12363-22948-1-SM

Buletin Veteriner Udayana Volume 7 No. 1ISSN : 2085-2495 Februari 2015

59

Kadar Kalsium dan Fosfor Pada Tulang Tikus Betina yang Diberi TepungTempe Rendah Lemak

(CALCIUM AND PHOSPHORUS LEVELS OF RAT BONE FEMALES GIVEN FAT-LOWTEMPE FLOUR)

Reggy Raisa Tangalayuk1, I Nyoman Suarsana2, Iwan Harjono Utama21Mahasiswa Fakultas Kedokteran Hewan, 2Laboratorium Biokimia

Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Udayana.Jl.P.B.Sudirman Denpasar Bali

Email: [email protected]

ABSTRAK

Tempe mengandung sumber mineral yang dapat digunalan untuk membantu pembentukantulang pada masa pertumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar kalsium, fosfordan rasio kalsium-fosfor tulang tibia tikus betina yang diberi tepung tempe rendah lemak.Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas lima kelompokperlakuan dan lima kali ulangan. Penelitian ini menggunakan 25 ekor tikus betina strain SpraqueDawley umur 2 bulan dibagi dalam lima kelompok perlakuan, yaitu K1: tikus perlakuan kontrol;K2 - K5: tikus normal yang diberi masing-masing 1; 2; 4; dan 6 mg/200 g bb/hari tepung temperendah lemak secara oral. Pada akhir perlakuan tikus dikorbankan dengan cara dibius, kemudiantulang tibia diambil untuk analisis kadar kalsium dan fosfor menggunakan metode AtomicAbsorbance Spectrophotometric (AAS) dan spektrofotmeter. Hasil penelitian menunjukkan kadarkalsium tulang tibia tikus perlakuan cendrung meningkat seiring dengan meningkatnya pemberiandosis bila dibandingkan dengan tikus perlakuan kontrol meskipun tidak berbeda nyata. Kadarfosfor cendrung meningkat dengan meningkatnya dosis dan berbeda nyata. Sebaliknya, rasiokalsium dan fosfor tulang tibia menurun dengan meningkatnya pemberian dosis tepung temperendah lemak tetapi tidak berbeda nyata.

Kata-kata Kunci: Kalsium, fosfor, tulang, tempe, tikus

ABSTRACT

Tempe contains of resources mineral that can be used to help bone formation during growth.This study aimed to determine the levels of calcium, phosphorus and calcium-phosphorus ratiotibia on female rats administered fat-low tempe flour. This study was used completelyrandomized design (CRD) consisted of five treatment groups, each consisted of three rats. Thisstudy was used of 25 female rats Spraque Dawley strain age two months were divided into fivetreatment groups i.e., K1: rat control treatment; K2 - K5: normal rats given fat-low tempe flourdoses of 1, 2, 4, and 6 mg/200g bb/day repectively, orally. At the end of treatment the rats weresacrificed by anesthesia, and tibia bones were taken for analysis of the calcium and phosphoruslevels using AAS method (atomic absorbance spectrophotometer) and spectrophotometer. Theresults showed calcium levels in rats treated with low-fat soybean flour tends to increase withincreasing dose when compared to control although not significantly different. Phosphorus levelswas tend to increase with increasing dose and significantly different. In contrast, the ratio ofcalcium and phosphorus tibia decreased with increasing dose of fat-low tempe flour but notsignificantly different.

Key words: calcium, phosphor, bone, tempe, rat


60

PENDAHULUAN

Tulang berfungsi sebagai alat gerakpasif, tempat pertautan otot, tendo, danligamentum, sebagai penopang tubuh,melindungi organ tubuh yang lunak danmudah rusak, memberi bentuk tubuh dantempat hemophoesis darah. Tulang menjadikeras dan kuat karena mengandung kalsium,mineral, protein tulang, dan serabut kolagenyang membentuk kristal hidroksiapatit,sehingga tulang juga berfungsi sebagaitempat deposit mineral, khususnya kalsium,fosfat, dan magnesium dengan kepadatantertentu melalui pengaturan sistemhemostasis tubuh (Burger et al., 1995).

