1
PENGARUH LARUTAN EKSTRAK KAYU MANIS TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN EMAIL GIGI MANUSIA Dita Liesdi Nurmalasari, Mia Damiyanti, Yosi Kusuma Eriwati Program Studi Pendidikan Dokter Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi
Abstrak Kayu manis diketahui memiliki efek antimikrobial, antifungal, dan antiinflamasi untuk mengobati sakit gigi serta dapat mengatasi bau mulut. Larutan kayu manis memiliki pH asam yang dapat berpengaruh terhadap kekasaran email. Penelitian ini bertujuan untuk ini mengetahui pengaruh pemaparan larutan ekstrak kayu manis terhadap kekasaran permukaan email gigi manusia. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorik menggunakan dua belas spesimen gigi premolar manusia yang dibagi menjadi dua kelompok perlakuan, yaitu perendaman dalam larutan konsentrasi ekstrak kayu manis 4% dengan pH 5.38 (n=6) dan 12,5% dengan pH 5.45 (n=6). Masing-masing kelompok direndam selama 60 menit, 120 menit, dan 180 menit. Pengukuran kekasaran email dilakukan dengan menggunakan alat surface roughness tester Mitotuyo SJ-301, Japan. Hasil analisa statistik menggunakan Repeated ANOVA pada perendaman gigi dalam larutan kayu manis 4% selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit tidak menunjukkan adanya perubahan kekasaran permukaan yang signifikan (p>0,05). Sementara itu perendaman dalam konsentrasi 12,5% selama 120 menit dan 180 menit menunjukkan adanya penurunan kekasaran permukaan yang signifikan (p<0,05). Penelitian ini menyimpulkan bahwa perubahan kekasaran permukaan email gigi dapat disebabkan oleh pH larutan, konsentrasi larutan serta lama pemaparan larutan terhadap permukaan email gigi manusia. Kata kunci: Email; Kayu manis (Cinnamomum burmanni); Kekasaran permukaan.
Abstract Cinnamon is known to have antimicrobial, antifungal, and anti-inflammatory effect in toothache and can overcome bad breath. Cinnamon extract solution has an acidic pH that can affect the enamel surface roughness. This study aimed to determine the effect of cinnamon extract solution exposure to human enamel surface roughness.This study was a laboratory experiment using twelve specimens of human premolar teeth that were divided into two treatment groups for immersion in a solution of cinnamon extract concentration of 4% with pH 5.38 (n-6) and 12.5% with pH 5.45 (n=6). Each group was immersed for 60 minutes, 120 minutes and 180 minutes. Surface roughness is measured using surface roughness tester Mitotuyo SJ-301, Japan. Results were analyzed by Repeated ANOVA showed that teeth immersed in solution of 4% cinnamon for 60 minutes, 120 minutes and 180 minutes had no significant changes in surface roughness (Sig>0.05). While immersion in the concentration of 12.5% for 120 minutes and 180 minutes showed a significant reduction in surface roughness (Sig<0.05). This study concluded that changes in enamel surface roughness can be influenced by pH, concentration and duration of exposure to cinnamon extract solution. Keywords : Cinnamon (Cinnamomum burmanni); Enamel; Surface roughness.
2
PENDAHULUAN Dewasa ini, kepedulian masyarakat terhadap kesehatan gigi dan mulut semakin meningkat. Hal ini karena masyarakat sudah mulai memperhatikan keuntungan kosmetik yang bisa mereka peroleh jika memelihara kesehatan gigi dan mulutnya. Penggunaan berbagai macam produk pembersih mulut seperti pasta gigi dan obat kumur mulai dikenal luas dikalangan masyarakat. Diantara berbagai produk obat kumur yang beredar luas di masyarakat banyak yang berbahan dasar kimia. Salah satu contohnya adalah obat kumur yang mengandung Chlorhexidine, yaitu senyawa yang saat ini diakui efektif sebagai antimikroba baik pada bakteri gram positif dan gram negatif serta pada jamur dan beberapa virus, namun memiliki efek samping berupa rasa yang tidak enak, mengganggu sensasi rasa, dan menghasilkan warna coklat pada gigi yang susah disingkirkan.1 Oleh karena itu saat ini banyak masyarakat yang lebih memilih produk yang berasal dari bahan alami sebagai alternatif dari obat kumur kimia. Bahan alami yang saat ini sudah mulai banyak diteliti sebagai alternatif obat kumur alami yaitu gambir, cengkeh, teh hijau dan kayu manis. Kayu manis selama ini sudah dikenal dan dipergunakan luas di masyarakat Indonesia sebagai pemberi aroma dan cita rasa makanan. Selain itu kayu manis juga dipercaya berkhasiat untuk menyembuhkan flu, diare dan kembung. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa kayu manis memiliki efek antioxidant, anti-ulcer, anti-microbial, anti-diabetic,dan anti-inflammatory yang efektif dan secara tradisional telah lama digunakan untuk mengobati sakit gigi serta mengatasi bau mulut.2 Sebuah penelitian menunjukkan bahwa minyak yang diekstraksi dari kayu manis pada konsentrasi 3.12% telah memperlihatkan hasil yang menjanjikan dalam
menghambat
aktivitas seluruh S. Mutans yang diisolasi dari pasien dengan infeksi oral, sedangkan pada konsentrasi 12,5% secara efektif dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, dan beberapa spesies Candida yang telah diisolasi tersebut.3 Selain fakta diatas, penulis juga menemukan fact sheet dan material safety data sheet (MSDS) dari ekstrak kayu manis yang menyatakan bahwa cairan ini memiliki derajat keasaman (pH) 4.0-6.5 pada suhu 25ºC.4 Sehingga apabila diaplikasikan secara oral, ekstrak kayu manis ini memiliki kemungkinan untuk mempengaruhi kekasaran permukaan gigi dengan sifatnya yang asam. Permukaan email gigi manusia yang kasar dapat menjadi tempat
3
retensi plak yang lambat laun akan menjadi tempat untuk berkembangnya berbagai penyakit gigi dan mulut. Menimbang keuntungan yang dapat diberikan oleh kayu manis dan kemungkinan efek samping yang dimilikinya, penulis tertarik untuk memanfaatkan ekstrak kayu manis dalam bentuk larutan sebagai alternatif obat kumur yang berasal dari bahan herbal. Dari derajat keasaman yang dimilikinya, penulis akan menilai perubahan tingkat kekasaran yang terjadi pada permukaan email gigi berdasarkan konsentrasi dan lama perendaman di dalam larutan dengan ekstrak kayu manis tersebut. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan kekasaran email gigi manusia bila direndam dalam larutan berbahan aktif ekstrak kayu manis 4% dan 12,5% selama 60 menit, 120 menit, dan 180 menit.
