THE POTENTIAL OF PROTECTIVE EFFECT AGAINST BLACK RICE EXTRACT (Oryza sativa L.) PREVENTION OF HYPERCHOLESTEROLEMIA IN WISTAR RATS (Rattus norvegicus)

Transkripsi

1 THE POTENTIAL OF PROTECTIVE EFFECT AGAINST BLACK RICE EXTRACT (Oryza sativa L.) PREVENTION OF HYPERCHOLESTEROLEMIA IN WISTAR RATS (Rattus norvegicus) POTENSI EFEK PROTEKTIF EKSTRAK BERAS HITAM (Oryza sativa L.) TERHADAP PENCEGAHAN HIPERKOLESTEROLEMIA PADA TIKUS WISTAR (Rattus norvegicus) Trie Wahyuni Merta*, Shirley E. S. Kawengian*, Maureen I Punuh** *Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sam Ratulangi ABSTRACT Hypercholesterolemia is a risk factor of Cardiovascular diseases lot happens in societies, is characterized with an increased of Total Cholesterol, LDL (Low Density Lipoprotein), and VLDL (Very Low Density Lipoprotein) in the blood. Of the 57 million global deaths in 2008, 36 million (63%) were due to noncommucicable diseases and 17.3 million (30%) were due to cardiovascular diseases. Modification of diet is one way to prevent an increase total cholesterol levels. Black rice is a functional food that is rich in antioxidants (Anthocyanin). Determine the potential protective effects of black rice extract for the prevention of hypercholesterolemia in Wistar rats (Rattus norvegicus). Experimental research design of the pre and post control group design to Wistar rats (Rattus norvegicus), totaling 30 individuals were randomly divided into 4 groups. Rats were given black rice extract (EBH) via tube feeding at a dose of 4mg/BB rat/day. Total cholesterol levels checked using lipid profile analyzer.data were analyzed by paired t-test and independent t test on CI = 95% error level of 5% (α = 0.05). The statistical test showed there were differences in total cholesterol levels in the group of K2 (DPD + EBH) with group of K3 (DPD) (p value = 0.036). The average score total cholesterol level of group K2 (85,52 mg / dl ± 1,57SD) lower than those in total cholesterol of group K3 (99,09 mg / dl ± 7,40SD). The black rice extract have a protective effect with hipercholesterolemia in Wistar rats (Rattus norvegicus). Key words: Black Rice, Hypercholesterolemia, Wistar rats, Rattus norvegicus, Anthocyanin. ABSTRAK Hiperkolesterolemia merupakan salah satu faktor resiko penyakit kardiovaskular ditandai dengan peningkatan kolesterol total, LDL, dan VLDL dalam darah. Dari 57 juta kematian di dunia, sebanyak 36 juta (63%) kematian diakibatkan oleh penyakit tidak menular dan 17,3 juta (30%) diantaranya diakibatkan oleh penyakit kardiovaskular. Data Riskesdas 2013 menunjukkan prevalensi nasional kadar kolesterol diatas normal sebanyak 35,9%, tertinggi pada perempuan (39,6%). Modifikasi diet merupakan salah satu cara untuk pencegahan peningkatan kadar kolesterol total. Beras hitam merupakan pangan fungsional yang kaya antioksidan (antosianin). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi efek protektif ekstrak beras hitam terhadap pencegahan hiperkolesterolemia pada tikus Wistar (Rattus norvegicus). Rancangan penelitian true eksperimen jenis pre and post control grup design terhadap tikus Wistar (Rattus norvegicus), berjumlah 30 ekor dibagi acak menjadi 4 kelompok. Tikus diberi ekstrak beras hitam melalui tube feeding dengan dosis 4mg/BB tikus perhari. Kadar kolesterol total diperiksa menggunakan profil lipid analizer. Data dianalisis dengan uji t-paired dan t independent test pada CI=95% ditingkat Kesalahan 5% (α=0,05). Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan kadar kolesterol total antara kelompok perlakuan K2 (DPD+ekstrak beras hitam) dengan kelompok kontrol K3 (DPD) dengan nilai p=0,036. Rata-rata kadar kolesterol kelompok perlakuan K2 (85,52mg/dl±1,57SD) lebih rendah dibandingkan dengan kadar koleseterol total pada kelompok kontrol K3 (99,09mg/dl±7,40SD). Ekstrak beras hitam mempunyai efek protektif terhadap hiperkolesterolemia pada tikus yang diberikan diet Pro-Dislipidemia (DPD). Kata Kunci: Beras Hitam, Hiperkolesterolemia, Tikus Wistar, Rattus norvegicus, Antosianin. 1

2 PENDAHULUAN Penyakit kardiovaskular adalah penyakit yang berhubungan dengan pola perilaku modern sehingga penyakit ini tidak hanya menyerang negara-negara maju saja tetapi sudah menjadi ancaman bagi negara yang sedang menuju ke arah modernisasi (Isro et al., 2014). Berdasarkan data dari World Health Organization (WHO), dari setiap 57 juta kematian diseluruh dunia pada tahun 2008, sekitar 36 juta (63%) diakibatkan oleh penyakit tidak menular dan 17,3 juta (30%) diakibatkan karena penyakit kardiovaskular (Mendis, 2011). Hiperkolesterolemia merupakan salah satu faktor resiko terjadinya penyakit kardiovaskular yang banyak terjadi dimasyarakat. Abnormalitas kadar lipid dalam darah merupakan salah satu faktor resiko timbulnya penyakit kardiovaskular dan metabolik, misalnya arterosklerosis, penyakit jantung koroner, stroke, sindrom metabolik dan sebagainya (Riskesdas 2013). Berdasarkan hasil Riskesdas tahun 2013 menunjukkan untuk populasi umur 15 tahun ke atas prevalensi nasional dengan kadar kolesterol diatas nilai normal sebesar 35,9%. Proporsi penduduk dengan kadar kolesterol total diatas normal pada perempuan (39,6%) lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki (30,0%) (Riskesdas, 2013). Salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya penyakit kardiovaskular adalah umur, jenis kelamin, genetik, dan perubahan gaya hidup masyarakat ke pola hidup tidak sehat antara lain terlalu banyak mengkonsumsi makanan yang berlemak, banyak mengkonsumsi makanan yang mengandung garam, kurang serat, kurang berolahraga, serta kebiasaan tidak sehat lainnya seperti merokok dan minum alkohol (Joseph, 2002). Perlu juga untuk mencermati pola konsumsi lemak pada masyarakat yang dapat memicu terjadinya hiperkolesterolemia. Berdasarkan hasil Riskesdas 2013 rata-rata konsumsi makanan berlemak, berkolesterol, dan makanan gorengan pada tingkat nasional yaitu 1 kali perhari sebanyak 40,7% s1edangkan untuk Sulawesi Utara rata-rata konsumsi makanan berlemak, berkolesterol, dan makanan gorengan sebesar 42,7% (Riskesdas, 2013). Antioksidan merupakan suatu senyawa yang dapat menghambat atau mencegah proses oksidasi senyawa lain yang diakibatkan oleh adanya suatu radikal bebas. Salah satu senyawa antioksidan alami tumbuhan yaitu golongan flavonoid (Aprilianti, 2010). Antosianin merupakan pigmen alami yang terdapat dalam buah, sayuran, atau serealia yang berwarna merah, biru, ungu, hinga kehitaman (Nugrahaeni, 2013). Pigmen antosianin merupakan sumber pewarna dari beras merah dan beras hitam yang berperan sebagai antioksidan (Oky et al, 2002). Data menunjukkan bahwa kadar antosianin tertinggi terdapat dalam beras hitam 2

