384
E-Prodenta Journal of Dentistry. 2021. 5(1) 384-392 DOI : http://dx.doi.org/10.21776/ub.eprodenta.2021.005.01.3
E-ISSN : 2597-4912
PERAN KASEIN SUSU KAMBING PERANAKAN ETAWA TERHADAP PENINGKATAN KEKERASAN ENAMEL GIGI SULUNG
Viranda Sutanti1, Edina Hartami2, Lalita El Milla3, Nilta Manzila4
1Departemen Biologi Oral, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Brawijaya
2Departemen Ilmu Kedokteran Gigi Anak, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Brawijaya 3Departemen Ilmu Material Kedokteran Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Brawijaya
4Program Studi Sarjana Kedokteran Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Brawijaya
Korespondensi: Viranda Sutanti, Email: virandasutanti@ub.ac.id
ABSTRAK
Latar Belakang: Demineralisasi merupakan suatu proses hilangnya mineral pada gigi. Proses demineralisasi tersebut mengakibatkan penurunan kekerasan enamel gigi sehingga dapat mengakibatkan terjadinya karies gigi. Susu kambing Peranakan Etawa terdiri dari kasein yang mengandung peptida bioaktif yang diyakini dapat meningkatkan kandungan mineral pada gigi dengan cara melepaskan ion kalsium dan fosfat. Tujuan: Mengetahui efektivitas kasein susu kambing PE dalam sediaan gel dalam meningkatkan kekerasan enamel gigi sulung secara
In Vitro. Metode: Desain penelitian ini adalah true experimental pretest-postest control group design. Metode yang dilakukan adalah mengoles setiap permukaan fasial sampel gigi sulung dengan menggunakan bahan uji selama 3 menit, lalu sampel gigi sulung direndam menggunakan saliva buatan dalam inkubator selama 24 jam pada suhu 37°C selama 15 hari. Pengujian kekerasan enamel gigi sulung dilakukan menggunakan Micro Vickers Hardness Test. Hasil: Peningkatan nilai kekerasan enamel didapatkan sesudah perlakuan dengan nilai signifikansi 0,013 (p<0,05) pada uji One Way Anova. Semakin tinggi konsentrasi gel kasein susu kambing PE menunjukkan semakin tinggi nilai kekerasan enamel gigi sulung. Kesimpulan: Gel Kasein Susu Kambing PE terbukti efektif terhadap peningkatan kekerasan enamel gigi sulung.
Kata kunci: Kekerasan enamel, Micro Vickers Hardness Test, Kasein susu kambing Peranakan Etawa (PE), Gigi Sulung
THE ROLE OF ETAWA CROSSBREED GOAT MILK CASEIN IN INCREASING HARDNESS OF PRIMARY TOOTH ENAMEL
ABSTRACT
Background: Demineralization is a process of loss of minerals in teeth. The demineralization process resulted in a decrease in the hardness of the tooth enamel, which could lead to dental caries. Etawa Goat Milk consists of casein which contains bioactive peptides, which are belived to increase mineral content in teeth by releasig calsium and phosphate ions. Objectives: to determine the effectiveness of Etawa Goat Milk’s Casein, which made in gel form, increasing the hardness of primary tooth enamel in vitro. Methods: The research design was true experimental pretest- posttest control group design. The method used in this study was to smear each facial surface of primary tooth samples using the test material for 3 minutes, then immersed the primary tooth samples using artificial saliva in an incubator for 24 hours at 37 ° C for 15 days. The enamel hardness test of primary teeth was carried out using the Micro Vickers Hardness Test. Results: The results showed an increase in enamel hardness after treatment with a significance value of 0.013 (p <0.05) on One Way Anova test. The higher the concentration of Etawa Goat Milk’s Casein gel, the higher of the hardness value of primary tooth enamel. Conclusion: Etawa goat milk’s casein gel proved to be effective against increase hardness of enamel primary teeth.
385 PENDAHULUAN
Karies merupakan penyakit dengan prevalensi cukup tinggi dalam masalah kesehatan gigi dan mulut yang sering dialami oleh segala kalangan baik anak-anak maupun dewasa1. Hasil Riskesdas (2018) menyatakan bahwa hanya 7% anak usia dini usia 5-6 tahun yang terbebas dari masalah karies, sehingga 93% anak di Indonesia mengalami gigi berlubang2. Karies merupakan penyakit multifaktorial yang menyerang jaringan keras gigi yang menyebabkan faktor protektif dan faktor
patologik tidak seimbang sehingga
menimbulkan gangguan proses mineralisasi pada enamel 3,4,5.
