Artikel Penelitian
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient dan Profil Lipid Serum Perempuan Obes Nur Asiah Bagian Ilmu Gizi Fakultas Kedokteran Universitas Padjadjaran
Abstrak: Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasikan pengaruh diet rendah kalori seimbang terhadap resting energy expenditure, respiratory quotient dan profil lipid serum perempuan obes dalam rangka menurunkan morbiditas dan mortalitas penderita obesitas. Penelitian dilakukan di RS Sumber Waras Jakarta pada tahun 2002. Metode yang dilakukan adalah eksperimental tanpa pembanding dengan pre-dan post-pemberian diet rendah kalori seimbang sebesar 1000 Kkal/hari dengan komposisi 55% karbohidrat, 20% protein dan 25% lemak selama 14 hari terhadap 38 perempuan obes berusia 19-55 tahun. Pengukuran yang dilakukan adalah data karakteristik demografi, asupan energi dan makronutrien, antropometri, resting energy expenditure (REE), respiratory quotient (RQ) dan profil lipid serum (kolesterol total, trigliserida, kolesterol HDL dan kolesterol LDL). Setelah pemberian diet rendah kalori seimbang selama 14 hari terjadi penurunan bermakna dari berat badan 2,5%, indeks massa tubuh 2,8%, massa lemak 14%, peningkatan massa tubuh bebas lemak 1,4%, penurunan lingkar pinggang 2,5%, RQ 4,8%, kolesterol total 6,7%, trigliserida 22,9%, kolesterol LDL 4,2% dan kolesterol HDL 5,5% tetapi tidak menurunkan REE secara bermakna (4,4%). Pemberian diet rendah kalori seimbang dapat menurunkan REE, RQ dan memperbaiki profil lipid. Kata kunci: diet rendah kalori seimbang, resting energy expenditure, respiratory quotient, lipid, obes
378
Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient
The Effect of Balanced Low Calory Diet or Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient and Serum Lipid Profile of Obese Women Nur Asiah Nutrition Departement University of Padjadjaran
Abstact: The objective of this study was to identify the effect of balanced low calory diet on resting energy expenditure (REE), respiratory quotient (RQ) and serum lipid profile of obese women in reducing morbidity and mortality of obese people. The study was done in Sumber Waras Hospital Jakarta in 2002. The study was an experimental, pre-and post-balanced low calory diet (1000 Kcals/day, 55% carbohydrate, 20% protein, and 25% fat) for 14 days. Thirty eight obese women, 19-55 years old had beed selected as subjects according to the inclusion ad exclusion criteria. The data collected were social and demographic characteristics, energy and macronutrient intake, anthropometric REE, RQ, level of serum cholesterol, triglyceride, LDL cholesterol and HDL cholesterol. After 14 days balanced low calory diet, there were significant reduction o body weight 2.6% (p=0.001), body mass index 2.8% (p=0.001), percentage of fat mass 1.4% (p=0.001), increament percentage of fat free mass 1.4% (p=0.001), reduction of waist circumference 2.5% (p=0.001), unsignificant reduction of REE 4.4% (p=0.071), significant reduction of RQ 4.8% (p=0.036), level of total serum cholesterol 6.7% (p=0.001), triglyceride 22.9% (p=0.001), LDL cholesterol 4.2% (p=0.027) and HDL cholesterol 5.5% (p=0.004). Balanced low alory diet was ha beed shown to reduce body weight, body mass index, percentage of fat mass, to increase percentage of fat free mass, to reduce waist to hip ratio, RQ, level of total serum cholesterol, triglyceride, LDL cholesterol and HDL cholesterol of obese women significantly, but did’not reduce REE significantly. Keywords: low balanced calory diet, resting energy expenditure, respiratoey quotient, lipid, obes
Pendahuluan Jumlah penderita obesitas di Indonesia semakin meningkat. Hasil penelitian epidemiologi di Jakarta dalam periode 10 tahun (tahun 1982 dan 1992-1993) menunjukkan adanya peningkatan persentase penderita obesitas (indeks massa tubuh atau IMT >25 Kg/m2), dari 4,2% menjadi 10,9% di Koja, Jakarta Utara, dan dari 7,1% menjadi 24,1% di Kayu Putih, Jakarta Timur.1 Obesitas dapat menimbulkan penyakit-penyakit kronik seperti hipertensi, aterosklerosis dan dislipidemia, yang merupakan faktor-faktor risiko terjadinya penyakit kardiovaskuler (PKV).2 Timbunan lemak viseral di daerah abdomen dihubungkan dengan peningkatan kadar kolesterol total, trigliserida dan kolesterol LDL serta penurunan kolesterol HDL, yang merupakan faktor-faktor risiko terjadinya PKV.3 Usaha mempertahankan berat badan (BB) yang telah turun setelah penderita obesitas menjalankan diet, merupakan kesulitan bagi banyak orang. Para peneliti menduga terjadi efisiensi metabolik berupa penurunan resting energy expenditure (REE), yaitu suatu usaha adaptasi tubuh untuk mempertahankan massa tubuh agar tidak lebih banyak lagi yang hilang setelah berat badan turun.4 REE merupakan energi yang dibutuhkan tubuh untuk mempertahankan fungsi-fungsi tubuh dalam keadaan istirahat yang besarnya
Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
10% di atas laju metabolisme basal.5 Suatu penelitian telah membuktikan terjadinya penurunan REE pada subjek obes yang menurunkan berat badannya. Penurunan REE terjadi karena berkurangnya massa tubuh dan menurunnya asupan makanan.6 Respiratory quotient (RQ) adalah perbandingan banyaknya CO2 yang dihasilkan terhadap O2 yang dikonsumsi dalam mengoksidasi substrat sebagai bahan bakar yang diperlukan untuk menghasilkan energi. 7 Para peneliti membuktikan bahwa jumlah lemak yang dioksidasi dalam tubuh penderita obesitas lebih rendah dibandingkan dengan orang berberat badan normal, sehingga jika dilakukan pemeriksaan RQ pada penderita obesitas, nilai RQ-nya akan lebih besar dibandingkan orang berberat lemak tubuh yang dioksidasi.8 Jenis-jenis diet untuk menurunkan berat badan dengan menurunkan asupan kalori bervariasi, terdiri dari diet rendah kalori yang besarnya 800-1500 Kkal, diet sangat rendah kalori sebesar 200-800 Kkal, dan diet starvation, yaitu tanpa masukan kalori sama sekali hingga asupan 200 Kkal.9 Para peneliti telah membuktikan bahwa diet dapat memperbaiki profil lipid penderita obesitas.10 Penelitian Zamboni et al11 yang memberikan 1000 Kkal pada perempuan obes selama 14
379
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient hari, pada akhir penelitian diperoleh penurunan berat badan, kadar kolesterol total, trigliserida dan melalui penilaian dengan CT-scan diketahui lebih banyak lemak viseral yang hilang dibandingkan lemak subkutan di daerah abdomen. Mudahnya terjadi peningkatan berat badan setelah keberhasilan diet sering tidak disadari oleh penderita obesitas. Pembuktian secara objektif bahwa kebutuhan energi tubuh setelah berat badan turun lebih rendah dibandingkan dengan kebutuhan energi sebelum menjalankan diet belum pernah dilakukan di Indonesia. Pengukuran REE dapat digunakan sebagai acuan penentuan kebutuhan kalori tubuh setelah berat badan turun bagi penderita obesitas yang sedang menjalankan diet. Selain itu dengan menjalankan diet, lebih banyak lemak tubuh teroksidasi, yang dapat dibuktikan melalui pengukuran nilai RQ, juga perbaikan pofil lipid. Penurunan massa lemak tubuh dan perbaikan profil lipid dapat mencegah PKV. Sampai saat ini belum pernah diketahui berapa nilai REE dan RQ penderita obesitas di Indonesia. Apakah terjadi perubahan nilai REE dan RQ setelah penderita obesitas di Indonesia berhasil menjalankan diet. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan morbiditas dan mortalitas penderita obesitas melalui diet. Pada akhir penelitian diharapkan subjek penelitian dapat mengatur sendiri asupan makanannya sesuai dengan REE-nya sebagai acuan kebutuhan kalori, menurunkan massa lemak tubuh dan memperbaiki profil lipid. Penderita obesitas diharapkan menyadari mudahnya terjadi peningkatan kembali berat badan apabila kebutuhan kalori tidak disesuaikan dengan REE-nya setelah berat badan turun. Metode Rancangan penelitian adalah eksperimental pra dan pasca pemberian diet rendah kalori 1000 Kkal/hari dengan komposisi 55% karbohidrat, 20% protein dan 25% lemak selama 14 hari untuk mengetahui pengaruhnya terhadap berat badan, IMT, massa lemak tubuh, massa tubuh bebas lemak, lingkar pinggang, REE, RQ dan profil lipid serum perempuan obes berusia 19-55 tahun. Penelitian dilakukan di RS Sumber Waras Jakarta Barat dalam bulan SeptemberDesember 2002. Populasi penelitian adalah seluruh karyawan perempuan obes (IMT >25 kg/m2) di RS Sumber Waras Jakarta Barat. Subjek penelitian diambil dari populasi yang memenuhi kriteria penerimaan dan kriteria penolakan. Kriteria penerimaan adalah perempuan obes dengan IMT >25 kg/m2) dan secara tertulis bersedia mengikuti penelitian ini dengan mengikuti prosedur yang telah ditentukan dan menandatangani surat persetujuan. Kriteria penolakan adalah sedang menjalankan diet untuk menurunkan berat badan, menderita hipertensi, yaitu sistolik >139 mm/Hg dan diastolik >89 mmHg,12 pernah menderita penyakit jantung yang dinyatakan oleh dokter, hasil pemeriksaan kadar gula darah vena dalam keadaan puasa >126 mg/dL dan/atau kadar gula darah vena sewaktu >200 mg/dL,13 asam urat >6,2 mg/dL, urea serum >50 mg/dL, 380
