BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Obesitas atau kegemukan merupakan keadaan lemak berlebih dalam tubuh, dimana terjadi ketidakseimbangan antara energi yang masuk dengan energi yang keluar sehingga akan terakumulasi di dalam tubuh dan menyebabkan penimbunan lemak (Moore, 1997). Penyebab obesitas dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya adalah kurangnya aktivitas fisik atau olahraga. Selain dianggap dapat mengurangi penampilan, seseorang yang mengalami obesitas juga dapat mengalami berbagai penyakit degeneratif seperti hipertensi, diabetes mellitus, hiperlipidemia, dan penyakit jantung koroner (Proverawati, 2010). Menurut data WHO, terdapat lebih dari 1,4 miliar orang dewasa memiliki berat badan berlebih dan 2,8 juta orang meninggal tiap tahun karena obesitas dan berat badan berlebih yang disebabkan oleh penyakit kronis seperti penyakit jantung dan diabetes mellitus (Fadjar, 2014). Upaya yang dilakukan masyarakat modern saat ini untuk menanggulangi obesitas adalah dengan menggunakan obat-obatan pelangsing yang beredar di pasaran. Namun, hal tersebut membutuhkan biaya yang tidak murah dan penggunaan obat-obatan pelangsing memberikan efek samping yang beragam. Oleh sebab itu masyarakat lebih memilih menggunakan bahan alam atau herbal sebagai 1
2 alternatif pencegahan kegemukan. Salah satu tanaman yang dapat digunakan untuk menurunkan berat badan adalah biji kedelai. Biji kedelai secara empiris digunakan untuk mengobati berbagai macam penyakit, diantaranya penyakit kardiovaskuler, diabetes mellitus, dan ginjal (Koswara, 1992). Nurcahyaningtyas (2012) menyimpulkan bahwa pemberian susu kedelai dapat menurunkan lemak pada tikus hiperlipidemia. Penelitian Rismawati dkk (2012) menyebutkan bahwa susu kedelai dengan dosis 360mg/kgBB dapat menurunkan berat badan tikus sebesar 30%, dan pada dosis 540mg/kgBB dapat menurunkan berat badan tikus sebesar 31,7%. Senyawa aktif dalam susu kedelai yang diduga berperan dalam menurunkan berat badan adalah isoflavon. Biji kedelai mengandung senyawa flavonoid yaitu golongan isoflavon (Wijayakusuma, 2011). Penelitian Zhang dkk (2009) menyebutkan bahwa isoflavon dapat menghambat bertambahnya berat badan melalui peningkatan kadar hormon pencernaan kolesiskotinin. Senyawa genistein yang ditemukan pada kedelai yang mampu menurunkan nafsu makan serta mengurangi timbunan lemak yang ada di dalam tubuh (Setiawan, 2010). Kedelai banyak dimanfaatkan oleh masyarakat dalam berbagai bentuk olahan, diantaranya adalah susu kedelai. Sebagian masyarakat menganggap penggunaan susu kedelai sebagai bagian dari pengobatan obesitas kurang praktis, sehingga perlu diupayakan tersedianya produk antiobesitas dari susu kedelai yang dapat dengan mudah digunakan oleh masyarakat, seperti dalam bentuk ekstrak yang dikemas dalam sediaan kapsul atau tablet. Senyawa aktif dari biji kedelai yang dapat mencegah kenaikan berat badan adalah isoflavon.
3 Sebelum dilakukan studi formulasi dan dibuat dalam bentuk sediaan kapsul atau tablet, khasiat antiobesitas ekstrak biji kedelai haruslah dibuktikan terlebih dahulu melalui suatu penelitian. Penelitian yang akan dilakukan adalah uji antiobesitas ekstrak etanol biji kedelai (Glycine max (L.) Merr) pada tikus yang diinduksi dengan MSG. Efek antiobesitas dalam penelitian ini didefinisikan melalui kemampuan ekstrak etanol biji kedelai dalam menghambat kenaikan berat badan, mengurangi asupan pakan tikus jantan galur Wistar yang diinduksi MSG dan berat organ (ginjal, hati, jantung dan limfa) tikus yang mendapat perlakuan dengan ekstrak etanol biji kedelai lebih ringan jika dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol obesitas. B. PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang diatas, maka perumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah pemberian ekstrak etanol biji kedelai mampu menghambat peningkatan berat badan tikus yang diinduksi dengan MSG? 2. Apakah pemberian ekstrak etanol biji kedelai mampu menghambat asupan pakan tikus jantan galur Wistar yang diinduksi dengan MSG? 3. Apakah berat organ (ginjal, hepar, jantung dan limfa) tikus yang mendapatkan perlakuan dengan ekstrak etanol biji kedelai lebih ringan daripada tikus kelompok kontrol?