Salah satu aktivitas yang dianggap dapat mengurangi resiko terjadinya karies gigi adalah dengan mengkonsumsi susu6. Susu yang paling umum dikonsumsi adalah susu dari sapi. Namun, tidak semua individu dapat mengkonsumsi susu sapi dikarenakan beberapa individu dapat mengalami alergi terhadap susu sapi dan memiliki masalah pencernaan lainnya. Alergi susu sapi adalah reaksi yang tidak diinginkan dari respons imun terhadap protein susu sapi 7. Susu merupakan salah satu sumber nutrisi yang penting bagi tubuh manusia. Susu mengandung zat bergizi seperti lemak, laktosa, protein, vitamin, mineral dan
kalsium yang sangat penting untuk gigi 8. Kandungan protein dalam susu memiliki 80% kasein dan 20% protein whey 9.
Kasein dalam susu dapat
menstabilkan ion kalsium dan fosfat. Kemampuan kasein untuk menstabilkan ion kalsium dan fosfat yakni melepaskan ion sebagai peptida kecil (kasein fosfopeptida) oleh sebagian enzim pencernaan. Hal tersebut dapat sebagai alternatif untuk meningkatkan remineralisasi pada enamel gigi 10. Mineral pengikat fosfopeptida atau caseinophosphopeptides (CPP) pada kasein berfungsi sebagai pembawa mineral yang
berbeda dengan membentuk garam
organo fosfat terlarut, terutama Ca2+. Ketika caseinophosphopeptides dari susu bereaksi dengan kalsium dan fosfat pada permukaan gigi mereka menghasilkan kompleks kalsium fosfat amorf koloid yang mendorong remineralisasi enamel pada manusia11.
METODE PENELITIAN
Rancangan penelitian yang
digunakan adalah true experimental pretest- posttest only control group design. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas kandungan kasein susu kambing peranakan etawa dalam sediaan gel dalam meningkatkan kekerasan enamel gigi sulung
386
secara in vitro. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 24 gigi sulung insisivus bawah yang telah diekstraksi. Terbagi dalam 6 kelompok perlakuan (n=4) yaitu kasein susu kambing PE konsentrasi 20%, 10%, 5%, 2,5%, CPP-ACP, dan Aquadest.
Isolasi kasein dan Pembuatan kasein gel.
Susu kambing Peranakan Etawa sebanyak 3L dilakukan isolasi kasein menurut penelitian yang dilakukan oleh Tripsila (2016) dengan modifikasi12. Bubuk kasein hasil isolasi lalu dilakukan pembuatan kasein dalam sediaan gel menurut penelitian yang dilakukan oleh Sahlan (2020) dengan modifikasi13.
Persiapan sampel gigi sulung.
Dua puluh delapan gigi sulung insisivus rahang bawah bebas dari karies, tumpatan, maupun defek serta tidak retak atau fraktur yang telah diekstraksi, dan disimpan dalam formaldehida 2% (pH 7,0). Gigi sulung yang masih terdapat akarnya dipotong dengan arah mesiodistal pada bagian CEJ (cementoenamel junction) menggunakan low-speed mikromotor sehingga menyisakan bagian mahkotanya saja, lalu disterilkan dengan etilena oksida. Seluruh permukaan mahkota gigi (kecuali permukaan labial yang datar dan paling luas) ditanam kedalam
resin akrilik self- cured. Sampel dipoles dengan mesin grinding berputar dan mesin poles.
Perlakuan terhadap sampel.
Seluruh sampel dibagi menurut kelompok perlakuan berikut : K1 (CPP-ACP), K2 (Aquades), K3 (kasein susu kambing PE 20%), K4 (kasein susu kambing PE 10%), K5 (kasein susu kambing PE 5%) dan K6 (kasein susu kambing PE 2,5%). Perlakuan dilakukan menurut Palaniswamy et al (2015)14:
1. Bahan uji diaplikasikan diatas permukaan sampel gigi menggunakan microbrush selama 3 menit.
2. Lalu, dibilas menggunakan aquades dan dikeringkan.
3. Kemudian, ditetesi saliva buatan selama 24 jam dan dimasukkan ke dalam inkubator dengan suhu 37°C.
4. Setelah 24 jam, diberi perlakuan kembali dengan bahan uji selama 3 menit Perlakuan bahan uji terhadap sampel gigi dilakukan selama 15 hari berturut-turut.
