SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Transkripsi

1 PAPARAN SINAR MATAHARI DAN SUPLEMENTASI VITAMIN D-KALSIUM SERTA PENGARUHNYA TERHADAP SERUM 25-HIDROKSIVITAMIN D, TEKANAN DARAH DAN PROFIL LIPID PEKERJA WANITA USIA SUBUR BETTY YOSEPHIN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Paparan Sinar Matahari dan Suplementasi Vitamin D-Kalsium serta Pengaruhnya terhadap Serum 25- Hidroksivitamin D, Tekanan Darah dan Profil Lipid Pekerja Wanita Usia Subur adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2014 Betty Yosephin NIM I

4 RINGKASAN BETTY YOSEPHIN. Paparan Sinar Matahari dan Suplementasi Vitamin D-Kalsium serta Pengaruhnya terhadap Serum 25-hidroksivitamin D, Tekanan Darah dan Profil Lipid Pekerja Wanita Usia Subur. Dibimbing oleh ALI KHOMSAN, DODIK BRIAWAN dan RIMBAWAN. Vitamin D adalah vitamin yang larut dalam lemak dan mengandung struktur molekul steroid. Sumber utama vitamin D berasal dari sinar matahari. Tingginya defisiensi vitamin D sangat terkait dengan paparan sinar matahari yang rendah. Penggunaan tabir surya, pergeseran banyak pekerjaan dari kegiatan di luar ruangan menjadi kegiatan indoor, peningkatan penggunaan angkutan umum juga telah membatasi waktu kegiatan di luar ruangan. Dampak kekurangan vitamin ini menyebabkan penurunan efisiensi penyerapan kalsium dan posfor sehingga meningkatkan level Parathyroid hormone (PTH). Selain itu defisit vitamin D meningkatkan terjadi risiko diabetes melitus tipe 2, gangguan kardiovaskular yang disebabkan hipertensi, obesitas dan gangguan profil lipid. Indonesia merupakan negara tropis yang sepanjang tahun disinari matahari. Sampai saat ini sangat jarang dilakukan studi tentang prevalensi kekurangan vitamin D khususnya pada pekerja wanita usia subur (WUS). Namun beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kekurangan vitamin D di Indonesia cukup tinggi. Pemberian suplementasi sebagai salah satu upaya untuk memperbaiki status serum 25(OH)D kepada pekerja WUS terutama bagi pekerja garmen. Tujuan penelitian ini adalah (1) untuk menganalisis efikasi pemberian suplementasi vitamin D ditambah kalsium pada pekerja WUS terhadap peningkatan konsentrasi serum 25(OH)D, (2) untuk menganalisis efikasi pemberian suplementasi vitamin D ditambah kalsium pada pekerja WUS terhadap tekanan darah, (3) untuk menganalisis efikasi pemberian suplementasi vitamin D ditambah kalsium terhadap profil lipid pada pekerja WUS. Desain yang digunakan adalah studi eksperimental (randomized control trial), dan telah mendapatkan persetujuan dari Komisi Etik Penelitian Kesehatan Badan Litbang Kesehatan RI Nomor LB.02.01/5.2/KE.093/2013, dengan total subjek 39 wanita usia subur yang memenuhi kriteria inklusi penelitian. Subjek dialokasikan secara acak ke dalam dua kelompok perlakuan, yaitu kelompok VDK (400 IU vitamin D ditambah 500 mg kalsium) dan kelompok VD (400 IU vitamin D). Suplemen dikemas dalam bentuk kapsul dengan ukuran dan warna yang sama dibungkus dengan aluminium foil dikonsumsi setiap hari selama 12 minggu. Selain itu penelitian juga dilakukan dengan pemberian paparan sinar matahari 30 menit dari pukul sampai dengan pada sejumlah 21 orang WUS yang bekerja di Kantor Sekda Kab. Bogor selama 12 minggu. Paparan sinar matahari dapat meningkatkan serum 25(OH)D sebesar 15.9% dan peningkatan serum vitamin ini disertai dengan penurunan kosleterol total (K-total) sebesar 10.3% dan kolesterol LDL (K-LDL) sebesar 17%, tekanan darah sistolik sebesar 9.1% dan diastolik sebesar 7.5%. Suplementasi vitamin D berhasil meningkatkan serum 25(OH)D. Sebelum suplementasi, rata-rata kadar serum 25(OH)D pada kelompok VDK 16.7 ± 4.5 ng/dl dan rata-rata kadar serum 25(OH)D kelompok VD 14.9 ± 5.1 ng/dl. Setelah suplementasi pada subjek kelompok VDK terdapat peningkatan rata-rata serum 25(OH)D sebesar 3.6 ng/dl, sedangkan peningkatan rata-rata serum 25(OH)D kelompok VD sebesar 6.3 ng/dl. Pada kelompok VDK, terjadi peningkatan sebesar 21.6% sementara pada kelompok VD

5 terjadi peningkatan hampir dua kali lebih tinggi (42.3%) dibandingkan kelompok VDK. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa rata-rata kadar serum 25(OH)D berbeda signifikan antara kedua kelompok perlakuan. Sebelum suplementasi, rata-rata kadar kalsium serum pada kelompok VDK sebesar 10.2 mg/dl sedangkan kelompok VD 10.3 mg/dl. Setelah suplementasi rata-rata kalsium serum pada kelompok VDK meningkat sedikit yaitu 0.1 mg/dl. Sedangkan pada kelompok VD turun 0.1 mg/dl. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa rata-rata kadar kalsium sebelum dan setelah suplementasi tidak berbeda nyata (p>0.05) baik pada kelompok VDK maupun kelompok VD. Rata-rata tekanan darah sistolik sebelum suplementasi kelompok VDK sebesar 128.5±22.5 mmhg sedikit lebih rendah dibandingkan kelompok VD 131.1±18 mmhg. Setelah pemberian suplementasi, pada kedua kelompok perlakuan terjadi penurunan tekanan darah sistolik namun masih sangat sedikit. Pada kelompok VDK terjadi penurunan sebesar 1.5 mmhg sedangkan pada kelompok VD sebesar 0.5 mmhg. Rata-rata K-total sebelum suplementasi kelompok VDK sebesar ± 39.0 mg/dl sedikit lebih rendah dibandingkan kelompok VD ± 25.5 mg/dl. Setelah mendapat suplementasi rata-rata K-total kelompok VDK meningkat menjadi 187.8±46.7 mg/dl. Peningkatan ini juga terjadi pada kelompok VD dengan rata-rata K-total sebesar ± 34.8 mg/dl. Meskipun kadar K-total masih di bawah batas normal yaitu 200 mg/dl. Sebelum suplementasi rata-rata K-LDL kelompok VDK sebesar 94.7 ± 27.7 mg/dl sedikit lebih rendah dibandingkan kelompok VD ± 22.0 mg/dl. Setelah suplementasi 12 minggu terjadi K-LDL pada kelompok VDK meningkat menjadi 113.5±26.4 mg/dl dan pada kelompok VD menjadi ± 31.5mg/dL. Meskipun kadar K-LDL ini masih di bawah normal yaitu 130 mg/dl. Sebelum suplementasi rata-rata kolesterol HDL kelompok VDK sebesar 39.7 ± 6.9 mg/dl sedikit lebih rendah dibandingkan kelompok VD yaitu 43.8 ± 6.6 mg/dl. Setelah suplementasi rata-rata K-HDL kelompok VDK meningkat menjadi 40.2 ± 6.8 mg/dl, sementara rata-rata K-HDL kelompok VD justru menurun menjadi 43.2 ± 10.1 mmhg. Dengan uji beda, perbedaan rata-rata K-HDL sebelum dan setelah suplementasi tidak berbeda nyata (p>0.05). Sebelum suplementasi, rata-rata trigliserida kelompok VDK sebesar ± mg/dl, lebih tinggi dibandingkan kelompok VD 96.9 ± 39.3 mg/dl. Rata-rata trigliserida setelah suplementasi kelompok VDK sebesar ± mg/dl lebih tinggi dibandingkan kelompok VD sebesar ± 60.3 mg/dl. Dengan uji beda, perbedaan rata-rata trigliserida sebelum dan setelah suplementasi tidak berbeda nyata (p>0.05). Paparan sinar matahari memperbaiki serum 25(OH)D dan memngurangi kolesetrol total dan LDL serta menurukan tekanan darah. Suplementasi vitamin D dengan dosis 400 IU telah terbukti dapat memperbaiki status vitamin D pada pekerja WUS yang bekerja di pabrik garmen, namun perlu ditingkatkan dosis pemberian mengingat kelompok ini sangat jarang terpapar sinar matahari sebagai prekursor vitamin D. Kata kunci: hipertensi, pekerja wanita usia subur, profil lipid, vitamin D

