PENGAMATAN AKTIVITAS TIKUS WISTAR JANTAN DENGAN ALAT OPTO-VARIMEX® PADA KONDISI DIET TINGGI MINYAK TRANS
NURUL MASYITA KHUSNA
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengamatan Aktivitas ® Tikus Wistar Jantan Dengan Alat Opto-Varimex Pada Kondisi Diet Tinggi Minyak Trans adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Januari 2015 Nurul Masyita Khusna NIM B04100193
ABSTRAK NURUL MASYITA KHUSNA. Pengamatan Aktivitas Tikus Wistar Jantan Dengan ® Alat Opto-Varimex Pada Kondisi Diet Tinggi Minyak Trans. Dibimbing oleh KOEKOEH SANTOSO dan NASTITI KUSUMORINI. Konsumsi makanan dengan kadar lemak tinggi mengakibatkan penimbunan jaringan adiposa pada tubuh. Peningkatan jaringan lemak dapat menyebabkan peningkatan kadar leptin, hal ini dikarenakan sekresi leptin berbanding lurus dengan massa jaringan adiposa. Leptin mengaktifkan sensor saraf yang berada di lateral hipothalamus pusat rasa lapar dan aktivitas. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan pemberian pakan tinggi lemak trans pada tikus jantan wistar terhadap aktivitasnya. Subjek penelitian ini menggunakan tikus Wistar jantan sebagai hewan model. Sebanyak 16 tikus dikelompokkan menjadi empat perlakuan. Kelompok pertama diberikan pakan tambahan tinggi lemak trans 20%, kelompok kedua 40%, kelompok ketiga 60% dan kelompok terakhir sebagai kontrol. Pemberian pakan dilakukan terus menerus selama 70 hari. Pengukuran aktivitas menggunakan alat Opto® varimex auto track system 4.31. Hasil penelitian menunjukkan adanya keterkaitan antara aktivitas dengan pemberian minyak trans. ®
Kata kunci: Opto-varimex , Lemak trans, Aktivitas, Tikus wistar.
ABSTRACT NURUL MASYITA KHUSNA. Male Wistar Rat Activity Monitoring with Opto® Varimex in Conditions Due to High Trans Fat Diet. Supervized by KOEKOEH SANTOSO and NASTITI KUSUMORINI Excessive energi consumption of high-fat diet increase the body's adipose tissue which also affect the increased secretion of leptin, this is because leptin secretion is proportional to the mass of adipose tissue. Leptin activates the lateral hypothalamus as the center of hunger and feeding activity. The aim of this study was to obtain the relationship between high trans fat feeding on male Wistar rats and feeding activity. This method uses male Wistar rats (Rattus norvegicus) as an animal model. Sixteen rats were grouped into 4 treatment groups. The first group was given additional feed 20% trans fat, the second group was given additional feed 40% trans fat, a third group was given additional feed 60% trans fat, and the last as a control group. This feed was given once a day for 70 days. Observation of activities perform using Opto-varimex® auto-track system ver. 4.31. The results showed an corellation between activity based doses of trans fat. ®
Keywords: Opto-varimex , Trans fat, Activity, Wistar rat.
PENGAMATAN AKTIVITAS TIKUS WISTAR JANTAN DENGAN ALAT OPTO-VARIMEX® PADA KONDISI DIET TINGGI MINYAK TRANS
NURUL MASYITA KHUSNA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ® ini adalah Pengamatan Aktivitas Tikus Wistar Jantan Dengan Alat Opto-Varimex Pada Kondisi Diet Tinggi Minyak Trans. Terima kasih penulis ucapkan kepada ayah tercinta Choirul Fatoni, ibu tercinta Caridah, kakak tercinta Bramandityo Prabowo, adik tercinta Ramadhan Adityo Kuncoro serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada Bapak Dr Drh Koekoeh Santoso dan Ibu Dr Nastiti Kusumorini MS selaku pembimbing, serta Ibu Drh Atin Supiyani yang telah banyak memberi saran. Tidak lupa ucapan terima kasih kepada teman satu penelitian yaitu Yanuar Restu Wijaya, Pawitra Lintang Andayani dan Maharja Mawali yang telah membantu selama penelitian. Semoga skripsi ini bermanfaat. Bogor, Januari 2015 Nurul Masyita Khusna
