Pengaruh Pemberian Pakan Buah Naga Merah Dan Olahraga Terhadap Glukosa Dan Profil Lipid Pada Tikus Obes Dan Diabetes

PENGARUH PEMBERIAN PAKAN BUAH NAGA MERAH
DAN OLAHRAGA TERHADAP GLUKOSA DARAH DAN
PROFIL LIPID PADA TIKUS OBES DAN DIABETES

WIWI FEBRIANI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh Pemberian Pakan
Buah Naga Merah dan Olahraga terhadap Glukosa Darah dan Profil Lipid pada
Tikus Obes dan Diabetes adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2017
Wiwi Febriani
NIM I151140111

RINGKASAN
WIWI FEBRIANI. Pengaruh Pemberian Pakan Buah Naga Merah dan Olahraga
terhadap Glukosa dan Profil Lipid pada Tikus Obes dan Diabetes. Dibimbing oleh
AHMAD SULAEMAN dan BUDI SETIAWAN.
Remaja obes merupakan salah satu masalah penting bagi sistem pelayanan
kesehatan yang dihubungkan dengan kualitas hidup. Di Indonesia, prevalensi
gemuk meningkat dari 1.4 % menjadi 7.3% pada tahun 2013 (Kemenkes 2013).
Efek obesitas pada anak-anak dan remaja yang perlu menjadi perhatian adalah
munculnya penyakit kardiovaskular di masa depan (Reilly 2006). Buah naga merah
telah diketahui memiliki manfaat kesehatan dan berpotensi sebagai sumber
antioksidan alami (Adnan et al. 2011). Buah naga merah dapat mengurangi
resistensi insulin, hipertrigliseridemia, dan menekan peningkatan serum total
kolesterol (Omidizadeh et al. 2014; Gengatharan et al. 2015). Selain buah naga
merah, olahraga aerobik memegang peranan penting dalam pencegahan dan kontrol
resistensi insulin, prediabetes, dan diabetes mellitus tipe 2 (Colberg et al. 2010).

Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
pemberian pakan buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) dan olahraga terhadap
indeks massa tubuh (IMT), glukosa darah, dan profil lipid tikus obes. Tujuan khusus
meliputi: 1) Membuat model tikus obes dan diabetes 2) Mengetahui berat badan
(BB), panjang badan (PB), IMT, dan lingkar perut (LP) setelah masa pengemukan,
3) Mengetahui rata-rata konsumsi pakan tikus selama masa intervensi, 4)
Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap IMT tikus obes dan diabetes, 5)
Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap glukosa darah tikus obes dan diabetes,
6) Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap profil lipid darahantara lain
kolesterol total (Kol-T), high density lipoprotein cholesterol (HDL-K), trigliserida
(TGA) dan low density lipoprotein cholesterol (LDL-K) tikus obes dan diabetes.
Penelitian ini menggunakan desain penelitian eksperimental dengan
rancangan acak lengkap (RAL). Sebanyak 20 tikus jantan Sprague-Dawley dibagi
ke dalam 5 kelompok: pakan standar (PS), pakan tinggi lemak (PTL), pakan tinggi
lemak + olahraga (PTL+OR), pakan tinggi lemak + tepung buah naga merah
(PTLBNM), dan pakan tinggi lemak + tepung buah naga merah + olahraga
(PTLBNM+OR). PTLBNM merupakan campuran antara tepung buah naga merah
dan PTL dengan rasio 5:1. Jenis olahraga dalam penelitian ini adalah renang. Tikus
harus berenang selama 8 menit, 3 kali per minggu. Intervensi dilakukan selama 4
minggu setelah 18 minggu masa penggemukan.

Indikator antropometri (BB, PB, LP, IMT) meningkat signifikan selama masa
penggemukan. Berat badan tikus meningkat sebesar 292.83 ± 25.63 g, PB sebesar
5.06 ± 1.66 cm, LP sebesar 5.34 ±1.13 cm, dan IMT sebesar 0.42 ±0.07 g per cm2.
Rata-rata IMT setelah masa penggemukan sebesar 0.74 ± 0.05 g per cm2. Hal ini
berarti tikus berhasil digemukkan dan dikatakan obes menurut Novelli et al. (2007)
yaitu IMT ≥ 0.68 gcm-2.
Kelompok yang diberikan intervensi olahraga memiliki konsumsi pakan yang
lebih rendah dibandingkan kelompok yang tidak diberikan intervensi olahraga.
Jumlah konsumsi kelompok PTL+OR dan kelompok PTLBNM+OR masingmasing sebesar 17.63 g hari-1 dan 16.80 g hari-1.

Perlakuan tidak berpengaruh signifikan terhadap BB dan IMT baik sebelum
maupun setelah intervensi. Namun, terdapat kecenderungan penurunan BB dan
IMT pada kelompok PTL+OR, PTLBNM, dan PTLBNM+OR dan sebaliknya
terjadi peningkatan pada kelompok PS dan PTL.
Perlakuan berpengaruh signifikan terhadap penurunan kadar glukosa darah.
Selama intervensi terjadi penurunan kadar glukosa yang signifikan pada kelompok
yang diberi pakan berbasis tepung buah naga merah, olahraga, dan kombinasi
keduanya dibandingkan dengan PS dan PTL. Kelompok PTLBNM+OR memiliki
rata-rata penurunan glukosa terbesar (173.50 ± 7.14 mg/dl). Hal ini berarti baik
intervensi olahraga maupun pakan buah naga merah memiliki pengaruh yang

signifikan terhadap penurunan kadar glukosa darah. Kelompok yang diberi
kombinasi antara pakan buah naga merah dan olahraga merah memiliki pengaruh
yang lebih signifikan dibandingkan dengan kelompok yang diberi buah naga merah
atau olahraga saja.
Perlakuan berpengaruh signifikan terhadap Kol-T, TGA, dan LDL-K setelah
intervensi tetapi tidak signifikan terhadap HDL-K. Kelompok yang diberikan
intervensi buah naga merah maupun olahraga secara signifikan dapat menurunkan
Kol-T, TGA, dan LDL-K dibandingkan dengan PS dan PTL. Namun, kelompok
yang diberikan kombinasi buah naga merah dan olahraga memiliki pengaruh lebih
besar terhadap penurunan Kol-T dan TGA dibandingkan dengan pakan buah naga
merah maupun olahraga saja.
Kesimpulannya, berat badan, panjang badan, lingkar perut, dan indeks massa
tubuh meningkat setelah masa penggemukan. Olahraga memiliki pengaruh yang
signifikan terhadap penurunan konsumsi makan. Buah naga merah dan olahraga
memiliki kecenderungan menurunkan BB dan menekan terjadinya peningkatan
lingkar perut. Baik buah naga merah maupun olahraga berperan penting terhadap
kontrol glukosa dan profil lipid darah. Kombinasi antara buah naga merah dan
olahraga memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap penurunan kadar glukosa,
Kol-T, dan TGA.

