7
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Menyikat gigi merupakan suatu kontrol plak dan langkah awal untuk mencegah karies. Saat ini kontrol plak telah dilengkapi dengan penambahan bahan aktif yang mengandung bahan dasar alami ataupun sintetik sebagai bahan antibakteri yang tersedia dalam bentuk sediaan obat kumur dan pasta gigi.14
2.1 Pasta Gigi Pasta gigi didefinisikan sebagai bahan semi-aqueous yang digunakan bersamasama sikat gigi untuk membersihkan deposit dan memoles seluruh permukaan gigi.15 Pasta gigi yang digunakan pada saat menyikat gigi berfungsi untuk mengurangi pembentukan plak, memperkuat gigi terhadap karies, membersihkan dan memoles permukaan gigi, menghilangkan atau mengurangi bau mulut, memberikan rasa segar pada mulut serta memelihara kesehatan gingiva.7,15
2.1.1 Komposisi Pasta Gigi Hampir semua pasta gigi mengandung lebih dari satu bahan aktif dan hampir semua dipromosikan dengan beberapa keuntungan bagi pengguna. Umumnya pasta gigi yang beredar di pasaran saat ini adalah kombinasi dari bahan abrasif, deterjen dan satu atau lebih bahan terapeutik. Di bawah ini adalah komposisi umum dan kandungan bahan aktif yang biasa diaplikasikan ke dalam pasta gigi: 15-18
8
a. Bahan abrasif (20-50%) Bahan abrasif yang terdapat dalam pasta gigi umumnya berbentuk bubuk pembersih yang dapat memolish dan menghilangkan stain dan plak. Bentuk dan jumlah bahan abrasif dalam pasta gigi membantu untuk menambah kekentalan pasta gigi. Contoh bahan abrasif ini antara lain silica atau silica hydrate, sodium bikarbonat, aluminium oxide, dikalsium fosfat dan kalsium karbonat.15-18
b. Humectant atau pelembab (20-35%) Humectant adalah bahan penyerap air dari udara dan menjaga kelembaban. Misalnya gliserin, alpha hydroxy acids (AHA) dan asam laktat. Bahan ini digunakan untuk menjaga pasta gigi tetap lembab.15-18
c. Bahan perekat Bahan perekat ini dapat mengontrol kekentalan dan memberi bentuk krim dengan cara mencegah terjadinya pemisahan bahan solid dan liquid pada suatu pasta gigi. Contohnya glycerol, sorbitol dan polyethyleneglycol dan Cellulose gum.15-18
d. Surfectan atau Deterjen (1-3%) Bahan deterjen yang banyak terdapat dalam pasta gigi di pasaran adalah Sodium Lauryl Sulfat (SLS) yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan, mengemulsi (melarutkan lemak) dan memberikan busa sehingga pembuangan plak, debris, material alba dan sisa makanan menjadi lebih mudah. SLS ini juga memiliki efek antibakteri.15-18
e. Pelarut (20-40%) Air dalam pasta gigi berfungsi sebagai pelarut.15-18
9
f. Bahan penambah rasa. (0-2%) Biasanya pasta gigi menggunakan pemanis buatan untuk memberikan cita rasa yang beraneka ragam. Misalnya rasa mint, stroberi, kayu manis bahkan rasa permen karet untuk pasta gigi anak. Tambahan rasa pada pasta gigi akan membuat menyikat gigi
menjadi
menyenangkan.
American
Dental
Association
(ADA)
tidak
merekomendasikan pasta gigi yang mengandung gula tetapi pasta gigi yang mengandung pemanis buatan (misalnya saccharin). Bahan pelembab gliserin dan sorbitol juga memberikan rasa manis pada pasta gigi.15-18
g. Bahan pemutih (0,05-0,5%) Ada macam-macam bahan pemutih yang digunakan antara lain
Sodium
carbonate, Hydrogen peroxida, Citroxane, dan Sodium hexametaphosphate.15-18
h. Bahan terapeutik (0-2%) Bahan terapeutik yang terdapat dalam pasta gigi adalah sebagai berikut :15-18 1. Bahan antimikroba Bahan ini digunakan untuk membunuh dan menghambat pertumbuhan bakteri. Contoh bahan ini adalah Trikolsan (bakterisidal), Zinc citrate atau Zinc phosphate (bakteriostatik). Selain itu ada beberapa
herbal yang ditambahkan sebagai anti
mikroba dalam pasta gigi contohnya ekstrak daun sirih dan siwak. 2. Bahan anti-tartar atau Kalkulus (karang gigi) Bahan ini digunakan untuk mengurangi kalsium dan magnesium dalam saliva sehingga keduanya tidak dapat berdeposit pada permukaan gigi. Contohnya Tetrasodium Pyrophosphate.
