BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cengkeh
Cengkeh (Syzygium Aromaticum) adalah tanaman asli Indonesia yang berasal dari Maluku. Tanaman perkebunan ini menyebar di Indonesia sejak tahun 1870 dan kini sudah banyak dibudidayakan untuk diambil bunga dan minyaknya. Tanaman cengkeh dapat tumbuh dengan baik di daerah beriklim tropis.2 Indonesia merupakan negara penghasil cengkeh terbesar di dunia dengan kapasitas produksi sebesar 92.133 ton/tahun, disusul Madagaskar dan Tanzania dengan total produksi 1/6 total produksi cengkeh Indonesia yaitu sekitar 15.000 ton/tahun.3
Cengkeh adalah jenis tumbuhan perdu yang memiliki batang pohon yang besar dan berkayu keras. Pohon cengkeh dapat tumbuh hingga mencapai ketinggian 20 meter dan umumnya pohon cengkeh membutuhkan waktu sekitar 5 tahun untuk tumbuh dewasa dan siap dipanen. Daun cengkeh berwarna hijau berukuran 3-6 inci berbentuk bulat telur memanjang dengan bagian ujung dan pangkalnya menyudut. Bunga cengkeh yang muda berwarna keungu-unguan, kemudian berubah menjadi kuning kehijauan dan berwarna merah muda apabila sudah tua, sedangkan bunga cengkeh kering akan berwarna coklat kehitaman.4,5
2.1.1 Taksonomi Cengkeh
Berdasarkan ilmu taksonomi, cengkeh diklasifikasikan menjadi:4 • Kingdom : Plantae • Subkingdom : Tracheobionta • Filum : Angiosperma • Kelas : Dicotyledonae • Ordo : Myrtales • Famili : Myrtaceae • Genus : Syzygium
• Spesies : Syzygium aromaticum (L.) 2.1.2 Kandungan Cengkeh
United States Department of Agriculture (USDA) melaporkan bahwa dalam 100 gram cengkeh terkandung beberapa mineral seperti kalsium sebesar 44 mg, 0,231 mg tembaga, 1,28 mg zat besi, 60 mg magnesium, 0,256 mg mangan, dan 90 mg fosfor.4
Eugenol merupakan senyawa yang berperan dalam memberikan aroma khas menyegarkan dan pedas pada cengkeh, dan mempunyai efek analgesik, antiinflamasi, antimikroba, antiviral, antifungal, antiseptik, sehingga senyawa ini banyak dimanfaatkan dalam industri farmasi.6,7,17 Senyawa eugenol merupakan komponen utama yang terkandung dalam minyak cengkeh, dengan kandungan dapat mencapai 72-90%, kandungan lain pada minyak cengkeh antara lain:4,6,7,10
a. Asetil eugenol yang berfungsi sebagai antioksidan dan aktivitas antiplatelet; beta-kariofilen, asam krategolik, dan vanillin yang berfungsi sebagai agen antiinflamasi, antioksidan, dan antitumor.
b. Tannin seperti asam galatanat dan metil salisilat yang dapat meningkatkan ketahanan terhadap asam pada enamel gigi.
c. Flavonoid seperti eugenin, kaempferol, rhamnetin, dan eugenitin yang berfungsi sebagai agen antiinfalamasi, antifungal, dan antioksidan.
d. Triterpenoid seperti asam oleanolik yang berfungsi sebagai antimikroba dan antikanker.
2.1.3 Manfaat Cengkeh
Cengkeh merupakan tanaman herbal yang mempunyai banyak manfaat, dengan aroma khasnya yang harum dan sedikit pedas, cengkeh dapat digunakan untuk membuat lemari dan laci-laci menjadi harum. Kandungan kimia pada minyaknya yang sangat bermanfaat membuatnya banyak digunakan sebagai bumbu masakan dan obat berbagai masalah kesehatan sejak ribuan tahun yang lalu.4,5
Cengkeh mempunyai peran terapeutik dalam kondisi berikut:4,5-7,17-20
a. Anti-septik: minyak cengkeh dapat digunakan untuk mengurangi infeksi, luka, dan sakit akibat gigitan serangga.