3 dan terendah adalah beras putih (Sutharut et al., 2012). Studi mengenai manfaat beras hitam masih sangat kurang di Indonesia khususnya di Sulawesi Utara, oleh karena itu peneliti merasa perlu untuk mengembangkan pengetahuan dengan cara melakukan penelitian mengenai pangan fungsional, serta mengurangi kesenjangan informasi tentang manfaat beras hitam. Atas dasar hal tersebut peneliti ingin melakukan penelitian mengenai potensi efek protektif ekstrak beras hitam terhadap pencegahan hiperkolesterolemia pada tikus wistar (Rattus norvegicus). METODE DAN BAHAN Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September sampai Desember 2014 di Balai Teknologi dan Kesehatan Lingkungan (BTKL) kota Manado untuk pembuatan ekstrak beras hitam dan Laboratorium bagian Ilmu Gizi untuk isolasi hewan coba. Variabel bebas adalah pemberian ekstrak beras hitam, dan variabel terikat adalah kadar kolesterol total pada tikus wistar. Penentuan besar sampel untuk setiap kelompok menggunakan rumus Federrer dan didapatkan n=6 ekor, ditambahkan 1 ekor pada masing-masing kelompok untuk menghindari berkurangnya sampel akibat drop out. Total jumlah sampel yang digunakan sebanyak 28 ekor. Jenis penelitian true eksperimen, dengan rancangan penelitian pre and post test control group design. Pembuatan Ekstrak Beras Hitam Pembuatan ektstrak beras hitam menggunakan teknik meserasi, menggunakan ethanol PA (pre Analysis) 95%. Diawali dengan menghancurkan bahan (beras hitam) setelah itu ditambahkan ethanol PA 95% dengan perbandingan 1:2 (250gr beras : 500ml ethanol), kemudian diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan rpm selama 1-2 jam, ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan fungsi ethanol yaitu mengikat zat yang dibutuhkan dalam hal ini antioksidan yang terkandung dalam beras, dan diamkan selama 24 jam setelah itu disaring menggunakan vacuum pump. Selanjutnya dipanaskan menggunakan rotary evaporator dengan pemanasan suhu alat makasimal C, mencapai titik didih etanol 84 0 C hingga pelarut menguap dan terpisah dengan ekstrak. Ekstrak beras hitam disimpan ke dalam wadah yang gelap, untuk menghindari paparan langsung dari matahari. Pembuatan Model Dislipidemia Diet pro-dislipidemia (DPD) dibuat dengan mencairkan 2kg lemak babi, dan diberikan dengan cara sonde lambung sebanyak 2gr (Rufaida et al.,2014). Kuning telur diambil dari telur yang telah direbus dan pemberian ditentukan sebesar 0,5-1% BB tikus atau sekitar 1,5 gram, setiap hari selama 7 hari. Jumlah pemberian lemak pada tikus didasarkan pada jumlah anjuran konsumsi lemak pada manusia dengan BB 75kg yaitu sebesar 100gr/hari. Dosis ini kemudian dikonversi dengan dosis pada tikus dengan BB 200gr/hari. Faktor konversi tikus sebesar 0,018 3

4 sehingga perhitungan dosis untuk tikus adalah 100x0,018=1,8 (dibulatkan 2gr/hari). Pengukuran Kadar Kolesterol Total Darah yang diambil dari vena kaudalis pada tikus wistar sebanyak 1ml, kemudian langsung dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan alat profil lipid analizer LipidPro. Perlakuan Terhadap Hewan Coba Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus Wistar (Rattus norvegicus) dengan jumlah 28 ekor. Awalnya hewan uji di adaptasi selama 1 minggu dengan diberikan pakan standar (BR2) dan air minum ad libitum. Setelah itu hewan uji diambil secara acak dan dibagi menjadi empat kelompok (K1, K2, K3, dan K4) dengan masing-masing kelompok berjumlah 7 ekor. Satu ekor tikus pada setiap kelompok diambil darahnya untuk diukur kadar kolesterol total (PL0). Tikus yang tersisa enam ekor pada masing-masing kelompok. Kemudian diberikan ekstrak beras hitam pada kelompok K1, K2, dan K3 selama 7 hari. Sedangkan kelompok K2 hanya diberikan pakan standar. Setelah itu, pada hari ke-7 kembali dilakukan