN KADAR F2 ISOPROSTAN PADA TIKUS JANTAN (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR YANG DIBERIKAN PAKAN TINGGI LEMAK DAN TINGGI KOLESTEROL
IDA AYU KOMANG KRISNASARI NIM : 1390761010
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 i
TESIS
PEMBERIAN EKSTRAK TOMAT ( Solanum lycopersicum) MENCEGAH DISLIPIDEMIA DAN PENINGKATAN KADAR F2 ISOPROSTAN PADA TIKUS JANTAN (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR YANG DIBERIKAN PAKAN TINGGI LEMAK DAN TINGGI KOLESTEROL
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana
IDA AYU KOMANG KRISNASARI NIM : 1390761010
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii
iii
Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai Oleh Panitia Penguji Program Pasca Sarjana Universitas Udayana Pada Tanggal 5 Juni 2015
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No : 1301/UN14.4/HK/2015 tertanggal 4 Mei 2015
Ketua
: Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK
Anggota
: 1. Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS 2. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc 3. Dr. A. A. A. N Susraini, Sp. PA 4. Dr. rer. nat. dr. Ni Nyoman Ayu Dewi, M.Si
iv
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas karunia-Nya tesis yang berjudul “Pemberian Ekatrak Tomat (Solanum lycopersicum) Mencegah Dislipidemia dan Peningkatan Kadar F2 Isoprotan Pada Tikus Jantan (Rattus norvegicus) Galur Wistar Yang Diberikan Pakan Tinggi Lemak dan Tinggi Kolesterol” dapat diselesaikan. Tulisan ini disusun untuk memenuhi persyaratan tugas akhir studi yang menjalani Penulis untuk memperoleh gelar Magister pada program Magister Studi Ilmu Kedokteran Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan AntiAging Medicine, Program Pascasarjana Universitas Udayana. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan, dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp. PD. KEMD atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat mengikuti Program Pascasarjana di Universitas Udayana. 2. Direktur Program Pascasarjana Prof. Dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat mengikuti Program Pascasarjana di Universitas Udayana. 3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih,M.Sc selaku ketua program studi Ilmu Kedokteran Biomedik Kekhususan Anti Aging Medicine Universitas Udayana dan sekaligus penguji yang telah memberikan banyak sekali masukan dan bimbingan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. 4. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK., selaku pembimbing I, penguji, dan kepala Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis selam proses penyusunan tesis ini. 5. Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS selaku pembimbing II dan penguji, yang telah banyak memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. 6. Dr. A. A. A. N Susraini, Sp. PA selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis selama proses penyusunan tesis ini. 7. Dr. rer. nat. dr. Ni Nyoman Ayu Dewi, M.Si, selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis selama proses penyusunan tesis ini. vi
8. Prof. Drh. Nyoman Mantik Astawa, Ph.D., Bagian Virologi, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana yang telah membantu dalam pemeriksaan F2 isoprostan selama penelitian. 9. Gede Wiranatha, yang banyak membantu dan menjaga tikus peneliti selama penelitian di bagian Farmakologi Universitas Udayana. 10. Drs. I Ketut Tunas, Msi yang telah banyak membantu dalam penyusunan analisis statistik tesis ini 11. Suami tercinta I B Nyoman Wismaya, putra tercinta I B Angga Krismayana, almarhum aji tercinta I B Sastra Wardana, ibunda tercinta I A Suryawati, kakak-kakakku tercinta I B Surya Rah Darmawan dan I A Widhiyanasari, mertuaku tercinta I A Suati, serta seluruh keluarga atas doa, dukungan, dan pengertiannya selama penulis menempuh pendidikan. 12. Semua pihak yang telah membantu penulis selama menempuh pendidikan ini. Penulis berharap tesis ini dapat memberi manfaat bagi pribadi, bagi program pendidikan Magister Program Studi Ilmu Biomedik, Pasca Sarjana Universitas Udayana, serta bagi pihak-pihak lain yang berkepentingan. Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa melimpahkan berkat dan rahmat-Nya kepada kita semua. Astungkara.