b. Anti-fungal: cengkeh bermanfaat dalam mengurangi infeksi jamur seperti athlete’s foot. Ali dkk di Dubai (2009) juga mengemukakan bahwa kandungan eugenol yang ada pada cengkeh terbukti dapat menghambat perkembangan jamur Candida albicans.
c. Anti-bakteria: minyak cengkeh dapat secara efektif membunuh bakteri infeksi pada kasus keracunan makanan. Chaiya A dkk di Thailand (2013) mengemukakan bahwa kandungan eugenol dalam obat kumur cengkeh dapat menghambat tumbuhnya bakteri Streptococcus mutans dan Streptococcus viridans yang dapat menyebabkan terjadinya plak gigi.
d. Anti-kasinogenik: asam oleanolik yang merupakan salah satu komponen dari etil asetat dalam ekstrak cengkeh berperan dalam aktivitas antitumor dengan menginduksi proses apoptosis.
e. Aktivitas antiplatelet: cengkeh dapat melancarkan peredaran darah karena kandungan eugenol dan asetil eugenol yang ada pada cengkeh dapat menghambat agregasi platelet.
f. Berkumur dengan kandungan cengkeh dapat mengurangi sakit kerongkongan dan bau mulut.
g. Hipertensi: mengunyah cengkeh secara teratur setidaknya selama 6 minggu atau lebih dapat membantu mengurangi hipertensi.
h. Analgesik: serbuk cengkeh yang diaplikasikan pada gusi gigi yang sakit dapat mengurangi rasa sakit, selain itu dapat juga mengurangi sakit pada sakit telinga dan sakit kepala, dan sakit gigi.
i. Cengkeh dapat membantu dalam meredakan masalah pencernaan seperti muntah-muntah, diare, dan perut kembung.
j. Antioksidan: minyak cengkeh dapat berfungsi sebagai antioksidan yang kuat. USDA (United States Department of Agriculture) menetapkan skala yang bernama ORAC (Oxygen Radical Absorption Capacity), dimana semakin tinggi skor ORAC, semakin mampu bahan tersebut merusak radikal bebas, dan minyak cengkeh mempunyai skor ORAC tertinggi yaitu 10.786.875 disusul minyak thyme dengan skor 159.500, sehingga cengkeh dikenal sebagai sang juara dari seluruh bahan antioksidan. Selain dalam bidang kesehatan, cengkeh dapat juga dimanfaatkan untuk mengusir nyamuk dan ngengat. Dalam bidang industri pabrik, cengkeh digunakan sebagai bahan dalam pasta gigi, sabun, kosmetik, obat kumur, parfum, dan rokok. Cengkeh juga banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku obat gosok balsam untuk mengurangi rasa sakit karena rematik, dan produk aroma terapi (Jirovets, 2010).17
2.1.4 Manfaat Cengkeh Terhadap Kekerasan Enamel
Penelitian oleh Al-lami AHK dan Al-lousi WS di Irak (2011) menunjukkan bahwa larutan ekstrak cengkeh 1%, 5%, dan 10% dapat meningkatkan kekerasan enamel pada gigi yang terdemineralisasi secara signifikan karena terdapat kandungan ion Ca2+ dan PO43- di dalamnya, dimana ion Ca2+ dan PO43- merupakan komponen mayor dari kristal hidroksiapatit.10 Ion Ca2+ dan PO43- yang ada pada obat kumur cengkeh akan membantu proses remineralisasi. Mikroporositas yang disebabkan oleh minuman asam mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan yang tinggi sehingga memungkinkan mineral kalsium dan fosfor masuk ke dalam mikroporositas tersebut.21 Cengkeh juga mengandung tannin yang dapat meningkatkan ketahanan terhadap asam.10 Marya CM dkk di India (2012) juga