6 SUMMARY BETTY YOSEPHIN. Sunlight Exposure and Vitamin D-Calcium Supplementation and Its Effect on Serum 25-hydroxyvitamin D, Blood Pressure and Lipid Profiles on working women at childbearing age. Supervised by ALI KHOMSAN, DODIK BRIAWAN and RIMBAWAN. Vitamin D is a fat-soluble vitamin that contains steroids molecular structure. The main source of vitamin D comes from sunlight. The high vitamin D deficiency is strongly associated with low sun exposure. Use of sunscreen, a shift in the work of many outdoor activities into indoor activities, increasing use of public transportation also reduce time for outdoor activities. The impact of the vitamin deficiency causes a decrease in the efficiency of calcium and phosphorus absorptions, thus increasing the level of paratyroid hormone (PTH). In addition, the deficit of vitamin D increases the risk occurring of type 2 diabetes mellitus, cardiovascular disorder caused by hypertension, obesity and of lipid profiles disorder. Indonesia is a tropical country exposed to the sunlight throughout the year. Until now, studies on the prevalence of vitamin D deficiency, especially to working women of childbearing age are rarely conducted. However, several researches indicate that vitamin D deficiency in Indonesia is relatively high. Supplementation is one of the efforts to improve the status of serum 25(OH)D of working women at childbearing age especially for garment workers. The purposes of this study were (1) to analyze the efficacy of calcium plus vitamin D supplementation in working women of childbearing age on the increased concentrations of serum 25(OH)D, (2) to analyze the efficacy of calcium plus vitamin D supplementation in working women of childbearing age on the blood pressure, (3) to analyze the efficacy of calcium plus vitamin D supplementation on lipid profile in working women of childbearing age. The design used in this research was an experimental study (randomized control trial), and was approved by the Ethics Committee for Health Research, Health Research Agency, Indonesia No. LB.02.01/5.2/KE.093/2013, with 39 subjects of women at childbearing age who meet the inclusion criteria for the study. Subjects were randomly allocated into two treatment groups, the VDK group (400 IU of vitamin D plus 500 mg of calcium) and the VD group (400 IU of vitamin D). Supplements were packaged in capsules with the same size and color, stripped with aluminum foil and consumed every day for 12 weeks. In addition, the research was also conducted by giving 30 minutes of sun exposure from 09:00 until 09:30 on 21 women of childbearing age who worked in the office of Regional Secretary of Bogor Regency for 12 weeks. The exposure to sunlight increased serum 25(OH)D as much as 15.9% and followed by lowering 10.3% total cholesterol, and LDL cholesterol 17.1%, systolic blood pressure 9.1% and 7.5% diastolic. Vitamin D supplementation was successfully increased serum 25(OH)D. Prior to supplementation, the average level of serum 25(OH)D in VDK group was 16.7 ± 4.5 ng/dl which was higher than the average level of serum 25(OH)D in VD group which was 14.9 ± 5.1 ng/dl. After supplementation, the subjects of VDK group showed an average increased 3.6 ng/dl of serum 25(OH)D. The average increased of serum 25(OH)D in VD group was 6.3 ng/dl. In the vitamin D-calcium group the increase of serum 25(OH)D was 21.6%, while in the vitamin D group the increase was almost two times higher (42.3%) than vitamin D-calcium group. Statistical test results showed that

7 the average levels of serum 25(OH)D between the two treatment groups were significantly different. Prior to supplementation, the average serum calcium levels in the VDK group was 10.2 mg/dl, while the VD group was 10.3 mg/dl. After supplementation, the average serum calcium of VDK group was slightly increased (0.1 mg/dl), while in the VD group decreased was 0.1 mg/dl. Statistical test results showed that the average calcium levels prior to and after the supplementation were not significantly different (p> 0.05), either in VDK group nor VD group. The average systolic blood pressure prior to supplementation of VDK group was 128.5±22.5 mmhg which was slightly lower than VD group (131.1±18 mmhg). After supplementation, in both treatment groups a very little decreased of systolic blood pressure was occured. In the VDK group, the decrease was 1.5 mmhg, while the VD group was 0.5 mmhg. The average total cholesterol prior to supplementation of VDK group was 165.6±39.0 mg/dl which was slightly lower than VD group (167.6± 25.5 mg/dl). After receiving supplementation, the average total cholesterol of VDK group increased to 187.8±46.7 mg/dl. This increase was also occurred in VD group with the average total cholesterol of 187.5±34.8 mg/dl. The level of total cholesterol was still on normal value (under 200 mg/dl). Prior to supplementation, the average LDL cholesterol of VDK group was 94.7±27.7 mg/dl which was slightly lower than VD group (104.4±22.0 mg/dl). After 12 weeks of supplementation, an increase in the average LDL cholesterol was occured which were 113.5±26.4 mg/dl and 121.3±31.5mg/dL in VDK group and VD group, respectively these levels were stillat the normal value (under 130 mg/dl). Prior to supplementation, average HDL cholesterol of VDK group was 39.7±6.9 mg/dl which was slightly lower than the VD group (3.8±6.6 VD mg/dl). After supplementation, the average HDL cholesterol of VDK group was increased to 40.2±6.8 mg/dl, while the average HDL cholesterol of VD group was decreased to 43.2±10.1 mmhg. The statistical test showed that the average HDL cholesterol between the two groups were not significantly different (p> 0.05). Prior to supplementation, the average triglycerides of VDK group was 140.3±106.4 mg/dl which was higher than VD group (96.9±39.3 mg/dl). Average triglycerides level after supplementation of VDK group was 158.6±127.9 mg/dl which was higher than VD group at 116.1±60.3 mg/dl. The statistical test showed that the average in triglycerides level between the two groups were not significantly different (p> 0.05). Sunlight exposure icreased serum 25 (OH)D and decreased total cholesterol and LDL, blood pressure. Suplementation of vitamin D 400 IU improved status of vitamin D of working women at childbearing age. But was increased dose because this group rarely was exposed sunlight. Keywords: blood pressure, lipid profiles, vitamin D, working women of childbearing age

8 Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

9 PAPARAN SINAR MATAHARI DAN SUPLEMENTASI VITAMIN D-KALSIUM SERTA PENGARUHNYA TERHADAP SERUM 25-HIDROKSIVITAMIN D, TEKANAN DARAH DAN PROFIL LIPID PEKERJA WANITA USIA SUBUR BETTY YOSEPHIN Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Gizi Manusia SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