Kata kunci: buah naga merah, glukosa darah, profil lipid, tikus obes

SUMMARY
WIWI FEBRIANI. Effect of Feeding Red Dragon Fruit and Exercise on Blood
Glucose and Lipid Profile in Obese and Diabetic Rats. Supervised by AHMAD
SULAEMAN AND BUDI SETIAWAN.
Obese adolescents is one important issue for the health care system that is
associated with quality of life. In Indonesia, prevalence of overweight increases
from 1.4% to 7.3% in 2013 (Kemenkes 2013). Effect of obesity in children and
adolescents that needs attention is the emergence of cardiovascular disease in the
future (Reilly 2006). Red dragon fruit has been known to have health benefits and
potential as a source of natural antioxidants (Adnan et al. 2011). Red dragon fruit
may reduce insulin resistance, hypertriglyceridemia, and suppress increase of serum
total cholesterol (Omidizadeh et al., 2014; Gengatharan et al. 2015). In addition to
a red dragon fruit, aerobic exercise plays an important role in the prevention and
control of insulin resistance, prediabetes, and diabetes mellitus type 2 (Colberg et
al. 2010).
The general objective of this study was to determine the effect of feeding red
dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) and exercise on body mass index (BMI), blood
glucose, and lipid profiles in obese rats. The specific objectives were: 1) to make

obese and diabetic rat models, 2) to determine the difference in body weight (BW),
body length (BL), BMI, and abdominal circumference (AC) before and after
fattening periode, 3) to determine the average feed intake of rats during the
intervention, 4) to analyze the effect of treatment on IMT in obese rats, 5) to analyze
the effect of treatment on blood glucose in obese rats, 6) to analyze the effect of
treatment on the lipid profile among others total cholesterol (TC), high-density
lipoprotein cholesterol (HDL-C), triglyceride (TGA) and low density lipoprotein
cholesterol (LDL-C) in obese rats.
This research uses experimental design with a completely randomized design
(CRD). Total 20 males Sprague-Dawley were divided into 5 groups: standard diet
(SD), high fat diet (HFD), high fat diet + exercise (HFD+E), high fat diet + red
dragon fruit flour (HFDRD), and high fat diet + red dragon fruit flour + exercise
(HFDRD+E). HFDRD was a mixture of red dragon fruit flour and HFD with ratio
5:1. Type exercise in this study was swimming. Rats had to swim during 8 minutes,
3 times per week. The intervention carried out for 4 weeks after 18 weeks fattening
period.
Anthropometric indicators (BW, BL, AC, BMI) increased significantly
during the fattening periode. Body weight of rats increased by 292.83 ± 25.63 g,
PB increased by 5.06 ± 1.66 cm, LP increased by 5.34 ± 1.13 cm, and BMI
increased by 0.42 ± 0.07 g per cm2. The average of BMI after the fattening period

was 0.74 ± 0.05 g per cm2. This means that the rats successfully fattened and
classified obese according to Novelli et al. (2007) ie BMI ≥ 0.68 gcm-2.
The groups given exercise intervention had lower consumption than the group
that was not given exercise intervention. Total consumption of HFD+E and
HFDRD+E groups were 17.63 g day-1 and 16.80 g day-1 respectively.
The treatment did not significantly affect body weight and BMI both before
and after the intervention. However, there was a reduction trend in body weight and

BMI in HFD+E, HDFRD, and HFDRD+E groups and conversely an increase in the
SD and HDF groups.
Treatment significantly affect a reduction in blood glucose levels. During the
intervention, there was a significant reduction of blood glucose levels in the group
treated red dragon fruit flour, exercise, and the combination of them compared to
SD and HFD. HFDRD+E group had the largest reduction in blood glucose (173.50
± 7.14 mg / dl). It means, both exercise and red dragon fruit feed has a significant
effect on the reduction in blood glucose levels. The groups given the combined of
red dragon fruit feed and exercise has a more significant effect than the groups given
red dragon fruit feed or exercise respectively
The treatments significantly affect the TC, TGA, and LDL-C after
intervention but no significant effect on HDL-C. Groups given the red dragon fruit

and exercise treatments can significantly reduce Kol-T, TGA, and LDL-C
compared to PS and PTL. However, the groups given a combination of the red
dragon fruit and exercise has a greater influence on the reduction of TC and TGA
compared with red dragon fruit feed or exercise respectively.
In conclusion, weight, body length, abdominal circumference, and body mass
index increases after the fattening period. Exercise has a significant effect on the
reduction in food consumption. Red dragon fruit and exercise has a tendency to
reduce body weight and suppress the increase in abdominal circumference. Both
the red dragon fruit and exercise play an important role to control blood glucose
and lipid profiles. The combination of the red dragon fruit and exercise have a
greater influence on the decreased of glucose levels, TC, and TGA.
Key words: blood glucose, lipid profile, obese rats, red dragon fruit

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PENGARUH PEMBERIAN PAKAN BUAH NAGA MERAH
DAN OLAHRAGA TERHADAP GLUKOSA DARAH DAN
PROFIL LIPID PADA TIKUS OBES DAN DIABETES

WIWI FEBRIANI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Gizi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis:

Dr Kartrin Roosita, SP, M.Si

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat,
karunia, dan Hidayah-Nya yang senantiasa dilimpahkan sehingga penulisan dan
penyusunan karya ilmiah dengan judul “Pengaruh Pemberian Pakan Buah Naga
Merah dan Olahraga terhadap Glukosa Darah dan Profil Lipid pada Tikus Obes dan
Diabetes” berhasil diselesaikan dengan baik.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua Bapak Supar dan Ibu
Saridah, kakak Ruci Suhartono, kakak ipar Dwi Bayu Panglipuringtyas, kekasih
Ramadhana Komala SGz, serta sahabat Winda Raisa Oktora Intansari, ST dan
Ardiansyah, SPT, MSi yang senantiasa memberikan doa, dukungan, semangat, dan
kasih sayangnya. Terima kasih kepada Bapak Prof Dr Ir Ahmad Sulaeman, MS dan
Dr Ir Budi Setiawan, MS selaku komisi pembimbing, serta Ibu Dr Katrin Roosita,
SP, MSi yang telah banyak memberikan saran. Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada pegawai veterinary stem cell laboratory yang telah membantu proses
pengumpulan data pada penelitian ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2017

Wiwi Febriani

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Obesitas dan Dislipidemia
Obesitas dan Resistensi Insulin
Hewan Percobaan
Status Gizi Tikus
Ekstrapolasi Umur Tikus dan Umur Manusia
Buah Naga Merah
Buah Naga Merah sebagai Pangan Fungsional
Olahraga Renang pada Tikus
KERANGKA PEMIKIRAN
METODE
Desain Penelitian
Jumlah dan Cara Penarikan Sampel
Bahan Penelitian
Peralatan Penelitian
Tempat dan Waktu Penelitian
Prosedur Percobaan
Pengolahan dan Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Model Tikus Obes dan Diabetes
Konsumsi Pakan Tikus Selama Intervensi
Pengaruh Perlakuan terhadap Indikator Antropometri
Pengaruh Perlakuan terhadap Glukosa Darah
Pengaruh Perlakuan terhadap Profil Lipid Darah
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vii
vii
vii
1
1
2
3
3
3
4
4
5
6
7
7
8
9
11
12
13
13
13
13
14
14
14
18
18
18
19
22
24
26
30
31
36
42