menunjukkan bahwa komponen mayor dalam cengkeh seperti eugenol dan asetil eugenol dalam minyak cengkeh 0,05% dapat menghambat dekalsifikasi enamel oleh jus apel dan menyebabkan terjadinya proses remineralisasi .11
2.2 Enamel
Gigi tersusun atas jaringan keras yang terdiri dari enamel, dentin, dan sementum. Enamel adalah lapisan terluar gigi yang menutupi seluruh mahkota gigi dan dibentuk oleh sel-sel yang disebut ameloblast. Enamel berwarna putih, namun enamel memiliki sifat translusen sehingga memungkinkan warna dentin yang sedikit kekuningan terlihat.22,23
Enamel terdiri atas 96% materi anorganik berupa mineral, 3% air, dan 1% materi organik. Komponen mineral utama pada enamel adalah kalsium dan fosfat yang tersusun dalam hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), sedangkan komponen organiknya adalah rod sheath dan protein-protein enamel.9,22,24 Enamel mengandung dua jenis protein yaitu amelogenin dan enamelin yang akan membantu dalam pembentukan kristal dengan mengikat kalsium dengan komponen hidroksiapatit yang lain.23
Kandungan mineral yang tinggi membuat enamel mempunyai sifat yang keras, bahkan merupakan jaringan yang paling keras pada tubuh manusia. Walaupun enamel merupakan struktur yang sangat keras, namun enamel bersifat semi-permeabel sehingga memungkinkan ion dan beberapa jenis cairan, bakteri, dan produk bakteri dalam rongga mulut berdifusi ke dalam enamel.21 Enamel tidak mempunyai sel, pembuluh darah, dan saraf sehingga tidak dapat memperbaharui dirinya jika rusak atau patah, tetapi dapat mengalami mineralisasi apabila mengalami kehilangan substansi enamel yang ringan.24
Secara mikroskopis, struktur dasar enamel adalah susunan prisma enamel atau enamel rod. Prisma enamel tersusun pada enamel dengan dasarnya tegak lurus pada DEJ (pertautan dentino-enamel) dan puncaknya pada permukaan luar gigi. Setiap prisma terbentuk dari empat ameloblas. Satu ameloblas membentuk kepala prisma, dua ameloblast membentuk leher prisma, dan ekor prisma terbentuk dari ameloblas
yang keempat. Pada potongan melintang, prisma enamel tampak seperti lubang kunci dengan kepala dan ekor, sedangkan pada potongan memanjang tampak seperti persegi panjang. Prisma enamel merupakan massa kristal-kristal hidroksiapatit pada pola yang teroganisir.21,24
2.2.1 Demineralisasi dan Remineralisasi
Demineralisasi enamel adalah lepasnya sebagian maupun seluruh mineral dalam hidroksiapatit enamel karena larut dalam asam.Kondisi demineralisasi enamel terjadi bila pH larutan disekeliling permukaan enamel lebih rendah dari 5,5, dimana dilaporkan bahwa pH kritis enamel gigi berada diantara 5,2 dan 5,5. Semakin rendah pH saliva, maka akan menyebabkan ion hidrogen semakin meningkat sehingga dapat merusak ikatan hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) pada enamel gigi. Adapun pengaruh pH terhadap koefisien laju reaksi menunjukkan, bahwa semakin kecil atau semakin asam media, maka semakin tinggi laju reaksi pelepasan ion kalsium dari enamel gigi.8,9,21
Demineralisasi dapat dibedakan menjadi demineralisasi yang disebabkan oleh karies dan demineralisasi non karies yang terdiri atas atrisi, abrasi, dan erosi.
