BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Salah satu tanaman di Indonesia yang tak kalah pentingnya yaitu tanaman teh. Diantara sekian banyak jenis minuman, teh termasuk minuman yang paling banyak dikonsumsi masyarakat, karena teh mempunyai potensi sebagai antikariogenik yaitu dapat mencegah terjadinya karies gigi.
2.1 Etiologi Karies Pada prinsipnya karies terjadi akibat adanya interaksi dari empat faktor utama yang saling mempengaruhi untuk terjadinya karies; ke empat faktor tersebut digambarkan sebagai empat lingkaran yang saling berinteraksi (multifaktorial), yaitu host yang meliputi gigi dan saliva, faktor
mikroorganisme, faktor substrat dan
lingkaran dan faktor waktu.1 Untuk terjadinya karies, maka kondisi setiap faktor tersebut harus saling mendukung yaitu host yang rentan, mikroorganisme yang kariogenik, substrat yang sesuai dan waktu yang lama.1,2 Selain faktor langsung, juga terdapat faktor luar meliputi usia, jenis kelamin, keturunan, ras, gangguan emosi, variasi geografis, pengetahuan mengenai jenis makanan dan minuman yang menyebabkan karies dan cara membersihkan gigi.15
Universitas Sumatera Utara
WAKTU
AGEN
HOST KARIES
SUBSTRAT
Gambar 1. Karies sebagai penyakit multifaktorial yang disebabkan faktor host, agen, substrat dan waktu2 Mikroorganisme yang paling dominan penyebab terjadinya karies adalah Streptokokus mutans.1 Patogenesis terjadinya karies meliputi tiga proses, yaitu adheren dari bakteri ke gigi, formasi dari glycocalyx untuk mensintesis glukan oleh aksi dari enzim glukosiltrasferase bakteri, dan akumulasi biofilm (plak), seperti produksi asam dari bakteri yang berlangsung terus menerus (termasuk Streptokokus dan Laktobasilus) untuk dapat memetabolisme karbohidrat menghasilkan pH yang rendah. Asam yang dihasilkan bakteri menyebabkan demineralisasi enamel.10
2.2
Teh
Teh adalah salah satu bahan minuman alami yang sangat populer di masyarakat.9 Teh merupakan fungtional food, mengingat khasiat yang terkandung di dalam teh dapat meningkatkan kesehatan tubuh.8 Menurut Graham HN 1984, Van Steenis 1987, dan Tjitrosoepomo 1989, tanaman teh dapat diklasifikasikan sebagai
Universitas Sumatera Utara
divisi spermatophyte, subdivisi angiospermae, kelas dicotyledoneae, ordo clusiales, familia theaceae, genus camellia, spesies camellia sinensis.5
2.2.1
Klasifikasi Teh
Saat ini Indonesia dikenal adanya tiga jenis teh, yaitu teh hitam, teh hijau dan teh oolong. Perbedaaan dari ketiga jenis teh tersebut terletak pada cara pengolahan.5,6, 8,10
Meskipun demikian, ketiga jenis teh tersebut memiliki khasiat dan potensi
kesehatan yang sama.8 Tabel 1. PERBEDAAN TEH HITAM, TEH HIJAU DAN TEH OOLONG5,6 Jenis teh Teh hitam
Teh hijau
Teh oolong
Cara pengolahan Diawali dengan proses pelayuan daun teh, kemudian proses pengilingan yang bertujuan untuk memecah sel-sel daun, agar proses fermentasi dapat berlangsung secara merata dan terakhir adalah proses pengeringan. Diolah tanpa melalui proses fermentasi. Setelah daun teh dipetik dilakukan proses pemanasan selama 2-3 menit, proses ini disebut proses pelayuan yang bertujuan untuk menginaktifkan enzim Teh tersebut difermentasi dengan cepat sebelum dan sesudah penggulungan. Warna daunnya setengah coklat
2.2.2 Kandungan Teh Menurut penelitian yang dilakukan oleh Mc. Donald (1994), teh hijau mempunyai fungsi ganda yaitu kandungan catechin dalam teh mempunyai daya anti mikroba dan fluor yang merupakan komponen anorganik dapat memperkuat struktur gigi.3 Daun teh mengandung beberapa zat kimia yang dapat digolongkan menjadi empat, antara lain : substansi fenol (catechins, flavanol), bukan fenol (karbohidrat, pektin, alkaloid, protein, asam amino, klorofil, asam organik), senyawa aromatis dan
Universitas Sumatera Utara
enzim. Teh sebagian besar mengandung ikatan biokimia yang disebut polyphenols, termasuk di dalamnya flavonoid.8,16 Subkelas dari polyphenols meliputi flavones, flavonols, flavanones, catechins, antocyanidin, dan isoflavones. Turunan flavonols, quercetin dan turunan catechins, epi-catechin (EC), epigallo-catechin (EGC), epigallo-catechin gallate (EGCg) umumnya ditemukan di dalam teh.8 Beberapa penelitian lain menggunakan teh menunjukkan bahwa senyawa polifenol antioksidan (seperti catechin) yang terkandung dalam teh mempunyai sifat antikariogenik dan antikarsinogenik.5,11 Tabel 2. KOMPOSISI AKTIF TEH DAN FUNGSINYA TERHADAP GIGI3,10,11,17,18 No 1.