Jaringan tulang dibentuk oleh sel-seltulang, yaitu osteosit, osteoblas, danosteoklas. Osteosit adalah sel osteoblas yangterpendam di dalam matriks tulang (Leesonet al. 1996). Osteoblas berfungsi sebagaipembentuk osteosit (matriks tulang) danserabut kolagen tulang. Osteoklas berfungsisebagai penghancur tulang. Dalam keadaannormal, osteoblas dan osteoklas bekerjasama dalam pembentukan struktur tulangyang mencakup proses modeling danremodeling (Smith, 1993).

Dalam menjalankan tugasnya, tulangakan selalu mengalami proses perusakan danpembentukan kembali (proses remodeling).Pada dasarnya, hormon juga sangatberpengaruh dalam proses pembentukantulang, diantaranya adalah hormon estrogen,testosteron, dan hormon paratiroid yangakan meningkatkan aktifitas osteoblas danpertumbuhan tulang. Pertumbuhan tulangdipercepat selama masa pubertas (masapertumbuhan) dimana kadar hormon padamasa tersebut melonjak. Oleh karena itudiharapkan pertumbuhan tulang dapat terjadidengan baik selama masa pertumbuhan.Apabila usia telah lanjut dan telah terjadimenopause maka kadar hormon estrogenturun, hormon pertumbuhan juga berkurangsehingga aktifitas osteoblas menjadiberkurang, yang mengakibatkanpembentukan tulang berkurang (Nasution,2011).

Semasa pertumbuhan, tulang mengalamiperubahan dan pembaharuan tulang secaraberkesinambungan, baik perubahan bentukdan ukuran (modelling) atau pembaharuanstruktur (remodelling). Remodelling tulangmerupakan proses pembentukan danpenyerapan atau resorbsi tulang yangdilakukan sel-sel tulang osteoklas danosteoblas (Favus, 1993).

Sumber utama kalsium adalah susu, danhasil olahan susu seperti keju. Kacang-kacangan serta hasil olahannya seperti tahu,tempe, sayuran hijau merupakan sumberkalsium yang baik (Almatsier, 2003). Sejakdahulu, masyarakat telah mengenal tempesebagai bahan sumber pangan. Selainsebagai sumber protein, lemak, tempe jugakaya akan kandungan mineral terutama Cadan fosfor (Astawan, 2008). Tempe bukansaja sebagai sumber protein, tetapi jugamengandung mineral makro dan mikrodalam jumlah yang cukup. Kapang tempedapat menghasilkan enzim fitase yang akanmenguraikan asam fitat (yang mengikatbeberapa mineral) menjadi fosfor daninositol. Dengan terurainya asam fitat,mineral-mineral tertentu (seperti besi,kalsium, magnesium, seng) menjadi lebihtersedia untuk dimanfaatkan tubuh. Jumlahmineral zat besi, tembaga, dan seng berturut-turut adalah 9,39, 2,87, dan 8,05 mg setiap100 gram tempe (Bambang, 2005).

Tepung tempe rendah lemak yangdigunakan dalam penelitian ini dibuatdengan tujuan untuk menyediakankandungan kalsium dan fosfor yang tinggi.Kandungan kedua mineral tersebutdiharapkan dapat meningkatkan kadarmineral kalsium dan fosfor dalam plasmatikus betina dalam pertumbuhan normal(Nurdin et al., 2002). Diharapkan, efekpositif yang terjadi pada tikus masapertumbuhan normal dapat diaplikasikanuntuk mencegah kasus-kasus kerapuhantulang seperti osteoporosis.

Penelitian ini bertujuan untukmengetahui kadar kalsium, fosfor dan rasiokalsium-fosfor tulang tibia tikus betina yangdiberi tepung tempe rendah lemak padamasa petumbuhan.

