POLIFENOL DAN DENSITAS TULANG

 

POLIFENEOL PADA TEH HIJAU (Camelia Sinensis)  dan KEPADATAN TULANG
 Rince Alfia Fadri
 Polyphenols on Green Tea (Camellia ainensis) Drink as a Fuctional  Density of Bone
 
ABSTRACT
 The review of this literature see the role of polyphenols in green tea (Camellia sinensis) as a functional drink for bone density. Tea (Camellia Sinensis) is a functional food which contains the polyphenols, including flavonoids. Osteoporosis is a disease characterized by low bone mass and structural deterioration of bone tissue, leading to bone fragility. If not treated, thinning process will continue until the bone to be broken and a person experiencing pain in limb-movement. The purpose of this literature review so that readers know the benefits of green tea as a functional beverage that is very good for bone strength in an effort to prevent osteoporosis. The method in this literature review refers to research Ping Chung Leung and colleagues and Chwan-Li Shen in 2009 on samples with different groups of treatment and control groups. The conclusion illustrates that the sample who consumed green tea had a bone mineral density (bone mineral density / BMD) significantly higher compared to those without.

Tulang memiliki siklus pembentukan tersendiri, yang dikenal dengan istilah remodeling. Sel-sel pembuat tulang akan membentuk tulang baru dengan memakai kalsium dan mineral lainnya. Mineral-mineral ini berasal dari berbagai makanan yang kita konsumsi sehari-hari.  Kemudian sel-sel resorbsi tulang akan menghancurkan tulang agar mineral-mineral yang ada dapat dipakai guna memperbaiki tulang jika ada cedera atau membentuk tulang yang baru. Bila sistem ini terjadi seimbang, maka jumlah tulang yang dibentuk dan dihancurkan akan sama. Itu sebabnya tulang tetap kuat dan mampu menyangga tubuh.

Perubahan kadar hormon dalam tubuh, aktivitas, obat-obatan jenis tertentu, atau diet dapat mempengaruhi sistem ini. Bila sistem ini tidak seimbang, jumlah tulang yang hilang lebih banyak ketimbang jumlah tulang yang baru. Sehingga menimbulkan osteopenia (terjadi saat tulang mulai kehilangan densitasnya), jika dibiarkan, tulang yang hilang akan semakin banyak, yang memicu timbulnya osteoporosis.

Pangan fungsional (functional food) merupakan makanan yang secara alamiah maupun yang telah mengalami proses mengandung satu atau lebih senyawa yang didasarkan pada kajian ilmiah mempunyai fungsi-fungsi fisiologis tertentu yang bermanfaat terhadap kesehatan. Golongan senyawa yang mempunyai fungsi fisiologis tertentu diantaranya : serat pangan, oligosakarida, gula alkohol, asam lemak tidak jenuh,  peptida, glukosida, polifenol dan isoflavon, kolin dan lesitin, bakteri asam laktat, phytosterol  ( Astawan dan Tutik , 2004).

Teh (Camellia sinensis) merupakan pangan fungsional mengingat khasiat dan potensi yang terkandung di dalam teh dapat meningkatkan kesehatan tubuh dan merupakan sumber zat gizi. Teh sebagian besar mengandung ikatan biokimia yang disebut polyphenols, termasuk di dalamnya flavonoid. Flavonoid ini merupakan suatu kelompok antioksidan yang secara alamiah ada pada sayur-sayuran, buah-buahan dan minuman seperti teh dan anggur. Subkelas dari polyfenols meliputi flavones, flavonols, flavanones, catechins, antocyanidin dan isoflavones. Turunan flavonols, quercetin dan turunan catechins, epica-techin (EC), epigallo-catechins (EGC), epigallo-catechin gallate (EGCg) umumnya ditemukan di dalam teh.

