TESIS NI GUSTI AYU NYOMAN SRI ARYANI NIM:

Transkripsi

1 85 TESIS PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN WHEY (L-men Platinum) MENINGKATKAN KADAR ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) JANTAN DENGAN AKTIVITAS FISIK SEDANG NI GUSTI AYU NYOMAN SRI ARYANI NIM: PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

2 2 PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN WHEY (L-men Platinum) MENINGKATKAN KADAR ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) JANTAN DENGAN AKTIVITAS FISIK SEDANG Tesis Untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik, Program pascasarjana Universitas Udayana NI GUSTI AYU NYOMAN SRI ARYANI NIM : PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

3 3 Lembar Persetujuan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 15 Juli 2016 Pembimbing I, Pembimbing II, Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And, FAACS FK NIP NIP Prof. Dr. dr. I. G. M. Aman, Sp Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi,Sp.S(K) NIP NIP

4 4 Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 15 Juli 2016 Panitia penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No. Ketua : Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And. FAACS Anggota : 1. Prof. Dr. dr. I. G. M. Aman, Sp FK 2. Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, Sp 3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK 4. Dr. dr. Ida Sri Iswari, Sp. MK, M.Kes

5 5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa / Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas karunia-nya tesis yang berjudul Pemberian Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Meningkatkan Kadar Estrogen Dan Testosteron Pada Tikus Putih (Rattus norvegicus) Jantan Dengan Aktivitas Fisik Sedang dapat diselesaikan tepat pada waktunya dalam rangka menyelesaikan pendidikan di program pascasarjana pada Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik Universitas Udayana. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika Sp PD-KEMD dan Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A.A Raka Sudewi, SpS (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program magister ini. Perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK selaku Ketua Program Studi Ilmu kedokteran Biomedik Universitas Udayana sekaligus sebagai penguji dan Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS sebagai Koordinator Anti-Aging Medicine Program Studi S2 Ilmu Kedokteran Biomedik Universitas Udayana dan juga sebagai pembimbing I yang telah banyak memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis selama penyusunan tesis.

6 6 Penulis juga menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. dr. IGM Aman, Sp.FK, selaku pembimbing II, Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, MSc, SpAnd. selaku penguji, Dr. dr. Ida Sri iswari, Sp.MK, M. Kes selaku penguji, yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. Penulis juga menyampaikan rasa terimakasih sebesar-besarnya kepada Drs. I Ketut Tunas, M.Si yang dengan sabar memberikan bimbingan, pengarahan dan petunjuk dalam analisis statistik, Kepala Bagian Farmakologi FK UNUD dan Bapak I Gede Wiranatha, S.Si dari Laboratory Animal Unit FK UNUD, para dosen pengajar bagian Ilmu Biomedik FK Universitas Udayana, teman-teman sependidikan angkatan IX AAM dan seluruh karyawan / staf bagian Ilmu Biomedik, serta semua pihak yang telah membantu selama pendidikan, penelitian dan penulisan tesis yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan terimakasih yang sedalam-dalamnya. Terimakasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada bapak tercinta I Gusti Nengah Sukadana (alm), ibu tercinta Gusti Ayu Made Sukarti, kakak tercinta dr. I Gusti Putu Suka Aryana, SpPD Kger, FINASIM, I Gusti Made Suka Arnata untuk segala dukungan, bantuan dan doanya. Penulis juga menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya untuk suami tercinta, dr. Putu Anda Tusta Adiputra, SpB (K) Onk, putra putri tercinta Putu Suwarastra Andarisuta, Made Arynda Daivimayi, Nyoman Bhramaragita Andarisuta. atas dukungan, doa dan cinta kasihnya.

7 7 Terimakasih yang sebesar-besarnya untuk bapak mertua tercinta, Prof. Dr. dr. I Nyoman Adiputra, MOH, saudari ipar tercinta, Dr. Luh Made Indah Sri Handari Adiputra S.psi, M.Erg, Nyoman Arih Atmawin Adiputra, Putu Hema Maharani atas dukungan, bimbingan dan doanya. Terimakasih sebesar-besarnya untuk sahabat-sahabat tercinta, dr. Ni Nyoman Susiyati, dr. Widya Christine Manus, dr. Iftitah Yuniar serta sahabat-sahabat lainnya yang selalu mendukung, menolong, memberikan semangat kepada penulis sehingga penelitian ini bisa berjalan dengan lancar. Penulis juga sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah ikut membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini, semoga Tuhan Yang Maha Esa senatiasa melimpahkan berkat dan rahmat-nya kepada mereka semua. Denpasar, Juli 2016 Penulis Aryani Dr. Ni Gusti Ayu Nyoman Sri

8 8 ABSTRAK PEMBERIAN SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN WHEY (L-MEN PLATINUM) DAPAT MENINGKATKAN KADAR ESTROGEN DAN TESTOSTERON PADA TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) JANTAN DENGAN AKTIVITAS FISIK SEDANG Susu suplemen tinggi protein whey dikonsumsi pria muda untuk membentuk otot dan menghilangkan lemak secara lebih cepat. Peningkatan ini bisa didapat melalui konsumsi susu suplemen tinggi protein whey dan dilakukannya aktivitas fisik. Analisis menunjukkan bahwa L-Men Platinum mengandung phytoestrogen dan estradiol. Tujuan dari penelitian ini adalah membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar estrogen dan testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang. Rancangan penelitian yang digunakan adalah eksperimental murni dengan randomized pretest-posttest control group design menggunakan 14 ekor tikus putih jantan. Sampel kemudian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol (P0) yang diberi aquadest + aktivitas fisik sedang, dan kelompok perlakuan (P1) yang diberi susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) + aktivitas fisik sedang. Susu suplemen tinggi protein whey diberikan dua kali sehari setiap hari dan aktivitas fisik sedang diberikan 3 kali dalam seminggu. Perlakuan pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan diberikan selama 8 minggu. Darah diambil dari medial canthus sinus obitalis tikus sebelum dan sesudah perlakuan untuk pemeriksaan kadar estrogen dan testosteron. Analisis data meliputi analisis deskriptif, uji normalitas data, homogenitas data, uji komparasi dan analisis efek perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kelompok P0 terjadi peningkatan kadar estrogen dari 0,069±0,021 ng/ml menjadi 0,140±0,013 ng/ml dan juga peningkatan kadar testosteron dari 2,907±0,179 ng/ml menjadi 3,413±0,3849 ng/ml setelah 8 minggu perlakuan (p<0,01). Hal yang sama dapat diamati pada pada kelompok P1 dengan kadar estrogen dari 0,078±0,027 menjadi 0,388±0,066 ng/ml dan kadar testosteron yang meningkat dari 3,030±0,112 ng/ml menjadi 4,287±0,633 ng/ml (p<0,01). Analisis komparasi pada kelompok P0 dan P1 setelah 8 minggu perlakuan menunjukkan kadar estrogen berbeda secara signifikan dengan nilai p=0,000 (p<0,01) dan kadar testosteron juga berbeda secara signifikan dengan nilai p=0,009 (p<0,01). Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian aktivitas fisik sedang saja dapat meningkatkan kadar testosteron dan estrogen. Pemberian aktivitas fisik sedang dan susu suplemen tinggi protein whey dapat meningkatkan kadar testosteron dan estrogen lebih besar dibanding kelompok kontrol. Kata kunci: susu suplemen, whey protein, testosteron, estrogen, aktivitas fisik sedang

9 9 ABSTRACT ADMINISTRATION OF HIGH WHEY PROTEIN SUPPLEMENTS (L- MEN PLATINUM) INCREASED ESTROGEN AND TESTOSTERONE LEVELS IN MALE ALBINO RATS (Rattus norvegicus) WITH MODERATE PHYSICAL ACTIVITY High whey protein supplements are consumed by young men who want to build muscle and lose fat more quickly. This improvement can be obtained through the consumption of high whey protein supplements and physical activity. The analysis showed that the dairy products L-Men Platinum contains phytoestrogens and estradiol. The purpose of this study was to prove the giving of high whey protein supplements (L-Men Platinum) can increase the levels of estrogen and testosterone in male albino rats (Rattus norvegicus) with moderate physical activity. The research design used was a purely experimental with pretest-posttest randomized control group design using 14 white male rats. The samples were then divided into two groups: the control group (P0) were given aquadest and moderate physical activity, and treatment group (P1) were given high whey protein supplements (L-Men Platinum) and treated with moderate physical activity. High whey protein supplements given twice daily and moderate physical activity given three times a week. The treatment was done for 8 weeks for control group (P0) and treatment group (P1). Blood was collected from the medial canthus sinus obitalisis before and after treatment. Data analysis included descriptive analysis, normality test, homogenity test, comparison test and analysis of treatment effects. The results showed that the group P0 experienced an increase in estrogen levels from 0.069±0.021 ng/ml to 0.140±0.013 ng/ml and testosterone levels from 2.907±0.179 ng/ml to 3.413± ng/ml after 8 weeks of treatment (p<0.01). The same results can be observed in the group P1 with estrogen levels from 0.078±0.027 ng/ml to 0.388±0.066 ng/ml and testosterone levels increased from 3.030±0.112 ng/ml to 4.287±0.633 ng/ml (p<0.01). Comparison analysis on a group of P0 and P1 after 8 weeks of treatment showed significantly different levels of estrogen with a value of p = (p < 0.01) and testosterone levels also differ significantly with p value = 0,009 (p < 0.01). Based on the results of this research it can be concluded that moderate physical activity increased the levels of estrogen and testosterone. Combination of moderate physical activity and high whey protein supplements increased levels of estrogen and testosterone greater than the control group. Keywords: milk supplements, whey protein, testosterone, estrogen, moderate physical activity

10 10 DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM i PRASYARAT GELAR. ii LEMBAR PERSETUJUAN.. iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI.. iv UCAPAN TERIMAKASIH.. v ABSTRAK. vi ABSTRACT.. vii DAFTAR ISI.. viii DAFTAR TABEL.. xv DAFTAR GAMBAR.. xvi DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG. xvii DAFTAR LAMPIRAN.. xx BAB I PENDAHULUAN.. 1 I.1 Latar belakang.. 1 I.2 Rumusan Masalah 8 I.3 Tujuan Penelitian. 8

11 11 I.4 Manfaat Penelitian 9 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Penuaan Konsep Anti-Aging Medicine Faktor Penyebab Proses Penuaan Teori Penyebab Penuaan Tanda dan Gejala Penuaan Peranan Hormon dalam Proses Penuaan. 2.2 Hormon Seks Steroid pada Pria Testosteron Estrogen Mekanisme kontrol Hormon Seks Steroid Pada 24 Pria Pengukuran Hormon Seks Steroid pada Pria Fungsi Hormon Seks Steroid pada Pria Penggunaan Hormon Seks Steroid untuk 31 Pembesaran Otot pada Pria Aktivitas Fisik Sedang. 33

12 Protein Whey Komponen Biologis Protein Whey Mekanisme Kerja Protein Whey Protein Whey dan IGF Indikasi Klinis Protein Whey Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Kandungan Nutrisi Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Hasil Analisis Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum). 2.5 Hewan Coba.. 52 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka Berpikir Konsep Penelitian Hipotesis Penelitian.. 60 BAB IV METODE PENELITIAN. 61

13 Rancangan Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi Penelitian Waktu Penelitian 4.3 Penentuan Sumber Data Populasi Penelitian Kriteria Subjek Kriteria Inklusi Kriteria Eksklusi. 4.4 Penentuan Besar Sampel dan Cara pengambilan Sampel Penentuan Besar Sampel Tehnik Pengambilan Sampel. 4.5 Variabel Penelitian Klasifikasi Variabel Definisi Operasional variabel. 4.6 Bahan dan Instrumen Penelitian Bahan Instrumen.

14 Hewan Percobaan 4.7 Prosedur Penelitian Pemeliharaan Tikus Percobaan Pelaksanaan Penelitian Cara Pembuatan Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Cara Pemberian Aktivitas Fisik Berlebih Prosedur Pengambilan Darah dan Pemeriksaan 73 Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron Alur Penelitian Analisis Data. 76 BAB V HASIL PENELITIAN Analisis Deskriptif Uji Normalitas Data Uji Homogenitas Data Antar Kelompok Uji Komparatibilitas Analisis Komparatibilitas Antar Kelompok Sebelum Perlakuan Analisis Komparatiblitas Antar Kelompok Sesudah

15 15 80 Perlakuan 8 minggu. 5.5 Analisis Efek Perlakuan Analisis Rerata Perbedaan Kadar Estrogen dan Testosteron 85 Sebelum dan Sesudah perlakuan.. BAB VI PEMBAHASAN Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) dan 87 Aktivitas Fisik Sedang meningkatkan Hormon Estrogen 6.2 Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) dan 90 Aktivitas Fisik Sedang Meningkatkan Hormon Testosteron... BAB VII SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran. 97 DAFTAR PUSTAKA.. 98 LAMPIRAN-LAMPIRAN.. 106

16 16 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Hormon, Organ Target dan Efek Fisiologisnya. 15 Tabel 2.2 Kelenjar/Organ yang Menghasilkan Hormon dan Fungsinya 15 Tabel 2.3 Harga Normal Hormon Testosteron pada Pria.. 20 Tabel 2.4 Kadar Hormon Normal pada Pria Dewasa. 28 Tabel 2.5 Types of Commercially Available Whey Protein.. 40 Tabel 2.6 Komponen Protein Whey 41 Tabel 2.7 Kandungan Nutrisi L-men Platinum (per100gram).. 51 Tabel 2.8 Data Biologis Tikus Wistar 54 Tabel 2.9 Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron Normal pada Tikus Jantan 54 Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Estrogen. 77 Tabel 5.2 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Testosteron. 77 Tabel 5.3 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok 78 Tabel 5.4 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok. 78 Tabel 5.5 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok.. 79 Tabel 5.6 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok 79

17 17 Tabel 5.7 Perbandingan Rerata Kadar Testosteron dan Estrogen Antar Kelompok Sebelum Diberikan Perlakuan.. 80 Tabel 5.8 Perbandingan Rerata Kadar Testosteron dan Estrogen Antar Kelompok Sesudah Diberikan Perlakuan.. 81 Tabel 5.9 Rerata Kadar Estrogen dan Testosteron pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan Sebelum dan Sesudah Perlakuan 8 Minggu Tabel 5.10 Komparasi Selisih Kadar Estrogen dan Testosteron Pretest- Posttest. 85

18 18 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Biosynthesis Hormon Seks Steroid 19 Gambar 2.2 Aksis Hipotalamus-HIpofise-Testis Gambar 2.3 Sintesis Glutathione dari Cystein, Glutamat dan Glycine.. 43 Gambar 2.4 Jalur Molekuler Pengaruh Susu Tinggi Protein Whey - 44 Kadar IGF-1 Gambar 2.5 L-men Platinum.. 51 Gambar 2.6 Tikus Putih (Rattus Norvegicus) 53 Gambar 3.1 Konsep Penelitian Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian. 61 Gambar 4.2 Bagan alur Penelitian. 75 Gambar 5.1 Kadar Estrogen Sebelum dan Sesudah Perlakuan 83.dan Antar Kelompok Sesudah Perlakua.. Gambar 5.2 Kadar testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan 84 dan Antar Kelompok Sesudah Perlakuan... Gambar 5.3 Rerata Perbedaan Kadar Estrogen Pretest-Posttest Antar 86 Kelompok Perlakuan.. Gambar 5.4 Rerata Perbedaan Kadar Testosteron Pretest-Posttest Antar 86 Kelompok Perlakuan.