DAFTAR TABEL
1
2

Estimasi umur tikus dengan umur manusia
Kandungan proksimat buah naga merah segar dan tepung
buah naga merah
3 Perbandingan kandungan total polifenol dan total flavonoid
pada buah naga merah dan buah naga putih
4 Kandungan komponen bioaktif tepung buah naga merah
5 Komposisi proksimat tiga jenis formula pakan tikus
6 Taraf perlakuan dalam penelitian
7 Komposisi formula pakan yang digunakan dalam penelitian
8 Perkembangan antropometri tikus selama masa
penggemukan
9 Perubahan indikator antropometri sebelum dan sesudah
intervensi
10 Perubahan glukosa darah sebelum dan sesudah intervensi
11 Perubahan profil lipid darah sebelum dan sesudah
intervensi

7
8
9
10
11
13
15
19
22
24
27

DAFTAR GAMBAR

1 Mekanisme dislipidemia pada obesitas
2 Sekresi adipokin inflamasi dari jaringan adiposa pada
kondisi obesitas
3 Kerangka pemikiran
4 Konsumsi pakan masing-masing kelompok perlakuan
selama intervensi

4
5
12
21

DAFTAR LAMPIRAN
1 Keterangan lolos kaji etik
2 Konversi perhitungan dosis antara manusia dan hewan
percobaan
3 Prosedur analisis kadar kolesterol total
4 Prosedur analisis kadar HDL-K dalam serum darah
5 Pengukuran panjang badan menggunakan aplikasi Imagej
6 Olahraga renang pada tikus

37
38
38
39
39
41

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Remaja obes merupakan salah satu masalah penting bagi sistem pelayanan
kesehatan yang dihubungkan dengan kualitas hidup. Prevalensi obesitas pada
remaja usia 12 – 19 tahun meningkat dari 5% menjadi 21 % selama periode 1980 2012. Pada tahun 2012, lebih dari sepertiga anak-anak dan remaja di Amerika
mengalami kelebihan berat badan dan obesitas (Ogden et al. 2014). Menurut
Riskesdas tahun 2013, prevalensi gemuk pada remaja umur 16-18 tahun sebanyak
7.3% yang terdiri dari 5.7% gemuk dan 1.6% obesitas. Prevalensi gemuk meningkat
dari tahun 2010 yaitu dari 1.4 % menjadi 7.3%. Efek obesitas pada anak-anak dan
remaja yang perlu menjadi perhatian adalah munculnya penyakit kardiovaskular di
masa depan (Reilly 2006).
Obesitas merupakan penyebab utama terjadinya diabetes mellitus tipe 2
yang secara klinis ditunjukkan dengan hiperglikemia (Martyn et al. 2008). Pada
penderita obesitas, lemak dilepaskan dari jaringan dan terjadi peningkatan jumlah
asam asam lemak, gliserol, hormon, sitokin pro-inflamasi, dan faktor lain yang
terlibat dalam pengembangan resistensi insulin. Ketika resistensi insulin disertai
dengan disfungsi sel β pankreas maka terjadi kegagalan untuk mengontrol kadar
glukosa darah. Hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan kadar glukosa di dalam
darah (hiperglikemia) (Kahn et al. 2006). Remaja obesitas lebih mungkin terjadi
pradiabetes, yaitu suatu kondisi kadar glukosa darah menunjukkan risiko tinggi
untuk pengembangan diabetes (Li et al. 2009).
Kebanyakan remaja saat ini secara rutin mengonsumsi makanan dan
minuman tinggi kalori daripada melakukan aktivitas fisik (Nestle 2006). Remaja
obesitas cenderung sedikit mengonsumsi sayur dan buah serta banyak
mengonsumsi soda (Davis dan Carpenter 2009). Penelitian oleh Menezes et al.
(2009) pada remaja Brazil menunjukkan bahwa remaja cenderung memiliki
kebiasaan mengonsumsi buah kurang dari satu kali per hari. Kurangnya aktivitas
fisik juga memegang peranan penting dalam pengembangan obesitas (Hassan 2015).
Hasil penelitian pada anak-anak dan remaja di Serbia menunjukkan bahwa semakin
rendah kebugaran aerobik maka semakin tinggi lemak tubuh. Intervensi dini untuk
meningkatkan aktivitas fisik pada anak-anak dan remaja penting dilakukan untuk
mencegah peningkatan obesitas (Ostojic et al. 2011).
Flavonoid merupakan senyawa bioaktif yang diketahui memiliki efek yang
menguntungkan pada metabolisme glukosa dan lipid. Flavonoid sebagai
antidiabetes dapat berperan dalam memperbaiki kondisi hiperglikemia melalui
metabolisme glukosa pada hepatosit, mengurangi resistensi insulin, serta
meningkatkan penyerapan glukosa pada otot rangka dan jaringan adiposa (Lavle et
al. 2016). Beberapa flavonoid makanan telah diketahui merupakan inhibitor
potensial bagi LDL dan aterogenesis melalui penghambatan modifikasi oksidatif.
Flavonoid secara alami terdapat dalam makanan seperti buah dan sayur (Tapas et
al. 2008; Unnikrishnan et al. 2014).
Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) merupakan buah kaya gizi yang
saat ini banyak menarik minat konsumen (Wu et al. 2006). Kandungan flavonoid
dan polifenol pada daging buah naga merah cukup tinggi masing-masing adalah

2
9.56 mg RE/g dan 4.91 mg GAE/ g (Kim et al. 2011). Penelitian terbaru oleh
Maigoda et al. (2016) menunjukkan bahwa buah naga mengandung banyak
komponen bioaktif seperti flavonoid, asam fenolat, vitamin C, antosianin, dan
alkaloid. Total flavonoid merupakan senyawa bioaktif dalam buah naga merah
dengan kandungan yang lebih tinggi dibandingkan dengan komponen yang lain
yaitu sebesar 171.79 mg/100 gram.
Buah naga merah memiliki manfaat kesehatan dan berpotensi sebagai sumber
antioksidan alami (Adnan et al. 2011). Penelitian oleh Omidizadeh et al. (2014)
menunjukkan bahwa buah naga merah segar secara signifikan mengurangi
resistensi insulin, hipertrigliseridemia, dan aterosklerosis pada tikus yang diinduksi
suplemen fruktosa. Buah naga merah dengan perlakuan termal pada suhu 95oC
selama 30 menit (mengandung antioksidan yang rendah) juga secara signifikan
dapat memperbaiki kondisi hiperinsulinemia. Mengonsumsi 300 mg kg-1 ekstrak
buah naga merah yang mengandung betalains pada tikus dengan
hiperkolesterolemia dapat menurunkan tingkat kolesterolnya sebesar 43.45%.
Betalains juga menekan produksi asam lemak rantai pendek dan mencegah
peningkatan serum total kolesterol pada model tikus dengan dislipidemia.
(Gengatharan et al. 2015).
Olahraga memegang peranan penting dalam pencegahan dan kontrol
resistensi insulin, prediabetes, dan diabetes mellitus tipe 2 (Colberg et al. 2010).
Olahraga aerobik secara teratur dan berkelanjutan dapat memperbaiki aksi insulin
setidaknya secara akut dapat mengatur tingkat glukosa darah. Hasil meta-analisis
oleh Kelley et al. (2006) menunjukkan bahwa olahraga aerobik secara signifikan
dapat meningkatkan High Density Lipoprotein Cholesterol (HDL-C) dan
menurunkan trigliserida seiring dengan terjadinya penurunan berat badan.
Olahraga aerobik secara teratur dapat mengurangi lemak di hati (Johnson et al.
2009) dan secara efektif dapat menurunkan lemak perut (Kwon et al. 2010).
Tikus merupakan hewan yang sering digunakan sebagai model dalam
mempelajari obesitas. Hal ini karena tikus memiliki kesamaan besar pada hemologi
dan genom dengan manusia (Dieman et al. 2006). Penelitian terkait buah naga
merah yang dihubungkan dengan potensi dan pengaruhnya terhadap kesehatan
masih jarang dilakukan. Belum banyak penelitian yang menggunakan buah naga
merah sebagai sumber flavonoid sebagai antidiabetes dan antihiperlipidemia.
Penting untuk mengkaji apakah terdapat pengaruh pemberian buah naga merah dan
latihan aerobik terhadap kadar gula dan profil lipid darah pada tikus.

Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang disebutkan di atas, maka dirumuskan
masalah penelitian sebagai berikut.
1. Apakah pakan buah naga merah berpengaruh terhadap glukosa darah dan profil
lipid darah (Kol-T, HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus obes dan diabetes?
2. Apakah olahraga berpengaruh terhadap glukosa darah dan profil lipid darah
(Kol-T, HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus obes dan diabetes?
3. Apakah kombinasi pakan buah naga merah dan olahraga berpengaruh terhadap
glukosa darah dan profil lipid darah (Kol-T, HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus
obes dan diabetes?

3
Tujuan Penelitian
Tujuan Umum
Mengetahui pengaruh pemberian pakan buah naga merah (Hylocereus
polyrhizus) dan olahraga terhadap glukosa darah dan profil lipid tikus obes dan
diabetes.
Tujuan Khusus
Adapun tujuan khusus dari penelitian ini antara lain sebagai berikut.
1. Membuat model tikus obes dan diabetes
2. Mengetahui perbedaan berat badan (BB), panjang badan (PB), indeks massa
tubuh (IMT), dan lingkar perut (LP) setelah masa penggemukan.
3. Mengetahui rata-rata konsumsi pakan tikus selama masa intervensi.
4. Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap IMT tikus obes dan diabetes.
5. Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap glukosa darah tikus obes dan
diabetes.
6. Menganalisis pengaruh perlakuan terhadap profil lipid darah antara lain
kolesterol total (Kol-T), high density lipoprotein cholesterol (HDL-K),
trigliserida (TGA) dan low density lipoprotein cholesterol (LDL-K) tikus obes
dan diabetes.

Hipotesis
1. Pakan buah naga merah berpengaruh terhadap glukosa darah dan profil lipid
darah (Kol-T, HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus obes dan diabetes?
2. Olahraga berpengaruh terhadap glukosa darah dan profil lipid darah (Kol-T,
HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus obes dan diabetes?
3. Kombinasi pakan buah naga merah dan olahraga berpengaruh terhadap glukosa
darah dan profil lipid darah (Kol-T, HDL-K, TGA, dan LDL-K) tikus obes dan
diabetes?

Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai pentingnya konsumsi
buah naga merah dan olahraga dalam meningkatkan indikator kesehatan
masyarakat khususnya remaja yang diukur dari glukosa darah dan profil lipid.
Penelitian ini juga diharapkan dapat menjadi acuan dalam pilihan diet yang sehat
tetapi menyenangkan untuk dilakukan yang sesuai dengan kenyataan yang terjadi
dalam kehidupan sehari-hari.

4

TINJAUAN PUSTAKA

Obesitas dan Dislipidemia
Obesitas dikaitkan dengan peningkatan prevalensi dislipidemia.
Dislipidemia merupakan jumlah lipid yang tidak normal seperti kolesterol dan
trigliserida dalam darah dan merupakan faktor risiko terjadinya penyakit
kardiovaskular. Dislipidemia terkait obesitas ditandai dengan meningkatnya kadar
plasma asam lemak bebas dan trigliserida, penurunan HDL-K, dan abnormalitas
komposisi LDL-K (Jung dan Choi 2014). Kelebihan lemak di jaringan dapat
meningkatkan asam lemak plasma sehingga dapat menimbun lemak di otot rangka
dan dalam jangka pendek meningkatkan trigliserida (TGA) hati (Savage et al. 2007).
Pada keadaan obesitas, terjadi peningkatan FFA yang dilepaskan dari
jaringan adiposa melalui proses lipolisis. Hal ini dapat meningkatkan transfer FFA
ke hati. Peningkatan FFA meningkatkan produksi TGA dan VLDL di hati serta
penghambatan lipoprotein lipase di jaringan adiposa dan otot rangka yang
berkontribusi pada terjadinya hipertrigliseidemia. Peningkatan VLDL di hati dapat
menghambat lipolisis kilomikron yang juga berkontribusi terhadap terjadinya
hipertrigliseridemia. TGA dari VLDL bertukar menjadi ester kolesterol dari LDL
dan HDL melalui protein transport ester kolesterol, menghasilkan LDL dan HDL
yang kaya TGA. Penurunan konsentrasi HDL dan pembentukan partikel kecil LDL
dihubungkan dengan tingginya risiko penyakit kardiovaskular (Jung dan Choi
2014). Mekanisme dislipidemia pada obesitas disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1 Mekanisme dislipidemia pada obesitas.
Keterangan: CE, cholesteryl esters; CETP, cholesteryl ester transport protein; FFA,
free fatty acids; HDL, high-density lipoproteins; HL, hepatic lipase; LDL, low-density
lipoproteins; LPL, lipoprotein lipase; TG, triglyceride; VLDL, very-low-density
lipoprotein (Jung dan Choi 2014).

5
Ukuran adiposit merupakan faktor penting yang menentukan derajat jaringan
adiposa berkontribusi terhadap terjadinya dislipidemia. Pembesaran adiposit
dihubungkan dengan peningkatan lipolisis yang menyebabkan peningkatan
sirkulasi asam lemak bebas yang dikirimkan ke hati sehingga meningkatkan sintesis
TGA. Selain peningkatan sintesis TGA di hati, peningkatan asam lemak bebas juga
memperburuk terjadinya resistensi insulin yang menyebabkan dislipidemia. (Jung
dan Choi 2014). Hubungan antara jaringan adiposa visceral dengan dislipidemia
ditemukan pada pasien dengan diabetes mellitus tipe 2. Pembesaran jaringan
adiposa juga dihubungkan dengan meningkatnya partikel VLDL dan menurunnya
partikel LDL dan HDL yang memiliki kapasitas lebih rendah untuk mentransfer
ester kolesterol dan merupakan prediktor aterosklerosis (Sam et al. 2008).