10
3. Fluoride Penambahan fluoride pada pasta gigi dapat memperkuat enamel dengan cara membuatnya resisten terhadap asam dan menghambat bakteri untuk memproduksi asam. Adapun macam- macam fluoride yang terdapat dalam pasta gigi adalah sebagai berikut:
- Stannous fluoride Tin fluor merupakan fluor yang pertama ditambahkan dalam pasta gigi yang digunakan secara bersamaan dengan bahan abrasif (kalsium fosfat). Fluor ini bersifat antibakterial namun kelemahanya dapat membuat stein abu-abu pada gigi. - Sodium fluoride NaF merupakan fluor yang paling sering ditambahkan dalam pasta gigi, tapi tidak dapat digunakan bersamaan dengan bahan abrasif. - Sodium monofluorofosfat
4. Bahan desensitisasi Bahan desensitisasi yang digunakan dalam pasta gigi adalah sebagai berikut : - Potassium nitrat dapat memblok transmisi nyeri di antar sel-sel syaraf. - Strontium chloride dapat memblok tubulus dentin.
i. Bahan pengawet (0,05-0,5%) Bahan pengawet berfungsi untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam pasta gigi. Umumya bahan pengawet yang ditambahkan dalam pasta gigi adalah Sodium benzoate, Methylparaben dan Ethylparaben.15-18
11
2.1.2 Komposisi Pasta Gigi yang Digunakan Sebagai Bahan Coba Pasta gigi yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasta gigi komersil yang banyak tersedia di pasaran. Komposisi pasta gigi yang digunakan sebagai bahan coba dapat dilihat pada tabel 1 seperti dibawah :
Tabel 1. Komposisi pasta gigi yang digunakan sebagai bahan coba No
1.
Komposisi pasta gigi Bahan abrasif
2.
Pelembab
3.
Perekat
4.
Deterjen
Pasta gigi A (Ekstrak propolis)
glycerophosphate • Polyethyleneglcol • Sorbitol • Cellulose gum, • Xanthan gum • Sodium Lauryl Sulphate
Pasta gigi B (Ekstrak bunga cengkeh) • Hydrated Silica, • Dicalcium phosphate dihydrate • Gliserin, • Sorbitol • Cellulose gum, • Xanthan gum • Sodium Lauryl Sulphate
• Hydrated
Silica,
• Calcium
Pasta gigi C (kontrol) • Hydrated
Silica, • Kalsium karbonat. • Gliserin
• Sodium alginate • Sodium Lauryl
Sulphate
5.
Pelarut
• Air
• Air
• Air
6.
Penambah rasa Bahan pemutih Bahan aktif
• Sodium Saccharin
• Sodium Saccharin
• Manitol,
7. 8.
• peppermint
(-) • Ekstrak
9. 10
Bahan desensitiasi Bahan antitartar
(-)
• Ekstrak
bunga cengkeh, • NaMFP 1,1%
(-)
• Potassium citrate
• Potassium citrate
(-)
• Tetrasodium
• Tetrasodium
• NaMFP
propolis,
(-)
1,1%
Pyrophosphate
Pyrophosphate
* NaMFP = Sodium monofluorophosphate
(-)
12
2.1.3 Peran Propolis dan Bunga Cengkeh dalam Pasta Gigi Penambahan zat aktif pada pasta gigi yang bermanfaat bagi kesehatan gigi dan mulut bukan hanya bertujuan sebagai program pencegahan kerusakan gigi pada orang dewasa, sebaliknya dapat mencegah kerusakan gigi sedini mungkin bila penambahan zat tersebut dilakukan pada pasta gigi anak. Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, dikembangkan bahan yang dapat ditambahkan ke dalam pasta gigi.7 Antara bahan yang diteliti adalah produk lebah dan herbal. Saat ini pasta gigi yang mengandung produk lebah dan herbal dalam kemasannya mengandung berbagai jenis ekstrak antara lain propolis dan bunga cengkeh. Pasta gigi yang mengandung propolis dan bunga cengkeh merupakan pasta gigi yang aman dan alami. Selain itu, propolis dan bunga cengkeh merupakan bahan antibakteri alami yang ditambahkan dalam pasta gigi yang bermanfaat untuk menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans penyebab karies.7,5,9,12 Hal ini juga berkaitan dengan kemampuan propolis dan bunga cengkeh yang memiliki fungsi untuk merawat penyakit gigi dan mulut.10,11, 19 Selain
menghambat
pertumbuhan
dan
pembentukan
karies,
propolis