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
TINJAUAN PUSTAKA
2
Lemak
2
Minyak Trans
3
Monitoring Aktivitas Tikus
3
METODE
5
Waktu dan Tempat Penelitian
5
Bahan
5
Alat
5
Prosedur Penelitian
5
Prosedur Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN SIMPULAN DAN SARAN
7 11
Simpulan
11
Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
15
DAFTAR TABEL 1. Aktivitas tikus pada pemberian minyak trans berbeda
7
DAFTAR GAMBAR 1. Alat monitoring aktivitas Optovarimex® auto-track system ver. 4.31 2. Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan
4
DT 8 3. Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan RT 9 4. Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan AT 10
DAFTAR LAMPIRAN 1. Perhitungan volume pemberian minyak trans
13
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Gaya hidup masyarakat Indonesia dengan pola makan yang tinggi kalori merupakan faktor awal pemicu berbagai penyakit. Lemak merupakan salah satu sumber kalori dalam makanan. Secara nasional, rata-rata konsumsi lemak penduduk di Indonesia adalah 47.2 g atau 25.6% dari total konsumsi energi. Hal ini berarti konsumsi energi dari lemak pada penduduk Indonesia lebih dari 25% dari total konsumsi energi dan melebihi nilai yang dianjurkan oleh Pedoman Umum Gizi Seimbang (Riskesdas 2010). WHO (2003) merekomendasikan konsumsi lemak trans tidak lebih dari 1% total konsumsi energi, hal ini dikarenakan konsumsi lemak trans yang berlebihan memberikan efek buruk terhadap kesehatan. Penelitian yang dilakukan oleh Mozaffarian et al. (2006) mendapatkan hasil bahwa konsumsi 2% asam lemak trans dari total asupan energi meningkatan resiko kejadian penyakit jantung koroner sebesar 23 %. Lemak yang biasa kita konsumsi terbagi menjadi tiga jenis yaitu lemak jenuh, lemak tak jenuh dan lemak trans. Salah satu konsumsi lemak trans didapatkan dari olahan minyak. Minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh (Poly-unsaturated Fatty Acid/ PUFA) jika digunakan untuk menggoreng secara berulang-ulang, maka lemak tak jenuh baik dari minyak penggoreng maupun dari makanan yang digoreng akan berubah menjadi asam lemak trans (Mozaffarian et al. 2006). Tikus yang diberi pakan tinggi lemak trans terbukti mengalami peningkatan massa jaringan adiposa, hal ini serupa dengan kejadian pada manusia (Corbett et al. 1986). Jaringan adiposa akan menghasilkan hormon leptin. Leptin adalah hormon polipeptida yang berasal dari sel-sel lemak, sekresi hormon ini berbanding lurus dengan massa jaringan adiposa (Guyton dan Hall 2008). Penelitian yang dilakukan oleh Mars et al. (2006) membuktikan bahwa leptin memberikan pengaruh terhadap perilaku makan. Kadar leptin yang rendah akan meningkatkan rasa lapar dan nafsu makan. Pengaturan nafsu makan seperti kita ketahui sebelumnya diatur oleh suatu pusat lapar di hipothalamus lateral dan pusat kenyang di ventromedial hipothalamus. Adanya perangsangan di hipothalamus lateral, individu akan makan dengan rakus sedangkan apabila terjadi perangsangan di inti ventromedialis hipothalamus akan menyebabkan rasa kenyang bahkan menolak untuk makan (Schwartz 2001). Keinginan makan yang tinggi akan membuat hewan menjadi lebih aktif dan agresif. Pernyataan tersebut didukung oleh penelitian Silver dan Erecinska (1994) bahwa reseptor rasa lapar pada sistem saraf pusat mampu mengatur keinginan mencari makan. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan pemberian pakan tinggi lemak trans pada tikus jantan wistar terhadap aktivitasnya. Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi peneliti dan masyarakat tentang dampak perubahan aktivitas yang disebabkan oleh keadaan diet tinggi lemak trans.