Tujuan kajian pustaka ini agar pembaca mengetahui manfaat dari the hijau sebagai minuman fungsional yang sangat baik untuk kekuatan tulang dalam upaya mencegah osteoporosis. Selain itu meningkatkan kepedulian terhadap masalah osteoporosis dan menimbulkan keinginan masyarakat untuk mengkonsumsi pangan fungsional dengan minum secangkir teh hijau yang disebut sebagai minuman pengulur usia, maka berikutnya akan dipaparkan tentang polifenol pada the hijau sebagai minuman fungsional dan peranannya dalam pencegahan osteoporosis.

 Teh (Camellia Sinensis) merupakan pangan fungsional mengingat khasiat dan potensi yang terkandung di dalam teh dapat meningkatkan kesehatan tubuh dan merupakan sumber zat gizi. Teh merupakan minuman sehat yang telah dikenal sejak sekitar 5000 tahun yang lalu di negeri Cina.

Menurut konsensus pada The First International Conference on East-West Perspective on Functiona food tahun 1996, pangan fungsional adalah pangan yang karena kandungan komponen aktifnya dapat memberikan manfaat bagi kesehatan, di luar manfaat yang diberikan oleh zat-zat gizi yang terkandung di dalamnya. Pada teh komponen yang berkhasiat antioksidan sebagai minuman fungsional terpenting adalah jenis polyphenol dari kelompok catechin, yaitu:

1) epigallocatechin-3 gallat (EGCG),

2) epigallocatechin (EGC),

3) epicatechin-3 gallat (ECG).

 Hasil penelitian Ping Chung Leung dan koleganya dari Nanyang Technological University, yang dipublikasikan dalam Journal of Agricultural and Food Chemistry pada bulan Agustus 2009 menuliskan bahwa teh hijau bermanfaat bagi tulang, sebagai pencegah dan mengobati osteoporosis serta penyakit tulang lainnya. Pada penelitian ini peneliti mengamati sel osteoblast dari tikus dan melihat 3 zat kimia katekin selama beberapa hari. Ketiga zat tersebut adalah epigallocatechin (EGC), gallocatechin (GC) dan gallocatechin gallate (GCG) yang semuanya merupakan komponen utama teh hijau.

Peneliti menemukan bahwa salah satu zat katekin yaitu EGC, dapat menstimulasi aksi dari enzim alkali fosfatase yang membantu proses pertumbuhan tulang hingga mencapai 79 persen. Efek dari tingginya jumlah EGC akan meningkatkan kadar dari mineralisasi tulang dalam sel, yang membuat tulang menjadi kuat. Alkali fosfatase adalah suatu enzim hidrolase yang bertanggung jawab dalam membuang gugus fosfat dari berbagai macam tipe molekul, termasuk nukleotida, protein dan alkaloid. Alkali fosfatase telah lama dikenal sebagai indicator untuk menentukan aktifitas sel osteoblast.

Ping Chung Leung menyimpulkan dalam penelitiannya bahwa plasma bone spesisifik alkaline posfatase merupakan suatu indicator yang sensitif dan dapat dipercaya untuk mengukur aktifitas osteoblast. Pada berbagai kondisi patologis, dimana aktivitas osteoblast meningkat, pengukuran alkali fosfatase berguna untuk memonitor proses penyembuhan atau percepatan perkembangan penyakit. Peran yang jelas pada alkali fosfatase pada tulang masih belum pasti, namun alkali fosfatase penting dalam mineralisasi tulang. Alkali fosfatase tulang merupakan glikoprotein yang berada di dalam membran plasma osteoblast. Jadi EGC dalam teh, memiliki efek positif pada proses metabolisme tulang dengan meningkatkan kerja osteoblast dan menghambat osteoclast (menghambat penyerapan tulang). Sehingga membantu mencegah terjadinya osteoporosis,

Epigallokatekin dan Kepadatan Tulang

Tulang bukanlah sebuah jaringan yang mati, tapi hidup dinamis dalam sistem metabolik yang harus dijaga keseimbangannya antara proses pembentukan tulang dan penyerapan tulang. Sel yang berfungsi membuat tulang disebut dengan osteoblast sedangkan sel yang berfungsi menyerap tulang disebut dengan osteoclast.