kreatinin serum >1,3 mg/dL, Hb <12 g/dL, menggunakan obat penurun BB, SGOT >40 U/L, SGPT >41 U/L, menggunakan pil kontrasepsi dan sedang hamil atau menyusui. Parameter nilai laboratorium berdasarkan kriteria yang ditetapkan di RS Sumber Waras Jakarta. Kriteria pengeluaran adalah subjek penelitian tidak teratur melakukan diet, jika asupan >1200 Kkal dan/atau <800 Kkal selama lebih dari 2 hari, selama periode penelitian subjek penelitian menderita infeksi/demam tinggi dan subjek penelitian melakukan perubahan pola aktivitas. Subjek dianjurkan untuk tidak merubah pola aktivitasnya selama penelitian dan tidak diperbolehkan melakukan olah raga. Bahan penelitian adalah formulir A berisi pertanyaan mengenai usia, pendidikan, pekerjaan, riwayat penyakit, status menopause, riwayat gemuk dalam keluarga dan aktivitas fisik rutin. Formulir B berisi pertanyaan tentang jumlah, frekuensi dan jenis bahan makanan yang dikonsumsi selama 1 minggu dalam 1 bulan terakhir sebelum penelitian (Food Frequency Semiquantitative atau FFQ). Formulir C berisi pertanyaan tentang jumlah dan jenis bahan makanan yang dikonsumsi subjek dengan cara recall 3 x 24 jam (kuantitatif) sebelum penelitian. Formulir D yang harus diisi subjek setiap hari tentang jumlah dan jenis bahan makanan yang dikonsumsi subjek dengan cara record (kuantitatif) selama penelitian. Formulir E berisi jenis kegiatan dan lamanya kegiatan yang dilakukan subjek setiap hari mulai pukul 06.00 pagi sampai pukul 06.00 pagi keesokan harinya, sebelum penelitian. Bahan lainnya adalah darah vena daerah kubitus sebanyak 5 cc dan cairan EDTA 10 cc. Peralatan yang digunakan adalah timbangan badan elektrodigital merek Seca® model 770, microtoise merek Stanley Malo,® tensimeter merek Nova,® kaliper merek Holtain,® pita meteran baru merek Butterfly,® stetoskop merek Reister,® kapas alkohol 70%, cool box, indirect calorimetry. Setelah peneliti memperoleh izin dari RS Sumber Waras Jakarta Barat maka dilakukan pendataan terhadap karyawan perempuan obes (IMT >25 Kg/m2). Karyawan penelitian yang telah memenuhi kriteria umur dan menyatakan bersedia menjadi subjek penelitian diberi penjelasan mengenai rencana dan tujuan penelitian serta dimohon untuk mengisi dan membubuhkan tanda tangan pada lembar persetujuan, yang dikembalikan sebagai bukti turut serta dalam penelitian. Terhadap karyawan perempuan yang bersedia ikut serta dalam penelitian, dilakukan seleksi dengan memperhatikan kriteria penerimaan dan kriteria penolakan. Setelah dilakukan proses seleksi penerimaan dan penolakan diperoleh 39 subjek penelitian sesuai dengan perhitungan besar sampel. Variabel bebas adalah diet 1000 Kkal dengan komposisi 55% karbohidrat, 20% protein dan 25% lemak. Variabel terikat adalah IMT, massa lemak tubuh, massa tubuh bebas lemak, lingkar pinggang, REE, RQ, kolesterol total serum, trigliserida serum, kolesterol LDL serum dan kolesterol HDL serum. Pelaksanaan penelitian dibagi menjadi 3 periode: pra perlakuan, perlakuan dan pasca perlakuan. Pada periode Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient perlakuan dilakukan wawancara meliputi usia, pendidikan, pekerjaan, riwayat penyakit, riwayat gemuk dalam keluarga, status menopause, aktivitas fisik, food recall 2 x 24 jam dan FFQ semikuantitatif, pemeriksaan fisik, pemeriksaan tinggi badan, BB, tebal lemak bawah kulit triseps, supra iliaka dan paha depan untuk mengetahui massa lemak, pengukuran lingkar pinggang, pemeriksaan REE, RQ dan profil lipid serum. Subjek diberi informasi mengenai jumlah, ukuran dan pembagian porsi makanan sebesar 1000 Kkal dengan komposisi 55% karbohidrat, 20% protein dan 25% lemak yang harus dikonsumsi setiap hari selama 14 hari. Subjek harus mencatat semua makanan yang dikonsumsi selama penelitian dan jenis kegiatan serta lamanya kegiatan dilakukan setiap hari sejak bangun tidur pukul 06.00 pagi, siang, sore dan malam hari sampai keesokan harinya pukul 06.00 pagi selama 14 hari. Selama penelitian subjek tidak boleh merokok, minum kopi dan mengkonsumsi obatobatan yang mempengaruhi penurunan BB dan profil lipid serum. Pada hari ketujuh penelitian, subjek diminta untuk datang kembali. Pada saat itu dilakukan food recall 1 x 24 jam, acti-vity recall 1 x 24 jam, pemeriksaan antropometri berupa pengukuran BB, tebal lemak bawah kulit triseps, supra iliaka dan paha depan untuk pengukuran massa lemak dan massa bebas lemak, pengukuran lingkar pinggang, pemeriksaan REE, RQ dan profil lipid (kolesterol total, trigliserida, kolesterol LDL dan kolesterol HDL). Setiap 3 hari sekali peneliti mendatangi subjek untuk melakukan recall 1 x 24 jam, mengumpulkan formulir yang berisi catatan asupan makanan dan aktivitas fisik yang telah diisi subjek dan memberikan formulir kosong untuk mencatat asupan makanan dan akivitas fisik untuk hari berikutnya. Pada hari ke 15 dilakukan food recall 1 x 24 jam, activity recall 1 x 24 jam, pengukuran BB, pemeriksaan fisik, pengukuran tebal lemak bawah kulit triseps, supra iliaka dan paha depan untuk pengukuran massa lemak dan massa bebas lemak, lingkar