Landasan Teori TINJAUAN PUSTAKA

2.1.3 Pencernaan dan Metabolisme Karbohidrat Ketika makanan dikunyah, makanan bercampur dengan saliva, yang mengandung enzim pencernaan ptialin suatu α-amilase yang terutama disekresikan oleh kelenjar parotis. Enzim ini menghidrolisis polisakarida menjadi disakarida maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya yang mengandung tiga sampai sembilan molekul glukosa. Makanan berada di dalam mulut hanya untuk waktu yang singkat, hanya kurang dari 5 karbohidrat telah dihidrolisis pada saat makanan ditelan. 6 Pencernaan karbohidrat berlanjut di dalam korpus dan fundus lambung selama satu jam sebelum makanan bercampur dengan sekresi lambung. Kemudian aktivitas amilase saliva dihambat oleh asam yang disekresikan oleh lambung. Hasil pencernaan oleh lambung disebut kimus. 13 Di duodenum kimus bercampur dengan getah pankreas amilase pankreas menghasilkan maltosa, disakarida dan polimer-polimer glukosa. Enterosit yang terletak pada usus halus mengandung enzim disakaridase, yaitu 1 laktase yang memecah laktosa menjadi satu molekul galaktosa dan glukosa, 2 sukrase yang memecah sukrosa menjadi satu molekul fruktosa dan glukosa, dan 3 maltase yang memecah maltosa menjadi molekul-molekul glukosa. Produk akhir pencernaan karbohidrat semuanya adalah monosakarida yang larut-air. 6 Setelah mengalami proses pencernaan, molekul glukosa dan galaktosa terserap ke dalam sel epitel usus halus dan akhirnya masuk ke darah melalui transpor aktif. Sedangkan fruktosa diserap ke dalam darah dengan difusi terfasilitasi pasif. 13 Proses pencernaan dan absorpsi glukosa ke dalam darah dipengaruhi juga oleh faktor-faktor berikut ini 1 ketahanan starchpati terhadap aktivitas kerja enzim, 2 derajat aktivitas enzim-enzim pencernaan, terutama laktase pada dinding mukosa usus, dan 3 adanya zat gizi lain dalam makanan yang mempengaruhi proses pencernaan, seperti lemak yang memperlambat absorpsi, serat, pektin, dan lain-lain yang dapat mengurangi efek kerja enzim. 14 Glukosa yang diabsorpsi didistribusikan melalui pembuluh darah ke seluruh tubuh, sebagian disimpan untuk cadangan energi, sebagian lagi digunakan untuk sel-sel tubuh sebagai sumber energi. Transpor glukosa ke dalam sel sebagian besar dilakukan melalui difusi terfasilitasi. Kecepatan transpor glukosa ditingkatkan oleh kerja insulin, transpor dapat meningkat 10 kali lebih cepat dengan bantuan aktivitas insulin. 6 Segera setelah masuk ke dalam sel, glukosa akan mengalami rangkaian kejadian berikut: fosforilasi glukosa, glikolisis, hingga siklus krebs atau siklus asam sitrat. Proses-proses tersebut bertujuan untuk menghasilkan adenosin trifosfat ATP yang akan digunakan sel sebagai energi tinggi untuk melaksanakan dan menjalankan fungsi. 13 2.1.4 Kontrol Glukosa Darah Saat keadaan absorptifsetelah makan glukosa tersedia berlimpah dalam darah, maka terjadi proses yang bertujuan untuk menurunkan kadar glukosa darah. Sedangkan pada keadaan puasa terjadi hal sebaliknya. 13 Beberapa reaksi dalam metabolisme bahan bakar yang terkait dengan kontrol kadar glukosa darah dijelaskan pada tabel 2.2 berikut: Tabel 2.2 Ringkasan Reaksi dalam Metabolisme Bahan Bakar Proses Metabolik Reaksi Konsekuensi Glikogenesis Anabolisme Glukosa  glikogen ↓ Glukosa darah Glikogenolisis Katabolisme Glikogen  glukosa ↑ Glukosa darah Glukoneogenesis Anabolisme Asam amino  glukosa ↑ Glukosa darah Glikolisis Anabolisme Glukosa  ATP ↓ Glukosa darah Sumber: Sherwood Lauralee, 2010 Respon tubuh terhadap regulasi proses metabolisme diatur oleh berbagai hormon. Insulin dan glukagon yang disekresi pankreas, merupakan hormon dominan yang meregulasi jalur-jalur metabolisme, selain itu ada pula epinefrin, kortisol serta hormon pertumbuhan yang mengatur proses katabolik dan anabolik sesuai dengan kebutuhan. 