4 C. TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Membuktikan kemampuan ekstrak etanol biji kedelai dalam menghambat peningkatan berat badan tikus yang diinduksi dengan MSG. 2. Membuktikan kemampuan ekstrak etanol biji kedelai dalam menghambat asupan pakan tikus jantan galur Wistar yang diinduksi dengan MSG. 3. Membandingkan berat organ (ginjal, hepar, jantung dan limfa) tikus yang mendapatkan perlakuan dengan ekstrak etanol biji kedelai dan tikus kontrol. D. MANFAAT PENELITIAN Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat yaitu : 1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan bukti (ilmiah) mengenai khasiat ekstrak etanol biji kedelai sebagai antiobesitas. 2. Data hasil penelitian selanjutnya dapat digunakan sebagai dasar ilmiah untuk penelitian selanjutnya, seperti uji toksisitas dan studi formulasi ekstrak etanol biji kedelai untuk menghasilkan produk tablet atau kapsul ekstrak biji kedelai sebagai antiobesitas. E. TINJAUAN PUSTAKA 1. Obesitas a. Definisi dan klasifikasi obesitas Obesitas secara umum dikenal dengan kegemukan dan telah dianggap merisaukan bagi sebagian orang. Obesitas merupakan timbunan trigliserol yang berlebihan pada jaringan lemak akibat adanya asupan energi yang berlebih dibandingkan penggunaannya. Body Mass Index atau Indeks
5 Massa Tubuh merupakan suatu ukuran untuk menilai apakah ada kelebihan berat badan. Menurut Proverawati (2010) menentukan pembagian obesitas berdasarkan Body Mass Index yang tercantum pada tabel I berikut : Tabel I. Klasifikasi Obesitas Body Mass Index Kategori <18,5 Berat badan kurang 18,5-30 Berat badan normal 30-39,9 Berat badan lebih >39,9 Obesitas Nilai rentang normal berat badan atau BMI (Body Mass Index) untuk laki-laki adalah 18-23% dan untuk wanita adalah 25-30%. Seseorang dikatakan mengalami obesitas apabila terjadi peningkatan kelebihan berat badan atau BMI dengan nilai 25% untuk laki-laki dan 30% untuk perempuan dibandingkan dengan nilai rentang normalnya (Proverawati, 2010). Seseorang dengan obesitas bukan hanya tidak enak dipandang oleh mata, namun juga memiliki beberapa resiko untuk menderita penyakit tertentu. Resiko penyakit tersebut diantaranya adalah hipertensi, penyakit jantung koroner, diabetes mellitus dan hiperlipidemia (Banowati, 2011). b. Faktor obesitas Menurut Siagian (2004) terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi tejadinya obesitas yaitu : 1) Faktor genetik Kegemukan umumnya cenderung diturunkan pada keturunan berikutnya. Anak yang memiliki orang tua gemuk atau
6 obesitas kemungkinan akan menderita kegemukan atau obesitas yang lebih tinggi daripada anak yang orang tuanya tidak gemuk. 2) Faktor lingkungan. Lingkungan seseorang memiliki peranan penting dalam menginduksi terjadinya obesitas. Lingkungan yang dimaksud adalah perilaku atau gaya hidup seseorang, misalnya apa yang dimakan dan bagaimana aktivitas yang dilakukan setiap hari. Seseorang tidak bisa mengubah faktor genetiknya, akan tetapi dapat mengubah pola makan serta aktivitas yang dilakukan. 3) Faktor psikososial Faktor ini dapat mempengaruhi kegemukan karena sesuatu hal yang ada dalam pikiran seseorang dapat mempengaruhi kebiasaan makannya. Beberapa orang dalam keadaan emosi cenderung untuk makan lebih banyak. 4) Faktor makanan Pola makan memberikan andil yang besar terhadap kegemukan. konsumsi makanan tinggi kalori dan lemak menyebabkan terjadinya penimbunan energi dalam bentuk lemak. Pola makan yang tidak terkendali ini juga dapat diperberat dengan kurangnya aktivitas fisik. Obesitas dapat disebabkan karena kalori yang dikonsumsi lebih banyak dari yang dibutuhkan oleh tubuh sehingga terjadi ketidakseimbangan antara asupan energi dan pembakaran kalori. (Proverawati, 2010).