Obesitas dan Resistensi Insulin
Resistensi insulin merupakan prediktor utama dari pengembangan DM tipe
2. Obesitas berhubungan dengan DM tipe 2 dimana obesitas memiliki kemampuan
untuk menginduksi resistensi insulin. Resistensi insulin adalah penurunan
kemampuan jaringan untuk merespon aksi insulin. Insulin merangsang
penyimpanan trigliserida dalam jaringan adiposa melalui beberapa mekanisme,
antara lain memicu diferensiasi preadiposit ke adiposit, meningkatkan penyerapan
glukosa dan asam lemak yang berasal dari sirkulasi lipoprotein dan lipogenesis,
serta menghambat lipolisis (Jung dan Choi 2014).

Gambar 2 Sekresi adipokin inflamasi dari jaringan adiposa pada kondisi obesitas
(Jung dan Choi 2014).
Keterangan: ANGPTL, angiopoietin-like protein; ASP, acylation-stimulating protein;
IL, interleukin; MCP-1, monocyte chemotactic protein; NAFLD, nonalcoholic fatty
liver disease; PAI-1, plasminogen activator inhibitor-1; RBP4, retinol binding protein
4; TGF-β, transforming growth factor-β; TNF-α, tumor necrosis factor-α.

Pada kondisi obesitas, jaringan adiposa diperbesar mengarah pada
disregulasi sekresi adipokines dan meningkatkan pelepasan asam lemak bebas.
Asam lemak bebas dan adipokines proinflamasi sampai ke jaringan metabolik

6
termasuk otot rangka dan hati dan memodifikasi respon inflamasi serta
metabolisme lipid dan glukosa sehingga berkontribusi pada sindrom metabolik.
Selain itu, obesitas menyebabkan fenotipe beralih di jaringan adiposa dari makrofag
anti-inflamasi (M2) menjadi pro-inflamasi (M1). Di sisi lain, produksi adipokines
dengan sifat anti-inflamasi seperti adiponektin menurun pada keadaan obesitas
(Jung dan Choi 2014). Sekresi adipokin inflamasi dari jaringan adiposa pada orang
obesitas disajikan pada Gambar 2.
Hewan Percobaan
Tikus merupakan model yang biasanya digunakan dalam mempelajari
obesitas. Hal ini karena tikus memiliki kesamaan yang besar pada hemologi dan
genom dengan manusia. Model pada hewan percobaan (tikus) memungkinkan kita
untuk memperoleh jawaban dalam waktu singkat, yaitu 10 hari dalam kehidupan
tikus sama dengan sekitar 1 tahun pada manusia ketika membandingkan perubahan
berat badan (Dieman et al. 2006).
Pada disiplin ilmu tertentu, seperti immunobiology, dan obat-obatan
eksperimental berfokus pada transplantasi, autoimunitas dan disfungsi kekebalan
tubuh lainnya, atau kanker, artritis, hipertensi, diabetes (tipe I dan II) dan gangguan
neurologis secara luas menggunakan model tikus (Krinke 2000). Sprague-Dawley
merupakan salah satu jenis tikus yang sering digunakan sebagai model penelitian.
tikus Sprague Dawley memiliki badan panjang dan mengecil di bagian kepala
(Krinke 2000).
Tikus dapat tinggal sendirian dalam kandang, asal dapat melihat dan
mendengar tikus lain. Tikus yang dipegang dengan cara yang benar, dapat ditangani
dengan mudah di laboratorium. Ada dua sifat yang membedakan tikus dari hewan
percobaan lain. Tikus tidak memiliki kandung empedu dan mempunyai struktur
anatomi yang tidak lazim di tempat esofagus bermuara ke dalam lambung sehingga
tikus tidak dapat muntah (Krinke 2000). Untuk tikus pada laboratorium, makanan
dan air minum sebaiknya diberikan secara ad libitum, dan pencahayaan ruangan
diatur sebagai 12 jam terang dan 12 jam gelap. Tikus, terutama tikus albino, sangat
sensitif terhadap cahaya, maka intensitas cahaya laboratorium sebaiknya tidak
melebihi 50 lux (Hubrecht dan Kirkwood 2010).
Kondisi optimal tikus di laboratorium (Krinke 2000), Hubrecht dan
Kirkwood 2010) antara lain :
a. Kandang tikus harus cukup kuat tidak mudah rusak, mudah dibersihkan (satu
kali seminggu), mudah dipasang lagi, hewan tidak mudah lepas, harus tahan
gigitan dan hewan tampak jelas dari luar. Umumnya alas tidur tikus adalah
serbuk gergaji atau sekam padi yang mudah menyerap air.
b. Menciptakan suasana lingkungan yang stabil dan sesuai dengan keperluan
fisiologis tikus (suhu, kelembaban dan kecepatan pertukaran udara yang ekstrim
harus dihindari). Suhu ruangan yang baik sekitar 20-22⁰C, sedangkan
kelembaban udara sekitar 50%.
c. Untuk tikus dengan berat badan 200-300 gram luas lantai tiap ekor tikus adalah
600 cm2, tinggi 20 cm. Jumlah maksimal tikus per kandang adalah 3 ekor.

7
Status Gizi Tikus
Menurut Novelli et al. (2007), indeks antropometri dapat memprediksi
obesitas, profil lipid, dan stress oksidatif pada hewan percobaan tikus. Indeks
antropometri yang biasanya dipakai untuk tikus adalah IMT dan Lee Index. IMT
tikus akan bertambah sesuai dengan pertambahan usia, kemudian akan stabil antara
0,45 – 0,68 g/cm2 setelah tikus berusia 90 hari. Lee index didefinisikan sebagai berat
badan (gr) dipangkatkan 0,33 dibagi jarak nasoanal (mm). Pada tikus usia 90 hari,
Lee index normal adalah 0,03 ± 0,02. IMT dihitung dengan berat badan (gram)
dibagi panjang badan kuadrat (cm2). IMT dianggap lebih baik dalam
memperkirakan lemak tubuh dan obesitas pada tikus dibandingkan dengan Lee
index. Obesitas pada tikus didefinisikan sebagai BMI > 0.68g/cm2.
Studi yang dilakukan oleh Novelli et al. (2007) menunjukkan bahwa lingkar
perut tikus yang diberikan pakan tinggi karbohidrat secara signifikan meningkat
seiring dengan peningkatan usia tikus hingga usia 90 hari dan konstan setelahnya.
Konsumsi pakan, asupan energi, dan berat badan meningkat dengan bertambahnya
usia, sementara pada tingkat tertentu peingkatan berat badan menurun secara
signifikan.

