BAB I

22

POTENSI INOVASI-HYDRO(KOMBINASI INULIN-ISOFLAVON BERBASIS HIDROKOLOID) SEBAGAI AGEN PROFILAKSIS DAN TERAPI OSTEOPOROSIS PADA LANSIA

Diajukan dalam Rangka Mengikuti Lomba Karya Tulis Gagasan TertulisTEMU ILMIAH NASIONAL 2012

OLEH:FITRI IKA SURYANI G0011096(Pendidikan Dokter/Angkatan 2011)AGA SUGANDAG0010006(Pendidikan Dokter/Angkatan 2010)

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA2012

i

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul: Potensi Inovasi-Hydro (Kombinasi Inulin-Isoflavon Berbasis Hidrokoloid) sebagai Agen Profilaksis dan Terapi Osteoporosis pada Lansia2. Nama Ketuaa. Nama Lengkap: Fitri Ika Suryanib. NIM: G0011096Nama Anggotaa. Nama Lengkap: Aga Sugandab. NIM: G0010006

Surakarta, 11 Juli 2012Dosen Pembimbing Ketua

Budiyanti Wiboworini, dr.M.KesFitri Ika Suryani NIP. 196507151997022001NIM.G0011096

MenyetujuiWakil Dekan III

Prof.Dr.Moch.Fanani dr.Sp.KJ (K)NIP. 19510711 198003 1 001

ABSTRAK

Potensi Inovasi-Hydro (Kombinasi Inulin-Isoflavon Berbasis Hidrokoloid) sebagai Agen Profilaksis dan Terapi Osteoporosis pada LansiaFitri Ika Suryani; Aga Suganda. 2012

Latar belakang: Lanjut usia(lansia) berisiko osteoporosis. Osteoporosis ini dapat dicegah dan diperbaiki dengan asupan kalsium yang memadai. Masalahnya, absorpsi kalsium mulai menurun pada lanjut usia sehingga diperlukan strategi diet untuk meningkatkan asupan kalsium. Inulin dan isoflavon terbukti secara klinis mampu meningkatkan masa tulang. Inulin dapat meningkatkan absorbsi kalsium di usus besar dan isoflavon berperan sebagai pengganti hormon estrogen yang mulai menurun pada wanita lansia. Untuk mengkombinasikan inulin dan isoflavon, diperlukan cara pengiriman (delivery system) secara oral agar dapat diserap dengan baik oleh tubuh dan bioavailabilitasnya optimal. Hydrocolloid-based nutraceutical delivery system (HNDS) adalah suatu cara pengiriman bahan aktif dalam makanan dengan menggunakan matriks hidrokoloid yang dapat menstabilkan isoflavon dan inulin. Oleh karena itu, penulis memberikan suatu gagasan stimulasi asupan kalsium dengan kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid (Inovasi-Hydro) untuk mengatasi osteoporosis pada lansiaRumusan masalah: Bagaimana potensi kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid sebagai agen profilaksis dan terapi osteoporosis pada lansia?Metode penulisan: Metode eksposisi dengan pemaparan suatu mekanisme.Analisis sintesis: Inulin dan isoflavon sudah terbukti dapat mencegah osteoporosis. Inulin memodulasi transportasi aktif kalsium dengan mengubah aktivitas reseptor vitamin D dan meningkatkan kalbindin D9K. Isoflavon berfungsi sebagai fitoestrogen yang memiliki kemiripan struktur dengan 17 -estradiol dan meningkatkan efek estrogenik dengan berikatan pada reseptor estrogen. Inulin dan isoflavon memiliki potensi sangat besar untuk dijadikan stimulasi asupan kalsium jika diberikan secara kombinasi. Hydrocolloid-based nutraceutical delivery system (HNDS) adalah suatu cara pengiriman bahan aktif dalam makanan menggunakan matriks hidrokoloid. Hidrokoloid yang direkomendasikan untuk digunakan adalah garam natrium dari iota-karagenan karena tersedia secara luas, harganya relatif murah, tidak toksik, dan umumnya aman. Karagenan dapat berperan sebagai penghambat selektif untuk mencegah transpor uap air, gas-gas, dan dapat dikonsumsi bersama bahan pangan yang dilapisinya. Sifat-sifat karagenan yang demikian mendukung aplikasi HNDS pada nutrisi untuk meningkatkan asupan kalsium seperti inulin dan isoflavon. Simpulan : Inovasi-hydro merupakan suatu alternatif baru dalam enkapsulasi agen-agen penstimulasi asupan kalsium yang aman, murah, dan mudah dikonsumsi, sehingga dapat digunakan untuk pencegahan dan penghambatan progresivitas osteoporosis pada lansia. Kata kunci: Inulin, isoflavon, hidrokoloid, inovasi-hydro, osteoporosis

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan petunjuk, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah dengan judul Potensi Inovasi-Hydro (Kombinasi Inulin-Isoflavon Berbasis Hidrokoloid) sebagai Agen Profilaksis dan Terapi Osteoporosis pada Lansia.Pembuatan karya tulis ini dimaksudkan untuk mengikuti lomba dalam Temu Ilmiah Nasional 2012 yang diselenggarakan oleh Badan Analisis dan Pengembangan Ilmiah Nasional (BAPIN) di FKIK-UMY. Alhamdulillah, karya tulis ini dapat tersusun berkat adanya bimbingan, petunjuk, dan bantuan dari berbagai pihak.Untuk itu, penyusun menyampaikan terima kasih kepada:1. Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Prof.Dr.dr.H.Zaenal Arifin Adnan Sp.PD-KR.2. Pembantu Dekan III Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Prof.Dr.Moch.Fanani dr.Sp.KJ (K).3. Budiyanti Wiboworini,dr.,M.Kes. atas bimbingan dan nasihatnya.4. Orang tua dan keluarga kami atas dukungan moral dan doanya.5. Keluarga besar Kastrat de Geneeskunde FK UNS.6. Semua pihak yang sudah membantu terselesaikannya karya tulis ini.Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan karya tulis ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun kami perlukan demi kesempurnaan karya tulis ini. Kami berharap karya tulis ini dapat memberi manfaat untuk semua pihak.Akhir kata, penulis mohon maaf atas kesalahan dan kekhilafan, sengaja maupun tidak sengaja selama menyelesaikan karya tulis ilmiah ini.