Buletin Veteriner Udayana Reggy Raisa, dkkISSN : 2085-2495

61

METODE PENELITIAN

Bahan dan AlatHewan percobaan yang digunakan

dalam penelitian ini adalah 50 ekor tikusputih betina strain Spraque Dawley umur 2bulan dengan berat badan rata-rata 200g.Bahan-bahan yang digunakan adalah pakantikus, sekam, aquadest, tempe komersial,tricloroacetic acid (TCA) 17%, ammoniummolibdat, H2SO4 96-98%, FeSO4.7H2O,KH2PO4. Peralatan yang digunakan dalampenelitian ini antara lain kandang tikusberupa kotak plastik dan tutup kandang yangterbuat dari anyaman kawat, botol tempatminum tikus, spuit 3 ml, sekam, alat bedah,sentrifugasi, mikropipet, pipet, lemaripendingin, spektrofometer, atomicabsorbance spectrohotometric (AAS), sondelambung, mortar, inkubator, dan tabungreaksi

Metode PenelitianPersipan hewan percobaan

Penelitian ini menggunakan metodeeksperimental dengan rancangan acaklengkap (RAL) yang terdiri atas limakelompok perlakuan. Penelitian inimerupakan bagian penelitian hibahkompetensi (Suarsana et al., 2010)menggunakan 50 ekor tikus betina strainSpraque Dawley umur 2 bulan dibagi dalamlima kelompok perlakuan, yaitu K1: tikusperlakuan kontrol; K2 - K5: tikus normalyang diberi masing-masing tepung temperendah lemak dengan kandungan isoflavon1; 2; 4; dan 6 mg/200 g bb/hari secara oral.Sebelum perlakuan, tikus percobaandiadaptasikan dengan kondisi laboratoriumselama 2 minggu. Perlakuan diberikanselama 2 bulan. Pada akhir perlakuan, semuatikus dikorbankan dengan cara dibiusdengan ketamin-HCl. Tulang tibia diambildan dibersihan untuk dianalisis kandungankalsium, fosfor, dan rasio kalsium-fosfor.

Analisis kadar kalsium tulangSebanyak 1 g sampel tulang

ditambahkan 5 ml asam nitrat pekat dandidiamkan selama 1 jam pada suhu kamar.

Kemudian dipanaskan di atas hot platedengan suhu rendah selama 4-6 jam dandibiarkan selama satu malam. Selanjutnyaditambahkan 0,4 ml asam sulfat pekat dandipanaskan di atas hot plate selama 1 jam.Ditambahkan 2-3 tetes larutan campuranHClO4:HNO3 (2:1) sampai ada perubahanwarna menjadi kuning muda. Sampeldipindahkan dan didinginkan dan ditambah2 ml aquades dan 0,6 ml HCl. Kemudiandipanaskan kembali selama 15 menit dandisaring dengan glass woll ke dalam labutakar 100 ml. Hasil pengabuan di analisisdengan menggunakan atomic absorbancespectrohotometric (AAS). Standar kalsiumyang digunakan adalah 200 ppm dan blankomenggunakan air suling.

Analisis kadar fosfor tulangAnalisis kadar fosfor tulang dilakukan

seperti yang digambarkan oleh Suarsana etal. (2011) dengan beberapa modifikasi.Larutan sampel tulang dipipet 0,3 ml dandituangkan ke tabung reaksi lalu ditambahaquades sebanyak 2,7 ml lalu ditambah 2 mllarutan A (Larutan A terdiri atas 10 grammonium molibdat ditambah 60 mlaquadest, kemudian ditambah 28 ml H2SO496-98% dan 5 g FeSO4.7H2O dan dijadikan100 ml dengan aquadest) Penambahanlarutan A sebanyak 2 ml, dilakukan jugaterhadap deret larutan standar fosfor (P)yang sudah dibuat dan blanko (aquadest).Semua sampel, standar, dan blanko di vortex(dihomogenkan) lalu nilai absorbansi dibacadengan spektrofotometer UV-VIS L 200Series Camspec dengan 660 nm. Larutanstandar P dibuat dengan konsentrasi 0, 1, 2,3, 4, dan 5 ppm dari larutan stok standar P1000 ppm (larutan standar P 1000 ppmdibuat dengan melarutkan 4.394 gr KH2PO4sampai 1 liter).

