KARAKTERISTIK EMAIL GIGI YANG TERPAPAR ASAM SUNTI (Averrhoa bilimbi L) Latar Belakang Provinsi Aceh merupakan penghasil asam sunti yang merupakan bumbu masakan seperti kuah asam keueng, tumeh eungkot sure, payeh dan keumamah. Asam sunti dibuat dari buah belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi L). Kandungan belimbing wuluh yang paling dominan adalah asam oksalat. Pada dasarnya komposisi yang terkandung di dalam belimbing wuluh sama dengan asam sunti, namun asam oksalat yang terkandung di dalam asam sunti jauh lebih tinggi dari belimbing wuluh yaitu 6,08 berbanding 0,58 gr per 100 gr. Asam sunti juga memiliki pH yang rendah 1,59 – 2,10. Tingginya perbedaan derajat keasaman asam sunti akan meningkatkan risiko rusaknya email masyarakat Aceh yang umumnya mengkonsumsi makanan yang mengandung asam sunti. Email merupakan bagian paling luar dari mahkota anatomi gigi yang keras dan terdiri dari 58% material anorganik, 30% material organik dan 12% air. Kandungan material anorganik terbesar pada email gigi adalah kristal hidroksiapatit. Kristal ini sangat peka terhadap kondisi asam dibawah pH 5,5. Pada kondisi tersebut asam dapat melarutkan kalsium pada email, sehingga kristal hidroksiapatit akan larut dan kestabilannya akan terganggu. Keadaan ini semakin berisiko mengingat masyarakat paling sering menggosok gigi pada waktu pagi sebelum sarapan. Menurut laporan Riset Kesehatan Dasar 2007 (RISKESDAS) Kementrian Kesehatan, masyarakat Aceh mengalami kerusakan gigi yang disebabkan karena karies aktif sebesar 41,0% dan disebabkan oleh adanya pengalaman karies sebesar 62.9%. Hasil ini hampir menyamai rata-rata angka karies aktif Indonesia sebesar 43.4% dan untuk pengalaman karies sebesar 67.2%. Pernyataan ini didukung oleh kondisi dimana sangat sedikitnya masyarakat Aceh yang menggosok gigi setelah makan pagi (10%) dan sebelum tidur malam (20.8%). Tujuan Penelitian Berdasarkan hal tersebut, tim mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Syiah Kuala yang terdiri dari Rachwina Yasika Fadhillah, Ulfa Sahara, Dwi Putri, Nabil Futyan Mubarak melakukan penelitian untuk mengetahui karakter nanostruktur email yang terpapar oleh asam sunti dalam berbagai durasi waktu. Karakteristik yang diidentifikasi adalah nilai kekerasan, mikrostruktur, dan kristal email yang diaplikasikan dengan asam sunti. Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Microvickers Hardnees Tester, Scanning Electron Microscopy, dan X-Ray Diffraction yang dilakukan di Laboratorium Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Indonesia dan Laboratorium Dental Material Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Indonesia. Penelitian ini menggunakan spesimen gigi premolar yang terdiri dari kelompok kontrol dan perlakuan. Kelompok kontrol terdiri dari tiga kelompok yaitu dua kelompok waktu yaitu 30 1
dan 420 menit yang direndam dalam saliva buatan dan kelompok waktu 16 jam yang direndam dalam larutan demineralisasi sebagai representasi dari email dalam kondisi karies buatan. Penggunaan saliva buatan dilakukan untuk mensimulasikan keadaan rongga mulut pada email yang diteliti. Pada kelompok perlakuan dibagi dalam lima kelompok waktu yaitu 30, 120, 180, 360, dan 420 menit yang direndam dalam campuran air asam sunti dan saliva buatan. Pemilihan kelompok waktu tersebut berdasarkan asumsi rentang waktu kebiasaan masyarakat Aceh setelah mengkonsumsi makanan yang mengandung asam sunti. HASIL DAN PEMBAHASAN Asam Sunti dan Karies Gigi Nilai kekerasan email yang terpapar dengan asam sunti selama 30 sampai 420 menit memiliki hubungan yang sangat erat (r = 0,99) dengan email yang terindikasi karies. Ditemukannya hubungan yang erat antara karies dengan asam sunti mengindikasikan bahwa asam sunti