Surakarta, Juli 2012

PenulisDAFTAR ISI

HALAMAN JUDULiHALAMAN PENGESAHANiiABSTRAKiiiKATA PENGANTARivDAFTAR ISIvDAFTAR GAMBARviBAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang11.2. Rumusan Masalah....................................................................................21.3. Tujuan Penulisan......................................................................................31.4. Manfaat Penulisan....................................................................................3BAB II LANDASAN TEORI2.1. Osteoporosis42.2. Inulin82.3. Isoflavon92.4. Nutrisi berbasis hidrokoloid11BAB III METODE PENULISAN3.1. Pengumpulan Data dan Informasi133.2. Pengolahan Data dan Informasi133.3. Analisis dan Sintesis Data133.4. Kerangka Pikir14BAB IV ANALISIS DAN SINTESIS...15BAB V SIMPULAN DAN SARAN5.1. Simpulan215.2. Saran21DAFTAR PUSTAKA22DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS.....24

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 : Struktur isoflavon ..10Gambar 2 : efek inulin di usus manusia.18

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Saat ini osteoporosis menjadi masalah kesehatan utama yang memliki angka prevalensi cukup tinggi. Sekitar 30% wanita post menopause dan 20% pria di atas 50 tahun mengalami osteoporosis.1 Di Indonesia sendiri, jumlah penderita osteoporosis sekitar 19,7% dari jumlah seluruh penduduk.2 Keadaan ini menjadi masalah karena meningkatkan risiko terjadinya patah tulang (fraktur) yang dapat berujung pada kecacatan dan ketergantungan. Diantara total penderita osteoporosis, 40% wanita dan 20% pria akan mengalami satu atau lebih fraktur yang bertahan selama sisa hidup mereka. Lima puluh persen orang dengan satu fraktur karena osteoporosis akan mendapat fraktur lain. Pada penderita osteoporosis, terjadi efek kaskade, yaitu risiko fraktur di kemudian hari meningkat seiring pertambahan fraktur yang terjadi.3Hingga saat ini dikenal terdapat dua tipe utama osteoporosis yaitu osteoporosis post menopause dan osteoporosis senilis.4 Kedua kelompok osteoporosis ini dapat dicegah dan diperbaiki. Namun, selama ini pencegahan hanya berfokus pada memberikan kalsium dalam bentuk makanan tambahan melalui suplemen atau produk susu, untuk mengatasi asupan kalsium yang rendah. Upaya ini seringkali gagal karena pada lansia terjadi penurunan absorbsi kalsium akibat rendahnya tingkat aktivitas fisik dan perubahan hormon pada periode pasca-menopause.5 Strategi diet diperlukan untuk dapat meningkatkan asupan dan absorbsi kalsium pada lansia.

Sampai saat ini telah diteliti bahwa agen yang terbukti dapat meningkatkan masa tulang adalah inulin dan isoflavon.6 Inulin mampu meningkatkan absorbsi kalsium dan isoflavon memiliki struktur yang mirip estrogen sehingga mampu menghambat osteoklas. Dalam pemberian bentuk tunggal, isoflavon memiliki kelarutan yang rendah dalam air, sedangkan inulin sering digunakan sebagai campuran bahan makanan seperti pemanis dan gula.7 Penulis mempunyai gagasan, saat inulin diberikan dalam kombinasi dengan isoflavon, mereka mungkin memiliki potensi untuk menjaga atau meningkatkan masa tulang secara lebih maksimal.4 Untuk mengatasi hal ini, diperlukan cara pengiriman (delivery system) inulin dan isoflavon secara oral agar dapat diserap dengan baik oleh tubuh dan bioavailabilitasnya optimal.

Suatu gagasan baru penulis mengusulkan, Hydrocolloid-based nutraceutical delivery system (HNDS), yaitu suatu cara pengiriman bahan aktif dalam makanan dengan menggunakan matriks hidrokoloid.8 Kompleks yang dipersiapkan dalam HNDS meliputi serat hidrokoloid kristal terorganisasi yang stabil dan akan memiliki kemampuan untuk melindungi dari panas serta meningkatkan bioavailabilitas molekul yang terbungkus di dalamnya. Hidrokoloid ini termasuk keluarga polisakarida yang diekstrak dari ganggang laut untuk digunakan dalam aplikasi makanan dan farmasi.9 Sejauh yang penulis ketahui, sampai saat ini belum ada studi yang mengkaji asupan inulin dan isoflavon berbasis hidrokoloid. Oleh karena itu, penulis memberikan suatu gagasan stimulasi asupan kalsium dengan kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid (Inovasi-Hydro). Dengan adanya stimulasi asupan kalsium ini, diharapkan asupan kalsium masyarakat, terutama lansia, dapat terpenuhi sehingga menurunkan angka kejadian dan komplikasi osteoporosis.