TINJAUAN TEORITIS Kayu Manis Tanaman kayu manis secara luas digunakan sebagai rempah atau pemberi cita rasa, namun hasil olahan lainnya seperti minyak atsirinya banyak dimanfaatkan dalam industri kosmetik, makanan, minuman, farmasi dan sebagainya. Pasar utama dunia untuk kayu manis adalah Meksiko, Amerika Serikat dan Eropa Barat (termasuk Inggris, Jerman dan Spanyol). Sedangkan pemasok cassia (kulit kayu) terbesar adalah Indonesia (C. burmannii) yaitu sebesar 66% lebih, sisanya dipasok oleh Cina,
Gambar 1. Kulit kayu manis Sumber: http://www.pustakalewi.net
Vietnam, India dan lain-lain. Sedangkan Amerika, Kanada dan Jerman adalah negara-negara pengimpor utama kayu manis asal Indonesia.5, 6 Menurut Rismunandar dan Paimin (2001), ada empat jenis kayu manis yang terkenal dalam dunia perdagangan ekspor maupun lokal. Jenis pertama adalah Cinnamomum burmanii merupakan kayu manis yang berasal dari Indonesia dan banyak dijumpai di Sumatera Barat, Jambi, Sumatera Utara, Bengkulu, Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur. Jenis kedua yaitu Cinnamomum zeylanicum yang dalam dunia perdagangan dikenal dengan Ceylon cinnamom atau true cinnamon dapat dijumpai di habitat aslinya pulai Ceyllon di Srilangka. Jenis ketiga yaitu Cinnamomum cassia merupakan tanaman asli dari Birma dan diperbanyak
4
di Cina selatan, dalam dunia perdagangan tanaman ini dikenal Chinese cinnamon. Jenis terakhir yaitu Cinnamomum cullilawan hanya dikenal di daerah Ambon dan pulau Seram (Maluku) dengan nama selakat atau selakar. Kandungan Kimiawi Tanaman Kayu Manis Kulit batang kering kayu manis mengandung minyak atsiri yang mudah menguap, tannin, resin, protein, selulosa, pentosa, zat getah, lemak, kalsium oksalat dan mineral. Besarnya komposisi mineral dan vitamin yang terkandung sebagai berikut: Tabel 1. Perkiraan komposisi mineral dan vitamin dalam 100 gram kulit kering kayu manis 7
Komponen Air (g) Energi (kkal Protein (g) Lemak g) Total Karbohidrat (g) Serat (g) Abu (g) Kalsium (mg) Besi (mg)
Jumlah 7,7 247 4,1 4,65 47,25 33,41 2,89 1157 2,74
Komponen Magnesium (mg) Fosfor (mg) Kalium (mg) Natrium (mg) Seng (mg) Tembaga (mg) Asam askorbat (mg) Niasin (mg) Vitamin A (IU)
Jumlah 74,89 66,31 197 18,76 0,35 0,41 28 1 260
Manfaat Tanaman Kayu Manis a. Kayu manis sebagai anti-oxidant Penelitian Shindu Mathew (2006) menyatakan bahwa secara in-vitro, ekstrak kayu manis yang mengandung methanol memiliki sejumlah antioxidant yang efektif dalam memerangi spesies oksigen reaktif termasuk superoxide anions dan hydroxyl radicals serta zat radikal bebas lainnya8 b. Kayu manis sebagai anti-ulcer Tabak M, et al (1999) di dalam penelitian secara in-vitro membuktikan bahwa ekstrak kayu manis lebih efektif daripada ekstrak thyme dalam menghambat pertumbuhan dan aktivitas urease dari Helicobacter pylori yaitu mikroorganisme patogen penyebab disfungsi lambung dan ulserasi, serta pada beberapa kasus menyebabkan kanker lambung.9 c. Kayu manis sebagai anti-microbial Sebuah penelitian yang dilakukan oleh Al Joubori SK dan Al-Obaidi WA (2011) menunjukkan bahwa ekstrak kayu manis memiliki aktivitas antibakteri yang signifikan dalam melawan bakteri Streptococci dan Streptococci mutans. Ekstrak kayu manis tersebut dapat mengurangi jumlah bakteri lebih baik bila dibandingkan dengan air
5
deinonisasi. Penelitian tersebut juga menyatakan bahwa setelah berkumur 15 menit, ekstrak kayu manis tetap memberikan efek antibakteri-nya dengan terus melepaskan senyawa sinamaldehida.10 d. Kayu manis sebagai anti-inflammatory Dalam sebuah penelitian, Tung YT menyatakan bahwa minyak yang berasal dari kayu manis (Cinnamomum Osmophloeum) memiliki aktivitas anti-inflamasi dan sitotoksisitas yang sangat baik dalam melawan sel HepG2 (Human Hepatocellular Liver Carcinoma Cell Line).11
Email Email
merupakan
struktur
terluar
yang
menyelimuti seluruh mahkota gigi manusia yaitu suatu jaringan ikat yang mengalami proses mineralisasi yang sangat tinggi, sehingga mempunyai sifat fisik yang paling keras dari seluruh jaringan tubuh manusia. Email biasanya berwarna keabuan dan semi-translusen, oleh karena itu warna gigi manusia biasanya ditentukan oleh warna dentin yang terletak di bawah email, ketebalan dari email dan banyaknya noda pada email. Sedang warna translusen pada email itu sendiri dipengaruhi
Gambar 2. Anatomi gigi manusia sumber: http://www.dentaldiseases.org
oleh derajat kalsifikasi dan homogenitasnya.12 Secara kimia, email adalah struktur kristal yang mengandung mineral tinggi yaitu antara 95%-98% material anorganik.12 Secara menyeluruh 46% terdiri dari kalsium, natrium, magnesium, karbondioksida dan fluor dengan zat anorganik utamanya adalah Kristal hidroksiapatit. Selain itu email terdiri atas 4% air dan bahan organik yang terdiri dari protein, lipid, dan karoten. Protein tesusun dari asam amino aspartat, glutamat, dan prolin sedangkan ikatan lipidnya ialah sebagian kecil kolesterol dan fosfolipid.13
