Landasan Teori TINJAUAN PUSTAKA

untuk sel-sel tubuh sebagai sumber energi. Proses pemakaian glukosa sehingga menghasilkan energi disebut sebagai metabolisme glukosa. 12 Untuk masuk dan dipakai oleh suatu sel, sebelumnya glukosa harus ditranspor terlebih dahulu ke dalam sel. Transpor glukosa sebagian besar dilakukan dengan difusi terfasilitasi. Kecepatan transpor glukosa sangat ditingkatkan oleh kerja insulin, transpor dapat meningkat 10 kali lebih cepat dengan bantuan aktivitas insulin. 13 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. 11 2.1.4 Kontrol Glukosa Darah Proses metabolisme terbagi atas anabolisme dan katabolisme. Proses anabolisme merupakan proses pembentukan atau sintesis makromolekul organik yang lebih besar dari subunit organik yang lebih kecil. Sedangkan katabolisme adalah proses penguraian atau degradasi molekul organik besar di dalam tubuh. 11 Dalam kaitannya dengan metabolisme karbohidrat, kedua proses inilah yang mengontrol dan menjaga glukosa darah dalam rentang yang normal. 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. Beberapa reaksi yang terjadi dalam tubuh terkait proses metabolisme dijelaskan dalam tabel 2.2. Tabel 2.2 Proses metabolisme dalam Tubuh 11 Proses metabolisme Jenis proses Reaksi Konsekuensi Glikogenesis Anabolisme Glukosa menjadi glikogen Penurunan glukosa darah Glikogenolisis Katabolisme Glikogen menjadi glukosa Peningkatan glukosa darah Glukoneogenesis Anabolisme Asam aminoasam lemak menjadi glukosa Peningkatan glukosa darah Glikolisis Anabolisme Glukosa menjadi ATP Penurunan glukosa darah 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. Efek hormon-hormon tersebut terhadap metabolisme teringkas dalam tabel 2.3. 11 Tabel 2.3 Efek Berbagai Hormon terhadap Metabolisme 11 Hormon Efek terhadap glukosa Rangsangan utama untuk sekresi Peran dalam metabolism Insulin a. ↑ ambilan glukosa b. ↑ glikogenesis c. ↓ glikogenolisis d. ↓ glukoneogenesis - ↑ glukosa darah - ↑ asam amino darah Regulator utama siklus absorptif dan pasca-absorptif Glukagon a. ↑ glikogenolisis b. ↓ glikogenesis c. ↑ glukoneogenesis - ↓ glukosa darah - ↑ asam amino darah Bersama insulin menjadi regulator utama siklus absorptif dan pasca-absorptif, serta proteksi hipoglikemia Epinefrin a. ↑ glikogenolisis b. ↓ glikogenesis c. ↑ sekresi glukagon d. ↓ sekresi insulin Stimulasi simpatis saat stress dan olahraga Penyediaan energi untuk keadaan darurat dan olahraga 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 kurang lebih 2 jam setelah makan. 14 2.1.5 Indek Glikemik Indeks glikemik adalah metode kuantitatif untuk menggambarkan kemampuan karbohidrat suatu makanan dalam menaikkan kadar glukosa darah. Nilai ini diperoleh dengan membandingkan luas area di bawah kurva respon glukosa darah makanan uji dengan makanan standar. Makanan uji dan makanan standar yang digunakan mengandung sebanyak 50 gram karbohidrat. 15 Pada beberapa tahun belakangan ini, IG menjadi populer dalam terapi nutrisi dan program diet untuk pasien diabetik maupun yang berisiko tinggi sebagai upaya pencegahan diabetes, penyakit kardiovaskular, dislipidemia bahkan kanker. 16 Indeks glikemik pada awalnya dikembangkan oleh Dr. David Jenkins pada tahun 1981. Konsep IG ini dirancang untuk mengurutkan makanan berdasarkan kemampuannya untuk meningkatkan kadar glukosa darah, yang dibandingkan dengan makanan referensistandar. Hasil penelitian Dr. David Jenkins menunjukkan bahwa IG mempunyai efek terhadap kadar glukosa darah dan dapat digunakan dalam rencana nutrisi berbagai penyakit metabolik. 4 Berbagai penelitian lainnya mencoba menemukan korelasi antara IG dan efeknya terhadap perjalanan penyakit. Pada studi yang dilaporkan BJ Venn et al, didapatkan adanya penurunan kadar HbA1c sebesar 0,33 setelah dilakukan diet IG rendah, dan didapatkan konsentrasi fruktosamin yang lebih rendah 0.19 mmoll dibanding diet IG tinggi. 17 Dalam jurnal yang sama disebutkan adanya korelasi positif makanan yang memiliki IG rendah dan rasa kenyang. Makanan dengan IG rendah dapat digunakan untuk pengontrolan berat badan karena menimbulkan rasa kenyang. Semakin rendah nilai IG dan glycemic load pada waktu makan, maka akan semakin sedikit konsumsi makanan pada waktu makan berikutnya. 4 Ada banyak teori yang menjelaskan tentang pengaruh makanan IG rendah terhadap proses metabolisme. Salah satu teorinya dijelaskan oleh Radulian G dalam gambar 2.1. 18 Gambar 2.1 Deskripsi diet rendah indeks glikemik terhadap berbagai metabolisme dalam tubuh dan efeknya terhadap penyakit sistemik dan metabolik Penelitian Gabriele Riccardi et al menemukan bahwa makanan dengan diet IG dan glycemic load rendah, berhubungan dengan penurunan risiko penyakit kronik tertentu. Hal ini berkaitan dengan hipotesis bahwa glikemia postprandial yang semakin tinggi menjadi mekanisme universal dari perkembangan perjalanan penyakit. 5 Pemeriksaan IG dapat dilakukan dengan pengambilan darah vena maupun darah kapiler dari ujung jari maupun telinga. Responden dapat berjumlah 6-14 orang, sehat, laki-laki dan perempuan, IMT normal, tidak hamil, tidak menyusui, berusia antara 18-75 tahun, serta tidak memiliki diabetes. 18 Responden berpuasa sepanjang malam hingga pagi hari, dalam rentang 10 sampai 14 jam. Selanjutnya responden mengkonsumsi satu makanan uji pada satu hari, dan makanan uji lainnya di hari yang berbeda. Makanan standar dapat berupa 50 gram glukosa, 55 gram dekstrosa atau sejumlah roti tawar putih atau nasi putih yang mengandung 50 gram karbohidrat. Diet makanan IG rendah dan penyakit metabolik ↓ resistensi insulin ↓ fungsi sel-Ƅ ↓ hiperinsulinemia ↓ asam lemak bebas ↓ inflamasi ↓ ↓ resiko disfungsi endotel ↓ ↓ faktor protrombotik ↓ glikemia ↓ dislipidemia ↓ resiko penyakit kardiovascular 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 finger-prick atau diambil dari darah vena. 19 Pengambilan darah responden melalui kapiler lebih dipilih untuk pemeriksaan IG. Selain lebih mudah, peningkatan glukosa pada darah kapiler lebih tinggi dan juga lebih sedikit variasi yang didapatkan dibandingkan kadar glukosa darah plasma. 20 Makanan uji harus mengandung porsi 50 gram karbohidrat. 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. 19 Selanjutnya kadar glukosa darah dalam 2 jam pemeriksaan dimasukkan dalam kurva dengan waktu di sumbu x dan kadar glukosa darah di sumbu y. Indeks glikemik makanan uji, dilakukan dengan cara membandingkan luas area di bawah kurva makanan uji dengan makanan standar. Kategori pangan berdasarkan rentang IG seperti dikutip oleh Rimbaawan menurut Jenny Miller tercantum dalam table 2.4. 21 Tabel 2.4 Kategori Pangan Berdasarkan Indeks Glikemik 21 Kategori Pangan Rentang Indeks Glikemik Indeks glikemik rendah 55 Indeks glikemik sedang intermediate 55-70 Indeks glikemik tinggi 70 Secara garis besar terdapat dua hal yang dapat memepengaruhi IG, 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. Sedangkan faktor dari makanan dapat dilihat ringkasannya dalam tabel 2.5. 22 Tabel 2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kadar Indeks Glikemik Makanan 22 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 Selain itu Rimbawan menyebutkan kadar lemak dan protein juga mempengaruhi IG. Hal ini akibat lambatnya pengosongan lambung pada konsumsi makanan dengan protein dan lemak tinggi. 21

