The American Journal of Clinical Nutrition Karotenoid dan Kesehatan Jantung Sari Voutilainen, Tarja Nurmi, Jaakko Mursu, and Tiina H Rissanen Nama NIM Seksi Mata Kuliah Nama Dosen : Ermita Kurniasari : 2012-32-110 : 01 : Seminar Gizi Kesehatan : Idrus Jus’at, Ph.D Am J Clin Nutr 2006; 83: 1265-1271. Didownload dari ajcn.nutrition.org pada 4 April 2013 PENDAHULUAN Penyakit kardiovaskular (CVD) adalah penyebab utama kematian di negara Barat. Meskipun angka kematian karena CVD telah menurun dalam dekade terakhir di banyak negara, penyakit ini masih terhitung >40% dari total kematian. Di bagian timur dari Finlandia, angka kematian 10 kali lipat ditemukan di Kreta di mana penduduk mengkonsumsi diet Mediterania yang khas mengkonsumsi banyak makanan nabati dan sedikit makanan hewani. Karotenoid adalah pigmen warna oranye, kuning dan merah dari beberapa buah dan sayuran terlibat sebagai zat-zat yang bermanfaat. Karotenoid ditemukan dalam makanan manusia terutama berasal dari tanaman dan ditemukan di akar, daun, tunas, biji, buah, dan bunga. Sekitar 12 karotenoid yang terhitung sebagian besar untuk asupan makanan dan ditemukan dalam konsentrasi terukur di dalam darah dan jaringan manusia. Yang paling umum adalah lycopene, lutein, α-karoten, β-karoten, βcryptoxanthin, dan zeaxanthin. Karotenoid juga bisa terdapat pada tingkat yang lebih rendah, dalam telur, unggas, dan ikan karena hewan biasanya diberi makan tanaman dan produk alga. Misalnya, zeaxanthin dalam ayam berasal dari jagung di dalam pakan unggas. Salah satu mekanisme yang mungkin dari aksi karotenoid adalah melalui aktivitas antioksidannya, tetapi mekanisme lain juga dapat menyebabkan efek yang menguntungkan. Karotenoid dalam Kesehatan Manusia Kebanyakan karotenoid, seperti α-karoten, β-karoten, dan β-cryptoxanthin, memiliki aktivitas provitamin A. Selain aktivitas provitamin A, karotenoid telah dianggap memiliki banyak fungsi biologis lainnya. Menjadi penangkal radikal bebas dan melindungi lipoprotein densitas rendah (LDL) terhadap oksidasi. Fungsi karotenoid lainnya, yaitu aktivitas penekan tumor, immunomodulasi (cara untuk memperbaiki system imun), karsinogenesis, dan perlindungan DNA terhadap peroksidasi. Untuk saat ini, fungsi provitamin A adalah hanya fungsi fisiologis karotenoid yang jelas ditunjukkan pada manusia. Bioavailabilitas merupakan tingkat sejauh mana suatu obat atau zat lain diserap dan beredar dalam tubuh. Bioavailabilitas karotenoid tampaknya tergantung pada beberapa faktor. Secara umum, penyerapan karotenoid tergantung pada bioavailabilitas dari makanan dan kelarutannya dalam misel. Banyak karotenoid diserap lebih baik dengan adanya lemak makanan dan dari panas makanan olahan daripada sumber yang belum diolah. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi penyerapan karotenoid termasuk adanya serat makanan, status kesehatan orang tersebut, dan bentuk fisik dari karotenoid. Karotenoid berbagi jalur penyerapan kilomikron yang sama sebagai senyawa larut lipid lainnya. Konsentrasi darah dari karotenoid bervariasi antar individu. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan pada 400 peserta pria dan wanita di Amerika Serikat, konsentrasi serum rendah dari α-karoten, β-karoten, β-cryptoxanthin, dan lutein yang ditambah zeaxanthin umumnya terkait dengan jenis kelamin pria, merokok, usia muda, non tinggi kolesterol HDL, konsumsi alkohol yang tinggi, dan indeks massa tubuh yang tinggi. Meskipun karotenoid tidak penting bagi kesehatan manusia, karotenoid memiliki tindakan biologis yang mungkin penting dalam menjaga kesehatan dan mencegah munculnya penyakit serius seperti kanker, gangguan paru, dan katarak. Studi epidemiologi juga telah menunjukkan bahwa asupan tinggi karotenoid dikaitkan dengan penurunan risiko CVD, meskipun hasil penelitian ini agak bertentangan. Studi Epidemiologi Karotenoid dan Kesehatan Jantung Banyak studi epidemiologi telah mendeteksi hubungan antara karotenoid dan risiko penyakit jantung atau aterosklerosis. Dalam review ini, kami mengkategorikan penelitian menjadi 3 kelompok sesuai dengan sumber karotenoid yang diukur : asupan makan, konsentrasi serum atau plasma, dan konsentrasi karotenoid jaringan adiposa. 