Gambar 2. Prisma enamel, struktur dasar dari enamel. A: Diagram prisma enamel dan hubungannya dengan enamel gigi. B: Potongan melintang prisma enamel. C dan D: Potongan memanjang prisma enamel.24
Demineralisasi oleh karies disebabkan oleh asam yang berasal dari fermentasi karbohidrat oleh bakteri. Sedangkan demineralisasi non karies seperti pada erosi terjadi karena asam yang berasal dari makanan dan minuman, obat-obatan, asam lambung dan dari lingkungan pekerjaan yang berkontak langsung dengan gigi tanpa melibatkan aktifitas bakteri. Pada tahap awal, erosi kurang disadari oleh penderita sebab tidak terjadi perubahan warna dan bukan berbentuk lubang. Gejala awal erosi adalah suatu bercak putih yang secara mikroanatomi terlihat bulat, licin, dan mengkilap. Pada tahap lanjut, semakin banyak enamel hilang, permukaan gigi semakin licin dan mengkilap, serta permukaan yang membulat pada elemen gigi menjadi rata.25
Pada saat asam berkontak dengan enamel maka ion hidrogen pada larutan asam mulai melarutkan kristal enamel. Mula-mula, daerah selubung prisma (prisma sheath) melarut dan berlanjut ke inti prisma, membentuk permukaan dengan gambaran seperti sarang lebah. Kemudian asam yang tidak berionisasi (anion) berdifusi ke dalam daerah interprismatik pada enamel gigi dan melarutkan lebih lanjut mineral pada daerah bagian bawah permukaan enamel. Struktur prisma enamel menjadi irreguler diikuti dengan derajat hilangnya enamel yang bervariasi dari satu tempat ketempat lain.14
Reaksi kimia pelepasan ion kalsium dari enamel gigi dalam suasana asam ditunjukkan dengan persamaan reaksi sebagai berikut:26,27
Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca2+ + 6PO43- + 2OH-
Padat Larut
Dari reaksi di atas, ketika pH menjadi asam, ion OH- akan diubah oleh ion [H+] ke bentuk H2O dan PO43- menjadi bentuk HPO42-. HPO42- tidak dapat dikontribusi kepada keseimbangan hidroksiapatit yang normal karena dalam hidroksiapatit normal yang terkandung di dalamnya adalah PO4 dan bukan HPO4 sehingga mengakibatkan hidroksiapatit melarut.26,27 Demineralisasi yang terus-menerus akan membentuk pori-pori kecil atau porositas pada permukaan enamel yang sebelumnya tidak ada sehingga nantinya dapat menyebabkan penurunan kekerasan enamel.9
Remineralisasi merupakan proses dimana ion mineral kalsium dan fosfat kembali membentuk kristal hidroksiapatit pada enamel. Kunci utama dalam proses remineralisasi adalah dengan mengembalikan pH rongga mulut ke tingkat yang lebih tinggi daripada pH kritis enamel gigi dan terdapat ion Ca2+ dan PO43- yang cukup pada rongga mulut.8,21,28
Remineralisasi dapat terjadi jika terdapat sebagian kristal yang terdemineralisasi sehingga kristal yang terdemineralisasi tersebut dapat kembali ke ukuran semula ketika terekspos dengan cairan yang mengandung ion Ca2+ dan PO43-. Ion kalsium dan fosfat akan menghambat proses penguraian hidroksiapatit dan menyebabkan terjadinya rebuilding atau pembangunan kembali sebagian kristal hidroksiapatit yang larut. Mikroporositas yang disebakan oleh karena minuman asam mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan yang tinggi sehingga memungkinkan mineral Ca2+ dan PO43- masuk ke dalam mikroporositas tersebut. Mikroporositas enamel yang terjadi akan terisi Ca2+ dan PO43- karena mikroporositas enamel hanya akan diisi dengan ion mineral yang memiliki jari-jari ionik yang sama dengan jari-jari ionik mineral yang hilang. Pergantian mineral pada mikroporositas enamel akan stabil hanya bila ion Ca2+ dan PO43- yang larut juga tergantikan dengan kedua ion tersebut.8,21