7 2. Kedelai a. Deskripsi Tanaman kedelai (Gambar 1) merupakan tanaman tahunan yang tumbuh lebat, berbulu dan dapat tumbuh dengan tinggi sampai dua meter Kedelai merupakan tumbuhan semak musiman, tingginya berkisar antara 20-60 cm. Batang tumbuhan biji kedelai berbentuk persegi, berwarna hijau keputih-putihan. Daunnya majemuk, menyisip ganjil, bulat telur, ujung tumpul, tepi rata dengan panjang sekitar 5-10 cm. Tumbuhan kedelai memiliki beberapa bunga yang relatif padat. Kelopaknya agak berbulu dengan panjang 7 mm. Penampang dari bunga kedelai berwarna kemerahmerahan, setiap batang daun hanya tumbuh 2-3 polong, membujur panjang berkisar 4-5 cm, berbulu lebat, terdiri dari 2-4 benih. Buah tanaman kedelai berbentuk polong, seperti kacang, bertangkai pendek dan pipih. Buah mudanya berwarna hijau sedangkan buah tuanya berwarna kuning (Wijayakusuma, 2011). Gambar 1. Tanaman kedelai (Glycine max (L.) Merr)
8 b. Klasifikasi Klasifikasi tanaman kedelai menurut USDA (2015) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Subkingdom Superdivisio Divisio Class Subclass Ordo Family Genus Spesies : Tracheobionata : Spermatophyta : Magnoliophyta : Dicotyledoneae : Rosidae : Fabales : Leguminosae : Glycine : Glycine max (L.) Merr c. Khasiat Tanaman obat telah banyak memberikan manfaat untuk kesehatan dan kehidupan manusia. Salah satu tanaman obat adalah kedelai (Pitojo, 2003). Menurut Wijayakusuma (2011), berbagai penyakit dapat diobati dengan kedelai, diantaranya adalah diare, diabetes mellitus, rematik, tekanan darah tinggi dan penyakit kardiovaskuler lainnya, gangguan kolesterol, obesitas, nyeri lambung, serta jerawat. Selain itu, biji kedelai juga dapat digunakan untuk peremajaan kulit. Salah satu hasil penelitian terkini telah membuktikan bahwa susu kedelai mampu menurunkan berat badan tikus yang diberi diet tinggi lemak (Rismawati dkk, 2012).
9 d. Kandungan senyawa aktif dalam kedelai Isoflavon merupakan senyawa turunan flavonoid. Isoflavon ditemukan pada berbagai tanaman, termasuk biji-bijian dan padi-padian. Senyawa isoflavon kedelai merupakan komponen yang diketahui sebagai flavonoid yang tersusun atas daidzein, genistein, dan sejumlah kecil glisetein (Asih, 2009). Biji kedelai mempunyai 12 macam isoflavon yaitu daidzein dengan tiga glikosida konjugasinya yaitu daidzin, asetildaiddzin dan melonildaidzin. Genistein dengan tiga glikosida konjugasinya yaitu genistin, asetilgenistin dan malonilgenisten; serta glisitein dengan tiga glikosida konjugasinya yaitu glisitin, asetilglisetin dan malonilglisitin (King, 2002). Senyawa isoflavon golongan flavonoid umumnya bersifat polar karena mempunyai gugus hidroksil atau gugus gula. Senyawa tersebut dapat larut dalam pelarut yang polar seperti etanol, metanol, butanol, dan dimetilsulfoksida (Markham, 1988). Isoflavon dalam biji kedelai mampu menurunkan kadar kolesterol total dan LDL plasma serta memiliki khasiat sebagai antiobesitas. Penelitian Zhang dkk (2009) menyebutkan bahwa isoflavon dapat menghambat bertambahnya berat badan melalui peningkatan kadar hormon pencernaan kolesiskotinin. Adanya senyawa genistein yang ditemukan pada kedelai yang mampu menurunkan nafsu makan serta mengurangi timbunan lemak yang ada di dalam tubuh (Setiawan, 2010).