pengukuran kadar kolesterol total (PL1) pada tiga ekor tikus di masing-masing kelompok. Tikus yang tersisa berjumlah 3 ekor. Kelompok K1 kembali diberikan ekstrak beras hitam selama 21 hari. Sedangkan pada kelompok K2 dan K3 diberikan Diet Pro-dislipidemia (DPD) selama 7 hari (pada hari ke-8 sampai hari ke-14), selanjutnya pada kelompok K2 kembali diberikan ekstrak beras hitam selama 7 hari (hari ke-15 sampai hari ke-21) dan kelompok K3 diberikan pakan standar (BR2) pada hari ke-15 sampai hari ke-21. Kelompok K4 hanya diberikan pakan standar selama 14 hari (hari ke-15 sampai hari ke-21). Pengukuran kadar kolesterol total tikus (PL2) pada masing-masing kelompok (K1, K2, K3 dan K4) kembali dilakukan pada hari ke-21. HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Kolesterol Total Tikus Uji t-paired digunakan untuk mengetahui rerata kadar kolesterol total tikus Wistar pada tiap kelompok sebelum dan sesudah perlakuan. Hasil uji t-paired pada kelompok perlakuan yang diberikan ekstrak beras hitam (K1) setelah pemberian ekstrak beras hitam selama 14 hari tidak mengalami perbedaan yang bermakna secara statistik dengan nilai p=0,332, Hal ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak beras hitam tidak mempengaruhi kadar kolesterol total pada tikus. Hasil pemeriksaan kadar kolesterol total tikus dalam penelitian ini menunjukkan kemampuan ekstrak beras hitam dalam mempertahankan kadar kolesterol total pada kelompok perlakuan. 4

5 Kadar Kolesterol Total Gambar 1 pengukuran Kadar Kolesterol Total Hal ini diakibatkan karena adanya komponen zat aktif yang terdapat dalam beras hitam. Seperti yang dinyatakan oleh Bhattacharya, beras yang berwarna memiliki kandungan nutrisi yang tinggi. Kandungan antosianinan dan polifenol serta senyawa terkait lainnya yang terdapat dalam beras hitam memiliki manfaat dan nutrisi yang sangat penting (Bhattacharya, 2011). Hasil yang sama juga terdapat pada kelompok yang diberikan DPD+Ekstrak Beras Hitam (K2), menyatakan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna secara statistik dengan rerata sebelum perlakuan sebesar 81,75mg/dl dan setelah perlakuan menjadi 86,28mg/dl, dengan nilai p=0, Sebelum Perlakuan Sesudah Perlakuan Wang menemukan bahwa hewan yang diberi diet nasi menunjukkan tingkat kolesterol yang lebih rendah pada akhir percobaan (Sagaldo et al, 2010). Menurut Bhattacharya, beras khusunya yang berwarna memiliki kandungan gizi yang tinggi, warna pada beras berasal dari deposisi pigmen antosianin dalam lapisan pericarp, kulit buji, dan aleuron (Bhattacharya, 2011). Berdasarkan analisa proksimat yang dilakukan oleh Paini Sri Widyawati ditemukan kandungan antosianin tertinggi pada beras hitam dibandingkan beras merah dan beras putih (Widyawati et al., 2013). Hasil yang sama didapatkan oleh Kusumawardhani dengan menggunakan bahan aktif yang sama, menyatakan bahwa konsumsi ekstrak protein kedelai hitam yang ditambahkan dengan ekstrak antosianin dari beras hitam berpengaruh positif terdap prpofil lipid tikus dislipidemia dengan menurunkan kadar kolesterol total (Kusumawardhani, 2014). Berbeda dengan kelompok Kontrol yang diberikan DPD (K3), mengalami perbedaan bermakna secara statistik antara rerata kadar kolesterol total tikus sebelum (81,18mg/dl) dan sesudah perlakuan (99,10mg/dl) dengan nilai p=0,030. Hasil yang sama juga didapat oleh Vanessa dkk, yang membuktikan bahwa pemberian pakan yang ditambahkan dengan minyak babi dan kuning telur selama 7 hari dapat meningkatkan kadar kolesterol total dalam darah tikus (Vanessa et al., 2014). Serupa dengan penelitian Rufaida yang mengatakan bahwa pemberian diet hiperkolesterol dapat meningkatkan kadar kolesterol total. Peningkatan kadar kolesterol total dipengaruhi kandungan kolesterol dan asam lemak jenuh dalam telur dan minyak babi (Rufaida et al., 2014). Rerata kadar kolesterol pada kelompok kontrol yang hanya diberikan pakan 5