Remineralisasi enamel tidak selalu dapat terjadi, dalam prosesnya selalu dipengaruhi oleh banyak hal, seperti waktu perendaman, supersaturasi larutan terhadap gigi, laju endapan reaktan dan pH larutan. Jika faktor tersebut tidak memenuhi maka remineralisai enamel akan terhambat. Proses remineralisasi adalah proses penting yang memiliki pengaruh secara signifikan pada kekerasan dan kekuatan gigi.8,21,28,29
2.2.2 Kekerasan Enamel
Kekerasan merupakan ketahanan material terhadap penetrasi dari beban yang diberikan dimana beban yang diberikan hanya mengenai sebagian kecil luas permukaan material dalam jangka waktu tertentu. Kekerasan permukaan enamel berbeda-beda tergantung pada lokasinya dan kekerasannya akan berkurang dari
permukaan luar enamel menuju ke dentin. Hal ini disebabkan kandungan mineral anorganik pada dentin dan sementum lebih rendah dari enamel.15,23
Penurunan kekerasan permukaan gigi membuat gigi lebih rentan terhadap erosi dan kehilangan mineral gigi.30 Kekerasan permukaan gigi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu tingkat keasaman, suhu, dan mineral pada makanan atau minuman: a. Mineral yang ada di dalam makanan atau minuman
Benjakul dkk di Thailand (2011) menunjukkan bahwa Kapi yang ditambahkan pada makanan sejenis kari yang berasal dari Thailand (Kangsom) dapat mengurangi erosi pada enamel. Kapi adalah udang yang telah difermentasi hingga berbentuk pasta yang mengandung kalsium cukup tinggi. Penelitian ini membuktikan bahwa mineral yang terkandung dalam makanan dan minuman dapat mempengaruhi kekerasan enamel.31
b. Tingkat keasaman makanan atau minuman
Semakin asam makanan dan minuman akan semakin berpotensi mengakibatkan erosi gigi. Tahmassebi dkk di Inggris (2006) menunjukkan bahwa Makanan dan minuman yang memiliki pH di bawah pH kritis (5,5) dengan kuantitas asam yang tinggi dapat menyebabkan erosi gigi yang lebih progresif.30 Pernyataan ini didukung oleh Seow WK dan Thong KM di Australia (2005) yang menunjukkan bahwa minuman ringan, minuman olahraga, jus buah, serta minuman beralkohol dengan pH asam (<5,5) dapat menimbulkan erosi dan penurunan kekerasan enamel yang signifikan.32
c. Suhu makanan atau minuman
Machado C dkk di Amerika (2008) menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur jus jeruk dan minuman ringan, semakin besar efeknya pada erosi enamel.13
2.2.3 Ketebalan Enamel
Enamel memiliki ketebalan yang bervariasi dan berbeda pada setiap area gigi. Ketebalan enamel yang paling tinggi berada pada daerah cusp maupun insisal, sedangkan tertipis pada daerah cemento-enamel junction.23 Pada gigi anterior (insisal
edge) ketebalan enamel sebesar 2 mm, gigi premolar (cusp) sebesar 2,3-2,5 mm, dan gigi molar (cusp) sebesar 2,5-3 mm. Gigi premolar satu permanen memiliki ketebalan enamel sebesar 0,904 mm (dari puncak cusp lingual), 0,625 mm (dari puncak cusp buccal), 0,95 mm (dari lingual occlusal), dan 0,68 mm (dari buccal occlusal). Schwartz GT (2000) mendeskripsikan ketebalan enamel pada gigi premolar, molar 1, molar 2, dan molar 3 melalui tabel berikut.33
Tabel 1. Nilai rerata ketebalan enamel manusia pada rahang atas dan rahang bawah.33
Daerah pengukuran gigi
Rerata ketebalan enamel gigi (mm)
Molar 1 Molar 2 Molar 3 Premolar
Lingual cusp tips 1,77 1,80 1,81 0,90
Buccal cusp tips 1,98 2,05 2,26 0,62
Lingual occlusal 1,53 1,55 1,59 0,95
Buccal occlusal 1,91 1,81 1,96 0,68
2.2.4 Alat Penguji Kekerasan Enamel
Kekerasan enamel umumnya diukur dengan menggunakan alat pengukur kekerasan mikro yaitu Knoop Hardness Tester dan Vickers Hardness Tester. Gutierrez-salazar MP dan Reyes-Gasga J melaporkan kekerasan enamel yang diukur berkisar 270-360 VHN (Vickers Hardness Number), Chuenarrom C dkk melaporkan kekerasan enamel berkisar dari 316-328 VHN, Mettu S dkk melaporkan kekerasan enamel berkisar 395.01±5.97 VHN, sedangkan Cirano FR dkk melaporkan sebesar 398,41±24,74 VHN. Variasi kekerasan enamel dapat terjadi karena faktor gambaran histologi gigi, komposisi kimiawi yang terkandung pada gigi, dan persiapan sampel.15,16,29,34