19 19 DAFTAR SINGKATAN AAM AAS ABP ACTH ADH ADP Akt ALPCO ANH ATP BCAA BCAAs DES DHEA DHEAS DHT DNA ELISA ERα ERβ FDA FITT FOXO FSH GC : Anti-Aging Medicine : Anabolic Androgenic Steroid : Androgen Binding Protein : Adrenocorticotropic Hormone : Antidiuretic Hormone : Adenosine Diphosphate : Aktivasi kinase tirosin : American Laboratory Product ALPCO diagnostic : Atrial Natriuretic Hormone : Adenosine Triphosphate : Branched Chain Amino Acid : Branched Chain Amino Acids : Diethylstillbestrol : Dehydroepiandrostenedione : Dehydroepiandrostenedione : Dihydrotestosterone : Deoxyribo Nucleic Acid : Enzym-linked Immunosobent Assay : Estrogen Receptor Alfa : Estrogen Receptor Beta : Food and Drug Administration : Frequency Intensity Type Time : Forkhead box O (gen) : Follicle Stimulating Hormone : Gas Chromatography

20 20 GH : Growth Hormone GHR : Growth Hormone Receptor GnRH : Gonadotropin Releasing Hormone GSH : Glutathione GSK-3β : Glycogen Synthase Kinase 3β HIV : Human Imunodeficiency Virus HPG : Hypothalamus Pituitary Gonad 3β - HSD : 3 beta hydroxysteroid dehydrogenase 17β HSD : 17 beta- hydroxysteroid dehydrogenase Ig A : Imunoglobulin A Ig G : Imunoglobulin G IGF-1 : Insulin-Like Growth Factor 1 IPAQ : International Physical Activity Questionnaire LC : Liquid Chromatography LH : Lutheinizing Hormone LHRH : Lutheinizing Hormone Releasing Hormone METs : Metabolic Equivalent Task m.tor : Mammalian target of Rapamycin P : Phosphors PTH : Parathyroid Hormone SD : Spraque Dawley SHBG : Sex Hormone Binding Globulin T3 : Triiodotyronine T4 : Tiroksin Trp-LNAA : Tryptophan-large neutral amino acid WPI : Whey Protein Isolate WHO : World Health Organization O C cm2 : derajat celsius : centimeter persegi

21 21 kgbb nmol/mg mg/100g pg/ml ng/ml ng/dl nmol/l ml mg nm gr : kilogram berat badan : nanomol per miligram : milligram per seratus gram : picogram per mililiter : nanogram per mililiter : nanogram per desiliter : nanomol per liter : mililiter : miligram : nanometer : gram > : lebih besar dari < : lebih kecil dari ± : lebih kurang % : persentase

22 22 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Ethical Clearance Lampiran 2 Hasil Pemeriksaan Laboratorium Kandungan Hormon 97 pada susu L-men Platinum. Lampiran 3 Hasil Pemeriksaan Laboratorium Kadar Hormon Estrogen 98 Dan Testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan.. Lampiran 4 Analisis Statistik.. 99 Lampiran 5 Dokumentasi Penelitian Lampiran 6 Hasil penelitian Pendahuluan Lampiran 7 Tabel Konversi Penentuan Dosis 111

23 23 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu tahapan yang harus dilalui oleh setiap manusia adalah proses penuaan. Proses penuaan mempengaruhi sistem hormon, tetapi gangguan hormon (peningkatan atau penurunan hormon) yang bukan karena proses penuaan, dapat menimbulkan gejala dan tanda yang sama dengan yang terjadi karena proses penuaan. Gangguan hormon merupakan salah satu faktor internal yang mempengaruhi terjadinya penuaan. Berbagai hormon saling berkaitan, bertambah atau berkurangnya produksi hormon tertentu dapat mempengaruhi produksi hormon lainnya. Pada usia muda, berbagai hormon bekerja dengan baik mengendalikan berbagai fungsi organ tubuh, tetapi pada saat mengalami penuaan baik karena bertambahnya usia ataupun karena mengalami gejala dan tanda penuaan, tubuh mengalami penurunan level hormon. Akibatnya terjadi gangguan pada berbagai fungsi tubuh (Pangkahila, 2011). Seperti kita ketahui, pria usia muda sangat memperhatikan penampilan dan menginginkan tubuh berotot tanpa lemak dengan cara yang cepat. Banyak cara dilakukan dan hal ini dapat berpengaruh terhadap kondisi hormonal terutama testosteron dan estrogen. Pria muda biasanya melakukan aktivitas / latihan fisik, konsumsi susu suplemen tinggi protein whey dan bahkan ditambahkan dengan

24 24 preparat anabolic androgenic steroid (AAS) yang bisa didapatkan di tempat - tempat kebugaran (fitness) terutama oleh para bodybuilder dan atlit (Cribb, 2006). Hormon estrogen terutama ditemukan dalam tubuh wanita, tapi memainkan peran penting dalam tubuh pria juga, selain hormon testosteron. Estrogen pada pria diproduksi dalam jumlah yang lebih kecil dan berperan dalam produksi libido dan sperma. Perubahan hormonal seperti peningkatan kadar estrogen terutama pada pria muda dapat menyebabkan terjadinya perubahan rasio androgen : estrogen plasma yang mengakibatkan timbulnya gejala feminisasi (ginekomastia) (Kumar, 2013). Peningkatan hormon estrogen dapat disebabkan oleh mengkonsumsi suatu produk yang mengandung estrogen, seperti penelitian yang dilakukan oleh Margo (2015) pada susu Morinaga BMT soya yang mengandung phytoestrogen 12,09 mg/100gr dan menghasilkan peningkatan kadar estrogen 48,09% dibandingkan kontrol. Bisa juga disebabkan oleh karena peningkatan testosteron yang kemudian mengalami konversi menjadi estrogen oleh proses aromatase (Pangkahila, 2011). Aktivitas fisik / olahraga yang dilakukan 3-4 kali seminggu dengan intensitas sedang dapat meminimalkan produksi radikal bebas berlebihan serta meningkatkan jumlah antioksidan endogen (Pangkahila, 2011). Penelitian menunjukkan aktivitas fisik dengan intensitas ringan hingga sedang mampu meregulasi dan juga mempertahankan konsentrasi hormon testosteron pada tikus dengan diabetes melitus mendekati konsentrasi pada tikus kontrol (Zulkarnain et al., 2015). Aktivitas / latihan fisik teratur berpengaruh positif pada perubahan

25 25 fungsi endokrin, salah satunya adalah meningkatkan kadar testosteron total (Liu et al., 2009). Aktivitas fisik ringan hingga sedang dapat memicu sekresi IGF-1 secara lokal pada otot skelet yang berkontraksi, kemudian dilepaskan ke dalam sirkulasi secara bertahap dan mempengaruhi ekspresi di jaringan target lainnya. Sel Leydig merupakan salah satu target dari IGF-1 sehingga peningkatan IGF-1 dalam sirkulasi selama aktivitas fisik akan memicu proliferasi serta sekresi testosteron dalam sel Leydig (Hambrecht et al., 2005). Penelitian Aizawa et al. (2008) pada tikus-tikus jantan yang diberi latihan treadmill intensitas 30 m/menit selama tiga puluh menit dilaporkan mampu meningkatkan konsentrasi testosteron dan enzim 3β-HSD/17βHSD dalam otot skeletal. Peneliti ini berasumsi bahwa peningkatan kadar hormon tersebut dalam otot skeletal akan ikut mempengaruhi kadar testosteron total sirkulasi namun perubahan hormonal tersebut bervariasi setiap individu, dipengaruhi oleh jenis aktivitas / latihan fisik, durasi, dan intensitas yang diberikan (Aizawa et al., 2008; Liu et al., 2009). Protein dikonsumsi untuk menjaga tubuh agar tetap sehat dan menjadi salah satu faktor penting dalam sistem metabolisme. Protein dapat diperoleh dengan mudah seperti pada telur ayam, daging unggas, daging sapi, ikan dan beberapa olahan susu. Seiring dengan perkembangan teknologi, mengkonsumsi protein bisa hanya dengan menelan pil, tablet, atau minum dari bubuk protein. Pil, tablet dan bubuk protein biasanya dikonsumsi oleh seseorang yang sedang menjalankan program menurunkan berat badan dan para bodybuilder. Protein instan ini menjadi

26 26 pilihan utama karena dinilai praktis dan memiliki fungsi yang sama dengan konsumsi protein secara konvensional. Salah satu contoh protein instan ini disebut dengan whey protein supplement (Cribb, 2006). Aktivitas fisik yang dilakukan oleh para bodybuilders dan atlit sering dikombinasi dengan mengkonsumsi protein whey untuk mendapatkan pembentukan otot secara lebih cepat. Beberapa percoban klinis membuktikan peningkatan dan pemulihan performa atlit didapatkan, dengan memasukkan protein whey ke dalam diet (Cribb, 2006). Protein whey mengandung berbagai macam asam amino esensial (histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine) maupun non esensial. Protein whey dicerna dan diabsorpsi lebih cepat dibandingkan casein. Protein whey memiliki lebih banyak leucin sehingga memiliki efek anabolik yang lebih besar dan leucin merupakan asam amino yang berperan untuk menstimulasi sintesis protein otot post-pandrial (Pennings et al., 2011). Protein whey mengandung asam amino yang optimal untuk pertumbuhan otot, terutama glutamine atau glutamic acid dan taurine. Protein whey juga mengandung 26% BCAA (Branched Chain Amino Acid) untuk sintesis protein baru. BCAA leucin ditemukan dalam konsentrasi tinggi terutama pada WPI (whey protein isolate) yang secara langsung berperan untuk stimulasi sintesis protein. Protein whey juga kaya akan asam amino cysteine dan methionine yang berperan untuk meningkatkan fungsi imun melalui proses konversi intraseluler menjadi glutathione (Eid et al., 2014).

27 27 Protein whey dalam beberapa penelitian telah terbukti meningkatkan kadar IGF-1 dalam serum. Hoppe et al. (2009) menunjukkan bahwa pemberian susu tinggi protein whey meningkatkan kadar IGF-1 hingga 15% pada 57 anak laki-laki berusia 8 tahun. Peneliti lain juga menunjukkan bahwa pemberian susu tinggi protein whey pada wanita tua berusia tahun meningkatkan kadar IGF-1 serum hingga 8 % (Zhu et al., 2011). Kandungan asam amino triptofan yang tinggi dalam protein whey dapat meningkatkan sekresi serotonin dan growth hormone (GH) pada hipofisis sehingga ketika berikatan dengan growth hormone receptor (GHR) pada hati merangsang diproduksinya IGF-1 (Melnik et al., 2011). Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) merupakan salah satu elemen kunci yang mengatur pertumbuhan otot skeletal. Peningkatan masa otot akibat suplementasi protein whey melalui aktivasi jalur IGF-1/Akt/mTOR, GSK3β/FOXO. IGF-1 merupakan komponen awal yang merangsang aktivasi kaskade protein Akt yang kemudian terlibat dalam aktivasi mammalian Target of Rapamycin (mtor) dan inaktivasi Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK3β) dengan target final adalah inaktivasi gen Forkhead box O (FOXO) yang mengatur puluhan jalur metabolisme dalam sel terkait pertumbuhan dan proliferasi (Schiaffino dan Mammucari, 2011). Salah satu sel target IGF-1 adalah sel leydig. Peningkatan IGF-1 mengakibatkan peningkatan sekresi hormon testosteron oleh sel leydig (Hambrecht et al., 2005). Sesuai dengan penelitian yang dilakukan di Iran pada Guilan University, mendapatkan bahwa dengan pemberian suplemen protein whey selama 8 minggu dengan resistance training 3 kali seminggu dapat meningkatkan

28 28 kekuatan otot, berat badan dan testosteron darah bila dibandingkan dengan grup plasebo (Arazi, 2011). Begitu juga penelitian yang dilakukan oleh Kalman et al., (2007) mendapatkan bahwa dengan pemberian protein whey, testosteron/estradiol ratio menjadi meningkat. Pembesaran otot dan peningkatan kekuatan otot didapatkan dari latihan, pemberian protein yang memadai terutama protein whey dan sering juga dikombinasikan dengan pemberian anabolik androgenik steroid (AAS) yaitu testosteron. Testosteron merupakan hormon utama dalam pembentukan tubuh (bodybuilding) dan latihan untuk pengaturan berat badan terutama untuk pembentukan kekuatan dan otot. Penggunaan suplemen anabolik steroid menjadi sangat popular pada tempat bodybuilding dan olahraga lain yang memerlukan otot yang besar dan kuat. Suplemen steroid ini, termasuk juga natural testosteron atau berbagai macam molekul natural atau sintetik yang bahan dasarnya testosteron atau sebagai precursor anabolic hormone. Sebagai contoh adalah testosterone enanthate, nandrolone, trenbolone, oxymethalone, stanozolol dan berbagai nama yang beredar luas. Preparat ini sering ditambahkan ke dalam produk-produk susu untuk fitness ataupun diberikan secara terpisah dan bisa dikonsumsi secara oral atau secara injeksi 1-2 kali seminggu. Risiko berbahaya terhadap kesehatan bila digunakan dalam jangka panjang dan dosis yang berlebihan, diantaranya adalah perubahan yang membahayakan pada otot skeletal, efek psikologis seperti agresif dan depresi, abnormalitas organ reporoduksi seperti infertilitas, virtualisasi dan feminisasi, gangguan pada fungsi liver dan ginjal (Eid et al., 2014).

29 29 Penelitian dilakukan oleh Eid et al. (2014) untuk mengetahui efek Nandrolone dan atau protein whey yang diberikan selama 3 bulan terhadap soleus muscle dan testis pada albino rat jantan dewasa, dimana dalam penelitian ini juga mengukur kadar testosteron dan didapatkan bahwa pada grup yang mendapat Nandrolone atau Nandrolone + protein whey secara signifikan menurunkan kadar testosteron. Sedangkan pada grup dengan pemberian whey protein saja, kadar testosteronnya meningkat secara signifikan. Salah satu susu suplemen tinggi protein whey yang menjadi favourite saat ini di tempat - tempat kebugaran adalah L-men Platinum dan sering dikonsumsi untuk dapat memberikan pembentukan otot secara lebih cepat. Protein whey dalam susu ini tergolong Whey Protein Isolate (WPI) dimana bila dibandingkan dengan Whey Protein Consentrate atau Whey Protein Hydrolisate, WPI mengandung jumlah protein yang lebih banyak (90-95%) dengan jumlah lactose yang rendah, lebih mudah dicerna dan diabsorpsi dan juga mengandung banyak imunoglobulin dan sangat rendah lemak. Maka dari itu susu suplemen jenis WPI ini banyak dikonsumsi untuk membantu pembentukan tubuh atletis dengan massa otot kering tanpa lemak (Marshall, 2004). Berdasarkan uraian di atas dilakukan analisis kandungan hormon pada susu suplemen tinggi whey protein (L-men Platinum) di Laboratorium Analitik Kampus Bukit Jimbaran, Universitas Udayana dan hasil analisisnya menunjukkan bahwa produk protein whey tersebut mengandung pytoestrogen (0,092mg/100g) dan estradiol (0,025mg/100g) seperti tampak pada lampiran 2. Ditemukannya

30 30 kandungan pytoestrogen dan estradiol dalam produk protein whey tersebut dapat menyebabkan peningkatkan kadar hormon estrogen dan testosteron. 1.2 Rumusan Masalah Dari uraian latar belakang di atas, dapat dibuat rumusan masalah penelitian sebagai berikut : 1. Apakah pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) meningkatkan kadar estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang? 2. Apakah pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) meningkatkan kadar testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan umum : Untuk mengetahui efek pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) terhadap kadar hormonal pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang Tujuan khusus : 1. Untuk membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) meningkatkan kadar estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang.

31 31 2. Untuk membuktikan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) meningkatkan kadar testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat Ilmiah 1. Untuk memberikan informasi ilmiah tentang pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang. 2. Untuk memberikan informasi ilmiah tentang pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang. 3. Sebagai dasar untuk penelitian lebih lanjut pada manusia (uji klinis) sehingga dapat dijadikan konfirmasi kegunaan disamping efek samping yang dapat ditimbulkan akibat penggunaan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) ini Manfaat praktis Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi untuk dilakukannya penelitian lebih lanjut pada manusia sehingga dapat menjadi dasar pengkajian ulang bagi masyarakat luas dengan didapatkannya bahwa pemberian

32 32 susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dapat meningkatkan kadar hormon estrogen dan testosteron.

33 85 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penuaan Setelah mencapai usia dewasa, seiring bertambahnya usia, secara alamiah seluruh komponen tubuh tidak dapat berkembang lagi. Sebaliknya, justru terjadi penurunan karena proses penuaan. Terjadinya penurunan hormon karena proses penuaan atau yang memberikan gejala dan tanda seperti proses penuaan, terutama penurunan hormon testosteron dapat menimbulkan gangguan fungsi seksual, berkurangnya spermatogenesis, kelelahan, depresi, perasaan kacau, rasa panas dan keringat malam hari, gangguan fungsi kognitif, menurunnya volume sel darah merah, berkurangnya massa otot, peningkatan massa lemak dan sebagainya (Pangkahila, 2011). Banyak upaya yang dapat dilakukan, agar walaupun usia terus bertambah, tetapi fungsi tubuh tetap dapat dipertahankan sehingga kualitas hidup tetap baik. Pada akhirnya, usia hidup menjadi lebih panjang dalam keadaan sehat. Perkembangan Anti-Aging Medicine (AAM) telah membawa konsep baru dalam dunia kedokteran dimana manusia dapat hidup dengan kualitas yang prima walaupun usia merambah naik. Bahkan proses penuaan dapat diperlambat, ditunda atau dihambat dan usia harapan hidup dapat menjadi lebih panjang dengan kualitas hidup yang baik (Pangkahila, 2011; Pangkahila, 2013).