2.2 Kerangka Konsep

2.3 Definisi Operasional

No Variabel Definisi Peng ukur Alat ukur Cara Ukur Skala ukur Hasil ukur 1. Indeks glikemik Respon kenaikan kadar glukosa darah terhadap sejumlah karbohidrat dalam makanan Pene liti - Membanding kan luas area di bawah kurva setiap makanan uji dengan makanan standar Persen tase Nomi nal 2. Glukosa darah Hasil absorpsi karbohidrat saluran pencernaan yang bersirkulasi dalam darah dan dihitung kadarnya dengan pemeriksaan darah Pene liti Blood glucose meter merek Gluco dr. Pengambilan darah kapiler kemudian diuji dengan test strip blood glucose meter mgdL Nomi nal Responden sehat Laju kenaikan kadar glukosa darah Indeks Glikemik Faktor intrinsikindividu • sensitivitas insulin, • fungsi sel beta pankreas, • motilitas saluran gastrointestinal, • metabolisme makanan sebelumnya, • variasi metabolik individu Makanan uji Faktor ekstrinstikmakanan • Tingkat gelatinisasi pati • Bentuk fisik • Rasio amilosa dan amilopektin • Kadar serat pangan • Kadar gula sukrosa • Keasaman 14

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental untuk mengetahui IG donat dengan beberapa jenis topping.