6 standar (K4) sebelum perlakuan sebesar 79,52mg/dl dan setelah perlakuan meningkat menjadi 86,69mg/dl, dengan nilai p=0,374. Hal ini dikarenakan pakan yang diberikan pada kelompok kontrol K4 hanya berupa pakan standar, tanpa dimodifikasi dengan lemak (Vanessa et al., 2014). Perbedaan Kolesterol Total Antar Kelompok Perbedaan kadar kolesterol total setelah hari ke 21 pada kelompok perlakuan yang diberikan DPD dan ekstrak beras hitam yaitu (K2) dibandingkan dengan kelompok kontrol yang diberikan DPD (K3), dianalisis menggunakan uji independent t-test, dan didapatkan hasil sebagai berikut : Tabel 2. Perbedaan Kadar Kolesterol Antar Kelompok Rerata Kelompok p (mg/dl) ±SD K2 85,52±1,57 0,036 K3 99,09±4,27 Berdasarkan hasil analisis menggunakan independent t-test diketahui bahwa terdapat perbedaan yang signifikan secara statistik antara profil lipid pada kelompok perlakuan yang diberikan DPD+Ekstrak Beras Hitam (K2) dengan rerata kadar kolesterol totalnya sebesar 85,52mg/dl dan kelompok yang diberikan DPD (K3) dengan rerata kadar kolesterol total sebesar 99,09mg/dl dimana nilai p=0,036. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kelompok yang konsumsi DPD bersamaan dengan ekstrak beras hitam mampu mempertahankan kadar kolesterol dibandingkan dengan kelompok yang hanya mengkonsumsi DPD tanpa disertai dengan ekstrak beras hitam. Sama halnya seperti penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan ketan hitam dengan bahan aktif yang sama yaitu antosianin ditemukan bahwa pemberian ekstrak etanol ketan hitam dapat mempertahankan nilai rata-rata kadar kolesterol total pada kondisi normal (Fajrin, 2010). Hasil yang sama juga didapat oleh Jawi dan Budiasa dengan menggunakan bahan aktif yang sama yaitu antosianin menunjukkan bahwa kadar kolesterol total pada akhir percobaan terjadi kenaikan kadar kolesterol total yang sangat bermakna pada kelompok yang tidak diberikan ekstrak air umbi ubijalar ungu (Jawi et al., 2011). Serupa dengan penelitian di Bali oleh Sumardika dan Jawi menunjukkan kemampuan ekstrak air daun ubi jalar ungu mempertahankan profil lipid dalam batas normal (Sumardika et al., 2012) Antosiann adalah zat warna alami yang terdapat dalam tanaman, senyawa ini tergolong dalam kelompok flavonoid (Widyawati, 2013). Senyawa antioksidan mempunyai kemampuan untuk menangkap radikal bebas dalam tubuh, sehingga dapat mencegah kerusakan sistem akibat radikal bebas (Fajrin, 2010). KESIMPULAN 1. Gambaran rata-rata kadar kolesterol total tikus Wistar (Rattus norvegicus) pada 6

7 awal penelitian sangat beragam. Kadar kolesterol tertinggi terdapat pada kelompok A2 yaitu sebesar 81,037mg/dl sedangkan kadar kolesterol terendah terdapat pada kelompok B2 dengan nilai 71,5391mg/dl. 2. Rata-rata kadar kolesterol total tikus wistar sebelum dan sesudah perlakuan pada : a. Kelompok perlakuan yang telah diberikan ekstrak beras hitam (K1) tidak terdapat perbedaan yang signifikan (p=0,332) dengan rata-rata kadar kolesterol total tikus Wistar sebelum (78,89mg/dl dengan standar deviasi ±9,29) dan sesudah perlakuan (83,71mg/dl dengan