34 Konsep Anti-Aging Medicine Anti-Aging Medicine (AAM) adalah bagian ilmu kedokteran yang didasarkan pada penggunaaan ilmu pengetahuan dan teknologi kedokteran terkini untuk melakukan deteksi dini, pencegahan, pengobatan dan perbaikan ke keadaan semula berbagai disfungsi, kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan, yang bertujuan memperpanjang hidup dalam keadaan sehat. Penuaan dapat dianggap dan diperlakukan sama dengan penyakit, yang dapat dicegah, dihindari dan diobati, sehinggga dapat kembali ke keadaan semula. Dengan demikian, manusia tidak lagi harus membiarkan begitu saja dirinya menjadi tua dengan segala keluhan, barulah mendapatkan pengobatan atau perawatan yang belum tentu berhasil (Pangkahila, 2011) Faktor Penyebab Proses Penuaan Banyak faktor yang menyebabkan orang menjadi tua melalui proses penuaan, yang kemudian menyebabkan sakit dan akhirnya membawa pada kematian. Faktor penyebab penuaan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Beberapa faktor internal ialah radikal bebas, hormon yang berkurang, proses glikosilasi, metilasi, apoptosis, system kekebalan yang menurun dan gen. Faktor eksternal yang utama ialah gaya hidup tidak sehat, diet tidak sehat, kebiasaan salah, polusi lingkungan, stress dan kemiskinan. Kalau radikal bebas dapat diatasi dengan antioksidan. Kalau gaya hidup tidak sehat ditinggalkan, kalau diet tidak sehat dihindari dan kalau hormon yang berkurang

35 35 diatasi dengan pengobatan, maka penyebab penuaan yang penting telah disingkirkan (Pangkahila, 2011). Dengan melihat berbagai faktor di atas, kita dapat menentukan faktor mana yang dapat dihindari atau diatasi agar proses penuaan dapat dicegah atau diperlambat sehingga kualitas hidup dapat dipertahankan. Bermodalkan kesadaran tentang pentingnya menjaga kesehatan dan menghindari berbagai faktor penyebab proses penuaan dilengkapi dengan pengobatan, maka masyarakat mempunyai kesempatan yang lebih besar untuk hidup lebih sehat dan berusia lebih panjang (Pangkahila, 2011) Teori Penyebab Penuaan Umur harapan hidup manusia amat tergantung pada proses penuaan, dan proses penuaan bukan kodrat tetapi disebabkan oleh berbagai faktor antara lain: aktivitas berlebih (Wear and Tear Theory), hormonal (Neuroendocrinology Theory), genetic (The Genetic Control Theory) dan radikal bebas (The Free Radical Theory) (Pangkahila, 2013). Banyak teori yang menjelaskan mengapa manusia mengalami proses penuaan. Tetapi pada dasarnya teori tersebut dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu (Pangkahila, 2011): 1. Teori pakai dan rusak (wear and tear theory), meliputi kerusakan DNA, glikosilasi, dan radikal bebas. Teori ini menyatakan tubuh menjadi lemah lalu meninggal sebagai akibat dari penggunaan dan kerusakan yang terusmenerus. Tetapi kerusakan ini tidak terbatas pada organ melainkan juga terjadi di tingkat sel. Ini berarti, walaupun seseorang tidak pernah

36 36 merokok, minum alkohol dan hanya mengonsumsi makanan alami, dengan menggunakan organ tubuh secara biasa saja, pada akhirnya terjadi kerusakan. Penyalahgunaan organ tubuh membuat kerusakan lebih cepat. Pada masa muda, sistem perbaikan dan pemeliharaan tubuh mampu melakukan kompensasi terhadap pengaruh penggunaan dan kerusakan normal dan berlebihan. Dengan menjadi tua, tubuh kehilangan kemampuan memperbaiki kerusakan karena penyebab apapun. Teori ini meyakini bahwa pemberian suplemen yang tepat dan pengobatan yang tidak terlambat dapat membantu mengembalikan proses penuaan melalui mekanisme merangsang kemampuan tubuh untuk melakukan perbaikan dan mempertahankan organ tubuh dan sel. 2. Teori program. Teori ini menganggap di dalam tubuh manusia terdapat jam biologik, mulai dari proses konsepsi sampai ke kematian dalam suatu model terprogram. a. Teori terbatasnya replikasi sel, dengan setiap replikasi sel, telomere memendek pada setiap pembelahan sel. Setelah sejumlah pembelahan sel, telomere telah dipakai dan pembelahan sel berhenti. b. Proses imun, salah satu gambaran yang universal pada siklus hidup ialah involusi kelenjar thymus, Kelenjar ini merupakan sumber sel T, yang berperan penting pada system imun. Jumlah sel T tidak berkurang secara dramatis, tetapi fungsinya menurun.

37 37 c. Teori hormon, dimana hormon sangat berperan dalam berbagai fungsi organ tubuh. Hormon yang dikeluarkan oleh beberapa organ dikendalikan oleh suatu sistem poros dari hypothalamushypophyse-gonad. Pada usia muda, hormon bekerja dengan baik mengendalikan berbagai fungsi organ tubuh, tetapi pada saat tua, tubuh hanya mampu memproduksi hormon lebih sedikit sehingga levelnya menurun. Akibatnya berbagai fungsi tubuh menururn Tanda dan Gejala Penuaan Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya fungsi berbagai organ tubuh. Akibat penurunan tersebut maka timbul berbagai tanda dan gejala proses penuaan diantaranya (Pangkahila, 2011): 1. Tanda fisik: massa otot berkurang, lemak meningkat, kulit berkerut, daya ingat berkurang, fungsi seksual dan reprodukdi terganggu, kemampuan kerja menurun dan sakit tulang 2. Tanda psikis: menurunnya gairah hidup, sulit tidur, mudah cemas, mudah tersinggung dan merasa tidak berarti lagi Peranan Hormon dalam Proses Penuaan Kata hormon berasal dari kata Yunani hormao yang berarti bergairah atau bangkit. Hormon memberikan pengaruh melalui struktur kimianya yang unik yang dikenali oleh reseptor spesifik pada sel targetnya. Sekresinya dapat melalui sirkulasi umum ataupun lokal. Hormon berperan sangat penting, bahkan mutlak

38 38 dalam kehidupan manusia sejak awal kehidupan manusia. Hormon diproduksi oleh beberapa kelenjar yang ada dalam tubuh (tabel 2.1 dan tabel 2.2). Tabel 2.1 Hormon, organ target dan efek fisiologisnya Hormon Organ target utama Efek fisiologis utama Hipofise Anterior Growth hormone Hepar, jaringan adipose Mengontrol pertumbuhan, mengontrol protein, metabolism lipid dan karbohidrat Thyroid Stimulating Kelenjar tiroid Merangsang sekresi hormon Hormone (TSH) tiroid Adrenocorticotropic hormone (ACTH) Cortex adrenalis Merangsang sekresi glucocorticoid Prolactin Kelenjar mamma Produksi susu Luteinizing hormone (LH) Ovarium dan testis Mengontrol fungsi seksual dan reproduksi Follicle stimulating Ovarium dan testis Mengontrol fungsi reproduksi hormone (FSH) Hipofise Antidiuretic hormone (ADH) Ginjal Konversi air Posterior Oksitosin Ovarium dan testis Merangsang keluarnya susu dan kontraksi uterus, didapatkan saat ejakulasi, memfasilitasi transport sperma (Sumber: Pangkahila, 2011) Tabel 2.2 Kelenjar/Organ yang menghasilkan hormon dan fungsinya Organ/Kelenjar Hormon Fungsi Tiroid Tiroid Merangsang panas tubuh, pertumbuhan tulang dan metabolism Paratiroid Paratiroid Mengatur kadar kalsium dan fosfat darah Medulla adrenalis Epinephrine, norepinephrine Memberikan pengaruh seperti rangsangan simpatis Cortex adrenalis Cortisol, aldosterone Homeostatis glukosa, air, Na+, K+ Pankreas Insulin Mengontrol penggunaan glukosa Ovarium Estrogen, progesterone, Fungsi seksual dan reproduksi testosterone Testis Testosterone Fungsi seksual dan reproduksi Pineal body (epiphysis) Melatonin Mengatur pola tidur, menurunkan aktivitas motoric dan suhu tubuh Thymus Thymus Berperan dalam system imun (Sumber: Pangkahila, 2011)

39 39 Pada dasarnya fungsi berbagai hormon dalam tubuh dapat dikelompokkan menjadi 4 yaitu: 1. diferensiasi seksual dan reproduksi 2. perkembangan dan pertumbuhan 3. mempertahankan lingkungan internal 4. pengaturan metabolisme dan suplai nutrisi Sekresi hormon berkaitan dengan negative feedback control (kontrol umpan balik negatif) melalui beberapa jalan. Hubungan umpan balik ini melibatkan poros hipotalamus-hipofise yang mendeteksi perubahan konsentrasi hormon yang disekresi oleh beberapa kelenjar endokrin perifer, atau satu kelenjar dapat merasakan dan bereaksi terhadap perubahan di dalam variabel yang dikontrolnya. Gangguan pada fungsi umpan balik tersebut mempunyai arti penting secara klinis dan penting untuk diagnosis. Level hormon pada sirkulasi diatur oleh lima mekanisme sebagai berikut: 1. Pelepasan hormon secara spontan atau basal 2. Hambatan umpan balik oleh hormon yang disintesis atau dilepas 3. Rangsangan atau hambatan pelepasan hormon oleh bahan yang diatur atau tidak diatur oleh hormon yang sama 4. Pengaturan oleh circadian rhytms (ritme sirkadian) untuk pelepasan hormon oleh system tertentu seperti otak 5. Rangsangan atau hambatan pelepasan hormon melalui otak sebagai reaksi terhadap kecemasan, antisipasi aktivitas tertentu atau masukan sensoris yang lain.

40 40 Penurunan level hormon seiring bertambahnya usia menimbulkan berbagai tanda dan keluhan. Hormon yang levelnya menurun ialah testosteron, estrogen, growth hormone, IGF-1, Renin, aldosterone, triiodothyronine (T3), DHEA, DHEAS. Sebaliknya hormon yang levelnya meningkat dengan bertambahnya usia adalah FSH, LH, Vasopressin, Insulin, Parathyroid hormone (PTH), Atrial natriuretic hormone (ANH), dan Leptin. Beberapa faktor yang berakibat buruk bagi fungsi hormon adalah kurang berolahraga, kurang tidur, nutrisi tidak cukup atau tidak sehat, efek samping obat tertentu dan keracunan karena lingkungan yang tidak sehat, termasuk yang melalui makanan dan udara. Hal ini menunjukkan bahwa gaya hidup berpengaruh besar terhadap fungsi hormon. Gaya hidup yang sehat meningkatkan fungsi hormon, sebaliknya gaya yang tidak sehat menghambat fungsi hormon terhadap berbagai organ tubuh (Pangkahila, 2011). Pada saat orang melakukan aktivitas yang melampaui kapasitas kerja (overtraining / overworking) maka saat itu mulai terjadi radikal bebas dan terjadi penurunan beberapa kadar hormon sehingga keadaan inilah yang mempercepat proses penuaan (Pangkahila, 2013; Pangkahila dan Milas, 2015). 2.2 Hormon Seks Steroid pada Pria Sintesis hormon seks steroid diproduksi secara primer oleh gonad dan dilakukan oleh dua macam gonadotropic hormone yang dihasilkan oleh adenohipofisis. Hipothalamus mengeluarkan GnRH dengan proses sekresinya setiap menit melalui aliran portal hipothalamohipofisial. Setelah sampai di hipofise anterior, GnRH akan mengikat sel gonadotrop dan merangsang

41 41 pengeluaran FSH (Follicle Stimulating Hormone) dan LH (Lutheinizing Hormone). Waktu paruh LH kurang lebih 30 menit sedangkan FSH sekitar 3 jam. FSH dan LH berikatan dengan reseptor yang terdapat pada ovarium dan testis, serta mempengaruhi fungsi gonad yang berperan dalam produksi hormon seks steroid dan gametogenesis (Rahmanisa, 2014). Hormon-hormon steroid seks pada pria yang terpenting dalam reproduksi adalah testosteron, dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol. Hormon seks wanita dalam jumlah kecil ditemukan juga pada laki-laki dan sebaliknya hormon seks laki-laki dijumpai dalam jumlah kecil pada wanita (Braunstein, 2011). Testis mensekresi sebagian kecil dari DHT yang merupakan androgen poten dan dehidroepiandrosteron (DHEA) yang merupakan androgen lemah. Selain itu, sel Leydig juga mensekresi sebagian kecil dari estradiol, estrone, pregnenolon, progesteron, 17α-hidroksipregnenolon, dan 17α-hidroksiprogesteron. Testis hanya mengsekresikan 25% estradiol. Estradiol terutama dihasilkan dari konversi perifer dari testosteron dan androstenedione, seperti tampak pada gambar 2.1 (Tsutsui et al., 2010). Estrogen membantu mengatur sekresi Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) dan LH. Dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol bukan hanya dihasilkan dari testis, tetapi juga dapat dihasilkan dari konversi di jaringan perifer dari androgen dan prekursor estrogen yang disekresi baik oleh testis maupun adrenal (Braunstein, 2011).

42 42 Gambar 2.1 Biosynthesis Hormon Seks Steroid (Tsutsui et al., 2010) Testosteron Testosteron merupakan hormon seks pria yang paling penting dengan berat molekul 288,41 Dalton. Testosteron disekresikan oleh sel-sel interstisial Leydig di dalam testis. Testis mensekresi beberapa hormon kelamin pria, yang secara bersamaan disebut dengan androgen, termasuk testosteron, dihidrotestosteron, dan androstenedion. Testosteron mempunyai peranan pada banyak organ tubuh selain sistem seksual dan reproduksi, yaitu pada otak, tulang, otot, lemak, sistem hematopoiesis dan sistem imun. Hormon androgen tidak hanya diproduksi oleh pria, melainkan juga oleh perempuan. Pada pria, lebih 95% hormon androgen diproduksi di dalam testis oleh sel Leydig dan sisanya diproduksi oleh cortex adrenalis. Pada perempuan, androgen diproduksi oleh ovarium (25%), kelenjar adrenalis (25%) dan konversi perifer (50%) dari prehormon androstenedione dan precursor dehydroepiandrostenedione (DHEA). Androstenedione diproduksi di

43 43 dalam ovarium (50%) sedangkan DHEA diproduksi hampir seluruhnya di kelenjar adrenalis (90-95%). Testosteron jumlahnya lebih banyak dari yang lain sehingga dapat dianggap sebagai hormon testikular terpenting, walaupun sebagian besar testosteron diubah menjadi hormon dihidrotestosteron yang lebih aktif pada jaringan target. Nilai rujukan normal testosteron total adalah ng/dl seperti tampak pada tabel 2.3 di bawah ini (Rahmanisa, 2014). Tabel 2.3 Harga Normal Hormon Testosteron pada Pria Hormon Jenis kelamin Unit Konvensional (ng/dl) Testosteron Pria - Prepubertas Pubertas Dewasa (Disadur dari Greenspan dan Gardner, 2004) Di dalam aliran darah testosteron terikat oleh protein serum dan sebagian tidak terikat. Sebanyak 60% testosteron terikat kuat dengan binding protein utama yaitu SHBG dan sekitar 38% terikat lemah dengan albumin dan cortisol binding globulin. Sekitar 2% sirkulasi testosteron tidak terikat oleh protein serum tetapi masuk ke dalam sel. Testosteron yang terikat secara biologis kurang berarti dibandingkan dengan testosteron bebas. Testosteron yang terikat dengan SHBG sebagian besar tidak berfungsi pada proses fisiologis. Testosteron diubah menjadi dihidrotestosteron di dalam target jaringan testosteron yang spesifik. Metabolisme testosteron terjadi di hepar. Testosteron dikonversi menjadi androstenedion dan etiokolanolon. Testosteron masuk ke dalam membran sel dengan cepat dan di dalam sel, testosteron berubah secara enzimatik menjadi androgen dihidrotestosteron dengan bantuan isoenzim microsomal reduktase-2 dan isoenzim

44 44 5-reduktase-1. Pada pria, testosteron memegang peranan penting dalam diferensiasi sistem organ genital pria pada saat pertumbuhan fetus dan masa pertumbuhan. Fungsi organ yang dipengaruhi oleh testosteron seperti skrotum, epididymis, vas deferens, vesika seminalis, prostat dan penis. Testosteron juga berperan dalam pertumbuhan organ skeletal, laring yang berperan dalam pembentukan suara pada pria dan kartilago epifisial serta mempengaruhi pertumbuhan rambut pada daerah pubis, axilla, janggut, jambang, dada, abdomen, dan daerah punggung, aktivitas kelenjar sebacea dan perubahan tingkah laku (Rahmanisa, 2014; Batubara, 2010). Kadar testosteron dapat meningkat oleh pengaruh estrogen, tamoxifen, fenitoin, hormon tiroid, keadaan hipertiroidism dan sirosis, sedangkan kadarnya menurun apabila terdapat pengaruh androgen eksogen, glukokortikoid, growth hormone, keadaan hipotiroidisme, akromegali, obesitas dan hiperinsulinemia (Braunstein, 2011; Pangkahila, 2011). Diet dan gaya hidup merupakan salah satu faktor eksternal yang dapat mempengaruhi peningkatan testosteron. Diet suplemen tinggi protein whey mengandung asam amino triptofan yang tinggi, yang dapat meningkatkan sekresi serotonin dan growth hormone (GH) pada hipofisis sehingga ketika berikatan dengan growth hormone receptor (GHR) pada hati merangsang diproduksinya IGF-1 (Melnik et al., 2011). IGF-1 dapat meningkatkan sekresi testosteron oleh sel leydig. Aktivitas fisik intensitas sedang juga dapat meningkatkan hormon testosteron melalui peningkatan sekresi IGF-1 secara lokal pada otot skelet yang