10 Penguji pada Ujian Tertutup: 1. Dr. Sandjaja 2. Dr. Hadi Riyadi Penguji pada Ujian Terbuka: 1. dr. Muchtaruddin Mansyur, MS, SpOK, Ph.D 2. Prof. Dr. Ir. Evy Damayanthi, MS

11 ix Judul Disertasi : Paparan Sinar Matahari dan Suplementasi Vitamin D- Kalsium serta Pengaruhnya terhadap Serum Hidroksivitamin D, Tekanan Darah dan Profil Lipid Pekerja Wanita Usia Subur Nama NIM : Betty Yosephin : I Disetujui oleh Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS Ketua Prof. Dr.Ir. Dodik Briawan, MCN Anggota Dr. Rimbawan Anggota Diketahui oleh Ketua Program Studi Ilmu Gizi Manusia Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, MScAgr Tanggal Ujian: Tanggal Lulus:

12

13 xi PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang, karena dengan rahmat dan segala karunianya sehingga penulisan disertasi ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih untuk serangkaian penelitian yang dilaksanakan sejak Januari hingga Juni 2013 adalah: Paparan Sinar Matahari dan Suplementasi Vitamin D-Kalsium serta Pengaruhnya terhadap Serum Hidroksivitamin D, Tekanan Darah dan Profil Lipid Pekerja Wanita Usia Subur. Ucapan terima kasih dengan penuh hormat disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan MS sebagai ketua komisi pembimbing dan juga sebagai Ketua Program Studi Ilmu Gizi Manusia, yang selalu bersedia untuk berdiskusi, memberikan nasihat dan solusi pada setiap masalah yang dihadapi penulis. Sebagai anggota komisi pembimbing dan juga Ketua Departemen Gizi Masyarakat, Bapak Dr. Rimbawan yang tidak pernah bosan menampung keluh kesah serta selalu memberikan semangat kepada penulis. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Dodik Briawan, MCN yang telah memberikan masukan dan arahan selama penelitian dan penulisan disertasi ini. Kepada yang terhormat Bapak Dr. Sandjaja dan Dr. Hadi Riyadi sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup serta Bapak dr. Muchtaruddin Mansyur, MS, SpOK, Ph.D dan Ibu Prof. Dr. Ir. Evy Damayanthi MS sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka, terima kasih atas kesediaan dan masukan serta saransaran yang sangat berharga untuk disertasi ini. Kepada Bapak Dr. Ir. Arif Satria MS (Dekan Fakultas Ekologi Manusia), sebagai pimpinan sidang ujian terbuka serta Bapak Prof. Dr. Ir. Ahmad Sulaeman MS (Wakil Dekan Fakultas Ekologi Manusia) sebagai pimpinan sidang ujian tertutup, terimakasih atas segala kesediaan waktu dan masukan yang telah diberikan. Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis haturkan kepada Direktur Poltekkes Kemenkes Bengkulu, Ketua Jurusan Gizi yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk menempuh studi di Sekolah Pasca Sarjana IPB dan terimakasih atas beasiswa yang telah diberikan, serta teman-teman dosen yang telah memberikan dukungan serta menggantikan tugas selama saya menempuh studi S3. Penulis juga ucapkan terimakasih kepada Dekan Sekolah Pasca Sarjana IPB yang telah memberikan reward kepada penulis atas dipublikasinya sebagian disertasi ini ke jurnal internasional. Tak lupa penulis menyampaikan terimakasih kepada Yayasan Supersemar yang telah memberikan bantuan berupa dana penelitian. Ucapan terimakasih dengan tulus juga penulis sampaikan untuk seluruh Guru Besar dan Bapak/Ibu Dosen Program Studi Ilmu Gizi Manusia Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB, yang telah memberikan wawasan keilmuan selama penulis menimbang ilmu di IPB, juga kepada pengelola dan staf yang telah banyak membantu dan memberikan layanan yang baik selama penulis menjadi mahasiswa. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan atas kebaikan, ketulusan dan support dari teman-teman seperjuangan Angkatan 2010 khususnya bu Tetty,

14 mba Nia, pak Rahman, pak Muksin, pak Widodo dan pak Dady serta kakakkakak dan adik kelasku bu Wiwik, bu Dewi, pak Mansyur, bu Katrin, bu Iskari, bu Dara dan bu Trini. Terima kasih atas persahabatan yang indah dan semoga tetap terjalin meskipun kita akan kembali ke institusi masing-masing. Juga terimakasih kepada pak Gholib, pak Mury, Desri serta rekan-rekan lain yang telah berpartisipasi dalam pengumpulan data dan penyelesaian disertasi ini. Ucapan terima kasih yang tulus juga penulis sampaikan kepada pihak pengelola jurnal ilmiah yaitu Jurnal Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia,dan Pakistan Journal of Nutrition yang telah menerima sebagian karya ini untuk dipublikasikan. Ungkapan terimakasih yang setinggi-tingginya disampaikan kepada Bapak dan Ibuku atas doa, kasih sayang dan dukungan materi yang diberikan kepada saya sehingga dapat mencapai strata pendidikan yang tertinggi. Juga kepada Bapak dan Ibu mertua serta kakak adikku terima kasih atas doa, kasih sayang dan dukungan yang diberikan selama ini. Terimakasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada suamiku Parlin Hutahaean dan anak-anakku Patrick, Petra dan Paskalis atas doa, limpahan kasih sayang, kesabaran, dukungan dan perhatian yang diberikan selama penulis menempuh studi S3. Penulis menyadari disertasi ini masih belum sempurna, saran dan masukan dari berbagai pihak untuk penyempurnaan hasil penelitian ini sangat diharapkan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, September 2014 Betty Yosephin

15 xiii DAFTAR ISI PRAKATA DAFTAR ISI DAFTAR SINGKATAN DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN 1 PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 4 Ruang Lingkup Penelitian 4 Hipotesis Penelitian 4 Manfaat Penelitian 4 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 Vitamin D 5 Penilaian Status Vitamin D 11 Hubungan Vitamin D dan Kalsium dengan Hipertensi 11 Hubungan Vitamin D dan Kalsium dengan Profil Lipid 14 Suplementasi Vitamin D dan Kalsium 16 3 METODE PENELITIAN 19 Kerangka Pendekatan Studi 19 Metode Analisis 21 Pengolahan dan Analisis Data 22 4 PROFIL LIPID DAN TEKANAN DARAH PADA PEKERJA WANITA USIA SUBUR 24 Pendahuluan 24 Metode 25 Analisis data 26 Hasil dan Pembahasan 27 Simpulan 30 5 PENGARUH PAPARAN SINAR MATAHARI TERHADAP PENINGKATAN SERUM 25(OH)D, TEKANAN DARAH DAN PROFIL LIPID PEKERJA WUS 31 Pendahuluan 31 Metode 32 Hasil dan Pembahasan 34 Simpulan 42 xi xiii xv vii vii vii

16 6 EFIKASI SUPLEMENTASI VITAMIN D DAN KALSIUM TERHADAP PERBAIKAN STATUS SERUM 25(OH)D, TEKANAN DARAH DAN PROFIL LIPID PEKERJA WUS 43 Pendahuluan 43 Metode 44 Hasil dan Pembahasan 47 Simpulan 56 7 PEMBAHASAN UMUM 57 Keterbatasan penelitian 62 Implikasi hasil penelitian 62 8 SIMPULAN DAN SARAN 64 Simpulan 64 Saran 64 DAFTAR PUSTAKA 65 LAMPIRAN 72

