PENGARUH SUPLEMENTASI MULTI VITAMIN-MINERAL TERHADAP IMUNITAS HUMORAL, SELULER DAN STATUS ZAT GIZI ANTIOKSIDAN
FITRAH ERNAWATI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Pengaruh Suplementasi Multi Vitamin-Mineral terhadap Imunitas Humoral, Seluler dan Status Zat Gizi Antioksidan adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 disertasi ini.
Bogor, Juli 2009 Fitrah Ernawati NRP. I061060071
ABSTRACT FITRAH ERNAWATI. The Effects of Multi Vitamin-Mineral Supplementation on Humoral, Cellular Immunity and Dietary Antioxidant Status. Under the direction of RIMBAWAN, HADI RIYADI, MUHILAL, I WAYAN T. WIBAWAN Multi vitamin-mineral play essential roles in the human body, including immune function and as antioxidants. When supply of these micronutrients cannot be fulfilled from daily meal intake, multivitamin-mineral supplements can be taken to fulfill the body’s requirements. In this research, the effects of multivitamin-mineral supplementation on humoral and cellular immunity and dietary antioxidant status were assessed in healthy female workers. The design of the research was a double blind-randomized controlled trial, Split-plot. It involved 300 female subjects aged 20-45 years who worked at PT Ricky Putra Globalindo Tbk, Citereup, Bogor. Each of them randomly received one of the six treatments: Placebo, Placebo + Tetanus-toxoid (TT), Vitamin C, Vitamin C + TT, Multi vitamin-mineral (MVM), MVM +TT. The immune parameters used were: WBC, monocyte, neutrofil, Natural Killer (NK) cell, total lymphocyte count, IgG titer, CD4+ and CD8+ count. The content of the vitamin C supplement was vitamin C 1000 mg, while multi vitamin-mineral supplement contained 1000 mg vitamin C; 45 mg vitamin E; 700 μg vitamin A; 6,5 mg vitamin B6; 400 μg folic acid; 9,6 μg vitamin B12; 10 μg vitamin D; 10 mg Zn; 110 μg Se; 0,9 mg Cu; dan 5 mg Fe. These parameters were measured at baseline levels before treatment and on the 6th and 10th week after treatment. TT vaccination was carried out at the end of the 6th week, after the second blood collection. ANOVA test was done on the baseline data, intermediate data (6th week), and end data (10th week). Further test with LSD was carried out to determine the factors that affected the outcome of the treatments. MVM supplementation for 10 weeks affected the non-specific cellular immune function through the improvements in NK cell count. MVM improved some dietary antioxidant status and Superoxide Dismutase (SOD) status except for vitamin C status, which is improved by the vitamin C supplementation. Results of this study showed a relationship between NK cell and CD4+ (r2 = 0,102, p = 0.000) and CD8+ (r2 = 0,023 , p = 0.024). In improving immune function, the effect of MVM supplementation is stronger than Vitamin C supplementaton alone, and MVM supplementation showed more effect in improving dietary antioxidant status. Key word : multi vitamin-mineral supplementation, NK cell, CD8+ and superoxide dismutase status.