45 45 kemudian dilepaskan ke sirkulasi dan mempengaruhi salah satu sel target IGF-1 yaitu sel leydig (Hambrecht et al., 2005) Estrogen Estrogen merupakan hormon dominan pada wanita, pria juga memproduksi hormon ini dan memanfaatkannya. Estrogen dapat memberikan efek fisiologis melalui dua tipe reseptor estrogen yaitu ERα dan ERβ. ERα terutama pada system reproduksi, ginjal, tulang, jaringan adipose dan hati. ERβ pada ovarium, prostat, paru, saluran cerna, bladder, sel hematopoetik dan susunan saraf pusat (Faulds et al., 2012). Estrogen pada pria dihasilkan oleh aromatisasi testosteron dari sel Leydig dan sel germinal. Sel germinal lebih banyak memproduksi estrogen dibandingkan sel Leydig. Pada testis terjadi konversi testosteron menjadi estradiol melalui mekanisme aromatisasi sitokrom P 450 yang menyebabkan konsentrasi estrogen tinggi dalam cairan testis dan seminal (Anwar, 2005). Jumlah kadar estrogen pada pria dalam konsentrasi kecil dalam darah tepi sekitar pg/ml. Konsentrasi estrogen tinggi pada vena testicular dan pembuluh limfenya, serta tinggi pada sistem reproduksi, tinggi pada semen dan cairan testis. Ada tiga jenis estrogen utama dalam tubuh yaitu estron, estradiol (estrogen paling kuat) dan estriol (Pangkahila, 2011; Rahmanisa, 2014). Pada saat keluar dari sirkulasi, hormon steroid berikatan dengan protein plasma, dimana estradiol berikatan dengan SHBG dan berikatan lemah dengan albumin. Estron berikatan kuat dengan albumin. Sirkulasi estradiol secara cepat diubah menjadi estron di hepar dengan bantuan 17-hidroksisteroid dehydrogenase. Sebagian

46 46 estron masuk kembali ke sirkulasi dan sebagian lagi dimetabolisme menjadi hidroksiestrone yang dikonversi menjadi estriol (Anwar, 2005). Pada pria, estrogen bekerja berkoordinasi dengan hormon androgen, tetapi sebaliknya dapat juga bersifat sebagai antiandrogenik. Efek fisiologik testosteron merupakan gabungan efek testosteron dengan estrogen, namun efek androgeniknya lebih dominan karena rasio androgen dengan estrogen sangat tinggi (250:1). Penurunan rasio ini dapat menyebabkan gejala feminisasi / ginekomasti. Terlalu banyak estrogen pada pria terutama kombinasi dengan rendahnya testosteron secara abnormal dapat menyebabkan meningkatnya akumulasi lemak, begitu juga pada payudara wanita. Estrogen yg terbentuk pada pria berasal dari male androgen testosteron dan adrostenedion sebagai akibat kerja dari enzim aromatase. Bodybuilder terkadang menggunakan suplemen atau obat untuk menghambat aromatase ini dan memperlambat atau menghambat produksi estrogen, untuk menjaga lemak tubuh tetap rendah (Kumar, 2013). Peningkatan hormon estrogen bisa disebabkan juga oleh konsumsi suplemen yang mengandung phytoestrogen seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Bonora (2015) pada susu pengganti cair Pediasure. Susu Pediasure terbukti mengandung estrogen sebesar 4,87 pg/g dan progesteron sebesar 5,11 pg/ng, dan perlakuan susu ini pada tikus lepas sapih selama 21 hari dapat meningkatkan kadar estrogen. Margo (2015) juga melalukan penelitian pada susu Morinaga BMT soya yang mengandung phytoestrogen 12,09 mg/100gr yang menghasilkan peningkatan pada kadar estrogen 48,09% dibandingkan kontrol.

47 Mekanisme Kontrol Hormon Seks Steroid pada Pria Pengaturan dari produksi androgen dan spermatogenesis diatur oleh sistem kompleks mekanisme umpan balik yang melibatkan hipothalamus, hipofise anterior, testis, dan target organ. Dalam hipothalamus, neurotransmiter akan meregulasi sintesis dan pelepasan pulsasi GnRH (Gonadothropine Releasing Hormone), yang dilakukan setiap 3 jam masuk dalam vena portal hipofise. GnRH di hipofise anterior akan merangsang sekresi LH (Lutheinizing Hormone) dan FSH (Follicle Stimulating Hormone). LH mempengaruhi sel Leydig yang berikatan dengan reseptor spesifik membran dan menyebabkan sekresi testosteron. Sebagai inhibisi, peningkatan kadar androgen akan menghambat sekresi LH dari hipofise anterior melalui efek langsung pada hipofise dan hipothalamus. Hipothalamus dan hipofise mempunyai reseptor androgen dan estrogen. Efek inhibisi terutama diperantarai oleh estradiol yang dihasilkan dari aromatisasi testosteron. FSH berikatan dengan reseptor spesifik pada sel-sel Sertoli di tubulus seminiferus dan merangsang pembentukan Androgen Binding Protein (ABP). FSH mempengaruhi tubulus seminiferus sel Sertoli untuk merangsang terjadinya spermatogenesis. Sekresi FSH dihambat oleh inhibin yang dihasilkan oleh sel Sertoli. Begitu juga yang terjadi pada LH, sekresi LH akan dihambat oleh inhibin yang dihasilkan oleh sel Leydig (Gingrich, 2010; Pangkahila, 2011).

48 48 Gambar 2.2 Aksis Hipotalamus Hipofise Testis (Gingrich, 2010) Pada alur reproduksi, terdapat 2 (dua) golongan hormon yang berperan, yaitu hormon peptida dan hormon steroid. Masing-masing golongan tersebut memiliki cara kerja yang berbeda untuk memberikan respon biologi. Yang termasuk hormon peptida adalah Lutheinizing Hormone (LH) dan Follicle Stimulating Hormone (FSH), sedangkan yang termasuk hormon steroid adalah testosteron dan estradiol. Reproduksi yang normal, tergantung pada kerjasama dari beberapa hormon dan regulasinya harus dikendalikan dengan baik. Mekanisme pengendalian yang utama adalah dengan cara pengendalian umpan balik (feedback control), dimana sintesis dan aktivitas hormon tersebut dapat dikendalikan oleh

49 49 hormon itu sendiri, bahkan juga dapat mengendalikan hormon lain. Komponen alur HPG (Hypothalamus Pituitary Gonad ) (Safarinejad, 2009): A. Hipotalamus sebagai pusat dari alur HPG. Hipotalamus menerima masukan rangsang dari pusat-pusat yang ada di otak, yang akan mensekresi hormon yang merangsang atau menghambat pengeluaran hormon-hormon lain. Secara anatomi, hipotalamus terhubung dengan kelenjar pituitari, sehingga secara langsung hormon-hormon dari hipotalamus bisa masuk ke kelenjar pituitari anterior. Hormon yang berperan pada sistem reproduksi adalah gonadotropin releasing hormone (GnRH) dan luteinizing hormone releasing hormone (LHRH). Fungsi GnRH adalah untuk menstimulasi sekresi hormon LH dan FSH dari kelenjar pituitari anterior. B. Pituitary anterior GnRH merangsang produksi dan pengeluaran hormon FSH dan LH dari kelenjar pituitari anterior. FSH dan LH berperan dalam proses regulasi fungsi dari testis. Regulasi sekresi LH dilakukan oleh androgen dan estrogen melalui umpan balik negatif. Didalam testis, LH merangsang steroidogenesis dalam sel Leydig dengan cara menginduksi konversi kolesterol menjadi pregnenolon dan testosteron. FSH terikat pada sel-sel Sertoli dan membran sprematogonial dalam testis dan ini merupakan stimulator utama dari pertumbuhan tubulus seminiferous saat perkembangan. FSH sangat diperlukan pada proses inisiasi spermatogenesis pada saat pubertas. Pada pria dewasa, fungsi FSH yang

50 50 utama adalah merangsang spermatogenesis untuk menghasilkan jumlah sel sperma yang normal. C. Testis, kesuburan dan kemampuan seksual seorang pria memerlukan hormon-hormon eksokrin maupun endokrin dari testis. Semuanya berada dalam kontrol alur HPG. Bagian intersisial testis mengandung sel-sel Leydig yang berfungsi pada proses steroidogenesis. Tubulus seminiferous memiliki fungsi eksokrin untuk memproduksi spermatozoa. Produksi testosteron dikontrol secara umpan balik negatif pada alur HPG, dan testosteron tersebut dimetabolisir menjadi 2 macam metabolit aktif yaitu dihidrotestosteron (DHT) akibat katalisis dari 5-alfa-reduktase dan estrogen estradiol, sebagai hasil reaksi dengan aromatase. DHT merupakan androgen yang jauh lebih kuat daripada testosteron (Umam, 2010; Sutyarso, 2012). Komponen aktif dari testosteron adalah testosteron terikat albumin dan testosteron bebas yang kemudian diubah oleh enzim menjadi estradiol (dengan aromatase) dan dehidrotestosteron (dengan 5-alfa reduktase) (Mustofa, 2010). Fungsi testis dikontrol oleh 2 hormon gonadotropik yang disekresikan oleh hipofisis anterior yaitu: LH dan FSH. Kedua hormon ini bekerja pada bagian testis yang berbeda. LH bekerja pada sel Leydig (intersisial) untuk mensekresi testosteron, sedangkan FSH bekerja pada tubulus seminiferus sel Sertoli yang berpengaruh terhadap spermatogenesis (Sherwood, 2013) Pengukuran Hormon Seks Steroid pada Pria

51 51 Kadar Testosteron puncak terlihat pada pagi hari, sekitar 20-30% lebih tinggi kadarnya dari pada malam hari (Kumar, 2013). Pengukuran immunoassays testosteron dan estrogen mengukur konsentrasi kadar total serum. Metode yang dipercaya adalah dengan immunoassays spesifik dikuti ekstraksi dari serum atau gas chromatography (GC) atau dengan liquid chromatography (LC) digabung dengan spektroskopi (Braunstein, 2011). Hormon Testosteron total Testosterone free Dihidrostenedione Androstenedione Estradiol Estrone Tabel 2.4 Kadar Hormon Normal pada Pria Dewasa Batas Normal ng/dl (9,0 34,7 nmol/l) pg/ml ( pmol/l) ng/dl (0,9 2,6 nmol/l) ng/dl (1,7 8,5 nmol/l) pg/ml (3,67 18,35 pmol/l) pg/ml (55,5 240 pmol/l) (Sumber: Braunstein, 2011) Fungsi Hormon Seks Steroid pada Pria Testosteron antara lain bertanggungjawab terhadap berbagai sifat maskulinisasi tubuh. Pengaruh testosteron pada perkembangan sifat kelamin primer dan sekunder pada pria dewasa antara lain: a. Sekresi testosteron setelah pubertas menyebabkan scrotum, penis dan testis membesar kira-kira delapan kali lipat sampai sebelum usia 20 tahun.

52 52 b. Pengaruh pada penyebaran bulu rambut tubuh antara lain diatas pubis, ke arah sepanjang linea alba kadang-kadang sampai umbilicus dan diatasnya, serta pada wajah dan dada. c. Menyebabkan hipertropi mukosa laring dan pembesaran laring. Pengaruh terhadap suara pada awalnya terjadi suara serak, tetapi secara bertahap berubah menjadi suara bass maskulin yang khas. d. Meningkatkan ketebalan kulit di seluruh tubuh dan meningkatkan kekasaran jaringan subkutan. e. Meningkatkan pembentukan protein dan peningkatan massa otot. f. Berpengaruh pada pertumbuhan tulang dan retensi kalsium. Testosteron meningkatkan jumlah total matriks tulang dan menyebabkan retensi kalsium. g. Testosteron juga berpengaruh penting pada metabolisme basal, produksi sel darah merah, sistem imun, serta pengaturan elektrolit dan keseimbangan cairan tubuh. Selain fungsi di atas, hormon testosteron berpengaruh pula pada fungsi-fungsi yang lain, diantaranya pada fungsi seksual menjadi terganggu akibat testosteron yang menurun, spermatogenesis terganggu, kelelahan, ganguan mood, perasaan bingung, rasa panas (hot flush), keringat malam hari, serta perubahan komposisi tubuh berupa timbunan lemak visceral (Pangkahila, 2011; Rahmanisa, 2014). Jumlah sel spermatogenik sangat tergantung pada aktivitas tubuli seminiferi yang dipengaruhi oleh sistem hormon, sehingga faktor endokrin mempunyai efek paling penting terhadap spermatogenesis. Testosteron yang disintesis sel Leydig

53 53 diperlukan untuk berlangsungnya proses spermatogenesis pada tubuli seminiferi. Apabila metabolisme sel Leydig terganggu atau sel Leydig tidak dapat memproduksi hormon testosteron secara optimal, maka kadar testosteron akan menurun. Gangguan spermatogenesis akibat kadar testosteron yang rendah menyebabkan peningkatan resiko terhadap rendahnya mutu spermatozoa yang dihasilkan, yaitu penurunan konsentrasi spermatozoa. Testis sebagai tempat berlangsungnya spermatogenesis bersifat sangat rentan terhadap proses oksidasi oleh radikal bebas. Terdapatnya radikal bebas pada testis dapat mengubah kestabilan dan fungsi membran, akibat berlanjutnya peroksidasi lipid. Proses peroksidasi lipid dilaporkan mengakibatkan gangguan spermatogenesis. Radical scavenger akan membersihkan radikal bebas pada jaringan-jaringan yang memproduksi spermatozoa (Astuti et al., 2008). Estrogen merupakan hormon yang ada pada pria dan wanita. Estrogen pada pria mempunyai peranan dalam proses fertilitas. Pada testis, estradiol mempunyai peranan membantu fungsi testis. Estradiol bila bekerja sendiri, tidak mampu menstimulasi steroidogenesis sel Leydig. Estrogen pada proses perkembangan testis, mempunyai kemampuan untuk membangun fungsi sel Sertoli dan membantu adesi sel Sertoli dan germinal. Selain itu, estradiol bertanggung jawab untuk inisiasi spermatogenesis atau pembentukan dan maturasi sperma pada lakilaki. Estrogen juga mempunyai peranan pada duktus efferent yang membawa sperma dari testis ke epididimis. Duktus efferent mempunyai fungsi utama untuk reabsorpsi lebih dari 90% cairan testis sehingga terjadi pemekatan sperma untuk memasuki lumen epididimis. Estrogen juga mempunyai peranan membantu

54 54 kekuatan tulang, maturasi seksual dan metabolisme kolesterol (Hess dan Carnes, 2004) Penggunan Hormon Seks Steroid untuk Pembesaran Otot pada Pria Bila otot dilatih bekerja keras secara teratur akan merespon dengan menjadi lebih besar dan kuat. Peningkatan ukuran dan kekuatan otot tersebut dihasilkan dari meningkatnya jumlah protein kontraktil di dalam sel otot. Selain latihan, mereka menggunakan zat-zat yang diduga akan memberikan efek ergogenik pada peningkatan kekuatan dan daya tahan otot. Salah satu zat yang diduga dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan otot adalah anabolik androgenik steroid, suatu zat sintetik yang mirip dengan hormon pria (testosteron) (Soewolo, 2009). Pemakaian anabolik steroid secara rutin berpengaruh jelek terhadap kesehatan manusia antara lain terhadap hati, kardiovaskuler, timbulnya depresi, tendensi bunuh diri, perasaan terkalahkan, timbulnya halusinasi pendengaran, kemandulan pada pria, atropi testis, haid tidak teratur, penurunan hormon seks wanita, mengecilnya buah dada, wanita lebih maskulin, dan membesarnya klitoris (Soewolo, 2009). Anabolik Androgenik Steroid (AAS) adalah derivat sintetis dari hormon seks testosteron endogen pria, yang merangsang efek anabolik (sintesis protein) dan androgenik (maskulinisasi). Penggunaan AAS jangka panjang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan hati namun secara fisiologik, elevasi konsentrasi testosteron dapat menstimulasi sintesis protein sehingga berdampak pada peningkatan ukuran otot, massa tubuh dan ketahanan tubuh. Testosteron juga

55 55 berfungsi dalam perkembangan dan pematangan ciri seks sekunder pria seperti pertumbuhan rambut badan, suara yang maskulin, libido, sifat agresif dan produksi sperma (Wongkar, 2014). Penggunaan anabolik steroid telah lama diketahui dan berkembang luas di masyarakat khususnya di kalangan atlit. Dalam dunia olahraga obat ini dapat meningkatan ukuran dan kekuatan otot, mengurangi kerusakan otot, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan lipolisis, meningkatkan kepadatan tulang, meningkatkan pembentukan sel darah merah, hemoglobin, hematokrit serta peningkatan penyimpanan kolagen. Efek inilah yang sering menyebabkan terjadinya penyalahgunaan AAS dikalangan atlit, non atlit, pria dan wanita, dari rentang umur yang berbeda-beda yang menggunakan AAS dengan tujuan yang berbeda yaitu untuk kosmetik dan untuk efek anabolik (Andiana, 2012). AAS sangat mudah diperoleh secara ilegal karena tersedia dan dijual bebas pada tempat-tempat kebugaran. Penggunaan AAS jangka panjang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan hati oleh karena semua testosteron memilki jalur metabolisme utama di hati. Kerusakan hati akibat bahan kimia (obat) ditandai dengan lesi awal yang memberikan rangkaian perubahan fungsi dan struktur pada hati. Hal ini ditandai dengan terdapatnya sel radang berupa sel-sel fagosit yakni monosit dan polimorfonuklear yang dapat dilihat dengan mikroskop pada sediaan jaringan hati serta degenerasi-degenerasi pada sitoplasma seperti perlemakan yang ditandai dengan adanya penimbunan lemak dalam parenkim hati, yang dapat berupa bercak, zonal, atau merata (Sari et al., 2015).