17 xv DAFTAR SINGKATAN AKG AMP CRE HDL IOM IU LDL MED PTH RXR SDM Serum 25(OH)D TDS VD VBD VDK VDR VDRE WUS Angka Kecukupan Gizi Adenosin mono posfat camp respon elements High density lipoprotein Institute of Medicine International Unit Low density lipoprotein Minimal Erythemal Dose Para Thyroid Hormone Retinoid acid X receptor Sumber Daya Manusia Serum hidroksivitamin D Tekanan Darah Sistolik Vitamin D vitamin D-binding protein Vitamin D Kalsium Vitamin D Receptor Vitamin D Responsive Element Wanita Usia Subur

18

19 DAFTAR TABEL 1 Angka kecukupan vitamin D berdasarkan kelompok umur 8 2 Cut off status vitamin D berdasarkan konsentrasi serum 25(OH)D 11 3 Beberapa studi yang telah dilakukan terkait peranan vitamin D dengan kejadian hipertensi 13 4 Beberapa studi yang telah dilakukan terkait peranan vitamin D terhadap profil lipid 14 5 Berbagai penelitian suplementasi vitamin D, paparan sinar matahari dikaitkan dengan tekanan darah dan profil lipid 17 6 Variabel penelitian dan cara pengukurannya 26 7 Distribusi IMT dan tekanan darah saat penapisan 27 8 Distribusi profil lipid darah saat penapisan 28 9 Profil lipid dan tekanan darah pada pekerja WUS berdasarkan IMT Distribusi Indeks Massa Tubuh, tekanan darah sistolik dan diastolik sebelum intervensi Distribusi subjek berdasarkan profil lipid sebelum intervensi Karakteristik subjek sebelum perlakuan Asupan zat gizi sebelum dan setelah intervensi Rata-rata kadar serum 25(OH)D dan kalsium serum sebelum dan setelah intervensi Rata-rata tekanan darah sistolik dan diastolik sebelum dan setelah intervensi Profil lipid sebelum dan setelah intervensi Uji bivariat asupan makanan dengan parameter biokimia darah Karakteristik subjek menurut Usia, Indeks Massa Tubuh dan tekanan darah sebelum intervensi Asupan zat gizi sebelum dan setelah intervensi Uji bivariat asupan makanan dengan parameter biokimia darah Distribusi subjek berdasarkan profil lipid sebelum intervensi Rata-rata serum 25(OH)D dan kalsium serum sebelum dan setelah intervensi Rata-rata tekanan darah (mmhg) sebelum dan setelah intervensi Rata-rata profil lipid (mg/dl) sebelum dan setelah intervensi 56

20

21 DAFTAR GAMBAR 1 Mekanisme dan aktifitas vitamin D di dalam tubuh (Mertens dan Muller 2010) 7 2 Peranan vitamin D pada penyakit jantung (Kimura et al. 1999) 15 3 Kerangka pemikiran 21 DAFTAR LAMPIRAN 1 Ringkasan hasil olah statistik 73 2 Persetujuan Etik 77 3 Formulir Food Frequency Questionnares (FFQ) 78 4 Formulir Food Recall 80

22

23 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Vitamin D adalah vitamin yang larut dalam lemak dan mengandung struktur molekul steroid. Vitamin D tidak murni vitamin, karena vitamin D dapat disintesis oleh tubuh dengan bantuan paparan sinar matahari. Secara alami vitamin D ditemukan dalam minyak ikan, telur, mentega, hati, ikan seperti makarel, salmon, sarden dan tuna. Saat ini ada banyak makanan yang sudah difortifikasi vitamin D, terutama produk susu dan sereal. Makanan nabati umumnya rendah kandungan vitamin D (Kauffman 2009). Indonesia merupakan negara tropis yang sepanjang tahun disinari matahari. Sampai saat ini sangat jarang dilakukan studi tentang prevalensi kekurangan vitamin D apalagi yang secara spesifik ditujukan pada pekerja wanita usia subur (WUS). Beberapa studi yang sudah dilakukan menunjukkan bahwa prevalensi kekurangan vitamin D sebesar 50% dijumpai pada wanita Indonesia berusia tahun (Oemardi et al. 2007). Setiati et al. (2007) pada subjek penelitian yang berusia tahun ditemukan sebesar 35.1% mengalami defisiensi vitamin D. Hasil penelitian kolaborasi Malaysia dan Indonesia pada 504 wanita usia subur berumur tahun yang dilakukan di Kuala Lumpur dan Jakarta menemukan rata-rata konsentrasi serum 25(OH)D sebesar 48 nmol/l sedangkan defisiensi vitamin ini di Indonesia sebesar 63% (Green et al. 2008). Dari beberapa studi ini dapat disimpulkan bahwa wanita yang tinggal di negara tropis khatulistiwa tidak sepenuhnya menjamin status vitamin D mereka. Data prevalensi kekurangan vitamin D di berbagai negara sangat bervariasi. Studi terbaru tentangpengukuran konsentrasi serum 25(OH)D pada wanita dewasa berusia di bawah 50 tahun menemukan prevalensi kekurangan vitamin D yang tinggi di beberapa negara yaitu Vietnam 92.4%, Thailand 42-77%, Malaysia 48%, India 47%, 42% wanita Amerika (Khor dan Thuy 2011). Wanita pekerja merupakan bagian dari WUS yang perlu mendapatkan perhatian karena rentan terhadap masalah gizi. Hal ini terkait dengan peran fisiologis wanita yang mengalami menstruasi dan melahirkan. Beberapa studi menunjukkan bahwa meskipun sinar matahari berlimpah, prevalensi hipovitaminosis D pada wanita usia reproduksi meningkat di negara-negara Asia, dan masalah ini menjadi epidemi. Selain wanita bekerja di dalam ruangan tertutup sehingga jarang terpapar sinar matahari seringkali para pekerja wanita mempunyai aktifitas luar ruangan yang terbatas/ jam bekerja dimulai dari pagi hingga sore, menggunakan pakaian yang menutup seluruh tubuh dan asupan makanan rendah vitamin D dan kalsium sehingga dapat menjadi penyebab keadaan kekurangan vitamin D (Islam et al. 2008; Looker et al. 2008; Islam et al. 2010). Kekurangan vitamin D menyebabkan penurunan efisiensi penyerapan kalsium dan posfor sehingga meningkatkan level paratiroid hormon (PTH). Selain itu, defisit vitamin D meningkatkan risiko diabetes melitus tipe 2, gangguan kardiovaskular yang disebabkan hipertensi, obesitas dan gangguan profil lipid. Kekurangan vitamin D berkaitan dengan resistensi insulin, diabetes melitus, disfungsi sel β, penyakit autoimun, arthritis, multipel sklerosis, kanker kolon,