Kekasaran Email Komponen mineral terbesar dari email, dentin, dan sementum adalah hidroksiapatit (HA) dengan rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Pada lingkungan netral, hidroksiapatit berada dalam keadaan seimbang dengan lingkungan lokal (saliva) yang banyak mengandung ion-ion Ca2+ dan PO43-. Namun, ketika derajat keasaman (pH) turun sampai di bawah 5.5 yang merupakan pH kritis HA, HA akan bersifat reaktif dengan ion hidrogen. Ion H+ akan bereaksi
6
dengan grup fosfat yang terdapat pada hidroksiapatit di dekat permukaan kristal. Proses tersebut dapat dideskripsikan sebagai konversi PO43- menjadi HPO42- melalui adisi H+ dan pada saat yang sama H+ menjadi penyangga. HPO42- kemudian tidak dapat berperan kembali pada keseimbangan kristal hidroksiapatit, sehingga terjadi pelarutan kristal. Proses inilah yang disebut dengan demineralisasi email.14 Reaksi kimia yang terjadi pada saat email mengalami demineralisasi adalah: Ca10(PO4)6(OH)2 + 8H+ 10Ca2+ + 6HPO42- + 2H20 Email terdiri atas kristal hidroksi apatit yang tersusun rapat dan beraturan membentuk prisma email. Kristal ini saling melekat erat satu sama lain, namun sebenarnya masing-masing kristal dipisahkan satu dengan lainnya oleh daerah intercrystalline yang sangat tipis dan disebut dengan enamelins. Daerah ini banyak mengandung air dan material organik. Ketika email terpapar oleh asam baik karena hasil produksi mikrobial biofilm ataupun karena konsumsi oral, mineral yang ada di permukaan kristal akan mengalami reaksi demineralisasi yang kemudian akan larut dan mengecilkan ukuran kristal, sehingga hal ini dapat memperbesar jarak intercrystalline dan pada akhirnya jaringan menjadi porus. Peningkatan porositas permukaan email secara klinis dapat dilihat dengan adanya white spot.15 Pola kelarutan email tergantung dari arah kristal hidroksiapatit sebagai penyusun email. Kristal dengan arah sumbu panjang tegak lurus pada garis permukaan akan mengalami kelarutan lebih cepat dibandingkan dengan kristal yang arah sumbu panjangnya sejajar dengan garis permukaan email. Perbedaan kecepatan kelarutan ini akan menyebabkan timbulnya permukaan email yang tidak merata. Jaringan email yang porus dan permukaan yang tidak rata akan menghasilkan permukaan email yang kasar.16 Selain itu Lussi et al, (1993) mengemukaan bahwa demineralisasi awal ditandai dengan pelunakan permukaan dengan adanya pelarutan tepi prisma tanpa terbentuk lesi dibawahnya. Kemudian bila proses berlanjut terus, maka akan terjadi kekasaran permukaan email.17 Kekasaran permukaan email mempunyai peran penting dalam adhesi email. Pada permukaan kasar bakteri dilindungi terhadap gaya geser, sehingga perubahan dari perlekatan reversibel menjadi ireversibel lebih mudah dan lebih sering terjadi.18 Obat kumur dengan Ekstrak Kayu Manis Definisi obat kumur obat kumur yaitu larutan atau cairan yang digunakan untuk membilas rongga mulut dengan sejumlah tujuan antara lain untuk menyingkirkan bakteri
7
perusak, bekerja sebagai penciut, untuk menghilangkan bau tak sedap, mempunyai efek terapi dan menghilangkan infeksi atau mencegah karies gigi.19 Secara garis besar Sagarin dan Gershon (2001) membagi obat kumur dalam penggunaannya menjadi tiga macam, yaitu:20 1) Sebagai kosmetik; hanya membersihkan, menyegarkan, dan/atau penghilang bau mulut. 2) Sebagai terapeutik; untuk perawatan penyakit pada mukosa atau gingiva, pencegahan karies gigi atau pengobatan infeksi saluran pernafasan. 3) Sebagai kosmetik dan terapeutik. Di dalam suatu obat kumur biasanya mengandung beberapa bahan aktif yang merupakan kombinasi senyawa-senyawa yang unik untuk menunjang fungsi dari obat kumur tersebut. Beberapa bahan aktif beserta fungsinya secara umum dapat dijumpai dalam obat kumur, antara lain: 21 1) Bahan antibakteri dan antijamur, mengurangi jumlah mikroorganisme dalam rongga mulut, contoh: hexylresorcinol, chlorhexidine, thymol, benzethonium, cetylpyridinium chloride, boric acid, benzoic acid. 2) Bahan oksigenasi, secara aktif menyerang bakteri anaerob dalam rongga mulut dan busanya membantu menyingkirkan jaringan yang tidak
sehat,
contoh:
hidrogen
peroksida, perborate 3) Astringents (zat penciut), menyebabkan pembuluh darah lokal berkontraksi dengan demikian dapat mengurangi bengkak pada jaringan, contoh: alkohol, seng klorida, seng asetat, aluminium, dan asam-asam organik, seperti tannic, acetic, dan asam sitrat 4) Anodynes, meredakan nyeri dan rasa sakit, contoh: turunan fenol, minyak eukaliptol, minyak watergreen. 5) Buffer, mengurangi keasaman dalam rongga mulut yang dihasilkan dari fermentasi sisa makanan, contoh: sodium perborate, sodium bicarbonate 6) Deodorizing agents (bahan penghilang bau), menetralisir bau yang dihasilkan dari proses penguraian sisa makanan, contoh: klorofil. 7) Deterjen, mengurangi tegangan permukaan sehingga menyebabkan bahan-bahan yang terkandung menjadi lebih larut, dan juga dapat menghancurkan dinding sel bakteri yang menyebabkan bakteri lisis. Disamping itu aksi busa dari deterjen membantu mencuci mikroorganisme ke luar rongga mulut, contoh: sodium laurel sulfate.