a. Metode Knoop
Metode Knoop biasanya digunakan untuk mengukur nilai kekerasan obyek yang kecil atau tipis. Beban pengujian kekerasan Knoop berkisar antara 10 hingga
1000 gram. Indentor diamond Knoop menghasilkan indentasi kecil yang berbentuk belah ketupat yang elongasi dimana ratio antara diagonal yang panjang dibanding diagonal pendek adalah 7:1, yang diukur adalah panjang diagonal terbesar. Kemudian, daerah yang terjejas dibagi dengan beban yang diberikan sehingga menghasilkan Knoop Hardness Number (KHN).35,36
Gambar 3. Bentuk indentasi alat kekerasan Knoop36
b. Metode Vickers
Vickers hardness tester adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur nilai kekerasan enamel. Pengujian kekerasan Vickers dilakukan dengan membuat indentasi pada permukaan obyek yang diuji dengan indentor diamond yang berbentuk piramida dengan dasar persegi dan sudut 136o antara satu permukaan dengan permukaan yang berlawanan seperti di gambar 4. Beban yang diinginkan ditekan pada permukaan obyek selama 10 sampai 15 detik. Setelah itu, panjang kedua garis diagonal pada lekukan yang dihasilkan diukur di bawah mikroskop untuk mendapatkan nilai rata-ratanya.35,36 Kemudian, nilai kekerasan Vickers (HV) dapat dihitung dengan rumus:29
HV = 1,854 x F Petunjuk:
F= beban yang diterapkan
Pengujian kekerasan enamel menggunakan metode Vickers lebih banyak digunakan dibandingkan metode Knoop karena bentuk persegi yang dihasilkan oleh indentor Vickers lebih mudah diukur dan hasil juga lebih akurat. Perubahan kecil pada bentuk persegi yang dihasilkan oleh indentor dapat dideteksi dengan mudah, sementara lekukan yang dihasilkan oleh indentor Knoop berbentuk rhomboid sehingga pendeteksian kesalahan sulit dilakukan. Untuk menghindari bias nilai kekerasan sampel, beberapa indentasi harus dilakukan pada setiap sampel dan diambil nilai rata-ratanya.15,29
Gambar 4. Bentuk indentasi alat kekerasan Vickers35
2.3 Gigi Premolar Pertama Maksila Permanen
Gigi premolar pertama maksila permanen erupsi pada usia 10-11 tahun, dengan pembentukan akar yang lengkap pada usia 12-13. Gigi ini tumbuh di sebelah distal gigi kaninus maksila permanen dan merupakan gigi pengganti dari gigi molar pertama maksila sulung.Gigi ini berfungsi untuk membantu pengunyahan makanan.24
Gigi premolar pertama maksila memiliki dua cusp yang tajam, yaitu buccal cusp dan palatal cusp. Buccal cusp lebih panjang 1 mm daripada palatal cusp. Dibandingkan dengan gigi kaninus, gigi ini lebih pendek 1,5-2 mm. Radiks gigi lebih pendek daripada radiks gigi kaninus. Bila belum terjadi perubahan akibat pemakaian, bagian mesial buccal cusp lebih panjang daripada bagian distalnya. Umumnya gigi
premolar satu maksila mempunyai dua akar dan dua saluran akar. Pada gigi premolar satu maksila dengan satu radiks, saluran radiksnya tetap dua.24,37
Bukal D M Palatal
Oklusal
Mesial Distal
Gambar 5. Gigi premolar pertama maksila permanen kanan dilihat dari berbagai aspek24
2.4 Obat Kumur
Obat kumur merupakan larutan atau cairan yang digunakan untuk membilas rongga mulut dengan tujuan untuk menyingkirkan plak, menyegarkan mulut, membantu menyembuhkan inflamasi dan mencegah karies gigi. Obat kumur dapat digunakan sebagai tambahan dari pemeliharaan kebersihan mulut seperti sikat gigi dan flossing.38
Obat kumur pada umumnya terdiri dari 3 komponen utama, yaitu:38
a. Bahan aktif yang dipilih untuk meningkatkan kesehatan rongga mulut secara spesifik, seperti antikaries, antimikroba, atau untuk mengurangi plak.
c. Surfaktan untuk menjaga kestabilan struktur zat yang terkandung dalam larutan obat kumur.