56 56 Penggunaan AAS tanpa indikasi yang jelas dapat memberikan efek samping yang buruk pada sistem reproduksi dan endokrin (hormonal) pria. Penggunaan AAS dapat menekan sekresi hormon testosteron endogen melalui mekanisme umpan balik negatif (negative feedback mechanism) di aksis hipotalamus hipofisis testiskular, luteinizing hormone (LH) dan follicle stimulating hormone (FSH). Gangguan pada sekresi hormon testosteron endogen, LH dan FSH dapat menyebabkan terjadinya disfungsi seksual, dan infertilitas (azoospermia dan oligozoospermia) dan penurunan ukuran testis atau atrofi testis (Wongkar, 2014). Dalam praktik klinik kedokteran AAS digunakan untuk mengatasi masalah - masalah kesehatan seperti hipogonadisme, impotensi, keterlambatan pertumbuhan, penyakit katabolik yang disebabkan berbagai jenis kanker dan infeksi HIV, osteoporosis, berbagai jenis anemia, penyembuhan luka bakar, dan gagal ginjal (Andiana, 2012). 2.3 Aktivitas Fisik Sedang Aktivitas fisik adalah gerakan tubuh oleh otot skeletal yang apabila dilakukan secara teratur dengan intensitas sedang memiliki dampak yang baik untuk kesehatan tubuh kita (WHO, 2014). Selain itu, olahraga dengan intensitas sedang dapat meminimalkan produksi radikal bebas berlebihan serta meningkatkan jumlah antioksidan endogen. Aktivitas fisik seperti olahraga meningkatkan pengeluaran energi, dengan memperhatikan frekuensi (3-4 kali seminggu), intensitas (72-87% dari denyut jantung maksimal (220-umur)), tipe / jenis olahraga seperti berenang, sepeda statis dan sebagainya dan time (15 menit

57 57 pemanasan, menit kombinasi latihan aerobik dan otot, 10 menit pendinginan). Tujuan dari prinsip FITT (Frequency, Intensity, Type, Time) adalah untuk mencapai efek pelatihan yang optimal (Pangkahila, 2007; Pangkahila dan Milas, 2015). Aktivitas fisik yang sesuai dengan gaya hidup sehat hanya dilakukan oleh 9,1 % manusia di dunia, sedangkan sisanya melakukan aktivitas fisik yang tidak sesuai dengan kaidah ilmiah. Suatu aktivitas fisik yang kurang maupun kelebihan akan menyebabkan pengeluaran hormon yang tidak seimbang sehingga ketidakseimbangan inilah yang akan menyebabkan seseorang mengalami kerusakan sel (Pangkahila, 2011). Aktivitas fisik dapat mempengaruhi (Sharkey, 2003): 1. Growth hormone: dihasilkan oleh kelenjar pituitari pada otak. Growth hormone merangsang otot, kekuatan tulang, tendon, ligamen dan tulang rawan, serta mengurangi kadar lemak dalam tubuh dan mempertahankan kadar normal glukosa darah. 2. Endorfin: ketika kita melakukan aktivitas fisik lebih dari 30 menit, maka kadar endorfin darah meningkat, di mana fungsi endorfin adalah untuk memblok rasa sakit, menurunkan nafsu makan, mengurangi tekanan dan rasa cemas. 3. Testosteron: kadar testosteron meningkat setelah berolahraga selama 20 menit, berperan untuk mempertahankan kekuatan otot, menurunkan kadar lemak dalam tubuh.

58 58 4. Estrogen: kadar estrogen meningkat setelah aktivitas fisik selama 1-4 jam, berfungsi sebagai sumber energi dengan memecahkan lemak, meningkatkan metabolisme dan libido. 5. Tiroksin (T4): berperan untuk meningkatkan metabolisme, serta menurunkan berat badan. 6. Epinefrin: merangsang pemecahan glikogen pada hati dan otot yang aktif, merangsang pemecahan lemak, serta berperan sebagai sumber energi. 7. Insulin / adrenalin: berperan dalam mengatur kadar gula darah, lemak, protein. Insulin sering disebut sebagai hormon lemak karena konsumsi gula sederhana meningkatkan insulin yang menyebabkan peningkatan kadar lemak. Kadar insulin menurun setelah aktivitas fisik selama menit. 8. Glukagon: kadar glukagon meningkat setelah aktivitas fisik selama 30 menit, di mana kadar gula darah mulai menurun. Glukagon disekresi ketika kadar gula darah rendah serta berperan untuk meningkatkan kadar gula darah hingga mencapai normal. Berdasarkan penelitian sebelumnya diketahui bahwa aktivitas fisik secara teratur yaitu berolahraga minimal 3 kali dalam seminggu, dilakukan minimal 30 menit setiap kali latihan, dan selama 12 minggu akan dapat menurunkan berat badan. Kegiatan olahraga sangat bermanfaat bagi kesehatan manusia, diantaranya (Cadroy et al., 2002): 1. Meningkatkan kerja dan fungsi jantung, paru dan pembuluh darah yang ditandai dengan: denyut nadi istirahat menurun, penumpukan asam laktat

59 59 berkurang, meningkatkan pembuluh darah kolateral, meningkatkan HDL kolesterol dan mengurangi aterosklerosis. 2. Meningkatkan kekuatan otot dan kepadatan tulang pada anak, pada orang dewasa menurunkan nyeri sendi kronis pada pinggang, punggung dan lutut. 3. Meningkatkan kelenturan (fleksibilitas) pada tubuh sehingga dapat mengurangi cedera. 4. Meningkatkan metabolisme tubuh untuk mencegah kegemukan dan mempertahankan berat badan ideal. 5. Mengurangi resiko terjadinya berbagai penyakit, seperti tekanan darah tinggi, penyakit jantung koroner, diabetes melitus, infeksi (meningkatkan sistem imunitas). 6. Meningkatkan sistem hormonal melalui peningkatan sensitifitas hormon terhadap jaringan tubuh. Aktivitas fisik dibagi menjadi 4 kategori yaitu (Ranggadwipa dan Murbawani, 2014): 1) Inaktif Tidak ada aktivitas lain selain aktivitas dasar. Pada tingkat aktivitas ini dapat menjadikan seseorang tidak sehat. Yang dimaksud aktivitas dasar yaitu aktivitas kecil seperti sehari hari seperti berdiri dan berjalan pelan. 2) Aktivitas ringan Ada aktivitas selain aktivitas dasar tetapi intensitas aktivitas dibawah 150 menit perminggunya

60 60 3) Aktivitas sedang Melakukan aktivitas lain selain aktivitas dasar. Aktivitas tersebut antara dilakukan menit per minggunya. 4) Aktivitas berat Aktivitas fisik yang dilakukan lebih dari 300 menit per minggunya. Pengukuran aktivitas fisik dapat dilakukan dengan cara mengukur banyaknya energi yang dikeluarkan untuk aktivitas setiap menitnya. Metode IPAQ memiliki kelebihan yaitu memiliki ketelitian yang tinggi dan juga mudah di gunakan khususnya pada responden dewasa. Sebagai standar yang dipakai adalah banyaknya energi yang dikeluarkan tubuh dalam keadaan istirahat duduk yang dinyatakan dalam satuan METs (Metabolic Equivalent Task). Satu METs diartikan sebagai energi yang dikeluarkan per menit/kg BB orang dewasa (1 METs = 1.2 kkal/menit). IPAQ menetapkan skor aktivitas fisik dengan rumus: METs/minggu = METs Level (jenis aktivitas) X Jumlah menit aktivitas X Jumlah hari/minggu. Kategori aktivitas fisik menurut IPAQ adalah total energi yang dikeluarkan dalam aktivitas fisik dalam satu minggu (7 hari) terakhir, dikatakan aktivitas ringan jika kurang dari 600 METs/minggu, aktivitas sedang jika sebesar antara METs/minggu, sedangkan aktivitas berat jika lebih dari 1500 METs/minggu (IPAQ group, 2002; Harvard Publication Health, 2009). Aktivitas fisik dapat merangsang peningkatan level testosteron pada tikus jantan, berkaitan dengan peningkatan asam laktat dalam darah, seperti pada latihan kekuatan (strength training) menyebabkan terjadinya hipertrofi otot dimana produksi laktat yang tinggi menunjukkan adanya hubungan yang kuat

61 61 antara mekanisme peningkatan level testosteron dan stimulasi laktat pada testis. Mekanisme lain melalui peningkatan aktivitas simpatis sebagai respon terhadap latihan, terjadinya vasodilatasi dan aliran darah yang meningkat berkaitan dengan lepasnya nitric oxide yang mengakibatkan peningkatan sekresi hormon (Cadore dan Kruel, 2012). Aktivitas fisik dapat meningkatkan testosteron sehingga androgen reseptor juga meningkat, Jumlah androgen reseptor yang meningkat (ARs) menyebabkan peningkatan sensibilitas reseptor terhadap hormon sehingga efek testosteron pada sel target juga meningkat (Cadore dan Kruel, 2012). Aktivitas fisik yang dilakukan secara berlebihan (overtraining / volume dan intensitas latihan yang tinggi), dapat menurunkan testosteron melalui inhibisi langsung oleh karena efek cortisol yang tinggi pada testis (Cadore dan Kruel, 2012). Aizawa et al (2008) melakukan penelitian pada tikus jantan usia 10 minggu dengan latihan treadmill lari, 30m/min selama 30 menit menunjukkan terjadinya peningkatan ekspresi enzim yang berkaitan dengan steroidogenesis diantaranya enzim 17β-HSD, 3β-HSD dan P450arom pada otot skeletal setelah latihan. Hormon seks steroid seperti testosteron dan estrogen memegang peranan penting dalam pembentukan kekuatan dan masa otot skeletal dimana otot skeletal dikatakan dapat mensintesis hormon seks steroid. 2.4 Protein Whey

62 62 Whey merupakan protein kompleks yang berasal dari susu, yang dikelompokkan ke dalam functional food dengan berbagai manfaat kesehatannya. Susu mengandung dua sumber utama protein yaitu casein dan whey. Setelah mengalami proses pengolahan, casein merupakan protein yang bertanggungjawab terhadap terjadinya curd / dadih / bahan dasar keju, sedangkan whey tetap berada pada bagian yang cair. Protein dalam susu 20% merupakan whey dan 80% adalah casein (Pal et al., 2010). Protein casein bentuk curd, dalam lambung mengalami hidrolisis dan memperlambat masuknya ke dalam usus halus, sedangkan whey tidak terkoagulasi oleh suasana asam sehingga dianggap sebagai protein yang cepat karena cepat mencapai jejunum setelah masuk ke dalam saluran cerna. Setelah mencapai usus halus, hidrolisis whey lebih lambat dibandingkan casein sehingga menyebabkan terjadi proses absorpsi yang lebih besar selama berada di usus halus (Marshall, 2004; Nagadevi & Puraikalan, 2013). Komponen yang terkandung dalam whey diantaranya beta-lactoglobulin, alpha-lactalbumin, bovine serum albumin, lactoferrin, immunoglobulin, lactoperoxidase enzymes, glycomacropeptides, lactose dan mineral. Whey merupakan dietary protein supplement yang popular saat ini yang dapat memberikan efek sebagai antimikroba, immune modulation, meningkatkan kekuatan otot dan untuk meningkatkan komposisi tubuh, dan mencegah penyakit cardiovaskuler dan osteoporosis. Whey protein secara komersial saat ini tersedia dalam berbagai bentuk, seperti terlihat pada tabel 2.5 berikut (Marshall. 2004):

63 63 Tabel 2.5 Types of Commercially Available Whey Protein Product Description Protein Consentration Fat, lactose and mineral content Whey protein isolate 90-95% Sedikit jika ada Whey protein consentrate Hydrolized whey protein 25-89% Biasanya 80% Bervariasi Hydrolysis digunakan untuk memecah ikatan peptide Semakin besar protein maka semakin kecil fraksi peptidanya Mengurangi resiko alergi dibandingkan yang nonhydrolized Beberapa fat, lactose dan mineral Bila konsentrasi protein meningkat, fat, lactose dan mineral kandungannya semakin rendah Bervariasi berkaitan dengan konsentrasi proteinnya Undenaturated whey concentrate Bervariasi Biasanya antara 25-89% Beberapa fat, lactose, dan mineral Konsentrasi protein yang meningkat, menyebabkan fat, lactose dan mineral semakin menurun Pengolahan untuk membentuk

64 64 struktur native protein, biasanya memiliki jumlah immunoglobulin dan lactoferrin yang lebih besar (Sumber: Marshall, 2004). Masing-masing produk whey bervariasi dalam jumlah protein, karbohidrat, immunoglobulin, lactose, mineral dan fat pada produk akhirnya. Variabel ini merupakan faktor yang penting dalam memilih fraksi whey untuk aplikasi nutrisi yang spesifik (Marshall, 2004) Komponen Biologis Protein Whey Protein whey mengandung semua asam amino esensial dan konsentrasinya tinggi dibandingkan dengan sumber protein dari sayur-sayuran seperti kedelei, jagung dan wheat gluten. Di samping memiliki semua spektrum asam amino, asam amino dalam protein whey diabsorbsi dan dimanfaatkan secara efisien (Marshall, 2004). Tabel dibawah ini menunjukkan komponen yang ditemukan dalam protein whey (tabel 2.6). Tabel 2.6 Komponen Protein Whey Komponen Whey % of whey protein Kegunaan Beta-lactoglobulin 50-55% Sumber esensial asam amino dan BCAAs Alpha-lactalbumin 20-25% Protein yang terutama ditemukan pada human breast milk Sumber esensial asam amino dan BCAAs Immunoglobulin 10-15% Terutama ditemukan dalam colostrum

65 65 Memodulasi imun Lactoferrin 1-2% Antioksidant Antibakterial, antiviral, antifungal Merangsang pertumbuhan bakteri yang menguntungkan Secara alami ditemukan dalam breastmilk, airmata, saliva,empedu, darah dan mucus Lactoperoxidase 0,50% Menghambat pertumbuhan bakteri Bovine serum albumin 5-10% Sumber esensial asam amino Merupakan protein besar Glycomacropeptide 10-15% Sumber BCAA Sedikit mengandung asam amino aromatik (Sumber: Marshall, 2004) Dibandingkan dengan sumber protein yang lain, whey mengandung BCAAs (Branched chain amino acids) leucine, isoleucine dan valine dalam konsentrasi tinggi. BCAAs terutama leucine merupakan faktor yang penting untuk pertumbuhan jaringan dan perbaikan jaringan. Leucine diidentifikasi sebagai asam amino yang berperan dalam sintesis protein. Protein whey juga kaya akan sulfur yang mengandung cycteine dan methionine. Dengan tingginya konsentrasi asam amino ini, fungsi imun juga meningkat melalui konversi intraseluler menjadi glutathione (Marshall, 2004; Arazi, 2011; Eid et al., 2014). Protein utama dalam protein whey adalah beta-globulin dan alphalactalbumin. Alpha-lactalbumin ini merupakan sumber tryptophan alami tertinggi yang bisa diperoleh dari susu (Markus et al., 2002) Mekanisme Kerja Protein Whey Whey memiliki aktivitas antioksidan yang paten, oleh karena terdapatnya protein yang kaya dengan cysteine yang berperan dalam sintesis glutathione (GSH). GSH dibentuk dari glycine, glutamate dan cysteine (gambar 2.1). Cysteine

66 66 mengandung thiol (sulfhydryl) group yang berperan sebagai active reducing agent dalam mencegah oksidasi dan kerusakan jaringan. Sebagai antioksidan, glutathione lebih efektif dalam bentuk tereduksi. Riboflavin, niacinamide dan glutathione reductase merupakan esensial kofaktor dalam proses reduksi glutathione. Karena efek glutathione atau komponen antioksidan dari protein whey ini, sehingga banyak penelitian dilakukan sebagai agen anti-aging. Sebagai detoxifying agent, glutathione peroksidase yang dibentuk dari selenium dan cysteine, merupakan enzim antioksidan endogen yang memiliki kemampuan untuk mengubah lipid peroksidase menjadi hidroksi acid yang tidak terlalu berbahaya. Peroksidase berikatan dengan hydrogen peroksida sehingga membentuk air dan potensi oksidatifnya menjadi menurun (Marshal, 2004; Arazi, 2011; Nagadevi & Puraikalan, 2013). Sintesis Gluthatione pada protein whey dapat terlihat pada gambar 2.3 di bawah ini: Step 1 Glutamic acid Step 2 g-glutamylcysteine + + Cysteine Glycine + + ATP ATP g-glutamylcysteine glutathione synthetase synthetase g-glutamylcysteine Glutathione + + ADP ADP + + P P Gambar 2.3 Sintesis Gluthatione dari Cysteine, Glutamate dan Glycine (Marshall, 2004)

67 Protein Whey dan IGF-1 Susu suplemen tinggi protein whey sering dikonsumsi untuk dapat memberikan pembentukan otot secara lebih cepat. Protein whey banyak digunakan oleh bodybuilders dan athletes karena kemampuannya untuk merangsang pertumbuhan otot. Whey Protein Isolate (WPI) bila dibandingkan dengan Whey Protein Consentrate atau Whey Protein Hydrolisate, mengandung jumlah protein yang lebih banyak (90-95%) dengan jumlah lactose yang rendah, lebih mudah dicerna dan diabsorpsi dan juga mengandung banyak imunoglobulin dan sangat rendah lemak. Susu suplemen jenis WPI ini banyak dikonsumsi untuk membantu pembentukan tubuh atletis dengan massa otot kering tanpa lemak (Marshall, 2004; Eid et al., 2014). Protein whey mengandung alpha-lactalbumin (20-25%) seperti terlihat pada tabel 2.6. Alpha-lactalbumin dapat meningkatkan tryptophan melalui peningkatan rasio tryptophan large neutral amino acids (Trp-LNAA ratio) (Markus et al., 2002). Konsumsi susu suplemen tinggi protein whey pada manusia meningkatkan aktivitas aksis somatotropic dan secara signifikan meningkatkan kadar serum GH dan IGF-1 (Rich-Edwards et al., 2007) (Gambar 2.4).