8
Beberapa bahan inaktif juga terkandung dalam obat kumur, antara lain: 1) Air, penyusun persentasi terbesar dari volume larutan 2) Pemanis, seperti gliserol, sorbitol, karamel dan sakarin 3) Bahan pewarna 4) Flavorings agents (bahan pemberi rasa) Ekstrak kayu manis yang mengandung sinamaldehida memiliki fungsi anti bakteri, anti jamur dan anti-inflamasi yang sangat baik dalam melawan patogen di lingkungan oral serta aroma dan cita rasa yang baik. Selain itu kandungan tannin pada kayu manis juga memiliki efek anti oksidan yang tinggi sehingga tanaman ini memiliki potensi besar bila dikembangkan oleh produsen sebagai bahan aktif dalam pembuatan obat kumur. Dalam bentuk larutan sederhana, ekstrak kayu manis sudah dapat memenuhi sejumlah tujuan dan fungsi obat kumur sehingga larutan ini dapat dijadikan formula dasar dan dikembangkan dalam pembuatan alternatif obat kumur berbahan herbal. Pengukuran Kekasaran Permukaan Gigi Permukaan adalah suatu batas yang memisahkan benda padat dengan sekitarnya, Profil yaitu garis hasil pemotongan secara normal atau serong dari suatu penampang permukaan. Dengan melihat profil maka bentuk dari suatu permukaan pada dasarnya dapat dibedakan menjadi dua yaitu permukaan yang kasar (roughness) dan permukaan yang bergelombang (waviness).22 Untuk memperoleh profil suatu permukaan, digunakan suatu alat ukur yang disebut surface tester, dimana jarum peraba (Stylus) dari alat ukur akan bergerak mengikuti lintasan yang berupa garis lurus dengan jarak yang ditentukan terlebih dahulu. Bagian dari panjang ukuran yang dilakukan analisa profil permukaan disebut sebagai panjang sampel.23 Pengukuran kekasaran permukaan rata-rata dinyatakan dalam Ra dengan nilai satuan µm. Salah satu alat Surface Roughness Tester yang portable dan telah digunakan secara luas adalah Mitutoyo Surftest SJ-301, Japan. Dengan komponen di dalamnya yaitu:24 1. Standar detector dengan stylus 2. Drive unit yang berisi menu sistem operasi 3. Display unit yang akan menampilkan hasil pengukuran 4. Built-in thermal printer untuk mencetak hasil pengukuran 5. Touch pen
Gambar 3. Mitutoyo Surftest SJ-301
9
METODE PENELITIAN Variabel 1.
Variabel bebas
: Email gigi manusia
2.
Valriabel terikat
: Perubahan kekasaran permukaan email gigi
3.
Variabel terkendali
: Suhu 370C, Konsentrasi ekstrak kayu manis dalam larutan sebanyak 4% dan 12,5%, Jenis kayu manis (C. burmannii)
4.
Variabel pengaruh
: Lama waktu perendaman (60 menit, 120 menit, 180 menit)
Spesimen Peneliti mengambil sampel sebanyak 12 gigi premolar atas manusia yang telah diekstraksi dan telah mendapat surat kelaikan etik. Hal ini berdasarkan perhitungan jumlah sampel dari Federer’s formula: (T-1)(N-1) ≥ 15 T
: jumlah kelompok perlakuan yang diberikan
N
: jumlah subjek penelitian yang dibutuhkan (per kelompok)
Maka diperoleh: (8-1)(N-1) ≥ 15 N≥4 Spesimen yang digunakan pada perlakuan waktu akan dibawa sehingga total spesimen minimal yang digunakan berjumlah 8 buah, namun pada penelitian ini digunakan 6 buah spesimen untuk tiap kelompok agar hasil data statistik penelitian ini lebih representatif untuk menggambarkan pengaruh larutan kayu manis terhadap kekasaran email gigi manusia, sehingga jumlah total spesimen yang digunakan adalah 12 spesimen.
Alat Penelitian 1. Surface Roughness Tester Mitutoyo SJ-301, Japan.
9. Kertas saring 10. pH meter Mettler Toledo MP 220
2. Inkubator Heratherm 370 C
11. Lilin plastisin yang keras
3. Gloves
12. Kaca preparat
4. Masker
13. Kertas label
5. Grinding machine Struers LaboPol-21
14. Tabung plastik
6. Amplas
15. Mixing slab
7. Timbangan digital Shimadzu
16. Botol berwarna gelap untuk wadah
8. Jangka Sorong
larutan kayu manis
10
Bahan Penelitian 1. Dua belas gigi premolar manusia post-ekstraksi bebas karies 2. Ekstrak kayu manis berasal dari jenis Cinnamomum burmannii yang dibeli di Pasar Beringharjo, Yogyakarta dan diproses di Laboratorium Balittro Bogor. 3. Larutan salin (NaCl 0,9%) 4. Akuades Prosedur Penelitian a. Persiapan spesimen 1. Spesimen dicuci hingga bersih lalu spesimen disentuhkan tanpa tekanan pada amplas no 2000 yang berputar. Pengamplasan tidak boleh melebihi 100 µm. 2. Masing-masing gigi dimasukkan ke dalam tabung plastik dan diberi nomor urut dengan kertas label b. Pembuatan larutan kayu manis 1.