24 2 kanker payudara, kanker prostat, hipertensi dan penyakit kardiovaskular (Stroud et al. 2008). Penelitian Forman et al. (2007) pada kelompok wanita berusia tahun menemukan bahwa dua pertiga wanita mengalami kekurangan vitamin D, dan proporsi kejadian hipertensi pada wanita muda dapat dikaitkan dengan kekurangan vitamin D. Hasil penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa OR kejadian hipertensi Hal ini berarti bahwa wanita yang kekurangan vitamin D berisiko 1.6 kali untuk menderita hipertensi dibanding dengan wanita yang memiliki serum 25(OH)D normal. Sebuah studi metaanalisis yang dilakukan oleh Parker et al. (2010) menemukan bahwa responden yang memiliki tingkat serum vitamin D tinggi dapat menurunkan 43% gangguan kardiometabolik. Tingginya prevalensi penyakit kardiovaskular merupakan konsekuensi modernisasi. Penyakit ini merupakan penyakit non infeksi (non communicable disease) yang sedang meningkat di negara maju dan sedang berkembang. Fenomena ini disebut dengan New World Syndrome yang akan menimbulkan beban sosio-ekonomik serta kesehatan masyarakat yang sangat besar di negara-negara berkembang termasuk Indonesia. Menurut WHO (2008) penyakit jantung koroner merupakan salah satu penyebab kematian utama seluruh dunia yang terus meningkat, dan menjadi pandemik yang tidak melihat batasan apapun. Hasil pendataan Riskesdas 2007 menunjukkan bahwa angka kesakitan dan kematian akibat penyakit kardiovaskular mengalami peningkatan tajam. Urutan kematian yang disebabkan penyakit tidak menular didominasi oleh hipertensi pada kelompok usia tahun (24.45%) dan penyakit kardiovaskular (15.4%) (Balitbangkes 2007). Faktor yang menyebabkan defisiensi vitamin D pada perempuan meliputi gaya hidup yang cenderung menghindari sinar matahari, penggunaan sunblock, rendahnya asupan makanan kaya vitamin D serta bekerja di dalam ruangan dalam jangka waktu yang panjang. Defisiensi vitamin ini dapat diatasi dengan meningkatkan sintesis vitamin D melalui pajanan sinar matahari, fortifikasi makanan atau memberikan suplementasi vitamin D (Holick 2007). Paparan sinar matahari merupakan sumber vitamin D yang paling baik dan tidak ditemukan kasus intoksikasi vitamin D akibat oleh terpapar sinar matahari berlebihan Webb et al. (1988)(Holick 1988). Individu yang tinggal di dekat ekuator yang terpapar dengan sinar matahari tanpa menggunakan pelindung sejenis sunblock, tabir surya memiliki konsentrasi 25(OH)D di atas 30 ng/ml (Kauffman 2009). Hanwell et al. (2010) melakukan penelitian mengenai pengaruh pajanan matahari terhadap kadar serum vitamin D pada pekerja rumah sakit di Italia. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rata-rata serum 25(OH)D lebih tinggi pada musim panas daripada musim dingin dengan nilai serum 25(OH)D masing-masing 58.6 ±16.5 nmol/ L dan 38.8 ±29.0 nmol/l (p= 0.003). Pilz et al. (2012) meneliti penderita hipertensi berusia tahun di Austria yang diberi pajanan matahari pada musim panas dan musim dingin. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil pajanan matahari dapat meningkatkan serum 25(OH)D lebih tinggi di musim panas dibandingkan musim dingin dan menurunkan paratiroid hormon (PTH). Pajanan matahari menjadi penting untuk menjaga fisiologi vitamin D dan status PTH. Studi yang dilakukan oleh Wang et al. (2008) pada 120 responden menemukan bahwa responden yang memiliki serum 25(OH)D <15 ng/ml berisiko

25 3 dua kali untuk menderita hipertensi setelah dikontrol usia dan jenis kelamin. Interaksi potensial antara kekurangan vitamin D dan hipertensi dikarenakan kekurangan vitamin D juga dapat mempengaruhi remodeling jantung dan pembuluh darah. Hipertensi berperan dalam pengembangan hipertrofi ventrikel kiri dan remodeling vaskuler dan pada akhirnya efek merugikan pada sistem kardiovaskular. Martins et al. (2007) dalam penelitiannya pada 7186 laki-laki dan 7902 wanita dewasa berumur >20 tahun menemukan bahwa serum 25(OH)D lebih rendah pada wanita dan berhubungan dengan faktor risiko penyakit kardiovaskular pada orang dewasa AS. Nilai OR serum 25(OH)D terhadap hipertensi sebesar 1.3 sedangkan nilai OR serum 25(OH)D terhadap trigliserida adalah Namun nilai OR serum 25(OH)D terhadap kolesterol total adalah sebesar Hal ini menunjukan bahwa ada korelasi serum 25(OH)D dengan hipertensi dan trigliserida. Hipertensi dan ketidaknormalan profil lipid berkaitan dengan beragam faktor risiko baik yang tidak dapat diubah maupun faktor yang dapat diubah. Faktor risiko yang tidak dapat diubah meliputi genetik, keadaan gizi, riwayat kesehatan masa lalu, jenis kelamin dan umur. Faktor risiko yang dapat diubah adalah kegemukan, asupan makanan, gaya hidup dan aktifitas fisik. Dalam kaitannya dengan upaya preventif dan kuratif prehipertensi dan dislipidemia, faktor risiko yang dapat diubah tersebut perlu dikelola dengan baik melalui perubahan perilaku makan, kesehatan, gaya hidup melalui pemberian suplemen dan paparan sinar matahari. Vitamin D terutama bertanggung jawab untuk mengatur efisiensi penyerapan kalsium di usus. Defisiensi vitamin D menurunkan penyerapan kalsium dari usus kecil. Penelitian yang dilakukan Major et al. (2007) pada 63 wanita berumur tahun diberikan suplementasi vitamin D 200 IU ditambah kalsium 600 mg selama 15 minggu dapat menurunkan rasio kolesterol LDL:HDL (p<0.01), menurunkan kolesterol LDL (p<0.05), namun tidak memperbaiki keadaan hipertensi. Hasil penelitian yang dilakukan pada wanita berusia tahun di berbagai negara menunjukkan bahwa rata-rata asupan kalsium masih rendah, antara lain di USA 626 mg/hari, Bangladesh 180 mg/hari, Malaysia 386 mg/hari, Indonesia 270 mg/hari (Peterlik dan Cross 2005). Angka-angka ini masih jauh di bawah AKG di masing-masing negara. Penambahan kalsium pada penelitian ini juga bertujuan untuk meningkatkan asupan kalsium WUS. Penelitian ini mengkaji pengaruh paparan sinar matahari terhadap perbaikan serum 25(OH)D dan perbaikan tekanan darah serta profil lipid. Selain itu, penelitian ini juga mengkaji efikasi suplementasi vitamin D ditambah kalsium (VDK) terhadap perbaikan serum 25(OH)D pada kelompok pekerja WUS. Efikasi tersebut diuji dengan membandingkan suplementasi vitamin d ditambah kalsium terhadap suplementasi vitamin D (VD) sebagai alternatif bagi pekerja wanita yang jarang terpapar sinar matahari. Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, maka dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut: 1) Apakah pemberian suplementasi VDK pada pekerja WUS meningkatkan serum 25(OH)D yang lebih baik dibandingkan dengan kelompok yang diberikan suplementasi VD?, 2) Apakah pemberian suplementasi VDK pada pekerja WUS akan lebih baik untuk memperbaiki tekanan darah dibandingkan dengan kelompok yang diberikan suplementasi VD?, 3) Apakah pemberian suplementasi VDK pada pekerja WUS akan lebih baik untuk memperbaiki profil lipid dibanding kelompok yang diberikan suplementasi VD?