13 Efek hormon-hormon tersebut terhadap metabolisme teringkas dalam tabel 2.3. Tabel 2.3. Ringkasan Kontrol Hormon pada Metabolisme Bahan Bakar Hormon Efek pada Glukosa Darah Rangsangan Utama untuk Sekresi Peran Utama dalam Metabolisme Insulin ↑ Ambilan glukosa ↑ Glikogenesis ↓ Glikogenolisis ↓ Glukoneogenesis ↑ Glukosa darah ↑ Asam amino darah Regulator utama siklus absorptif dan pasca-absorptif Glukagon ↑ Glikogenolisis ↑ Glukoneogenesis ↓ Glikogenesis ↓ Glukosa darah ↑ Asam amino darah Regulasi siklus absorptif dan pasca-absorptif bersama dengan insulin, proteksi terhadap hipoglikemia Epinefrin ↑ Glikogenolisis ↑ Glukoneogenesis ↓ Sekresi insulin ↑ Sekresi glukagon Stimulasi simpatis saat stres dan olahraga Menyediakan energi untuk keadaan darurat dan olahraga Kortisol ↑ Glukoneogenesis ↓ Absorpsi glukosa oleh jaringan Mobilisasi bahan bakar metabolik dan bahan baku selama adaptasi terhadap stres Hormon Pertumbuha n ↓ Absorpsi glukosa oleh otot Tidur lelap, stres, olahraga, hipoglikemia Mendorong pertumbuhan, dalam keadaan normal berperan kecil pada metabolisme, mobilisasi bahan bakar dan menghemat glukosa dalam meringankan kondisi-kondisi tersebut. Sumber: Sherwood Lauralee, 2010 Kadar glukosa darah setelah makan meningkat dari kadar puasa 80-100 mgdL ~5mM menjadi 120-140 mgdL ~8mM dalam waktu 30 menit sampai 1 jam. Kadar glukosa dalam darah kemudian mulai menurun, kembali ke rentang puasa dalam waktu sekitar 2 jam setelah makan. 5 2.1.5 Indeks Glikemik Indeks glikemik adalah sebuah alat ukur yang digunakan untuk mengetahui kemampuan sejumlah karbohidrat makanan dalam meningkatkan kadar glukosa darah. Indeks glikemik didapatkan dengan cara membandingkan luas area di bawah kurva respon glukosa darah makanan uji dengan luas area bawah kurva respon glukosa darah makanan standar, di mana setiap porsi makanan yang disajikan harus mengandung 50 gram karbohidrat. Semakin besar luas area bawah kurva respon glukosa darah, semakin tinggi nilai indeks glikemik. 15 Indeks glikemik dapat dikategorikan menjadi tiga kelompok yaitu, indeks glikemik tinggi, sedang dan rendah seperti pada tabel 2.4 berikut. Tabel 2.4. Kategori Indeks Glikemik Kategori Indeks Glikemik Nilai Indeks Glikemik Tinggi 70 Sedang 50-70 Rendah 50 Suatu studi yang dilakukan oleh Buyken A menunjukkan bahwa konsumsi makanan dengan indeks glikemik rendah dapat mengontrol kadar glukosa darah penderita diabetes, meningkatkan sensitivitas insulin, menurunkan asupan makanan dan berat badan serta menurunkan kolesterol serum. 3 Konsep indeks glikemik dikembangkan untuk mengurutkan makanan berdasarkan kemampuannya dalam meningkatkan kadar glukosa darah setelah dibandingkan dengan makanan standar. Konsep tersebut sangat berguna bagi orang-orang yang mengalami kegagalan toleransi glukosa. Pada penelitian tersebut juga disimpulkan bahwa makanan dengan indeks glikemik rendah dapat mencegah terjadinya diabetes dan penyakit kardiovaskular. 16 Selain itu didapatkan korelasi positif antara makanan yang memiliki indeks glikemik rendah dan rasa kenyang. Atas dasar ini, indeks glikemik rendah dapat digunakan untuk pengendalian berat badan. Semakin rendah nilai indeks glikemik suatu makanan pada waktu makan, maka akan semakin sedikit konsumsi makanan pada waktu makan berikutnya. 17 Berbagai penelitian berikut ini mencoba menemukan korelasi antara indeks glikemik dan efeknya terhadap perjalanan penyakit. Pada studi yang dilaporkan BJ Venn et al, didapatkan adanya penurunan kadar HBA1c sebesar 0,33 pada subyek yang melakukan diet indeks glikemik rendah, dan kadar fruktosamin yang lebih rendah 0.19 mmoll dibanding pada subyek yang melakukan diet indeks glikemik tinggi. 18 Penelitian oleh Wolever menemukan adanya penurunan kolesterol total serum sebanyak 7 pada orang dewasa dengan diabetes melitus tipe 2 yang rutin mengkonsumsi makanan indeks glikemik rendah. Penelitian yang dilakukan oleh Jarvi pada orang dewasa dengan diabetes melitus tipe 2 menemukan penurunan kadar LDL dan palsminogen activator inhibitor PAI-1 yang berperan dalam terjadinya penyakit kardiovaskular setelah pasien rutin mengkonsumsi makanan indeks glikemik rendah. 19 2.1.6 Pemeriksaan Indeks Glikemik Pemeriksaan indeks glikemik dapat dilakukan dengan pengambilan darah vena maupun darah kapiler pada ujung jari atau telinga. Responden terdiri dari 10- 14 orang dengan kriteria sehat, laki-laki atau perempuan, tidak hamil, tidak menyusui, usia 18-75 tahun, dan tidak memiliki riwayat diabetes. 