RINGKASAN FITRAH ERNAWATI. Pengaruh Suplementasi Multi Vitamin-Mineral Terhadap Imunitas Humoral, Seluler Dan Status Zat Gizi Antioksidan. Dibimbing oleh RIMBAWAN, HADI RIYADI, MUHILAL, I WAYAN T.WIBAWAN. Zat gizi mikro, baik vitamin maupun mineral mempunyai peranan yang sangat penting di dalam tubuh. Vitamin adalah zat organik kompleks yang dibutuhkan dalam jumlah kecil dan pada umumnya tidak dapat dibentuk oleh tubuh. Mineral mikro terdapat dalam jumlah sangat kecil di dalam tubuh, namun mempunyai peranan penting untuk kehidupan dan kesehatan. Salah satu peranan penting vitamin dan mineral adalah sebagai zat gizi antioksidan yang berkaitan erat dengan fungsi imunitas. Beberapa zat gizi yang berfungsi sebagai antioksidan antara lain vitamin C, vitamin E, beta caroten, selenium dan zinc. Salah satu peranan vitamin C sebagai antioksidan mampu mereduksi radikal superoksida, hidroksil dan oksigen reaktif yang berasal dari dalam tubuh maupun dari luar tubuh. Salah satu peran vitamin E ( alfa-tokoferol) yakni mampu mempertahankan integritas membran sel termasuk sel-sel imun. Beta karoten sebagai prekursor vitamin A mempunyai peranan dalam mempertahankan integritas membran sel dan mencegah serangan oksidasi melalui kemampuan beta karoten sebagai penangkal oksigen singlet. Sedangkan mineral selenium berperan sebagai antioksidan terkait dengan peranan glutation peroksidase (GSH-Px). Demikian pula mineral zinc merupakan salah satu mineral yang diperlukan oleh Superoksida dismutase ( SOD) untuk dapat bekerja dengan optimal. SOD merupakan enzim antioksidan yang aktivitasnya sangat tergantung pada beberapa zat gizi antioksidan dan sebagai antioksidan primer dengan mengubah radikal superoksida menjadi hidrogen peroksida yang kurang reaktif. Sumber vitamin mineral banyak dijumpai dalam makanan terutama buahbuahan dan sayuran. Konsumsi makanan yang beragam dan seimbang merupakan salah satu cara untuk dapat memenuhi kebutuhan vitamin dan mineral. Disisi lain saat ini penggunaan suplemen semakin meningkat. International Market Research (IMR) melaporkan bahwa penjualan suplemen di Indonesia meningkat dari sekitar $ 100 juta (Rp 1 trilyun) pada tahun 2001 menjadi $110 juta (Rp 1.2 trilyun) pada tahun 2002. Disusul laporan Hardinsyah (2007) bahwa total belanja suplemen di Indonesia mencapai Rp 1.33 trilyun/tahun. Akan tetapi dalam International Conference on Nutrition Tahun 1992, FAO/WHO menyatakan bahwa suplementasi zat gizi lebih diprioritaskan untuk kelompok rawan (vulnerable group) yang tidak dapat memenuhi kebutuhannya akan zat gizi melalui makanan. Wanita usia subur (WUS) merupakan salah satu kelompok rentan yang perlu mendapat perhatian karena rentan terhadap masalah gizi disebabkan peran fisiologisnya seperti melahirkan dan menstruasi. Wanita usia subur khususnya yang bekerja (wanita pekerja) mempunyai beban ganda disamping peran fisiologis juga sebagai pekerja terutama pekerja massal dan berada di dalam ruang terbatas serta kebanyakan bekerja dengan posisi berdiri berisiko terpapar stres okdidatif. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menganalisis pengaruh suplementasi multi vitamin-mineral (MVM) dan vitamin C pada wanita pekerja terhadap respon imunitas humoral dan selular (2) menganalisis pengaruh suplementasi MVM dan vitamin C pada wanita pekerja terhadap kadar zat gizi antioksidan (vitamin A,
