Efek Makanan Formula Cair Instan Nano Berbahan Tepung Lele dan Kelor terhadap Stres Oksidatif pada Tikus dengan Luka Bakar

Abstract

Luka bakar merupakan cedera yang dapat mengakibatkan berbagai respon metabolik terutama terjadinya peningkatan katabolisme pada tubuh, sehingga dibutuhkan berbagai penanganan yang komprehensif, salah satunya adalah penatalaksanaan gizi (Clark et al. 2017). Katabolisme yang tinggi disertai kondisi inflamasi pada penderita luka bakar dapat berdampak pada peningkatan reactive oxygen species (ROS) yang kemudian dapat mengakibatkan kondisi stres oksidatif (Quijano et al. 2016; Sterling dan Lombardi 2021). Kondisi stres oksidatif yang terjadi pada tubuh penderita luka bakar kemudian dapat berdampak pada terganggunya proses penyembuhan luka. Pemberian antioksidan dapat menjadi penanganan untuk kondisi stres oksidatif tersebut (Kurahashi dan Fujii 2015; Rollins et al. 2017). Penatalaksanaan gizi yang diberikan pada penderita luka bakar bertujuan untuk pemenuhan kebutuhan zat gizi terutama protein. Protein dibutuhkan untuk memperbaiki kehilangan protein pada skeletal muscle selama katabolisme (Clark et al. 2017) dan membantu dalam perbaikan jaringan pada proses penyembuhan luka (Dryden et al. 2013). Daun kelor merupakan salah satu bahan pangan sumber antioksidan. Berbagai penelitian sebelumnya mengungkapkan bahwa daun kelor dapat memperbaiki keadaan stres oksidatif. Tepung daun kelor sebagai pangan sumber protein nabati dan antioksidan diolah bersama dengan tepung ikan lele sebagai pangan sumber protein hewani menjadi produk makanan formula cair instan. Produk makanan formula cair instan tersebut telah dikembangkan lebih lanjut dengan menggunakan tepung ikan lele dan tepung daun kelor yang diproses dengan teknologi nano untuk meningkatkan bioavailabilitas dari kandungan gizi produk terutama antioksidan (Wang et al. 2013). Kandungan antioksidan kelor telah dibuktikan manfaatnya dalam berbagai penelitian sebelumnya, namun masih belum ditemukan hasil penelitian yang mengungkapkan pengaruh makanan formula cair instan berbahan tepung ikan lele dan tepung daun kelor yang diproses menggunakan teknologi nano. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efek pemberian makanan formula cair instan berbahan tepung ikan lele dan daun kelor yang diproses menggunakan teknologi nano dibandingkan dengan makanan cair biasa dan makanan cair komersial pada perbaikan stres oksidatif dan penyembuhan tikus dengan luka bakar. Penelitian ini merupakan penelitian experimental study menggunakan tikus putih jantan galur Sprague dawley yang diberikan trauma luka bakar dan diberi intervensi sesuai kelompok perlakuan selama 2 minggu (14 hari). Adapun kelompok perlakuan tersebut adalah kelompok perlakuan dengan intervensi aquades 4 mL/hari (Kontrol); Kelompok perlakuan dengan intervensi makanan formula cair instan berbahan lele dan kelor setara 15% kebutuhan energi per hari (MCB 15); Kelompok perlakuan dengan intervensi makanan formula cair instan berbahan lele dan kelor setara 30% kebutuhan energi per hari (MCB 30); Kelompok perlakuan dengan intervensi makanan formula cair instan berbahan lele dan kelor nano setara 15% kebutuhan energi per hari (MCN 15); kelompok perlakuan dengan intervensi makanan formula cair instan berbahan lele dan kelor nano setara 30% kebutuhan energi per hari (MCN 30); dan kelompok perlakuan dengan intervensi makanan cair komersial setara 30% kebutuhan energi per hari (MCK 30). Data penelitian diolah menggunakan Microsoft Excel 2010 dan SPSS 16.0. Analisis perbedaan pada variabel antar kelompok menggunakan uji One Way ANOVA dengan uji lanjut Post Hoc Duncan. Sebagian besar kelompok percobaan mengalami penurunan berat badan di akhir intervensi. Hasil uji beda terhadap data berat badan tikus sebelum intervensi, data berat badan tikus setelah intervensi, dan data selisih perubahan berat badan pada semua kelompok menunjukkan tidak adanya perbedaan yang nyata. Terdapat penurunan kadar malondialdehid (MDA) pada kelompok MCB 30, MCN 15, dan MCN 30 dari hari ke-7 hingga hari ke-15, dimana penurunan tertinggi terdapat pada kelompok MCN 30. Adapun kelompok MCK 30, kontrol, dan MCB 15 mengalami kenaikan kadar MDA dari hari ke-7 hingga hari ke-15. Namun hasil uji beda menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada kadar MDA serum tikus percobaan antar kelompok di hari ke-7, hari ke-15, dan pada rata-rata selisih perubahan kadar MDA semua kelompok. Rata-rata jumlah pembuluh darah baru pada kelompok MCB 15, MCB 30, MCN 15, MCN 30, dan MCK 30 lebih rendah dibandingkan kontrol, dimana rata-rata jumlah pembuluh darah terendah terdapat pada kelompok MCN 30. Hasil uji beda menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada rata-rata jumlah pembuluh darah antar kelompok. Rata-rata panjang luka dengan epitel baru terendah terdapat pada kelompok kontrol dan rata-rata panjang luka dengan epitel baru tertinggi terdapat pada kelompok MCN 30. Hasil uji beda menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada rata-rata panjang luka dengan epitel baru antar kelompok. Kelompok intervensi makanan cair nano dosis 30% dari kebutuhan energi per hari (MCN 30) mengalami rata-rata pengurangan luas luka tertinggi, yaitu sebesar 911 mm2 dalam waktu 14 hari. Intervensi pada kelompok MCN 30 menunjukkan efek pengurangan luas luka yang berbeda nyata (p<0,05) dibandingkan dengan kelompok kontrol, MCB 15, MCN 15, MCK 30, namun tidak berbeda signifikan dengan kelompok MCB 30.

