BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Hasil Penelitian TerdahuluBerdasarkan penelitian yang sudah dilakukan minyak atsiri pada rimpang lengkuas mengandung senyawa eugenol, sineol, dan metil sinamat (Buchbaufr, 2003). Telah dilaporkan bahwa minyak atsiri yang mengandung aldehida atau fenol yang menunjukkan aktivitas antibakteri tertinggi, diikuti oleh minyak atsiri yang mengandung alkohol terpen.
Pada penelitian Verma et al., (2011) minyak atsiri dari rimpang lengkuas kering lebih efektif terhadap bakteri yang diuji seperti S. aureus, B. subtilis, S. faecalis, E. coli, P. vulgaris, S. enteritidis, S. cerevisiae dengan batasan nilai konsentrasi hambat minimum 1,25 sampai 12,5 µl/ml.
B. Tinjauan Pustaka 1. Bakteri
a. Bakteri Streptococcus mutans Klasifikasi S. mutans: Kerajaan : Monera Divisi : Firmicutes Kelas : Bacilli Bangsa : Lactobacilalles Keluarga : Streptococcaceae Marga : Streptococcus
Jenis : Streptococcus mutans
Streptococcus merupakan salah satu golongan bakteri yang heterogen. Beberapa diantaranya merupakan anggota flora normal pada manusia. S. mutans merupakan bakteri Gram positif, bersifat non motil (tidak bergerak), berdiameter 1-2 μm, jenis bakteri anaerob fakultatif, memiliki bentuk bulat atau bulat telur, tersusun seperti rantai dan tidak membentuk spora (Andries et al., 2014). S. mutans adalah bakteri gram positif yang dapat memetabolisme
dirongga mulut. S. mutans mempunyai dua enzim pada dinding sel yang dapat membentuk dua polisakarida ekstraseluler dari mukosa. Sukrosa di hidrolisis menjadi fruktosa dan glukosa. S. mutans bersifat asidogenik yaitu menghasilkan asam, asidodurik, mampu tinggal di lingkungan asam dan menghasilkan polisakarida yang lengket disebut dextran. Karena kemampuan ini, S. mutans bisa menyebabkan lengket dan mendukung bakteri lain menuju ke email gigi (Sunnati et al., 2013).
b. Bakteri Staphylococcus aureus
Klasifikasi S. aureus adalah sebagai berikut (Brooks et al., 2005) Domain : Bacteria Kerajaan : Eubacteria Divisi : Firmicutes Kelas : Cocci Bangsa : Bacillales Keluarga : Staphylococcaceae Marga : Staphylococcus Jenis : Staphylococcus aureus
S. aureus merupakan bakteri gram positif berbentuk kokus, bersifat non motil, non spora, anaerob fakultatif, katalase positif dan oksidase negatif. S. aureus tumbuh pada suhu 6,5-46oC dan pada pH 4,2-9,3. Koloni tumbuh dalam waktu 24 jam dengan diameter mencapai 4 mm. Koloni pada perbenihan padat berbentuk bundar, halus, menonjol, dan berkilau (Fischetti et al., 2000).
S. aureus membentuk koloni berwarna abu-abu sampai kuning emas tua. S. aureus membentuk pigmen lipokrom yang menyebabkan koloni tampak berwarna kuning keemasan. S. aureus mengandung polisakarida dan protein yang bersifat antigenik dan merupakan substansi penting di dalam struktur dinding sel (Todar, 2002).
2. Pasta Gigi
Pasta adalah sediaan berupa massa lembek yang dimaksudkan untuk pemakaian luar. Biasanya dibuat dengan mencampurkan bahan obat yang berbentuk serbuk dalam jumlah besar dengan vaselin atau parafin cair atau dengan bahan dasar tidak berlemak yang dibuat dengan gliserol, musilago, atau sabun. Digunakan sebagai antiseptik atau pelindung kulit (DepKes RI, 1979).
Pasta gigi merupakan suatu campuran yang kental terdiri dari serbuk dan gliserin. Karena serbuk lambat menyerap cairan maka pasta akan menjadi keras (kaku), maka dapat pula ditambah lagi gliserin. Pasta ini serupa dengan salep hanya berbeda dalam konsistensinya, yaitu bahan padatnya lebih dari 50% dan kegunaannya. Pasta gigi digunakan untuk pelekatan pada selaput lendir untuk memperoleh efek lokal (misal pasta gigi triamsinolon asetonida) (DepKes RI, 1995). Pasta gigi biasanya mengandung bahan abrasif, pembersih, bahan penambah rasa, warna serta pemanis, selain itu dapat juga ditambahkan bahan pengikat, pelembab, pengawet, flour, dan air.
a. Bahan abrasif
Bahan ini terdapat dalam pasta gigi umumnya berbentuk bubuk pembersih yang dapat menghilangkan noda dan plak. Bentuk dan jumlah bahan dalam pasta gigi membantu untuk menambah kekentalan pasta gigi sebanyak 30-40%. Contoh: natrium bikarbonat, kalsium karbonat, kalsium sulfat, natrium klorida.