vitamin C, vitamin E, Zn, Se) dan SOD; (3) menganalisis pengaruh suplementasi MVM dan vitamin C dengan stimulasi vaksinasi tetanus toxoid (TT) terhadap respon imunitas humoral, selular dan kadar zat gizi antioksidan serta status superoxide dismutase (SOD). Desain penelitian ini adalah eksperimental murni teracak buta ganda (double blind randomized controlled trial) dan telah mendapat persetujuan dari Komisi Etik Penelitian Kesehatan Badan Litbang Kesehatan Nomor LB.03.04/KE/4294/2007. Penelitian lapang dilaksanakan selama empat bulan, yakni Februari hingga Mei 2008. Penelitian dilakukan di Pabrik Garmen PT Ricky Putra Globalindo Tbk., Citeureup, Kabupaten Bogor. Analisis serum darah dilaksanakan di Puslitbang Gizi dan Makanan Depkes Bogor, Laboratorium Makmal Terpadu Universitas Indonesia (UI) dan Laboratorium Biokimia serta Molekuler UI. Jumlah wanita pekerja yang menjadi sampel dalam penelitian ini adalah 300 orang yang selanjutnya diacak untuk mendapatkan salah satu dari enam perlakuan (plasebo, plasebo+ TT, vitamin C, vitamin C + TT dan multi vitamin-mineral (MVM) serta MVM +TT sehingga tiap perlakuan terdiri dari 50 orang. Suplemen diberikan setiap hari selama 10 minggu kepada wanita pekerja oleh petugas dan perawat di klinik perusahaan. Suplemen yang diberikan berbentuk tablet dan diminum langsung oleh wanita pekerja di depan petugas. Kandungan vitamin C dalam suplemen vitamin C (tunggal) adalah 1000 mg; sedangkan formula suplemen MVM terdiri dari 1000 mg vitamin C; 45 mg vitamin E; 700 μg vitamin A; 6,5 mg vitamin B6; 400 μg asam folat; 9,6 μg vitamin B12; 10 μg vitamin D; 10 mg Zn; 110 μg Se; 0,9 mg Cu; dan 5 mg Fe. Suplemen yang diberikan ini diproduksi oleh perusahaan farmasi yang sama. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer berupa data sosio demografi, konsumsi, status gizi, status kesehatan, dan biokimia darah. Data sosio demografi dikumpulkan sebelum penelitian melalui wawancara. Data status gizi meliputi berat dan tinggi badan dikumpulkan sebelum dan sesudah penelitian. Data status kesehatan dikumpulkan sebelum dan sesudah penelitian melalui pengukuran tekanan darah dan pencatatan keluhan sakit. Data biokimia darah dikumpulkan pada saat sebelum penelitian ( darah satu), pada enam minggu suplementasi (darah 2) dan sesudah penelitian (darah 3) meliputi kadar vitamin A, vitamin E, vitamin C, kadar superoksida dismutase, kadar selenium, kadar zinc, Titer IgG, jumlah CD4+, jumlah CD8+ dan jumlah sel NK. Data yang diperoleh diuji dengan analisis varian (analysis of variance/Anova) dan analisis lanjut dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Hasil uji statistik, menunjukkan bahwa variabel latar belakang sampel sebelum penelitian yang meliputi status gizi berdasarkan indeks Massa Tubuh (IMT), jumlah anggota keluarga, pendidikan sampel, usia sampel dan kadar IgG, tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (p>0,05) pada semua perlakuan. Sesudah suplementasi terjadi perubahan jumlah sel Natural killer (NK) yang signifikan antara perlakuan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo sebesar 695 ± 237 sel/µl, plasebo+TT: 625.9 ± 221 sel/µl, vitamin C : 561.5 ± 241 sel/µl, vitamin C+TT: 620.5 ± 239 sel/µl, MVM: 524.1 ± 208 sel/µl, MVM+TT: 604.5 ± 285 sel/µl. Hasil uji Anova dan uji lanjut dengan beda nyata terkecil (BNT) menunjukkan bahwa suplementasi MVM berpengaruh signifikan (p<0.05) terhadap penurunan jumlah sel NK ke dalam kisaran normal (90-590 sel/µl). Multi vitamin-mineral (MVM) mempunyai peranan sebagai
