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