pinggang, lingkar panggul, pemeriksaan REE, RQ dan profil lipid (kolesterol total, trigliserida, kolesterol LDL dan kolesterol HDL). Pengukuran BB menggunakan alat timbangan badan elektrik merek Seca® dengan ketelitian 0,1 kg. Sebelum dilakukan pengukuran, alat timbang ditera terlebih dahulu. Setiap pengukuran diambil 2 kali dan selanjutnya diambil nilai rata-ratanya. Subjek yang diukur tetap memakai pakaian dinas dan tidak menggunakan alas kaki. Posisi pada saat pengukuran adalah berdiri tegak dengan pandangan lurus ke depan dan dalam keadaan tenang.14 Pengukuran tinggi badan menggunakan alat microtoise dengan ketelitian 0,1 cm. Microtoise digantungkan pada dinding setinggi 2 meter dari lantai dengan satuan sentimeter, tepat pada posisi nol. Subjek berdiri tegak lurus pada lantai yang datar, tegak, memandang ke depan, kedua lengan berada di samping dalam keadaan bebas, kaki sejajar dengn alat pengukur tanpa memakai alas kaki. Tumit, bokong dan kepala bagian belakang menempel di dinding. Pada posisi tersebut, Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
pita fiksasi diturunkan atau ditarik sampai rapat pada puncak kepala bagian atas (verteks) subjek dan dilakukan pembacaan pada skala yang ditunjukkan.14 Pengukuran tebal lemak bawah kulit menggunakan kaliper merk Holtain® dengan skala ketelitian 0,2 mm pada posisi berdiri. Dilakukan pengukuran pada 3 tempat, yaitu otot triseps, suprailiaka dan paha depan. Setiap pengukuran dilakukan 2 kali. Pada pembacaan dengan perbedaan lebih dari 0,5 mm, maka dilakukan pengukuran ketiga. Setelah diperoleh 3 kali pengukuran yang tepat, dijumlahkan dan dinilai dengan tabel estimasi persentase lemak tubuh untuk wanita menurut Jacson dan Pollock.15 Pengukuran lingkar pinggang dilakukan pada subjek dalam posisi tegak dan abdomen dalam keadaan rileks, kedua lengan berada pada kedua sisi tubuh dengan BB terbagi secara seimbang pada kedua tungkai. Bagian terbawah iga ditandai dengan pena. Melalui palpasi ditentukan krista iliaka pada garis midaksilaris. Pita meteran dilingkarkan secara horizontal di pertengahan antara iga terbawah dengan krista iliaka sekeliling abdomen setinggi umbilikus.14 Data REE dan RQ diperoleh melalui pemeriksaan dengan indirect calorimetry. Sebelum dilakukan pemeriksaan ini, subjek dipersiapkan puasa selama 10-12 jam. Subjek diminta datang ke ruang pemeriksaan pukul 06.00 pagi. Setelah subjek hadir, dianjurkan untuk mengosongkan kandung kemih terlebih dahulu sebelum beristirahat dalam posisi berbaring selama 2 jam dalam ruang pemeriksaan bersuhu 20oC. Selama beristirahat subjek tidak boleh berbicara, membaca dan bangun dari tempat tidur. Tepat pukul 08.00 pagi dilakukan pengukuran. Selama dilakukan pengukuran, subjek dalam posisi telentang dan tenang, tidak boleh banyak bergerak. Kemudian subjek bernafas melalui sungkup yang dihubungkan dengan sebuah mesin selama 15 menit. Pada menit Tabel 1. Sebaran Subjek Penelitian Berdasarkan Pendidikan, Pekerjaan, Status Menopause, Riwayat Gemuk dalam Keluarga dan Aktivitas Fisik (n=38) Variabel Pendidikan Rendah Sedang Tinggi Pekerjaan Paramedis Administrasi Lain-lain Status menopause Belum menopause Sudah menopause Riwayat gemuk dalam keluarga Ada Tidak ada Aktivitas fisik Ringan Sedang Berat
n
%
2 35 1
5,3 92,1 2,6
19 6 13
50 15,8 34,2
31 7
81,6 18,4
32 7
84,2 18,4
0 38 0
0 100 0
381
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient ke 16 diukur volume O2 yang dikonsumsi dan volume CO2 yang dikeluarkan. Rumus untuk mengukur keluaran energi ini dikembangkan oleh Weir pada tahun 194916, yaitu energy expenditure (kJ): 16,318 VO2 (L) + 4,602 VCO2 (L). Besarnya nilai RQ sebanding dengan O2 yang dikonsumsi dan CO2 yang diproduksi tubuh (RQ=VCO2/VO2). Pemeriksaan kolesterol total serum dan kolesterol LD serum menggunakan metode CHOD-PAP, trigliserida serum dengan metode GPO-PAP dan kolesterol HDL dengan metode cholestest N HDL.
nilai median (minimum-maksimum) dan uji Wilcoxon. Batas kemaknaan yan digunakan adalah 5% dengan ketentuan tidak bermakna bila p >0,05 dan bermakna bila p <0,05. Hasil Karakteristik Subjek Penelitian Penelitian melibatkan 39 subjek tetapi pada saat jadual pemeriksaan calorimeter indirect, 1 orang peserta tidak hadir sehingga subjek yang mengikuti seluruh prosedur penelitian sebanyak 38 orang. Setelah pemberian diet rendah kalori seimbang selama 14 hari terjadi penurunan bermakna dari berat badan 2,5%, indeks massa tubuh 2,8%, persentase massa lemak 14%, peningkatan persentase relatif dari massa tubuh bebas lemak 1,4%. Persentase penurunan RQ secara bermakna sebesar 4,8%, tetapi tidak penurunan REE secara bermakna sebesar 4,4% pada awal penelitian dibandingkan dengan akhir penelitian.