Denpasar, Mei 2015 Penulis,
Ida Ayu Komang Krisnasari
vii
ABSTRAK PEMBERIAN EKSTRAK TOMAT (SOLANUM LYCOPERSICUM) MENCEGAH DISLIPIDEMIA DAN PENINGKATAN KADAR F2 ISOPROSTAN PADA TIKUS JANTAN (RATTUS NOVERGICUS) GALUR WISTAR YANG DIBERI PAKAN TINGGI LEMAK DAN TINGGI KOLESTEROL Dislipidemia adalah salah satu faktor resiko terjadinya aterosklerosis yang merupakan penyebab dari penyakit kardiovaskuler. Mengatur pola makan dan olah raga adalah cara utama menanggulangi kadar lemak darah yang tinggi. Bila usaha ini tidak berhasil, maka penggunaan obat penurun lemak menjadi alternatif, tetapi harganya cukup mahal dan kemungkinan efek samping bila dikonsumsi jangka panjang. Selain dislipidemia, rendahnya kadar antioksidan dalam darah juga merupakan faktor penyebab terbentuknya aterosklerosis. Ekstrak tomat banyak mengandung antioksidan seperti likopen. Likopen memiliki kemampuan menghambat laju HMG-CoA reduktase yang berperan penting dalam sintesis kolesterol. Disamping itu likopen juga berperan sebagai antioksidan dengan mengikat radikal bebas superoksid (O2*-) sehingga terbentuk ikatan yang tidak reaktif. Sebagai antioksidan likopen juga bekerja dengan cara menghilangkan singlet oksigen dengan kecepatan 2 kali lebih besar dibanding β- karoten. Kadar kolesterol yang tinggi dalam darah akan menyebabkan meningkatnya peroksidasi lipid. F2 isoprostan adalah biomarker peroksidasi lipid dan stres oksidatif. Penelitian ini bertujuan mengetahui kegunaan ekstrak tomat untuk memperbaiki profil lipid dan mencegah peningkatan kadar F2 isoprostan pada urin tikus wistar jantan yang diberi pakan tinggi kolesterol. Penelitian ini adalah penelitian ekperimental murni dengan menggunakan post test only control group design. Dalam penelitian ini digunakan 36 ekor tikus jantan (Rattus norvegicus) sebagai sampel. Seluruh tikus jantan dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol yang diberikan diet tinggi lemak dan tinggi kolesterol dan plasebo yang berupa aguadest serta kelompok perlakuan diberi diet tinggi lemak dan tinggi kolesterol dan 4 mg ekstrak tomat selama 14 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata kadar trigliserida pada kelompok kontrol 135,23±2,99 mg/dl dan rerata trigliserida pada kelompok perlakuan 66,29±3,70 mg/dl (p<0,05). Rerata kadar LDL kelompok kontrol 67,08±4,88 mg/dl dan rerata kadar LDL kelompok perlakuan 33,10±2,32 mg/dl (p<0,05). Rerata kadar HDL kelompok kontrol 26,15±2,03 mg/dl dan rerata kada HDL pada kelompok perlakuan 62,79±4,17 mg/dl (p<0,05). Rerata kadar F2 isopostan pada kelompok kontrol 6,36±1,44 ng/dl dan rerata kadar F2 isoprostan pada kelompok perlakuan 2,17±0,76 ng/dl (p<0,05). Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian 4 mg ekstrak tomat selama 14 hari dapat mencegah dislipidemia dan peningkatan F2 isoprostan tikus jantan (Rattus norvegicus) yang diberi pakan tinggi lemak dan tinggi kolesterol. Hasil penelitian ini perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui konsentrasi optimal pemberian ekstrak tomat terhadap pencegahan dislipidemia dan peningkatan F2 isoprostan. Kata kunci: ekstrak tomat, dislipidemia, F2 isoprostan, tikus putih jantan.