Komposisi aktif teh Catechin • •
•
•
2.
Fluor
•
Fungsi menghambat beberapa jenis bakteri, seperti Streptokokus mutans menghambat pembentukan glukan dari sukrose dengan oleh glokosiltransferase dan juga menghambat aktifitas dari enzim ini, sehingga pembentukan asam dihambat. mencegah adhesi Streptokokus mutans dan menghambat aktivitas glukosiltrasferase sehingga mencegah terbentuknya glukan yang merupakan awal mula terbentuknya plak gigi. merusak dinding sel bakteri dan membran sitoplasmanya serta menyebabkan denaturasi protein. memperkuat sktruktur enamel gigi
Catechin dari ekstrak teh hijau atau teh hitam mempunyai daya hambat dan aktivitas bakterisidal dalam melawan Streptokokus mutans.10 Catechin yang terkandung dalam teh hijau dapat bersifat bakterisid atau bakteriostatik. Penelitian yang dilakukan oleh Matsumoto et al., 1999 cit Smullen et al., 2007, ekstrak teh oolong dapat mencegah akitivitas karies oleh Streptokokus mutans dengan
Universitas Sumatera Utara
mengurangi produksi asam rata-rata. Teh oolong juga dapat menghambat adhesi dari Streptokokus mutans, polifenolnya mencegah aktivitas glukosiltransferase dan mencegah pembentukan glukan.11 Pada dasarnya, permukaan hidropobik merupakan salah satu faktor penting untuk bakteri rongga mulut untuk melekat ke permukaan gigi. Teh oolong dapat mengurangi permukaan hidropobik dari Streptokokus mutans, Streptokokus sobrinus dan Streptokokus yang lainnya.17
2.3
Teh Kombucha
Teh kombucha pertama sekali dikonsumsi oleh masyarakat di daratan Cina sebagai obat herbal. Teh kombucha juga dikenal dengan nama teh manchuria.12,13,19,20 Teh kombucha juga dikenalkan ke beberapa negara, termasuk Indonesia pada tahun 1930-an karena mempunyai manfaat kesehatan.12,13 Menurut Gunther et al., 1999 cit Kustyawati et al., 2008 kombucha adalah produk minuman hasil fermentasi larutan teh dan gula menggunakan starter Kombucha atau Tea Fungus. Tea Fungus merupakan simbiosis antara bakteri dan yeast (khamir) dalam struktur selulosa.12,19,21 Proses fermentasi ini terjadi karena peranan jamur. Jamur yang berperan dalam pembentukan teh kombucha adalah golongan ragi. Nama ilmiahnya adalah Saccharomyces cerevisiae.13 Jenis ragi lain yang terdapat pada teh kombucha yaitu Saccharomyces ludwigii, S. apiculatus varietas dan Schizosaccharomycespombe. Bersama-sama dengan ragi, bakteri melakukan proses signifikan dalam pembuatan teh kombucha.13,20
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Kultur Kombucha Kultur kombucha adalah organisme berbentuk gelatin (gel) berwarna putih dengan ketebalan antara 0,3-1,2 cm dan terbungkus selaput liat yang dihasilkan dari proses bakteri Acetobacter xylinum.13 Kultur kombucha berbentuk seperti pancake yang berwarna putih (pucat) dan bertekstur kenyal seperti karet dan menyerupai gel.12,13 Kultur yang disebut pelikel ini terbuat dari selulosa hasil metabolisme bakteri asam asetat. Kultur kombucha dapat terletak mengapung di permukaan cairan atau kadang dijumpai tenggelam di dalam cairan teh kombucha. Kultur kombucha mencerna gula menjadi asam-asam organik, vitamin B dan C, serta asam amino dan enzim. Kultur ini juga berperan sebagai mikroorganisme probiotik yang baik bagi kesehatan. Kultur kombucha merupakan koloni dari ragi (yeast) dengan beberapa bakteri. Dalam istilah asing kultur kombucha disebut dengan scoby atau Symbiotic Colony of Bactery and Yeast.13 Kultur kombucha merupakan simbiosis dari beberapa bakteri antara lain: Acetobacter xylinum, Acetobacter ketogenum, Torula sp, Brettanomyces, Phicia fermentans, dan Saccharomyces ludwiggii, serta jamur-jamur lain. 13,20