68 68 Gambar 2.4 Jalur Molekuler Pengaruh Susu Tinggi Protein Whey terhadap Kadar IGF-1(Rich et al., 2007) Konsumsi oral dari protein whey yang tinggi α-lactalbumin telah terbukti meningkatkan kadar somatotropic pada wanita yang sehat. Ada bukti epidemiologis yang kuat bahwa konsumsi susu secara signifikan meningkatkan kadar serum IGF-1 pada manusia (Crowe et al., 2006). Hal ini menjelaskan mengapa asupan susu tinggi protein whey meningkatkan pertumbuhan dan masa otot (Hoppe et al., 2006). Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) merupakan salah satu elemen kunci yang mengatur pertumbuhan otot skeletal. IGF-1 merupakan komponen awal yang merangsang aktivasi kaskade protein Akt yang kemudian terlibat dalam aktivasi mammalian Target of Rapamycin (mtor) dan inaktivasi Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK3β) dengan target final adalah inaktivasi gen Forkhead box O

69 69 (FOXO) yang mengatur puluhan jalur metabolisme dalam sel otot skeletal terkait pertumbuhan dan proliferasi (Schiaffino dan Mammucari, 2011) Indikasi Klinis Protein Whey Protein whey telah diteliti secara ekstensif dalam usaha pencegahan dan pengobatan cancer, hepatitis, HIV, penyakit kardiovaskuler, obesitas, proses penyembuhan luka, osteoporosis, sebagai antimicrobial, dan terutama yang berkaitan dengan exercise (Marshall, 2004). Suplemen protein whey untuk exercise sangat dikenal di masyarakat karena memiliki skor kualitas protein yang tinggi dan kandungan BCAAs yang tinggi juga. Protein whey mengandung 26% BCAA, yang merupakan substrat yang efisien untuk sintesis protein baru. BCAA leucine bertindak sebagai molekul yang memberikan signal untuk terjadinya inisiasi sintesis protein. Kandungan leucine ini juga dipertimbangkan sebagai protein yang dapat meningkatkan hipertrofi otot dan kekuatan otot. Profil asam amino dalam diet protein mempengaruhi pemanfaatan nitrogen, dan kualitas diet protein yang rendah menyebabkan peningkatan kehilangan nitrogen dan membatasi sintesis protein (Marshall, 2004). Penelitian pada pria dengan resistance training program yang mendapatkan suplemen protein whey dan menghasilkan peningkatan yang lebih besar dalam kekuatan daripada pria dengan resistance training saja. Selama dilakukannya moderate exercise untuk meningkatkan imunitas, pelatihan atlit secara intensif menunjukkan terjadinya stress pada sistem imun. Produksi radikal bebas dan peningkatan aktivitas inflamasi dianggap berperan terhadap terjadinya gangguan

70 70 aktivitas system imun pada overtrained athletes. Performance otot pada individu yang mendapatkan pelatihan yang tinggi dan proses pemulihannya dihalangi oleh terjadinya stress oksidatif. Keberadaan glutathione telah terbukti dapat mengurangi terjadinya stress oksidatif. Sebagai cysteine donor, protein whey dapat meningkatkan level glutathione intraseluler in vitro. Peningkatan biosintesis dari glutathione intraseluler, dapat ditunjukan oleh meningkatnya level limfosit GSH, dan merupakan mekanisme yang bertanggungjawab terhadap terjadinya peningkatan performance otot. Profil asam amino dari protein whey ini menjadikannya ideal untuk komposisi tubuh dan mendukung terjadinya sintesis protein dan pertumbuhan otot (Marshall, 2004). Komponen bioaktif yang lain pada protein whey memberikan tambahan keuntungan bagi orang-orang yang aktif dan athlete yang mendapatkan pelatihan dengan cara meningkatkan fungsi imun, gastrointestinal health dan menunjukkan aktivitas antiinflamasi. Komponen whey seperti IgA, glutamine dan lactoferrin dapat memberikan dampak yang menguntungkan terhadap terjadinya komplain pada athlete seperti infeksi yang berulang, dan gangguan saluran cerna. Level IgG dan glutamine yang rendah ditemukan setelah exercise yang intensif dan pada individu overtrained, dan berkaitan dengan peningkatan frekuensi terjadinya infeksi. Defisiensi glutamine berperan dalam terjadinya komplain saluran cerna pada individu dengan latihan yang tinggi. Kerusakan radikal bebas menyebabkan terlambatnya pemulihan otot dan gangguan performance. Whey mencegah kerusakan radikal bebas melalui peningkatan level glutathione intraseluler dan tersedianya lactoferrin untuk aktivitas antioksidant tambahan (Marshall, 2004).

71 71 Kalman et al., 2007 melakukan penelitian pada 20 subyek yang diberikan suplementasi 50 gr/hari dengan 4 macam sumber protein yang berbeda yaitu soy consentrate, soy isolate, soy isolate dan whey blend, dan whey blend, yang dikombinasikan dengan resistance training program 3 kali seminggu selama 12 minggu. Suplementasi protein ini menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam lean body mass. Pengukuran free dan total testosterone tidak berbeda secara signifikan pada semua grup. Peningkatan yang signifikan ditemukan pada testosteron/estradiol ratio pada semua grup terutama pada grup SW (soy isolate + whey blend). Penelitian yang dilakukan pada pria dewasa muda dengan resistance training program 3 kali seminggu, yang membandingkan pemberian protein whey (1,8 gr/kgbb/hari) dengan placebo selama 8 minggu, menghasilkan peningkatan dalam kekuatan otot dan berat badan dan juga terjadi peningkatan kadar testosteron dalam darah (Arazi et al., 2011). Penelitian lain dilakukan pada 140 adult male albino rat, dibagi menjadi 4 grup (grup kontrol, grup Nandrolone, grup whey protein dan grup whey protein + Nandrolone). Level testosteron pada grup yang diberi Nandrolone atau whey protein + Nandrolone secara signifikan menurun, sedangkan pada grup dengan suplementasi whey protein menunjukkan peningkatan yang signifikan (Eid, et al., 2014). Dalam beberapa percobaan yang melibatkan latihan kekuatan, suplementsi protein whey (1,2-1,5 gr/kg/hari selama 6-12 minggu) secara signifikan memberikan peningkatan yang lebih baik pada kekuatan otot bila dibandingkan

72 72 dengan karbohidrat. Pada orang dewasa muda yang sehat, suplementasi dengan protein whey terbukti mempercepat pemulihan setelah olahraga daya tahan yang berat. Dibandingkan dengan plasebo karbohidrat, suplementasi dengan WPI (1gr/kg/hari) setelah olahraga selama 14 hari menghasilkan pada jumlah pemulihan yang secara signifikan lebih cepat untuk kekuatan yang maksimal dan menurunkan level keratin kinase yang merupakan penanda kerusakan otot. Suplementasi dengan produk WPI memberikan pemulihan yang lebih cepat setelah latihan daya tahan yang berat. Pemeliharaan status GSH dalam tubuh adalah penting bagi performa daya tahan. Dalam suatu grup pembalap sepeda yang sangat terlatih, satu dosis 1 gr/kg/hari mencegah penurunan konsentrasi glutatione darah selama 6 minggu latihan bersepeda secara intens di jalanan. Para atlit dalam studi ini melakukan 4 sesi per minggu (30-70 menit masing-masing) yang terdiri dari olahraga intensitas yang moderat (50-70% maksimum rata-rata detak jantung) dan intensitas tinggi (80% + maksimum rata-rata detak jantung). Oleh karenanya, daya tahan para atlit yang melaksanakan volume latihan yang lebih besar dapat mensyaratkan dosis protein whey yang lebih banyak setiap harinya untuk menjaga status GSH. Binaragawan dan orang-orang lain yang menginginkan penambahan optimal pada massa otot hendaknya menuju kepada konsumsi satu dosis protein whey 1,5 gr/kg/hari selama program latihan daya tahan (Cribb, 2006; Harahap, 2014). Protein whey memberikan sejumlah manfaat unik terhadap para atlit (Cribb, 2006):

73 73 1. Secara cepat dicerna dan merupakan sumber protein berkualitas tinggi yang dapat menstimulasi sejumlah sintesis protein yang lebih besar dan penerimaan protein bersih dalam jaringan daripada sumber protein lainnya. 2. Secara langsung meningkatkan fungsi kekebalan terhadap penyakit dan infeksi. 3. Sumber terkaya BCAAs yang berperan dalam pembentukan glutamine (bahan bakar utama sistem kekebalan) dan menstimulasi sintesa protein dalam otot juga memberikan pemicu energi bagi otot yang bekerja. 4. Merupakan sumber protein yang kaya cysteine yang dapat meningkatkan kapasitas antioksidan dan meningkatkan performa olahraga. 5. Memberikan level glikogen yang lebih tinggi dalam organ hati; bentuk penyimpanan energi yang penting untuk olahraga. 6. Menurunkan penanda kerusakan otot dan mempercepat pemulihan setelah olahraga. 7. Memberikan kekuatan yang lebih besar pada saat latihan daya tahan dan ukuran otot yang lebih baik dimana hal ini meningkat selama olahraga binaraga. 8. Memberikan sumber kalsium yang tersedia secara alamiah untuk membantu menjaga kesehatan dan mencegah cedera-stres dimana banyak atlit mengalaminya selama latihan. 9. Bersamaan dengan solubilitasnya yang tinggi, karakter-karakter ini membuat protein whey sebagai tambahan yang ideal untuk setiap minuman olahraga atau pengganti makanan untuk konsumsi sebelum, selama dan setelah olahraga.

74 Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Susu suplemen tinggi protein whey saat ini sangat banyak digunakan terutama oleh pria yang sering fitness dan ingin mendapatkan pembesaran otot secara lebih cepat. Kebutuhan konsumsi suplemen nutrisi ini juga bertujuan untuk meningkatkan performance athletic, mengurangi rasa lelah dan mengubah komposisi tutbuh. Pada resistance exercise yang berat dapat mengakibatkan terjadinya gangguan atau kerusakan active muscle fiber sehingga dengan adanya protein whey dapt memperbaiki dan menimbulkan terjadinya proses remodeling pada otot tersebut. Penurunan kerusakan otot dan peningkatan proses pemulihan dari resistance exercise juga merupakan salah satu tujuan pemberian protein ini (Arazi, 2011) Kandungan Nutrisi Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) L-men Platinum merupakan susu suplemen tinggi protein whey yang diproduksi oleh PT Nutrifood Indonesia dan sebanyak 23 gram/saji yang efektif membantu pembentukan tubuh atletis dengan massa otot kering tanpa lemak (Anonim,2015). Gambar 2.5 L-men Platinum (Aryani, 2016)

75 75 L-men platinum merupakan suplemen whey dengan nutrisi yang paling lengkap yang mengandung vitamin B-complex untuk meningkatkan metabolisme dan penyerapan asam amino, mengandung L-carnitine yang efektif membakar lemak menjadi energi, creatine yang membantu meningkatkan energi serta BCAA dan L-glutamine yang berfungsi meningkatkan daya tahan otot agar tidak diurai setelah berolahraga. Kandungan asam amino esensial dan nonesensial yang terdapat dalam L-men platinum terlihat pada tabel 2.7 berikut (Anonim,2015) : L-carnitine ***L-Glutamine **Threonine **Methionine **Valine **Phenylalanine **Isoleucine **Leucine **Lysine **Cysteine Tabel 2.7 Kandungan Nutrisi L-men Platinum (per 100 gram) 250 mg 4800mg 8000mg 2200mg 4600mg 3000mg 3800mg 10000mg 7700mg 1300mg ** = Asam amino esensial *** = asam amino non-esensial **BCAA 18600mg Alanine 310mg Aspartic acid 9000mg Glutamic acid 14500mg Serine 4300mg Histidine 1400mg Glysine 150mg Tyrosine 3400mg Proline 9900mg Arginine 2600mg (Sumber: Anonim, 2015) L-men platinum diformulasikan dengan laktosa yang rendah sehingga aman dikonsumsi oleh orang yang tidak terbiasa minum susu atau memiliki intoleransi laktosa. Untuk hasil maksimal, L-men platinum dikonsumsi sebelum dan sesudah latihan fisik Hasil Analisis Susu Suplemen Tinggi Protein Whey (L-men Platinum) Ternyata hasil analisis susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) yang dilakukan di Laboratorium Analitik Kampus Bukit Jimbaran Universitas

76 76 Udayana menunjukkan bahwa produk protein whey tersebut mengandung phytoestrogen (0,092mg/100g) dan estradiol (0,025mg/100g) (Lampiran 2). 2.5 Hewan Coba Tikus putih adalah binatang asli Asia, India, dan Eropa Barat, termasuk dalam keluarga rodentia, sehingga masih termasuk kerabat dengan hamster, gerbil, tupai, dan mahluk pengerat lainnya. Makanan tikus putih adalah biji-bijian, akar berdaging, daun, batang dan serangga.tikus putih sering digunakan sebagai sarana penelitian biomedis, pengujian dan pendidikan. Kaitannya dengan biomedis, tikus putih digunakan sebagai model penyakit manusia dalam hal genetika. Hal tersebut karena kelengkapan organ, kebutuhan nutrisi, metabolisme, dan biokimianya cukup dekat dengan manusia. Tikus putih yang dimaksud adalah seekor tikus dengan seluruh tubuh dari ujung kepala sampai ekor serba putih, sedangkan matanya berwarna merah jambu. Selain tikus putih, jenis tikus yang sering digunakan untuk penelitian adalah tikus putih besar (rattus norvegicus). Tikus putih yang digunakan untuk penelitian memiliki keseragaman galur, umur, dan bobot tubuh. Cara pemeliharaannya pun juga sedikit berbeda, lebih diperhatikan masalah kebersihan dan pakannya. Galur/strain Rattus norvegicus yang biasa diminta untuk penelitian dari galur Wistar dan Sprague Dawley (SD) (Mohammad, 2011). Tikus putih memiliki beberapa sifat yang menguntungkan sebagai hewan uji penelitian di antaranya perkembangbiakan cepat, mempunyai ukuran yang lebih besar dari mencit, mudah dipelihara dalam jumlah yang banyak. Tikus putih juga

77 77 memiliki ciri-ciri morfologis seperti albino, kepala kecil, dan ekor yang lebih panjang dibandingkan badannya, pertumbuhannya cepat, temperamennya baik, kemampuan laktasi tinggi, dan tahan terhadap arsenik tiroksid. Klasifikasi tikus putih adalah sebagai berikut (Akbhar, 2010): Gambar 2.6 Tikus Putih (Rattus norvegicus) (Akbhar, 2010) Kingdom Filum Kelas Ordo Subordo Familia Genus Spesies : Animalia : Chordata : Mammalia : Rodentia : Odontoceti : Muridae : Rattus : Rattus norvegicus Pada tabel 2.8 dan tabel 2.9 di bawah ini, didapatkan data biologis tentang tikus putih galur wistar dan juga kadar estrogen dan testosteron normal pada tikus tersebut. Tabel 2.8

78 78 Data Biologis Tikus Wistar Berat badan lahir Berat badan dewasa jantan Berat badan dewasa betina Usia maksimum Usia reproduksi Konsumsi makanan Konsumsi air minum 4,5-6 gram gram gram 2-4 tahun 8-10 minggu gr/hari ml/hari (Sumber: Hubrecht dan Kirkwood, 2010) Tabel 2.9 Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron Normal pada Tikus Jantan Muda Darah vena Kadar Estradiol Testosteron 2,48-2,94 pg/ml 0,66-5,4 ng/ml (Sumber: Hess dan Carnes, 2004 ; ALPCO,2013) Pemeliharaan tikus putih meliputi kebersihan sangkar, kebersihan tikus putih itu sendiri serta kebersihan kandang. Kebersihan sangkar dilakukan dengan cara penggantian sekam setiap 3 hari. Pengecekan kesehatan dilakukan secara rutin agar tikus putih yang dihasilkan terjaga kualitasnya. Pakan diberikan sebanyak 10% bobot badan, yaitu sekitar gram/ekor/hari. Pakan diberikan pada pagi hari pada pukul dan sore hari pada pukul atau diberikan secara ad libitum. Air minum diberikan secara ad libitum dan pergantian air minum setiap hari. Sangkar terbuat dari bak plastik yang tertutup dengan anyaman kawat dengan luas 1 cm 2. Tikus putih jantan dan betina dipelihara pada masing-masing 1 buah sangkar. Alas sangkar menggunakan sekam dan dilakukan penggantian sekam setiap 3 hari sekali. Sangkar disusun pada rak kayu. Bagian atas kandang ditutup dengan anyaman kawat agar hewan luar tidak masuk dalam kandang tikus putih (Widiartini et al., 2013).