menghambat berbagai bentuk biologis termasuk bahan antimikroba, efek antiinflamasi dan antioksidan.10,11 Efek antiinflamasi dan antioksidan tersebut dapat dimanfaatkan dengan mengaplikasikan propolis tersebut ke dalam pasta gigi. Pemakaian rutin pasta gigi setiap menyikat gigi dapat membantu efektivitas kerja propolis. Efek antiinflamasi dapat dimanfaatkan untuk mengurangi dan mengobati sariawan dan penyakit periodontal lain, sedangkan efek antioksidan dimanfaatkan sebagai proteksi pada gigi dan jaringan sekitar terhadap iritan.11
13
Cengkeh juga tidak hanya menekan pembentukan karies malah merupakan obat bius alami karena minyak eugenol di dalamnya yang sering digunakan untuk prosedur gigi pada abad ini serta dapat digunakan sebagai mengawal muntah-muntah, menghilangkan batuk, diare, sakit lambung, menghilangkan rasa sakit dan menstimulasi syaraf.19,20 Minyak yang berasal dari cengkeh begitu kuat, dan ini sering digunakan untuk obat-obatan baik topikal maupun internal. Minyak ini mengandung senyawa yang membantu sirkulasi darah dan dapat merangsang kulit ketika diterapkan secara langsung.21
2.2 Streptococcus mutans Streptococcus mutans adalah bakteri Gram-positif, fakultatif anaerob yang paling sering ditemukan pada rongga mulut dan berperan penting dalam proses terjadinya karies. Mikroba ini pertama kali ditemukan oleh J. Killian Clarke pada tahun 1942. Clarke memberikan nama Streptococcus yang paling banyak terdapat pada karies gigi sebagai Streptococcus mutans disebabkan karena morfologinya yang sangat bervariasi. Nama mutans disebabkan karena morfologinya yang sangat bervariasi. Nama mutans itu sendiri juga merupakan hasil dari transisi yang sering terjadi dari bentuk coccal ke bentuk coccobacillary.22
2.2.1 Karakteristik Streptococcus mutans Karakteristik dari Streptococcus mutans adalah berbentuk bulat sampai lonjong dengan diameter 0,6-1,0 µm, non motil, fakultatif anaerob, Gram positif, katalase negatif, tidak berspora, dapat tumbuh optimum pada suhu 37oC dengan pH antara
14
7,4-7,6. Morfologi koloni berwarna opak, berdiameter 0,5-1,0 mm, permukaan kasar dan hanya 7% yang licin dan bersifat mukoid. Streptococcus mutans termasuk jenis bakteri golongan Streptococcus hemoliticus tipe alpha secara normal dapat ditemukan dalam rongga mulut dan saluran napas bagian atas.23 Morfologi Streptococcus mutans secara maroskopis dan mikroskopis dapat dilihat pada gambar 1.24
Gambar 1. Morfologi Streptococcus mutans secara makroskopis dan mikroskopis.24
Streptococcus mutans bersifat asidogenik yaitu menghasilkan asam, mampu tinggal pada lingkungan asam dan menghasilkan suatu polisakarida yang melekat disebut dextran. Oleh karena kemampuan ini, Streptococcus mutans dapat melekat dan mendukung bakteri lain menuju ke enamel gigi, melekat mendukung bakteri-bakteri lain, pertumbuhan bakteri asidogenik yang lainnya dan asam melarutkan enamel gigi.23
15
2.2.2 Peran Streptococcus mutans Terhadap Pembentukan Karies Streptococcus mutans merupakan agen penyeba utama karies pada manusia. Kemampuan bakteri ini melekat pada permukaan gigi merupakan hal terpenting bagi perkembangan karies. Sukrosa dari makanan, dapat digunakan Streptococcus mutans untuk meningkatkan koloninya dalam rongga mulut. Streptococcus mutans mempunyai dua enzim pada dinding selnya yang dapat membentuk dua macam polisakarida ekstraseluler dari sukrosa. Fruktosa (levan) dihidrolisis oleh enzim fructosyltransferase
dan
glukosa
(dekstran)
dihidrolisis
oleh
enzim