26 4 Tujuan Penelitian Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh paparan sinar matahari dan suplementasi vitamin D ditambah kalsium terhadap perbaikan serum 25(OH)D, tekanan darah dan profil lipid pada pekerja wanita usia subur. Adapun tujuan khusus penelitian ini adalah: 1. Mengukur status gizi, asupan energi, karbohidrat, protein, lemak, vitamin D dan kalsium pekerja WUS 2. Mengetahui proporsi hipertensi dengan mengukur tekanan darah pekerja WUS. 3. Menganalisis profil lipid (K-total, K-LDL, K-HDL dan trigliserida) pekerja WUS. 4. Menganalisis pengaruh paparan sinar matahari terhadap perbaikan serum 25(OH)D, tekanan darah dan profil lipid (K-total, K-LDL, K-HDL dan trigliserida) pada pekerja WUS. 5. Mengkaji efikasi suplementasi vitamin D ditambah kalsium (VDK) terhadap perbaikan serum 25(OH)D pekerja WUS dibanding vitamin D (VD). 6. Mengkaji efikasi suplementasi vitamin D ditambah kalsium (VDK) terhadap tekanan darah pekerja WUS dibandingkan dengan vitamin D (VD). 7. Mengkaji efikasi suplementasi vitamin D ditambah kalsium (VDK) terhadap profil lipid pekerja WUS dibandingkan dengan vitamin D (VD). Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini meliputi kajian tentang paparan sinar matahari dan pemberian suplementasi vitamin D sebagai salah satu alternatif pilihan bagi tenaga kerja khususnya wanita usia subur yang bekerja di ruangan tertutup dalam waktu kerja yang panjang (dari pagi hingga sore) dan dampaknya terhadap penyakit degeneratif antara lain hipertensi dan gangguan lipid (K-total, K-LDL, K-HDL serta trigliserida). Hipotesis Penelitian 1. Paparan sinar matahari meningkatkan serum 25(OH)D, dan memperbaiki tekanan darah dan profil lipid (kolesterol total, LDL, HDL dan trigliserida) pekerja WUS 2. Suplementasi VDK meningkatkan serum 25(OH)D pekerja WUS lebih baik dibanding VD. 3. Suplementasi VDK memperbaiki tekanan darah dan profil lipid (kolesterol total, LDL, HDL dan trigliserida) pekerja WUS lebih baik dibanding VD. Manfaat Penelitian Diharapkan hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan acuan dalam melaksanakan program peningkatan kualitas sumberdaya manusia (SDM) baik oleh pemerintah maupun perusahaan-perusahaan yang banyak mempekerjakan WUS sehingga dapat mencegah penyakit khususnya penyakit tidak menular.

27 5 2 TINJAUAN PUSTAKA Vitamin D Vitamin D merupakan secosteroid yang dibentuk di kulit melalui proses fotosintesis oleh sinar matahari. Struktur vitamin D diturunkan dari senyawa steroid yang memiliki empat cincin senyawa cyclo-pentano-perhydrophenanthrene (cincin A,B,C,D). Cincin A, C dan D merupakan struktur cincin yang utuh, sedangkan struktur cincin B tidak utuh lagi. Dikenal sebagai secosteroid karena cincin B telah lepas ikatan karbon-karbonnya. Vitamin D secara biologik bersifat inert dan menjalani dua (2) kali proses hidroksilasi berturut-turut di hati dan di ginjal sehingga terbentuk metabolit aktif yaitu 1,25(OH)2D3 (Holick 1995). Efek biologik utama vitamin D3 aktif ialah memelihara konsentrasi kalsium serum dalam rentang normal (Holick 2007). Kondisi tersebut dicapai dengan meningkatkan absorpsi usus terhadap kalsium yang berasal dari makanan dan dengan memobilisasi cadangan kalsium di tulang untuk masuk ke sirkulasi (Lips et al. 2001). Vitamin D penting untuk pembentukan skeleton dan untuk hemostatis mineral, termasuk untuk peningkatan absorpsi kalsium dan posfor. Defisiensi vitamin D ditandai dengan tidak maksimalnya proses mineralisasi tulang pada anak, defisit berat vitamin D dapat menyebabkan kurang maksimalnya pembentukan skeleton (riketsia). Sementara itu kekurangan vitamin D pada kelompok dewasa dapat menyebabkan hipokalsemia dan tingkat lanjut menyebabkan osteomalasia. Beberapa faktor yang diperkirakan menyebabkan tingginya prevalensi kekurangan vitamin D adalah; (1) rendahnya asupan makanan yang mengandung vitamin D seperti susu dan makanan yang difortifikasi, (2) adanya kecendrungan mengurangi bahan makanan tinggi lemak yang pada akhirnya mengakibatkan rendahnya asupan vitamin D, (3) penggunaan tabir surya dan (4) kurangnya pajanan sinar matahari (Holick 2004). Eksposur sinar matahari pada kulit merupakan cara terbaik untuk sintesis vitamin D dari previtamin D yang terdapat di bawah kulit. Seseorang terpapar sinar ultraviolet, kulit akan mengubah vitamin D menjadi zat gizi yang esensial (Garrow et al. 1993). Sinar UVB dengan panjang gelombang nm, yang berasal dari matahari akan diserap oleh kulit dan kemudian akan mengubah 7- dehidrokolesterol di kulit menjadi previtamin D3, yang selanjutnya secara spontan akan dikonversikan menjadi vitamin D3 dan seterusnya akan menjalani metabolisme di hati menjadi 25(OH)D dan di ginjal menjadi 1,25(OH)2D3 (Webb dan Holick 1988). Sintesis vitamin D di kulit dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kadar melanin, usia, penggunaan tabir surya, musim serta posisi lintang suatu tempat. Melanin sangat kuat dalam mengabsorpsi radiasi UVB, sehingga terjadinya pigmentasi kulit dapat menurunkan sintesis vitamin D. Pigmentasi kulit dianggap sebagai tabir surya alami tubuh, karenanya pada individu yang sering memakai tabir surya dapat mengalami penurunan sintesis vitamin D (Cannell et al. 2008). Orang putih yang terpapar sinar matahari dalam waktu lama selama musim panas tidak mengalami intoksikasi vitamin D. Hal ini dikarenakan berapapun banyaknya pigmen di kulit, jumlah maksimum previtamin D yang dapat difotosintesis di kulit