2 Sebelum dilakukan pemeriksaan, responden harus berpuasa sepanjang malam sekitar 10-14 jam. Pemberian makanan standar dan makanan uji dilakukan di hari yang berbeda. Pemberian tiap jenis makanan uji juga dilakukan pada hari yang berbeda. Makanan standar yang digunakan dapat berupa sejumlah roti tawar putih yang mengandung 50 g karbohidrat. 20 Setelah pengambilan kadar glukosa darah puasa, responden diberi makanan uji dan dilakukan pengambilan darah pada menit ke 15, 30, 45, 60, 90, dan 120 menit setelah mulai makan. Pengambilan darah responden dapat dilakukan dari kapiler dengan metode finger-prick atau diambil dari darah vena. 20 Makanan uji harus mengandung karbohidrat sebanyak 50 gram. Untuk setiap makanan uji yang diperiksa dapat disertai dengan 250 sampai 500 mL air atau teh, atau 50 mL susu bila responden menghendaki. Responden boleh memilih jumlah dan jenis minuman, namun minuman yang telah dipilih harus sama untuk semua makanan uji yang akan dikonsumsi. Makanan uji harus dihabiskan dalam waktu 10 menit dengan penghitungan waktu untuk pemeriksaan kadar glukosa darah dimulai dari gigitan pertama konsumsi makanan uji. 20 Setelah itu, kadar glukosa darah dimasukkan dalam kurva dengan waktu di sumbu x dan kadar glukosa darah di sumbu y. Indeks glikemik makanan uji, dihitung dengan cara membandingan luas area bawah kurva respon glukosa darah terhadap pemberian makanan uji dengan makanan standar. 21 Secara garis besar terdapat dua hal yang dapat memepengaruhi indeks glikemik makanan, yaitu faktor individu dan faktor makanan. Faktor individu yang menentukan respon glikemik seseorang terhadap makanan ialah sensitivitas insulin, fungsi sel beta pankreas, motilitas saluran gastrointestinal, metabolisme makanan sebelumnya, variasi metabolik parameter harian dan lain-lain. Kapasitas regulatori metabolisme glukosa dapat bervariasi pada masing masing orang. 19 Faktor makanan yang mempengaruhi indeks glikemik suatu makanan diringkas dalam tabel 2.5. Tabel 2.5 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kadar Indeks Glikemik Makanan Faktor Mekanisme Contoh Makanan Tingkat gelatinisasi pati Semakin sedikit pati yang tergelatinasi, semakin lambat proses pencernaannya. Spagetti, oatmeal Bentuk fisik makanan Lapisan fibrosa pada buncis dan biji-bijian serta yang menempel pada dinding sel tanaman bekerja sebagai barier, memperlambat enzim untuk masuk dan memulai pencernaan pati Roti gandum utuh, polong-polongan, Rasio amilosa dan amilopektin Semakin banyak suatu makanan mengandung amilosa, semakin lambat kecepatan pencernaan gulanya. Hal ini kebalikannya terhadap amilopektin Polong-polongan, nasi basmati, maizena Kadar serat pangan Serat larut dapat meningkatkan viskositas isi intestinal karena dapat mengikat air dan memperlambat interaksi antara pati dan enzim pencernanya. Hal ini menyebabkan semakin lambatnya proses absorpsi Buncis, apel, roti putih, beberapa jenis sereal sarapan Kadar gula sukrosa Sukrosa, yang disusun oleh glukosa dan frukotosa, memproduksi hanya setengah dari banyaknya molekul glukosa dari pati dengan jumlah yang sama. Keberadaan sukrosa dalam makanan juga merestriksi tingkat gelatinisasi dari molekul pati dengan mengikat air selama proses produksi Beberapa jenis cookies, dan sereal sarapan Keasaman Asam pada makanan memperlambat proses pengosongan lambung Jeruk Sumber: Maria Kalergis et al, 2005 Selain faktor-faktor di atas, kandungan protein dan lemak juga berperan terhadap kada indeks glikemik suatu makanan. Protein dapat meningkatkan sekresi insulin tanpa meningkatkan kadar glukosa darah. Semakin banyak protein dalam suatu makanan, respon insulin akan semakin meningkat, sedangkan kada glukosa setelah makan tidak banyak berubah. Demikian pula, menambahkan lemak pada makanan juga meningkatkan sekresi insulin meskipun glukosa plasma respon sebenarnya menurun. Oleh karena itu, protein dan lemak dapat menurunkan indeks glikemik suatu makanan. 15