Analisis dataData yang diperoleh dianalisis dengan

analisis sidik ragam (ANOVA). Jikaperlakuan memberikan pengaruh yangnyata, maka pengujian dilanjutkan denganuji beda Duncan pada taraf 5% (Steel dan


62

Torrie, 1993) untuk mengetahui perbedaanantar perlakuan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian untuk mengetahuipengaruh pemberian tepung tempe rendahlemak terhadap kadar kalsium, fosfor dalamtulang tikus, disajikan pada Tabel 1 danGambar 1.

Tabel 1. Rata-rata kadar kalsium dan fosfordalam tulang tikus yang diberitepung tempe rendah lemak.

Perlakuan Kadar Catulang (mg/g)

Kadar P tulang(mg/g)

Rasio Ca/P

K 1 29,930,92a 18,180,58a 1,650,05a

K 2 30,930,92a 18,770,20ab 1,650,04a

K 3 31,030,77a 19,210,44bc 1,610,05a

K 4 31,240,91a 19,920,72c 1,570,08a

K 5 31,230,92a 19,850,76c 1,570,09a

Ket: Angka yang diikuti dengan huruf subscrift yangsama pada kolom yang sama menunjukkan hasilyang tidak berbeda nyata (P>0,05). K1 adalahkelompok kontrol negatif atau perlakuan denganaquades 0,5cc, K2, K3, K4, K5 masing-masingdiberi tepung tempe rendah lemak dengan dosis1, 2, 4, 6 mg/200g BB.

Hasil analisis statistik menggunakansidik ragam, menunjukkan bahwa pemberiantepung tempe rendah lemak tidakberpengaruh nyata (P>0,05) terhadap kadarkalsium dalam tulang. Namun, berpengaruhnyata (P


63

tidak tercapainya kepadatan tulang yangoptimal pada masa pertumbuhan akanberkontribusi pada rendahnya kepadatantulang dan menyebabkan terjadinyaosteoporosis di usia lanjut.

Sejalan dengan teori Guyton dan Hall(2007), yang menyatakan bahwa kandunganyang terdapat dalam bahan pangan asaltempe dapat membantu dalam meningkatkanketersediaan kalsium bagi tubuh. Kadarkalsium dalam plasma darah akandipertahankan oleh mekanisme homeostasis.Kondisi kalsium plasma dapat dikatakanoptimum jika pemberian tepung temperendah lemak dilakukan secara terusmenerus. Hal ini karena kadar kalsiumplasma yang stabil, akan membantu untukmendeposisi kalsium pada tulang ataumembuangnya melalui ginjal jika berlebih(Cunningham, 1992). Menurut Hermana etal. (1996), konsumsi tempe secara teraturmenghindari seseorang dari kekurangankalsium dan fosfor.

Hal yang serupa juga terjadi pada kadarfosfor. Pemberian tepung tempe rendahlemak memberi kontribusi dan berperanmempertahankan kadar fosfor dalam tulang.Hal tersebut dapat dimengerti karena tepungtempe rendah lemak yang diberikanmengandung kadar kalisum 311,51 mg/100g bk. dan fosfor 643,57 mg/100 g bk(Suarsana et al. 2010). Asupan kalsium danfosfor dalam tepung tempe rendah lemakikut berperan mempertahankan kadarkalsium dan fosfor dalam tulang, terutamapada hewan muda atau sedang dalam masapertumbuhan.