10 3. Obat-obat Antiobesitas Pencegahan dan pengobatan obesitas dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan melakukan pengaturan makanan (diet), melakukan aktivitas fisik (olahraga), menggunakan obat-obat pelangsing, akupuntur dan pembedahan (Wirakusumah, 2001). Obat antiobesitas menurut Ganong (2003) dibagi menjadi 2 golongan yaitu golongan mazindol dan golongan orlistat. Jenis obat antiobesitas memiliki efek yang berbeda-beda, yaitu obat antiobesitas untuk menekan atau mengurangi nafsu makan adalah obat golongan mazindol, diantaranya sibutramin, fentermin, fenfluramin dan deksfenfluramin. Obat antiobesitas yang digunakan dalam menghambat penyerapan lemak adalah orlistat. Cara kerja dari obat golongan mazindol yaitu sebagai penahan nafsu makan. Obat ini bekerja pada reseptor nor adrenalin, serotonin, dan dopamin dalam otak agar bisa mengontrol nafsu makan atau menguranginya. Efek samping yang sering dijumpai adalah jantung berdegup kencang, mulut kering, rasa tidak nyaman pada perut, dan hipertensi (Pionas, 2015). Cara kerja orlistat yaitu menghambat enzim lipase yang membantu mengabsorbsi asupan lemak. Orlistat bekerja pada lumen usus halus. Obat ini dapat mengurangi asupan makan dengan membuat perasaan penuh atau kenyang. Penggunaan orlistat secara terus menerus dapat menimbulkan efek samping, yaitu inkontinensia BAB, feses cair, nyeri
11 abdomen, gerakan usus besar yang lebih sering, reaksi alergi berat dengan gejala kesulitan bernafas, berkeringat, ruam kulit, gatal dan wajah bengkak (Pionas, 2015). 4. Monosodium Glutamat Monosodium glutamat (Gambar 2) adalah bubuk kristal berwarna putih yang telah digunakan oleh masyarakat secara luas sebagai bahan tambahan makanan. Kandungan garam natrium asam glutamat pada MSG berfungsi sebagai penguat dan penyedap rasa. MSG memiliki kandungan 78% glutamat, 12% natrium dan 10% air. Asam glutamat pada MSG merupakan salah satu jenis asam amino penyusun protein dan merupakan komponen alami dalam makhluk hidup baik dalam bentuk terikat maupun bebas. Glutamat yang masih terikat asam amino lain sebagai protein tidak memiliki rasa, akan tetapi dalam bentuk bebas memiliki rasa gurih (Walker dan Lupien, 2000). Gambar 2. Struktur kimia Monosodium Glutamat (Loliger, 2000) Beberapa hasil penelitian menyimpulkan bahwa penggunaan MSG secara berlebihan dapat mengakibatkan rasa pusing, mual, rasa panas di leher, lengan dan dada, sakit kepala, jantung terasa berdebar-debar. Sebuah penelitian menyebutkan bahwa pemberian MSG pada dosis 4 mg/g terhadap tikus hamil hari ke 17-21 menunjukkan bahwa MSG mampu menembus sampai ke plasenta dan otak janin. Sepuluh hari setelah
12 kelahiran, anak-anak tikus ini rentan mengalami kejang dan aktifitas geraknya juga kalah dibandingkan dengan kelompok yang tidak diberikan MSG. Selain itu, kelompok anak-anak tikus yang induknya mendapat perlakuan MSG pada saat kehamilan terlihat lebih gemuk dibandingkan anak tikus kelompok kontrol. MSG ternyata dapat meningkatkan sekresi insulin berlebihan sehingga tikus-tikus cenderung mengalami obesitas (Ardyanto, 2004). Kadar MSG yang tinggi di dalam tubuh diduga berhubungan dengan peningkatan hormon leptin yang mengatur keinginan makan dan metabolisme. Subjek penelitian yang mengkonsumsi MSG lebih banyak terbukti menghasilkan hormon leptin lebih banyak di dalam tubuh (Hidayat, 2011). 5. Ekstraksi Ekstraksi merupakan proses penarikan zat-zat aktif dalam tumbuhan dengan menggunakan pelarut tertentu (Ansel, 1989). Tujuan proses ekstraksi adalah untuk memperoleh senyawa aktif yang diinginkan dengan cairan penyari yang selektif. Ekstrak adalah sediaan pekat yang didapat dari proses mengekstraksi senyawa aktif dari suatu simplisia nabati ataupun hewani menggunakan cairan penyari yang sesuai. Selanjutnya, sisa cairan penyari diuapkan sehingga dihasilkan ekstrak kental yang memenuhi standar yang ditetapkan (Depkes RI, 2000). Metode ekstraksi terdiri dari berbagai macam, antara lain maserasi, perkolasi, infundasi dan lain sebagainya. Maserasi adalah proses perendaman simplisia nabati dalam cairan penyari yang sesuai pada suhu