Gambar 2. kultur kombucha13
Universitas Sumatera Utara
Kultur kombucha hidup dilingkungan nutrisi larutan teh manis yang akan tumbuh secara terus menerus hingga membentuk susunan yang berlapis. Kultur kombucha akan memiliki bentuk menurut wadah yang digunakan (tempat pembiakan) pada proses pembuatan minuman kesehatan teh kombucha. Pada pertumbuhannya, koloni pertama kombucha akan tumbuh dilapisan paling atas dan pertumbuhannya akan memenuhi lapisan tersebut, pertumbuhan berikutnya semakin lama semakin tebal, demikian seterusnya.12
Gambar 3. jamur kombucha13
2.3.2 Proses fermentasi teh kombucha Pembentukan kombucha pertama kali dimulai dari proses fermentasi dengan sedikit oksigen dari lingkungan. Saat terjadi proses ini, organisme menghasilkan enzim yang menguraikan senyawa glukosa menjadi alkohol (etanol) dan gas karbondioksida. Kemudian hasil ini bereaksi dengan air membentuk senyawa asam karbonat. Pada kondisi yang berkecukupan oksigen, reaksi yang terjadi bukan fermentasi. Proses ini bukan menghasilkan etanol, tetapi karbondioksida dan air. Ragi akan memulai aktifitasnya dengan memfermentasi sukrosa menjadi glukosa dan
Universitas Sumatera Utara
fruktosa dengan hasil metabolit samping alkohol dan karbon dioksida. Proses fermentasi akan berlangsung selama 7-12 hari, tergantung pada berbagai faktor, termasuk diantaranya adalah suhu lingkungan, kelembaban udara, dan lain-lain. Semakin lama fermentasi, maka rasa teh kombucha akan semakin asam dan rasa manis akan semakin berkurang.13 Kombucha
mengandung komponen yang
terdapat
dalam teh,
juga
mengandung sejumlah asam-asam organik dan vitamin yang bermanfaat bagi kesehatan.12 Komponen-komponen yang terbentuk selama proses fermentasi kombucha yang bermanfaat bagi tubuh manusia, diantaranya adalah: asam laktat, asam asetat, asam folat, asam glukonat, asam glukoronat , asam Hyaluronic dan asam Chondroitin Sulfat, asam amino Esensial, enzim, acetaminophen, antibiotik, vitamin B Kompleks, vitamin C, dan asam usnic.12,13,21
Gambar 4. Fermentasi kombucha13 2.4 Teh terhadap Kekerasan Enamel
Universitas Sumatera Utara
Dari studi kuantitatif menunjukkan bahwa minuman teh hijau mempunyai potensi dalam menghambat demineralisasi dentin, in vitro.22 Pada penilitian yang lain terungkap pula bahwa teh dapat memperkuat struktur enamel gigi karena terdepositnya fluor yang terkandung di dalam teh.18 Hayakawa (1993) melaporkan bahwa kombinasi dari ion fluor dan interaksi dari komponen-komponen lain yang memberikan pengaruh di dalam teh hijau dalam meningkatkan ketahanan asam dari hidroksiapatit.22 Sundoro (1988) berpendapat bahwa air teh dapat menambah kekerasan enamel yang telah mengalami demineralisasi, sehingga struktur enamel gigi pada peminum teh berbeda dengan struktur enamel gigi bukan peminum teh. Lapisan dalam enamel peminum teh mempunyai struktur yang lebih padat dibandingkan dengan yang bukan pemunum teh. Hal ini disebabkan oleh subsitusi ion