Selama masa pertumbuhan terjadiaktivitas pembentukan tulang yang besar.Pada awal masa pertumbuhan, pertumbuhanke arah longitudinal terjadi lebih cepatdibanding proses deposisi mineral (Bostrom,2000). Manfaat pemberian tambahankalsium pada masa pertumbuhan untukmerangsang pertumbuhan tulang sampai saatini masih belum jelas (McCormick, 2002).Dalam matriks tulang, kalsium merupakankomponen yang terbesar. Untuk membentukstruktur tulang dan metabolisme kalsium,mineral-mineral lain juga diperlukan seperti

halnya fosfor dan zat besi (Tucker, 2003).Fosfor merupakan mineral kedua terbanyaksetelah kalsium yang terdapat dalam tubuhdan bersama-sama dengan kalsium terikatdalam kerangka tulang (Ilich dan Kerstetter,2000). Faktor pengaturan formasi danresorbsi tulang dilaksanakan melalui 2proses yang selalu dalam keadaan seimbangdan disebut dengan coupling. Proses inimemungkinkan aktivitas formasi tulangsebanding dengan resorbsi tulang (Broto,2004). Dalam keadaan normal, kecepatanpengendapan dan absorbsi (penyerapan)tulang tidak berbeda satu dengan lainnya,sehingga massa tulang tetap konstan.Pengendapan tulang berlangsung selamabeberapa bulan dan setiap tulang yang barudiletakan pada lapisan berikutnya darilingkaran konsentris (lamella) padapermukaan dalam rongga tersebut hinggaakhirnya rongga tersebut terisi semua(Guyton dan Hall 1997). Kepadatan tulangpada masa pertumbuhan merupakan salahsatu faktor penting pada kesehatan tulang diusia lanjut. Menurut Whiting et al. (2002),tidak tercapainya kepadatan tulang yangoptimal pada masa pertumbuhan akanberkontribusi pada rendahnya kepadatantulang dan menyebabkan terjadinyaosteoporosis di usia lanjut.

Hubungan antara kalsium dan fosfordalam plasma, mempunyai korelasi yangsangat nyata, yaitu sebesar 0,998. Datakalsium ini menghasilkan perbandinganCa=1,5P. Ketika P meningkat, maka kadarkalsium meningkat 1,5 kali. Penelitian inisesuai dengan laporan The european foodsafety autority (2005), yang melaporkanrasio kalsium dan fosfor plasma untukpembentukan tulang berkisar 1,5:1

SIMPULAN DAN SARAN

SimpulanPemberian tepung tempe rendah lemak

dapat meningkatkan kadar kalsium, fosfordan rasio Ca/P pada tulang tibia tikus betinanormal masa pertumbuhan.


64

SaranDiperlukan penelitian lebih lanjut

tentang pengaruh pemberian tepung temperendah lemk terhadap kemampuannya dalampencegahn osteoporosis pada tikus sebagaihewan model.

UCAPAN TERIMAKASIH

Pada kesempatan ini, ucapanterimakasih disampaikan kepada DP2MDikti atas dana penelitian Hibah Kompetensiyang dibiayai dari dana DIPA Dikti Nomor:0041/023-04.1/-/2010, tanggal 31 Desember2009, Sesuai dengan Surat PerjanjianPelaksanaan Penelitian Tahun Anggaran2010, Nomor : 2510/H14/HM/2010, atasnama I Nyoman Suarsana

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier S, 2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta: Gramedia Pustaka.

Astawan M. 2008. Sehat Dengan Tempe.Penerbit Dian Rakyat. Bogor. ISBN:979-523-932-5.

Bambang. 2005. Tempe Sumber Antioksidandan Antibiotika.http://bantulmania.5.forumer.com.Diakses 7 Agustus 2011.

Boskey AL. 1992. Mineral-matrixInteraction in Bone and Cartilago. ClinOrthop 281.

Bostrom MP, 2000. Form and Function ofBone, Orthopaedic Basis Science:Biology and Biomechanics of theMusculosketal System, 2nd edition. TheAmerican Academy of OrthopaedicSurgeons, pp 324-31, 355.

Broto R. 2004. Manifestasi Klinis danPenatalaksanaan Osteoporosis. DexaMedia No. 2 Vol 17 : 47 57.

