PENGARUH PENINGKATAN KONSENTRASI SORBITOL DALAM SEDIAAN PASTA GIGI Na-CMC YANG MENGANDUNG MINYAK KAYU MANIS (Cinnamomum burmannii Bl.) SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi

(1)

PENGARUH PENINGKATAN KONSENTRASI SORBITOL DALAM SEDIAAN PASTA GIGI Na-CMC YANG MENGANDUNG MINYAK

KAYU MANIS (Cinnamomum burmanniiBl.)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh: Nita Rahayu NIM : 108114194

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

2014

SKRIPSI

2014

SKRIPSI

(2)

i

SKRIPSI

(3)

(4)

(5)

iv

Halaman Persembahan

Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang.

(Amsal 23:18)

Kita malah bermegah juga dalam kesengsaraan kita, karena kita tahu,

kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan menimbulkan

tahan uji, dan tahan uji menimbulkan pengharapan. Dan pengharapan tidak

mengecewakan, karena kasih Allah telah dikaruniakan di dalam hati kita

oleh Roh Kudus yang telah dikaruniakan kepada kita.

(Roma 5:3-5)

“

Semangat adalah kekuatan yang membuat kita tetap tersenyum ditengah

badai “

"Jangan takut kegelapan, karena tidak jauh darimu, ada cahaya"

" Belum waktunya bukan berarti gagal belum waktunya bukan berarti gak

boleh,, jadi dewasa yang paling penting ^^

" Jadilah orang yang tetap sejuk dalam situasi yang panas, tetap manis

dalam keadaan pahit, tetap merasa kecil meski telah menjadi besar tetap

tenang di tengah badai dan tetap mengandalkan Tuhan dalam segala hal "

I dedicate my work to :

My beloved, Jesus Christ

My Dad and Mom

My Sister and Brother, Mas Bram, Mbak Winda and Adi

My friends

My alamamater, Sanata Dharma University

iv

Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang.

(Amsal 23:18)

Kita malah bermegah juga dalam kesengsaraan kita, karena kita tahu,

kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan menimbulkan

tahan uji, dan tahan uji menimbulkan pengharapan. Dan pengharapan tidak

mengecewakan, karena kasih Allah telah dikaruniakan di dalam hati kita

oleh Roh Kudus yang telah dikaruniakan kepada kita.

(Roma 5:3-5)

“

Semangat adalah kekuatan yang membuat kita tetap tersenyum ditengah

badai “

"Jangan takut kegelapan, karena tidak jauh darimu, ada cahaya"

" Belum waktunya bukan berarti gagal belum waktunya bukan berarti gak

boleh,, jadi dewasa yang paling penting ^^

" Jadilah orang yang tetap sejuk dalam situasi yang panas, tetap manis

dalam keadaan pahit, tetap merasa kecil meski telah menjadi besar tetap

tenang di tengah badai dan tetap mengandalkan Tuhan dalam segala hal "

I dedicate my work to :

My beloved, Jesus Christ

My Dad and Mom

My Sister and Brother, Mas Bram, Mbak Winda and Adi

My friends

My alamamater, Sanata Dharma University

iv

Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang.

(Amsal 23:18)

Kita malah bermegah juga dalam kesengsaraan kita, karena kita tahu,

kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan menimbulkan

tahan uji, dan tahan uji menimbulkan pengharapan. Dan pengharapan tidak

mengecewakan, karena kasih Allah telah dikaruniakan di dalam hati kita

oleh Roh Kudus yang telah dikaruniakan kepada kita.

(Roma 5:3-5)

“

Semangat adalah kekuatan yang membuat kita tetap tersenyum ditengah

badai “

"Jangan takut kegelapan, karena tidak jauh darimu, ada cahaya"

" Belum waktunya bukan berarti gagal belum waktunya bukan berarti gak

boleh,, jadi dewasa yang paling penting ^^

" Jadilah orang yang tetap sejuk dalam situasi yang panas, tetap manis

dalam keadaan pahit, tetap merasa kecil meski telah menjadi besar tetap

tenang di tengah badai dan tetap mengandalkan Tuhan dalam segala hal "

I dedicate my work to :

(6)

(7)

(8)

vii PRAKATA

Puji Syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) program studi Farmasi.

Sepanjang proses perkuliahan, penelitian hingga penyusunan skripsi, Penulis telah menerima banyak dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus, sebagai Tuhan yang sangat baik dan luar biasa dalam hidup Penulis.

2. Bapak, Ibu, Mas Bram, Mbak Winda dan Adi yang selalu berdoa, memberikan kasih sayang, perhatian, motivasi, inspirasi serta dukungan kepada Penulis.

3. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

4. Dr. T. N. Saifullah S., M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan waktu, bimbingan, pengarahan, masukan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi.

5. Agustina Setiawati, M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan waktu, bimbingan, pengarahan, masukan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi.

(9)

viii

7. Melania Perwitasari M.Sc., Apt. selaku dosen penguji yang memberikan saran dan kritikan dalam proses menyempurnakan naskah skripsi.

8. Maria Dwi Budi Jumpowati, S.Si., yang memberikan masukan, kritik dan saran selama penelitian skripsi.

9. Segenap Dosen Fakultas Farmasi Univerisitas Sanata Dharma yang telah mengajar dan membimbing Penulis selama perkuliahan.

10. Pak Musrifin, Pak Mukmin, Pak Heru, Pak Agung, Pak Ottok, Pak Wagiran, Pak Sigit, Pak Parlan serta laboran-laboran yang lain yang telah membantu Penulis selama penelitian.

11. Hans Gani, Eliza Telamiana R.P., Zufri Bella Y., Widya A. S., dan Febianta Octora B., sebagai teman satu tim atas kerjasama, bantuan, kebersamaan, keceriaan dan suka duka selama proses penyusunan skripsi. 12. Chandra D. N., Astuti Malyawati S., Ricardo Kenny C., Dionysius Aji P.,

Baktiman Ande atas bantuannya dalam penyelesaian skripsi ini.

13. Denny Daniel, Rinda Meita P., Yoestenia, Yeni Natalia S., Agrifina A. M., Fransisca K.A., Ika Septiyaningsih, Puspita S.D., Anggun A.M., Stien Dwiny, Vera Juniarta S., Ika H., Risky Iva W., Indriani P.S., Rosnita, Sri Yunida, Surani, Sunarni yang telah memberikan dukungan kepada Penulis. Penulis menyadari bahwa laporan akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari seluruh pihak. Penulis berharap semoga laporan akhir skripsi ini dapat berguna bagi seluruh pihak, terutama dalam bidang farmasi.

(10)

ix DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL………..

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………. HALAMAN PENGESAHAN………

i ii iii

HALAMAN PERSEMBAHAN………. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………. v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI………... vi

PRAKATA……….……. DAFTAR ISI………... vii ix DAFTAR TABEL……….………….. xiv

DAFTAR GAMBAR……….…………. xv

DAFTAR LAMPIRAN……….…..………… DAFTAR PERSAMAAN………... DAFTAR SINGKATAN……… xvii xix xx INTISARI………... xxi

ABSTRACT………..……… xxii

BAB I. PENGANTAR………..……….. 1

A. Latar Belakang……….…………... 1

1. Permasalahan……..………...………... 4

2. Keaslian Penelitian……….………...………… 4

3. Manfaat Penelitian..………..………… 5

(11)

x

b. Manfaat Praktis………... 5

B. Tujuan Penelitian……… 5

1. Tujuan Umum………... 5

2. Tujuan Khusus……….. 6

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA………...………. 7

A. Gigi………... 7

1. Strukutur Gigi……….………... 7

2. Karies Gigi……….……….………. 7

B. Streptococcus mutans……….. 8

C. Kayu Manis………. 10

1. Kandungan Kimia………. 10

2. Kegunaan Tanaman Kayu Manis…………..……… 10

D. Pasta Gigi…………...………...……….. 11

E. Sorbitol………..……….. 12

F. Bahan-Bahan Pasta Gigi………..………... 14

1. Gelling Agent………..……….. 14

2. Pemanis……… 15

3. Pengawet………... 15

4. Abrasive………... 16

5. Gliserin……….. 16

6. Oleum Mentha Piperita………. 17 7. Sodium lauryl Sulfate………....

8. Aquadest(Air puricate/Air murni)………....

(12)