1.2. Rumusan MasalahBagaimana mekanisme kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid sebagai agen profilaksis dan terapi osteoporosis pada lansia?

1.3. Tujuan PenulisanMengetahui mekanisme kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid sebagai agen profilaksis dan terapi osteoporosis pada lansia

1.4. Manfaat Penulisan 1) Manfaat UmumMemberikan gambaran secara ilmiah tentang kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid sebagai agen profilaksis dan terapi osteoporosis pada lansia.2) Manfaat KhususMemberikan wawasan untuk mengembangkan agen profilaksis baru untuk osteoporosis yang lebih efektif dan hemat biaya.

BAB IITELAAH PUSTAKA

2.1. Osteoporosis

2.1.1. DefinisiOsteoporosis adalah pengurangan densitas mineral tulang, menyebabkan fraktur jika terjadi trauma minimal.10 Menurut WHO (2003), osteoporosis adalah penyakit tulang sistemik yang ditandai dengan penurunan densitas massa tulang dan perburukan mikroarsitektur jaringan tulang sehingga pada akhirnya menimbulkan kerapuhan tulang.11 Osteoporosis merupakan suatu penyakit metabolik tulang yang ditandai oleh berkurangnya matriks dan mineral tulang yang berakibat pada menurunnya kekuatan tulang dan terjadi kecenderungan tulang mudah patah.12

2.1.2. EpidemiologiOsteoporosis tiga kali lebih sering terjadi pada wanita dibandingkan pria. Satu dari dua wanita dan satu dari enam pria akan menderita patah tulang karena osteoporosis di beberapa titik. Orang-orang di atas usia 50 tahun mempunyai risiko lebih besar terkena osteoporosis dan patah tulang. Di AS, sekitar 4,5 juta perempuan dan 0,8 juta pria di atas usia 50 tahun mengalami osteoporosis, menurut data 2005-2006. Selain itu, 22,7 juta wanita dan 11,8 juta pria di atas usia 50 memiliki massa tulang yang rendah (dikenal sebagai osteopenia), yang pada akhirnya memiliki kecenderungan osteoporosis.13

2.1.3. Jenis Osteoporosisa. Osteoporosis post menopause (tipe I)Osteoporosis post menopause paling sering ditemukan pada wanita kulit putih dan Asia. Bentuk osteoporosis ini disebabkan oleh percepatan resorpsi tulang yang berlebihan dan lama setelah penurunan sekresi estrogen di masa menopause. Tipe ini biasanya terjadi selama 15-20 tahun setelah masa menopause atau pada wanita sekitar 51-75 tahun.14b. Osteoporosis senilis (tipe II)Biasanya terjadi diatas usia 70 tahun dan 2 kali lebih sering menyerang wanita. Penyebabnya karena kekurangan kalsium dan kurangnya sel-sel perangsang pembentuk vitamin D.14

2.1.4. Stadium OsteoporosisWorld Health Organization (WHO) telah menentukan bahwa Bone Mineral Density (BMD) dan fraktur dikombinasikan untuk mendefinisikan derajat osteoporosis. Empat kategori tersebut adalah:1. Normal: nilai BMD tidak lebih dari 1 SD di bawah nilai rata-rata dewasa muda.2. Osteopenia: nilai BMD terletak di antara 1 dan 2,5 SD di bawah nilai rata-rata dewasa muda.3. Osteoporosis: nilai BMD lebih dari 2,5 SD di bawah nilai rata-rata dewasa muda.4. Osteoporosis berat: nilai BMD lebih dari 2,5 SD di bawah nilai rata-rata dewasa muda dengan adanya satu atau lebih fraktur.11

2.1.5. PatogenesisMekanisme yang mendasari kasus osteoporosis adalah terjadinya abnormalitas bone turnover, yaitu terjadinya proses penyerapan tulang (bone resorption) lebih banyak daripada proses pembentukan tulang (bone formation). Faktor yang berperan dalam terjadinya osteoporosis secara langsung adalah jumlah dan aktivitas dari sel osteoklas untuk menyerap tulang, yang dipengaruhi oleh mediator-mediator, yang mana timbulnya mediator-mediator ini dipengaruhi oleh estrogen. Terjadinya osteoporosis secara seluler disebabkan oleh karena jumlah dan aktivitas sel osteoklas melebihi dari jumlah dan aktivitas sel osteoblas. Keadaan inilah yang mengakibatkan penurunan masa tulang. Peningkatan diferensiasi dan aktivitas sel osteoklas dipengaruhi oleh defisiensi hormon estrogen, faktor sitokin, dan pembebanan aksial.12