glucosyltransferase.22,23 Patogenesis Streptococcus mutans terjadi melalui erosi hidroksiapatit seperti mineral dari enamel oleh asam laktat yang merupakan hasil akhir metabolik dari pertumbuhan bakteri. Konsentrasi destruksi yang signifikan dari asam ini membutuhkan akumulasi yang banyak dari Streptococcus asidogenik dalam plak gigi. Proses akumulasi diawali oleh aktivitas extracellular glucosyltransferase (GTF) yang beberapa disekresikan oleh Streptococcus mutans. Dengan keberadaan sukrosa, GTF mensintesa beberapa bentuk glukan ekstrakseluler dengan berat molekular tinggi. Polimer glukosa ini akan membantu agregasi dari Streptococcus lainnya melalui interaksi protein ikatan glukan (glucan binding protein). Streptococcus mutans merupakan penghasil asam laktat yang paling banyak dalam proses akumulasi ini meskipun pH yang rendah dari bakteri lainnya juga memberikan kontribusi.2,3,22,23 Pembentukan dekstran sangat penting artinya dalam kaitannya dengan sifat kariogenik bakteri ini. Dekstran ini merupakan polimer yang terdiri dari ikatan glukosa α(1→3) dan α(1→6 ). Pembentukan α(1→3) ini sangat lengket dan seperti detergen
16
sehingga tidak larut air. Kolonisasi Streptococcus mutans yang dilapisi dekstran dapat menurunkan sifat saliva sebagai pelindung dan antibakteri pada permukaan gigi. Secara fisik dekstran dapat menghambat difusi asam ke dalam saliva, akibatnya terjadi lokalisasi produk asam dengan konsentrasi yang tinggi pada permukaan enamel. Asam ini akan menurunkan pH rongga mulut sehingga mampu menyebabkan demineralisasi enamel. Apabila terjadi terus menerus akan memicu terjadinya dekalsifikasi dentin dan mempercepat terjadinya karies gigi.2,3,22
2.3 Karies Gigi Karies gigi merupakan penyakit jaringan keras gigi yang paling sering ditemui. Karies gigi merupakan suatu kerusakan enamel, dentin atau sementum gigi yang disebabkan oleh aktivitas bakteri.2,3 Karies dimulai dari demineralisasi langsung dari enamel gigi yang disebabkan oleh asam laktat dan asam organik lain yang berakumulasi dalam plak gigi. Proses karies terjadi apabila larutnya mineral (demineralisasi) ketika pH plak berada di bawah nilai pH kritis yaitu 5,5, yang mana nilai kritis pelarutan enamel adalah 5-6 dan pH rata-rata adalah 5,5. Proses remineralisasi terjadi ketika pH plak naik.2,3 Enamel terdiri atas bahan anorganik 92%-95%, bahan organik 1% dan air 4%. Kandungan bahan anorganik pada enamel yang terbesar adalah kalsium (37%), yaitu dalam bentuk calcium phosphate berupa kristal hidrosiapatit. Ketika terpapar asam, calcium phosphate diubah menjadi satu fase yang larut. Ion kalsium dilepas dan hilang dalam saliva; ini adalah demineralisasi. Asam juga akan melepaskan ion hidrogennya yang akan bereaksi dengan kristal apatit, sehingga kristal apatit menjadi tidak stabil.
17
Enamel yang merupakan daerah dinamik dari proses demineralisasi dan remineralisasi dan ketika proses demineralisasi dominan terjadi maka proses karies akan terjadi.3
2.3.1 Hubungan Propolis Terhadap Karies Propolis berasal dari bahasa Yunani yang secara umum berarti pertahanan kota. Istilah ini menggambarkan propolis sebagai pelindung sarang lebah dari hal-hal di luar sarang agar supaya sarang dan isinya yang mengandung koloni larva lebah madu terlindungi dari bahaya dan sentiasa bersih steril dengan tujuan agar telur dapat menetas dan berkembang dengan sempurna.11 Propolis merupakan resin melekat yang berasal dari batang pohon atau kulit kayu, dikumpulkan dan diproses dengan sekresi cairan saliva lebah. Setiap jenis lebah memiliki sumber resin tertentu yang ada di daerah masing-masing sehingga kompoisi propolis sangat bervariasi.8,11 Propolis mentah lebah dapat dilihat pada gambar 2.25
Gambar 2. Propolis mentah lebah.25 Tiga komponen senyawa kimia yang berbeda telah diidentifikasi di dalam komposisi propolis yaitu flavonoid, cinnamic acid derivatives, dan terpenoids.