xi

G. Sifat Fisik Dan Metode Evaluasi Pasta Gigi………...…… 18

1. Organoleptis……….. 18

2. Viskositas……….. 18

3. Daya Lekat……… 18

4. pH……….. 19

H. Uji Potensi Antibakteri………... 20

I. Uji Iritasi………. 20

J. Landasan Teori……… 21

K. Hipotesis………. 22

BAB III. METODE PENELITIAN……..……….. 23

A. Jenis dan Rancangan Penelitian……….…………. 23

B. Variabel Penelitian Dan Definisi Operasional………...…. 23

1. Variabel Penelitian……… 23

a. Variabel Bebas……… 23

b. Variabel Tergantung……… 23

c. Varaiabel Pengacau Terkendali………... 23

d. Variabel Pengacau Tak Terkendali………. 23

2. Definisi Operasional………. 23

C. Bahan Penelitian………. 25

D. Alat Penelitian………. 26

E. Tata Cara Penelitian……… 26

1. Identifikasi Dan Verifikasi Minyak Kayu Manis………... 26

(13)

xii

3. Penyiapan Media Uji………...……….. 4. Pembuatan Suspensi Bakteri……….

28 28

5. Penanaman IsolatS.mutanssecara Pour Plate……….. 28

6. Pembuatan uji dilusi padat konsentrasi (4-10%)……….……… 29

7. Uji Penegasan (Streak Plate) Konsentrasi (6-9%)………...……. 29

8. Pembuatan Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis……...…… 30

a. Formula Pasta Gigi……….. 30

b. Cara Pembuatan Pasta Gigi………. 30

c. Uji Sifat Fisik Dan Stabilitas Pasta Gigi………. 31

1) Uji Organoleptis Dan Stabilitas Organoleptis ……….… 31

2) Uji pH Dan Stabilitas pH ………...……. 31

3) Uji Daya lekat Dan Stabilitas Daya Lekat………... 31

4) Uji Viskositas Dan Stabilitas Viskositas…...……...…… 32

9. Uji Daya Antibakteri Pasta Gigi Minyak Kayu Manis Terhadap Streptococcus mutansDengan Difusi Sumuran……… 32

10. Uji Iritasi Pasta Gigi Minyak Kayu Manis………... 33

F. Analisis Hasil……….. 33

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN………..………. 35

A. Verifikasi Sifat fisik Minyak Kayu Manis……….……… 35

B. Uji Daya Hambat Antibakteri Minyak Kayu Manis Terhadap Streptococcus mutans... 35

C. Pembuatan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis………...………… 39

(14)

xiii

1. Uji Organoleptis dan pH……….. 40

2. Uji Daya Lekat………...……….. 41

3. Uji Viskositas………..………. 42

E. Uji Stabilitas Fisik Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis….…… 1. Pengaruh Penyimpanan Pada Organoleptis……….. 2. Pengaruh Penyimpanan Pada pH………... 3. Pengaruh Penyimpanan Pada Daya Lekat..………... 4. Pengaruh Penyimpanan Pada Viskositas………...……... 43 43 43 44 45 F. UJi Daya Antibakteri Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis Dengan Metode Difusi Sumuran………..…...………… 46

G. Uji Iritasi Minyak Kayu Manis Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis…………...……… 48

BAN V. KESIMPULAN DAN SARAN……….... 50

A. KESIMPULAN………... 50

B. SARAN………... 50

DAFTAR PUSTAKA………. 51

LAMPIRAN……… 56

(15)

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel I. Konsentrasi Sorbitol Dalam Berbagai Sediaan Farmasi……. 13 Tabel II. Konsentrasi Natrium Karboksimetil Selulosa...…..………… 15 Tabel III. Formula Pasta Gigi Untuk 100 gram……..……… 30 Tabel IV. Verifikasi Sifat Fisik Minyak Kayu Manis.………..… 35 Tabel V. Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Streptococcus mutans

Yang Terbentuk Oleh Minyak Kayu Manis...….. 37 Tabel VI. Uji Daya Antibakteri Minyak Kayu Manis terhadap

Streptococcus mutansSecara Dilusi Padat……….. 37

Tabel VII. Uji Organoleptis Dan pH Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu

Manis………... 41

Tabel VIII. Zona Hambat (x̅ ± SD) Yang Dihasilkan Tiap Formula Dibandingkan Dengan Kontrol Positif Pasta Gigi Merek “X”, Kontrol Negatif (Basis), Minyak Kayu Manis

(16)

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Gigi…………...…………...…...…………... 7

Gambar 2. Tanaman Kayu Manis………...…………... 11

Gambar 3. Struktur Sorbitol………...….………... 13

Gambar 4. Struktur Natrium Karboksimetil Selulosa………...……. 14

Gambar 5. Struktur Metil Paraben………...…………..……… 16

Gambar 6. ViskotesterRION………...……….. 18 Gambar 7. Alat Uji Daya Lekat………. Gambar 8. Indikator Universal………..

19 19 Gambar 9. Tingkat Potensi Iritasi Sediaan Farmasi……….. Gambar 10. Zona Hambat Pada Difusi Sumuran Minyak Kayu Manis

Konsentrasi 1-5% (kiri) Dan Konsentrasi 6-10% (kanan) Terhadap BakteriStreptococcus mutans………. Gambar 11. Perbandingan Kontrol Kontaminasi Media (A), Kontrol Pertumbuhan Bakteri (B), Kontrol Pelarut (C) Dengan Kejernihan Media Uji………..……… Gambar 12. Pasta Gigi Minyak Kayu Manis Dengan Konsentrasi 17% (F1); 17,5% (F2); 18% (F3); 18,5% (F4); 19% (F5); 19,5% (F6)……….. Gambar 13. Grafik Uji Daya Lekat Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu

Manis………... 21

36

38

39

(17)

xvi

Gambar 14. Grafik Uji Viskositas Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis………... Gambar 15. Grafik Uji Stabilitas Daya Lekat Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis………..………... Gambar 16. Grafik Uji Stabilitas Viskositas Sediaan Pasta Gigi Minyak

Kayu Manis………..………... Gambar 17. Zona Hambat Pasta Gigi Minyak Kayu Manis Terhadap

Streptococcus mutans………...

42

44

46

(18)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Certificate of Analysis(CoA) Minyak Kayu Manis……...….. 56 Lampiran 2. Sertifikat Hasil UjiStreptococcus mutans...…..………..…… 57 Lampiran 3. Verifikasi Minyak Kayu Manis…….……..………. 58 Lampiran 4. Uji Daya Antibakteri Minyak Kulit Kayu Manis terhadap

Streptococcus mutans.………..………... 60

Lampiran 5. Hasil Pengamatan Dilusi Padat…………..……….. Lampiran 6. Perhitungan Konsentrasi Minyak Kayu Manis Metode Dilusi Padat……… Lampiran 7. Hasil Uji Penegasan dengan Metode Streak Plate untuk

Menentukan Nilai KHM dan KBM …………..……….. Lampiran 8. Perhitungan Penimbangan Bahan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis …………..……… Lampiran 9. Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis …………..……….. Lampiran 10. Data Pengamatan Organoleptis Sediaan Pasta Gigi Minyak

Kayu Manis ………..………..………..……….. Lampiran 11. Data Pengukuran pH Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu

Manis …………..……… Lampiran 12. Data Pengukuran Daya Lekat (detik) Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis…….. …………..……….……….. Lampiran 13. Data Pengukuran Viskostas (dPa.s) Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis ……..………...………..