2.1.6. Faktor Risiko Osteoporosis1. UmurSemakin bertambahnya umur, fungsi organ akan semakin menurun dan peluang untuk kehilangan masa tulang semakin meningkat. Sekitar 0,5-1% pada wanita pasca menopause dan laki-laki berusia >80 tahun kehilangan massa tulang setiap tahunnya, sehingga lebih besar untuk beresiko osteoporosis dan osteopenia. Penyebab terjadinya yaitu karena kekurangan kalsium dan kurangnya sel-sel perangsang pembentuk vitamin D.142. Jenis kelaminOsteoporosis lebih sering terjadi pada wanita sekitar 80% daripada pria 20%. Hal ini terjadi karena laki-laki mempunyai tubuh yang besar dan tulang yang lebih padat daripada wanita. Selain itu pada wanita yang mengalami menopause terjadi kehilangan masa tulang lebih cepat karena penurunan hormon estrogen.143. Keturunan (riwayat keluarga/genetik)Seperti halnya dengan penyakit lain, osteoporosis juga berhubungan dengan adanya keturunan. Jika memiliki riwayat keluarga yang menderita osteoporosis, diperkirakan 60-80% salah satu anggota keluarga akan lebih mudah mengalami osteoporosis. Penyebab terjadinya yaitu karena kekurangan kalsium dan kurangnya sel-sel perangsang pembentuk vitamin D.144. Gaya hidupSeseorang yang jarang melakukan aktivitas fisik akan mengakibatkan turunnya massa tulang dan dengan bertambahnya usia terutama pada usia lanjut, otot pun akan menjadi lemah, sehingga akan berpeluang untuk timbulnya patah tulang. Merokok berhubungan erat dengan berbagai macam penyakit, bahkan setiap tahunnya menimbulkan kematian sebanyak 2,5 juta. Dengan merokok, hormon estrogen dalam tubuh akan menurun dan akan mudah kehilangan massa tulang (BMD rendah) sehingga rentan terkena osteoporosis dan mengalami fraktur tulang (Prikhatina, 2009).Konsumsi alkohol secara berlebihan akan meningkatkan terjadinya resiko patah tulang. Hal ini disebabkan alkohol dapat mengurangi massa tulang, mengganggu metabolism vitamin D, dan menghambat penyerapan kalsium.145. Menopause diniSaat menopause, terjadi penurunan estrogen yang akan menyebabkan hormon PTH (parathyroid hormon) dan penyerapan vitamin D berkurang, sehingga pembentukan tulang (osteoblas) akan terhambat dan kadar mineral akan berkurang.146. Status giziBeberapa penelitian menunjukkan bahwa berat badan dapat mempengaruhi massa tulang. Dengan berat badan lebih, maka tubuh akan menopang beban dan akan memberikan tekanan pada tulang, sehingga tulang menjadi lebih kuat dan dapat meningkatkan massa tulang.15

2.2. Inulin

Inulin adalah senyawa karbohidrat alamiah yang merupakan polimer dari unit-unit fruktosa. Inulin masuk ke dalam kategori serat yang disebut fruktan yakni suatu polisakarida dibangun oleh unit-unit monomer fruktosa melalui ikatan berupa -2-1 fruktofuransida yang diawali oleh satu molekul glukosa.16

Inulin terdapat pada umbi dahlia, asparagus, bawang putih, bawang perai, bawang Bombay, bengkoang, Jerussalem artichoke, dan chicory. Namun dari banyaknya sumber inulin yang terdapat dalam bahan makanan, sumber utama yang sering digunakan dalam industri makanan adalah chicory (Cichorium intybus) dan Jerussalem artichoke (Helianthus tuberosus).7

Inulin dapat membentuk mikrokristal apabila didispersikan pada air atau susu. Keberadaan mikrokristal ini tidak dapat dirasakan oleh mulut, tetapi mikrokristal ini membentuk tekstur creamy yang halus dan terasa seperti lemak ketika dikunyah di mulut. Karena karakteristik ini, inulin dapat digunakan sebagai pengganti lemak pada spread, bakery, filling, dairy product (ice cream dan yogurt), frozen dessert dan dressing. Inulin tidak bersifat kariogenik, sehingga tidak menyebabkan karies pada gigi.7

Inulin dianggap sebagai komponen makanan fungsional karena dapat mempengaruhi proses fisiologis dan biokimia pada tikus dan manusia, meningkatkan kualitas kesehatan, dan mengurangi risiko berbagai penyakit. Penelitian eksperimental telah menunjukkan penggunaan inulin sebagai agen bifidogenik, merangsang sistem kekebalan tubuh, menurunkan tingkat bakteri patogen dalam usus, mengatasi konstipasi, mengurangi risiko osteoporosis dengan peningkatan penyerapan mineral terutama kalsium, mengurangi risiko aterosklerosis dengan menurunkan sintesis trigliserida dan asam lemak di hati dan serum. Fruktan ini memodulasi kadar hormon insulin dan glukagon, dengan demikian mengatur karbohidrat dan metabolisme lipid dengan menurunkan kadar glukosa darah. Inulin juga efektif dalam menurunkan urea darah dan kadar asam urat, sehingga mempertahankan keseimbangan nitrogen. Inulin dapat mengurangi kejadian kanker kolon.7

Pada manusia, ada bukti bahwa usus besar dapat menyerap sejumlah nutrisi penting seperti kalsium. Proses ini dapat mengalami manipulasi diet dengan substrat fermentasi, terutama inulin. Inulin dapat memodulasi penyerapan kalsium karena mereka tahan terhadap hidrolisis oleh enzim mamalia dan difermentasi dalam usus besar untuk menghasilkan rantai pendek asam lemak, yang pada gilirannya mengurangi pH luminal dan memodifikasi spesiasi kalsium, dan karena sifat kelarutannya itu, inulin berpengaruh pada jalur transportasi mukosa. Beberapa studi intervensi menunjukkan peningkatan penyerapan kalsium pada remaja atau orang dewasa muda dengan inulin. Dengan cara yang sama, efek positif telah dilaporkan pada wanita yang lebih tua.17