Burns are injuries which can lead to various metabolic responses, especially an increase in catabolism in the body, so various comprehensive treatments are needed, one of which is nutritional treatment (Clark et al. 2017). High catabolism accompanied by inflammatory conditions in burn patients can have an impact on increasing reactive oxygen species (ROS) which can lead to oxidative stress conditions (Quijano et al. 2016; Sterling dan Lombardi 2021). Oxidative stress conditions that occur in the body of burn patients can have an impact on the delayed wound healing process. Administration of antioxidants can be a treatment for this oxidative stress condition (Kurahashi dan Fujii 2015; Rollins et al. 2017). Nutritional treatment given to burn patients aims to meet the nutritional needs, especially protein. Protein is needed to repair protein loss in skeletal muscle during catabolism (Clark et al. 2017) and helps in tissue repair in the wound healing process (Dryden et al. 2013). Moringa leaves are one of the food sources of antoxidants. Various previous studies revealed that moringa leaves can improve the oxidative stress condition. Moringa leaf flour as plant protein and antioxidant source food is processed together with catfish flour as animal protein source food into an instant liquid food formula product. The instan liquid food formula product has been further developed by using catfish and moringa leaf flour that processed with nano technology to increase the bioavailability of the product’s nutritional content, especially antioxidants (Wang et al. 2013). The antioxidant content of moringa leaves has been proven to be beneficial in various studies, but there are still no research results that reveal the effect of instan liquid food formula made from catfish flour and moringa leaf flour which is processed using nano technology. This research aims to analyze the effect of instant liquid food formula made from catfish flour and moringa leaf flour that proceseed using nano technology compared with instant non-nano liquid food and commercial liquid food on improvement of oxidative stress and wound healing of rat with burns. This research is an experimental study using male white rats of the Sprague dawley strain which were given burn trauma and were given an intervention according to the treatment group for 2 weeks (14 days). The treatment group with 4 mL/day aquadest intervention (Control); treatment group with an instan liquid food formula made from catfish and moringa intervention that equivalent to 15% of energy requirement per day (MCB 15); Treatment group with an instan liquid food formula made from catfish and moringa intervention that equivalent to 30% of energy requirement per day (MCB 30); Treatment group with an instant liquid food formula made from nano catfish and moringa intervention that equivalent to 15% of energy requirement per day (MCN 15); treatment group with an instant liquid food formula made from nano catfish and moringa intervention that equivalent to 30% of energy requirement per day (MCN 30); and treatment groups were the treatment group with commercial liquid food intervention that equivalent to 30% of energy requirement per day (MCK 30); The research data was processed using Microsoft Excel 2010 and SPSS 16.0. Analysis of differences in intergroup variables used One Way ANOVA test with post Hoc Duncan test. Most of the experimental group experienced weight loss at the end of the intervention. The results of different tests on weight data of rats before the interventin, data on weight of rats after the intervention, and data on the difference in weight changes in all groups showed that there was no significant difference. There was a decrease in malondialdehyde (MDA) levels in the MCB 30, MCN 15, and MCN 30 groups from days 7-15, where the highest decrease was in the MCN 30 group. Otherwise, the MCK 30, control, and MCB 15 groups experienced an increase in MDA levels from days 7-15. However, the results of the different test showed that there was no significant difference in the serum MDA levels of experimental rats between groups on the 7th day, 15th day, and on the average MDA difference levels in all groups. The average number of new blood vessels in the MCB 15, MCB 30, MCN 15, MCN 30, and MCK 30 groups was lower than the control group, where the lowest average number of new blood vessels was in the MCN 30 group. Results of the different test showed that there was no significant difference in the average number of blood vessels between groups. The lowest average length of wounds with new epithelium was found in the control group, and the highest average length of wounds with new epithelium was found in the MCN 30 group. Results of the different test showed that there was no significant difference in average length of wounds with new epithelium between groups. The nano instant liquid food intervention group at a dose of 30% energy requirements per day (MCN 30) experienced the highest average reduction in wound area, which was 911 mm2 within 14 days. The intervention in the MCN 30 group showed a significantly different wound area reduction effect (P<0,05) compared to the control group, MCB 15, MCN 15, MCK 30, but not significantly different with the MCB 30 group.