Kandungan alkohol pada obat kumur berfungsi sebagai pelarut dan pengawet. Penelitian telah menunjukkan bahwa konsentrasi alkohol yang tinggi (diatas 20%) pada obat kumur dapat berefek pada keratosis, ulserasi mukosa, gingivitis, petechiae, bahkan resiko kanker mulut.38 Beberapa penelitian telah dilakukan untuk memverifikasi kelebihan obat kumur herbal, karena obat kumur herbal mengandung bahan alami yang disebut phytochemicals, bahan ini mempunyai efek antimikrobial dan antiinflamasi.39
Komposisi yang terdapat dalam obat kumur yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Air yang berfungsi sebagai pelarut.
b. Xylitol (5%) berfungsi untuk menekan jumlah bakteri patogen rongga mulut.40,41 c. Minyak cengkeh (0,35%) berfungsi sebagai antibakteri alami. Penelitian yang dilakukan oleh Chaiya A dkk di Thailand (2013), Aneja KR dkk di India (2010), dan Ali HS dkk di Dubai (2009) menunjukkan bahwa minyak cengkeh dapat menghambat tumbuhnya bakteri yang dapat menyebabkan terjadinya plak gigi, juga mengurangi bau mulut.18-20
d. Sodium benzoate berfungsi sebagai pengawet dan antibakteri. Sodium benzoate dapat bekerja maksimal pada suasana asam.42-45
e. Minyak mint berfungsi sebagai antibakteri dan antifungal alami. Penelitian yang dilakukan oleh Al-Sum BA et al (2013) di Saudi Arabia dan Sulieman AME et al (2011) di Sudan menunjukkan bahwa minyak mint dapat menghambat pertumbuhan jamur dan bakteri penyebab plak gigi.46,47
f. Minyak peppermint berfungsi sebagai antibakteri. Penelitian yang dilakukan oleh Surjana P dkk di India (2013) dan Singh R dkk di Libya (2011) menunjukkan bahwa minyak peppermint dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif dalam rongga mulut.48,49
2.5 Saliva
Saliva merupakan cairan mulut yang kompleks terdiri dari campuran sekresi kelenjar saliva mayor dan minor yang ada dalam rongga mulut. Saliva sebagian besar dihasilkan saat makan yang merupakan reaksi atas rangsangan yang berupa pengecapan dan pengunyahan makanan.50 Aliran saliva dapat menurunkan akumulasi plak pada permukaan gigi, menetralkan suasana asam, dan juga membantu mempertahankan kestabilan sistem buffer dalam rongga mulut.50 Laju alir saliva normal berkisar dari 1-3 ml/menit.51 Keberadaan saliva merupakan faktor penting dalam proses remineralisasi enamel, dimana difusi komponen saliva seperti kalsium dan fosfat dapat memperlambat proses kelarutan enamel dan meningkatkan remineralisasi gigi.50
2.6 Komposisi Saliva
Saliva terdiri dari 94-99,5% air, bahan organik, dan anorganik. Komponen organik dalam saliva yang utama adalah protein-protein seperti α-Amilase, musin, protein kaya prolin, musin, urea dan sialin. Urea dan sialin memegang peranan penting dalam meningkatkan pH biofilm setelah paparan dengan karbohidrat.51
Komponen anorganik saliva antara lain natrium (Na+), kalium (K+), magnesium (Mg2+), klor (Cl-), sulfat (SO42-), bikarbonat (HCO3-), kalsium (Ca2+), dan fosfat (PO4). Kadar kalsium dan fosfat dalam saliva sangat penting untuk remineralisasi enamel karena dapat mengisi kembali kristal hidroksiapatit yang telah terurai pada proses demineralisasi. Ion bikarbonat juga merupakan ion buffer terpenting dalam saliva yang menghasilkan 85% dari kapasitas buffer saliva.51
2.7 Landasan Teori
Enamel adalah lapisan terluar gigi yang menutupi seluruh mahkota gigi dan merupakan bagian tubuh yang paling keras.Enamel bersifat semi-permeabel sehingga memungkinkan ion dan beberapa jenis cairan, bakteri, dan produk bakteri dalam rongga mulut berdifusi ke dalam enamel.21,22,23