Osteoporosis atau pengeroposan tulang merupakan salah satu masalah yang dihadapi wanita pascamenopause manakala telah terhentinya produksi hormone estrogen pemicu pertumbuhan tulang. Osteoporosis menyebabkan massa tulang menyusut dan mudah patah.

Senyawa aktif yang terkandung di dalam teh berperan menyerupai hormone esterogen yang membantu melindungi tulang terhadap proses kerapuhan (osteoporosis).

Penelitian terbaru yang diterbitkan Journal of Agricultural and Chemistry mencatat, teh hijau diyakini membantu tubuh meminimalisasi kerapuhan tulang jelang usia senja. Penelitian itu sendiri dilakukan di Cina, tepatnya di Universitas Hongkong. Kajian penelitian fokus pada hubungan proses pembentukan sel tulang (osteoblast) dengan kandungan utama teh hijau.

Hasil penelitian juga mencatat, Epigallocatechin, salah satu kandungan utama teh hijau mampu menaikan aktivitas enzim yang mampu merangsang pertumbuhan tulang. Penelitian merupakan yang pertama fokus pada efek teh hijau terhadap proses pembentukan tulang yang didemontrasikan pada peningkatan proses pembentukan tulang (osteroblast) dan penurunan pada proses pengapuran tulang (osteoclast).

Ekstrak Epigallocatehin ini ditemukan untuk mensimulasi mineralisasi pada tulang, sekaligus meminimalisasi proses osteoclast (pengapuran tulang). Empat ekstrak polifenol lain yang ditemukan seperti Epigallocatechin Gallate (EGC), epicatechin gallate, dan epicatechin memiliki efek yang lemah ketimbang yang lain. Studi sebelumnya menyebutkan ekstrak catechin, terutama EGC, memiliki efek positif pada metabolisme tulang melalui dua proses aktivitas pembentukan tulang dan menghentikan proses pengapuran tulang.

Berbasis penelitian sebelumnya, penelitian kemudian berlandaskan pemikiran di mana kandungan mineral pada tulang individu yang mengkonsumsi teh hijau memiliki kecenderungan lebih tinggi 2,8 persen ketimbang individu yang tidak atau minim mengkonsumsi teh hijau. Penelitian terdahulu yang tercatat pada tahun 2007 dalam American Journal Of Clinical Nutrition ini kemudian menyarankan setiap individu untuk mengkonsumsi teh guna meminimalisasi kemungkinan osteoprosis. Teh hijau juga diyakini mengandung 30-40 % ekstrak polifenol, sementara jenis lainnya, teh hijau, mengandung ekstrak polifenol antara 3-10 persen. Di antara sekian banyak polifenol yang ditemukan, umumnya dikenal 4 ektsrak utama yakni epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin, epicatechin gallate, and epicatechin.

Polifenol juga dapat mengurangi sel-sel abnormal dan peradangan, serta mengembalikan sel-sel abnormal tersebut menjadi sehat. Senyawa polifenol terdiri dari beberapa subkelas yakni, flavonol, isoflavon (dalam kedelai), flavanon, antosianidin, katekin, dan biflavan. Turunan dari katekin seperti epikatekin, epigalo-katekin, apigalo-katekin galat, dan quercetin umumnya ditemukan dalam teh dan apel. Dua unsur terakhir merupakan antioksidan kuat, dengan kekuatan 4-5 kali lebih tinggi dibandingkan vitamin C dan vitamin E yang dikenal sebagai antioksidan potensial.

Fenomena pangan fungsional telah melahirkan paradigma baru bagi perkembangan ilmu dan teknologi pangan, yaitu dilakukannya berbagai modifikasi produk olahan pangan menuju sifat fungsional. The termasuk pangan fungsional karena kandungan komponen aktifnya dapat memberikan manfaat bagi kesehatan, di luar manfaat yang diberikan oleh zat-zat gizi yang terkandung di dalamnya. Pada teh komponen yang berkhasiat antioksidan sebagai minuman fungsional terpenting adalah jenis polyphenol dari kelompok catechin, yaitu:

1) epigallocatechin-3 gallat (EGCG),

2) epigallocatechin (EGC),

3) epicatechin-3 gallat (ECG).