Kayu manis kering yang diperoleh dari pasar Beringharjo,Yogyakarta dihancurkan menjadi serbuk lalu dimaserasi hingga menjadi ekstrak padat
2.
Timbang kayu manis sesuai jumlah yang diperlukan, yakni 6,4 gram untuk konsentrasi 4% dan 20 gram untuk konsentrasi 12,5% dan masing-masing dilarutkan ke dalam 160 ml akuades.
c. Perendaman dan pengukuran kekasaran spesimen
Spesimen dipisahkan sesuai perlakuan, masing-masing 6 spesimen untuk setiap konsentrasi larutan ekstrak kayu manis. Tata cara perendaman dan pengukuran kekasaran adalah sebagai berikut : 1. Pengukuran kekasaran awal pada masing-masing spesimen. 2. Perendaman selama 60 menit pertama. 3. Pengukuran kekasaran setelah direndam selama 60 menit. 4. Perendaman selama 60 menit kedua (120 menit) 5. Pengukuran kekasaran setelah direndam selama 120 menit. 6. Perendaman selama 60 menit ketiga (180 menit) 7. Pengukuran kekasaran setelah direndam selama 180 menit. Metode Analisis Data Metode analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji Repeated Anova untuk uji antar kelompok waktu dan Independent Samples T-Test untuk uji antar kelompok konsentrasi larutan kayu manis yang diolah dengan menggunakan program SPSS 17.0.
11
HASIL PENELITIAN Penelitian yang telah dilakukan menggunakan spesimen berupa permukaan email gigi premolar manusia post-ekstraksi yang diberi perlakuan berupa perendaman dalam larutan dengan ekstrak kayu manis dengan kosentrasi 4% dan 12,5% selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran pH dan uji kandungan mineral yang terkandung dalam larutan ekstrak kayu manis. Selain itu juga dilakukan pengukuran kekasaran permukaan email gigi dengan menggunakan alat Surface Roughness Tester Mitutoyo SJ 301, Japan. Hasil dari pengukuran pH dan Uji kandungan mineral pada larutan kayu manis dapat dilihat pada tabel 2 dan tabel 3. Tabel 2. Hasil pengukuran pH larutan ekstrak kayu manis
Konsentrasi larutan Larutan kayu manis 4% Larutan kayu manis 12,5%
pH 5,38 5,45
Tabel 3. Hasil uji kandungan mineral larutan ekstrak kayu manis Jumlah senyawa & mineral Jumlah senyawa & mineral dalam Komponen dalam larutan 4% larutan 12,5% Kalsium (%) 0,07 0,23 Magnesium (%) 0,05 0,14 Fosfor (%) 0,06 0,17 Kalium (%) 0,82 2,56 Tanin (%) 2,52 7,82
Hasil pengukuran kekasaran rata-rata permukaan email dinyatakan dalam nilai Ra yaitu berupa angka-angka dalam satuan µm. Berikut ini adalah data kekasaran rata-rata permukaan email yang dianalisis: Tabel 4. Perubahan kekasaran rata-rata (Ra) permukaan email sebelum dan sesudah perendaman dalam larutan ekstrak kayu manis Konsentrasi
N
Perendaman Awal (Ra) ±SD
Perendaman 60 menit (Ra) ±SD
Perendaman 120 menit (Ra) ±SD
Perendaman 180 menit (Ra) ±SD
4% 12,5%
6 6
0,35 ± 0,27 0,27 ± 0,08
0,35 ± 0,27 0,27 ± 0,08
0,34 ± 0,27 0,25 ± 0,08
0,33 ± 0,27 0,24 ± 0,07
Perbandingan Nilai Ra antar Waktu Perendaman Spesimen berjumlah 12 buah dibagi ke dalam 2 kelompok konsentrasi yaitu konsentrasi 4% dan 12,5%. Kemudian pada masing-masing kelompok konsentrasi dilakukan 4 macam kelompok dengan variabel waktu, yaitu sebelum perendaman, perendaman selama 60 menit, perendaman selama 120 menit dan perendaman selama 180 menit. Data yang didapat dari hasil pengukuran kekasaran rata-rata (Ra) permukaan email gigi kemudian
12
dihitung secara statistik dengan menggunakan uji hipotesis Repeated Anova karena spesimen untuk tiap kelompok waktu sama sehingga disebut berpasangan dan jumlah kelompok lebih dari 2. Perendaman dalam larutan ekstrak kayu manis konsentrasi 4%
Nilai kekasaran rata-rata (Rɑ)
0,360 0,350
0,355 0,349
0,345
0,340 0,328
0,330
0 menit 60 menit
0,320
120 menit
0,310
180 menit 0 menit 60 menit 120 menit 180 menit Waktu Perendaman
Gambar 4 Nilai kekasaran rata-rata permukaan sebelum dan setelah direndam dalam larutan ekstrak kayu manis 4% selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit
Grafik pada gambar 4 menunjukkan adanya perubahan kekasaran permukaan email sebelum dan sesudah perendaman spesimen dalam larutan ekstrak kayu manis konsentrasi 4%. Hasil pengukuran sebelum spesimen direndam larutan ekstrak kayu manis digunakan sebagai pembanding dengan kelompok yang dilakukan perendaman selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit. Pada tabel 5 Uji statistik Repeated Anova yang dilakukan terhadap perubahan nilai Ra menunjukkan bahwa hasilnya berbeda tidak bermakna (p>0,05) antara nilai Ra perendaman 60 menit, 120 menit dan 180 menit jika dibandingkan dengan nilai Ra pada pengukuran awal (0 menit). Tabel 5. Hasil uji statistik perbandingan antar waktu pada konsentrasi 4% (p<0.05)
(I) waktu 0 menit
60 menit 120 menit
(J) waktu 60 menit 120 menit 180 menit 120 menit 180 menit 180 menit
(p) ,058 ,713 ,088 ,401 ,039 ,044
Kayu manis 4% Keterangan berbeda tidak bermakna berbeda tidak bermakna berbeda tidak bermakna berbeda tidak bermakna berbeda bermakna berbeda bermakna
13
Perendaman dalam larutan ekstrak kayu manis konsentrasi 12,5%
Nilai kekasaran rata-rata (Rɑ)
0,280 0,270
0,268