Enamel gigi yang terpapar dalam suasana asam melewati pH kritis enamel (5,5) akan mengalami demineralisasi. Demineralisasi enamel adalah lepasnya sebagian maupun seluruh mineral dalam hidroksiapatit akibat proses kimia. Semakin rendah pH atau semakin asam media, maka semakin tinggi laju reaksi pelepasan ion kalsium dari enamel gigi. pH saliva yang rendah juga akan menyebabkan ion hidrogen semakin meningkat sehingga dapat merusak ikatan hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) pada enamel gigi.2,8,9,21,28 Akhir-akhir ini semakin banyak masyarakat mengkonsumsi minuman ringan, salah satunya adalah jus jeruk kemasan. Minuman ringan seperti jus jeruk mempunyai pH <5,5 dan terbukti dapat menyebabkan erosi dan penurunan kekerasan pada enamel.12-14,32
Remineralisasi merupakan proses dimana ion kalsium dan fosfat kembali masuk kedalam kristal hidroksiapatit. Remineralisasi dapat terjadi jika terdapat sebagian kristal yang terdemineralisasi sehingga kristal yang terdemineralisasi tersebut dapat kembali ke ukuran semula ketika terekspos dengan cairan yang mengandung ion kalsium dan fosfat. Ion kalsium dan fosfat akan menghambat proses penguraian hidroksiapatit dan hal ini memungkinkan pembentukan kembali kristal apatit yang telah terpisah.3,8,9 Cengkeh (Syzygium Aromaticum) merupakan tanaman herbal asli Indonesia yang berasal dari Maluku. Cengkeh dilaporkan mempunyai kandungan kalsium dan fosfat, dimana kedua kandungan tersebut dapat berperan dalam meningkatkan kekerasan permukaan enamel.2,4,10 Keberadaan saliva juga merupakan faktor penting dalam proses remineralisasi enamel, dimana difusi komponen anorganik saliva seperti kalsium, fosfat, dan ion bikarbonat juga komponen organik seperti urea dan sialin dapat menurunkan kelarutan enamel dan meningkatkan remineralisasi gigi. Proses remineralisasi merupakan proses penting yang memiliki pengaruh pada kekerasan dan kekuatan gigi.8,21,28,29
Kekerasan enamel adalah suatu sifat dari enamel yang dapat diukur dan memegang peranan penting dalam eksperimen demineralisasi dan remineralisasi. Melalui pengukuran kekerasan permukaan enamel awal, sebelum, dan sesudah perlakuan, dapat diketahui apakah enamel mengalami demineralisasi atau remineralisasi. Kekerasan permukaan enamel umumnya diukur dengan menggunakan
alat pengukur kekerasan mikro yaitu Knoop Hardness Tester dan Vickers Hardness Tester, namun pengukuran kekerasan permukaan enamel dengan metode Vickers lebih banyak digunakan dibandingkan metode Knoop karena bentuk persegi yang dihasilkan oleh indentor Vickers lebih mudah diukur dan hasil juga lebih akurat. Perubahan kecil pada bentuk persegi yang dihasilkan oleh indentor dapat dideteksi dengan mudah, sementara lekukan yang dihasilkan oleh indentor Knoop berbentuk rhomboid sehingga pendeteksian kesalahan sulit dilakukan.15,29,35,36
Kerangka Teori
Peningkatan kekerasan enamel Remineralisasi
10Ca2+ + 6PO4
+ 2OH- Ca10(PO4)6(OH)2
Demineralisasi Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca
2+
+ 6PO4
+ 2OH
-Penurunan kekerasan enamel Cengkeh Eugenol Mineral: - Ca2+ - PO4 3-Enamel 96% mineral 3% air 1% materi organik Hidroksiapatit Kekerasan enamel pH < 5,5 Jaringan keras gigi Dentin Sementum Komposisi
- Fenol (asam lemah) - Menghambat dekalsifikasi enamel Saliva: - Ca2+ - PO4 3-- HCO 3-- Urea
2.8 Kerangka Konsep Kekerasan enamel awal Demineralisasi Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca2+ + 6PO4 + 2OH
-Kekerasan enamel yang di demineralisasi Gigi premolar pertama maksila permanen
Enamel
Perbedaan kekerasan enamel
Kekerasan enamel setelah perendaman obat kumur Peren-daman 30 detik Peren-daman 2 menit Peren-daman 4 menit Peren-daman 1 menit Jus jeruk kemasan pH 3,6 Obat kumur cengkeh (Eugenol, Ca2+, PO4 3-) Remineralisasi 10Ca2+ + 6PO4 + 2OH- Ca10(PO4)6(OH)2
Obat kumur cengkeh (Eugenol) + saliva buatan (Ca2+, PO4
3-, HCO3-, Urea)