2
TINJAUAN PUSTAKA Lemak Makan adalah kegiatan memasukkan makanan atau sesuatu ke dalam saluran pencernaan untuk menyediakan nutrisi bagi makhluk hidup. Berbagai nutrisi yang dibutuhkan tubuh akan dipenuhi melalui kegiatan ini, salah satu diantaranya adalah lemak. Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur Carbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam zat-zat pelarut tertentu (zat pelarut lemak), seperti ether (Guyton dan Hall 2008). Berdasarkan tingkat kejenuhannya, lemak dibagi menjadi dua yaitu asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak jenuh mempunyai rantai zig-zag yang dapat cocok satu sama lain, biasanya berwujud padat. Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung satu ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak dengan lebih dari satu ikatan terdapat pada minyak nabati. Minyak ini biasanya berbentuk cair (Fessenden dan Fessenden 1986). Sebagian besar asam lemak dan monogliserida tidak larut dalam air, maka pengangkutan dilakukan oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah (Guyton dan Hall 1996). Pengeluaran kilomikron dari darah berawal dari proses hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase lipoprotein yang berada di endotel kapiler darah. Proses ini menyebabkan asam lemak dan gliserol dilepas, sehingga asam lemak menyatu dengan membran sel lalu berdifusi ke dalam sel lemak jaringan adiposa dan ke dalam sel hati (Guyton dan Hall 2008). Konsumsi lemak trans berlebih dapat menyebabkan penimbunan jaringan adiposa yang berakibat pada peningkatan bobot badan. Dhibi et al. (2011) dalam penelitiannya menyatakan bahwa tikus diberikan pakan tinggi lemak trans sebesar 20% dari total energi pakan selama empat minggu menghasilkan pertambahan bobot badan 25.83 g lebih tinggi dibandingkan dengan tikus kontrol. Guyton dan Hall (2008) menjelaskan bahwa peningkatan massa adiposa berbanding lurus dengan peningkatan sekresi hormon leptin. Tingginya kadar leptin dalam darah akan direspon oleh hipothalamus bagian lateral yang merupakan pusat rasa lapar (Konturek et al. 2004). Tikus yang mengalami peningkatan massa jaringan adiposa menyebabkan keadaan resistensi leptin, sehingga akan makan terus menerus (hiperphagia) walaupun kadar leptin dalam darah sedang tinggi (Guyton dan Hall 2008).
3 Minyak Trans Salah satu sumber makanan yang mengandung lemak didapat dari minyak. Pembentukan asam lemak trans dalam makanan diperoleh pada saat pemanasan selama pengolahan minyak (refinery). Umumnya kerusakan oksidasi terjadi pada asam lemak tak jenuh, tetapi bila minyak dipanaskan suhu 100 oC atau lebih, asam lemak jenuh pun dapat teroksidasi. Oksidasi pada penggorengan dengan suhu 200 oC lebih mudah menimbulkan kerusakan pada minyak dengan derajat ketidakjenuhan tinggi, sedangkan hidrolisis mudah terjadi pada minyak dengan asam lemak jenuh rantai panjang (Puspitasari 1996). Proses hidrogenasi yang terjadi selain menghasilkan jumlah lemak jenuh lebih banyak, juga akan mengubah bentuk cis menjadi trans. Fennema (1996) menyebutkan bahwa pada suhu 25 oC, reaksi oksidasi terhadap asam oleat akan menghasilkan 2 (dua) senyawa radikal intermediat yaitu cis dan trans. Kerusakan minyak dapat diakibatkan oleh proses penggorengan pada suhu tinggi (200-250 oC) (Ketaren 1986). Asam lemak esensial mudah rusak oleh reaksi oksidasi dan pemanasan. Minyak yang telah rusak tidak hanya memberikan efek negatif bagi kesehatan namun juga menurunkan kualitas pada tekstur dan rasa makanan yang dihasilkan. Konsumsi minyak trans yang berlebih dapat menimbulkan dampak buruk terhadap kesehatan, salah satunya adalah timbulnya penyakit jantung. Penyakit jantung disebabkan oleh asam lemak trans yang membentuk komposisi plak (ateroma) pada dinding arteri yang berujung pada penyumbatan pembuluh darah. Efek buruk minyak trans lainnya adalah timbulnya kanker, diabetes, menurunnya imunitas tubuh dan kegemukan. Kanker disebabkan oleh asam lemak trans yang memicu perubahan aktivitas enzim sitokrom oksidase P-448/450 sehingga mengakibatkan pembelahan sel yang tidak terkendali. Diabetes disebabkan oleh asam lemak trans yang menurunkan respon sel darah merah terhadap insulin, sehingga menimbulkan efek diabetogenik (Tuminah 2009). Penurunan imunitas tubuh disebabkan oleh asam lemak trans yang menurunkan efisiensi respon dari sel B dan meningkatkan proliferasi sel T (Mercola 2010). Kegemukan disebabkan oleh asam lemak trans yang menyebabkan perubahan fungsi homeostasis membran sel, misalnya mengambil alih transport membran dan cairan membran. Hal ini terkait dengan kemampuan isomer-isomer asam lemak trans dalam mengubah ukuran dan jumlah sel adiposa, serta mengubah golongan lemak. Monitoring Aktivitas Tikus Perekam aktivitas yang digunakan adalah Opto-varimex® auto- track system ver. 4.31 yang telah didesain khusus untuk mengamati aktivitas hewan kecil, ikan dan serangga (Gambar 1). Alat ini terdiri dari 24 sensor infra merah dan bisa dimodifikasi sesuai kebutuhan dan ukuran hewan. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi setiap gerakan melalui mekanisme pemutusan sinar. Terdapat tiga sumbu utama dalam alat ini yang akan memberikan informasi terhadap posisi hewan, gerakan hewan dan jalur yang telah dilalui selama proses perekaman (Millenson dan Jullian 1979). Jenis aktivitas tikus yang dapat diukur menggunaan alat ini antara lain;
4
A
Distance traveled (cm) adalah jarak yang ditempuh oleh tikus atau panjang lintasan perpindahan tikus dari satu tempat ketempat yang lain. Perpindahan tikus dapat berkaitan dengan agresivitas dalam mencari makanan dan minuman, ekspresi stres, mencari tempat perlindungan ataupun pengenalan lingkungan. Resting time (detik) adalah waktu yang dibutuhkan selama tikus diam tidak bergerak atau istirahat. Ambulatory time (detik) adalah waktu yang dibutuhkan tikus melakukan suatu gerakan, tercatat sebagai waktu dimana tikus memutuskan sinar infra merah pada saat mulai bergerak. Stereotypic time (detik) adalah waktu yang dibutuhkan tikus melakukan gerakan-gerakan khusus seperti menggaruk dan menjilat anggota badan dilakukan secara berulang-ulang. Burst of Stereotypic Movement adalah jumlah pergerakan stereotypic tikus yang terhitung dengan banyaknya pemutusan sinar infra merah. Horizontal count adalah jumlah pemutusan infra merah baik pada sumbu X maupun sumbu Y secara horizontal, misalnya gerakan meloncat. Vertical 1 count adalah jumlah pemutusan sinar infra merah secara vertikal, misalnya melakukan gerakan berdiri di atas dua kaki belakang.
B
Gambar 1 Alat monitoring aktivitas Optovarimex® auto-track system ver. 4.31 Opto-varimex® terhubung dengan satu perangkat komputer. Komputer yang terhubung dengan alat ini menggunakan peranti lunak yaitu Auto track system ver. 4.31 (Gambar 1A). Hasil perekaman aktivitas tikus berupa angka yang akan tampil di layar monitor. Tikus yang akan diukur aktivitasnya dimasukkan ke dalam kandang sensor yang telah didesain untuk menangkap setiap gerakan tikus dengan pemutusan sinar infra merah yang terpasang di sumbu X, Y, Z. Sumbu X dan Y terpasang di bagian tepi dasar kandang sensor sedangkan sumbu Z terpasang di bagian atas untuk menangkap gerakan vertikal (Gambar 1B).
5
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari sampai Mei 2014. Penelitian dilaksanakan di Unit Pengelola Hewan Laboratorium (UPHL) dan Laboratorium Fisiologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus jantan dewasa strain Wistar (Rattus norvegicus) sebagai hewan model, berusia 12 minggu dengan bobot badan 200–250 g sebanyak 16 ekor. Pakan berupa pellet dan minum ad libitum. Minyak trans yang dipanaskan pada suhu 280 0C selama 10 menit. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kandang plastik, sonde ® lambung, Opto-varimex auto-track system ver. 4.31 dan satu perangkat komputer. Prosedur Penelitian Pembuatan Minyak Trans Minyak trans diperoleh dari minyak kelapa yang telah dipanaskan pada suhu 280 0C selama 10 menit (Tuminah 2009). Pemanasan dilakukan menggunakan oven lalu disimpan ke dalam botol untuk didinginkan pada suhu ruang. Minyak trans diberikan sebagai pakan tambahan dihitung berdasarkan perbandingan dari total konsumsi energi yang diberikan. Pemeliharaan Hewan Model Tikus dipelihara dalam kandang plastik berukuran 30 x 40 cm dengan tutup terbuat dari kawat ram dan dialasi serbuk kayu. Tikus diberi pakan pellet standar dan minum ad libitum. Lingkungan kandang dibuat agar tidak lembab dengan sirkulasi udara baik, serta penyinaran yang cukup terang (±14 jam) dan gelap selama (±10 jam). Pengelompokan Hewan Tikus dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu kontrol (K) dan minyak trans (MT) yang terdiri dari 3 perlakuan yaitu 20%, 40% dan 60% dari total energi pakan yang diberikan (Buettner et al. 2007). Kelompok kontrol berjumlah 4 ekor tikus dan kelompok perlakuan berjumlah 12 ekor tikus. Kelompok perlakuan minyak trans 20%, 40%, 60% masing-masing terdiri dari 4 ekor tikus sebagai ulangan.