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2013 sampai Juli 2013 di Kampus Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

a. Alat glukometer dan test strip glukosa darah Gluco.dr® b. Sampel darah responden dengan metode finger-prick. c. Makanan standar 6 lembar roti tawar putih. d. Makanan uji : donat topping coklat 2 potong, topping sereal 2 ½ potong dan topping gula tepung 2 ½ potong.

3.4 Kriteria Inklusi dan Eksklusi

3.4.1 Kriteria Inklusi a. Responden adalah dewasa sehat dengan populasi mahasiswa pendidikan dokter 18-25 tahun. b. Responden IMT normal kriteria Asia-Pasifik. 23 c. Responden tidak memiliki riwayat gangguan metabolisme glukosa. d. Responden dalam keadaan sehat. 3.4.2 Kriteria Eksklusi a. Responden yang menjalani program diet dalam 3 bulan terakhir. b. Responden perempuan yang hamil ataupun menyusui.

3.5 Besar dan Cara Pengambilan Responden

Responden dalam penelitian ini berjumlah 10 orang yang sesuai dengan kriteria inklusi dan eksklusi. Responden terdiri dari perempuan dan laki-laki. Pemilihan responden dilakukan dengan cara consecutive sampling. 15 Proses penentuan responden dilakukan dengan cara anamnesis meliputi identitas dan riwayat penyakit, serta dilakukan pemeriksaan fisik meliputi tanda vital, penukuran tinggi badan, dan berat badan. Dilakukan penapisan gangguan metabolisme glukosa dengan pemeriksaan GDP dan dibandingkan dengan kriteria normal menurut PERKENI. 24 Responden yang memenuhi kriteria inklusi dan bersedia mengikuti penelitian dilakukan informed consent lampiran 1,2,3,4.

3.6 Alur Penelitian

Setiap pemeriksaan berselang 4-5 hari

3.7 Cara Kerja Penelitian

a. Responden menjalani puasa kurang lebih 10 jam. b. Responden sebelumnya telah diminta untuk menjauhi latihan berat dan makan seperti biasa selama 48 jam sebelum hari pemeriksaan. c. Responden mengkonsumsi makanan uji dalam waktu 10 menit. Populasi Responden 10 orang Persiapan sebelum pemeriksaan: Puasa 10-14 jam, tidak melakukan aktivitas berat, dan makan porsi normal sebelum puasa Mahasiswa PSPD 2010 Memenuhi kriteria inklusi Roti tawar putih Pemeriksaan pertama Pemeriksaan glukosa darah kapiler pada menit ke-0, 15, 30, 45, 60, 90 dan 120 Pemeriksan kedua Pemeriksan ketiga Pemeriksan keempat Donat dengan topping gula tepung Donat dengan topping coklat Donat dengan topping sereal Perhitungan luas bangun dan penentuan indeks glikemik 16 d. Darah responden diambil dari pembuluh kapiler pada ujung jari sebelum makan dan di menit ke-15, 30, 45, 60, 90, dan 120 menit setelah mulai makan. e. Responden diberikan air putih 250 sampai 500 mL air. f. Kadar gula darah responden dicatat, dan dimasukkan ke dalam kurva. g. Menghitung nilai indeks glikemik.

3.8 Rencana Pengolahan dan Analisa Data

Hasil pemeriksaan kadar glukosa darah responden diolah secara manual dan disajikan dalam bentuk tabel. Kenaikan kadar glukosa darah disajikan dalam bentuk kurva, sedangkan IG dalam bentuk persentase. Penentuan IG dilakukan dengan menggunakan rumus berikut: � � �� = �� � ℎ � � � ��� � ℎ � � ℎ � ℎ � � �� � ℎ � � � ��� � ℎ � � ℎ � ℎ � � � � � Luas area di bawah kurva dihitung menggunakan metode trapezoid secara manual dan menggunakan program Microsoft Excel. Metode trapezoid dilakukan dengan cara menghitung luas semua bangunan trapesium dalam kurva kenaikan glukosa darah yang selanjutnya dijumlahkan. Luas bangunan trapesium dihitung dengan rumus: 25 �� � � � = � � ℎ � � � � ��� Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis data statistik menggunakan Microsoft excel 2010 dan SPSS 16.0. Uji normalitas data menggunakan uji Shapiro-Wilk karena jumlah responden kurang dari 50 orang. Selanjutnya penulis menggunakan Uji Repeated Annova bila data terdistribusi normal dan Uji Friedman bila data tidak terdistribusi normal. Pemilihan uji ini didasarkan pada jenis penelitian berupa deskriptif numerik-numerik dengan variabel yang berpasangan. 26