Pengaruh Musik Terhadap Penurunan Kadar Mineral

PENGARUH MUSIK TERHADAP PENURUNAN KADAR MINERAL PERMUKAAN EMAIL PADA KONDISI DEFISIENSI PROTEIN

Gema Fajar Gunawan

Produksi Ternak Unggas dan Perah, Fakultas Peternakan, Universitas Jendral Soedirman, Purwokerto 53123, Indonesia

E-mail: gemacules@gmail.com

Abstrak

Proliferasi ameloblas dan sintesis matriks protein yang distimulasi oleh hormon pertumbuhan (GH) mempengaruhi proses mineralisasi email. Protein defisiensi mengakibatkan hipoplasia email dan penurunan kadar GH. Pada manusia, paparan musik dapat meningkatkan kadar GH. Tujuan: Menganalisis efek paparan musik sejak pranatal terhadap penurunan kadar kalsium (Ca) dan fosfor (P) permukaan gigi tikus dengan defisiensi protein. Eksperimen: Tiga-puluh-dua ekor tikus Wistar dibedakan menjadi kelompok dengan dan tanpa paparan musik. Paparan musik diberikan sejak masa-gestasi hari pertama sampai anak tikus diterminasi, diberikan setiap pagi (musik pengantar tidur) dan sore hari (musik klasik, barok, romantik). Sejak usia 2 hari secara acak sederhana anak tikus dibedakan menjadi kelompok dengan nutrisi normal mengandung protein 19.5% dan dengan asupan protein 7.5%. Mandibula 6 anak tikus dari masing-masing kelompok perlakuan yang diterminasi pada usia 2 dan 5 minggu dikeluarkan, dibelah menjadi setengah mandibula, dibersihkan, dikeringkan, dan digunakan untuk pengukuran persentase kadar Ca dan P permukaan email insisif bawah menggunakan metode Energy Dispersive X-ray (EDX). Data dianalisis menggunakan uji ANOVA satu arah dengan α 0.05. Hasil: Pada usia 2 minggu, kadar Ca (8.6%) dan P (10.6%) permukaan email tikus dengan nutrisi normal dan paparan musik lebih tinggi dari Ca (3.9%) dan P (7.9%) email tikus dengan defisiensi protein tanpa musik (P<0.029). Pada tikus 5 minggu dengan defisiensi protein, kadar P (6.1%) email tikus dengan paparan musik, lebih tinggi dari kadar P email (2.8%) tikus tanpa musik (P<0.034). Kesimpulan: Musik memiliki potensi untuk meminimalkan penurunan kadar Ca dan P permukaan email pada kondisi defisiensi protein

Abstract

Effect of Music on the Decreased Enamel-Surface Mineral Content of Rat Teeth with Protein Deficiency. Protein deficiency could lead to enamel hypoplasia and decreased level of Growth Hormone (GH). Cell proliferation and synthesis of enamel-matrix which affect the mineralization process of the tissue, are stimulated by GH. Music was reported to be able to increase GH. Objective: Analyzing the effect of music exposure since prenatal on the decreased Calcium (Ca) and Phosphor (P) content of the enamel-surface of rat-pups in protein-deficiency condition. Experiment: Thirty-two rats on the first day of gestation period were divided into groups with and without music. Music were given twice daily, lullabies every early morning, and classic, baroc, and romantic music every evening. At 2-days-old the rat-pups were further divided into groups with normal diet contained 19.5% protein, and groups with protein deficiency diet contained 7.5% protein. At 2- and 5-weeks-old, 6 rat pups from each group were randomly terminated, the mandibles were dissected out, cut into hemi-mandibles, cleaned, and dried. The percentage of Ca and P content of the lower-incisor enamel-surface was analyzed using Energy Dispersive X-ray (EDX), data were analyzed using One Way ANOVA with α 0.05. Results: At 2-weeks-old, the Ca (8.6%) and P (10.6%) contents of enamel-surface of pups with normal-diet and music were higher than the Ca (3.9%) and P(7.9%) contents of enamel-surface of pups with protein-deficiency with no music (P<0.029). Among 5-weeks-old pups with protein-deficiency, the P content (6.1%) of enamel-surface of pups with music were higher than P content (2.8%) of enamel-surface of pups with no music (P<0.034). Conclusion: Music has a potency to minimize the decreased Ca and P enamel content on the protein deficiency condition.