imunomodulator yang dapat berfungsi sebagai imuno stimulator maupun sebagai imuno supressor seperti temuan penelitian ini dimana MVM menurunkan sel NK. Sesudah suplementasi kadar vitamin E sampel mengalami perubahan yang signifikan antara keenam perlakuan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo 9.5±2.3 µmol/L, plasebo+TT 9.1 ± 1.9 µmol/L, vitamin C 9.2 ± 2.6 µmol/L, vitamin C+TT 9.9 ± 1.9 µmol/L, MVM 13.5 ± 4.2 µmol/L, MVM+TT 13.6 ± 3.1 µmol/L. Hasil uji Anova dan uji lanjut dengan BNT menunjukkan bahwa suplementasi MVM berpengaruh nyata terhadap kenaikan kadar vitamin E. Sesudah suplementasi kadar vitamin C sampel mengalami kenaikan yang cukup signifikan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo 9.79 ± 2.2 µmol/L, plasebo+TT 10.44 ± 3.0 µmol/l, vitamin C 15.13 ± 3.1µmol/l, vitamin C+TT 15.04 ± 5.6 µmol/l, MVM 11.41 ± 3.7 µmol/l, MVM+ TT 10.85 ± 3.0 µmol/l. Hasil uji Anova dan BNT menunjukkan bahwa suplementasi vitamin C mempengaruhi kenaikan kadar vitamin C sampel yang mendapat suplemen vitamin C 1000 mg. Sesudah suplementasi kadar selenium sampel berbeda signifikan antara keenam perlakuan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo 0.57 ±0.17µmol/l, plasebo+TT 0.62±0.18 µmol/l, vitamin C 0.59±0.33 µmol/l, vitamin C+TT 0.67± 0.23 µmol/l, MVM 0.68 ±0.15 µmol/l, MVM+TT 0.84 ± 0.30 µmol/l. Hasil uji Anova dan uji lanjut BNT menunjukkan bahwa suplementasi MVM berpengaruh signifikan terhadap perubahan kadar selenium. Sesudah suplementasi kadar zinc sampel mengalami perubahan signifikan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo meningkat 7.5 µg/dl, plasebo+TT meningkat 3.4 µg/dl, vitamin C meningkat 0.8 µg/dl, vitamin C+TT meningkat 4.0 µg/dl, MVM meningkat 10.7 µg/dl, MVM+ TT meningkat 7.1 µg/dl. Hasil uji Anova dan uji lanjut dengan BNT menunjukkan bahwa suplementasi MVM berpengaruh signifikan terhadap perubahan kadar zinc. Sesudah suplementasi terjadi perubahan kadar superoksida dismutase (SOD) yang signifikan antara keenam perlakuan (p<0.05), yaitu sampel yang mendapat perlakuan plasebo menurun 2.7 unit/g Hb, plasebo+TT meningkat 22.2 unit/g Hb, vitamin C meningkat 23.9 unit/g Hb, vitamin C+TT meningkat 101.1 unit/g Hb, MVM meningkat 487.1 unit/g Hb, MVM+ TT meningkat 189.7 unit/g Hb. Hasil uji Anova dan uji lanjut dengan BNT menunjukkan bahwa suplementasi MVM mempengaruhi kenaikan kadar SOD. Hasil penelitian ini menemukan bahwa sel NK mempengaruhi secara nyata jumlah CD4+ (r2 = 0,102 , p = 0.000), dan juga mempengaruhi CD8+ (r2 = 0,023 , p = 0.024). Multi vitamin-mineral memperbaiki status antioksidan primer superoksida dismutase (SOD). Simpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah: (1) suplementasi multi vitamin-mineral (MVM) memperbaiki imunitas non-spesifik dengan membaiknya jumlah sel NK (2) Suplementasi MVM memperbaiki status vitamin A, vitamin E, selenium, sedangkan suplementasi vitamin C hanya memperbaiki status vitamin C saja. (3) Suplementasi MVM memperbaiki status superoksida dismutase (SOD) sebagai antioksidan primer. . Kata kunci: : suplementasi multi vitamin-mineral, sel NK, CD4+, CD8+ and zat gizi antioksidan.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
PENGARUH SUPLEMENTASI MULTI VITAMIN-MINERAL TERHADAP IMUNITAS HUMORAL, SELULER, DAN STATUS ZAT GIZI ANTIOKSIDAN
FITRAH ERNAWATI
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Disertasi : Pengaruh Suplementasi Multi Vitamin-Mineral Terhadap Imunitas Humoral, Seluler, dan Status Zat Gizi Antioksidan Nama : Fitrah Ernawati NRP : I061060071 Program Studi : Ilmu Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga (GMK)
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Rimbawan Ketua
Dr. Ir. Hadi Riyadi, MS. Anggota
Prof. Dr. Muhilal,APU Anggota
Dr. drh. I Wayan T. W, MS. Anggota Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
Dr. Ir. Hadi Riyadi, MS.