61

62

63

64 66

69

70

71

(19)

xviii

Lampiran 14. Perhitungan Statistik Sifat Fisik (48 Jam) Sediaan Minyak Kayu Manis Menggunakan Program R 3.0.2Open Source… Lampiran 15. Data Stabilitas Daya Lekat Dan Viskositas Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis …………..………...……….. Lampiran 16. Pengukuran Diameter Zona Antibakteri Sediaan Minyak Kayu Manis Pengamatan 24 Jam …………..………. Lampiran 17. Perhitungan Statistik Uji Daya Antibakteri Sediaan Minyak

Kayu Manis Menggunakan Program R 3.0.2Open Source… Lampiran 18. Foto Alat-Alat …………..………... Lampiran 19. Uji Iritasi Sediaan Pasta Gigi Minyak Kayu Manis…….……

73

76

83

(20)

xix

DAFTAR PERSAMAAN

(21)

xx

DAFTAR SINGKATAN

ATP :Adenosina trifosfat COA :Certificate of Analysis KBM : Kadar Bunuh Minimum KHM : Kadar Hambat Minimum

MP : Mukus Produksi

Na-CMC : Natrium Karboksimetil Selulosa

NADH : Nikotinamida Adenosin Dinukleotida Hidrogen SMI :Slug Mucosal Irritation

SNI : Standar Nasional Indonesia TSA :Trypton Soya Agar

(22)

xxi INTISARI

Sinamaldehida merupakan kandungan utama minyak kayu manis dan memiliki potensi sebagai antibakteri. Minyak kayu manis diformulasikan dalam sediaan pasta gigi untuk meningkatkan kenyamanan pengguna. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap sifat fisik, stabilitas fisik serta daya hambat sediaan pasta gigi minyak kayu manis (Cinnamomum burmannii Bl.) terhadap bakteri Streptococcus mutans serta potensi iritasi sediaan pasta gigi minyak kayu manis.

Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni bersifat eksploratif. Sorbitol merupakan faktor dengan 6 level yaitu 17%, 17,5%, 18%, 18,5%, 19%, 19,5%. Pengujian sifat fisik berfokus pada organoleptis, pH, daya lekat, viskositas sedangkan stabilitas fisik berfokus pada stabilitas organoleptis, pH, daya lekat, viskositas. Analisis data menggunakan program R 3.0.2, mengetahui signifikasi (p < 0,05). Uji iritasi dan aktivitas antimikroba diamati pada penelitian ini.

Hasil penelitian menunjukkan peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap karakteristik fisik sediaan pasta gigi tidak menyebabkan perubahan organoleptis dan pH, namun terjadi penurunan daya lekat dan viskositas. Peningkatan konsentrasi sorbitol tidak berpengaruh pada stabilitas organoleptis dan pH, tetapi berpengaruh pada stabilitas daya lekat dan viskositas. Sediaan pasta gigi minyak kayu manis menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans tetapi mengiritasi berat pada membran mukosa.

(23)

xxii ABSTRACT

Cinnamaldehyde is the major chemical compound of cinnamon oil which is potential as an antibacterial. Cinnamon oil can be formulated into a toothpaste to enhance the comfort of use. The purpose of this study was to determine the effect of increased concentrations of sorbitol to physical properties and physical stability as well as inhibition of toothpaste preparation of cinnamon oil (Cinnamomum burmannii Bl.) against the Streptococcus mutans and irritation potential dosage toothpaste cinnamon oil.

This study was pure explorative experimental design. Sorbitol is a factor with 6 levels: 17 %, 17,5%, 18%, 18,5%, 19%, 19,5%. Investigation of physical properties was focused on organoleptic, pH, adhesion, viscosity, while for physical stability was on organoleptic stability, pH shift, adhesion shift, viscosity shift. Analysis of data using the R 3.0.2 to determine the significance (p < 0.05). Irritation test and antimicrobial activity observed in this study.

The results of this study showed that increasing concentration of sorbitol on physical characteristics preparation toothpaste did not cause organoleptic and pH remained, but decreased adhesion and viscosity. Increasing concentrations of sorbitol did not affect the organoleptic and pH stability, but the effect on adhesion and viscosity stability. The preparation of toothpaste cinnamon oil inhibit the growth of bacteria Streptococcus mutans but severe irritation to mucous membranes.

(24)

1 BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang

Kesehatan gigi merupakan aspek penting dalam kesehatan, gigi memiliki fungsi pengunyahan (mastikasi), keindahan (estetika) dan berbicara (phonetic)

(Uli, 2010). Salah satu penyakit yang mengganggu kesehatan gigi adalah plak, plak merupakan penyebab utama terjadinya karies (Anonim, 2012). Karies merupakan suatu penyakit jaringan keras gigi yaitu email, dentin dan sementum yang disebabkan oleh aktivitas suatu jasad renik dalam suatu karbohidrat yang dapat diragikan. Empat faktor utama yang berperan dalam proses terjadinya karies yaitu host, mikroorganisme, substrat dan waktu (Soesilo dkk., 2005). Apabila karies gigi tidak ditangani dengan baik maka dapat menurunkan produktivitas, sumber infeksi bahkan bisa mengakibatkan atau memperparah beberapa penyakit sistemik diantaranya stroke, diabetes dan penyakit jantung (Astoeti, 2011).

Bakteri yang berperan penting dalam proses terjadinya karies gigi adalah Streptococcus mutans.Streptococcus mutansmerupakan salah satu spesies bakteri yang dominan dalam mulut (Alcamo, 1996). Streptococcus mutans tumbuh subur dalam suasana asam dan menempel pada permukaan gigi karena kemampuannya membuat polisakharida ekstra sel yang sangat lengket dari karbohidrat makanan (Anonim, 2012).

(25)

mengandung senyawa antibakteri secara teratur terbukti efektif dalam menekan Streptococcus mutans(Hoowink, 1993).

Dalam penelitian ini digunakan minyak kayu manis (Cinnamomum burmannii Bl.) karena minyak kayu manis mempunyai khasiat mengobati sakit gigi. Kandungan utama minyak kayu manis adalah senyawa sinamaldehida yang memiliki potensi sebagai antibakteri (Hariana, 2008). Karakteristik minyak kayu manis yang hidrofob dapat mempengaruhi lapisan lipid bilayer bakteri sehingga menjadikannya lebih permeabel, menyebabkan kebocoran isi sel vital bakteri. Penurunan aktivasi enzim bakteri juga merupakan mekanisme aksi penghambatan bakteri oleh minyak atsiri (Atmaniaet al., 2010). Penggunaan minyak kayu manis secara langsung pada mukosa mulut dapat menurunkan kenyamanan pengguna, sehingga minyak kayu manis diformulasikan ke dalam bentuk pasta gigi yang berkualitas dan digunakan sebagai pengembangan formulasi pasta gigi. Pengembangan formulasi pasta gigi dari bahan alam, meningkatkan pengenalan masyarakat tentang bahan alam yang berkhasiat mencegah karies gigi.

(26)

menyebabkan perubahan organoleptis dan pH, namun terjadi penurunan daya lekat dan viskositas serta mempengaruhi stabilitas daya lekat dan viskositas sediaan pasta gigi (Putra, 2012). Natrium karboksimetil selulosa berfungsi sebagai gelling agent yang dapat meningkatkan kekentalan atau viskositas (viscosity-increasing properties). Penggunaan natrium karboksimetil selulosa sebagai

gelling agenttidak membutuhkan agen pembasa karena memiliki pH yaitu 6,0-8,0 (Hooton, 2009). Hal ini merupakan salah satu kelebihan dari natrium karboksimetil selulosa sebagai gelling agent karena tempat aplikasi sediaan pasta gigi pada mukosa mulut normal memiliki pH 6-7 (Purba, 2010). Natrium karboksimetil selulosa mudah didapatkan dan ekonomis (Ningrum, 2012). Natrium karboksimetil selulosa memiliki gugus natrium yang mengikat air (terhidrasi) tanpa perlu pemanasan, sehingga bila dibandingkan dengan karboksimetil selulosa waktu yang dibutuhkan untuk mengembang dengan baik menjadi lebih singkat (Allen, 2002).

(27)

1. Permasalahan

Berdasarkan latar belakang di atas, maka pada penelitian ini peneliti merumuskan permasalahan sebagai berikut :

a. Bagaimana pengaruh peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap karakteristik fisik dan stabilitas fisik sediaan pasta gigi minyak kayu manis?

b. Apakah sediaan pasta gigi minyak kayu manis dapat menghambat pertumbuhan bakteriStreptococcus mutans?

c. Apakah sediaan pasta gigi minyak kayu manis memiliki potensi mengiritasi membran mukosa?