Keywords: enamel, mineral, music, protein-deficiency

1. Pendahuluan

Kasus gizi buruk akibat defisiensi protein masih banyak dijumpai di berbagai negara berkembang termasuk di Indonesia. Sebagian besar penderita gizi buruk adalah balita. Gizi buruk pada periode balita yang merupakan masa emas pertumbuhan dapat mengakibatkan gangguan pertumbuhan 1,2. Seperti jaringan saraf, email

gigi tidak memiliki kemampuan melakukan regenerasi. Karenanya, gangguan pertumbuhan pada kedua jaringan tersebut dapat mengakibatkan penurunan kualitas yang menetap 3. Telah diketahui bahwa defisiensi protein selama periode pertumbuhan dapat mengakibatkan penurunan kepadatan tulang dan pada gigi mengakibatkan hipoplasia email. Pada hipoplasia email terjadi hambatan deposisi matriks serta penurunan mineralisasi email sehingga email menjadi rentan terhadap karies 4,5.

Kekuatan jaringan keras tubuh sepenuhnya tergantung pada komposisi dan kristal-kristal kalsium fosfat yang menyusunnya. Dalam proses pembentukan senyawa kalsium fosfat menjadi kristal apatit yang berlangsung sejak periode pranatal sampai periode anak-anak, terjadi interaksi antara proses pembentukan matriks dan proses mineralisasi 3,6,7. Ciri utama jaringan keras tubuh adalah kandungan berbagai protein matriks yang mampu menarik dan mengorganisasi ion-ion kalsium dan fosfat menjadi satu fase mineral yang terstruktur dan stabil 6,7.

Berbagai penelitian mutakhir melaporkan peran somatotropin/hormon pertumbuhan/Growth Hormone (GH) dan Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) dalam berbagai tahap odontogenesis 8-18. Penelitian in vitro menunjukkan kemampuan GH menstimulasi proliferasi osteoblast, preameloblast, dan sintesis matriks dentin 15,19. Penelitian in vivo menunjukkan peran GH dalam menstimulasi odontoblast untuk mensekresikan beberapa protein email dan faktor pertumbuhan yang berperan dalam biosintesis matriks email dan dentin gigi tikus 9,10,15. Pada roden juga terbukti GH menginduksi ekspresi IGF-1 pada odontoblast 9,20,21. Dalam odontogenesis, IGF-1 berperan dalam diferensiasi dan proliferasi sel-sel preameloblast, odontoblast, dan pembentukan matriks email dan dentin 9,15,20-22.

Asupan nutrisi mempengaruhi kadar GH dan IGF-1 dalam darah. Malnutrisi terutama Kurang Energi Protein (KEP) dapat menyebabkan gangguan produksi enzim dan hormon.19,23,24 Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa asupan protein terbatas mengakibatkan penurunan kadar GH dan IGF-1 darah sehingga mengakibatkan gangguan pertumbuhan dan pembentukan tulang korteks 24,25.

Sejak mulai berkembang di akhir tahun 1940an, penggunaan musik sebagai terapi alternatif menginduksi dilakukannya berbagi penelitian mengenai efek biologik musik. Berbagai penelitian baik pada tanaman, hewan, atau pada manusia mengindikasikan adanya potensi musik dalam menstimulasi pertumbuhan. Pada manusia, selain diketahui dapat mengurangi stres serta memodulasi kondisi emosional dan hormonal 26, paparan musik juga terbukti dapat mempercepat peningkatan berat badan bayi-bayi prematur 27. Pada orang dewasa latihan drum atau keyboard dapat meningkatkan kadar GH darah 26,28. Pada tanaman Jagung, Marigold, Zinnia, dan Petunia, paparan musik klasik menghasilkan lebih banyak bunga sedangkan paparan musik rock menyebabkan tanaman tersebut kering 26,29. Pada sapi, paparan musik tenang dapat meningkatkan produksi susu 30, dan pada tikus dapat meningkatkan jumlah sel saraf, serta faktor pertumbuhan jaringan saraf 31,32. Dalam penelitian pendahuluannya pada tikus, Puspitawati membuktikan adanya hubungan bermakan antara paparan musik sejak dalam kandungan dengan berat dan panjang badan, dengan panjang mandibula, dan dengan ukuran dan proporsi erupsi gigi molar pertama bawah 33-36.