1. Asupan makan karotenoid Osganian et al mempelajari hubungan prospektif antara asupan makan karotenoid dan risiko CAD pada 73.286 perawat wanita dengan menggunakan kuesioner frekuensi makanan semikuantitatif. Selama 12 tahun ditindaklanjuti (803.590 orang), mereka mengidentifikasi 998 kasus kejadian CAD. Setelah penyesuaian untuk usia, merokok, dan faktor risiko CAD lainnya, mereka mengamati secara sederhana tetapi signifikan, hubungan terbalik antara asupan tinggi β-karoten dan α-karoten dan risiko CAD, tapi tidak dengan asupan lutein ditambah zeaxanthin, lycopene, atau βcryptoxanthin. Hubungan spesifik antara karotenoid dan risiko CAD sangat tidak signifikan menurut status merokok. Dalam studi Rotterdam (n = 4802), ada risiko yang signifikan mengurangi miokard infark (MI) setelah 4 tahun ditindaklanjuti pada subyek ketiga tertinggi dari asupan β-karoten dibandingkan dengan subyek ketiga terendah. Dalam studi kasus-kontrol yang dilakukan di Italia dengan 433 kasus dan 869 kontrol yang dipasangkan, risiko nonfatal MI akut pada wanita itu berbanding terbalik dengan asupan makanan yang mengandung β-karoten. Pada tahun 1994, Knekt et al menemukan hubungan terbalik yang tidak signifikan antara asupan makanan karotenoid dengan aktivitas provitamin A dan risiko kematian akibat koroner pada wanita, dalam penelitian kohort longitudinal dari 5.133 pria dan wanita Finlandia berusia 30-69 tahun. Temuan serupa yang diterbitkan pada tahun 1997 untuk asupan β-karotenoid dan risiko stroke di Chicago Western Electric Study, sekitar 1.843 pria setengah baya. Yang diharapkan studi ahli kesehatan yaitu, asupan makanan tinggi lutein memiliki hubungan sederhana dengan penurunan risiko stroke iskemik, sedangkan asupan makanan lycopene dan α- atau β-karoten diukur dengan kuesioner frekuensi makanan tidak memiliki hubungan dengan risiko stroke. Dalam Studi α-Tokoferol, β-Carotene Pencegahan Kanker (ATBC) yang dilakukan di Finlandia, asupan makanan dari β-karoten berbanding terbalik dikaitkan dengan risiko infark serebral. Penelitian kohort Finlandia terdiri dari 26.593 laki-laki perokok berusia 50-69 tahun tanpa riwayat stroke. Baru-baru ini, Knekt et al menerbitkan hasil studi kohort yang menggabungkan 9 studi yang diharapkan mencakup informasi tentang asupan vitamin E, karotenoid, dan vitamin C. Selama 10 tahun tindak lanjut, sebuah kejadian besar penyakit jantung koroner (PJK) terjadi pada 4.647 dari 293.172 subyek yang awalnya bebas dari PJK. Para peneliti menemukan risiko yang lebih rendah dari kejadian utama PJK pada total asupan β-karoten dan asupan makanan tertinggi dari beberapa karotenoid setelah penyesuaian hanya untuk usia dan asupan energi. 2. Konsentrasi plasma atau serum dari karotenoid Pada tahun 1994, Morris et al meneliti hubungan antara konsentrasi total serum karotenoid dan risiko kejadian PJK berikutnya di kohort dari Penelitian klinik lipid pencegahan utama serangan jantung dan studi tindak lanjut. Pada perokok dan bekas perokok, tapi bukan pada orang yang tidak pernah merokok, konsentrasi plasma awal yang lebih tinggi dari βkaroten cenderung dikaitkan dengan penurunan risiko MI. Dalam studi yang sama, konsentrasi plasma awal dari αkaroten, β-karoten dan lycopene cenderung berbanding terbalik dengan risiko stroke iskemik. Dalam sekumpulan studi kasuskontrol dari Washington, konsentrasi serum rendah β-karoten, likopen, lutein dan zeaxanthin dikaitkan dengan peningkatan risiko MI berikutnya