Analisis Data dan Uji Statistik Pengolahan data menggunakan program SPSS (Statistical Package for Social Sciences) 13. Analisis asupan energi menggunakan program Food Processor-II (FP-II) kemudian dilakukan perhitungan asupan energi, karbohidrat, protein dan lemak. Uji Goodness of fit digunakan untuk menentukan data berdistribusi normal atau tidak. Untuk data dengan distribusi nomal, digunakan nilai rata-rata dan uji t berpasangan, untuk data dengan distribusi tidak normal digunakan Tabel 2. Asupan Makanan Subjek Penelitian Waktu
Energi (Kkal)
Protein (g)
Lemak (g)
Karbohidrat (g)
Sebelum penelitian
1905,3 ± 396,5
62,4 13,6% 42,5 ± 2,0 17,4%
52,3 27,7% 29,3 ± 1,4 27,2%
279,6 ± 66,3 58,7% 135,1 ± 6,7 55,4%
Selama penelitian
975,1 ±
45,9
Tabel 3. Status Antropometri Subjek Penelitian Variabel
Awal penelitian
Hari ketujuh
p
Hari ke 15
BB (kg) TB (cm) IMT (k/m2)
71,2 ± 8,5 153,1 ± 4,6 30,3 ± 3,0
69,9 ± 8,3
0,001*
69,3 ± 8,2
0,001**
29,8 ± 2,9
0,001*
29,5 ± 3,0
ML (kg)
25,2 ± 4,2
24,2 ± 4,3
0,001*
23,5 ± 4,1
MBL (kg)
46,0 ± 4,8
45,7 ± 4,8
0,067
66,1 ± 2,7
Lpi (cm)
86,0 ± 7,3
84,5 ± 6,9
0,001*
83,5 ± 7,1
0,001** 0,001 ## 0,001** 0,001 ## 0,794** 0,109 ## 0,001** 0,001 ##
Keterangan:
p
Data disajikan dalam rata-rata ± simpang baku *Uji t berpasangan di awal penelitian dengan hari ketujuh penelitian **Uji t berpasangan di hari ketujuh penelitian dengan hari ke-15 penelitian BB=berat badan, TB=tinggi badan, IMT=indeks massa tubuh, ML=massa lemak, MBL=massa bebas lemak, Lpi=lingkar pinggang
Tabel 4. Resting Energy Expenditure (REE) dan Respiratory Quotient (RQ) Variabel
Awal penelitian
Hari ketujuh
REE
1813,5 ± 219,6
1716,1 ± 266,1
0,028*
1733,5 ± 280,5
0,712 ± 0,070
0,710 ± 0,064
0,903*
0,678 ± 0,078
RQ
382
p
Hari ke 15
p 0,638** 0,071 ## 0,033** 0,036 ##
Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient Tabel 5. Profil Lipid Subjek Penelitian Variabel
Awal penelitian
Hari ketujuh
Kolesterol total (mg/dL)
199,1 ± 35,2
194 ± 35,6
0,041*
185,8 ± ±34,5
Trigliserida (mg/dL)
94,5 (39,0-388,0) 129,6 ± 25,6 46,6 ± 7,6
68,0 (31,0-250,0) 132,3 ± 30,1 45,0 ± 8,3
0,001* 0,001* 0,186* 0,026*
70,0 (33,0-253,0) 124,1 ± 27,2 44,0 ± 7,7
Kolesterol LDL (mg/dL) Kolesterol HDL (mg/dL)
Keterangan:
p
Hari ke 15
p 0,009** 0,001 ## 0,233** 0,001 ## 0,008** 0,230** 0,004 ##
Data disajikan dalam nilai rata-rata ± simpang baku dengan uji t berpasangan atau median (minimum-maksimum) dengan uji Wilcoxon *Uji t berpasangan dan uji Wilcoxon di awal penelitian dan hari ketujuh penelitian **Uji t berpasangan dan uji Wilcoxon di hari ketujuh penelitian dan hari ke-15 penelitian ##Uji t berpasangan dan uji Wilcoxon di awal penelitian dan hari ke-15 penelitian
Terjadi penurunan secara bermakna dari kolesterol total 6,7%, trigliserida 22,9%, kolesterol LDL 4,2% dan kolesterol HDL 5,5%. Diskusi Berdasarkan analisis asupan makanan secara kuantitatif melalui record berupa pencatatan oleh subjek dan recall (tanya ulang) 2 x 24 jam oleh peneliti selama menjalankan diet 14 hari, subjek penelitian mengalami penurunan asupan energi sebesar 930,1±385,7 Kkal/hari. Berat badan yang turun setelah 14 hari menjalankan diet sebanyak 1,9 ± 0,8 kg. Bray9 mengemukakan bahwa pengurangan asupan 500 Kkal/hari di bawah asupan energi yang biasa dikonsumsi dapat menurunkan berat badan sekitar 0,5 Kg/minggu. Pada penelitian ini terjadi penurunan asupan sekitar 900 Kkal/hari dan penurunan berat badan >1 kg selama 14 hari. Setelah diet selama 7 hari terjadi penurunan berat badan sebesar 1,3 kg, yang lebih besar daripada penurunan berat badan pada hari ke 15, yaitu 0,6 kg. Hasil penelitian ini sesuai dengan laporan Heysmfield et al 17 bahwa tubuh akan mengoksidasi cadangan glikogen dan protein yang labil pada 3-4 hari pertama penurunan berat badan dengan melepaskan air. Pada akhir minggu pertama atau memasuki minggu ke 2, cadangan glikogen dan protein itu semakin sedikit sehingga penurunan berat badan yang terjadi pada waktu ini lebih lambat dibandingkan dengan minggu pertama karena pada saat ini mulai terjadi oksidasi lemak. Penurunan berat badan yang lebih lambat pada minggu ke 2 terjadi karena oksidasi lemak membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan waktu untuk mengoksidasi karbohidrat dan protein. Berdasarkan kriteria risiko obesits yang diadaptasi dari WHO menurut Lean et al18, yaitu seorang wanita memiliki risiko rendah terhadap terjadinya penyakit yang menyertai obesitas jika memiliki lingkar pinggang >79 cm, risiko sedang jika 80-87 cm dan risiko tinggi jika >88 cm. Sebelum mengikuti penelitian dan setelah mengikuti penelitian ini, rata-rata lingkar pinggang subjek penelitian antara 80-87 ccm sehingga subjek penelitian tergolong memiliki faktor risiko sedang terhadap penyakit-penyakit yang menyertai obesitas.
Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
Tubuh memiliki mekanisme homeostatik yang merupakan adaptasi terhadap penurunan asupan energi. Tubuh akan menggunakan energi seefisien mungkin untuk memelihara massa bebas lemak dan mencegah agar berat badan tidak terus turun. Adaptasi tubuh terhadap penurunan asupan mengakibatkan penurunan BB dan penurunan kecepatan metabolisme tubuh yang dibuktikan dengan penurunan REE. Penurunan energi sebesar 930,2 ± 385,7 Kkal selama 14 hari dalam penelitian ini diikuti dengan penurunan BB sebesar 2,6% dan REE sebesar 4,4%. Pada hari ketujh terjadi penurunan REE secara bermakna dibandingkan sebelum penelitian, meskipun pada hari ke-15 penurunan REE tidak bermakna dibandingkan dengan sebelum penelitian. Pada hari ke-15 terjadi peningkatan REE dibandingkan dengan hari ketujuh. Hal ini sesuai dengan penurunan BB yang lebih besar pada hari ketujuh penelitian, sedangkan pada hari ke-15 penelitian, penurunan BB yang terjadi tidak sebesar penurunan BB pada hari ketujuh. Penurunan REE setelah asupan diturunkan berhubungan dengan penurunan kadar hormon tiroid.19 Penurunan kadar hormon tiroid menyebabkan penurunan ambilan oksigen, sintesis dan degradasi protein, menghambat pelepasan insulin dan growth hormone serta menurunkan aktivitas sistem saraf simpatis sehingga kecepatan metabolisme tubuh juga akan menurun, yang ditandai dengan penurunan REE.20 Pada penelitian ini terjadi penurunan secara bermakna nilai RQ setelah diberikan diet selama 14 hari. Penurunan nilai RQ pada penelitian ini berhubungan dengan penurunan ambilan oksigen dan produksi karbondioksida tubuh karena berkurangnya jumlah substrat yang dioksidasi setelah diet. Pada penelitian ini terjadi penurunan ambilan oksigen tubuh yaitu 269,3±34,5 mL/menit sebelum penelitian menjadi 254,9±41,1 mL/menit pada hari ketujuh dan 259,7±44,8 mL/ menit pada hari ke-15 penelitian. Pada hari ketujuh penelitian terjadi penurunan nilai RQ secara tidak bermakna karena pada masa tersebut kecepatan oksidasi glikogen dan protein yang labil lebih besar dibandingkan dengan kecepatan oksidasi lemak. Pada hari ke-15 penelitian terjadi penurunan secara bermakna dari RQ
383
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient karena memasuki minggu kedua diet kecepatan oksidasi lemak mulai meningkat sedangkan kecepatan oksidasi glikogen menurun akibat dari berkurangnya cadangan glikogen dalam tubuh.17 Penurunan BB selama 14 hari menyebabkan peningkatan oksidasi lemak sehingga terjadi penurunan nilai RQ. Rata-rata nilai RQ yang diperoleh pada 3 kali pengukuran dalam penelitian ini antara 0,67-0,71, nilai ini berada dalam rentang fisiologis nilai RQ, yaitu 0,67-1,3, tetapi masih lebih rendah dibandingkan penelitian sebelumnya. Penelitian Froidevaux et al21 memberikan diet 788-1000 Kkal/hari dengan komposisi 50-53% karbohidrat, 15-17% protein dan 30-35% lemak pada subjek obes selama 3 bulan. Terjadi penurunan BB sebesar 14±8 kg diikuti penurunan bermakna nilai RQ dalam kondisi basal, semula 0,81±0,04 menjadi 0,76±0,03. Froidevaux et al21 juga mengukur RQ selama 24 jam dan pada akhir penelitian diperoleh penurunan bermakna dari 0,86±0,03 menjadi 0,77±0,02. Penelitian Bessard et al22 yang memberikan diet 2142±105 Kkal dengan komposisi 45% karbohidrat, 15% protein dan 40% lemak selama 11 minggu pada subjek obes menunjukkan penurunan BB sebesar 12,1 kg (14%), yang diikuti dengan penurunan secara tidak bermakna dari RQ dalam kondisi basal, yaitu 0,797±0,013 menjadi 0,773±0,009. Kelompok subjek dengan BB normal sebagai kontrol yang diberikan diet 1762±61 Kkal/hari dengan komposisi makronutrien yang sama dengan kelompok subjek obes juga mengalami penurunan nilai RQ secara tidak bermakna pada akhir penelitian. Rendahnya nilai RQ pada penelitian ini dibandingkan dengan penelitian-penelitian sebelumnya disebabkan perbedaan metode dan lamanya pemeriksaan menggunakan indirect calorimetry. Menurut Westerterp,23 penggunaan nutrient dalam tubuh memiliki variasi diurnal sehingga diperlukan pengukuran RQ yang biasanya dilakukan dalam respiration chamber paling tidak selama 24 jam atau kelipatan 24 jam, sehingga dapat menggambarkan substrat yang dioksidasi oleh tubuh selama 24 jam. Menurut Schutz dan Ravussin24 terdapat beberapa kondisi yang menyebabkan nilai RQ <0,70, yaitu secara metabolic terjadi glukoneogenesis dari asam-asam amino, ketosis, asetonemia, penggunaan asam lemak rantai panjang sebagai sumber substrat yang dioksidasi, hipoventilasi dengan retensi karbondioksida atau karena kesalahan metodologi. Pada penelitian ini, kemungkinan penyebab nilai RQ <0,70 adalah glukoneogenesis karena subjek puasa selama 10 jam sebelum pemeriksaan dan terjadi oksidasi asam lemak rantai panjang karena cadangan glukosa tubuh mulai berkurang. Subjek puasa selama 10 jam sejak pukul 20.00 sampai pukul 06.00 pagi, sebelum dilakukan pemeriksaan indirect calorimetry. Kondisi ketosis belum dapat disingkirkan karena belum dilakukan pemeriksaan benda keton. Kemungkinan terjadinya kesalahan dalam pengukuran RQ dengan indirect calorimetery sangat kecil, karena indirect calorimetry yang digunakan dalam penelitian ini telah digunakan dalam penelitian sebelumnya dan telah dikalibrasi setiap hari sebelum pemeriksaan dimulai, serta pengukuran 384