fluor sehingga ruangan kosong akibat hilangnya ion hidrogen akan terisi oleh ion fluor. Be Kien Nio (1979), bahwa deposisi fluor dipengaruhi oleh waktu dan konsentrasinya. Semakin lama pemasukan fluor maka deposisinya akan bertambah.9 Kandungan fluor yang terdapat didalam teh adalah sekitar 0,1-4,2 mg/L8. Fluor dapat menambah kekuatan email dan dentin, sehingga dapat menambah daya tahan terhadap serangan asam yang menyebabkan terjadinya karies, serta dapat mengurangi sifat kariogenik plak.23 Komponen terbesar enamel gigi ialah hidoksiapatit (Newburn, 1978). Enamel gigi dapat mengalami proses demineralisasi, yaitu hilangnya sebagian mineral enamel karena larut dalam asam.6,14 Demineralisasi dapat terjadi apabila enamel berada dalam suatu lingkungan pH di bawah 5,5. PH
Universitas Sumatera Utara
berperan pada demineralisasi karena pH yang rendah akan meningkatkan kosentrasi ion hidrogen dan ion ini akan merusak hidroksiapatit enamel.14 Setelah proses demineralisasi sering pula terjadi proses remineralisasi, yakni proses pengerasan enamel (Cate, 1985). Adanya penambahan unsur fluor dapat menyebabkan subsitusi ion hidorksil, sehingga terbentuk ikatan fluorapatit yang lebih sempurna dan lebih tahan asam dibandingkan hidroksiapatit. Fluor berperan dalam mengurangi kelarutan enamel terhadap asam (Konig & Hogendoorn, 1982) dan mampu menghambat pertumbuhan bakteri, sehingga asam dari bakteri akan dihambat.6 Ion-ion fluor dapat berikatan dengan hidroksiapatit lebih besar dibandingkan dengan hidroksil. Bukti kimia dan kristalografik menyatakan bahwa penggantian ion fluor dapat meningkatkan stabilitas dari struktur apatit dan dengan demikian dapat menghambat penurunan asam pada sumbu C. Hasilnya akan dapat melindungi pengkristalan untuk melawan proses demineralisasi yang meliputi karies gigi dengan meningkatkan angka remineralisasi yang artinya dapat meningkatkan kekerasan enamel.24 Kekerasan enamel umumnya diukur dengan menggunakan alat knoop (KHN) dan vickers (VHN). Variasi kekerasan enamel terjadi karena faktor gambaran histologi gigi, komposisi kimiawi yang terkandung pada gigi, penyiapan sampel, beban yang digunakan pada pengukuran dan kesalahan membaca (reading error) pada intentional length (IL).25 Micro Vickers Hardness Vickers Tester adalah pengukuran kekerasan suatu material dengan nilai kekerasan yang kecil dengan indenasi yang lebih kecil.26
Universitas Sumatera Utara
Pengukuran kekerasan dengan Micro Vickers dilakukan dengan meletakkan bahan yang mau diuji kekerasannya pada meja Micro Vickers tersebut, lalu diamond penetrator Vickers tersebut dikenai pada bahan yang diuji. Setelah diamond penetratornya menyentuh bahan yang diuji maka terlihatlah bekas tumbukan berbentuk belah ketupat seperti bentuk diamond penetratornya. Kemudian panjang diagonalnya diukur pada mikroskop dengan mikrometer yang ada pada lensa okuler. Hasil panjang diagonalnya kemudian diambil rata-ratanya dan dimasukkan kedalam rumus yang telah ditentukan dengan satuan kg/mm2 atau VHN.14