28 6 dalam sehari adalah sekitar 15% dari konsentrasi provitamin D3 awal. Keterpajanan dengan sinar matahari selanjutnya hanya akan menyebabkan previtamin D3 berisomerisasi menjadi dua fotoproduk inaktif secara biologik yaitu lumisterol dan takisterol (Webb dan Holick 1988). Sintesa, regulasi dan ekskresi vitamin D Vitamin D3 berasal dari sintesis di kulit berdifusi ke pembuluh darah menggunakan α 2 globulin vitamin D-binding protein (DBP). Cholecalciferol ini akan diambil dan diangkut oleh DBP. Sekitar 60% cholecalciferol yang terikat dengan DBP akan diangkut ke jaringan tubuh terutama hati serta jaringan lain seperti otot, dan jaringan lemak. Vitamin D2 dan vitamin D3 yang berasal dari makanan diabsorpsi dalam bentuk misel secara difusi pasif dan masuk ke dalam usus. Hanya sekitar 50% dari asupan vitamin D yang diabsorpsi. Saat berada di dalam usus, vitamin D2 dan D3 bergabung dengan kilomikron selanjutnya menuju sistem limfatik dan dibawa ke sirkulasi pembuluh darah. Kilomikron membawa sekitar 40% vitamin D2 dan D3 dalam sirkulasi darah. Sejumlah vitamin D2 dan D3 dipindahkan dari kilomikron ke DBP untuk diangkut ke jaringan ekstrahepatik, kilomikron remnan akan membawa vitamin D2 dan D3 ke hati (Gropper dan Groff 2009). Kolekalsiferol setelah mencapai hati akan dimetabolisme oleh enzim hidrosilase hati untuk membentuk metabolit aktif. Hidroksilasi vitamin D3 dilakukan oleh enzim sitokrom P450 yakni 25-hydroxylase, 1-hydroxylase, 24- hydroxylase. Enzim 25-hydroxylase hati akan menghidrolisis karbon 25 kolekalsiferol menjadi kalsidiol, yang sangat tergantung dengan kandungan vitamin D dan metabolitnya. Kerja 25-hydroxylase lebih cepat ketika tubuh kekurangan vitamin D (Cannell et al. 2008). Agar menjadi bentuk aktif, vitamin D2 dan D3 memerlukan dua tahap hidrosilasi, pertama terjadi di hati oleh enzim hidrosilase hati membentuk metabolit aktif. Hidroksilasi vitamin D2 dan D3 dilakukan oleh enzim 25-hidroksilase, menghasilkan 25(OH)D atau kalsidiol yang paling banyak bersirkulasi di dalam darah (Gallagher 2008; Gropper dan Groff 2009). Karena vitamin D yang paling banyak bersirkulasi tersebut memiliki waktu paruh 2-3 minggu, pengukuran konsentrasi 25(OH)D yang bersirkulasi merupakan indikator klinik status nutrisi vitamin D (Lips et al. 2001). Kalsidiol yang telah dihasilkan merupakan bentuk vitamin D yang paling banyak bersirkulasi dalam darah, namun tidak aktif secara biologik, mempunyai waktu paruh sekitar 10 hari sampai tiga minggu dalam sirkulasi. Agar menjadi aktif senyawa kalsidiol dibawa ke korteks ginjal untuk mengalami hidroksilasi tahap kedua oleh enzim α1-hidroksilase menjadi bentuk vitamin D aktif yaitu 1,25 dihidroksi vitamin D atau 1,25(OH)2D3 atau disebut kalsitriol. Kadar kalsitriol mempengaruhi aktifitas 1-hydroxylase, tingginya kadar kalsitriol menghambat aktifitas 1-hydroxylase, sehingga kadar 1-hydroxylase menurun. Kerja 1- hydroxylase ginjal yang menurun akan digantikan oleh aktifitas enzim 24- hydroxylase. Enzim ini berlawanan kerjanya dengan 1-hydroxylase, menurunkan kebutuhan dan pembentukan kalsitriol di dalam tubuh agar tidak terjadi kelebihan dengan cara membentuk metabolit. Enzim 24-hydroxylase akan menghidrosilasi kalsidiol dan kalsitriol menjadi 24,25(OH)2D3 dan 1,24,25 (OH)2D3. Bentuk metabolit 24,25(OH)2D3 dilepaskan di jaringan sirkulasi dan terikat dengan DBP

29 7 untuk dibawa ke jaringan target sedangkan 1,24,25 (OH)2D3 dapat dibawa ke ginjal untuk diubah menjadi senyawa yang dapat diekskresikan (Gropper dan Smith 2012). Sebagian besar vitamin D akan diekskresikan dari tubuh di dalam feses, melalui empedu; kurang dari lima persen diekskresikan sebagai metabolit larut air di dalam urin. Sekitar 2-3% vitamin D yang terdapat di empedu adalah kolekalsiferol, 25(OH)D dan 1,25(OH)2D3 tetapi sebagian besar adalah metabolit lain seperti 24-oxo-derivative, 23-hydroxylation dan calcitroic acid (Bender 2003). Mekanisme aktifitas vitamin D Kalsitriol sebagai bentuk aktif dari vitamin D mempunyai dua mekanisme dalam menjalankan fungsinya, yaitu secara genomik dan non genomik. Mekanisme genomik diawali dengan masuknya kalsitriol ke dalam sel target selanjutnya berinteraksi dengan vitamin D receptors (VDRs) di dalam inti sel. Ikatan VDRskalsitriol-inti sel akan mengalami fosforilasi, kemudian terikat dengan retinoid acid X receptor (RXR) membentuk kompleks heterodimer yang akan berikatan dengan vitamin D responsive element (VDRE) dalam DNA membentuk komplek nukleoprotein. Selanjutnya dikenali sebagai specific site di dalam kromosom yang akan meregulasi terjadinya transkripsi gen (transfer informasi dari DNA ke RNA untuk memulai transkripsi gen) (Mertens dan Muller 2010). Gambar 1 Mekanisme dan aktifitas vitamin D di dalam tubuh (Mertens dan Muller 2010) Reseptor vitamin D dijumpai di berbagai jaringan, sehingga nukleoprotein tersebut akan memodulasi berbagai gen antara lain dengan menghambat sintesis renin. Sintesis renin diawali dengan adanya sinyal dari siklik adenosin monofosfat (camp). Sinyal ini merupakan sinyal intraseluller utama dalam hal menstimulasi ekspresi gen renin dengan membentuk ikatan pada sub unit katalitik protein kinase A (PKA) berikatan dengan camp respon elements (CRE) untuk memulai transkripsi gen menghasilkan prorenin. Prorenin yang terbentuk diubah menjadi

30 8 renin aktif di ginjal dan memiliki waktu paruh dalam sirkulasi sekitar 80 menit. Hal ini yang menyebabkan seseorang yang defisiensi VDRs atau vitamin D akan mengalami hiperreninemia dan meningkatkan tekanan darah (Gropper dan Groff 2009). Mekanisme non genomik vitamin D terjadi tanpa adanya transkripsi gen, misalnya homeostatis kalsium. Sintesis kalsitriol merupakan respon terhadap perubahan kadar kalsium dalam darah dan penglepasan hormon paratiroid. Hipokalsemia menstimulasi sekresi hormon tiroid. Hormon paratiroid ini selanjutnya akan menstimulasi 1-hidroksilase di ginjal yang akan mengubah kalsidiol menjadi kalsitriol. Keberadaan kalsitriol dan hormon paratiroid di jaringan target menyebabkan peningkatan kadar kalsium serum (Gropper dan Smith 2012). Bioavailabilitas, sumber, angka kecukupan dan toksisitas vitamin D Bioavailabilitas vitamin D dipengaruhi oleh bentuk vitamin D. Kolekalsiferol (vitamin D3) lebih berperan menyebabkan peningkatan konsentrasi sirkulasi kalsidiol dibandingkan dengan ergokalsiferol (vitamin D2) (Holick 2006). Vitamin D baik vitamin D2 atau vitamin D3 jarang terdapat pada makanan. Sumber utama vitamin D alamiah adalah ikan berlemak, seperti salmon, mackerel, ikan tuna, jamur, kuning telur. Vitamin D juga dapat diperoleh dari makanan yang diperkaya dengan vitamin D, diantaranya produk sereal, produk roti, makanan bayi, susu, mentega, keju, margarin (Holick 2007). Tabel 1 Angka kecukupan vitamin D berdasarkan kelompok umur Kelompok Umur dan jenis kelamin Anak-anak 0-6 bulan 7-11 bulan 1-3 tahun 4-6 tahun 7-9 tahun Pria tahun tahun tahun tahun Lebih 64 tahun Wanita tahun tahun tahun tahun Lebih 64 tahun Sumber: LIPI (2004) Angka Kecukupan Gizi Vitamin D µg IU Untuk mencegah kekurangan vitamin D, Institute of Medicine (IOM) merekomendasikan bahwa asupan vitamin D 200 IU/hari untuk anak-anak, dewasa sampai dengan 50 tahun, 400 IU untuk tahun dan 600 UI di atas 71 tahun.