yang dilakukan telah sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan. Penurunan asupan energi menyebabkan penurunan kadar kolesterol total, trigliserida, kolesterol LDL dan kolesterol HDL, tetapi perhitungan total asupan kolesterol selama penelitian tidak dilakukan. Penurunan kadar kolesterol HDL bukanlah hal yang diharapkan pada penelitian ini. Penurunan kadar kolesterol HDL biasa terjadi pada orang sehat yang menurunkan persentase komposisi lemak dalam dietnya, yaitu semula >35% dari energi total menjadi <25%.25 Berdasarkan data dari 27 penelitian pada 682 subjek menunjukkan bahwa setiap 1% energi yang berasal dari asam lemak tidak jenuh yang digantikan dengan karbohidrat, terjadi penurunan kolesterol HDL sebesar 0,5 mg/dL (0,012 mmol/ L). Kombinasi penelitian eksperimental dan epidemiologi melaporkan bahwa setiap 10% energi yang berasal dari lemak yang digantikan dengan karbohidrat menyebabkan kadar kolesterol HDL turun sebesar 3,87 mg/dL (0,1 mmol/L).26 Untuk mencegah penurunan kadar kolesterol HDL sebaiknya selain dilakukan diet perlu disertai degnan olah raga. Penelitian Halbert et al27 melaporkan bahwa olah raga erobik dapat meningkatkan kadar kolesterol HDL. Penelitian Lina28 membuktikan bahwa pemberian diet rendah kalori seimbang sebesar 800-1500 Kkal/hari disertai olah raga erobik selama 12 minggu pada perempuan obes menyebabkan peningkatan kadar kolesterol HDL sebesar 0,62±0,19 mg/dL (1,24%), meskipun secara statistik tidak bermakna. Olah raga aerobik menyebabkan kadar enzim hepatik lipase menurun. Enzim ini mengkatalisis perubahan HDL2 menjadi HDL3 dan IDL menjadi LDL; dengan menurunnya aktivitas hepatik lipase maka katabolisme HDL2 diperlambat. Keadaan inilah yang menyebabkan peningkatan HDL2 pada olah raga aerobik. Akhir-akhir ini, di masyarakat terdapat keyakinan bahwa diet rendah lemak dapat mengurangi risiko PKV, tanpa melihat jenis asam lemaknya, sehingga asupan lemak tidak jenuh dapat menurun yang akhirnya akan menurunkan kadar kolesterol HDL. Pada penelitian ini tidak dilakukan pengaturan komposisi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dalam pengaturan asupan makanan subjek karena makanan dibuat sendiri di rumah oleh subjek sehingga terdapat kesulitan dalam pengolahan, pengaturan dan penyediaan bahan makanan dan komposisi bahan makanan sumber lemak. Penelitian Heillbronn et al31 membuktikan bahwa asam lemak dalam diet mempengaruhi kadar kolesterol HDL, sehingga perlu diperhatikan komposisi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dari total energi yang berasal dari lemak. Penelitian Heillbronn et al31 membuktikan bahwa pemberian diet tinggi karbohidrat menurunkan kadar kolesterol HDL, diet tinggi asam lemak tidak jenuh tunggal dan diet tinggi asam lemak jenuh meningkatkan kadar kolesterol HDL setelah 12 minggu. Pada pemberian diet rendah lemak tanpa disertai olah raga, biasa ditemukan penurunan kadar kolesterol HDL sehingga pemberian diet selama lebih dari 14 hari perlu Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient diwaspadai kemungkinan terjadinya penurunan kadar kolesterol HDL yang lebih besar dari pada penurunan kadar kolesterol dalam penelitian ini. Pada penelitian ini subjek disarankan untuk tidak mengubah aktivitas fisiknya, aktivitas fisik dilakukan seperti sebelum menjalankan diet agar terlihat pengaruh diet rendah kalori seimbang tanpa olah raga dalam penurunan BB. Aktivitas fisik seluruh subjek penelitian tergolong sedang (1,7-2,9 Kkal/menit) sebelum penelitian dan selama melakukan penelitian.32,33 Kesimpulan Pemberian diet rendah kalori seimbang dapat menurunkan REE dan RQ. Penurunan REE merupakan adaptasi tubuh terhadap penurunan asupan energi agar tidak lebih banyak lagi massa tubuh yang hilang setelah penurunan BB. Penderita obes yang berhasil menurunkan BB-nya perlu mewaspadai penurunan REE tersebut agar asupan energi setelah BB turun disesuaikan dengan REE-nya untuk mencegah peningkatan kembali BB. Penurunan nilai RQ merupakan manfaat dari penurunan BB karena menunjukkan lebih banyak massa lemak yang dioksidasi tubuh. Penurunan kadar kolesterol total, trigliserida dan kolesterol LDL juga merupakan efek positif dari penurunan energi dan penurunan BB. Pencegahan turunnya kadar kolesterol HDL perlu diantisipasi dalam suatu diet dengan cara melakukan olah raga. Daftar Pustaka 1.