2.3. Isoflavon

Senyawa isoflavon merupakan senyawa metabolit sekunder yang banyak disintesa oleh tanaman. Namun, tidak sebagai layaknya senyawa metabolit sekunder karena senyawa ini tidak disintesa oleh mikroorganisme. Dengan demikian, mikroorganisme tidak mempunyai kandungan senyawa ini. Oleh karena itu, tanaman merupakan sumber utama senyawa isoflavon di alam. Di antara berbagai tanaman, kandungan isoflavon yang tertinggi terdapat pada tanaman Leguminoceae, khususnya pada tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai, kandungan isoflavon yang lebih tinggi terdapat pada biji kedelai, khususnya pada bagian hipokotil (germ) yang akan tumbuh menjadi tanaman. Sebagian lagi terdapat pada kotiledon yang akan menjadi daun pertama dari tanaman.18

Gambar 1 : Struktur isoflavon (terdiri dari genistein, daidzein, dan glisitein)20

Diet dari tumbuh-tumbuhan, terutama yang sumber utamanya kedelai, dapat membantu mencegah osteoporosis. Suatu studi telah menunjukkan wanita yang mengonsumsi lebih banyak kedelai mempunyai tulang yang lebih kuat dibanding wanita yang mengonsumsi kedelai dalam jumlah sedikit.19

Peranan isoflavon dalam membantu menurunkan osteoporosis juga telah diteliti. Konsumsi protein kedelai dengan isoflavon telah terbukti dapat mencegah kerapuhan tulang pada tikus yang digunakan sebagai model untuk penelitian osteoporosis. Studi yang lain menunjukkan hasil yang sama pada saat menggunakan genistein saja. Ipriflavone, obat yang dimetabolisme menjadi daidzein telah terbukti dapat menghambat kehilangan kalsium melalui urine pada wanita post monopouse.19

Isoflavon termasuk salah satu jenis polifenol atau flavonoid. Molekul ini juga bersifat sebagai fitoestrogen karena kemampuannya berinteraksi dengan reseptor estrogen pada sel. Struktur cincinnya sama seperti flavon, tetapi orientasi cincin B berbeda. Pada flavon cincin B diikat oleh karbon nomor 2 cincin tengah C, sedangkan isoflavon diikat oleh karbon nomor 3.202.4. Pemberian Nutrisi Berbasis Hidrokoloid

Hydrocolloid-based nutraceutical delivery system (HNDS) adalah suatu cara pengiriman bahan aktif dalam makanan dengan menggunakan matriks hidrokoloid.8 Kompleks yang dipersiapkan dalam HNDS meliputi serat hidrokoloid kristal terorganisasi dengan stabil dan akan memiliki kemampuan untuk melindungi dari panas serta meningkatkan bioavailabilitas molekul yang terbungkus di dalamnya. Hidrokoloid yang direkomendasikan untuk digunakan adalah garam natrium dari iota-karagenan karena karagenan tersedia secara luas, harganya relatif murah, tidak toksik, dan umumnya aman (generally recognized as safe/GRAS). Karagenan ini termasuk keluarga polisakarida yang diekstrak dari ganggang merah (Eucheuma cottonii). Ganggang merah memiliki berbagai aplikasi medis, antara lain meningkatkan sistem kekebalan tubuh dengan meningkatkan jumlah sel darah putih, merangsang agen anti-tumor dan interferon, serta mencegah replikasi virus. Ganggang merah memperkuat sistem kekebalan tubuh terutama terhadap serangan virus, bahkan penelitian terbaru menunjukkan keberhasilan alga merah dalam mengendalikan pertumbuhan ragi dan virus yang menyebabkan herpes.9

Karagenan telah banyak dimanfaatkan dalam industri farmasi, kosmetika, non pangan (seperti tekstil, cat) dan pangan (makanan dan minuman) sebagai pengental, pengemulsi, pensuspensi, pembentuk gel, dan stabilisator. Di dalam industri pangan, karagenan digunakan antara lain sebagai stabilisator pada es krim, stabilisator pada minuman sari buah nanas, pembentuk gel pada jeli dan puding serta pelapis produk daging.9

Pemanfaatan karagenan sebagai bahan pembentuk edible film, yakni lapisan tipis dan kontinyu terbuat dari bahan-bahan yang dapat dimakan belum dikembangkan di Indonesia, meskipun penelitian mengenai edible film telah dilakukan sejak pertengahan abad ke- 20 karena edible film potensial diaplikasikan sebagai penghambat gas dan uap air yang efektif dalam pangan. Edible film dan coating dapat berfungsi sebagai pembawa bahan tambahan pangan (antioksidan, antimikroba, dan perasa makanan), dapat berperan sebagai penghambat selektif untuk mencegah transpor uap air, gas-gas, dan zat terlarut ke bagian dalam sistem pangan yang heterogen, dan dapat dikonsumsi bersama bahan pangan yang dikemas atau dilapisinya, serta memiliki sifat mekanis yang diinginkan dan meningkatkan kesatuan struktural produk.

BAB IIIMETODE PENULISAN

3.1. Pengumpulan Data dan InformasiJenis data yang diperoleh berupa data sekunder yang bersifat kualitatif maupun kuantitatif dengan bersumber dari berbagai referensi atau literatur yang relevan dengan topik permasalahan yang dibahas. Kriteria inklusi yang digunakan adalah artikel, jurnal, dan buku serta merupakan hasil penelitian atau pemaparan para ahli, sedangkan kriteria eksklusi adalah artikel yang berupa opini tanpa menyertakan nama penulis. Data diperoleh melalui internet, jurnal ilmiah, dan buku ajar. Pencarian data di internet melalui search engine google dengan memasukkan kata kunci inulin, isoflavon, hidrokoloid, dan osteoporosis. Hasil yang muncul kemudian diseleksi berdasarkan relevansi dengan tema karya tulis

3.2. Pengolahan Data dan InformasiPenulisan karya ilmiah ini menggunakan metode studi pustaka yang didasarkan atas hasil studi terhadap berbagai literatur yang telah teruji validitasnya, berhubungan satu sama lain, relevan dengan kajian tulisan serta mendukung uraian atau analisis pembahasan.