Massa Puncak Kepadatan Tulang/ Peak Bone Mass

Jumlah jaringan tulang dalam kerangka, yang dikenal sebagai massa tulang, dapat terus tumbuh sampai sekitar usia 30 tahun. Pada saat itu, tulang telah mencapai kekuatan dan kepadatan maksimum, yang dikenal sebagai puncak massa tulang. Pada wanita, cenderung ada perubahan yang minimal total massa tulang antara usia 30 dan menopause. Tetapi dalam beberapa tahun pertama setelah menopause, kebanyakan wanita mengalami kehilangan tulang yang cepat, sebuah “penarikan” dari tulang, yang kemudian melambat tapi berlanjut sepanjang tahun pascamenopause. Hilangnya massa tulang dapat mengakibatkan osteoporosis.

Tulang merupakan bentuk spesial dari jaringan ikat yang membentuk sebagian besar kerangka vertebrata yang lebih tinggi. Tulang merupakan jaringan hidup yang kompleks dimana matriks ekstra seluler termineralisasi, yang ditandai dengan kekakuan dan kekuatan pada rangka selama memelihara derajat keelastisannya. Jaringan tulang terdiri atas sel-sel matriks organik yang termineralisasi. Matriks organik pada tulang diperkuat oleh deposit dari garam kalsium. Matriks organik pada tulang yaitu terdiri dari 95 % kolagen tipe I dan 5 % sisanya disusun oleh proteoglikan dan sejumlah protein non kolagen.

 

Sel Tulang

Tulang disusun oleh empat jenis sel tulang, yaitu :

  1. Sel Osteoprogenitor

Sel Osteoprogenitor merupakan sel yang belum berdiferensiasi, berasal dari jaringan ikat mesenkim. Sel ini memiliki daya mitotik dan kemampuan untuk berkembang menjadi dewasa. Sel ini biasanya ditemukan pada permukaan tulang dilapisan periosteum, endosteum, dan dalam saluran vaskuler dari tulang kompak. Sel osteoprogenitor terdiri dari :

  1. Preosteoblast : memiliki reticulum endoplasma dan menghasilkan osteoblast.
  2. Preosteoklast : mengandung lebih bangak mitokondria dan ribosom bebas serta menghasilkan osteoklast.
  3. Osteoblast

Osteoblast adalah sel mononukleat yang berasal dari sel mesenkim yang mensintesis protein matriks tulang kolagenous dan nonkolagenous.  Osteoblast berfungsi untuk mensintesis komponen organik dari matrik tulang (kolagen tipe I, proteoglikan, dan glikoprotein), mengendapkan unsure organik matriks tulang baru yang disebut osteosit. Osteoit adalah matriks tulang yang belum terkalsifikasi, serta belum mengandung mineral, namun tidak lama setelah deposisi osterid akan segera mengalami mineralisasi dan menjadi tulang. Osteoblast mengandung enzim alkali fosfatase yang digunakan dalam percobaan sebagai penanda sitokimia untuk membedakan preosteoblast dengan vibrolast. Secara fungsional, enzim ini dapat memecah ikatan fosfat menjadi organik. Fosfat yang dibebaskan akan berkontribusi terhadap inisiasi dan pertumbuhan progresif dari Kristal mineral tulang.

  1. Osteosit (Sel Tulang Utama)

Osteosit merupakan sel tulang yang sebenarnya membentuk komponen seluler utama pada tulang yang dewasa. Osteosit ini berasal dari osteoblast. Selama pembentukan tulang, osteosit terkurung didalam matriks tulang baru dan berada di dalam lacuna tetapi aktif secara metabolik. Adapun peran dari osteosit :

  1. Homeostasis kalsium pada cairan tubuh
  2. Sensemecanicalloding dan mengantarkan informasi ke sel lain di dalam tulang
  3. Mempertahankan matriks tulang dan viabilitas tulang
  4. Osteoklast

Osteoklast merupakan sel multinuclear besar berdiameter 100µm dengan 10-12 nukleus yang terdapat disepanjang permukaan tulang tempat terjadinya resorpsi, remodeling dan perbaikan tulang. Osteoklast berasal dari precursor makrovag granulotic yang terdapat didalam sumsum tulang yang masuk ke dalam peredaran darah sebagai monosit, fungsi utamanya adalah meresorpsi tulang selama remodeling.