viii
ABSTRACT ADMINISTRATION OF TOMATO (SOLANUM LYCOPERSICUM) EXTRACT PREVENT DYSLIPIDEMIA AND THE INCREASING OF F2 ISOPROSTANE IN MALE RAT (RATTUS NOVERGICUS) WISTAR WITH HIGH LIPID AND HIGH CHOLESTEROL DIET Dyslipidemia is one of the risk factor of atherosclerosis, which is a major cause of cardiovascular disease. Diet and physical activity play a major role in management of dyslipidemia. Pharmacotherapy with lipid lowering agent may be considered when diet and exercise alone is inadequate to normalize the lipid level. Synthetic lipid lowering agents are relatively expensive and may have significant side effect and potential drug interaction. In addition to dyslipidemia, low antioxidan level in blood may lead to atherosclerosis. Tomato extract contains alot of antioxidants such as lycopen. Lycopen has ability to ihibit HMGCoA reductase to synthesize cholesterol. Lycopen also has ability to bind with free radical superoxid (O2*-), and to fade away singlet oxigen 2 times more powerfull than β-caroten. Increase level of cholesterol in blood will cause lipid peroxidation. F2 isoprostan is a stabil biomarker for lipid peroxidation and stres oxidative. This research aims to investigate the benefit of tomato extract (Solanum lycopersicum) as an alternative to improve lipid profil of blood cholesterol and decreasing F2 isoprostane in urin male rat with dyslipidemia. This study was a true experimental with a post test only control group design using 36 male rats (Rattus novergicus) as samples. Total samples of 36 albino rat were equally randomized into 2 groups, a placebo control group was treated with a high lipid and high cholesterol diet and placebo (distillated water), a treatment group were feed with a high lipid and high cholesterol diet and 4 mg tomato extracts for 14 days. The study result showed by mean of trygliceride level of control group was 135,23±2,99 mg/dl and mean of treatment group was 66,29±3,70 mg/dl (p<0,05). Mean of LDL level of control group was 67,08±4,88 mg/dl and mean of treatment group was 33,10±2,32 mg/dl (p<0,05). Mean of HDL level of control group was 26,15±2,03 mg/dl and mean of treatment group was 62,79±4,17 mg/dl (p<0,05). Mean of F2 isoprostan level of control group was 6,36±1,44 ng/dl and mean of treatment group was 2,17±0,76 ng/dl. We concluded that 4 mg tomato extract for 14 days prevent dyslipidemia and the increasing of F2 isoprostane level in urin male rat (Ratus novergicus). This study need to be continued to measure the optimal consentration of tomato extract to prevent dyslipidemia and the increasing of F2 isoprostane. Keywords: tomato extract, dyslipidemia, F2 isoprostane, white male rat.
ix
DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM .........................................................................................
i
PRASYARAT GELAR....................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN..............................................................................
iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI.................................................................
iv
LEMBAR BEBAS PLAGIAT.........................................................................
v
UCAPAN TERIMA KASIH ...........................................................................
vi
ABSTRAK ...................................................................................................... viii ABSTRACT .....................................................................................................
ix
DAFTAR ISI ....................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv DAFTAR SINGKATAN………………………………………………….. ...
xv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah ...................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ............................................................................
5
1.3
Tujuan Penelitian
6
1.4
Manfaat Penelitian
7
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1
Proses penuaan (aging) dan anti penuaan (anti aging)
8
2.2
Lipid.
9
2.2.1 Fosfolipid..................................................................................
9
2.2.2 Trigliserida................................................................................
10
2.2.3 Kolesterol..................................................................................
10
x
2.3
Transpor Lipid
13
2.4
Metabolisme Lipid
14
2.5
Lipoprotein........................................................................................
16
2.5.1 LDL..........................................................................................
17
2.5.2 HDL..........................................................................................
17
2.6
Dislipidemia
17
2.7
Radikal Bebas
18
2.8
F2 Isoprostan......................................................................................
20
2.9
Antioksidan ......................................................................................
22
2.10
Mekanisme Kerja Antioksidan terhadap Radikal Bebas...................
24
2.11
Aterosklerosis ...................................................................................
26
2.12
Tomat ...............................................................................................
28
2.13
Hubungan Antara Pemberian Ekstrak Tomat Dengan Kolesterol ...
34
2.14
Hubungan Antara Pemberian Ekstrak Tomat Dengan Trigliserida...
35
2.15
Hubungan Antara Pemberian Ekstrak Tomat Dengan Antioksidan
36
2.16
Hubungan Antara Pemberian Ekstrak Tomat Dengan Aterosklerosis ...................................................................................
37
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP PENELITIAN DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1
Kerangka Berpikir
39
3.2
Konsep Penelitian
41
3.3
Hipotesis Penelitian
42
BAB IV METODE PENELITIAN 4.1
Rancangan Penelitian
43
4.2
Tempat dan Waktu Penelitian
44
4.3
Populasi dan Kriteria Sampel Penelitian
44
xi
4.4
Penentuan besar sampel
45
4.5
Variabel Penelitian
45
4.6
Bahan dan Alat Penelitian
4.7
Prosedur Penelitian
48
4.8
Alur Penelitian
50
4.9
Analisis Data
51
…
47
BAB V HASIL PENELITIAN 5.1
Uji Normalitas Data .........................................................................