3.3. Analisis dan Sintesis DataSetelah data yang diperlukan terkumpul, dilakukan pengolahan data dengan menyusun secara sistematis dan logis. Metode dasar yang digunakan dalam menyusun karya tulis ini yaitu metode eksposisi yang merupakan pemaparan dari suatu mekanisme, dengan tulisan yang bersifat deskriptif.

3.4. Kerangka Pikir

BAB IVANALISIS DAN SINTESIS

Pada osteoporosis terjadi ketidakseimbangan remodeling tulang, yaitu terjadinya penyerapan tulang (bone resorption) lebih banyak daripada pembentukan tulang (bone formation). Yang berperan secara langsung adalah sel osteoklas yang dipengaruhi oleh mediator-mediator. Rilis mediator-mediator ini dipengaruhi oleh kadar estrogen. Secara seluler, osteoporosis disebabkan karena jumlah dan aktivitas sel osteoklas untuk menyerap tulang melebihi dari jumlah dan aktivitas sel osteoblas (sel pembentuk tulang). Keadaan ini yang menyebabkan penurunan massa tulang dan memburuknya jaringan arsitektur tulang.12

Diantara unsur-unsur pembangun tulang, jumlah asupan kalsiumlah yang paling mungkin tidak adekuat. Hal ini merupakan dampak dari penurunan absorbsi kalsium pada lansia karena rendahnya tingkat aktivitas fisik dan perubahan hormon pada periode pasca-menopause.5 Oleh karena itu, setiap strategi yang menargetkan peningkatan penyerapan kalsium sangat menarik untuk didiskusikan. Pemberian asupan secara oral adalah pilihan yang paling tepat karena pemberiannya mudah dan tidak memakan waktu lama, sehingga penggunaannya sendiri nantinya akan lebih efektif. Makanan fungsional yang dirancang untuk mencegah dan menghambat progresivitas osteoporosis bisa bekerja dengan menyediakan kalsium, nutrisi utama untuk perkembangan tulang dan pemeliharaan, atau dengan meningkatkan penyerapan untuk membangun masa tulang, atau untuk menekan turnover tulang.

Pada wanita menjelang menopause, terjadi penurunan hormon estrogen. Estrogen merupakan hormon yang diproduksi terutama oleh ovarium dan sebagian oleh ginjal pada bagian korteks adrenalis. Dalam tubuh, estrogen berfungsi antara lain untuk pertumbuhan secara normal, serta untuk memelihara kesehatan tubuh pada orang dewasa, baik pada wanita maupun pada pria. Khusus pada wanita, hormon ini peranannya lebih luas, tidak saja berfungsi sebagai sistem reproduksi, tetapi juga berfungsi untuk tulang, jantung, dan mungkin juga otak.19

Penurunan produksi estrogen menimbulkan berbagai gangguan. Untuk itu, perlu dipikirkan bagaimana mensubstitusi hormon agar fungsi hormonalnya masih dapat dipertahankan. Dalam keadaan demikian, penggunaan estrogen yang dikombinasikan dengan progesteron sintetik (hormon RT) dapat mencegah proses osteoporosis.19

Dalam melakukan kerjanya, estrogen membutuhkan estrogen reseptor (ERs) yang dapat "on/off" di bawah kendali gen pada kromosom yang disebut _-ER. Beberapa target organ seperti pertumbuhan dada, tulang, dan empedu bersifat responsif terhadap _-ER ini. Isoflavon, khususnya genistein, dapat terikat dengan _-ER. Walaupun ikatannya lemah, tetapi dengan -ER mempunyai ikatan sama dengan estrogen. Senyawa isoflavon terbukti juga mempunyai efek hormonal, khususnya efek estrogenik. Efek estrogenik ini terkait dengan struktur isoflavon yang dapat ditransformasikan menjadi equol, dimana equol ini mempunyai struktur fenolik yang mirip dengan hormon estrogen. Mengingat hormon estrogen berpengaruh pula terhadap metabolisme tulang, terutama proses kalsifikasi, maka adanya isoflavon yang bersifat estrogenik dapat berpengaruh terhadap berlangsungnya proses kalsifikasi yaitu menghambat osteoklas. Dengan kata lain, isoflavon dapat melindungi proses osteoporosis pada tulang sehingga tulang tetap padat dan masif.19

Selain isoflavon, penulis juga merekomendasikan inulin sebagai agen profilaksis osteoporosis. Inulin merupakan polimer dari unit-unit fruktosa. Inulin bersifat larut di dalam air, tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan, tetapi difermentasi mikroflora kolon (usus besar). Oleh karena itu, inulin berfungsi sebagai prebiotik. Di dalam usus besar, hampir seluruh inulin difermentasi menjadi asam-asam lemak rantai pendek dan beberapa mikroflora spesifik menghasilkan asam laktat. Hal ini menyebabkan penurunan pH kolon sehingga pertumbuhan bakteri patogen terhambat. Mekanisme seperti ini berimplikasi pada peningkatan kekebalan tubuh. Asam laktat yang dihasilkan juga merangsang gerak peristaltik usus sehingga mencegah konstipasi dan meningkatkan penyerapan kalsium untuk mencegah osteoporosis. Untuk mendapatkan manfaat di atas, inulin telah digunakan dalam beberapa produk susu. Manfaat peningkatan kekebalan tubuh lebih diarahkan untuk anak-anak, sedangkan mencegah osteoporosis ditujukan bagi wanita usia menopause.21