Mengetahui bahwa kekuatan jaringan keras tubuh termasuk email ditentukan sejak dalam proses pertumbuhannya, dan bahwa GH dan/IGF-1 berperan dalam berbagai tahap odontogenesis maka dapat diasumsikan bahwa peningkatan sekresi dan aktifitas GH dan/IGF-1 dapat meningkatkan kekuatan email. Defisiensi protein diketahui dapat menurunkan kadar GH dan IGF-1, serta menghambat proses mineralisasi email. Sebaliknya, musik dilaporkan meningkatkan kadar GH darah, dan meningkatkan ukuran mandibula dan gigi yang mengindikasikan pertumbuhan jaringan gigi yang lebih aktif. Karenanya tujuan penelitian ini adalah menganalisis pengaruh paparan musik sejak janin terhadap penurunan kadar Kalsium (Ca) dan Fosfor (P) permukaan email anak tikus usia 2 dan 5 minggu pada kondisi defisiensi protein isokalorik 7.5% paska natal.

2. Eksperimental

Dalam penelitian ini hewan percobaan dibagi menjadi 4 kelompok perlakuan yaitu kelompok dengan asupan nutrisi normal tanpa musik, kelompok dengan asupan protein terbatas tanpa musik, kelompok dengan asupan nutrisi normal dengan musik, dan kelompok dengan asupan protein terbatas tanpa musik. Jumlah sampel ditentukan berdasarkan rumus Federer (t - 1)(n - 1) ≥ 15. Karena dalam eksperimen ini terdapat 4 kelompok perlakuan maka dari formula tersebut diperoleh jumlah sampel minimal untuk masing-masing kelompok adalah 6.

Tiga-puluh-dua ekor tikus Wistar hamil hari pertama dibedakan menjadi kelompok kontrol tanpa musik dan kelompok eksperimen dengan paparan musik. Kedua kelompok tikus tersebut dipelihara dalam ruang terpisah tetapi memiliki kondisi temperatur, pencahayaan, dan luas ruangan yang sama. Paparan musik diberikan 2 kali setiap hari yaitu musik klasik, barok, dan romantik setiap pukul 17.30-19.55 WIB dan musik pengantar tidur setiap pukul 5.30-6.50 WIB. Anak tikus berusia 2 hari, baik yang lahir dari induk tikus kelompok kontrol maupun dari kelompok eksperimen, dibedakan lagi menjadi kelompok dengan asupan diet normal MAKARA, KESEHATAN, VOL. 12, NO. 1, JUNI 2008: 1-7 3

mengandung 370 kkal (protein 19.54%), dan kelompok dengan asupan protein terbatas mengandung 370 kkal (protein 7.5%) yang diberikan secara ad libitum. Pada usia 2 dan 5 minggu, secara acak sederhana 6 ekor anak tikus dari masing-masing keempat kelompok perlakuan diterminasi, mandibula lengkap dengan gigi-geliginya dikeluarkan dari rongga mulut, dibelah menjadi hemi-mandibula, dibersihkan dari jaringan lunak, dikeringkan dan disimpan dalam wadah kering sampai dilakukan pemeriksaan.