pada perokok tetapi bukan pada non perokok. Beberapa penelitian telah meneliti hubungan antara konsentrasi sirkulasi tertinggi dari lycopene dan risiko penyakit jantung. Sesso et al baru-baru ini menjelaskan hubungan antara plasma lycopene dan risiko CVD pada wanita paruh baya dan lanjut usia, studi kontrol-kasus kesehatan wanita yang dilakukan pada 39.876 wanita yang bebas dari CVD di awal studi. Untuk CVD, para wanita di atas kuartil 3 konsentrasi lycopene memiliki pengurangan risiko 50% yang signifikan dibandingkan dengan mereka di kuartil terendah. Studi Kuopio faktor risiko penyakit jantung iskemik yang juga meneliti peran serum likopen berkaitan dengan risiko kejadian koroner akut dan stroke iskemik. Subyek penelitian 725 orang paruh baya bebas dari PJK dan stroke pada awal penelitian. Pria dengan konsentrasi rendah serum likopen (yaitu, bagian terendah) memiliki risiko >3 kali lipat mengalami kejadian koroner akut atau stroke dibandingkan dengan laki-laki lain. Setelah 12 tahun ditindaklanjuti dalam studi prospektif Basel, mortalitas karena CVD dan stroke meningkat secara signifikan dalam subyek yang pada awalnya memiliki konsentrasi plasma rendah karoten, vitamin C, atau keduanya bebas dari konsentrasi vitamin E dan faktor-faktor risiko CVD. Dalam studi Bruneck, konsentrasi plasma tinggi α- dan βkaroten juga dikaitkan dengan penurunan risiko aterosklerosis. Studi Dutch Rotterdam memberikan bukti dari hubungan terbalik sederhana antara konsentrasi serum lycopene dan adanya aterosklerosis, dengan hubungan yang paling jelas pada perokok dan non perokok. Mereka tidak menemukan hubungan antara karotenoid lainnya dan aterosklerosis. Studi Kuopio faktor risiko penyakit jantung iskemik juga meneliti hubungan antara konsentrasi serum dari lycopene dan ketebalan dinding arteri karotis pada 1.028 pria paruh baya. Pria dengan konsentrasi serum likopen rendah memiliki peningkatan terbesar dalam penyesuaian ketebalan dinding arteri karotis dibandingkan dengan subjek lainnya. Studi Finlandia lainnya juga meneliti peran konsentrasi darah dari lycopene berkaitan dengan kesehatan jantung pada wanita dan laki-laki yang tinggal di bagian timur Finlandia. Studi ini meneliti hubungan antara konsentrasi plasma dari lycopene dan ketebalan dinding arteri karotis dalam analisis cross-sectional, dari 520 orang pria dan wanita berisiko tinggi dalam suplementasi antioksidan pada studi pencegahan aterosklerosis. Konsentrasi plasma rendah dari likopen dikaitkan dengan peningkatan 18% dalam IMT pada pria dibandingkan dengan pria yang konsentrasi plasma lycopene lebih tinggi. Pada wanita, perbedaan dalam peningkatan IMT tidak signifikan. 3. Konsentrasi karotenoid jaringan adiposa Pada Studi Eropa antioksidan, infark miokard, dan kanker payudara (EURAMIC), yang merupakan pusat studi kasus-kontrol konsentrasi α-tokoferol dan β-karoten Eropa, diukur dalam sampel jaringan adiposa yang dikumpulkan dari tahun 1991 sampai1992 dari 683 orang dengan MI akut dan dari 727 subjek kontrol. Dalam studi EURAMIC yang sama, peneliti telah meneliti hubungan antara konsentrasi lycopene dalam jaringan lemak dan risiko MI di sepuluh negara. Mereka menemukan bahwa pria dengan konsentrasi lycopene tertinggi dalam jaringan adiposa mengalami penurunan 48% dalam perkembangan risiko CVD, dibandingkan pada pria dengan konsentrasi lycopene terendah. Model ini disesuaikan dengan faktor risiko CVD dan konsentrasi α- dan β-karoten jaringan adiposa. Uji klinis pada karotenoid dan kesehatan CVD Meskipun konsentrasi β-karoten plasma tertinggi telah dikaitkan dengan penurunan risiko penyakit jantung pada beberapa studi cross sectional dan prospektif, 4 percobaan acak tidak mengungkapkan pengurangan dalam peristiwa kardiovaskular dengan penggunaan βkaroten, dan pada kenyataannya ada kemungkinan terjadinya