2.2 Kerangka Konsep

Faktor ekstrinsikmakanan:  Bentuk fisik  Kadar serat pangan  Kadar gula sukrosa  Kadar lemak  Kadar protein Responden sehat Makanan uji Laju kenaikan kadar glukosa darah Indeks Glikemik Faktor intrinsikindividu:  Motilitas saluran cerna  Metabolisme makanan sebelumnya  Variasi metabolik Nasi goreng dengan lauk tempe orek dan telur dadar Nasi putih dengan lauk ayam goreng, tempe orek dan sayur kacang panjang Diabsorpsi lebih lambat

2.3 Definisi Operasional

No. Variabel Definisi Pengukur Alat Ukur Cara Ukur Skala Ukur Hasil Ukur 1 Indeks glikemik Respon kenaikan kadar glukosa darah terhadap sejumlah karbohidrat dalam makanan Peneliti - Membanding kan luas area bawah kurva respon glukosa darah setiap makanan uji dengan makanan standar Numer ik 2 Glukosa darah Hasil absorpsi karbohidrat saluran pencernaan yang bersirkulasi dalam darah dan dihitung kadarnya dengan pemeriksaan darah Peneliti Blood glucos e meter merek Easy Touch Pengambilan darah kapiler kemudian diuji dengan test strip blood glucose meter mgdL Numer ik 16

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental untuk mengetahui indeks glikemik nasi goreng dan nasi putih dengan lauk tertentu.

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2014 sampai Mei 2014 di Kampus Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

1. Alat pengukur glukosa darah bermerk Easy Touch 2. Sampel darah vena responden yang diambil dengan metode finger-prick 3. Makanan standar: Roti tawar putih 4. Makanan uji pertama yaitu nasi goreng dengan lauk telur dadar, tempe orek dan makanan uji kedua yaitu nasi putih dengan ayam goreng, tempe orek dan sayur.

3.4 Kriteria Inklusi dan Eksklusi

3.4.1 Kriteria Inklusi a. Orang dewasa sehat dengan populasi mahasiswa pendidikan dokter 18-25 tahun. b. Memiliki indeks massa tubuh normal kriteria Asia-Pasifik. c. Tidak memiliki riwayat gangguan metabolisme glukosa. d. Dalam keadaan sehat. e. Tidak menjalani program diet dalam 3 bulan terakhir. 3.4.2 Kriteria Eksklusi a. Responden yang memiliki riwayat gangguan pembekuan darah atau riwayat perdarahan sulit berhenti. b. Responden memiliki riwayat alergi terhadap makanan standar dan makanan uji.

3.5 Besar dan Cara Pengambilan Responden

Responden yang akan diikutkan pada penelitian ini berjumlah 10 orang yang telah memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi. Pemilihan responden dilakukan dengan metode consecutive sampling. Proses penentuan responden diawali dengan anamnesis mengenai identitas dan riwayat penyakit, kemudian dilakukan pemeriksaan fisik meliputi tanda vital, berat badan dan tinggi badan. Dilakukan penapisan gangguan metabolisme glukosa dengan pemeriksaan GDP dan dibandingkan dengan kriteria normal menurut PERKENI. 22 Responden yang memenuhi kriteria inklusi dan bersedia mengikuti penelitian diberikan informed consent.