6 Perlakuan Pemberian minyak trans pada tikus menggunakan sonde lambung. Minyak trans yang diberikan pada tikus kelompok 20% sejumlah 1.4 ml, kelompok 40% sejumlah 2.8 ml dan kelompok 60% sejumlah 4.2 ml, diberikan sebagai pakan tambahan dihitung berdasarkan perbandingan dari total konsumsi energi yang diberikan (Lampiran 1). Tikus dicekok minyak trans satu kali sehari pada siang hari selama 70 hari. Pengukuran Aktivitas Semua tikus kontrol dan tikus perlakuan setelah 70 hari pencekokkan minyak trans diukur aktivitasnya. Seluruh kelompok tikus dalam kotak plastik dipindahkan menuju ruang analisa dan didiamkan selama 5 menit untuk beradaptasi dengan wilayah baru. Pengamatan aktivitas dilakukan di ruang tertutup pada siang hari dengan pencahayaan yang cukup. Sesuai dengan kelompoknya kemudian tikus ditempatkan pada wadah ® pengukuran aktivitas dalam Opto-varimex auto-track system ver. 4.31. Untuk mengurangi pengaruh stres lingkungan, sebelum dimulai pengukuran hewan dimasukkan ke dalam alat selama 5 menit. Pengukuran aktivitas dilakukan sebanyak satu kali. Alat dioperasikan selama 5 menit dalam ruangan yang bebas gangguan baik suara maupun getaran guna meminimalkan pengaruh lingkungan selama proses pengukuran aktivitas. ® Parameter aktivitas tikus yang diukur menggunakan Opto-varimex autotrack system ver. 4.31 adalah distance traveled, resting time dan ambulatory time. Distance traveled (DT) adalah jarak tempuh tikus selama 5 menit waktu pengukuran. Resting time (RT) adalah waktu yang dibutuhkan tikus untuk beristirahat atau tidak melakukan suatu gerakan. Ambulatory time (AT) adalah waktu yang dibutuhkan tikus untuk memulai suatu gerakan stereotypic tanpa perpindahan tempat. Prosedur Analisis Data Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dan masing-masing perlakuan terdiri atas 4 ekor tikus sebagai ulangan. Data kuantitatif hasil pengamatan akan dianalisa menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) dan dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbedaan antar perlakuan dengan selang kepercayaan 95% (α=0.05), serta uji regresi dengan menggunakan perangkat lunak software SAS 9.1.3 (Mattjik dan Sumertajaya 2006).
7
HASIL DAN PEMBAHASAN Pemberian minyak trans dengan dosis 20%, 40%, 60% dari total konsumsi energi selama 70 hari perlakuan terhadap perubahan aktivitas tikus DT, RT dan AT dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini. Tabel 1 Aktivitas tikus pada pemberian minyak trans berbeda Aktivitas Distance traveled (cm)
Resting time (detik)
Ambulatory time (detik) Streotypic time (detik)
Kontrol
171.50±68.946a
269.50±13.025c
30.50±13.025a
MT 20%
274.25±94.524b
114.50±14.730b
185.50±14.730b
MT 40%
520.00±130.228b
75.75±9.639b
224.25±9.636c
MT 60%
761.00±282.546c
47.00±7.702a
253.00±7.702c
Keterangan: Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf uji 5%.
Hasil pengamatan aktivitas menunjukkan bahwa semua kategori aktivitas tikus jantan kelompok perlakuan berpengaruh nyata (P<0.05) bila dibandingkan dengan kelompok kontrol. Adanya perbedaan data tersebut mengindikasikan bahwa pemberian minyak trans selama 70 hari memberikan pengaruh terhadap aktivitas tikus. Distance traveled (DT) atau Jarak Tempuh Distance traveled adalah jarak yang ditempuh oleh tikus atau perpindahan tikus dari tempat yang satu ketempat yang lain. Perpindahan tikus dapat berkaitan dengan agresivitas dalam mencari makanan dan minuman, mencari tempat perlindungan ataupun pengenalan lingkungan. Hasil pengukuran menunjukkan, adanya peningkatan yang nyata pada perlakuan 20%, 40% maupun 60%. Untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi minyak trans dengan DT, dilakukan uji regresi. Hasil uji regresi (Gambar 2) menunjukkan hubungan yang erat antara peningkatan konsumsi minyak trans dengan peningkatan DT, dengan persamaan y = 201.425x-71.875, r = 0.834 dan R2 = 0.696. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan minyak trans memberikan pengaruh terhadap DT sebesar 69.6% Pemberian minyak trans pada tikus yang berlebih dapat menyebabkan penimbunan jaringan adiposa yang berakibat pada peningkatan bobot badan. Penelitian yang dilakukan oleh Dhibi et al. (2011) menyatakan bahwa setelah empat minggu pemberian pakan tinggi lemak trans sebesar 20% dari total energi pakan, menghasilkan pertambahan bobot badan sebesar 25.83 g lebih tinggi dibandingkan dengan tikus yang diberi pakan standar.