2.5 Adherensi Streptokokus mutans Streptokokus mutans dikemukakan pertama kali oleh Clark (1924), merupakan bakteri fakultatif anaerob gram positif.6,27 Streptokokus mutans berdiameter 0,5-0,75 μm. Streptokokus mutans adalah bersifat asidogenik yaitu menghasilkan asam dan bersifat asidodurik yaitu mampu tinggal pada lingkungan asam, dan menghasilkan suatu polisakarida disebut dextran serta dapat memberikan sinyal antar sel bakteri.28 Streptokokus mutans menghasilkan dua enzim, yaitu glikosiltransferase dan fruktosiltransferase. Glukosiltransferase berfungsi mengkatalis sintesis glukan dari sukrosa dan fruktosiltransferase mensintesis pembentukan fruktan (levan), Glukan atau dekstran merupakan ikatan glikosidik alfa (1-6) dan alfa (1-3). Ikatan glukosa alfa (1-3) bersifat sangat pekat seperti lumpur, lengket dan tidak larut dalam air dalam kaitannya dengan pembentukan plak dan terjadinya karies gigi.29
Universitas Sumatera Utara
Kemampuan bakteri Streptokokus mutans dalam mengekspresikan berbagai faktor virulensi merupakan patogen utama dalam keterlibatan karies. Faktor-faktor virulensi yang terdapat pada Streptokokus mutans antara lain: adhesin yang memiliki fungsi melekatkan Streptokokus mutans secara awal pada pelikel di permukaan gigi melalui sel reseptor saliva dan berperan dalam ko-agregasi dengan bakteri lain, glukositransferase yang berfungsi mensintesa sukrosa menjadi adhesive glukan, dan glucan-binding protein yaitu interaksi Streptokokus mutans dengan glukan. Faktor virulensi inilah yang mampu membuat Streptokokus mutans bertahan hidup didalam biofilm.28 Tahap-tahap adherensi Streptokokus mutans, yaitu: Tahap I:Transportasi ke Permukaan Tahap ini merupakan transportasi awal bakteri ke permukaan. Kontak acak mungkin terjadi, misalnya melalui gerak Brown (perpindahan rata-rata 40 μm/h), melalui sedimentasi, melalui aliran cairan (beberapa kali lebih cepat dari difusi), atau melalui gerak aktif bakteri (aktivitas kemotaktik).30 Tahap II: Adhesi Awal Hasil tahap kedua dibalik awal adhesi dari bakteri, yang diawali oleh interaksi antara bakteri dan permukaan dari jarak tertentu (50nm) melalui gaya jangka panjang dan jangka pendek. 30 Tahap III: Perlekatan Setelah adhesi awal antara bakteri dan permukaan akan dibentuk oleh interaksi spesifik (kovalen, ion atau hidrogen) setelah kontak langsung dengan atau menjembatani oleh ekstraseluler berserabut (dengan panjang sampai 10nm). Ikatan seperti itu ditengahi oleh komponen protein ekstraseluler spesifik organisme
Universitas Sumatera Utara
(adhesins) dan saling melengkapi reseptor pada permukaan dan spesies-spesifik. Pellikel di rongga mulut terdiri dari mucins, glikoprotein, protein yang kaya prolin, histidin-kaya protein, enzim -amilase, dan molekul-molekul lain. Beberapa molekul dari pelikel (misalnya, prolin-kaya〈seperti protein) jelas mengalami perubahan yang sedang terjadi ketika mereka melekat ke permukaan sehingga reseptor baru telah tersedia.30 Tahap IV: Kolonisasi Dimana mikroorganisme yang melekat erat mulai tumbuh dan sel-sel baru dibentuk tetap erat, sebuah biofilm dapat berkembang. Mulai dari sekarang, peristiwa-peristiwa baru yang terlibat, karena koneksi inbakterial (ko-agregasi) dapat terjadi. Pada permukaan kasar bakteri dilindungi terhadap gaya geser, sehingga perubahan dari perlekatan bakteri yang reversibel menjadi ireversibel lebih mudah dan lebih sering terjadi.30
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5. Tahap-tahap adherensi Streptokokus mutans30
Universitas Sumatera Utara