2. Keaslian penelitian

Sejauh penelusuran pustaka yang telah dilakukan penulis, penelitian tentang pengaruh peningkatan konsentarsi sorbitol dalam sediaan pasta gigi Na-CMC yang mengandung minyak kayu manis belum pernah dilakukan.

Penelitian sejenis, formulasi pasta gigi minyak cengkeh (Oleum caryophylli) dan uji aktivitas antibakteri terhadap Streptococcus mutans

(Harmely dkk., 2012). Pada penelitian ini yang menjadi pembeda adalah zat

(28)

bakteri Streptococcus mutans, konsentrasi sorbitol yang digunakan yaitu 17%, 17,5%, 18%, 18,5%, 19% dan 19,5%, bahan-bahan yang digunakan seperti gliserin dan tanpa menggunakan propil paraben serta uji iritasi sediaan pasta gigi minyak kayu manis. Kelemahan dari penelitian diatas, penentuan konsentrasi minyak kayu manis tidak dilakukan berdasarkan uji KHM dan KBM sehingga dalam penelitian ini perlu dilakukan uji KHM dan KBM untuk menentukan konsentrasi yang digunakan dalam formula pasta gigi.

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoritis. Dengan penelitian ini diharapkan memberi informasi ilmu pengetahuan tentang pengaruh peningkatan konsentrasi dalam sediaan pasta gigi yang mengandung minyak kayu manis.

b. Manfaat praktis. Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik pasta gigi yang dikehendaki dan daya hambat pasta gigi minyak kayu manis terhadap Streptococcus mutans serta potensi iritasi sediaan pasta gigi minyak kayu manis.

B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum

(29)

2. Tujuan Khusus

a. Untuk mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap sifat fisik dan stabilitas fisik pasta gigi.

b.

Untuk mengetahui daya hambat sediaan pasta gigi minyak kayu manis

terhadap bakteriStreptococcus mutans.

(30)

7 BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA A. Gigi

1. Struktur Gigi

Gigi merupakan bagian dari tulang rahang atas dan bawah. Gigi yang pertama biasanya keluar pada saat manusia berumur 6-7 bulan dan yang terakhir pada usia 18–30 tahun. Susunan gigi yang pertama merupakan gigi susu yang total berjumlah 20 buah dan terdiri atas gigi seri 8, taring 4 dan graham 8. Setiap gigi terdiri atas mahkota dan akar gigi. Perbedaan antara macam-macam gigi terletak pada jumlah akar dan bentuk corona nya. Lapisan gigi paling luar disebut email dan sifatnya sangat keras, dibawahnya terdapat lapisandentindan lebih dalam lagi terdapat suatu rongga yang berisi pembuluh darah dan saraf (Sloane, 1994).

Gambar 1. Struktur gigi (Sloane, 1994)

2. Karies gigi

Karies gigi merupakan penyakit dekstruktif pada jaringan keras gigi yang terjadi akibat infeksi oleh Streptococcus mutans dan bakteri lainnya (Asdie, 1995). Bakteri ini akan berada pada email, apabila permukaan email berlubang, bakteri mulut lainnya menerobos ke dentin dibawahnya dan

7 BAB II

Gigi merupakan bagian dari tulang rahang atas dan bawah. Gigi yang pertama biasanya keluar pada saat manusia berumur 6-7 bulan dan yang terakhir pada usia 18–30 tahun. Susunan gigi yang pertama merupakan gigi susu yang total berjumlah 20 buah dan terdiri atas gigi seri 8, taring 4 dan graham 8. Setiap gigi terdiri atas mahkota dan akar gigi. Perbedaan antara macam-macam gigi terletak pada jumlah akar dan bentuk corona nya. Lapisan gigi paling luar disebut email dan sifatnya sangat keras, dibawahnya terdapat lapisandentindan lebih dalam lagi terdapat suatu rongga yang berisi pembuluh darah dan saraf (Sloane, 1994).

2. Karies gigi

Karies gigi merupakan penyakit dekstruktif pada jaringan keras gigi yang terjadi akibat infeksi oleh Streptococcus mutans dan bakteri lainnya (Asdie, 1995). Bakteri ini akan berada pada email, apabila permukaan email berlubang, bakteri mulut lainnya menerobos ke dentin dibawahnya dan

7 BAB II

Gigi merupakan bagian dari tulang rahang atas dan bawah. Gigi yang pertama biasanya keluar pada saat manusia berumur 6-7 bulan dan yang terakhir pada usia 18–30 tahun. Susunan gigi yang pertama merupakan gigi susu yang total berjumlah 20 buah dan terdiri atas gigi seri 8, taring 4 dan graham 8. Setiap gigi terdiri atas mahkota dan akar gigi. Perbedaan antara macam-macam gigi terletak pada jumlah akar dan bentukcorona nya. Lapisan gigi paling luar disebut email dan sifatnya sangat keras, dibawahnya terdapat lapisandentindan lebih dalam lagi terdapat suatu rongga yang berisi pembuluh darah dan saraf (Sloane, 1994).

2. Karies gigi

(31)

menyebabkan penghancuran struktur gigi yang lebih lanjut melalui infeksi bakteri campuran (Wahab, 1999). Penyebab utama karies adalah adanya proses demineralisasi pada email. Email adalah bagian terkeras dari gigi, bahkan paling keras dan padat diseluruh tubuh. Sisa makanan yang bergula (termasuk karbohidrat) atau susu yang menempel pada permukaan email bertumpuk menjadi plak dan menjadi media pertumbuhan yang baik bagi bakteri. Bakteri yang menempel pada permukaan bergula tersebut menghasilkan asam dan melarutkan permukaan email sehingga terjadi proses demineralisasi. Demineralisasi tersebut mengakibatkan proses awal karies pada email (Martina, 2014).

B. Streptococcus mutans Klasifikasi :

Kingdom : Monera Divisio : Firmicutes Class : Bacilli

Order : Lactobacilalles Family :Streptococcaceae Genus : Streptococcus

Species :Streptococcus mutans(Anonim, 2012).

(32)

dapat tumbuh subur dalam suasana asam dan dapat menempel pada permukaan gigi karena kemampuannya membuat polisakharida ekstra sel yang sangat lengket dari karbohidrat makanan (Anonim, 2012).

Streptococcus mutans tumbuh optimal pada suhu sekitar 18-40°C. Sifat

Streptococcus mutans adalah asidogenik yang menghasilkan asam dan asidodurik

mampu tinggal pada lingkungan asam dan menghasilkan suatu polisakarida yang lengket disebut dextran. Oleh karena itu,Streptococcus mutansbisa menyebabkan lengket sehingga mendukung bakteri lain ke email gigi dan menghasilkan asam yang dapat melarutkan email gigi (Behrman dkk., 2000). Di dalam rongga mulut, Streptococcus mutans mampu menghidrolisis dan mencerna sukrosa menjadi

glukosa dan fruktosa. Glukosa ini mengalami fermentasi secara anaerob melalui jalur glikolisis (Madiganet al., 2000).

Glikolisis dapat dibagi menjadi tiga tahap utama yaitu tahap I, tidak termasuk reaksi oksidasi-reduksi dan tidak melepaskan energi tetapi menghasilkan glyceraldehydes 3-phosphate. Glukosa difosforilasi oleh ATP menghasilkan glucose 6-phosphate, kemudian dikonversi ke bentuk yang isomerik yaitufructose

6-phosphatedan hasil kedua dari fosforilasi adalah konversi fructose 6-phosphate

menjadi fructose 1,6- biphosphate. Dengan adanya enzim aldolase mengubah fructose 1,6- biphosphate menjadi dua molekul dengan tiga karboin yaitu glyceraldehydes 3-phosphate(Madiganet al., 2000).