Pengukuran persentase kadar Ca dan P permukaan email dilakukan pada permukaan mesio-lingual gigi insisif bawah yang masih tertanam pada hemi-mandibula, dengan menggunakan mikroskop elektron SEM yang terhubung dengan komputer berisi piranti lunak untuk analisis Energy Dispersive X-Ray (EDX). Pengukuran pada setiap sampel gigi dilakukan di 3 titik. Prinsip metode EDX adalah pemberian sinar elektron yang mengakibatkan emisi backscattered berupa energi elektron dari material yang diperiksa. Persentase elemen yang terkandung pada permukaan email dianalisis berdasarkan perbandingan dengan jumlah elemen yang sama yang terkandung dalam standar yang terpasang pada alat. Standar yang digunakan untuk elemen Ca adalah orthoclase, dan untuk P adalah GaP. Analisis konsentrasi elemen berdasarkan nilai normalized results yaitu jumlah persentase seluruh elemen yang diperiksa adalah 100%.

Dengan uji Kolmogorov-Smirnov dan Saphiro-Wilk diketahui bahwa data berdistribusi normal (P>0.05). Analisis data dilakukan dengan uji One Way ANOVA dan uji Post Hoc LSD dengan kemaknaan 0.05.

3. Hasil dan Pembahasan

Pada penelitian ini efek defisiensi protein isokalorik 7.5% paska natal terhadap persentase kadar Ca dan P permukaan email dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran pada 4 kelompok hewan yaitu kelompok nutrisi normal tanpa musik (KN), kelompok defisiensi protein tanpa musik (KDP), kelompok nutrisi normal dengan musik (MN), dan kelompok defisiensi protein dengan musik (MDP).

Seperti terlihat pada Tabel 1, pada anak tikus usia 2 minggu paparan musik sejak janin tidak menimbulkan efek yang bermakna, karena tidak ada perbedaan signifikan antara kelompok dengan dan tanpa musik, baik pada hewan dengan nutrisi normal (MN > KN, P > 0.05) maupun pada hewan dengan defisiensi protein (MDP > KDP, P > 0.05). Meskipun secara statistik tidak bermakna, tetapi sudah terlihat adanya penurunan kandungan Ca permukaan email akibat defisiensi protein pada hewan tanpa paparan musik (KN > KDP, P > 0.05), dan adanya peningkatan Ca email akibat paparan musik (MN > KN dan MDP > KDP, P > 0.05). Dari keempat kelompok perlakuan, urutan kandungan Ca permukaan email dari paling tinggi ke paling rendah adalah; kelompok nutrisi normal dengan musik, kelompok nutrisi normal tanpa musik, kelompok defisiensi protein dengan musik, dan kelompok defisiensi protein tanpa musik. Pada hewan dengan nutrisi normal, musik dapat meningkatkan kadar Ca permukaan email sehingga kadar Ca email kelompok nutrisi normal dengan musik lebih tinggi bermakna dibandingkan kelompok defisiensi protein dengan (MN > MDP, 0.003) dan tanpa musik (MN > KDP, P = 0.001). Pada usia 5 minggu, pola perbandingan kandungan Ca email antar keempat kelompok sama seperti di usia 2 minggu yaitu secara berurutan tertinggi pada kelompok nutrisi normal dengan musik, nutrisi normal tanpa musik, defisiensi protein dengan musik, dan terendah pada kelompok defisiensi protein tanpa musik. Pada usia 5 minggu defisiensi protein mengakibatkan penurunan bermakna kandungan Ca email baik pada hewan dengan atau tanpa musik (KN > KDP, P = 0.000 dan MN > MDP, P = 0.001). Meski secara statistik tidak bermakna, tetapi dari nilai mean dan grafik dapat terlihat bahwa kandungan Ca email hewan dengan musik lebih tinggi dari hewan tanpa musik (MN > KN, P > 0.05 dan MDP > KDP, P > 0.05).

Tabel 1. Persentase kadar Ca permukaan email insisif bawah tikus

Usia (mg)	Kelompok			Mean Kadar Ca (%)		Perbedaan Bermakna antar Kelompok			Signifikansi Perbedaan (P)
2			KN				6.4408
KDP		3.9867			MN > KDP			0.001
MN					8.5558
MDP		4.3125			MN > MDP			0.003
5	KN			9.1367		KN > KDP			0.000
KDP		1.0958			KN > MDP			0.002
MN		10.0108			MN > KDP			0.000
MDP		3.4692			MN > MDP			0.001