peningkatan penyakit jantung dan total kematian pada laki-laki perokok. Dalam ATBC Study, 29.133 pria perokok berusia 50-69 tahun menerima αtokoferol (50 mg), β-karoten (20 mg), baik keduanya, atau plasebo setiap hari selama 5-8 tahun. Jumlah kematian 8% lebih tinggi pada partisipan yang menerima β-karoten daripada mereka yang tidak, terutama karena lebih banyak kematian akibat kanker paru-paru dan penyakit jantung iskemik. Efek menguntungkan dan merugikan dari penambahan α-tokoferol dan β-karoten dihilangkan selama pasca-intervensi tindak lanjut. Para penulis menyimpulkan bahwa perokok harus menghindari suplementasi β-karoten. Dalam percobaan acak, double-blind, placebo terkontrol dari βkaroten (50 mg pada hari alternatif), Hennekens et al mendaftarkan 22.071 laki-laki berusia 40-84 tahun di Amerika Serikat; 11% dari peserta adalah perokok dan 39% bekas perokok pada awal penelitian. Mereka menyimpulkan bahwa 12 tahun suplementasi dengan βkaroten dihasilkan baik manfaat atau bahaya dalam kejadian tumor ganas, CVD, atau kematian dari semua penyebab. Dalam studi ATBC yang dilakukan pada tahun 1862 pria perokok berusia antara 50-69 tahun yang telah memiliki MI sebelumnya, risiko penting PJK meningkat pada kelompok yang menerima salah satu β-karoten atau kombinasi dari αtokoferol dan β-karoten dibandingkan dengan kelompok yang menerima plasebo. Uji klinis hanya terfokus pada efek dari β-karoten diantara karotenoid, tambahan dosis β-karoten dan berbagai pemenuhannya, riwayat faktor risiko dari subjek yang sangat berbeda dalam studi. β-karoten dan karotenoid lainnya sering ditemukan dalam makanan yang sama dan mungkin konsentrasi serum atau βkaroten jaringan adiposa hanya indikator dalam konsumsi vitamin atau karotenoid lainnya. Dengan demikian, β-karoten dapat menjadi penanda dari faktor makan yang baik atau gaya hidup yang dikaitkan dengan penurunan risiko CVD. Seperti yang disebutkan sebelumnya, bagaimanapun juga dosis tinggi karotenoid dapat memiliki efek prooksidan. Dengan demikian, ada kemungkinan bahwa karotenoid dapat mencegah kerusakan sel pada konsentrasi fisiologis, tapi kemampuan itu untuk perlindungan terhadap kerusakan sel pada penggunaaan dosis yang lebih tinggi dalam studi suplementasi. ATURAN MASA DEPAN DAN KESIMPULAN Asupan tinggi buah dan sayuran dapat membantu mencegah penyakit jantung dan terkait kematian. Informasi lebih lanjut diperlukan untuk memperjelas hubungan antara asupan gizi tunggal seperti karotenoid dan risiko penyakit jantung. Karena karotenoid merupakan kelompok gizi kompleks dengan struktur kimia dan tindakan biologis yang berbeda, karena studi tentang efek kesehatan dari karotenoid yang heterogen sulit untuk melakukan meta-analisis atau melakukan tinjauan sistematis secara rinci tentang efek kesehatan dari karotenoid. Perhatikan bahwa semua bukti dari uji klinis tentang efek karotenoid pada penyakit jantung hanya didasarkan pada β-karoten. Meskipun tidak ada temuan untuk β-karoten dalam uji klinis, banyak studi observasional menyelidiki karotenoid tunggal atau total yang menunjukkan bahwa karotenoid berhubungan dengan penurunan risiko penyakit jantung. Uji klinis juga diperlukan untuk mengevaluasi efek antioksidan dan kesehatan lainnya dari karotenoid lain seperti lycopene. Meskipun teori yang masuk akal bahwa antioksidan dapat mencegah penyakit yang dipicu oleh kerusakan oksidatif, sejauh ini uji coba belum dapat membuktikan teori ini. Pada saat ini, tidak ada alasan untuk merekomendasikan karotenoid dalam bentuk farmasi untuk pengobatan atau pencegahan PJK. Ketika mempelajari hubungan antara gizi dan penyakit sangat penting untuk memuat bukan hanya faktor risiko tradisional, tetapi juga faktor-faktor lain yang merupakan bagian dari gaya hidup sehat seperti berolahraga dan tidak merokok dalam model statistik. TERIMA KASIH