(33)

NAD+ akan dikonversi menjadi enzim NADH, sedangkan enzim yang berperan pada reaksi ini adalah glyceraldehydes-3-phosphate dehidrogenase. Sintesis dari ATP terjadi saat molekul 1,3-bisphosphoglyceric acid dikonversi menjadi 3-phosphoglyceric acid dan glikolisis tahap II ini berakhir ketika beberapa molekul dari phosphoenol pyruvate dikonversi menjadi asam piruvat (Madigan et al., 2000).

Pada tahap III terjadi reaksi reoksidasi dimana NADH kembali menjadi NAD+, kemudian dilanjutkan reaksi reduksi dan menghasilkan produk fermentasi. Pada bakteri asam laktat, piruvat direduksi menjadi laktat dengan bantuan dari enzim laktat dehidrogenase yang dimiliki bakteri untuk menghasilkan asam laktat (Madigan et al., 2000). Adanya produksi asam laktat terjadi penurunan pH plak gigi yang kemudian menyebabkan demineralisasi email dan terbentuknya karies gigi (Marsaban, 2007).

C. Kayu Manis 1. Kandungan kimia

Tanaman kayu manis mengandung minyak atsiri, damar, kalsium oksalat dan lendir. Minyak kayu manis memiliki sifat yaitu khas pedas, agak manis dan menghangatkan. Kandungan utama minyak atsiri adalah senyawa sinamaldehida. Kandungan tersebut memiliki potensi sebagai antibakteri (Utami, 2008).

2. Kegunaan tanaman kayu manis

(34)

juga berkhasiat menghangatkan limpa dan ginjal serta melancarkan peredaran darah. Ranting muda memilki sifat pedas, manis dan hangat. Khasiatnya adalah diaforetik, mengendurkan otot dan melancarkan pernapasan, serta mengatasi tekanan darah tinggi, nyeri pada ujung jari, tumor pada perut dan antibakteri (sinamaldehida) (Tersono, 2007).

Gambar 2. Tanaman kayu manis (Melcher dan Subroto, 2006)

D. Pasta Gigi

Pasta gigi adalah sediaan yang digunakan bersamaan dengan sikat gigi dengan tujuan untuk membersihkan permukaan gigi. Pasta gigi merupakan sistem dispers terdiri dari air, cairan larut air, minyak dan padatan baik yang larut maupun tidak larut dalam air. Bahan penyusun pasta gigi terdiri atas abrasif, binder, surfaktan, humektan, pemanis, perasa, pewarna, pengawet, zat aktif dan bahan tambahan lainnya. Penampilan pasta gigi harus halus, seragam, mengkilap dan bebas dari gelembung udara. Sediaan pasta gigi juga harus memiliki warna yang menarik dan rasa nyaman atau enak di mulut (Garlen, 1996).

Pasta gigi tidak boleh terpisah, harus dapat mempertahankan viskositas, menjaga pH dan harus dapat menjaga besarnya konsentrasi agen terapeutik yang digunakan. Selain itu, pasta gigi juga harus aman dan tidak bersifat toksik ketika digunakan. Pasta gigi membantu menghilangkan sisa makanan, mengurangi plak juga berkhasiat menghangatkan limpa dan ginjal serta melancarkan peredaran darah. Ranting muda memilki sifat pedas, manis dan hangat. Khasiatnya adalah diaforetik, mengendurkan otot dan melancarkan pernapasan, serta mengatasi tekanan darah tinggi, nyeri pada ujung jari, tumor pada perut dan antibakteri (sinamaldehida) (Tersono, 2007).

D. Pasta Gigi

Pasta gigi tidak boleh terpisah, harus dapat mempertahankan viskositas, menjaga pH dan harus dapat menjaga besarnya konsentrasi agen terapeutik yang digunakan. Selain itu, pasta gigi juga harus aman dan tidak bersifat toksik ketika digunakan. Pasta gigi membantu menghilangkan sisa makanan, mengurangi plak juga berkhasiat menghangatkan limpa dan ginjal serta melancarkan peredaran darah. Ranting muda memilki sifat pedas, manis dan hangat. Khasiatnya adalah diaforetik, mengendurkan otot dan melancarkan pernapasan, serta mengatasi tekanan darah tinggi, nyeri pada ujung jari, tumor pada perut dan antibakteri (sinamaldehida) (Tersono, 2007).

D. Pasta Gigi

(35)

pada gigi, mengkilapkan permukaan gigi dan menyegarkan bau mulut. Pasta gigi juga memiliki efek terapetik dan kosmetik lainnya, yaitu sebagai pemutih, mengatasi gigi sensitif, menghambat pertumbuhan plak dan perlindungan terhadap masalah gigi dan mulut (Garlen, 1996).

E. Sorbitol

Sorbitol merupakan bahan stabil yang tidak mudah mengalami peruraian sehingga diharapkan dapat mempertahankan kestabilan sediaan selama penyimpanan. Sorbitol juga dapat membentuk tekstur pasta gigi yang lembut dan plastis (Maharani dan Wikanastri, 2009). Sorbitol banyak digunakan sebagai eksipien dalam formulasi farmasi terutama digunakan secara luas dalam kosmetik dan produk makanan. Sorbitol adalah D-glucitol, berwarna putih atau hampir tidak berwarna, berbentuk kristal, berbau, higroskopis (Shur, 2009). Sorbitol memiliki efek pendingin dan memiliki beberapa keunggulan dibanding gula lainnya, yaitu rasanya cukup manis namun tidak merusak gigi (Syafutri dkk., 2010).

(36)

Fitria, 2013), menyebutkan bahwa sorbitol memiliki komposisi kimia yang terdiri dari enam kelompok hidroksil. Gugus hidroksil berfungsi mengikat air dan membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Gambar 3. Struktur sorbitol(Shur, 2009)

Konsentrasi sorbitol menurut Shur (2009), pada sediaan pasta gigi sebagai berikut:

Tabel I. Konsentrasi sorbitol dalam berbagai sediaan farmasi (Shur,2009)

Penggunaan Konsentrasi (%)

Humektan IM suntikan

Agen pelembab pada tablet Solusio

Suspensi

Plasticizer untuk gelatin and selulosa

Pencegahan “cap locking” di sirup dan eliksir Pengganti glicerin and propilen glikol

Binder dan filler pada tablet Pasta gigi

Suspensi

Binder dan filler pada tablet Pasta gigi

Suspensi

(37)

F. Bahan-bahan Pasta Gigi 1. Gelling Agent

Gelling Agent merupakan bahan tambahan pangan untuk membentuk gel. Gelling agent yang dimaksud adalah gum alam atau sinteis, resin atau hidrokloid lain yang digunakan di dalam formulasi pasta gigi untuk menjaga konstituen cairan dan padatan dalam suatu bentuk pasta yang halus. Penggunaan gelling agent yang banyak digunakan adalah natrium karboksimetil selulosa. Selain itu juga ada karagenan, tragakan, gum karaya, natrium alginat, carbomer resin, dan magnesium aluminium silikat dapat digunakan sebagaigelling agent(Garlen, 1996).

Gambar 4. Struktur natrium karboksimetil selulosa (Dirjen POM, 1995)

Natrium karboksimetil selulosa merupakan garam natrium dari polikarboksimetil eter selulosa, mengandung tidak kurang dari 6,5% dan tidak lebih dari 9,5% natrium (Na) dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Natrium karboksimetil selulosa berbentuk granul, putih sampai krem, bersifat higroskopik. Natrium karboksimetil selulosa mudah terdispersi dalam air membentuk larutan koloidal, tidak larut dalam etanol, eter dan dalam pelarut organik (Dirjen POM, 1995). Natrium karboksimetil selulosa banyak digunakan pada formulasi farmasi sediaan oral ataupun topikal, terutama

(38)

karena sifat bahan ini yang dapat meningkatkan kekentalan (viscosity-increasing properties). Natrium karboksimetil selulosa biasa digunakan

sebagai gelforming agent3-6% (Hooton, 2009).

Tabel II. Konsentrasi natrium karboksimetil selulosa (Hooton, 2009).