79 79 Pemantauan keselamatan tikus di laboratorium antara lain (Ngatidjan, 2006): 1. Kandang tikus sebaiknya dari bahan yang kuat, tidak mudah rusak, mudah dibersihkan (satu kali seminggu), tidak berkarat, mudah dipasang lagi, hewan tidak mudah lepas. Ukuran kandang harus diperhatikan, agar tikus bisa bergerak bebas tanpa ada ketegangan yang diakibatkan oleh kandang yang terlalu sempit. 2. Alas tidur harus dapat menyerap air kemih supaya kandang tetap kering. Syarat bahan alas tidur adalah dapat menghisap air, tidak melukai hewan coba, tidak menarik untuk dimakan, tidak berbau dan tidak mengandung zat yang dapat mengganggu kesehatan hewan coba. Umumnya dipakai sekam padi atau serbuk gergaji. 3. Menciptakan suasana lingkungan yang stabil dan sesuai dengan keperluan fisiologi tikus (suhu, kelembaban, dan kecepatan pertukaran udara yang ekstrim harus dihindari). 4. Tikus harus diperlakukan dengan kasih sayang.

80 85 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Berpikir Proses penuaan yang terjadi tidak dapat dihindari, tapi kita dapat memperlambat, menunda dan menghambat terjadinya sehingga walaupun usia semakin bertambah kita dapat hidup dengan kualitas prima. Salah satu tanda dari terjadinya proses penuaan adalah gangguan hormon seperti testosteron dan estrogen, yang berakibat pada terjadinya gangguan fungsi seksual, berkurangnya spermatogenesis, dan sebagainya. Perubahan hormon testosteron dan estrogen dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya faktor eksternal seperti diet makanan (misalnya : makanan yang mengandung phytoestrogen, protein whey dan sebagainya) dan gaya hidup (aktivitas fisik, kurang tidur dan sebagainya) dan faktor internal seperti faktor genetik, metabolisme, usia, jenis kelamin, hormonal dan sebagainya. Susu suplemen tinggi protein whey merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kondisi hormonal. Protein whey merupakan jenis protein yang sering disebut sebagai Nutritionally perfect protein karena dikatakan mengandung semua esensial dan nonesensial protein yang dibutuhkan tubuh kita. Protein whey mengandung asam amino untuk pertumbuhan otot terutama glutamine atau glutamic acid dan taurin dan mengandung juga BCAA (Branched chain amino acid). BCAA leucine ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada whey protein isolate yang berperan penting untuk stimulasi sintesis protein. Protein whey juga

81 81 kaya akan asam amino cysteine dan methionine, yang berperan untuk meningkatkan fungsi imun melalui konversi intraselulernya menjadi glutathione. Protein whey juga dikatakan dapat meningkatkan sekresi IGF-1 karena kandungan asam amino triptofan di dalamnya. IGF-1 dapat mempengaruhi sel leydig sehingga terjadi peningkatan sekresi testosteron. Asam amino asam amino yang terdapat pada protein whey inilah yang sering digunakan untuk membentuk otot dan menghilangkan lemak lebih cepat pada pria muda yang sering fitness atau bodybuilders ataupun pada athletes dengan latihan fisik. Latihan / aktivitas fisik dengan pemberian susu suplemen tinggi protein whey dapat meningkatkan ukuran dan kekuatan otot secara lebih cepat. Aktivitas fisik yang dilakukan 3-4 kali seminggu dengan intensitas sedang dapat meminimalkan produksi radikal bebas berlebihan dan meningkatkan jumlah antioksidan endogen sehingga kondisi hormon dalam keadaan optimal. Aktivitas fisik sedang juga dapat meningkatkan hormon testosteron melalui peningkatan sekresi IGF-1 dimana salah satu sel target IGF-1 adalah sel leydig sehingga sekresi hormon testosteron oleh sel leydig juga meningkat. Kadar testosteron yang meningkat menyebabkan terjadinya peningkatan konversi testosteron menjadi estrogen oleh enzim P450 aromatase sehingga estrogen juga meningkat. Peningkatan ukuran dan kekuatan otot dipengaruhi oleh pemberian protein yang memadai, latihan fisik dan juga akibat pemakaian anabolik androgenik steroid (AAS). AAS merupakan zat sintetik mirip dengan hormon pria (testosteron) dan pemberiannya dapat merangsang efek anabolik (sintesis protein) dan androgenik (maskulinisasi) dan diketahui banyak terjadi penyalahgunaan

82 82 penggunaannya di dunia olahraga ataupun atlit. Preparat AAS ini sering ditambahkan ke dalam produk-produk susu untuk pembesaran otot ataupun menambah kekuatan otot.. L-men Platinum merupakan salah satu susu suplemen yang menjadi favourite untuk pembesaran otot dan dilakukan analisis kandungan hormon dalam susu suplemen tersebut. Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan di Laboratorium Analitik, Kampus Bukit Jimbaran, Universitas Udayana, didapatkan bahwa produk susu tersebut mengandung phytoestrogen (0,092mg/100g) dan estradiol (0,025mg/100g), sedangkan kandungan testosteron dalam produk tersebut tidak terdeteksi. Berdasarkan hasil analisis tersebut didapatkan bahwa pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men platinum) dapat menyebabkan perubahan hormonal seperti perubahan konsentrasi hormon estrogen dan testosteron.

83 Konsep Penelitian SUSU SUPLEMEN TINGGI PROTEIN WHEY FAKTOR INTERNAL Genetik Metabolisme Usia FAKTOR EKSTERNAL Diet Gaya hidup Intoksikasi lingkungan Jenis kelamin Hormonal Tikus Wistar jantan Muda dengan Aktivitas fisik Sedang Kadar Testosteron Kadar Estrogen Gambar 3.1 Konsep Penelitian Keterangan gambar: : Diteliti

84 84 : Tidak diteliti 3.3 Hipotesis Penelitian 1. Pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) secara oral meningkatkan hormon estrogen pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan aktivitas fisik sedang. 2. Pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) secara oral meningkatkan hormon testosteron pada tikus putih (Rattus norvegicus) dengan aktivitas fisik sedang.

85 85 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan randomized pretest-posttest control group design (Pocock, 2008). Sampel diambil secara random sesuai kriteria inklusi penelitian. Sampel yang ada, dibagi menjadi dua kelompok yaitu 1. Kelompok 1 merupakan kelompok kontrol Kelompok tikus wistar jantan muda yang diberikan plasebo berupa aquadest dengan aktivitas fisik sedang. 2. Kelompok 2 merupakan kelompok perlakuan Kelompok tikus wistar jantan muda yang diberikan susu suplemen tinggi protein whey dengan aktivitas fisik sedang. Skema rancangan penelitian adalah sebagai berikut O1 P0 O2 P S R O3 P1 O4 Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian Keterangan: P = Populasi S = Sampel R = Random

86 86 P0 = Perlakuan pada kelompok kontrol dengan memberikan aquadest secara sonde dua kali sehari selama 8 minggu, dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu. P1 = Perlakuan pada kelompok perlakuan dengan memberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dua kali sehari selama 8 minggu, dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu. O1 = Observasi kadar hormon estrogen dan testosteron pada kelompok kontrol setelah dilakukan adaptasi dan sebelum diberikan aquadest dua kali sehari dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu, selama 8 minggu (pretest). O2 = Observasi kadar hormon estrogen dan testosteron pada kelompok kontrol setelah diberikan aquadest dua kali sehari dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu, selama 8 minggu (posttest). O3 = Observasi kadar hormon estrogen dan testosteron pada kelompok perlakuan setelah dilakukan adaptasi dan sebelum diberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dua kali sehari dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu, selama 8 minggu (pretest). O4 = Observasi kadar hormon estrogen dan testosteron pada kelompok perlakuan setelah diberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dua kali sehari dengan aktivitas fisik sedang 3 kali seminggu, selama 8 minggu (posttest).

87 Lokasi danwaktu Penelitian Lokasi penelitian Penelitian dilakukan di Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, mulai dari persiapan penelitian dan pemberian perlakuan. Dilanjutkan dengan pengambilan darah yang dilakukan pada pagi hari di Laboratorium Patologi Klinik Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana. Pemeriksaan kadar estrogen dan testosteron dilakukan di Laboratorium Analitik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Waktu Penelitian Penelitian dilakukan selama 22 minggu dari bulan November 2015 sampai Mei 2016 dengan rincian sebagai berikut : 1. Minggu I-X : penelitian pendahuluan. 2. Minggu XI-XII : persiapan, pemilihan dan adaptasi sampel 3. Minggu XIII-XX : pengambilan darah dan pemeriksaan kadar hormon estrogen dan testosteron (pretest) dan pemberian perlakuan selama 8 minggu. 4. Minggu XXI : pengambilan darah dan pemeriksaan kadar hormon estrogen dan testosteron (posttest). 5. Minggu XXI-XXII: pengumpulan, pengolahan data dan konsultasi

88 Penentuan Sumber Data Populasi Penelitian Populasi pada penelitian ini adalah tikus putih galur wistar (Rattus norvegicus) jantan berumur 2-3 bulan dengan berat gram sesuai dengan sampel yang telah ditentukan dalam penelitian. Tikus putih galur wistar (Rattus Norvegicus) jantan muda ini didapatkan dari Laboratory Animal Unit, Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Denpasar, Bali Kriteria Subjek Kriteria Inklusi : 1. Tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur wistar 2. Kondisi tikus sehat 3. Umur 2-3 bulan 4. Berat badan tikus gram Kriteria drop out: 1. Tikus putih galur wistar (Rattus norvegicus) yang sakit dan mati saat penelitian. Penelitian ini menggunakan tikus putih (Rattus norvegicus) galur wistar jantan muda dengan umur tikus 2-3 bulan (yang diketahui dengan melihat tanggal kelahiran yang dicatat pada kandang hewan percobaan). Berat badan tikus diukur dengan timbangan merek Tanita yang tersedia di Laboratory Animal Unit bagian Farmakologi Universitas Udayana.

89 Penentuan Besar Sampel dan Cara pengambilan Sampel Penentuan Besar Sampel Rancangan penelitian pada penelitian ini adalah randomized pretest posttest control group design dan penentuan besar sampel memakai rumus Pocock (Pocock, 2008). 2σ 2 Rumus : n = x f (α,β ) (µ 2 - µ 1 ) 2 Keterangan: n= jumlah sampel σ= simpangan baku ( SD ) α= tingkat kesalahan I (ditetapkan 0,05) β=tingkat kesalahan II (ditetapkan 0,1) f (α,β)= nilai pada tabel (=10,05) µ 1 =rerata hasil pada kelompok kontrol µ 2 = rerata hasil pada kelompok perlakuan Berdasarkan penelitian pedahuluan yang dilakukan sebelumnya oleh Aryani, 2016 (Lampiran 6) maka diperoleh jumlah sampel sebagai berikut; 2(0,314) 2 n = x 10,5 (4,12-3,52) 2 = 5,75 = 6

90 90 Jumlah sampel adalah 6 dan untuk menjaga kemungkinan drop out tikus mati selama penelitian, maka sampel ditambah 10%. Sampel menjadi 6,6 = 7. Pada penelitian ini terdapat dua kelompok yaitu kelompok kontrol dan perlakuan sehingga 7+7 = 14. Jadi jumlah seluruh sampel adalah Tehnik Pengambilan Sampel Beberapa tikus putih jantan yang diambil secara random dan dikelompokkan menjadi 2 kelompok yaitu: Kelompok kontrol diberi plasebo berupa aquadest Kelompok perlakuan diberi susu suplemen tinggi protein whey 4.5 Variabel Penelitian Klasifikasi variabel a. Variabel bebas : susu suplemen tinggi protein whey (L-men platinum) b. Variable tergantung : kadar hormon testosteron dan estrogen c. Variabel terkendali : strain tikus, jenis kelamin, umur, berat badan tikus, makanan dan minuman, aktivitas fisik sedang pada tikus, temperatur dan tempat tinggal Definisi operasional variabel 1. Tikus wistar jantan yang digunakan adalah jenis tikus putih (Rattus norvegicus) galur wistar jantan muda dengan umur tikus 2-3 bulan dengan berat badan sekitar gram, tikus yang digunakan adalah tikus sehat

91 91 karena adanya penyakit pada tikus wistar dapat menyebabkan hasil penelitian yang tidak dapat dipercaya. 2. Kadar hormon estrogen adalah konsentrasi estradiol bebas dalam darah yang merupakan estrogen alami yang paling kuat secara biologis dan pengukuran hormon estradiol dilakukan dengan metode ELISA (Enzymlinked Immunosobent Assay) dengan Kit merek MyBiosource dan alat spektrofotometer 450nm. Kadar normal estrogen pada tikus jantan adalah 0,020 0,100 ng/ml (ALPCO, 2013b). 3. Kadar hormon testosteron adalah kadar hormon testosteron total yaitu jumlah testosteron yang terikat pada protein plasma (albumin dan SHBG) ditambah hormon testosteron bebas yang tidak terikat protein plasma, yang dihitung dengan alat spectofotometer 450nM dengan metode indirect ELISA (Kit merek MyBiosource). Kadar normal testosteron tikus jantan adalah 0,66 5,4 ng/ml (ALPCO, 2013a). 4. Susu suplemen tinggi protein whey adalah susu suplemen yang mengandung tinggi protein whey dengan merek L-men Platinum. Produk susu ini dalam bentuk serbuk. Dosis susu whey protein yang diberikan adalah 1,2 gr/kgbb/hari (Aryani, 2016) dan diberikan 2 kali sehari 30 menit sebelum dan 60 menit sesudah aktivitas fisik sedang dan pada pagi dan sore hari pada saat tidak dengan aktivitas fisik sedang. 5. Plasebo adalah substansi atau preparat yang bukan merupakan zat aktif dan digunakan sebagai kontrol dalam suatu penelitian berupa cairan

92 92 aquadest yang diberikan dua kali sehari dengan menggunakan sonde sebanyak 2,5 ml pada tikus wistar jantan muda. 6. Aktivitas fisik sedang pada tikus adalah aktivitas fisik yang dilakukan 75% dari aktivitas fisik maksimal / berlebih (waktu yang dibutuhkan tikus untuk menunjukkan kemampuan berenang maksimal sampai tanda tanda kelelahan timbul) dan aktivitas fisik dilakukan 3 kali seminggu. Setelah dilakukan percobaan aktivitas fisik berlebih pada tikus dengan berat badan 160 gram, didapatkan waktu 40 menit. Jadi aktivitas fisik sedang dilakukan selama 75%x40 menit = 30 menit (Aryani, 2016). 4.6 Bahan dan Instrumen Penelitian Bahan: 1. Makanan ternak berupa pakan ternak dan pellet merek dagang Hi Pro Vi Plasebo (aquadest) 3. Susu supplement tinggi whey protein (L-men Platinum) 4. Ketamin 10% 5. Xylazine 2% 6. Alkohol 70% 7. Kit ELISA untuk pemeriksaan hormon estrogen dan testosteron merek MyBiosource Instrumen: 1. Kandang tikus

93 93 2. Tabung mikrohematokrit 3. Spuite dengan ukuran jarum 22 atau 24, tumpul 4. Spuite 1 cc dan 3 cc 5. Sonde lambung 6. Alat timbangan merek Tanita 7. Buku dan alat pencatat data 8. Sarung tangan 9. Masker 10. Kapas dan alcohol 70% 11. Sentrifuge merek KItman 12. Tabung Eppendorf 13. Tabung EDTA 14. Spektrofotometer 450 nm merek Biotek Instrument Hewan Percobaan: Dalam penelitian ini menggunakan tikus putih jantan galur wistar (Rattus norvegicus) umur 2-3 bulan dan berat gram. Selama 7 hari tikus diadaptasi dengan memberikan pakan ternak dan pellet dan minuman aquadest secara ad libitum. Kemudian tikus dipilih secara random sebagian sebagai kelompok kontrol dan sebagian sebagai kelompok perlakuan. Tikus diperoleh dan dipelihara di Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Denpasar dengan persyaratan sesuai dengan penelitian eksperimental.

94 Prosedur Penelitian Pemeliharaan Tikus Percobaan Pemeliharan tikus percobaan dilakukan di Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana dengan memperhatikan hal berikut: 1. Tikus dipelihara dalam ruangan yang berventilasi cukup, dikandangkan dalam ruangan dengan ukuran 40x30x20 cm dengan temperature C dengan kelembaban berkisar 50%. Karena jumlah total sampel tikus adalah 14, 7 kontrol dan 7 perlakuan, maka satu kandang berisi 3 tikus dan satu kandang lagi berisi 4 tikus, baik kelompok kontrol maupun perlakuan. Kandang harus cukup kuat, tidak mudah rusak, tahan gigitan dan hewan harus tampak jelas dari luar. 2. Makanan yang diberikan adalah pakan standar dengan kandungan protein 17,5-19,5%, lemak 3,0%, serat 8,0%, calcium 0,90% dan phosphor 0,60%, diberikan secara ad libitum sebanyak 15 gr/hari/ekor. 3. Setiap hari dilakukan pembersihan kandang untuk menjaga kesehatan tikus percobaan. 4. Penerangan diatur dengan siklus 12 jam terang dan 12 jam gelap dimana siklus terang dimulai jam pagi sampai jam petang. 5. Semua tikus diadaptasikan terlebih dahulu selama 7 hari sebelum diberi perlakuan.