Ekstrapolasi Umur Tikus dan Umur Manusia
Perbedaan anatomi, fisiologi, perkembangan dan fenomena biologi harus
menjadi pertimbangan dalam menganalisis berbagai hasil penelitian dengan
menggunakan tikus ketika umur menjadi salah satu faktor krusial. Penanganan
khusus harus dilakukan dengan intens untuk menghasilkan hubungan dengan
kehidupan manusia. Oleh karena itu perhatian khusus dibutuhkan untuk
membuktikan fase dalam hari pada hewan dan hubungannya dengan usia dalam
tahun pada manusia (Andreollo et al. 2012).
Tabel 1 Estimasi umur tikus dengan umur manusia
Umur Tikus (Bulan)
6 bulan
12 bulan
24 bulan
28 bulan
30 bulan
36 bulan
42 bulan
45 bulan
48 bulan

Umur Manusia (Tahun)
18 tahun
30 tahun
45 tahun
60 tahun
75 tahun
90 tahun
105 tahun
113 tahun
120 tahun

Sumber : Andreollo et al. (2012)
Tikus memiliki masa hidup yang lebih singkat dan cepat dibandingkan
dengan manusia. Tikus berkembang dengan cepat selama bayi dan menjadi matang
secara seksual pada usia sekitar 6 minggu. Hal yang berbeda terjadi pada manusia,

8
yaitu perkembangan terjadi lebih lambat dan belum mencapai masa pubertas hingga
mencapai usia sekitar 12 hingga 13 tahun. Kematangan secara sosial diperoleh pada
usia 5 hingga 6 bulan. Pada usia dewasa, satu bulan usia tikus setara dengan sekitar
2.5 tahun usia manusia (Andreollo et al. 2012). Tabel 1 menunjukkan estimasi umur
relatif tikus dalam hubungannya dengan manusia.
Quinn (2005) menyatakan bahwa tidak mudah untuk membandingkan umur
hewan dengan umur manusia. Pertibangan keseluruhan analisis dan penggunakan
kelahiran sebagai permulaan penting untuk dilakukan. Hasil penelitian dari setiap
fase kehidupan menunjukkan bahwa rata-rata 16.7 hari tikus setara dengan 1 tahun
usia manusia.

Buah Naga Merah
Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) termasuk dalam genus
Hylocereus yang tergolong dalam keluarga Cactacae (Stinzing et al. 2002). Banyak
jenis buah naga yang berasal dari Amerika Latin (Mexico dan Columbia). Saat ini
buah naga sudah menyebar keseluruh dunia (Bellec et al. 2006). Masa simpan buah
naga tergantung pada hari setelah panen.
Menurut Bellec et al. (2006), terdapat lima jenis buah naga merah yaitu
Hylocereus purpusii, Hylocereus polyrhizus, Hylocereus costaricensis, Hylocereus
undatus, dan Hylocereus trigonus. Karakteristik dari kelima jenis buah naga
tersebut yaitu 1) Hylocereus purpusii: berduri pendek, berbentuk kerucut, buah
lonjong, daging merah; 2) Hylocereus polyrhizus: cabang ramping, buah lonjong,
daging merah; 3) Hylocereus costaricensis: buah bulat telur, berwarna ungu, daging
merah; 4) Hylocereus undatus: kulit merah, buah lonjong, daging putih; 5)
Hylocereus trigonus: kulit dan buah tanpa sisik, daging halus dan putih.
Secara komersial, buah naga memiliki beberapa nilai jual antara lain buah
memiliki bentuk dan warna yang menarik serta memiliki kandungan gizi yang
sangat baik dan dapat menarik minat di bidang industri makanan. Buah naga merah
merupakan salah satu jenis buah naga yang kaya akan betalains, yaitu set pigmen
yang memberikan warna ungu pada buah. Kandungan betalains pada buah naga
merah dapat meningkatkan kandungan antioksidan pada produk dan sekaligus
sebagai zat warna alami (Bellec et al. 2006). Kandungan proksimat buah naga
merah segar dan tepung buah naga merah disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Kandungan proksimat buah naga merah segar dan tepung buah naga merah
Kandungan Gizi
Air
Abu
Lemak
Protein
Karbohidrat
Serat kasar

Satuan

Buah Naga Merah
Segar*

Tepung Buah
Naga Merah**

%
%
%
%
%
%

86.20
0.71
0.42
0.18
10.98
1.51

11.53
4.17
0.43
5.68
78.01
0.43

Sumber: *Khalili et al. (2006); **Maigoda (2016)

9
Masa simpan buah naga setelah dipanen 2-4 hari adalah 10 hari, sedangkan
masa simpan buah naga setelah dipanen 6 hari adalah 8 hari (Siddiq dan Nasir 2012).
Masa simpan buah naga merah cenderung singkat sehingga diperlukan suatu
pengolahan untuk dapat memperpanjang masa simpan. Salah satu alternatif yang
dapat dilakukan adalah dengan membuat buah naga merah menjadi tepung. Kadar
air dan lemak yang rendah dari tepung buah naga merah dapat memperpanjang
masa simpan.

Buah Naga Merah sebagai Pangan Fungsional
Buah naga dilaporkan memiliki beberapa sifat obat dan khususnya untuk
varietas dengan daging berwarna merah kaya akan antioksidan (Siddiq & Nasir
2012). Menurut Tenore et al. (2012), buah naga merah mengandung betacyanin,
flavonoid, dan asam fenolat dalam jumlah yang tinggi baik pada daging buah
maupun pada kulit. Daging buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) diketahui
merupakan sumber zat bioaktif fitokimia (antioksidan) yang baik yang dapat
memberikan efek kesehatan melalui konsumsi makanan. Perbandingan kandungan
antioksidan antara buah naga merah dan buah naga putih disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Perbandingan kandungan total polifenol dan total flavonoid pada buah naga
merah dan buah naga putih
Sampel

Ekstrak

% Hasil

Buah Naga
Merah
Buah Naga
Putih

Kulit
Daging
Kulit
Daging

1.4
5.2
1.3
6.1

Total Kandungan
Polifenol
(mg GAE g-1)
14.82 ±1.07
4.91 ± 0.55
15.94 ± 0.93
3.52 ± 0.60

Total Kandungan
Flavonoid
(mg RE g-1)
18.16 ± 1.00
9.56 ± 0.11
14.33 ± 0.58
3.52 ± 0.12

Sumber: Kim et al. (2011)
Tepung buah naga merah kaya akan komponen bioaktif dan merupakan
komponen gizi yang baik sebagai komposisi pangan fungsional. Tepung buah naga
merah mengandung beberapa senyawa bioaktif seperti total flavonoid, asam fenolat,
vitamin C, antosianin, dan alkaloid. Kandungan total flavonoid lebih tinggi
dibandingkan dengan komponen bioaktif lainnya, yaitu sebesar 171 ± 2.01 g 1001 -1
g tepung buah naga merah (Maigoda et al. 2016). Kandungan komponen bioaktif
tepung buah naga merah disajikan pada Tabel 4.
Penelitian yang dilakukan oleh Hadi et al. (2012) menunjukkan bahwa
konsumsi buah naga merah memiliki efek potensial dan bermanfaat dalam
pengendalian glukosa darah dan perbaikan profil lipid pada subjek dengan diabetes
mellitus tipe 2. Konsumsi buah naga merah selama 7 minggu dapat meningkatkan
HDL-K serta menurunkan glukosa darah, LDL-K, dan trigliserida. Namun, dalam
penelitian ini konsumsi buah naga merah tidak menurunkan berat badan dan persen
lemak tubuh.