Soewondo P. Obesitas sebagai factor risiko penyakit jantung koroner. Simposium Obesitas, Apakah Suatu Penyakit? Jakarta; 2002. 2. DeFronzo RA, Ferranini E. Insulin resistance a multifaced syndrome responsible for NIDDM, obesity, hypertension, dyslipidemia, and atherosclerostic cardiovascular disease. Diabetes Care.1991;14:173-94. 3. Bouchard T, Schut Y, Jequier E. Energy expenditure and postprandial thermogenesis in obese women before and after weight loss. Am J Clin Nutr. 1990;52:46-50. 4. Wyatt HR, Grunald GK, Seagle HM, Klem ML, Mc-Guire MT, Wing RR. et al. Resting energy expenditure in reduced-obese subjects in the National Weight Control Registry. Am J Clin Nutr. 1999;69:1189-93. 5. DeLany JP, Lovejoy JC. Energy expenditure. In: Vassallo J, editor. Endocrinology and Metabolism Clinical of North America. Philadelphia:WB Saunders Company. 1996.p.831-46. 6. Leibel RL, Rosenbaum M, Hirsch J. Changes in energy expenditure resulting from altered body weight. N Engl J Med.1995; 332:621-8. 7. Wildman REC, Medeiros DM. Advanced Human Nutrition. Washington DC: CRC Press.2000.p.283-316. 8. Larson DE, Ferraro RT, Robertson DS, Ravussin. Energy metabolism in weight-stable postobese individuals. Am J Clin Nutr. 1995,62:735-9. 9. Bray GA. Nutrition, diet and treatment of overweight. In: Contemporary Diagnosis and Management of Obesity. Handbooks in Health Care Co. Newtown Pennsylvania USA.1998.p.192-224. 10. Raeini-Sarjaz M, Vanstone CA, Papamandjaris AA, Wykes LJ, Jones PJH. Comparison of the effect of dietary fat restriction with that of energy restriction on human lipid metabolism. Am J Clin Nutr. 2001;73:262-7. Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
11. Zamboni M, Armellini F, Cominacini L, Turcato E, Todesco T, Bissoli L. Obesity and regional body-fat distribution in men: separate and join relationship to glucose tolerance and plasma lipoproteins. Am J Clin Nutr. 1994;60:682-7. 12. Johnson RJ, Kurokawa K, Bakris GL. Pathogenesis and clinical course of essential hypertension. Johnson RJ, Feehally J, editors. In: Comprehensive Clinical Nephrology. Germany: SpringerVerlag; 2000.p.388-412. 13. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia. Konsensus Pengelolaan Dislipidemia di Indonesia. PERKENI. Jakarta;1995. 14. Gibson RS. Assessment of body fat. In: Nutritional Assessment A Laboratory Manual. London Oxford University Press;1990. p.101. 15. Cotton RT. Testing and evaluation. In: Personal Trainer Manual. Cotton RT, Ekeroth CJ, editors. San Diego. American Council on Exercise. 1996.p.185-93. 16. Schwartz D. Resting energy expenditure (REE). In: Intruction Manual Vista/Turbofit TM/Windows Version 4,047. Vacumetrics, Inc, Ventura; 1999.p.39-43. 17. Heymsfield SB, Casper K, Hearn J, Guy. Rate of weight loss during underfeeding: relation to level physical activity. Metabolism 1989;38(3):215-23. 18. Lean MEJ, Han TS, Morrison CE. Waist circumference as a measure for indicating need for weight management. BMJ 1995;311:621-8. 19. Nelson KM, Weinsier RL, James D, Darnell B, Hunter G, Long CL. Effect of weight reduction on resting energy expenditure, substrate utilization, and the thermic effect of food in moderately obese women. Am J Clin Nutr.1992;55:924-33. 20. Jungermann K, Barth CA. Energy metabolism and nutrition. In: Comprehensive Human Physiology from Cellular Mechanisms to Integration. Greger R, Windhorst U, editors. Germany, Springer-Verlag; 1996.p.1425-37. 21. Froidevaux F, Schutz Y, Christin L, Jequier E. Energy expenditure in obese women before and during weight loss, after refeeding, and in the weight-relapse period. Am J Clin Nutr.1993;57:35-42. 22. Bessard T, Schutz Y, Jequier E. Energy expenditure and postprandial thermogenesis in obese women before and after weight loss. Am J Cli Nutr. 1983;38:680-9. 23. Westerterp KR. Food quotient, respiratory quotient, and energy balance. Am J Clin Nutr. 1993;57 Suppl: 759S-65S. 24. Schutz Y, Ravussin E. Respiratory quotient lower than 0,70 in ketogenic diets. Am J Clin Nutr. 1980;33:1317-9. 25. Parks EJ, Hellerstein MK. Carbohydrate-induced hipertriacylgliceronemia: historical perspective and review of biological mechanisms. Am J Clin Nutr. 2000;712:412-33. 26. Katan MB. Effect of low-fat diets on plasma-density lipoprotein concentrations. Am J Clin Nutr. 1998; 67 Suppl: 573S-6S. 27. Halbert JA, Silagy CA, Finucane P, Withers RT, Hamdort PA. Exercise training and blood lipids in hyperlipidemic and normolipidemic adults: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Eur J Clin Nutr. 1999;53:514-22 28. Lina T. Pengaruh diet rendah kalori seimbang dan olah raga erobik terhadap penurunan berat badan penderita berat badan lebih di pusat kebugaran Jakarta. Tesis Program Pendidikan Pasca Sarjana Ilmu Gizi FKUI. Jakarta; 2002. 29. Ginsberg HN, Goldberg IJ. Disorder of intermediary metabolism. In: Horrison’s Principles of Internal Medicine. Fauci AS, Braunwald E, Isselbacher KJ, Wilson JD, Martin JB, Kasper DL, Hausen SL, Longo DL, editors.14th ed. McGraw Hill Health Profession Division, New York; 2006.p.2138-45. 30. Supari F. Peran asam lemak omega-9 pada penyakit jantung koroner penderita diabetes. Majalah Kesehatan Masyarakat Indonesia tahun XXVIII. 2001;10:607-9. 31. Heilbronn LK, Noares M, Clifton PM. Effect of energy restriction, weight loss, and diet composition on plasma lipid and glucose in patients with type 2 diabetes. Diabetes Care. 1999;22:
385
Pengaruh Diet Rendah Kalori Seimbang terhadap Resting Energy Expenditure, Respiratory Quotient 889-95. 32. McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Energy expenditure in household, recreational, and sport activities (in kcal.min-1). In: Exercise Physiology Energy, Nutrition, and Human Performance.2nd,appendiks D. Philadelphia; Lea & Febriger:1986.p.6429.
386
33. Muhilal, Jalal F, Hardinsyah. Angka kecukupan gizi yang dianjurkan. Dalam: prosiding Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi VI. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta:843-77. HQ
Maj Kedokt Indon, Volum: 59, Nomor: 8, Agustus 2009