0,273 0,254
0,260 0,250
0,243
0,240
0 menit 60 menit
0,230
120 menit
0,220 0 menit 60 menit
120 menit
180 menit
180 menit
Waktu perendaman Gambar 5. Nilai kekasaran rata-rata permukaan sebelum dan setelah direndam dalam larutan ekstrak kayu manis 12,5% selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit
Pada gambar 5 diatas terlihat bahwa terjadi perubahan nilai Ra dari pengukuran awal dan perendaman selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit, dimana pada waktu perendaman 60 menit terjadi peningkatan nilai Ra sedangkan pada perendaman selama 120 menit dan 180 menit terjadi penurunan nilai Ra yang signifikan. Perubahan nilai Ra tersebut kemudian diolah secara statistik dengan menggunakan uji Repeated Anova. Hasil dari uji Repeated Anova (Tabel 6) menunjukkan bahwa peningkatan nilai Ra pada perendaman gigi dalam larutan ekstrak kayu manis 12,5% selama 60 menit memiliki perbedaan tidak bermakna (p>0,05) dengan nilai Ra sebelum perendaman, begitupun dengan penurunan nilai Ra pada perendaman selama 120 menit tidak memiliki perbedaan bermakna dengan nilai Ra pada perendaman selama 180 menit. Hasil uji statistik juga menunjukkan perbedaan bermakna perubahan nilai Ra yaitu peningkatan nilai Ra pada perendaman selama 120 menit dan 180 menit terhadap nilai Ra awal dan nilai Ra pada perendaman selama 60 menit. Tabel 6. Hasil uji statistik perbandingan antar waktu pada konsentrasi 12,5% (p<0.05)
(I) waktu 0 menit
60 menit 120 menit
(J) waktu 60 menit 120 menit 180 menit 120 menit 180 menit 180 menit
(p) ,060 ,027 ,032 ,006 ,019 ,213
Kayu manis 12,5% Keterangan berbeda tidak bermakna berbeda bermakna berbeda bermakna berbeda bermakna berbeda bermakna berbeda tidak bermakna
14
Perbandingan Perubahan Nilai Ra antar Konsentrasi Larutan Tabel 7. Perbedaan nilai kekasaran rata-rata (Ra) permukaan email sesudah perendaman dalam larutan ekstrak kayu manis
Konsentrasi N 4% 12,5%
Δ Nilai kekasaran setelah 60 menit (Ra) ±SD
Δ Nilai kekasaran setelah 120 menit (Ra) ±SD
Δ Nilai kekasaran setelah 180 menit (Ra) ±SD
0,01± 0,01 0,00± 0,00
0,00± 0,03 -0,02± 0,01
-0,02± 0,02 -0,03± 0,02
6 6
Delta perubahan nilai Rɑ
0,01
0,01
0,00
0,00 Δ 60 menit -0,01
Δ 120 menit 0,00
Δ 180 menit 4% 12,5%
-0,02
-0,02
-0,02 -0,03
-0,03 Waktu perendaman
Gambar 6. Perbedaan perubahan nilai kekasaran rata-rata permukaan email gigi antar konsentrasi setelah perendaman 60 menit, 120 menit dan 180 menit.
Gambar 6 menunjukkan bahwa perendaman spesimen di dalam larutan ekstrak kayu manis selama 60 menit menghasilkan peningkatan nilai Ra baik pada konsentrasi 4% maupun 12,5%, sedangkan pengukuran yang dilakukan setelah perendaman selama 120 menit menunjukkan adanya penurunan nilai Ra. Pada pengukuran setelah perendaman selama 180 menit dapat dilihat bahwa penurunan nilai Ra yang terjadi pada konsentrasi 4% dan 12,5% tidak telihat jauh berbeda. Hasil uji statistik IndependentSamples T test yang dilakukan untuk melihat perbandingan besarnya perubahan nilai Ra memperlihatkan bahwa perbandingan perubahan nilai Ra antar konsentrasi setelah perendaman selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna (p>0,05). Tabel 8. Hasil uji statistik perbandingan antar konsentrasi setelah dilakukan perendaman selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit (pada p<0.05)
Waktu (I) (J) Perendaman konsentrasi konsentrasi
Perbandingan perubahan Nilai Ra (p) Keterangan
60 menit
4%
12,5 %
,582
berbeda tidak bermakna
120 menit
4%
12,5 %
,419
berbeda tidak bermakna
180 menit
4%
12,5 %
,740
berbeda tidak bermakna
15
DISKUSI Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dan dengan membandingkan nilai kekasaran rata-rata (Ra) permukaan email antar waktu perendaman berdasarkan analisis statistik dengan menggunakan uji Repeated Anova maka terjadi peningkatan nilai Ra yang memiliki perbedaan tidak bermakna jika dibandingkan dengan nilai Ra awal pada kedua konsentrasi larutan setelah perendaman 60 menit. Terjadinya peningkatan kekasaran pada kedua konsentrasi mungkin disebabkan oleh pH dari ekstrak kayu manis yaitu sebesar 5.38 pada konsentrasi 4% dan 5.45 pada konsentrasi 12,5% berada di bawah pH kritis email (5.5) sehingga pada perendaman selama 60 menit terjadi demineralisasi email namun waktu perendaman tidak cukup lama, sehingga perbedaannya tidak bermakna. Hal ini didukung oleh penelitian Utari (2011) yang menyatakan bahwa larutan Gambir pada pH 5.42-5.48 telah meningkatkan kekasaran email dalam perendaman selama 30 menit, 60 menit dan 90 menit namun dengan perbedaan yang tidak bermakna.25 Penurunan nilai Ra terjadi baik pada konsentrasi 4% dan 12,5% dan hal ini dapat disebabkan oleh remineralisasi email gigi oleh mineral yang terdapat dalam larutan kayu manis.. Mineral yang berperan besar sebagai agen remineralisasi pada larutan ekstrak kayu manis antara lain kalsium, fosfor dan magnesium dimana kandungan mineral ini terdapat cukup banyak dalam larutan ekstrak kayu manis yang digunakan dalam penelitian ini. Hal