52
5.2
Uji Homogenitas Data ......................................................................
53
5.3
Uji Efek Pemberian Ekstrak Tomat terhadap Kadar Trigliserida .....
53
5.4
Uji Efek Pemberian Ekstrak Tomat terhadap HDL ..........................
54
5.5
Uji Efek Pemberian Ekstrak Tomat terhadap LDL ..........................
56
5.6
Uji Efek Pemberian Ekstrak Tomat terhadap F2 Isoprostan ............
57
BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN 6.1
Subyek Penelitian .............................................................................
58
6.2
Pengaruh Pemberian Ekstrak Tomat terhadap Dislipidemia ...........
58
6.3
Pengaruh Pemberian Ekstrak Tomat terhadap F2 Isoprostan ..........
61
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN 7.1
Simpulan ..........................................................................................
65
7.2
Saran .................................................................................................
65
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
66
LAMPIRAN ....................................................................................................
71
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sintesis Kolesterol Dalam Tubuh Manusia ..............................
12
Gambar 2.2 Transpor Dan Penyimpanan Lemak ........................................
16
Gambar 2.3
Proses Pembentukan Aterosklerosis.........................................
27
Gambar 2.4
Aterosklerosis pada Arteri Koronaria.......................................
28
Gambar 2.5 Stuktur Kimia Likopen ............................................................
33
Gambar 2.6
Metabolisme Trigliserida..........................................................
36
Gambar 2.7 Pembentukan Sel Busa ............................................................
38
Gambar 3.1 Konsep Penelitian ....................................................................
41
Gambar 4.1 Alur Penelitian .........................................................................
50
Gambar 5.1 Perbandingan Kadar Trigliserida antara Kelompok Kontrol dengan Kelompok Perlakuan ...................................................
54
Gambar 5.2 Perbandingan HDL antara Kelompok Kontrol dengan Kelompok Perlakuan ...............................................................
55
Gambar 5.3 Perbandingan LDL antara Kelompok Kontrol dengan Kelompok Perlakuan ...............................................................
56
Gambar 5.4 Perbandingan F2 Isoprostan antara Kelompok Kontrol dengan Kelompok Perlakuan ...............................................................
xiii
57
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Gizi Buah Tomat Segar tiap 180 gram ............
30
Tabel 2.2 Kandungan Likopen pada Bahan Makanan ........................
33
Tabel 5.1 Hasil Uji Normalitas Data Trigliserida, HDL, LDL, dan F2 Isoprostan Sesudah Perlakuan .......................................
52
Tabel 5.2 Homogenitas Data Trigliserida, HDL, LDL, dan F2 Isoprostan antar Kelompok Perlakuan ...........................
53
Tabel 5.3 Perbedaan Rerata Kadar Trigliserida antar Kelompok Sesudah Diberikan Ekstrak Tomat .....................................
53
Tabel 5.4 Perbedaan Rerata HDL antar Kelompok Sesudah Diberikan Ekstrak Tomat ....................................................
55
Tabel 5.5 Perbedaan Rerata LDL antar Kelompok Sesudah Diberikan Ekstrak Tomat ....................................................
56
Tabel 5.6 Perbedaan Rerata F2 Isoprostan antar Kelompok Sesudah Diberikan Ekstrak Tomat ......................................
xiv
57
DAFTAR SINGKATAN
DM
: Diabetes Melitus
DNA : Deoxyribo nucleic acid GPx
: Glutathion peroksidase
HDL : High density lipoprotein HMG : 3-hidroksi-3-metilglutaril IDL
: Intermediate density lipoprotein
LDL
: Low density lipoprotein
NO
: Nitric Oxide
ODA : Octadecadienoic acid PPARα: Peroxisome proliferator-activated receptor alpha PJK
: Penyakit jantung koroner
RNA : Ribo nucleic acid ROS
: Reactive oxygen species
SOD : Superoksid dismutase TG
: Trigliserida
VLDL : Very low density lipoprotein
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1.
Foto Penelitian...........................................................................................
71
2.
Uji Normalitas Data .................................................................................
73
3.
Uji t-independent Data Kadar Trigliserida, HDL, LDL, dan F2 Isoprostan antara Kelompok Kontrol dengan Kelompok Perlakuan Sesudah Perlakuan ................................................
73
4.
Hasil Analisis ...........................................................................................
75
5.
Keterangan Kelayakan Etik .....................................................................
77
xvi