8
Jarak Tempuh (cm)
Peningkatan massa jaringan adiposa akibat diet tinggi minyak trans akan mengakibatkan peningkatan kadar leptin dalam darah. Hal ini sesuai dengan pernyatan Guyton dan Hall (2008) bahwa meningkatnya massa adiposa berbanding lurus dengan peningkatan sekresi hormon leptin. Tingginya kadar leptin dalam darah akan direspon oleh hipothalamus bagian lateral yang merupakan pusat rasa lapar (Konturek et al. 2004). Leptin bersirkulasi di otak melalui proses difusi dan menempatkan reseptor-reseptor leptin di berbagai bagian hipothalamus lateral, terutama Neuron Proopio Melanokortin (POMC) di nukleus arkuatus (Friedman dan Halaas 1998). Tikus dan manusia yang mengalami peningkatan massa jaringan adiposa menyebabkan keadaan resistensi reseptor leptin, sehingga akan makan terus menerus (hiperphagia) walaupun kadar leptin dalam darah sedang tinggi (Guyton dan Hall 2008).
Kelompok Perlakuan
Gambar 2 Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan DT Diet tinggi lemak dapat menyebabkan peningkatan piruvat dehidrogenase kinase (PDK) (Peters et al. 2001). PDK adalah enzim yang berada di dalam otot rangka. Kondisi diet tinggi lemak berkepanjangan menyebabkan peningkatan kadar PDK, sehingga hal ini dapat berakibat meningkatnya aktivitas fisik tikus. Peningkatan aktivitas fisik tikus dengan melakukan perjalanan adalah upaya dalam mencari makan. Hal inilah yang menyebabkan kenaikan DT tikus. Resting time (RT) atau Waktu Istirahat Resting time adalah waktu yang dibutuhkan untuk tikus beristirahat. Istirahat bagi hewan sangat penting untuk menghemat energi. Hasil pengukuran RT menunjukkan bahwa kelompok perlakuan minyak trans memberikan pengaruh yang nyata terhadap waktu istirahat tikus (P<0.05).
9
Waktu Istirahat (detik)
Hasil pengukuran menunjukkan, adanya penurunan yang nyata pada perlakuan 20%, 40% maupun 60%. Hubungan antara konsentrasi minyak trans dengan RT diperoleh dengan melakukan uji regresi. Uji regresi (Gambar 3) memberikan hasil hubungan yang erat antara peningkatan konsumsi minyak trans dengan penurunan RT. Hasil uji regresi menunjukkan persamaan y = 70.625x3.250, r = 0.913 dan R2 = 0.834. Hal ini memberikan arti bahwa pemberian minyak trans mempengaruhi 83.4% waktu istirahat tikus.
Kelompok Perlakuan
Gambar 3 Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan RT Tikus merupakan hewan pengerat yang hidup secara sosial. Hewan ini hidup secara berkelompok dengan berbagi liang atau sarang. Mereka yang hidup berkelompok saling berinteraksi untuk berbagi area makan (Ebensperger 2001). Di alam liar, wilayah yang dijelajahi tikus adalah 10-8000 m2. Pergerakan tikus yang sedemikian luas dapat berkaitan dengan agresivitas dalam mencari makanan dan minuman, mencari tempat bersarang, kawin ataupun pengenalan lingkungan. Kegiatan ini dilakukan secara alamiah oleh tikus dan diperlukan kemampuan dalam bergerak baik lari ataupun berjalan (Jackson 1982). Menurut Corbett et al. (1986) tikus yang mengalami kenaikan massa adiposa cenderung mengalami penurunan waktu istirahat. Aktivitas tikus yang mengalami diet tinggi minyak trans lebih tinggi dibandingkan dengan tikus kontrol, dalam hal ini tikus selalu merasa lapar sehingga terjadi peningkatan DT, menyebabkan waktu istirahat tikus berkurang. Sementara Milosevi et al. (2005) menjelaskan bahwa tikus dalam keadaan stres akan cenderung banyak melakukan aktivitas. Stres yang dialami tikus salah satunya disebabkan oleh rasa tidak nyaman akibat selalu merasa lapar. Hal ini menyebabkan penurunan waktu istirahat pada tikus.