ini sesuai dengan penelitian Hoobi (2010) yang menguji kemampuan kayu manis dalam meningkatkan resistensi email terhadap kelarutan ion kalsium oleh asam. Pada penelitian tersebut Hoobi menyatakan bahwa kemampuan remineralisasi yang dimiliki kayu manis disebabkan oleh kandungan kalsium dan fosfornya, dimana keduanya merupakan komponen utama dari kristal hidroksiapatit.26 Pada hasil yang memiliki perbedaan tidak bermakna yaitu setelah perendaman selama 120 menit dan 180 menit terhadap pengukuran awal (0 menit) serta perendaman 60 menit terhadap perendaman 120 menit diperkirakan karena email telah mengalami demineralisasi baru kemudian remineralisasi sehingga jika nilai Ra antar waktu tersebut dibandingkan maka tidak memberikan hasil yang signifikan. Reaksi tersebut diungkapkan dalam U.S Patent No. 4.080.440 penelitian Digiulio et al (1976) bahwa larutan metastabil ion kalsium fosfat (campuran 0,005% sampai 5% kalsium dan 0,005% sampai 5% fosfat) pada pH rendah (antara 2.5 sampai 4.0) dalam kondisi kelarutan garam kalsium fosfat yang tinggi setelah penetrasi larutan tersebut ke enamel yang didemineralisasi, akan menghasilkan remineralisasi
16
dari pengendapan garam kalsium fosfat.27 Selain itu menurut penelitian Reynolds EC, larutan kalsium fosfat yang distabilkan dapat mempertahankan konsentrasi yang tinggi dari ion kalsium dan fosfat, serta pasangan ion dari lesi permukaan email, sehingga hal ini dapat meningkatkan remineralisasi dari email gigi.28 Pada hasil penelitian yang menunjukkan penurunan nilai Ra yang bermakna yaitu pada konsentrasi 12,5% saat perendaman selama 120 menit dan 180 menit terhadap perendaman awal diperkirakan karena lamanya waktu perendaman sehingga terjadinya deposit mineral yang terus berlanjut pada permukaan email. Hal ini dibuktikan secara visual yaitu setelah perendaman 120 menit terlihat bahwa terdapat endapan dari larutan kayu manis pada dasar tabung plastik yang digunakan sebagai tempat perendaman serta pada pit dan fissure dari gigi-gigi yang direndam. Uji antar konsentrasi yang dilakukan dalam penelitian ini antara larutan ekstrak kayu manis 4% dan 12,5% menggunakan analisis statistik uji Independent-Samples T Test. Hasil dari uji tersebut menunjukkan bahwa perubahan nilai Ra tidak memiliki perbedaan yang bermakna untuk perbandingan antar konsentrasi. Pada perendaman selama 60 menit terlihat peningkatan nilai Ra pada kedua konsentrasi, sedangkan pada perendaman 120 menit dan 180 menit terjadi penurunan nilai Ra pada kedua konsentrasi tersebut dengan nilai perubahan yang tidak jauh berbeda. Keadaan ini diperkirakan karena nilai pH dan jumlah kandungan mineral dari kedua konsentrasi larutan yang tidak jauh berbeda, namun hal ini perlu pembuktian dan penelusuran lebih lanjut. Selanjutnya setelah dilakukan analisis terhadap hasil penelitian, maka dapat dilihat bahwa perendaman yang dilakukan selama lebih dari 60 menit yang jika dikonversi menjadi pemakaian obat kumur selama 1 bulan pada kedua konsentrasi dapat mengurangi kekasaran permukaan email gigi, selain itu perendaman larutan ekstrak kayu masis konsentrasi 12,5% terbukti lebih efektif untuk mengurangi kekasaran permukaan email gigi.
17
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan: -
Larutan ekstrak kayu manis dengan konsentrasi 4% memberikan pengaruh yang tidak bermakna terhadap perubahan kekasaran permukaan email gigi manusia pada perendaman selama 60 menit, 120 menit dan 180 menit.
-
Larutan ekstrak kayu manis dengan konsentrasi 12,5% memberikan pengaruh yang bermakna terhadap penurunan kekasaran permukaan email gigi manusia pada perendaman selama 120 menit dan 180 menit.
-
Perubahan kekasaran permukaan email gigi yang direndam dalam larutan ekstrak kayu manis konsentrasi 4% dan yang direndam larutan ekstrak kayu manis konsentrasi 12,5% tidak memiliki perbedaan yang bermakna.
-
Perubahan kekasaran permukaan email gigi manusia dipengaruhi oleh lama perendaman dalam larutan ekstrak kayu manis, pH larutan, dari larutan dan email gigi serta konsentrasi larutan.
SARAN Apabila larutan ekstrak kayu manis akan dibuat sebagai bahan obat kumur sebaiknya menggunakan larutan dengan konsentrasi 12,5% karena memiliki tingkat keasaman yang lebih mendekati pH netral dan mengandung lebih banyak manfaat dari cinnamaldehyde, selain itu waktu pemakaian dianjurkan agar lebih dari 1 bulan karena terbukti dapat mengurangi kekasaran permukaan gigi. Namun penggunaan konsentrasi ini perlu memperhatikan pengaruhnya terhadap sifat fisik email yang lain seperti perubahan warna dan kekerasan email. Selanjutnya, karena banyaknya manfaat yang terkandung dalam kayu manis dan bahan ini dapat dengan mudah digunakan oleh masyarakat luas, maka perlu diadakan penelitian lebih lanjut mengenai: -
Kandungan dari kayu manis yang paling berperan dalam menurunnya kekasaran permukaan email gigi
-
Jenis ikatan dan reaksi yang terjadi antara larutan ekstrak kayu manis dan permukaan email gigi ketika proses remineralisasi.