memberikan kontribusi yang besar pada tingginya persentase karies aktif dan pengalaman karies yang dialami oleh masyarakat Aceh. Mikrostruktur Email Terpapar Asam Sunti Pada gambaran Scanning Electron Microscopy (SEM) email yang diaplikasikan dengan saliva buatan dan asam sunti pada durasi 30 menit menunjukkan permukaan email yang hancur dengan sebaran warna yang tidak sama. Pada perlakuan 120 menit, kehancuran permukaan email menunjukkan pola kehancuran yang lebih buruk daripada kelompok perlakuan 30 menit dimana ditunjukkan oleh sebaran warna yang hampir sama di seluruh permukaan dan sebaran butir-butir email yang telah hancur dengan batas yang lebih jelas. Pada durasi 180 menit menunjukkan struktur permukaan yang telah hancur dengan pola lebih padat dan reguler dibandingkan perlakuan 120 menit. Pernyataan ini diperjelas oleh hasil suatu gambaran SEM pada aplikasi 360 dan 420 menit yang menunjukkan gambar SEM yang tidak lebih baik dari pada gambaran SEM 180 menit. Gambaran SEM yang diaplikasikan dengan saliva buatan dan asam sunti pada durasi 360 menit menunjukkan permukaan email dengan sebaran butir-butir prisma email yang hancur merata. Pada tahap ini dapat dikatakan bahwa permukaan email pada 180 menit awal yang berupaya mengembalikan mineral kristal penyusunnya tidak berhasil mengembalikan kestabilan kristal penyusunnya karena terpapar oleh asam dalam waktu yang begitu lama. Pada gambaran SEM yang diaplikasikan dengan saliva buatan dan asam sunti pada durasi 420 menit menunjukkan sisa permukaan email yang hancur terlihat menunjukkan bentuk kehancuran yang sama di seluruh permukaan. Permukaan email pada 420 menit menunjukkan permukaan email dengan sebaran butir-butir prisma email yang telah hancur dengan batas dan struktur yang lebih jelas dan tidak lebih baik dari pada semua kelompok.
2
Gambar 1. Perbandingan Mikrostruktur Email Kontrol dengan yang Terpapar Asam Sunti Keterangan: Magnifikasi 1000x (1), Magnifikasi 3000x (2), dan Magnifikasi 5000x (3) A. Kelompok Kontrol, menunjukkan email dengan prisma yang masih kompak dan tersusun regular. Daerah yang dilingkari menunjukkan prisma berbentuk lubang kunci. B. Kelompok Perlakuan 30 Menit tanda panah menunjukkan permukaan email sudah hancur dengan sebaran warna yang tidak sama. C. Kelompok Perlakuan 120 Menit tanda panah menunjukkan permukaan email menunjukkan sebaran warna yang hampir sama dengan butir prisma dengan batas jelas. D. Kelompok Perlakuan 180 Menit tanda panah menunjukkan struktur permukaan yang telah hancur dengan pola lebih padat dan reguler dibandingkan perlakuan 120 menit. E. kelompok perlakuan 360 menit, tanda panah menunjukkan permukaan email dengan sebaran butir prisma yang telah hancur merata. F perlakuan 420 menit, tanda panah menunjukkan butiran kehancuran email membentuk kelompok terpisah dengan kualitas tidak lebih baik dengan semua kelompok
Nilai Kekerasan Email yang terpapar asam sunti Pengukuran kekerasan permukaan email gigi menggunakan alat Hardness Tester Shimadzu HMV2 dengan indenter Microvickers. Kekerasan permukaan email yang diukur dinyatakan 3
dalam Vickers Hardness Number (VHN). Analisis ANOVA terhadap nilai kekerasan kelompok perlakuan dengan kontrol menunjukkan nilai yang signifikan (P<0,05) dimana terdapat pengaruh asam sunti terhadap penurunan nilai kekerasan email. Rata-rata nilai kekerasan email normal adalah 310.5 VHN. Kelompok perlakuan yang menunjukkan rerata nilai kekerasan terkecil ada pada kelompok perlakuan asam sunti 420 menit sebesar 84.3 VHN dan yang terbesar kelompok perlakuan selama 30 menit sebesar 111.33 VHN. Hasil ini menunjukkan semakin lama email terpapar dengan asam sunti semakin kecil nilai kekerasannya. Analisis menunjukkan bahwa asam sunti mempengaruhi