10
Tabel 4 Kandungan komponen bioaktif tepung buah naga merah
Komponen Bioaktif
Total flavonoid
Total antosianin
Total karoten
Total asam fenolat
Total alkaloid
Vitamin C
Serat pangan

Satuan
-1 -1

mg 100 g
mg 100-1g-1
mg 100-1g-1
mg 100-1g-1
mg 100-1g-1
mg 100-1g-1
%

Jumlah
171.79 ± 2.01
47.76 ± 0.55
0.25 ± 0.44
157.34 ± 0.08
35.92 ± 1.44
88.17 ± 1.98
11.12 ± 0.35

Sumber: Maigoda et al. (2016)
Omidizadeh et al. (2014) melakukan penelitian untuk melihat aktivitas antidiabetes dari buah naga merah (Hylocereus polyrhizus). Hasil menunjukkan bahwa
buah naga segar secara signifikan mengurangi resistensi insulin,
hipertrigliseridemia, dan perubahan aterosklerosis pada tikus yang diinduksi
dengan suplemen fruktosa. Buah naga merah yang diberi perlakuan pemanasan
pada 95 oC selama 30 menit (mengandung antioksidan yang rendah) secara
signifikan memperbaiki kondisi hiperinsulinemia. Efek anti-resistensi insulin,
perbaikian kondisi dislipidemia, dan perubahan aterogenesis dari buah naga merah
dapat dikaitkan dengan adanya kandungan antioksidan dan serat pangan larut air.
Serat larut air dari buah naga merah saja tidak dapat secara independen
membalikkan efek samping kondisi hiperinsulinemia.
Betalain adalah pigmen alami pada tanaman yang sering digunakan sebagai
zat warna alami pada industri makanan. Betalain terkandung dalam beberapa jenis
buah salah satunya adalah buah naga merah. Mengonsumsi 300 mg kg-1 ekstrak
buah naga merah yang mengandung betalains pada tikus dengan
hiperkolesterolemia dapat menurunkan tingkat kolesterolnya sebesar 43.45%.
Betalains juga menekan produksi asam lemak rantai pendek dan mencegah
peningkatan serum total kolesterol pada model tikus dengan dislipidemia.
(Gengatharan et al. 2015).
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Choo et al. (2016) menunjukkan bahwa
buah naga merah memiliki efek hipokolesterolemik. Buah naga merah dapat
menurunkan kolesterol total, LDL, TGA, dan meningkatkan HDL. Buah naga
merah mengandung asam lemak Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA) yang baik
dalam menghambat peningkatan kolesterol khususnya LDL.
Song et al. (2016) melakukan penelitian dengan menggunakan tikus yang
dibagi menjadi tiga kelompok yaitu diet rendah lemak, diet tinggi lemak, dan diet
tinggi lemak ditambah dengan betacyanin buah naga merah 200 mg kg-1 selama 14
minggu. Hasil menunjukkan bahwa betacyanin buah naga merah menurunkan berat
badan dan obesitas sentral pada tikus serta memperbaiki steatosis hati, hipertropi
jaringan adiposa, dan resistensi insulin pada tikus.
Maigoda et al. (2016) melakukan analisis proksimat terhadap tiga jenis
formula pakan hewan coba (tikus). Tiga jenis pakan tersebut antara lain pakan
standar (PS), pakan tinggi lemak (PTL), dan pakan tinggi lemak yang ditambahkan
dengan tepung buah naga merah (BNM+PTL). Hasil analisis proksimat ketiga jenis
formula tersebut disajikan pada disajikan pada Tabel 5.

11
Tabel 5 Komposisi proksimat tiga jenis formula pakan tikus
Parameter

Satuan

PS

PTL

Total energi
Energi dari Lemak
Kadar Air
Kadar Lemak
Kadar Protein
Karbohidrat Total

kkal/100g
kkal/100g
%
%
%
%

365.24
68.04
12.26
7.56
20.97
53.33

501.70
286.02
8.16
31.78
21.68
32.24

PTLBNM
399.65
69.21
7.78
7.69
5.73
76.88

Sumber: Maigoda et al. (2016)

Olahraga Renang pada Tikus
Olahraga renang telah digunakan secara luas dalam berbagai studi olahraga.
Olahraga renang dapat digunakan untuk mengidentifikasi kondisi fisiologis,
biokimia, dan molekuler. Olahraga renang pada tikus membutuhkan peralatan yang
lebih murah dan sederhana dibandingkan dengan berjalan di treadmill meskipun
peneliti harus hati-hati dalam memilih wadah tikus untuk berenang, serta
memperhatikan suhu dan kedalaman air. Berenang memiliki keuntungan
dibandingkan dengan berjalan di treadmill dan berlari di roda putar karena tidak
menyebabkan cedera kaki, sehingga tidak berdampak traumatis fisik pada hewan
(Kregel et al. 2006).
Ukuran dan bentuk wadah yang digunakan untuk berenang dapat
memengaruhi kinerja latihan pada tikus. Wadah yang diguakan harus cukup dalam
untuk menghindari tikus bergerak naik turun (bobbing) dan jarak dari permukaan
air ke ujung wadah harus cukup jauh untuk mencegah tikus keluar dari air yaitu
sekitar 51 cm. Wadah yang berbentuk bulat lebih baik dibandingkan bentuk persegi
karena tikus tidak bisa menggantung di sudut dan mengurangi kinerja renang.
Wadah harus terisi cukup air yaitu 1 000 – 1 500 cm2 sebagai area tikus untuk
berenang (Kregel et al. 2006).
Faktor yang memengaruhi kinerja tikus saat berenang adalah faktor
lingkungan. Suhu air sebaiknya diatur sedikit lebih rendah dibandingkan dengan
suhu tubuh hewan yaitu sekitar 33 – 36 oC. Pada suhu ini, tikus dapat memelihara
suhu tubuh selama melakukan latihan. Tikus yang berenang pada suhu ini tidak
akan mengalami gangguan dalam berbagai parameter kardiovaskular seperti denyut
jantung dan curah jantung yang dapat menekan arteri dan memengaruhi kinerja
latihan. Suhu air yang lebih panas dibandingkan suhu tubuh tikus (42 oC atau lebih
tinggi) maupun lebih rendah daripada suhu tubuh tikus (20 oC atau lebih rendah)
dapat menyebabkan penurunan kinerja latihan bahkan kematian (Kregel et al.
2006).
Lamanya latihan renang dihitung berdasarkan denyut nadi, pada manusia
denyut nadi per menit adalah 60 kali sedangkan pada tikus 120 kali. Protokol latihan
aerobik minimal pada manusia adalah selama 10 menit, dengan demikian tikus
membutuhkan waktu 5 menit setiap latihan renang dengan frekuensi 3 kali
seminggu dengan suhu air dalam wadah 36 oC.