Tanggal Ujian: 16 Juni 2009
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir.Khairil A. Notodiputro, M.S
Tanggal Lulus: 22 juli 2009
PRAKATA Bismillahirrahmannirrahim, Assalamu’alaiikum warahmatullahi wa barakatuh. Alhamdulillahirobbil’alamin, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan Rahmat, Hidayah dan KaruniaNya sehingga penulisan disertasi ini dapat diselesaikan. Penulis ingin menyampaikan rasa Terima Kasih dan penghargaan yang tulus kepada berbagai pihak yang telah membantu sehingga disertasi ini selesai: Bapak Dr. Rimbawan sebagai Ketua komisi pembimbing, Bapak Dr. Ir. Hadi Riyadi, MS, Bapak Prof. Dr. Muhilal, APU, Bapak Dr. drh. I Wayan T. W, MS, sebagai aggota komisi pembimbing. Bapak Prof.Dr.Hardinsyah, sebagai Dekan Fakultas Ekologi Manusia dan Pimpinan Sidang Ujian Terbuka. Ibu Dr.Diah K. Pranadji, sebagai Pimpinan Sidang Ujian Tertutup. Bapak Dr. Sunarno Ranu Widjojo, sebagai Kepala Puslitbang Gizi dan Makanan Bogor. Ibu Dr. Susilowati Herman, sebagai Ketua KPP Biokimia Puslitbang Gizi dan Makanan. Bapak Dr. Herman Sudiman, sebagai anggota panitia pembina ilmiah Puslitbang Gizi dan Makanan. Ibu Dr. Sri Anna Marliati sebagai penguji proposal penelitian. Ibu Dr. Ir. Evy Damayanthi, sebagai penguji kolokium dan penguji sidang terbuka. Bapak Dr. Djoko Kartono dan Ibu Prof .Dr. Retno D. Soejoedono selaku penguji luar komisi dalam ujian tertutup. Ibu Prof. Dr. dr. Purwantyastuti,MSc,SpFK sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka. Bapak Pimpinan PT. Bayer Indonesia yang telah memberi bantuan dana penelitian. Pimpinan PT Ricky Putra Globalindo, Kepala Dinas Kesehatan Kabupaten Bogor. Teman-teman satu angkatan, Ibu Ir Katrin Rosita Msi, teman-teman yang membantu pengumpulan data dan teman–teman Biokimia Puslitbang Gizi dan Makanan. Kepala Laboratorium Makmal Terpadu Prof.dr Med Ali Baziad,SpOG(K), Ibu Dra Eva Zakiah, Ibu Dra Marnilda, Ibu dra Nining Gusniarti. Bapak Dr Hafiz, Ibu Drg Dwirini (Ninik) di Laboratorium Biokimia UI. Ayahanda dan Bunda yang tercinta, tak putus-putusnya memberikan dukungan moril dan doa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan ini. Kepada yang tercinta Ibu mertua dan Almarhum Ayah mertua, yang telah memberi restu dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan ini. Anak-anak tercinta Taufiqurrakhim Aditra (Dedit), Rakhmat Fitranto Aditra (Rahmat) dan Muhammad Fauzi Aditra (Fauzi), serta Suami Tercinta Muhammad Nur Aidi, atas dukungan dan kasih sayang mereka. Semoga Allah SWT yang Maha Kuasa dan Maha mengetahui memberikan balasan terhadap semua pihak yang penulis sebutkan maupun tidak penulis sebutkan atas kontribusi dan kebaikan yang tulus, sekecil apapun kontribusi Bapak/Ibu/Saudara sangat berarti bagi penulis. Akhir kata tiada gading yang tak retak dan kesempurnaan hanya milik Allah semata. Bogor, Juli 2009 Fitrah Ernawati