Inulin mengoptimalkan penyerapan kalsium usus melalui rute paracellular pasif dengan persimpangan ketat antara sel-sel mukosa di sepanjang permukaan usus kecil dan besar. Peningkatan penyerapan paracellular cukup menjanjikan karena tidak dibatasi oleh kejenuhan vitamin D. Selain itu, fermentasi inulin di kolon juga berkontribusi langsung dengan meningkatkan penyerapan kalsium melalui mekanisme pertukaran kation (pertukaran peningkatan selular H + untuk Ca 2 + luminal). Selanjutnya, inulin dapat meningkatkan transpor kalsium transelular aktif dengan mengubah aktivitas reseptor vitamin D dan meningkatkan calbindin D 9k (protein feri intraseluler terlibat dalam translokasi kalsium pada membran basolateral sel epitel mukosa).17

GAMBAR 2 : Efek inulin di usus manusia17

Efek inulin di usus manusia memungkinkan mekanisme aksi yang menyebabkan modulasi isoflavon dan mengoptimalkan bioavailabilitas kalsium, yang terlibat dalam kesehatan tulang. Inulin akan meningkatkan bioavailabilitas isoflavon dengan mengkonversi genistin menjadi genistein dan daidzin menjadi daidzein oleh modulasi -glikosidase atau dengan merangsang mikroflora usus yang terlibat dalam konversi daidzein ke equol. Disamping itu, inulin juga memiliki cara lain untuk berkontribusi pada penyerapan mineral yaitu melalui peningkatan produksi butirat dan atau poliamina tertentu, yang secara tidak langsung dapat menginduksi histologis (pertumbuhan sel) dan perubahan fungsional (peningkatan daerah serap usus) di epitel usus.17

Ketidakstabilan struktur isoflavon dan perlunya bahan campuran untuk inulin menyebabkan HNDS menjadi jalan keluar yang potensial untuk masalah ini. Hidrokoloid termasuk salah satu metode kapsulasi komponen yang telah banyak digunakan dalam industri makanan, misalnya dalam melapisi udang atau seafood untuk memperpanjang masa simpan dan menghambat pertumbuhan mikroba pada permukaan produk.22 Hidrokoloid dapat didefinisikan secara sederhana sebagai substansi yang membentuk gel dalam interaksinya dengan air. Substansi ini termasuk polisakarida dan protein yang mampu menstabilkan emulsi dan mencegah kristalisasi larutan air dan gula. Pada hidrokoloid, partikel koloid terdispersi dalam air yang menghasilkan kemampuan sebagai agen pengemulsi dan stabilizer yang baik.

Pada jaringan seratnya, HNDS mempertahankan struktur double-helix yang stabil dengan kantong kecil di antara heliks yang mengandung molekul air. Molekul-molekul ini dapat diganti dengan inulin dan isoflavon, yang kemudian dilindungi oleh jalinanan karagenan yang kokoh. Hasil enkapsulasi ini kemudian dapat dipotong kecil-kecil atau dijadikan serbuk dan dicampurkan langsung dalam bahan makanan tanpa merubah rasa dari makanan itu sendiri. HNDS akan menunda pelepasan senyawa-senyawa yang bersangkutan ketika dikonsumsi. Penelitian oleh Janaswamy & Youngren (2012) menunjukkan waktu rilis komponen dari HNDS adalah sekitar 30 menit.8 Dari sini dapat kita temukan celah untuk penelitian baru di mana waktu rilis HNDS diperpanjang menjadi sekitar 5 sampai 6 jam untuk memastikan bahwa komponen yang dirilis dapat mencapai usus dan dapat diserap dengan baik. Di sini fungsi peningkatan bioavailabilitas juga tercapai. Di samping itu, penambahan jumlah dan jenis komponen dalam HNDS juga dapat dipertimbangkan dengan catatan komponen yang dikombinasi tidak memiliki efek penghambatan terhadap komponen lain. Jika hal ini dapat tercapai, maka fungsi HNDS sebagai stimulasi asupan kalsium akan sangat optimal.

HNDS ini nantinya dapat diaplikasikan untuk setiap agen penstimulasi asupan dan penyerapan kalsium. Dengan studi lebih lanjut mengenai pengaturan dosis yang tepat, HNDS ini bahkan dapat diaplikasikan untuk meningkatkan masa tulang penderita osteoporosis sehingga mengurangi angka ketergantungan dan mortalitas lansia akibat komplikasi osteoporosis.

BAB VSIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan1. Osteoporosis dapat dicegah dan dihambat progresivitasnya dengan stimulasi asupan kalsium sehingga pembentukan sel tulang dapat ditingkatkan.2. Kombinasi inulin dan isoflavon dalam hydrocolloid-based nutraceutical delivery system merupakan suatu alternatif baru dalam enkapsulasi agen-agen penstimulasi asupan kalsium yang aman, murah, dan mudah dikonsumsi, sehingga dapat digunakan untuk pencegahan dan penghambatan progresivitas osteoporosis.

5.2. SaranDiperlukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas kombinasi inulin-isoflavon berbasis hidrokoloid sebagai agen profilaksis dan terapi pada lansia.