12

KERANGKA PEMIKIRAN
Kerangka pemikiran dalam penelitian ini dimodifikasi dari studi literatur
menurut Pedersen et al. (2012) yang menunjukkan bahwa lingkungan merupakan
salah satu faktor penyebab obesitas. Obesitas telah diidentifkasi sebagai faktor
utama penyebab terjadinya resistensi insulin dan hiperglikemia yang dihubungkan
dengan diabetes. Perubahan homeostatis glukosa disebabkan oleh kegagalan sinyal
transduksi melalui protein sinyal insulin yang berakibat pada penurunan
penyerapan glukosa di otot, perubahan lipogenesis, dan peningkaan pengeluaran
glukosa oleh hati (Martyn et al. 2008). Hal ini selanjutnya akan menyebabkan
terjadinya hiperglikemia dan dislipidemia.
Olahraga aerobik dan pakan dengan buah naga merah merupakan intervensi
yang dilakukan dalam penelitian ini. Kedua intervensi ini merupakan bagian dari
faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap obesitas pada anak remaja. Pakan
dengan buah naga merah dan olahraga aerobik diharapkan dapat menurunkan risiko
terjadinya hiperglikemia yang diukur dari glukosa darah dan menurunkan risiko
dislipidemia yang diukur dari trigliserida (TGA), kolesterol total (Kol-T), High
Density Lipoprotein – Kolesterol (HDL-K), dan Low Density Lipoprotein –
Kolesterol (LDL-K). Kerangka pemikiran secara lengkap disajikan pada Gambar 3.
Lingkungan
Pakan dengan
buah naga
merah

Olahraga
(Renang)

Diet

Aktivitas Fisik

Obesitas

Hiperglikemia

Antropomeri

Dislipidemia

Glukosa darah

BB, PB, IMT, LP

Kol-T, HDL-K,
TGA, LDL-K

Keterangan:
: diteliti;

: tidak diteliti
Gambar 3 Kerangka pemikiran

13

METODE

Desain Penelitian
Penelitian ini menggunakan desain penelitian eksperimen di laboratorium.
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Unit percobaan penelitian ini adalah tikus putih galur Sprague-Dawley
dengan 5 taraf perlakuan (Tabel 6) dan 4 kali ulangan, sehingga diperoleh 20 unit
satuan coba. Taraf perlakuan yang diberikan adalah jenis pakan yang diberikan dan
ulangan merupakan banyaknya tikus dalam setiap taraf perlakuan.
Tabel 6 Taraf perlakuan dalam penelitian
Taraf
Perlakuan
P0
P1
P2
P3
P4

Perlakuan yang diberikan
Pakan standar (PS)
Pakan tinggi lemak (PTL)
Pakan tinggi lemak + olahraga aerobik (PTL + OR)
Pakan tinggi lemak + pakan tinggi buah naga merah
(PTLBNM)
Pakan tinggi lemak + pakan tinggi buah naga merah + olahraga
aerobik (renang) (PTLBNM + OR)

Jumlah dan cara pengambilan sampel
Jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 20 ekor tikus
yang dihitung berdasarkan rumus Frederer (1997) yaitu (n-1) (t-1) ≥15, dengan n
adalah jumlah sampel yang dibutuhkan, dan t adalah jumlah perlakuan. Penelitian
ini telah mendapatkan persetujuan etik dari Komisi Etik Hewan, Fakultas
Kedokteran Hewan IPB No. 020/KEH/SKE/II/2015 (Lampiran 1).

Bahan Penelitian
Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus jantan putih
strain Sprague-Dawley berusia 2 bulan dengan berat badan 80-120 gram yang
berasal dari Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) Jakarta. Bahan lain yang
digunakan dalam penelitian ini adalah buah naga merah lokal diperoleh dari “Sabisa
Farm” yang berlokasi di Sindang Barang, Bogor sebagai bahan pembuatan tepung
buah naga merah. Bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini adalah pakan
untuk penggemukan tikus menjadi obesitas dengan formula pakan tinggi lemak/
Diet Induced Obesity (DIO) D12492, dan pakan standar D12450 B menurut Ulman
(2006), serta pakan dengan formula buah naga merah dengan mensubtitusi tepung
buah naga merah dengan pakan tinggi lemak.

14
Pereaksi atau bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi
pereaksi analisis kadar glukosa darah yaitu pereaksi kit glukosa, dan pereaksi untuk
analisis profil lipid darah meliputi pereaksi kit trigliserida, kit standar trigliserida,
kit kolesterol, kit standar kolesterol, kit high density lipoprotein (HDL) precipitant,
dan kit standar HDL.

Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan untuk perawatan tikus terdiri dari kandang
dengan ukuran 46cm x 35cm x 19cm (pxlxt) berisi sekam yang dilengkapi dengan
wadah makanan dan botol minum, penutup kandang berbahan besi, timbangan
digital untuk menimbang berat tikus dan sisa pakan, kotak berukuran 37 cm x 30
cm, x 50 cm berbahan acrylic dengan kedalaman 50 cm yang dilengkapi dengan
mesin pendorong arus air untuk latihan olahraga renang (aerobik) pada hewan coba,
serta seperangkat alat pembersih kandang.
Peralatan yang digunakan untuk pembuatan pakan terdiri dari baskom,
loyang, mixer, vacuum evaporator, diskmill, dan pencetak pellet. Peralatan yang
digunakan untuk pengambilan darah terdiri dari kapas, alkohol 70%, jarum spuit 5
mL, microhaematocrit capillary tubes mengandung Na-Heparin 80 IU/mL, tabung
EDTA, dan eppendorf. Peralatan yang digunakan untuk analisis laboratorium terdiri
dari spektrofotometer, pipet mikro, pipet Mohr, alat sentrifugasi, alat vortex,
talenan, pinset, saringan, tissue casset, mesin processor otomatis, mesin vaccum,
freezer (-20oC), water bath 46oC, dan satu set alat gelas-gelas kimia.

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian di lakukan di beberapa laboratorium. Pembuatan tepung buah
naga merah dilakukan di Laboratorium PAU IPB, pembuatan pakan dilakukan di
Laboratorium Industri Pakan Ternak, Fakultas Peternakan IPB, pemeliharaan
hewan coba dilakukan di Laboratorium percobaan hewan Departemen Gizi
Masyarakat IPB, pengambilan darah tikus dilakukan di Feterenary Stem Cell
Laboratory, analisis glukosa darah dan profil lipid darah dilakukan di Laboratorium
Balai Pengobatan Muhammadiyah Kota Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada
Bulan April 2015-Agustus 2016.

Prosedur Percobaan
Pembuatan tepung buah naga merah
Pembuatan tepung buah naga merah dilakukan dengan menggunakan
metode vacuum drying. Buah naga dibelah dan dipisahkan antara daging dan
kulitnya. Selanjutnya daging buah dicampur dengan menggunakan mixer hingga
berbentuk jus cair. Selanjutnya ditambahkan maltodextrin sebanyak 30% dari
jumlah buah naga merah, kemudian dicampur hingga rata. Selanjutnya dilakukan

15
pengeringan dengan menggunakan vacuum evaporator. Hasil pengeringan
selanjutnya dijadikan tepung dengan menggunakan disk mill dengan ukuran 80
mesh. Metode pembuatan tepung buah naga merah diacu dari penelitian yang
dilakukan oleh Maigoda (2016).
Perhitungan dosis flavonoid
Perhitungan dosis flavonoid didasarkan pada kebutuhan flavonoid per hari
pada manusia yaitu sebesar (Knab et al. 2013; Chun et al. 2009). Dosis flavonoid
pada tikus diperoleh dengan melakukan konversi dosis flavonoid dari manusia
dengan menggunakan tabel konversi perhitungan dosis antara manusia dan hewan
percobaan (Lampiran 2). Berdasarkan estimasi dosis Flavonoid 210 mg/hari pada
manusia, maka dosis yang diberikan pada tikus (berat badan 200 g) menggunakan
tabel konversi 0.018 adalah 45 mg 200 g-1 BB hari-1.
Formulasi pakan intervensi
Formula pakan tiku