Agen pengemulsi Gel Injeksi Solusio oral Pengikat tablet

0.25-1.0 3.0-6.0 0.05-0.75

0.1-1.0 1.0-6.0

2. Pemanis

Pemanis dibutuhkan untuk memperbaiki rasa dari pasta gigi. Pemanis yang digunakan adalah silitol. Silitol adalah gula dari alkohol yang

dibuat dari pohon birch. Silitol tidak merusak gigi dan lambat dipecah sehingga tidak meningkatkan kadar gula darah dengan cepat (Vita, 2012). Silitol berwana putih berbentuk granul padat kristal, memiliki diameter 0.4-0.6 mm, serta tidak berbau, manis menimbulkan sensasi dingin (Bond, 2009). 3. Pengawet

(39)

luas dan memiliki spektrum yang luas pada aktivitas antimikroba. Konsentrasi metil paraben dalam sediaan topikal yaitu 0,02-0,3% (Haley,2009).

Gambar 5. Struktur metil paraben (Haley,2009)

4. Abrasive

Abrasive memberikan pasta gigi yang berguna sebagai pembersih. Abrasive berfungsi menghilangkan noda dan plak. Abrasive umumnya meliputi kalsium fosfat, alumina, kalsium karbonat dan silika.Abrasive yang ideal harus cukup keras untuk membersihkan gigi, tetapi jangan terlalu keras karena dapat merusak email gigi. Abrasive yang digunakan dalam pasta gigi di antaranya adalah silika (SiO2), kalsium karbonat (CaCO3) dan baking soda (John Wiley and Sons, 1983). Kalsium karbonat (CaCO3) memiliki bentuk serbuk, hablur mikro, putih, tidak berbau dan berasa. Salah satu bahan terpenting dalam pasta gigi sebagai bahan abrasive yang dapat menghilangkan partikel makanan yang menempel pada gigi (Armstrong, 2006).

5. Gliserin

(40)

adalah cairan, tidak berwarna, tidak berbau, kental, higroskopis, memiliki rasa manis, kira-kira 0,6 kali semanis sukrosa (Alvarez-Nunez and Mediana, 2009). 6. Oleum mentha piperita

Oleum mentha piperita adalah minyak atsiri yang diperoleh dari penyulingan uap pucuk bunga Mentha piperita L. yang segar. Oleum mentha piperita merupakan cairan, tidak berwarna, kuning pucat atau kuning kehijauan, bau aromatik, rasa pedas dan hangat, kemudian dingin (Dirjen POM, 1979).Oleum mentha piperitadigunakan untuk memberikan aroma dan rasa pada pasta dan digunakan untuk menambah kesegaran pada pasta (Poucher, 2000).

7. Sodium lauryl sulfate

Natrium lauril sulfat merupakan surfaktan anionik digunakan dalam berbagai formulasi farmasi non parenteral dan kosmetik. Natrium lauril sulfat merupakan agen deterjen dan pembasahan efektif baik alkali dan kondisi asam. Natrium lauril sulfat berwarna putih sampai dengan kuning pucat, berbentuk kristal dan serpih atau bubuk halus, bersabun, rasa pahit dan bau substansi zat lemak (Plumb, 2009).

8. Aquadest(Air puricate/Air murni)

(41)

Aquadest berupa cairan yang tidak berwana, tidak berasa dan jernih (Dirjen POM, 1995).

G. Sifat Fisik dan Metode Evaluasi Pasta Gigi 1. Organoleptis

Uji organoleptis mempunyai peran penting dalam penerapan mutu. Uji organoleptis menggunakan indera manusia mengukur tekstur, bau, warna dan rasa (Anonim, 2006).

2. Viskositas

Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya. Viskositas sediaan ditingkatkan oleh bahan baku yang digunakan secara umum, misalnya polimer yang memiliki tingkat viskositas tertentu (Martin et al., 1993). Alat yang digunakan untuk mengukur viskositas pasta gigi adalah Viscotester RION. Satuan yang dipakai dalam viskositas pada alat ini adalah dPa.s (Anonim, 2013).

Gambar 6.ViskotesterRION (Anonim, 2013)

3. Daya lekat

(42)

cara meletakkan 0,25 gram di atas dua object glass yang telah ditentukan kemudian ditekan dengan beban 1 kg selama 1 menit setelah itu object glass dipasang pada alat tes. Alat tes ini diberi beban 80 gram dan kemudian dicatat waktu pelepasan sediaan dariobject glass(Voigh, 1995).

Gambar 7. Alat uji daya lekat (Hery, 2013)

4. pH

Stabilitas sediaan pasta perlu mempertimbangkan pH optimal, karena sistem rheologi tergantung pada pH. Viskositas dari hidrokoloid juga dipengaruhi oleh pH. Pada kondisi yang ekstrim, bahan penyusun sediaan dapat mengalami flokulasi. Pada umumnya, suatu sediaan semisolid memiliki pH stabil pada kisaran 4 – 10 (Garlen, 1996).

(43)

H. Uji Potensi Antibakteri

Metode pengujian bakteri ada dua yaitu metode dilusi dan metode difusi. Prinsip metode difusi yaitu pengukuran daya antibakteri berdasarkan pengamatan luas zona hambat perumbuhan bakteri karena berdifusinya obat dari tempat awal pemberian ke daerah difusi. Metode dilusi prinsipnya adalah pengenceran larutan uji hingga diperoleh beberapa konsentrasi, kemudian masing-masing konsentrasi ditambah suspensi bakteri dalam media (Hugo and Russel, 1987). Prosedur uji dilusi digunakan untuk mengetahui KHM (Konsentrasi Hambat Minimum) yaitu konsentrasi terendah yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan KBM (Konsentrasi Bunuh Minimum) yaitu konsentrasi terendah yang dapat membunuh bakteri (Pratiwi, 2008).

Cup-plate techniquemerupakan metode yang serupa dengan metodedisk diffusion namun teknik ini menggunakan sumur pada media agar yang telah ditanam mikroorganisme tertentu dan pada sumur diberi agen antimikroba yang akan diuji (Pratiwi, 2008). Metode difusi adalah pengukuran potensi antibakteri berdasarkan pengamatan diameter hambatan bakteri karena berdifusinya obat dari titik awal pemberian ke daerah difusi. Metode difusi ada 2 cara yaitu dengan sumuran maupun paper disc. Metode difusi ini untuk mengukur diameter zona hambat yang dihasilkan pada media agar (Pratiwi, 2008; Jawetzet al., 1995).

I. Uji Iritasi

(44)

yang mengandung sel dengan silia, sel-sel dengan mikrovili dan sekresi sel lendir. Siput yang ditempatkan pada bahan iritan akan memproduksi lendir. Selain itu, kerusakan jaringan dapat diinduksi yaitu menghasilkan pelepasan protein dan enzim. Potensi iritasi untuk sediaan semi solid kurang dari 15% dengan potensi tidak mengiritasi, 15-20% memiliki potensi iritasi kecil, 20-25% memiliki potensi iritasi sedang dan >25% memiliki potensi iritasi berat (Gambar 9) (Adriaens, 2006).

Gambar 9. Tingkat potensi iritasi sediaan farmasi (Adriaens, 2006).

J. Landasan Teori

(45)

sediaan (Thompson and Davidow, 2009). Sorbitol membentuk tekstur pasta gigi yang plastis dan lembut (Maharani dan Wikanastri, 2009; Anonim, 2014). Kandungan utama minyak kayu manis adalah senyawa sinamaldehida. Kandungan tersebut memiliki potensi sebagai antibakteri. Mekanisme penghambatan bakteri oleh minyak atsiri melibatkan beberapa aksi dan hal ini dimungkinkan karena sifat hidrofobisitasnya. Kandungan minyak atsiri dapat mempengaruhi lapisan lipid bilayer bakteri sehingga menjadikannya lebih permeabel, menyebabkan kebocoran isi sel vital bakteri. Penurunan aktivasi enzim bakteri juga merupakan mekanisme aksi penghambatan bakteri oleh minyak atsiri (Atmania et al., 2010). Uji daya hambat antibakteri terhadap Streptococcus mutanspada sediaan pasta gigi minyak kayu manis perlu dilakukan untuk mengetahui aktivitas terhadap kemampuan sediaan pasta gigi melepaskan minyak kayu manis.