Uji Kekerasan terhadap sampel.
Uji kekerasan sampel diukur pada saat sebelum perlakuan dan sesudah perlakuan menggunakan Digital Microhardness Vickers Tester (Mitutoyo, Jepang). Pengukuran
387
kekerasan dengan Micro Vickers dilakukan dengan meletakkan bahan yang akan diuji kekerasannya pada meja Micro Vickers t, indentor Vickers menyentuh pada bahan yang diuji dengan beban 100g/10 detik. Setelah indentor menyentuh bahan yang diuji maka terlihatlah bekas tumbukan berbentuk belah ketupat seperti bentuk indentornya. Panjang diagonal diukur pada mikroskop dengan mikrometer yang ada pada lensa okuler. Hasil nilai angka kekerasan secara otomatis ditampilkan dalam layar mesin Vickers dan dinyatakan dalam VHN15. Pengukuran kekerasan dilakukan pada 2 titik tempat yang berbeda lalu diambil nilai rata-rata agar menghasilkan nilai yang lebih akura14. Hasil pengukuran kemudian dilakukan uji statistika untuk mendapatkan hasil analisa datanya.
HASIL PENELITIAN
Susu Kambing Peranakan Etawa diperoleh dari UPT BBIB Dinas Peternakan Singosari sebanyak 3L kemudian dilakukan isolasi kasein dan menghasilkan 92 gram bubuk kasein. Gel kasein yang dihasilkan berbentuk gel kental berwarna putih kekuningan dengan konsentrasi 20%, 10%, 5% dan 2,5%.
Preparasi sampel gigi menghasilkan
bagian mahkota gigi yang sudah terpotong dari akarnya dan telah tertanam pada akrilik. Seluruh permukaan gigi tertanam pada akrilik kecuali permukaan fasial gigi (permukaan labial). Permukaan fasial sampel gigi menghasilkan permukaan yang datar.
Gambar 1. Hasil Preparasi Sampel
Hasil uji kekerasan terlihat gambaran belah ketupat pada layar Micro Vickers. Hasil nilai kekerasan secara otomatis terlihat pada layar Micro Vickers. Panjang diagonal, gaya yang diberikan dan waktu pemberian gaya juga tampil pada layar tersebut.
Gambar 2. Hasil Uji Kekerasan
Peningkatan kekerasan enamel terbesar pada konsentrasi 20% lalu diikuti konsentrasi 10% lalu CPP-ACP, konsentrasi 5%, konsentrasi 2,5% dan peningkatan terkecil terdapat pada kelompok aquades.
388
Tabel 1. Nilai Hasil Uji Kekerasan
Kelompok
Kekerasan Enamel Gig Sulung Pre Post Delta () CPP-ACP 353.7500 383.6625 29.9125 Aquadest 356.8000 370.9000 14.1000 Kasein 20% 360.3000 413.9000 53.6000 Kasein 10% 369.3375 410.0625 40.7250 Kasein 5% 369.4875 398.6750 29.1875 Kasein 2.5% 368.9750 389.5125 20.5375 PEMBAHASAN
Peningkatan kekerasan enamel
terbesar pada gel kasein pada konsentrasi 20%, diikuti gel kasein konsentrasi 10%, CPP-ACP, gel kasein konsentrasi 5%, gel kasein konsentrasi 2,5% dan peningkatan terkecil terdapat pada kelompok aquades. Hal ini menunjukkan efektivitas gel kasein susu kambing Peranakan Etawa dalam meningkatkan kekerasan enamel gigi sulung dibuktikan dengan adanya peningkatan yang bertambah seiring bertambahnya konsentrasi gel kasein susu kambing Peranakan Etawa.
Pada uji Paired T-test, didapatkan perbedaan yang signifikan pada kelompok kasein 20%, 10%, 5% dan aquades. Sedangkan pada kelompok CPP-ACP dan kasein 2,5% tidak terdapat perbedaan yang signifikan. Menurut Salazar et al., (2001)
perbedaan nilai kekerasan pada setiap gigi disebabkan karena adanya standar deviasi yang besar16. Faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan nilai kekerasan ialah preparasi sampel, posisi indentor, dan dapat memungkinkan terjadi kesalahan pembacaan terhadap panjang diagonal indentasi16. Peningkatan kekerasan enamel terkecil terjadi pada kelompok aquades. Menurut Nugroho et al., (2017) hal tersebut terjadi karena aquades tidak mengandung
mineral sehingga tidak terdapat
remineralisasi dalam gigi17. Namun, adanya peningkatan yang terjadi pada kelompok
aquades disebabkan oleh adanya
kandungan ion kalsium dan fosfat yang terdapat pada saliva buatan yang
menyebabkan pembentukan kristal
hidroksiapatit baru dan menyebabkan
peningkatan kekerasan mikro pada
enamel14,18. Faktor-faktor yang
mempengaruhi perbedaan nilai kekerasan ialah preparasi sampel, posisi indentor, dan dapat memungkinkan terjadi kesalahan pembacaan terhadap panjang diagonal indentasi19.