95 Pelaksanaan Penelitian 1. Tikus putih jantan galur wistar yang berumur 2-3 bulan dengan berat gram yang sudah diadaptasi selama 7 hari, dibagi menjadi 2 kelompok: Kelompok 1 sebagai kelompok kontrol (P0) Kelompok 2 sebagai kelompok perlakuan (P1) Sebelum diberi perlakuan, semua tikus baik kelompok kontrol ataupun perlakuan diambil darah dan diperiksa kadar hormon estrogen dan testosteron (pretest) 2. Semua kelompok tikus diberi perlakuan menurut kelompoknya, yaitu : a. Kelompok 1 Selama periode perlakuan (8 minggu) tikus diberi makanan standar secara ad libitum sebanyak 15 gr/hari. Diberi aquadest 2,5 ml sebagai plasebo secara sonde sebanyak 2 kali sehari, 30 menit sebelum dan 1 jam sesudah aktivitas fisik sedang yang dilakukan 3 kali seminggu dan diberikan 2 kali sehari juga pada saat tidak dengan aktivitas fisik pada pagi dan sore hari. Setelah 8 minggu perlakuan, semua tikus pada kelompok 1 diambil serum darahnya sebanyak 1 ml melalui medial canthus sinus orbitalis, dengan sebelumnya dilakukan anestesi dengan ketamine 10% dosis 50 mg/kgbb dan zylazine 2% dosis 20

96 96 mg/kgbb disuntikkan intramuscular pada bagian paha tikus, darah yang diambil diperiksa kadar hormon estrogen dan testosteron setelah perlakuan. b. Kelompok 2 Selama periode perlakuan (8 minggu) tikus diberi makanan standar secara ad libitum sebanyak 15 gr/hari. Diberikan susu supplemen tinggi whey protein (L-men Platinum) 1,08 gr/200 gr berat badan tikus, yang telah dilarutkan dengan air sebanyak 2,5 ml secara sonde sebanyak 2 kali sehari, 30 menit sebelum dan 1 jam sesudah aktivitas fisik sedang yang dilakukan 3 kali seminggu dan 2 kali sehari juga pada saat tidak dengan aktivitas fisik (pagi dan sore hari). Setelah 8 minggu perlakuan (hari ke 33 sejak penelitian dimulai) semua tikus pada kelompok 2 diambil serum darahnya untuk diperiksa kadar hormon estrogen dan testosteron setelah perlakuan. 3. Dilakukan analisis data untuk membandingkan hasil dari kedua kelompok tikus tersebut. 4. Setelah semua tikus selesai diberikan perlakuan selama 8 minggu, tikus dibiarkan tetap hidup dan diperlakukan dengan selayaknya sesuai dengan tehnik pemeliharaan di Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.

97 Cara Pembuatan Susu Suplemen tinggi protein whey Dosis susu whey protein yang diberikan adalah 1,2 gr/kgbb/hari (Aryani, 2016) dan diberikan 2 kali sehari 30 menit sebelum dan 60 menit sesudah aktivitas fisik sedang dan pada pagi dan sore hari pada saat tidak dengan aktivitas fisik sedang. Karena berat tikus gram dan konversi berat badan orang dewasa adalah 70 kg maka dosis pada tikus 0,018 x 1,2 gr x 70 = 1,512 gr/hari. Jadi pada 1x pemberian susu mengandung whey protein 0,756 gram. Larutan susu dibuat dengan cara mengambil sebanyak 3 sendok takar (33 gr) dicampur dengan air biasa sebesar 150 ml dan dikocok. Susu ini mengandung whey protein 23 gr per serving sehingga per 1 gr susu L-men platinum mengandung 0,697 whey protein. Karena dosis whey protein pada tikus 0,756 gr, maka susu yang dapat diberikan pada 1 kali pemberian adalah 1,08 gr dan dilarutkan dalam air sebanyak 2,5 ml air. Jadi susu L-men Platinum diberikan 1,08 gr/200gr BB tikus pada 1 kali pemberian Cara Pemberian Aktivitas Fisik Sedang Aktivitas fisik pada tikus diberikan dengan melakukan aktivitas fisik berenang 75% dari aktivitas fisik sekuat-kuatnya (40menit pada tikus dengan berat badan 160 gram) yaitu 30 menit dan dilakukan 3 kali seminggu Prosedur Pengambilan Darah dan Pemeriksaan Kadar Hormon Estrogen dan Testosteron

98 98 1. Dilakukan anestesi pada tikus wistar dengan menggunakan ketamine 10% dosis 50 mg/kgbb dan zylazine 2% dengan dosis 20 mg/kgbb disuntikkan secara intramuscular pada bagian paha tikus. Kemudian darah vena diambil melalui medial canthus sinus orbitalis sekitar 1 ml dengan menggunakan tabung mikrokapiler. 2. Darah kemudian diperiksa di laboratorium klinik dengan menggunakan metode indirect ELISA, dimana darah yang diambil dimasukkan ke Eppendorf kemudian disentrifuse, serum diambil lalu disimpan dalam Eppendorf suhu -21 G.

99 Alur Penelitian Tikus jantan sehat muda 14 ekor BB ± gr, umur 2-3 bulan Adaptasi 7 hari Kelompok kontrol 7 ekor tikus Kelompok perlakuan 7 ekor tikus Hari ke 8 pemeriksaan estrogen dan testosteron (pretest) Hari ke 8 pemeriksaan estrogen dan testosteron (pretest) Diberikan larutan aquadest 2x sehari selama 8 minggu dengan aktivitas fisik sedang (3xseminggu) Diberikan suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) 1,08 gr/200 gr BB tikus, 2x sehari selama 8 minggu dengan aktivitas fisik sedang (3xseminggu) Hari ke 65 pemeriksaan estrogen dan testosteron (posttest) Hari ke 65 pemeriksaan estrogen dan testosteron (posttest) Analisis Data

100 100 Gambar 4.2 Bagan Alur Penelitian 4.9 Analisis Data Data yang diperoleh kemudian dianalisis sebagai berikut: 1. Analisis deskriptif Semua data dianalisis secara deskriptif untuk mengetahui karakteristik data yang dimiliki dan analisis deskriptif ini dilakukan dengan program SPSS. 2. Uji normalitas Uji normalitas dilakukan dengan menggunakan uji Shapiro-Wilk (jumlah sampel < 30) dan nilai p>0,05 menunjukkan data berdistribusi normal. 3. Uji homogenitas Uji homogenitas dilakukan dengan menggunakan Levene s test dan varian data homogen dengan nilai p>0, Analisis komparasi Data berdistribusi normal (nilai P>0,05), maka uji komparabilitas antar kelompok menggunakan uji statistik t-independent pada taraf kemaknaan α = 0, Uji efek perlakuan Untuk mengetahui sebelum dan sesudah perlakuan pada kelompok kontrol dipakai uji t-paired, begitu pula pada kelompok perlakuan perbandingan sebelum dan sesudah perlakuan menggunakan uji t-paired. 6. Data diolah dengan menggunakan SPSS.

101 101

102 85 BAB V HASIL PENELITIAN 5.1 Analisis Deskriptif Hasil analisis kadar estrogen pretest dan post-test 8 minggu pada masingmasing kelompok disajikan pada Tabel 5.1. Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Estrogen Kelompok Subyek Rerata (ng/ml) SB Median Min Maks Kelompok P0 pretest 0,069 0,021 0,06 0,05 0,11 Kelompok P1 pretest 0,078 0,027 0,08 0,05 0,12 Kelompok P0 post-test 8 minggu 0,140 0,013 0,14 0,12 0,16 Kelompok P1 post-test 8 minggu 0,388 0,066 0,36 0,31 0,47 Hasil analisis kadar testosteron pretest dan post-test 8 minggu pada masingmasing kelompok disajikan pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Testosteron Kelompok Subyek Rerata (ng/ml) SB Median Min Maks Kelompok P0 pretest 2,907 0,179 2,92 2,66 3,12 Kelompok P1 pretest 3,030 0,112 3,08 2,86 3,15 Kelompok P0 post-test 8 minggu 3,413 0,384 3,25 3,03 3,88 Kelompok P1 post-test 8 minggu 4,287 0,633 4,29 3,09 4,88

103 Uji Normalitas Data Kadar estrogen pretest dan post-test 8 minggu pada masing-masing kelompok diuji normalitasnya dengan menggunakan uji Shapiro-Wilk. Hasilnya menunjukkan bahwa data berdistribusi normal (p>0,05) (Tabel 5.3). Tabel 5.3 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok Kelompok Subjek n p Keterangan Kelompok P0 pretest 7 0,133 Normal Kelompok P1 pretest 7 0,519 Normal Kelompok P0 post-test 8 minggu 7 0,819 Normal Kelompok P1 post-test 8 minggu 7 0,212 Normal n = jumlah sampel Kadar testosteron pretest dan post-test 8 minggu pada masing-masing kelompok diuji normalitasnya dengan menggunakan uji Shapiro-Wilk. Hasilnya menunjukkan bahwa data berdistribusi normal (p>0,05) (Tabel 5.4). Tabel 5.4 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok Kelompok Subjek n p Keterangan Kelompok P0 pretest 7 0,569 Normal Kelompok P1 pretest 7 0,302 Normal Kelompok P0 post-test 8 minggu 7 0,066 Normal Kelompok P1 post-test 8 minggu 7 0,819 Normal n = jumlah sampel

104 Uji Homogenitas Data antar Kelompok Kadar estrogen pretest dan post-test 8 minggu pada masing-masing kelompok diuji homogenitasnya dengan menggunakan uji Levene s test. Hasil menunjukkan bahwa varian data homogen (p>0,05) (Tabel 5.5). Tabel 5.5 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Estrogen Antar Kelompok Kelompok Subjek n p Keterangan Kadar Estrogen pretest 14 0,394 Homogen Kadar Estrogen post-test 8 minggu 14 0,389 Homogen n = jumlah sampel Kadar testosteron pretest dan post-test 8 minggu pada masing-masing kelompok diuji homogenitasnya dengan menggunakan uji Levene s test. Hasil menunjukkan bahwa varian data homogen (p>0,05) (Tabel 5.6). Tabel 5.6 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Testosteron Antar Kelompok Kelompok Subjek n p Keterangan Kadar Testosteron pretest 14 0,186 Homogen Kadar Testosteron post-test 8 minggu 14 0,459 Homogen n = jumlah sampel 5.4 Uji Komparabilitas Analisis Komparabilitas Antar Kelompok Sebelum Perlakuan Analisis komparabilitas bertujuan untuk membandingkan rerata kadar estrogen dan testosteron antar kelompok sebelum diberikan perlakuan berupa

105 105 aquadest (kelompok P0) dan diberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) (kelompok P1). Hasil analisis kemaknaan diuji dengan uji Independent sample T test pada Tabel 5.7. Tabel 5.7 Perbandingan Rerata Kadar Estrogen dan Testosteron Antar Kelompok Sebelum Diberikan Perlakuan Variabel Kelompok n Rerata Kadar (ng/ml) SB t P Estrogen Kelompok P0 7 0,069 0,021 Kelompok P ,027-0,776 0,453 Kelompok P0 7 2,907 0,179 Testosteron -1,542 0,149 Kelompok P ,112 n = jumlah sampel; SB = Simpangan Baku; t = distribusi t hitung; p = signifikansi Tabel 5.7 menunjukkan rerata kadar estrogen kelompok P0 adalah 0,069±0,021 ng/ml dan kelompok P1 adalah 0,078±0,027 ng/ml dengan nilai p= 0,453. Hal ini berarti kedua kelompok sebelum diberikan perlakuan memiliki rerata kadar estrogen yang tidak berbeda bermakna (p>0,05). Rerata kadar testosteron kelompok P0 adalah 2,907±0,179 ng/ml dan kelompok P1 adalah 3,030±0,112 ng/ml dengan nilai p= 0,149. Hal ini berarti kedua kelompok sebelum diberikan perlakuan memiliki rerata kadar testosteron yang tidak berbeda bermakna (p>0,05) Analisis Komparabilitas Antar Kelompok Sesudah Perlakuan 8 Minggu Analisis komparabilitas bertujuan untuk membandingkan rerata kadar estrogen dan testosteron antar kelompok sesudah diberikan perlakuan berupa

106 106 aquadest (kelompok P0) dan diberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) (kelompok P1) selama 8 minggu. Hasil analisis kemaknaan diuji dengan uji Independent sample T test pada Tabel 5.8. Tabel 5.8 Perbandingan Rerata Kadar Estrogen dan Testosteron Antar Kelompok Sesudah Diberikan Perlakuan 8 Minggu Variabel Kelompok n Rerata Kadar (ng/ml) SB t P Estrogen Kelompok P0 7 0,140 0,013 Kelompok P1 7 0,388 0,066-9,752 0,000 Kelompok P0 7 3,413 0,384 Testosteron -3,123 0,009 Kelompok P1 7 4,287 0,633 n = jumlah sampel; SB = Simpangan Baku; t = distribusi t hitung; p = signifikansi Tabel 5.8 menunjukkan rerata kadar estrogen kelompok P0 adalah 0,140±0,013 ng/ml dan kelompok P1 adalah 0,388±0,066 ng/ml dengan nilai p= 0,000. Hal ini berarti kedua kelompok sesudah diberikan perlakuan selama 8 minggu memiliki rerata kadar estrogen yang berbeda sangat bermakna (p<0,01). Rerata kadar testosteron kelompok P0 adalah 3,413±0,3849 ng/ml dan kelompok P1 adalah 4,287±0,633 ng/ml dengan nilai p= 0,009. Hal ini berarti kedua kelompok sesudah diberikan perlakuan selama 8 minggu memiliki rerata kadar testosteron yang berbeda sangat bermakna (p<0,01). 5.5 Analisis Efek Perlakuan Analisis efek perlakuan pada kelompok yang diberikan perlakuan berupa aquadest (kelompok P0) dan diberikan susu suplemen tinggi protein whey (L-men

107 107 Platinum) (kelompok P1) diuji berdasarkan rerata kadar estrogen dan testosteron masing-masing kelompok sebelum diberikan perlakuan (pretest) dan sesudah diberikan perlakuan selama 8 minggu (post-test 8 minggu). Hasil analisis kemaknaan dengan paired sample T test disajikan pada Tabel 5.9 berikut. Tabel 5.9 Rerata Kadar Estrogen dan Testosteron pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan Sebelum dan Sesudah Perlakuan 8 minggu Variabel Kelompok Rerata Kadar (ng/ml) Pretest Posttest t p Estrogen P0 0,069 0,14-10,136 0,000 P1 0,078 0,388-11,485 0,000 Testosteron P0 2,907 3,413-5,054 0,002 P1 3,030 4,287-5,785 0,001 t = t hitung; p = signifikansi Tabel 5.9 di atas, menunjukkan terjadi peningkatan kadar estrogen dan testosteron yang sangat bermakna (p<0,01), baik pada kelompok kontrol maupun kelompok perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan aktivitas fisik sedang saja dapat meningkatan kadar estrogen dan testosteron pada kelompok P0. Selain itu pemberian aktivitas fisik sedang disertai dengan pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) pada kelompok P1 terjadi peningkatan estrogen dan testosteron yang lebih tinggi dengan sangat signifikan (p<0,01) (Gambar 5.1, 5.2).

108 108 P 0.01 P P P P1 Pretest Post-test 8 minggu Gambar 5.1 Kadar Estrogen Sebelum dan Sesudah Perlakuan dan Antar Kelompok Perlakuan Sesudah Perlakuan

109 109 P 0.01 P P P Pretest Post-test 8 minggu P Gambar 5.2 Kadar Testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan dan Antar Kelompok Sesudah Perlakuan

110 Analisis Rerata Perbedaan Kadar Estrogen dan Testosteron Sebelum dan Sesudah Perlakuan Untuk mengetahui lebih rinci efek perlakuan terhadap perubahan kadar hormon testosteron dan estrogen maka dilakuan analisis komparasi antara selisih kadar kedua hormon tersebut sebelum perlakuan dan sesudah perlakuan. Hasil analisis deskriptif dan komparasi terhadap difference dengan independent sample T test disajikan pada Tabel 5.10 berikut. Tabel 5.10 Komparasi Selisih Kadar Testosteron dan Estrogen Pretest-Posttest Variabel Rerata Perbedaan Pretest-Posttest T P Kontrol Perlakuan Testosteron 0,5057 1,2571-3,141 0,009 Estrogen 0,0714 0,3100-8,552 0,000 t = t hitung; p = signifikansi Tabel 5.10 di atas, menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata antara difference kadar testosteron dan estrogen sebelum dan sesudah perlakuan (p<0,01). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pemberian susu suplemen tinggi protein whey (L-men Platinum) dan aktivitas fisik sedang meningkatkan kadar estrogen dan testosteron lebih tinggi secara statistik dibandingkan dengan kelompok dengan aktivitas fisik sedang saja (P0).

111 Δ Kadar Testosteron Δ Kadar Estrogen 111 Rerata Perbedaan Kadar Estrogen Pretest-Posttest ** **: p<0,01 0 Kontrol Kelompok Perlakuan Gambar 5.3 Rerata Perbedaan Kadar Estrogen Pretest-Posttest antar Kelompok Perlakuan Rerata Perbedaan Kadar Testosteron Pretest-Posttest ** **: p<0, Kontrol Kelompok Perlakuan Gambar 5.4 Rerata Perbedaan Rerata Kadar Testosteron Pretest-Posttest antar Kelompok Perlakuan