Burger HG, Dudley EC, Hopper JL, ShelleyJM, Green A, Smith A, Dennerstein L,Morce C, 1995. The endocrinology ofthe menopausal transition: a cross-sectional study of a population-basedsample. J Clin Endocrinol Metab 80:35373545

Cunningham JG. 1992. Textbook ofVeterinary Physiology. Philadelphia.W.B. Saunder Company. Hlm. 416-423.

Favus MH. 1993. Primary on the MetabolicBone Disease and Disorder of MineralMetabolism. New York: Raven 3-9, 34-40.

Granner DK. 2006. Hormon yang MengaturMetabolsime Kalsium. Di dalamBiokimia Harper. Editor Murray RK,Granner, DK;, Mayues PA danRodwell VW. Penerbit BukuKedokteran, EGC. Jakarta. Halaman539- 546.

Guyton AC, Hall JE. 1997. FisiologiKedokteran. Penerjemah : Setiawan I,Tengadi, LMA KA, Santoso A.. EGC,Jakarta.

Guyton AC, Hall JE. 2007. Fisiologi Kedokteran.Penerjemah: Setiawan I, Tengadi, LMA KA,Santoso A. Jakarta. EGC.

Hermana, Karmini M, Karyadi D. 1996.Komposisi dan Nilai Gizi Tempe sertaManfaatnya dalam Peningkatan MutuGizi Makanan. Di dalam Sapuan,Soetrisno N, Editor. Bunga RampaiTempe Indonesia. Jakarta.YayasanTempe Indonesia. Halaman: 61-67.

Ilich JZ, Kerstetter JE. 2000. Nutrition inbone health revisited : a story beyondcalcium. Review. J American CollegeNutr 19 (6) ; 715 737.

Leeson RC, Leeson TS, Paparo AA. 1996.Buku Ajar Histologi. Edisi VIITambayong et al. Jakarta. Text Book ofHistology. Terjemahan. Hlm. 132-158.

McCormick CC, 2002. Calcium andOsteoporosis-A Weak Link. Food andNutrition, Cornell CooperativeExtension, Cornel University, Tanggalakses april 2002.

Nurdin SU, Muchtadi D, Djuwita I,Pawiroharsono S. 2002. TahuMenghambat Kehilangan TulangLumbar Tikus Betina Ovariektomi.Jurnal Teknologi dan IndustriPangan,Vol. XIII, No. 3.

Smith R. 1993. Bone Physiology and TheOsteoporotic Process. Resp Med 87(Suppl A):3-7.


65

Suarsana N, Dharmawan NS, Pontjo BP.2010. Pemanfaatan NutraceuticalIsoflavon Tempe untuk PencegahanPenyakit Degeneratif Osteoporosispada Tikus sebagai Hewan Model.Laporan Hibkom. Univ.Udayana.

Suarsana N, Sadra Dharmawan N,Priosoeryanto BP, Gorda W. 2011.Tepung Tempe Kaya Isoflavon dapatMeningkatkan Kadar Kalsium, Fosfordan Estrogen Plasma Tikus betinanormal. J.Vet. 12 (3): 229-234

Steel RGD, Torrie JH. 1993. Prinsip danProsedur Statistika, suatu pendekatanbiometrik. PT. Gramedia Pustakautama, Jakarta

The European Food Safety Autority. 2005.Opinion of the Scientific of the Panel

on due tetil Products, Nutrition andAllergies on a Request from theCommision Related to the Tolerableupper Intake Level of Phosphonis.EFSA J. 233:1-19.

Tucker KL. 2003. Bone Density and DietaryPatterns in Older Adults : theFramingharm Osteoporosis Study. AmJ Clin Nutr 76 : 245 252.

Whitting SJ, Boyle JL, Thompson A,Mirwald RL, Faulkner RA. 2002.Dietary Protein, Phosphorus andPotassium are Beneficial to BoneMineral Density in Adult MenConsuming Adequate DietaryCalcium. J Am Coll Nutr, 21 (5) : 402409.

Documents

12363-22948-1-SM