10
Waktu ambulatori (detik)
Ambulatory Time (AT) Ambulatory Time adalah waktu yang diukur ketika tikus akan memulai suatu gerakan. Gerakan yang dilakukan oleh tikus berupa gerakan stereoptypic seperti grooming, makan, defekasi ataupun urinasi tanpa melakukan perpindahan lokasi. Hasil pengukuran AT memiliki perbedaan yang nyata sehingga dilakukan uji lanjutan dengan uji Duncan dengan selang kepercayaan 95% (α=0.05). Setelahnya dilakukan uji regresi untuk melihat adanya hubungan penambahan volume minyak trans dengan AT. Hasil pengukuran menunjukkan, adanya peningkatan yang nyata pada perlakuan 20%, 40% maupun 60%. Hasil uji regresi (Gambar 4) menunjukkan hubungan yang erat antara peningkatan konsumsi minyak trans dengan peningkatan AT, dengan persamaan y = 303.250-70.625x, nilai r = 0.913 dan nilai R2 = 0.834. Hal ini menunjukkan bahwa 83.4% penambahan minyak trans memberikan pengaruh terhadap AT.
Kelompok Perlakuan
Gambar 4 Sebaran kurva uji regresi antara jumlah pemberian minyak trans dengan AT Rasa lapar yang ditimbulkan oleh kondisi diet tinggi minyak trans tidak hanya berasal dari hormon leptin saja. Peningkatan massa jaringan adiposa mengakibatkan kondisi resistensi insulin (Dewi 2007). Kaitan yang besar antara obesitas dan resistensi insulin mengindikasikan bahwa peningkatan atau penurunan berat badan berkaitan erat dengan sensitivitas insulin (Urukawa 2003). Pada penderita obesitas akan berkembang resistensi terhadap aksi seluler insulin yang ditunjukkan oleh berkurangnya kemampuan insulin untuk menghambat pengeluaran glukosa dari hati serta berkurangnya kemampuan untuk mengambil glukosa dari lemak dan otot (Park et al. 2006). Kondisi ini menyebabkan rendahnya kadar glukosa dalam sel sehingga tikus akan selalu merasa lapar. Hal inilah yang menyebabkan AT meningkat.
11
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Pemberian diet tinggi minyak trans memberikan pengaruh nyata terhadap aktivitas tikus wistar jantan. Perubahan aktivitas yang terjadi yaitu peningkatan jarak tempuh, penurunan waktu istirahat dan peningkatan waktu ambulatori tikus. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai efek pemberian minyak trans terhadap parameter lain yang menunjukkan aktivitas tikus, serta dibutuhkan penelitian mengenai aktivitas tikus terhadap pemberian minyak trans menggunakan tipe minyak yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA Buettner R, Scholmerich J, Bolheimer LC. 2007. High-fat diets: modeling the metabolic disorders of human Obesity in rodents. J Obesity.15: 798-808. Corbett SW, Stern JS, Keesey RE. 1986. Energy expenditure in rats with dietinduced obesity. Am J Clin Nutr . 44:173-180. Dewi M. 2007. Resistensi insulin terkait obesitas: mekanisme endokrin dan intrinsik sel. J of Nutri and Food. 2(2): 49 - 54. Dhibi M, Brahmi1 F, Mnari A, Houas Z, Chargui I, Bchir L, Gazzah N, Alsaif MA and Hammami M. 2011. The intake of high fat diet with different trans fatty acid levels differentially induces oxidative stress and non alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in rats. J Metabolism and Nutrition. 8(65): 2-12. Ebensperger LA. 2001. A review of the evolutionary causes of rodent groupliving. Acta Theriologica. 46(2): 115–144. Fennema OR. 1996. Food Chemistry, 3rd ed. Marcel Dekker, Inc. New York USA. Fessenden RJ dan Fessenden JS. 1986. Organic Chemistry Third Edition. University Of Montana. Wadsworth Inc. Massachuset (US). Friedman JM dan Halaas JL. 1998. Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature Macmillan Publishers Ltd. 395: 764-770. Guyton AC, Hall JE. 1996. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi IX. Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A. Jakarta (ID): EGC. Guyton AC, Hall JE. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi XI. Penerjemah: Irawati, Ramadhani D, Indriyani F, Dany F. Jakarta (ID): EGC. Jackson WB. 1982. Norway rat and allies. In: Wild Mammals of North America (Chapman JA, FeldhamerGA, eds). Baltimore: The Johns Hopkins University Pr. Ketaren S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta (ID): Penerbit Universitas Indonesia. p.61-143. Konturek SJ, Konturek JW, Pawlik T, Brzozowki T. 2004. Brain-gut axis and its role in the control of food intake. J Physiol & Phar. 55:137-154.