 

Faktor yang Mempengaruhi Peak Bone Mass

Puncak massa tulang dipengaruhi oleh berbagai faktor genetik dan lingkungan. Telah disarankan bahwa faktor-faktor genetik (orang-orang yang dilahirkan tidak dapat berubah, seperti gender dan ras ) dapat menjelaskan hingga 75 % dari massa tulang, sedangkan faktor-faktor lingkungan (seperti kebiasaan diet dan olahraga) sebanyak 25 %.

Sesuai dengan jenis kelamin puncak massa tulang cenderung lebih tinggi pada pria daripada wanita. Sebelum pubertas, anak laki-laki dan perempuan memperoleh massa tulang pada tingkat yang sama. Setelah pubertas, bagaimanapun, laki-laki cenderung untuk memperoleh massa tulang yang lebih besar daripada wanita.

Hormon juga berpengaruh, dimana hormon estrogen memiliki efek pada puncak massa tulang. Sebagai contoh, wanita yang siklus menstruasi pertama mereka pada usia dini dan mereka yang menggunakan kontrasepsi oral – yang berisi hormon estrogen – sering memiliki kepadatan mineral tulang yang tinggi. Sebaliknya, wanita muda yang berhenti menstruasi karena berat badan yang sangat rendah atau olahraga berlebihan, misalnya, bisa kehilangan sejumlah besar kepadatan tulang, yang mungkin tidak dapat dipulihkan kembali bahkan setelah periode mereka kembali.

Faktor hormonal menjadi sebab mengapa wanita dalam masa pascamenopause mempunyai resiko lebih besar untuk menderita osteoporosis. Pada masa menopause, terjadi penurunan kadar hormon estrogen. Estrogen memang merupakan salah satu faktor terpenting dalam mencegah hilangnya kalsium tulang. Selain itu, estrogen juga merangsang aktivitas osteoblas serta menghambat kerja hormon paratiroid dalam merangsang osteoklas.

Proses pembentukan dan penimbunan sel-sel tulang sampai tercapai kepadatan maksimal berjalan paling efisien sampai umur kita mencapai 30 tahun. Semakin tua usia kita, semakin sedikit jaringan tulang yang dibuat. Padahal, di usia tersebut, jaringan tulang yang hilang semakin banyak. Penelitian memperlihatkan bahwa sesudah usia mencapai 40 tahun, kita semua akan kehilangan tulang sebesar setengah persen setiap tahunnya. Pada wanita dalam masa pascamenopause, keseimbangan kalsium menjadi negatif dengan tingkat 2 kali lipat dibanding sebelum menopause.

Osteoporosis

Osteoporosis adalah penyakit yang dicirikan oleh rendahnya massa tulang dan kemunduran struktural jaringan tulang, yang menyebabkan kerapuhan tulang. Bila tidak dicegah atau bila tidak ditangani, proses pengeroposan akan terus berlanjut sampai tulang menjadi patah dan penderitanya mengalami kesakitan dalam melakukan pergerakan anggota tubuhnya. Patah tulang ini umumnya akan terjadi pada tulang belakang, tulang panggul, dan pergelangan tangan.

            Secara harfiah, kata osteo berarti berlubang. Istilah populernya adalah tulang keropos. Zat kapur, kalk atau kalsium adalah mineral terbanyak dalam tubuh, kurang lebih 98% kalsium dalam tubuh terdapat dalam tulang. Penempatan kalsium ke dalam jaringan tulang disebut demineralisasi. Proses mineralisasi dan demineralisasi berlangsung seumur hidup. Osteoporosis terjadi jika proses demineralisasi melebihi mineralisasi. Pencegahan dan pengobatan osteoporosis ditujukan untuk menyeimbangkan proses demineralisasi.

