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