13 kamar dan dibantu dengan proses pengadukan sehingga senyawa aktif dalam simplisia yang mudah larut akan terlarut ke dalam cairan penyari yang digunakan. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung senyawa aktif. Selanjutnya, senyawa aktif akan larut dan berdifusi masuk ke dalam cairan penyari karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan senyawa aktif di dalam dan di luar sel. Peristiwa ini berlangsung secara berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi senyawa aktif di dalam dan diluar sel. Keuntungan dari metode ini adalah cara pengerjaan yang mudah dilakukan dan peralatan yang digunakan sederhana, sedangkan kekurangan dari metode ini adalah proses penyarian berlangsung kurang sempurna karena cairan yang penyari mudah jenuh dan tidak dapat lagi menampung perpindahan senyawa aktif (Depkes RI, 1986). 6. Cairan penyari Sebelum digunakan dalam proses ekstraksi, peneliti harus membuat beberapa pertimbangan dalam memilih cairan penyari yang akan digunakan. Cairan penyari yang digunakan harus mampu melarutkan senyawa aktif yang diinginkan secara optimal sehingga ekstrak yang didapatkan akan mengandung zat aktif yang diinginkan dalam jumlah yang banyak. Selain itu, cairan penyari yang baik harus memenuhi beberapa kriteria, yaitu stabil secara fisika dan kimia, netral, murah, mudah diperoleh, tidah mudah menguap, tidak mudah terbakar, selektif dan tidak mempengaruhi senyawa aktif (Depkes RI, 2000). Berdasarkan
14 farmakope indonesia edisi III cairan penyari yang ditetapkan adalah air, etanol, etanol-air, atau eter. Etanol dipertimbangkan sebagai cairan penyari dikarenakan lebih selektif, netral, absorbsinya baik, kapang dan jamur sulit untuk tumbuh (Depkes RI,1986). F. Landasan Teori Penelitian Diemen dkk (2006) menyebutkan bahwa pemberian monosodium glutamat pada tikus menyebabkan kerusakan ventromedial hipotalamus sehingga pasokan energi yang masuk dan keluar tidak seimbang dan menyebabkan terjadinya obesitas. Kadar MSG yang tinggi di dalam tubuh diduga berhubungan dengan peningkatan hormon leptin yang mengatur keinginan makan dan metabolisme. Subjek penelitian yang mengkonsumsi MSG lebih banyak terbukti menghasilkan hormon leptin lebih banyak di dalam tubuh (Gazem dkk, 2014). Beberapa parameter klinik yang dapat diukur dalam evaluasi efek antiobesitas adalah penghambatan peningkatan berat badan, asupan makanan dan berat organ (ginjal, hepar, jantung dan limfa) hewan uji (Krishna dan Safia, 2013). Biji kedelai telah diketahui mengandung senyawa aktif golongan flavonoid (isoflavon) yang memiliki efek antiobesitas (Hidayat dan Kurnia, 2010). Berbagai senyawa isoflavon dalam biji kedelai adalah daidzein, genistein, dan sejumlah kecil glisetein (Asih, 2009). Senyawa isoflavon umumnya bersifat polar karena mempunyai gugus hidroksil atau
15 gugus gula. Senyawa tersebut dapat larut dalam pelarut yang polar seperti etanol, metanol, butanol, dan dimetilsulfoksida (Markham, 1988). Isoflavon dalam biji kedelai mampu menurunkan kadar kolesterol total dan LDL plasma serta memiliki khasiat sebagai antiobesitas. Penelitian Zhang dkk (2009) menyebutkan bahwa isoflavon dapat menghambat bertambahnya berat badan melalui peningkatan kadar hormon pencernaan kolesiskotinin. Senyawa genistein yang ditemukan pada kedelai yang mampu menurunkan nafsu makan serta mengurangi timbunan lemak yang ada di dalam tubuh (Setiawan, 2010). G. Hipotesis Berdasarkan landasan teori, dapat ditarik hipotesis bahwa ekstrak etanol biji kedelai mampu menghambat kenaikan berat badan dan asupan pakan tikus jantan galur Wistar yang diinduksi dengan MSG. Berat organ (ginjal, hepar, jantung dan limfa) tikus yang mendapatkan perlakuan dengan ekstrak etanol biji kedelai lebih ringan daripada tikus kelompok kontrol obesitas.