Pada uji One Way Anova sebelum perlakuan, didapatkan nilai signifikansi 0,893 (p>0,05) yang berarti tidak terdapat perbedaan nilai kekerasan enamel gigi sulung pada seluruh kelompok sebelum
389
18
diberi perlakuan. Menurut Palaniswamy et al., (2016) kekerasan rata-rata enamel berada pada kisaran 250 – 360 VHN14. Pada penelitian ini didapatkan hasil nilai kekerasan sebelum perlakuan dengan rerata 353 – 369 VHN. Indentasi yang besar yang menyebabkan nilai VHN kecil terjadi akibat adanya kemiringan pada permukaan yang tidak rata14.
Setelah itu, dilanjutkan uji One Way Anova sesudah perlakuan dan didapatkan nilai signifikansi 0,013 (p<0,05) yang berarti terdapat perbedaan efektivitas gel kasein susu kambing PE terhadap peningkatan kekerasan enamel gigi sulung. Menurut Yendriwati et al., (2018), peningkatan kekerasan enamel terjadi karena adanya remineralisasi yang disebabkan adanya adsorpsi kasein pada permukaan enamel gigi sehingga mencegah terlarutnya kristal hidroksiapatit18.
Kasein dalam susu dapat menstabilkan ion kalsium dan fosfat. Kemampuan kasein untuk menstabilkan ion kalsium dan fosfat yakni melepaskan ion sebagai peptida kecil (kasein fosfopeptida). Hal tersebut dapat sebagai alternatif untuk meningkatkan remineralisasi pada enamel gigi10. Mineral
pengikat fosfopeptida atau
caseinophosphopeptides (CPP) pada kasein berfungsi sebagai pembawa mineral yang
berbeda dengan membentuk garam organofosfat terlarut, terutama Ca2+. Ketika caseinophosphopeptides dari susu bereaksi dengan kalsium dan fosfat pada permukaan gigi mereka menghasilkan kompleks kalsium fosfat amorf koloid yang mendorong remineralisasi enamel pada manusia11.
Uji Post Hoc Tukey dilakukan untuk mengetahui perbedaan yang signifikan antar kelompok. Dari hasil uji tersebut, didapatkan hasil perbedaan yang signifikan pada kelompok aquades dengan kasein 20% dan kasein 10%. Hal tersebut dikarenakan nilai kekerasan sesudah perlakuan pada kelompok kasein 20% dan 10% jauh berbeda dan lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok aquades. Pada kelompok lainnya, tidak terdapat
perbedaan yang signifikansi antar
kelompok. Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa, gel kasein susu kambing PE yang paling berpengaruh terhadap peningkatan kekerasan enamel dibandingkan dengan aquades ialah gel kasein dengan konsentrasi 20% dan 10%. Sedangkan, pada kelompok CPP-ACP tidak terdapat perbedaan yang signifikan dengan seluruh kelompok. Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa kontrol positif pada penelitian ini yaitu CPP-ACP efektif dalam meningkatkan kekerasan enamel pada gigi sulung. Namun, tidak
390
adanya perbedaan yang signifikan terhadap kelompok aquades dapat terjadi karena pada penelitian ini, peneliti merendam saliva buatan setiap harinya yang mana saliva buatan tersebut menurut Palaniswamy et al., (2016) berkontribusi pada peningkatan kekerasan enamel14.