DAFTAR PUSTAKA

1. NOF. Clinicians guide to prevention and treatment of osteoporosis. Washington DC: National Osteoporosis Foundation; 2010.2. Tandra H. Segala sesuatu yang harus Anda ketahui tentang osteoporosis. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama; 2009.3. Osteoporosis Australia. What is osteoporosis?; 2011. Available from: URL: http://www.osteoporosis.org.au/about/about-osteoporosis/what-is-osteoporosis/. Accessed Mei 2012.4. Coxam V. Inulin-type fructans and bone health: State of the art and perspectives in the management of osteoporosis. British Journal of Nutrition. 2005; 93(l): S111S23.5. Jeannette E. Osteoporosis. Am Fam Physician 2001; 63 (5) :897-905.6. Ruxton C. Oligofructose-enriched inulin: Stimulating calcium uptake. 2006; available from: URL: http://www.asiafoodjournal.com/article/oligofructose-enriched-inulin-stimulating-calcium-uptake/3794. Accessed Mei 2012.7. Kaur N and Gupta AK. Applications of inulin and oligofructose in health and nutrition. J Biosci 2002; 27: 70314.8. Janaswamy S & Youngren SR. Hydrocolloid-based nutraceutical delivery systems. Food Funct. 2012; 3: 503-7.9. Phillips T. Smuggling medicines in food. 2012; available from: URL: http://www.rsc.org /chemistryworld/News/2012/March/nutraceuticals-in-hydrocolloids.asp. Accessed Mei 2012.10. Dorland WAN. Kamus kedokteran dorland. Jakarta: EGC; 2010.11. WHO. Prevention and management of osteoporosis. WHO technical report series. 2003; pp: 921.12. Kawiyana IKS. Osteoporosis pathogenesis, diagnosis, dan penanganan terkini. Jurnal Penyakit Dalam. 2009; 10(2): 158-67.13. Amin S. Osteoporosis. American College of Rheumatologi; 2012.14. Prikhatina RA. Hubungan status gizi, gaya hidup, dan vitamin D dengan kejadian osteoporosis den osteopenia pada warga usia 45 tahun di taman wisma asri bekasi utara tahun 2009. Skripsi. Depok: Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia; 2009.15. Lane NE & Yao W. Developments in the scientific understanding of osteoporosis. Arthritis Research & Therapy. 2009; 11:228.16. Roberfroid M, Robertson D,. Effects of inulin and oligofrucotse on health and well-being. Br J Nutr. 2005;93 Suppl 1:S1S168.17. Coxam, V. Current Data with Inulin-Type Fructans and Calcium, Targeting Bone Health in Adults. J. Nutr. 2007;137: Suppl 11:S2527-S33.18. Anderson JW. Estimated values for isoflavone content of selected soyfoods. Presented at the American Dietetic Association 80th Annual Meeting and Exhibition, October 2730. Boston: MA; 2005.19. Sutrisno Koswara. Isoflavon, Senyawa Multi-Manfaat dalam Kedelai. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor; 2006.20. Schmild MK, Labuza TP. Essentials of functional. Gaitherburg, Maryland: Food Aspen Publisher, Inc; 2000.21. S. Widowati. Dahlia Bunganya Indah, Umbinya Mengandung Inulin. Bogor: BB Litbang Pascapanen Pertanian; 2006.22. Donhowe IG and Fennema O. Edible films and coatings: Characteristics, formation, definitions, and testing methods. p.1-21. In: Krochta JM, Baldwin EA, dan Nisperos-Carriedo MO (Eds). Edible coatings and films to improve food quality. Lancaster, U.S.A.: Technomic Publishing Co., Inc; 2004.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS 1

Nama : Fitri Ika SuryaniTempat, Tanggal Lahir : Boyolali, 5 April 1993Alamat : Rembun RT 1 RW 3 Rembun, Nogosari, BoyolaliNIM : G0011096Fakultas/Prodi : Kedokteran/Pendidikan DokterAsal Institusi : Universitas Sebelas Maret SurakartaAlamat Institusi : Jalan Ir. Sutami 36 A Kentingan Surakarta 57126Telepon Seluler: 085725135580Email : fitri5493@gmail.comKarya yang pernah dibuat: Poster (Cegah Osteoartritis dengan Olahraga Ringan) tahun 2012Prestasi yang pernah diraih: -

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS 2

Nama Lengkap : Aga SugandaTempat dan Tanggal Lahir : Ponorogo, 24 Agustus 1991Jenis Kelamin : Laki-lakiFakultas/Program Studi : Kedokteran/Pendidikan DokterPekerjaan : MahasiswaNIM : G0010006Alamat Rumah :Jl. Laks. Yos Sudarso 104 RT/RW :03/01, Des/Kel: Paju Kecamatan: Ponorogo, Kab: PonorogoTelepon Seluler : 085233606103E-mail : sugandaaga@yahoo.co.id

Karya yang Pernah DibuatNoJudulTahun

1Keefektivitasan Lampu Bangjo dengan Timer dalam Mengurangi Tingkat Pelanggaran Lalu Lintas di Daerah Ponorogo2006

2Penyuluhan kepada Penjual Jamu Gendong di Daerah Surakarta2010

3Potensi Black Soy Cream Sebagai Agen Pencegah Obesitas pada Anak-Anak2011

4Pengaruh Sonchus Jelly Terhadap Kadar Asam Urat Darah Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret2011

5Black Soy Cream : Makanan Sehat Anti Obesitas Sebagai Lahan Kewirausahaan Praktis bagi Mahasiswa dan Masyarakat2011

Prestasi No.Jenis PrestasiLembaga yang MengadakanTingkatPrestasi yang DiraihTahun

1.Lomba Karya TulisUniversitas Muhammadiyah MalangProvinsi Jawa TimurSemi Finalis

2008

2.Lomba Karya TulisFakultas Kedokteran FK UNSFakultasJuara II2011