-
Pengaruh larutan ekstrak kayu manis bila digunakan sebagai obat kumur terhadap bahan restorasi dan jaringan lunak mulut.
18
KEPUSTAKAAN 1.
Addy M, Prayitno SW, Taylor L, Cadogan S. An in vitro study of the role of dietary factors in the aetiology of tooth staining associated with the use of chlorhexidine. Jounal of Periodontal Research. 1979;14(5):403-10.
2.
Jakhetia V, Patel R, Khatri P, Pahuja N, Garg S, Pandey A, et al. Cinnamon: A Pharmacological Review. Journal of Advanced Scientific Research. 2010;1(2):19-23.
3.
Fani MM, Kohanteb J. Inhibitory Activity of Cinnamon Zeylanicum and Eucalyptus Globulus Oils on Streptococcus Mutans, Staphylococcus Aureus, and Candida Species Isolated from Patients with Oral Infections Shiraz University Dentistry Journal. 2011;11, supplement.
4.
Anonim. Cinnamon Extract Fact Sheet 2012 [updated 1 Maret 2012; cited 18 Agustus 2012];
Available
from:
http://www.makingcosmetics.com/fact-sheets/fact-sheet-
cinnamon-extract.pdf. 5.
Hembing HM. Tanaman Berkhasiat Obat Indonesia Jilid II. Jakarta: Pustaka Kartini; 1996. p. 55-57.
6.
Wangsa R, Nuryati S. Status dan Potensi Pasar Kayu Manis Organik Nasional dan Internasional. Bogor: Aliansi Organis Indonesia2006.
7.
Al-Numair KS, Ahmad D, Ahmed SB, Al-Assaf AH. Nutritive Value, Levels of Polyphenols and Anti-Nutritional Factors in Sri Lankan Cinnamon (Cinnamomum Zeyalnicum) And Chinese Cinnamon (Cinnamomum Cassia) Food Sci & Agric Res, Center King Saud Univ. 2007;154:5-21.
8.
Mathew S, Abraham TE. Studies on the Antioxidant Activities of Cinnamon (Cinnamomum verum) Bark Extracts through in vitro Models. Food Chemistry. 2006;94:520-8.
9.
Tabak M, Armon R, Neeman I. Cinnamon extracts’ inhibitory effect on Helicobacter pylori. Jounal of Ethnopharmacology. 1999;67(3):269-77.
10.
Al-Joubori SK, Al-Obaidi WA. Effect of Cinnamon Extracts on Streptococci and mutans Streptococci, in Comparison to Chlorhexidine Gluconate. Journal Bagh College Dentistry. 2011;23(1):141-5.
11.
Tung YT, Chua MT, Wang SY, Chang ST. Anti-inflammation activities of essential oil and its constituents from indigenous cinnamon (Cinnamomum osmophloeum) twigs. Bioresource technology. 2008;99:3908-13.
12.
Roberson TM, Heymann HO, Swift EJ. Studervant’s Art and Science of Operative Dentistry. 5th ed. St.Louis: The Mosby Inc; 2006. p. 16-21.
13.
Oral BB. Buku Ajar Biologi Oral 1 Edisi 3. Jakarta: Bagian Biologi Oral Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Indonesia; 2001. p. 11-12.
19
14.
Mount GJ, Hume WR. Preservation and Restoration of Tooth Structure. St.Louis: The Mosby Inc; 2005. p. 13.
15.
Kidd EAM. Essentials of Dental Caries. New York: Oxford University Press Inc; 2005. p. 19.
16.
Hapsari N. Pengaruh Waktu Aplikasi Karbamid Peroksida 35% terhadap Kelarutan Kalsium Email. Jakarta: Universitas Indonesia; 2005.
17.
Lussi A, Jaggi T, Scharer S. The Influence of Different Factor or in vitro Enamel Erosion, Caries Res. 1993;27:387-93.
18.
Yuehuei H, Richard JF. Handbook of Bacterial Adhesion : Principles, Methods, and Applications. New Jersey: Humana Press Inc; 2000. p. 91-102.
19.
Akande OO, Alada ARA, Aderinokun GA, Ige AO. Efficacy of diferent brands of mouthwash rinses on oral bacterial loud count in healthy adults. African Journal of Biomedical Research. 2004;7:125-8.
20.
Sagarin E, Gershon SD. Cosmetics, Science and Technology. New York: John Wiley and Sons.Inc; 2001. p. 630-642.
21.
Experiment SSA. The Antibacterial Action of Mouthwash.
[cited 26 Agustus 2012];
Available from: http://www.waksmanfoundation.org/labs/rochester/mouthwash.htm. 22.
Munadji S. Dasar Metrologi Industri. jakarta: Depdikbud, Dikti P2LPTK; 1988. p. 223224.
23.
Rochim T. Teori dan Teknologi Proses Pemesinan, Laboratorium Produksi dan Metrologi Industri, Jurusan Teknik Mesin. Bandung: Institut Teknologi Bandung; 1993.
24.
SJ-301 MS. Portable Surface Roughness Tester [cited 29 Agustus 2012]; Available from: http://www.mitutoyo.com/pdf/1711.pdf.
25.
Utari IL. Pengaruh Larutan Gambir terhadap Kekasaran Permukaan Enamel Gigi. Jakarta: Universitas Indonesia; 2011.
26.
Hoobi NM. Dissolution of Calcium Ion from Teeth Treated with Different Concentrations of Cinnamon Water Extract in Comparison with Sodium Fluoride. J Bagh College Dentistry. 2010;22(3):101-4.
27.
DiGiulio, N D, Grabenstetter, J R. Method for Remineralizing Tooth Enamel. US Patent. 1976;4080440.
28.
EC R. Remineralization of Enamel Subsurface Lesions by Caseinphosphopeptidestabilized Calcium Phosphate Solutions. J Dent Res. 1997;76(9):1587-95.