Kelompok kerja World Health Organisation (WHO) dan consensus ahli mendefinisikan osteoporosis menjadi penyakit yang ditandai dengan rendahnya massa tulang dan memburuknya mikrostruktural jaringan tulang, yang menyebabakan kerapuhan tulang sehingga meningkatkan risiko terjadinya fraktur. Dimana keadaan tersebut tidak memberikan keluhan klinis, kecuali apabila telah terjadi fraktur (tief in the night).

            Osteoporosis adalah penyakit tulang sistemik, dan fraktur osteoporosis dapat terjadi pada setiap tempat. Meskipun fraktur yang berhubungan dengan kelainan ini meliputi torak dan tulang belakang (lumbal), radius distal dan femur proksimal, definisi tersebut tidak berarti bahwa semua fraktur pada tempat yang berhubungan dengan osteoporosis disebabkan oleh kelainan ini.interaksi antara geometri tulang dan dinamika terjatuh atau kacelakaan (trauma), keadaan lingkungan sekitar, juga merupakan factor penting yang menyebabkan fraktue. Ini semua dpat berdiri sendiri atau berhubungan dengan rendahnya densitas tulang.

            Osteoporosis atau keropos tulang adalah penyakit kronik yang ditandai dengan rendahnya massa tulang yang disertai mikro arsitektur tulang dan penurunan kwalitas jaringan tulang yang dapat menimbulakn kerapuhan tulang. Keadaan ini berisiko tinggi, karena tulang menjadi rapuh dan mudah ratak, bahkan patah. Banyak orang tidak menyadari jika osteoporosis merupakan pembunuh tersembunyi. Penyakit ini hamper tidak menimbulkan gejala yang jelas. Sering kali, osteoporosis justru diketahui ketika sudah parah. Contoh kasus seorang terpeleset ringan, tetapi tulangnya patah dibagian lengan atau pinggang.

Selain itu, ada lagi factor yang membuat masalah osteoporosis di Indonesia semakin meningkat, yakni masalah yang berhubungan dengan masalah hormonal pada menopause. Menopause lebih cepat dicapai wanita Indonesia pada usia 48 tahun dibandingkan wanita barat, yaitu usia 60 tahun. Mulai berkurangnya paparan terhadap sinar matahari. Kurangnya asupan kalisum. Perubahan gaya hidup seperti merokok, alcohol dan berkurangnya latihan fisik, penggunaan obat-obatan steroidjangka panjang, akan mendatangkan risiko osteoporosis tanpa gejala klinis yang menyertainya.

 KESIMPULAN

Ekstrak Epigallocatehin (EGC) pada the hijau memiliki efek positif pada proses metabolisme tulang dengan meningkatkan kerja osteoblast dan menghambat osteoclast (menghambat penyerapan tulang). Sehingga membantu mencegah terjadinya osteoporosis. Kajian pustaka ini menyarankan setiap individu untuk mengkonsumsi the guna meminimalisasi kemungkinan osteoprosis. Teh hijau juga diyakini mengandung 30-40 % ekstrak polifenol yang sangat baik untuk kepadatan tulang.

DAFTAR PUSTAKA

C.Leung H. Ko, et al.,2009 “Effects of Tea Catechins, Epigallocatechin, Gallocatechin, and Gallocatechin Gallate, on Bone Metabolism,” J. Agricult. Food Chem

Chwan-Li Shen, James K. Yeh, Barbara J. 2009.Green tea polyphenols mitigate deterioration of bone microarchitecture in middle-aged female rats. Department of Pathology, Texas Tech University Health Sciences Center, Lubbock, Texas, USA

Cadinas ,E (2002). Handbook of antioxidant ,Taylor & Francis. London

Winarno, F.G., dan Kartawidjadjaputra, F. Pangan Fungsional dan Minuman 2007. Energi. M-Brio Press, Bogor. Wikipedia

POLIFENOL DAN DENSITAS TULANG

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s