standar deviasi ±7,65). b. Kelompok perlakuan yang diberikan DPD+ekstrak beras hitam tidak terdapat perbedaan yang signifikan dengan nilai p=0,057. Rata-rata kadar kolesterol total sebelum perlakuan sebesar 81,74mg/dl±4,63SD dan setelah diberikan perlakuan DPD+ekstrak beras 86,27mg/dl±2,77SD. c. Kelompok kontrol yang diberikan DPD terdapat perbedaan kadar kolesterol dengan nilai p=0,030, sebelum perlakuan rerata kadar kolesterol total yaitu sebesar 81,18mg/dl±2,42SD dan setelah diberikan perlakuan DPD sebesar 99,09mg/dl±7,40SD. d. Kelompok kontrol yang diberikan pakan standar tidak terdapat perbedaan pada dengan nilai p=0,76, dengan nilai rata-rata sebelum perlakuan 79,52mg/dl±3,84SD dan rata-rata setelah perlakuan pemberian pakan standar sebesar 86,69mg/dl±2,75SD. 3. Terdapat perbedaan kadar kolesterol total antara kelompok perlakuan yang telah diberikan DPD+ekstrak beras hitam dengan kelompok kontrol yang hanya diberikan DPD dengan nilai p=0,036. Rata-rata kadar kolesterol kelompok perlakuan yang diberikan DPD+ekstrak Beras Hitam (85,52mg/dl±1,57SD) lebih rendah dibandingkan dengan kadar koleseterol total pada kelompok kontrol yang diberikan DPD (K3) (99,09mg/dl±7,40SD). DAFTAR PUSTAKA Aprilianti, W. N., Penentuan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Beras Merah Dan Beras Hitam Serta Produk Olahannya Berupa Nasi, Bandng: Universitas Pendidikan Indonesia. Bhattacharya, K. R., Rice Quality : A guide to rice properties and analysis. New Delhi: Woodhead. Fajrin Fifteen Apeilia, Aktivitas Etanol Ketan Hitam untuk Menurunkan Kadar 7

8 Kolesterol. Jurnal Varmasi Indonesia, Volume 5. No. 2, pp Fatimah, F. & Rindengan, B., Pengaruh Diet Elmusi Virgin Coconut Oil (VCO) Terhadap Profil Lipid Tikus Putih (Rattus norvegicus). Jurnal Littri, Volume 17. No. 1, pp Mendis, S., Puska, P. & Norrving, B., Global Atlas on cardiovascular disease prevention and control. Geneva: World Health Organization. Nugrahaeni Mutiara, Pewarna Alami; Sumber dan Aplikasinya Pada Makanan dan Kesehatan. Yogyakarta : Graha Ilmu. Oki, T. et al Polymeric procyanidins as radical-scavenging components in redhulled rice. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Volume 50, pp Rufaida, F., A. & Murwani, S., Profil Kadar Kolesterol Total, Low Density Liproprotein (LDL) dan Gambaran Histopatologi Aorta Pada Tikus Wistar (Rattus Norvegicus) Hiperkolesterolemia dengan Terapi Ekstrak Air Benalu Mangga (Dendropthoe Pentandra), Malang: Universitas Brawijaya. Salgado, J. M. et al., The Role Of Black RIce (Oriza Sativa L.) in the Control Of Hypercholesterolemia in Rats. Journal Of Medicinal Food, Volume13, No. 6, pp Sumardika, I. W. & Jawi, I. M., Ekstrak Air Daun Ubijalar Ungu Memperbaiki Profil Lipid Dan Meningkatkan Kadar SOD Darah Tikus Yang DIberi Makanan Tinggi Kolesterol. Jurnal Medicina,Volume 43. No. 2, pp Sutharut, J. & Sudarat, J., Total anthocyanin content and antioxidant activity of germinated colored rice. International Food Research Journal, Volume19. No. 1, pp Vanessa, R., Purwijantiningsih, L. M. E. & Aida, Y., Pemanfaatan Minuman Serbuk Instan Kayu Manis (Cinnamomun Burumanii BI.) untuk Menurunkan Kadar Kolesterol Total Darah Pada Tikus Putih (Rattus Norvagicus), Yogyakarta: Universitas Atma jaya. Hiperkolesterolemia, Semarang: Universitas Diponegoro. Widyawati, P. S., Suseno, T. I. P. & Sutedja, A. M., Perbedaan Sifat Fisiokimia, Sensori dan AKtivitas Antioksidan Beras Organik Lokal, Surabaya: Universitas Katolik Mandala. 8