K. Hipotesis

1. Peningkatan konsentrasi sorbitol terhadap karakteristik fisik sediaan pasta gigi tidak menyebabkan perubahan organoleptis dan pH, namun terjadi penurunan daya lekat dan viskositas serta tidak mempengaruhi stabilitas organoleptis dan pH tetapi mempengaruhi stabilitas daya lekat dan viskositas sediaan pasta gigi minyak kayu manis.

2. Sediaan pasta gigi minyak kayu manis dapat menghambat pertumbuhan bakteriStreptococcus mutans.

(46)

23 BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental murni.

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional 1. Variabel Penelitian

a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi sorbitol yaitu 17%, 17,5%, 18%, 18,5%, 19%, 19,5%.

b. Variabel Tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah karaktersistik fisik dan stabilitas pasta gigi minyak atsiri kayu manis: uji organoleptis, pH, daya lekat ,viskositas, uji aktivitas antimikroba dan uji iritasi.

c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama penyimpanan, sifat dari wadah penyimpanan.

d. Variabel pengacau tak terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah kelembaban ruangan dan suhu penyimpanan. 2.Definisi Operasional

(47)

b. Levigating agent. Levigating agent berfungsi untuk menghasilkan sediaan yang halus dengan cara mengurangi ukuran partikel. Levigating agentyang digunakan adalah sorbitol.

c. Viskositas. Viskositas optimum pada penelitian ini adalah viskositas yang sesuai pasta gigi yang telah beredar di pasaran yaitu sebesar 300-600 d.Pa.s.

d. Stabilitas sediaan pasta gigi. Stabilitas pasta ditentukan berdasarkan stabilitas organoleptis, pH, daya lekat dan viskositas tiap minggu selama 1 bulan dengan menggunakan uji statistik.

e. Faktor. Faktor adalah besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini digunakan 1 faktor yaitu penambahan sorbitol.

f. Respon. Respon adalah besaran yang diamati perubahan efeknya, besarnya dapat dikuantitatifkan. Respon dalam penelitian ini adalah sifat fisik dan stabilitas sediaan pasta gigi.

g. Streptococcus mutans. Streptococcus mutansmerupakan biakan murni yang diperoleh dari Laboratorium Balai Kesehatan Yogyakarta.

h. Daya antibakteri. Daya antibakteri adalah kekuatan pasta gigi minyak kayu manis dalam menghambat dan membunuhStreptococcus mutans yang memiliki perbedaan bermakna dibandingkan dengan kontrol negatif.

(48)

pembanding. Kontrol negatif dalam penelitian ini yakni basis pasta gigi.

j. Zona hambat. Zona hambat merupakan zona jernih yang tidak tampak adanya pertumbuhan koloniStreptococcus mutans.

k. Metode difusi. Metode difusi dengan sumuran adalah metode yang digunakan untuk mengukur daya hambat minyak atsiri terhadap Streptococcus mutans dengan cara mengukur zona jernih (zona

hambat) pada sekitar sumuran.

l. Metode dilusi padat. Metode dilusi padat adalah metode pengukuran aktivitas antibakteri dengan cara mengencerkan minyak atsiri kulit batang kayu manis pada beberapa konsentrasi, kemudian dicampurkan pada media padat untuk melihat daya hambat minyak atsiri serta menentukan KHM dan KBM.

m. KHM. KHM adalah konsentrasi minimum minyak kayu manis untuk menghambat pertumbuhanStreptococcus mutans.

n. KBM. KBM adalah konsentrasi minimum minyak kayu manis yang dapat membunuhStreptococcus mutans.

o. Mukus. Mukus adalah lendir yang dihasilkan oleh slug (siput tanpa bercangkang).

C. Bahan Penelitian

(49)

aquadest, kalsium karbonat, larutan standar Mc Farland 0.5, Trypton Soya Agar

(TSA), Trypton Soya Broth (TSB), bakteri Streptococcus mutans diperoleh dari Balai Laboratorium Kesehatan,Yogyakarta, pasta gigi merek “X”, Slug (siput tanpa cangkang) diperoleh dari daerah Ungaran.

D. Alat Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (PYREX), waterbath,hot plate,viscometerseri VT 04 (RION-JAPAN), autoklaf (model

KT-40, ALP Co. Ltd. Midorigouka Kamurashi, Tokyo, Japan), inkubator (Heraeus), pH indicator strips (MERCK), sentrifuge (Heraeus), vortex, oven, jarum ose, neraca analitik, mikropipet, pelubang sumuran diameter 7 milimeter, Microbiological Safety Cabinet(MSC).

E. Tata Cara Penelitian 1. Identifikasi dan verifikasi minyak kayu manis

Bahan yang diidentifikasi pada penelitian ini, yaitu: minyak kayu manis yang merupakan dari tanaman kayu manis diperoleh dari Eteris Nusantara dan telah diuji identitasnya.

Verifikasi minyak kayu manis meliputi:

a. Pengamatan organoleptis. Pengamatan organoleptis berupa pengamatan bentuk, warna dan aroma dari minyak kayu manis yang digunakan sebagai bahan penelitian.

b. Indeks bias. Indeks bias minyak kayu manis diukur dengan menggunakan hand refractometer. Pentutup prisma di buka kemudian minyak kayu

(50)

prisma di tutup perlahan sampai menyentuh prisma utama. Skala 1, 2 atau 3 diatur dengan memutar knob.

Berikut adalah jarak jangkauan: 1: 1,333 – 1,404 (skala sebelah kiri) 2: 1,404 – 1,468 (skala tengah)

3: 1,468 – 1,520 (skala sebelah kanan)

Ujung refraktor diarahkan ke arah cahaya yang terang, dilihat melalui lensa sambil diputar-putar sampai skala terlihat jelas. Tampak garis batas yang memisahkan sisi yang terang dan gelap pada bagian atas dan bawah. Jika garis batas berwarna atau tidak jelas, maka ring diputar untuk menghilangakan warna hingga batas terlihat jelas.

c. Bobot Jenis. Piknometer 10 mL ditimbang dalam keadaan kosong dan bersih. Piknometer 10 mL diisi air suling. Suhu diturunkan hingga 23°C kemudian dinaikkan perlahan hingga 25°C. Permukaan air diatur sampai puncak kapiler kemudian pipa kapiler ditutup. Setelah mencapai suhu kamar, dinding luar piknometer diusap dan ditimbang. Hal yang sama dilakukan pada minyak kayu manis. Bobot jenis minyak kayu manis sama dengan kerapatan minyak kayu manis dibagi kerapatan air pada suhu 25°C.

2. Sterilisasi peralatan dan media

(51)

menit dengan tekanan 1 atm dan khusus untuk pipet ukur disterilisasi dengan menggunakan oven pada suhu 50°C selama 20 menit.

3. Penyiapan media uji

Media yang digunakan ada 2 macam yaituTrypton Soya Agar(TSA) danTrypton Soya Broth(TSB). Pemilihan kedua media tersebut adalah terkait agar Streptococcus mutans dapat tumbuh, pada media yang sesuai. Pembuatan media TSA yaitu dengan mencampurkan serbuk TSA sebanyak 24 gram dengan aquadest sebanyak 600 mL. Pembuatan media TSB yaitu dengan mencampurkan serbuk TSB sebanyak 1,8 gram dengan aquadest sebanyak 60 mL, kedua jenis media disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121°C dan tekanan 1 atm selama 15 menit. Media TSA yang telah disterilkan dibiarkan memadat dalam kondisi miring untuk reisolasi bakteri Streptococcus mutans.

4. Pembuatan suspensi bakteri

Diambil 1-3 ose dari stok bakteri Streptococcus mutans, diinokulasikan ke dalam 5 mL TSB dan divortex, diinkubasikan pada suhu 37°C selama 24 jam. Suspensi bakteri uji disetarakan dengan larutan standar Mc Farland 0.5, jika kekeruhannya melebihi kekeruhan Mc Farland 0.5, maka dilakukan penambahan media TSB steril sampai didapat kekeruhan yang sama.