Lalu dilanjutkan dengan uji korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan antar variabel. Pada uji ini didapatkan nilai signifikansi Sig (2-tailed) 0,017 < 0,05. Maka dapat disimpulkan terdapat hubungan variabel konsentrasi gel kasein susu
kambing PE terhadap peningkatan
kekerasan enamel gigi sulung. Angka koefisien korelasi Pearson yang didapatkan pada data ini sebesar 0,586 sehingga dapat disimpulkan bahwa tingkat korelasi antara variabel konsentrasi gel kasein susu kambing PE kuat. Angka koefisien korelasi bernilai positif sehingga hubungan antara kedua variabel tersebut bersifat searah sehingga dapat diartikan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi peningkatan kekerasan enamel gigi sulung.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa : Gel Kasein Susu Kambing
Peranakan Etawa terbukti efektif sebagai bahan remineralisasi dalam peningkatan kekerasan enamel gigi sulung secara in vitro terbukti dengan adanya peningkatan nilai kekerasan enamel yang signifikan pada kelompok konsentrasi 20%, 10% dan 5%.
DAFTAR PUSTAKA
1. World Health Organization. 2019. Oral health information system. Diakses dari:
https://www.who.int/oral_health/actio n/inform ation/surveillance/en/
2. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan. (2018). RISKESDAS. Jakarta:
Kementerian Kesehatan Republik
Indonesia.
3. Athena SP, Mabi L. Singh. 2010. Remineralization Strategies : Dental Caries Slow Progression Offers Dental Professionals an Opportunity For Early Intervention. Inside Dentistry
4. Samaranayake L. 2012. Essential Microbiology for Dentistry 4th Ed. Churchil Livingstone Elsevier.
5. Meisida N, Soesanto O, Chandra H K. 2014. K-Means untuk Klasifikasi Penyakit Karies Gigi. Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Universitas Lambung, Banjarmasin.
391
6. Magalhães A et al. 2014. Inhibition of tooth erosion by milk containing different fluor concentrations: An in vitro study. Journal of Dentistry. 42(4): 498-502. 7. Widanti HA, Herda E , Damiyant M. 2017.
Effect of Cow and Soy Milk on Enamel Hardness of Immersed Teeth. Journal of
Physics Conference Series
884(1):012006.
8. Pereira P. 2014. Milk Nutritional Composition and its Role in Human Health Nutrition. 30 619-27.
9. Atanasova J, Ivanova I. 2010. Antibacterial Peptides From Goat and Sheep Milk Proteins. Biotechnol and Biotechnol Eq; 24 (2).
10. Cochrane NJ, Cai F, Huq L. Burrow MF, Reynolds EC. 2010. New Approaches to Enhanced Remineralization of Tooth Enamel.International and American Association for Dental Research : SAGE Publications.
11. Aimutis WR. 2004. The Emerging Role of Dairy Proteins and Bioactive Peptides in Nutrition and Health. Journal of Nutrition.
12. Kusumaningtyas E, R Widiastuti, HD Kusumaningrum, MT Suhartono. 2015.
Antimicrobial and Antioxidative
Activities of Peptides From Goat Milk
Hydrolyzed with Various Protease. Journal Animal Veterinary Science. 20(3):175-183.
13. Sugito FS, Djoharnas H, Darwita RR. Relationship Between Breastfeeding and Early Childhood Caries Severity of Children Under Three Years Old in DKI Jakarta. Makara Kesehatan 2008; 12(2): 87-92
14. Palaniswamy UK, Prashar N, Kaushik M, Lakkam SR, Arya S, Pebbeti S. 2015. A Comparative Evaluatin of Remineralizing Ability of Bioactive Glass and Amorphous
Calcium Phosphate Casein
Phosphopeptide on Early Enamel Lesion. Telangana, India.
15. Shekhawat KS, Chauhan A, Varma A. 2020. Intoducing Micro-hardness Test in Forensic Odontology as an Aid in Solving Crimes: Multidisciplinary Approach. Indian Journal of Forensic Medicine & Toxicology. Vol.14
16. Salazar MDPG, Gasga JR. 2001. Enamrl Hardness and Caries Susceptibility in
Human Teeth. University City,
Mexico.Vol. 21 No. 2.
17. Nugroho JJ, Natsir N, Trilaksana AC, Rovani CA, Atlanta MM. The Increase Tooth Email Surface Hardness After Application Of Blood Cockle Shell
392
(Anadara Granosa) Paste As
Remineralization Agent. Int J APP Pharm. 2019:11 : 26-9.
18. Yendriwati, Sinaga RM, Dennis D. 2018. Increase of Enamel Hardness Score
after Cow Milk Immersion of
Demineralized Tooth : An In Vitro Study. World Journal of Dentistry.
19. Salazar MDPG, Gasga JR. 2001. Enamel Hardness and Caries Susceptibility in
Human Teeth. University City,