18
Komponen utama propolis terdiri dari flavonoid yang meliputi hampir 50% dari komposisi propolis dan dianggap sebagai senyawa utama biologis yang aktif.10 Flavonoid terdapat hampir di semua spesies bunga. Komponen flavonoid mencakup banyak pigmen yang paling umum dan terdapat pada seluruh tumbuhan. Kandungan kimia flavonoid dalam propolis sedikit berbeda dengan flavonoid dari bunga karena adanya suatu proses yang dilakukan oleh lebah. Kandungan flavonoid dalam tumbuhan sekitar 10-20%.8,11 Selain itu, flavonoid dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans melalui mekanisme antibakteri pada penghambatan sintesis dinding sel dan protein yaitu dengan merusak dinding sel atau menghalangi sintesis normal. Sintesa yang tidak normal menyebabkan tekanan osmotik dalam sel bakteri lebih tinggi daripada di luar sel, maka terjadi gangguan fungsi sel bakteri yang akan menyebabkan terjadinya lisis.10,11 Sesuai dengan penelitian Hyun Koo (2002) terhadap hitung jumlah koloni pertumbuhan Streptococcus mutans secara vitro ke atas tikus menunjukkan insiden karies gigi berkurang dengan melakukan aplikasi topikal propolis dua kali sehari atau memasukkan propolis didalam air minum dan hasil menunjukkan koloni pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans berkurang.10 Menurut penelitian Hyun Koo (2002) juga memperlihatkan bahwa komponen senyawa kimia propolis memiliki daya hambat aktivitas enzim Glucosyltransferase. Glucosyltransferases adalah enzim yang dihasilkan oleh Streptococcus mutans yang telah dikenal pasti menjadi faktor dalam pembentukan karies.10 Hasil penelitiannya
19
menunjukkan daya hambat paling aktif pada aktivitas Glucosyltransferase adalah flavanols dan flavones yang merupakan komponen aktif di dalam flavonoid.10
2.3.2 Hubungan Bunga Cengkeh Terhadap Karies Bunga cengkeh merupakan sejenis rempah yang berasal dari Pulau Maluku dan banyak terdapat di Zanzibar, Madagascar dan Indonesia. Nama saintifik bagi bunga cengkeh ialah Eugenia caryophyllus. Pokok cengkeh berwarna kehijauan dan tumbuh setinggi 8-12 meter. Daun-daunnya berbentuk seperti lembing dan bertangkai pendek. Bunga-bunganya terhasil pada setiap ujung ranting. Kuncup-kuncup bunga cengkeh dipetik sebelum cengkeh sempat mengembang menjadi bunga lalu dikeringkan.19 Kuncup bunga cengkeh yang kering dapat dilihat pada gambar 3.26
Gambar 3. Kuncup bunga cengkeh yang kering.26 Minyak yang berasal dari kuncup bunga cengkeh terdiri dari 14-20% eugenol.9 Eugenol merupakan antibiotik alami yang dapat melawan aktivitas antimikroba terhadap bakteri gram positif (Streptococcus mutans), gram negatif, bakteri acid-fast dan jamur.9 Senyawa kimia Eugenol dapat dilihat pada gambar 4.27
20
Gambar 4. Senyawa kimia Eugenol.27 Sesuai penelitian Yaheya (2010), menyatakan bunga cengkeh menghambat hampir 70% mikroorganisme rongga mulut dan banyak pasta gigi dari cengkeh mengandung minyak cengkeh yaitu eugenol sebagai komposisi utama.12 Pada penelitian Zubaidah dan Hasnah (2006) memperlihatkan bahwa ekstrak bunga cengkeh potensi menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans dengan merusak langsung membran sel bakteri menyebabkan berlaku penghambatan sintesa protein sehingga terjadi gangguan pada fungsi sel bakteri. Sel bakteri selanjutnya mengalami lisis dan mati.9 Eugenol juga menghambat aktivitas enzim GTF sekaligus dapat mengkontrol pembentukan plak dan pada akhirnya mengkontrol proses terjadinya karies.9,12