31 9 Beberapa ahli menganggap hal ini terlalu rendah dan merekomendasikan anak-anak dan orang dewasa yang tidak cukup paparan sinar matahari untuk mengkonsumsi 800 sampai 1000 IU per hari sehingga serum vitamin D tercukupi (Kulie et al. 2009). Asupan vitamin D yang berlebihan akan menyebabkan hiperkalsemia dan hiperkalsiurea yang berakibat kurang nafsu makan, haus berlebihan, kencing terus, mual, muntah, lemas, diare dan pertumbuhan terlambat. Toksisitas akan terjadi apabila kadar kalsidiol (25(OH)D) >160 ng/ml. Tolerable upper intake level untuk orang dewasa sekitar 50 mcg atau 2000 IU per hari (Gallagher 2008; Gropper dan Groff 2009; Kulie et al. 2009). Paparan sinar matahari salah satu cara meningkatkan serum 25(OH)D Variasi konsentrasi 25(OH)D dipengaruhi oleh musim, dengan konsentrasi lebih tinggi pada musim panas, dan lebih rendah pada musim dingin. Selama musim dingin pada lintang utara, sinar matahari harus melalui jarak yang lebih panjang untuk menembus atmosfer dan sebagian besar sinar UV diserap. Pajanan sinar matahari merupakan sumber vitamin D yang paling baik dan tidak terdapat kasus intoksikasi vitamin D akibat terpapar sinar matahari berlebihan, karena sekali previtamin D3 dan vitamin D3 terbentuk maka akan mengabsorpsi radiasi solar UVB dan mengalami transformasi menjadi beberapa photoproduk secara biologik tidak aktif sehingga tidak akan terjadi intoksikasi vitamin D (Walker et al. 2003). Negara Indonesia yang kaya matahari sepanjang tahun berada pada 6 LU (Lintang Utara) ' LS (Lintang Selatan) dan 95 BT BT. Individu yang tinggal di dekat ekuator yang terpapar dengan sinar matahari tanpa pelindung sinar matahari memiliki konsentrasi 25 (OH)D di atas 30 ng/ml. Penggunaan tabir surya kronik dapat menyebabkan defisiensi vitamin D. Penggunaan tabir surya dengan SPF 8 menurunkan produksi vitamin D kulit hingga 93% dan akan meningkat menjadi 99% bila menggunakan tabir surya dengan SPF 15 (Holick 2003). Carbone et al. (2008) meneliti pada 50 pria dan wanita dewasa yang diberikan paparan ultraviolet buatan 2 kali seminggu selama 12 minggu memperlihatkan hasil adanya peningkatan serum 25(OH)D dan memiliki korelasi negatif antara konsentrasi 25(OH)D dengan kolesterol HDL dan rasio LDL: HDL. Faktor-faktor yang mempengaruhi defisiensi vitamin D Defisiensi vitamin D dapat terjadi pada semua kelompok populasi dengan berbagai ragam faktor risikonya. Beberapa faktor yang diketahui mempengaruhi angka kejadian defisiensi vitamin D antara lain faktor usia, jenis kelamin, kadar melanin (warna kulit), pemakaian tabir surya, cuaca/musim (tempat tinggal), serta lama dan waktu pajanan sinar matahari (Fraser 1995; Norman 1998; Norman 2008). Angka kejadian defisiensi vitamin D yang pernah dilaporkan dari berbagai studi pada kisaran 14-42% pada populasi umum. Data terbaru pengukuran serum 25(OH)D pada wanita dewasa berusia di bawah 50 tahun adalah sebagai berikut Thailand 42-77%, Malaysia 48%, India 47%, 42% wanita America (Khor dan Thuy 2011). Penelitian mengenai prevalensi defisiensi vitamin D di Indonesia masih belum banyak dilakukan karena dianggap sebagai negara yang kaya sinar matahari sepanjang tahun. Angka kejadian defisiensi vitamin D di Indonesia pada populasi wanita berusia tahun yang masih aktif dan mandiri sebesar 50%, pada 74 subjek berusia tahun sebesar 35.1%, wanita berumur tahun di Jakarta

32 10 prevalensi defisiensi vitamin D sebesar 63% (Oemardi et al. (2007); Setiati et al. (2007); Green et al. 2008). Penyebab utama defisiensi vitamin D adalah kurangnya pajanan sinar matahari, sehingga sintesis vitamin D di kulit menurun. Selain itu kebutuhan tubuh akan vitamin D tidak dapat seluruhnya dipenuhi dari asupan sumber bahan makanan, karena jumlah bahan makanan yang mengandung vitamin D sangat sedikit, disamping itu makanan yang telah difortifikasi vitamin D belum cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuh (Holick dan Chen 2008). Selama musim dingin di lintang utara, sinar matahari harus melalui jarak yang lebih panjang untuk menembus atmosfer dan sebagian besar sinar UV diserap. Jarak yang harus dilalui sinar UVB melalui atmosfer merupakan fungsi sudut zenith matahari dan tergantung pada letak lintang, musim, intensitas dan waktu pajanan sinar matahari. Letak lintang memiliki pengaruh yang penting terhadap kemampuan kulit untuk menghasilkan previtamin D3 (Webb dan Holick 1988). Orang kulit putih yang terpajan dengan sinar matahari dalam waktu lama selama musim panas tidak akan mengalami toksisitas vitamin D. Hal ini dikarenakan berapapun banyaknya pigmen di kulit, jumlah maksimal previtamin D3 yang dapat difotosintesis di kulit dalam sehari sekitar 15% dari konsentrasi provitamin D3 awal. Keterpajanan dengan sinar matahari selanjutnya hanya akan menyebabkan previtamin D3 berisomerisasi menjadi dua fotoproduk inaktif yaitu lumisterol dan takisterol. Webb dan Holick (1988) merekomendasikan usia lanjut kulit putih untuk memajankan daerah wajah, lengan, dan tangan dengan sinar matahari dua sampai tiga kali seminggu selama seperempat dari waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 1 MED untuk memenuhi kebutuhan vitamin D yang adekuat. Minimal Erythemal Dose adalah dosis terendah pada area kecil kulit dengan panjang gelombang tertentu, yang menimbulkan eritema lambat berwarna merah muda (Holick 2003). Gaya hidup seperti penggunaan tabir surya, pakaian dan kultur setempat serta obesitas dapat mempengaruhi sintesis vitamin D. Tabir surya seperti asam p- aminobenzoat menghambat absorbsi spektrum sinar matahari yang berguna untuk sintesis vitamin D di kulit (UVB). Nilai rerata serum 25(OH)D lebih rendah pada pengguna tabir surya kronik dibandingkan dengan subjek kontrol (Lips et al. 2001). Selain itu, pakaian juga memberikan perlindungan terhadap spektrum sinar matahari. Penelitian yang dilakukan oleh Robson dan Diffey (1990) menunjukkan bahwa pakaian yang terbuat dari polyester memberikan perlindungan yang rendah terhadap radiasi, sedangkan kapas dan jeans akan memberikan perlindungan yang lebih banyak terhadap sinar matahari. Matsuoka et al. (1992) menemukan bahwa pakaian dapat mengganggu pembentukan vitamin D3. Wanita muslim yang memakai cadar memiliki risiko 2.5 kali defisiensi vitamin D dibandingkan perempuan Eropa (Tsiaras dan Weinstock 2011). Obesitas juga mempengaruhi kejadian defisiensi vitamin D, akibat penurunan bioavaibilitas vitamin D3 dari kulit dan adanya deposisi di lemak tubuh. Obesitas berkaitan dengan defisiensi vitamin D. Hal ini dikarenakan vitamin D terperangkap di dalam lemak dan tidak dapat dengan mudah keluar. Akibatnya, seseorang yang mengalami obesitas memerlukan setidaknya dua kali lebih banyak vitamin D dibanding dengan individu tidak obesitas untuk mempertahankan status vitamin D yang normal dengan 25(OH)D antara ng/ml (Wortsman et al. 2000). Di negara-negara dengan empat musim, angka kejadian defisiensi vitamin