5. Penanaman isolatStreptococcus mutanssecara pour plate

(52)

sumuran dengan diameter 7 mm secara aseptis sebagai tempat kontrol negatif, dan minyak kayu manis dengan berbagai variasi konsentrasi.

6. Pembuatan uji dilusi padat konsentrasi (4 - 10%)

Pembuatan media TSA yaitu dengan mencampurkan TSA 9 gram dengan aquadest 225 mL. Pembuatan media TSB yaitu dengan mencampurkan serbuk TSB sebanyak 0,6 gram dengan aquadestsebanyak 20 mL, media disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121°C dan tekanan 1 atm selama 15 menit. Tabung reaksi yang telah diisi dengan media TSA steril 15 mL, diinokulasikan sebanyak 0,2 mL suspensi bakteri Streptococcus mutans yang telah disetarakan dengan larutan Mc Farland 0.5. Di masukkan sebanyak 0,2 mL minyak kayu manis dengan konsentrasi 4-10%, tuang ke dalam petri steril. Diinkubasi selama 24 jam, bandingkan kekeruhan media uji dengan kontrol pertumbuhan, pelarut dan media yang menunjukkan kepadatan pertumbuhan bakteri uji. Diberi penilaian menggunakan notasi (+) untuk media yang tampak keruh dan (-) untuk media yang tampak jernih. Hasil pengamatan dianalisis untuk mendapatkan konsentrasi (KHM dan KBM) minyak kayu manis.

7. Uji penegasan (streak plate) konsentrasi (6 - 9%)

(53)

Bila ditemukan adanya pertumbuhan, dilakukan kembali uji penegasan kedua dengan melakukan penyetrikkan dari uji penegasan pertama pada media baru secara streak plate. Diinkubasi kembali selama 24 jam dengan suhu 370C, kemudian tentukan konsentrasi atau Kadar Bunuh Minimum (KBM) minyak kayu manis.

8. Pembuatan sediaan pasta gigi minyak kayu manis a. Formula pasta gigi

Perhitungan penimbangan bahan-bahan yang digunakan dapat di lihat pada Lampiran 8.

Tabel III. Formula pasta gigi untuk 100 gram

Bahan (g) F1 F2 F3 F4 F5 F6

b. Cara pembuatan pasta gigi

(54)

sorbitol dan digerus sampai homogen. Sebagian CaCO3 ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam mortir sampai campuran homogen. Campuran natrium lauril sulfat dan gliserin dimasukkan ke dalam mortir dan ditambahkan sedikit demi sedikit dengan CaCO3 dan dicampurkan silitol ke dalam mortir.

c. Uji sifat fisik dan stabilitas pasta gigi

1) Uji organoleptis dan stabilitas organoleptis

Melakukan uji organoleptis (bau, warna, tekstur dan homogenitas) terhadap pasta gigi pada 48 jam, 1 minggu, 2 minggu, 3 minggu dan 4 minggu.

2) Uji pH dan stabilitas pH

Melakukan uji pH setelah pembuatan pasta gigi selesai dengan menggunakan indikator pH. Uji ini dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek faktor terhadap pH sedangkan untuk memonitor perubahan pH, dilakukan uji pada 48 jam, 1 minggu, 2 minggu, 3 minggu dan 4 minggu.

3) Uji daya lekat dan stabilitas daya lekat

(55)

Uji ini dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek faktor terhadap daya lekat, sedangkan untuk memonitor perubahan daya lekat, dilakukan uji pada 48 jam, 1 minggu, 2 minggu, 3 minggu dan 4 minggu.

4) Uji viskositas dan stabilitas viskositas

Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscometer RION seri VT 04. Pasta gigi dimasukan ke dalam wadah hingga penuh dan dipasang pada portable viscotester. Viskositas pasta gigi diketahui dengan mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk mengetahui efek faktor terhadap viskositas, sedangkan untuk memonitor perubahan viskositas, dilakukan uji pada 48 jam, 1 minggu, 2 minggu, 3 minggu dan 4 minggu.

9. Uji daya antibakteri pasta gigi minyak kayu manis terhadap Streptococcus mutansdengan difusi sumuran

Pembuatan media TSA yaitu dengan mencampurkan serbuk TSA sebanyak 32 gram denganaquadestsebanyak 800 mL. Pembuatan media TSB yaitu dengan mencampurkan serbuk TSB sebanyak 1,5 gram denganaquadest sebanyak 50 mL, kedua jenis media disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121°C dan tekanan 1 atm selama 15 menit.

(56)

gigi merek “X”), minyak kayu manis 7% menggunakan spuit injeksi 1 mL masing-masing sebanyak 0,020 mL.

Diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37°C, kemudian diamati diameter zona jernih yang dihasilkan. Diameter zona hambat yang dihasilkan diukur dengan penggaris, kemudian dikurangi diameter sumuran yang digunakan, yakni 7 mm. Daya antibakteri diamati berdasarkan diameter zona hambat yang terbentuk dibandingkan dengan kontrol negatif. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali untuk tiap formula pasta gigi.

10. Uji iritasi pasta gigi minyak kayu manis

Dilakukan penimbangan mukus, slug dipilih dan ditimbang dengan berat antara 3-4 gram. Petri kosong ditimbang dan ditambah dengan 500 mg sampel, kemudian petri dan sampel tersebut ditimbang kembali. Slug diletakkan di atas sampel dan didiamkan selama 30 menit. Slug kemudian dibersihkan dari mukus. Mukus yang terdapat pada petri ditimbang. Mukus yang diproduksi (MP) dihitung dengan rumus:

MP = ( )

( ) × 100% (1)

MP tersebut diklasifikasikan menjadi:

1) Tidak mengiritasi (non irritating), bila produksi mukus <15% 2) Mengiritasi ringan (mild), bila produksi mukus 15-20% 3) Mengiritasi sedang (moderate), bila produksi mukus 20-25%

4) Mengiritasi berat (severe), bila produksi mukus >25% (Adriaens, 2006).

F. Analisis Hasil

(57)

dengan menganalisis secara statistik pada distribusi data normal dan tidak normal, homogen dan tidak homogen, serta berbeda bermakna dan berbeda tidak bermakna.

Aplikasi program R-3.0.2 digunakan sebagai alat untuk melakukan uji statistika pada penelitian ini. Pada distribusi normal, digunakan analisis statistik parametrik (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan 95%, maka faktor dikatakan berpengaruh jika nilai p (probability value) kurang dari 0,05 sedangkan pada distribusi data tidak normal digunakan analisis statsitik non-parametrik (Kruskal-Wallis) dengan tingkat kepercayaan 95%, apabila nilai p<0,05 dapat disimpulkan

(58)

35 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Verifikasi Sifat Fisik Minyak Kayu Manis

Verifikasi sifat fisik bertujuan untuk memastikan identitas dari minyak kayu manis. Verifikasi yang dilakukan yaitu indeks bias, penetapan bobot jenis dan uji organoleptis yang meliputi bau dan warna. Hasil verifikasi minyak kayu manis pada tabel IV.

Tabel IV. Verifikasi sifat fisik minyak kayu manis

Sifat Fisik Verifikasi Certificate of Analysis(CoA)

SNI 06-3734-2006 (BSN, 2006)

Indeks Bias 1,5758 ±0,02 1,580 1,559-1,595

Bobot Jenis 1,016 ± 0,0005 1,013 1,008 –1,030

Bau Manis, pedas dan

hangat, khas minyak kayu manis

Manis, pedas dan hangat

Khas Minyak Kayu manis

Warna Kuning Kuning Kuning muda-coklat muda

Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa verifikasi indeks bias dan bobot jenis minyak kayu manis berada dalam rentang teoritis berdasarkan pada SNI 06-3734-2006. Minyak kayu manis yang diperoleh dari Eteris Nusantara telah sesuai dengan Certificate of Analysis (CoA) dan literature sehingga minyak atsiri tersebut adalah minyak kayu manis berkualitas.

B. Uji Daya Hambat Antibakteri Minyak Kayu Manis Terhadap Streptococcus mutans