nilai kekerasan pada waktu 210, 270, dan 360 menit. Karakter Kristal Email yang terpapar Asam Sunti Nilai rata-rata ukuran kristal yang dihitung dengan menggunakan persamaan Scherrer menunjukkan perbedaan. Kisaran nilai ukuran kristal email normal adalah 17.5nm sedangkan pada email yang dipaparkan asam sunti pada berbagai kelompok waktu menunjukkan nilai 14-17 nm. Ukuran kristal menunjukkan perbedaan yang signifikan terutama antara menit ke30 dengan menit ke-120, perbandingan penurunan ukuran kristal dan penurunan ukuran per menit rata-rata menunjukkan perbedaan yang nyata dengan kelompok waktu 30 menit. Hasil ini menunjukkan terjadinya proses substitusi ion Hidrogen pada unsur kristal apatit. Unsur ini memiliki peran penting dalam proses disolusi. Namun demikian, siklus disolusi dapat mungkin terjadi 1 jam setelah siklus kedua terjadi. Pada menit ke 420, email kembali kepada bentuk fase semula dengan mengembalikan kehilangan substansi dasarnya dengan mengurangi jumlah unsur Hidrogen dalam kompleks kristalnya. Pola grafik XRD email seluruh spesimen menunjukkan pola grafik yang sama dengan karakter utama terlihat pada intensitas tertinggi ada pada 2 theta=310. Perbedaan yang dapat ditemukan terlihat nyata pada email yang terpapar dengan asam pada 2 theta 15-200 menunjukkan pola material yang lebih amorf. Terdapat perbedaan intensitas antar spesimen. Data konfirmasi dengan menggunakan Match Crystal menunjukkan perbedaan intensitas pada 2 theta: 25-490 Hasil ini menunjukkan fase kristal pada kelompok kontrol dan perlakuan yang terpapar asam sunti selama beberapa durasi waktu pada umumnya menunjukkan perubahan dari Ca5HO13 P3 menjadi Ca5H2O13P3. Hal ini disebabkan karena kristal email diketahui sangat rentan tersubstitusi oleh senyawa lain pada pH di bawah 5.5. Adanya paparan asam dalam waktu yang lama di dalam mulut akan menyebabkan perubahan pH sehingga permukaan gigi menjadi asam. Jika pH berada di bawah 5.5 dan berkontak dengan hidroksiapatit akan menyebabkan terurainya ion-ion kalsium dan fosfat yang dikenal sebagai penyusun utama email gigi. Pada saat ion hidrogen berikatan dengan fosfat akan menyebabkan ketidak seimbangan hidroksiapatit sehingga kristalpun mengalami disolusi. Pada saat email berkontak dengan asam maka asam akan mulai melarutkan kristal email pada permukaan. Akibatnya, email akan menunjukkan perubahan gambaran pola struktur email. Berdasarkan hasil, diketahui pula karakter waktu mulai terjadinya disolusi email setelah terpapar asam sunti ada 3 (tiga) siklus, yaitu siklus pertama terjadi pada menit ke 210, siklus kedua terjadi pada menit ke 270, dan siklus ketiga terjadi pada menit ke 360 dengan rata-rata 4
kehilangan kekerasan sebesar 6.7% per menit. Saliva buatan yang diberikan di dalam penelitian mencoba untuk melakukan proses remineralisasi pada menit ke 90 setelah email terpapar oleh asam sunti. Dimana pH asam akan dinetralkan oleh ion-ion Ca2+ dan HPO43melalui buffer atau ion-ion dan pada saliva buatan. Proses ini memungkinkan pembangunan kembali kristal apatit yang sudah terdisolusi. Namun, karena paparan asam yang terjadi terus menerus, menyebabkan proses disolusi tetap berlanjut. Berdasarkan hasil-hasil yang dianalisis, dapat dinyatakan bahwa indikasi utama terhadap besarnya persentase masyarakat Aceh yang terkena karies terutama disebabkan oleh asam sunti dan jauhnya rentang waktu menggosok gigi setelah mengkonsumsinya. Untuk itu, apabila masyarakat mengkonsumsi yang menggunakan bahan asam sunti sangat direkomendasikan untuk segera menggosok gigi untuk meningkatkan remineralisasi kristal email gigi dalam mempertahankan strukturnya dari proses disolusi yang dimulai pada 30 menit pertama setelah mengkonsumsi makanan yang mengandung asam sunti.
5