12 Mars M, de Graaf C, de Groot CPGM, van Rossum CTM and Kok FJ. 2006. Fasting leptin and appetite responses induced by a 4-day 65%-energy-restricted diet. J of Obesity. 30: 122–128. Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab.Ed ke-3. Bogor: IPB Pr. Mercola J. 2010. Scientists Unlock How Trans Fats Harm Your Arteries. Mercola [Internet]. [diunduh 2014 Des 31]. Tersedia pada: http://www. http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2010/11/16/scientists-unlockhow-trans-fats-harm-your-arteries.aspx. Millenson JR, Julian CL. 1979. Priciples of Behavioral Analisys. 2nd Ed. The New University of Ultser, Northern Ireland. Milosevi VS, Trifunovi M, Sekuli B, Sosi B, Filipovi N, Negi N, Nestorovi SM, Manojlovi V, Starcevi C. 2005. Chronic Exposure to Constant Light Affects Morphology and Secretion of Adrenal Zona Fasciculata Cells in Female Rats. Gen. Physiol. Biophys. 24: 299-309. Mozaffarian D, Katan MB, Ascherio A, Stampfer MJ, Willet WC. 2006. Trans fatty Acids and Cardiovascular Disease. The N Engl J Med. 354:1601-1613. Park J, Choe SS, Choi AH, Kim KH, Yoon MJ, Suganami T, Ogawa Y, Kim JB. 2006. Increase in glucose-6-phosphate dehydrogenase in adipocytes stimulates oxidative stress and inflammatory signals diabetes. J Diabetes. 55: 2939-2949. Peters SJ, Robert AH, Pengfei Wu, Pehleman TL, George JF, Heigenhauser LL. 2001. Human skeletal muscle PDH kinase activity and isoform expression during a 3-day high-fat/low-carbohydrate diet. Am J of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 281(6): E1151-E1158. Puspitasari NN. 1996. Buletin Teknik dan Industri Pangan. 7(2): 84-94. [Riskesdas] Riset Kesehatan Dasar. 2010. Laporan Hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) 2010. Kementerian Kesehatan RI, Badan Penelitian Dan Pengembangan Kesehatan (ID). Schwartz MW. 2001. Brain pathways controlling food intake and body weight. J Exp Biol Med. 226:978-981. Silver IA, Erecinska M. 1994. Extracellular glucose concentration in mamalian brain: continuous monitoring of changes during increased neuronal activity and upon limitation in oxygen supply in normo-, hypo- and hyperglycemic animals. J Neurosci. 14: 5068-5076. Tuminah S. 2009. Efek Asam Lemak Jenuh dan Asam Lemak Tak Jenuh “Trans” Terhadap Kesehatan. Media Penelitian dan Pengembangan Departemen Kesehatan, Republik Indonesia. Vol XIX, supplemen II. Urakawa H. 2003. Oxidative stress is associated with adiposity and insulin resistance in men. J of clin endo & metabolism. 10(88): 4673-4676. [WHO] World Health Organization. 2003. Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Diseases, Report of a Joint.
13
LAMPIRAN Lampiran 1 Perhitungan volume pemberian minyak trans Energi yang tersedia pada pakan
= 400 kkal/ 100 g = 4 kkal/g
Berdasarkan pengamatan pada periode pra penelitian konsumsi pakan tikus mencapai 15.6 g/hari/ekor Konsumsi energi harian
= 15.6 g/hari × 4 kkal/g = 62.65 kkal/ekor/hari
Hasil analisa proksimat minyak trans sebesar 9.3 kkal/ml Pemberian minyak trans dalam satu hari Kelompok 20% × 62.56 kkal/ekor/hari Kelompok 40% × 62.56 kkal/ekor/hari Kelompok 60% × 62.56 kkal/ekor/hari
= 12.5 kkal = 25 kkal = 37.5 kkal
→ 1.4 ml → 2.8 ml → 4.2 ml
14
15
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pringsewu Lampung, pada tanggal 27 Oktober 1991 dari ayah Choirul Fatoni dan ibu Caridah. Penulis adalah putri kedua dari tiga bersaudara. Pada tahun 2004 penulis menamatkan pendidikan Sekolah Dasar Negeri 1 Gadingrejo Pringsewu, kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Gadingrejo Pringsewu, dan tamat pada tahun 2007. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Pringsewu, di tahun yang sama penulis mendapatkan kesempatan masuk jalur Penelusuran Minat Dan Kemampuan Akademis (PMDKA) di Universitas Negeri Lampung dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di Fakultas Kedokteran Hewan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi anggota pengurus Divisi Internal Himpunan Profesi Ruminansia. Penulis juga pernah aktif sebagai staf pengurus Departemen Sosial dan Lingkungan BEM B FKH IPB Kabinet STRATEGIS.