b. Bahan pelembab
Bahan ini terdapat dalam pasta gigi sebanyak 10-30%. Fungsinya untuk mencegah penguapan air dan memperhatankan kelembaban pasta. Contoh: gliserin, sorbitol, dan air.
c. Bahan pengikat
Bahan ini memberikan efek untuk mengikat semua bahan dan membantu memberikan tekstur pasta gigi, terdapat sebanyak 1-5% dalam pasta gigi. Contoh: karboksimetil selulosa, hidroksimetil selulosa, dan gum selulosa.
d. Deterjen atau surfaktan
Fungsi bahan ini menurunkan tegangan permukaan dan melonggarkan ikatan debris dengan gigi yang akan membantu gerakan pembersihan sikat gigi, terdapat sebanyak 1-2%. Contoh: Natrium lauril sulfat dan sodium Na-lauril sarkosinat.
e. Bahan pengawet
Fungsi bahan ini mencegah kontaminasi bakteri dan mempertahankan keaslian produk. Jumlah bahan pengawet dalam pasta gigi diatas dari 1%. Contoh: formalin, alkohol, dan natrium benzoat.
f. Bahan pemberi rasa
Fungsi bahan ini untuk menutupi rasa bahan-bahan lain yang kurang enak, dan juga memenuhi selera pengguna seperti rasa mint dan rasa permen karet pada pasta gigi anak-anak. Contoh: peppermint, menthol, eucalyptus, dan sakarin.
g. Air
Kandungan air dalam pasta gigi sebanyak 20-40% dan fungsinya sebagai bahan pelarut dan mempertahankan esistensi.
h. Bahan terapeutik
Bahan ini pada pasta gigi sebanyak 0-2%. Bahan yang biasa ditambahkan dalam pasta gigi adalah flour, bahan desensitisasi, bahan antimikroba, bahan pemutih, dan pengawet.
i. Bahan pemutih
Bahan ini pada pasta sebanyak 0,05-0,5%. Bahan pemutih yang biasa digunakan sodium karbonat, hydrogen peroksida, citroxane, dan hexameta-phospate.
3. Tanaman Lengkuas (Alpinia galanga L.)
a. Klasifikasi Tanaman Kerajaan : Plantae
Divisi : Spermatophyta Kelas : Monocotyledonae Bangsa : Zingiberae
Keluarga : Zingiberaceae Marga : Alpinia
Jenis : Alpinia galanga Linn.
Sinonim: Alpinia alba (Retz.) Roscoe, Alpinia bifida Warb., Alpinia carnea Griff., Alpinia pyramidata Blume, Alpinia rheedei Wight, Alpinia viridiflora Griff., Amomum galanga (L.) Lour., Amomum medium Lour., Galanga major Garsault, Galanga officinalis Salisb., Hellenia alba (Retz.) Willd., Heritiera alba Retz., Languas galanga (L.) Stuntz, Languas pyramidata (Blume) Merr. Languas vulgare J.Koenig, Maranta galanga L., Zingiber galanga (L.) Stokes, Zingiber medium Stokes, Zingiber sylvestre Gaertn (Anonim, 2013).
b. Deskripsi Rimpang Lengkuas
Lengkuas (termasuk tumbuhan tegak yang tinggi batangnya mencapai 2 – 2,5 meter. Lengkuas dapat hidup di daerah dataran rendah sampai dataran tinggi, lebih kurang 1200 meter diatas permukaan laut. Lengkuas mempunyai batang pohon yang terdiri dari susunan pelepah-pelepah daun. Daun-daunnya berbentuk bulat panjang dan antara daun yang terdapat pada bagian bawah terdiri dari pelepah-pelepah saja, sedangkan bagian atas batang terdiri dari pelepah-pelepah lengkap dengan helaian daun. Bunganya muncul pada bagian ujung tumbuhan. Rimpang umbi lengkuas selain berserat kasar juga mempunyai aroma yang khas (Kemenkes RI, 2011).
Pemerian lengkuas bau aromatik, rasa pedas. Secara makroskopik potongan lengkuas, panjang 4 cm sampai 6 cm, tebal 1 cm sampai 2 cm, kadang-kadang bercabang, ujung bengkok, warna permukaan coklat kemerahan, parut daun jelas. Bekas patahan berserat pendek, berbutir-butir kasar, warna coklat. Secara mikroskopik epidermis terdiri dari 1 lapis sel kecil agak pipih, dinding berwarna kuning kecoklatan, kutikula jelas. Korteks parenkimatik, jaringan korteks bagian luar terdiri dari beberapa lapis
sel dengan dinding tipis berwarna kuning kecoklatan; jaringan korteks bagian dalam terdiri dari sel parenkim besar, dinding sel tipis, tidak berwarna, kadang-kadang bernoktah halus, berisi butir pati. Pada parenkim tersebar idioblas berisi minyak dan zat samak, warna coklat muda atau coklat tua yang dengan penambahan besi (III) klorida LP warna berubah menjadi kehitaman. Butir pati tunggal, bentuk lonjong atau bulat telur, lamela tidak jelas, panjang butir 8 µm sampai 60 µm, umumnya 25 µm sampai 50 µm. endodermis terdiri dari sel yang lebih kecil dari sel parenkim, dinding sel tipis, tidak berisi pati. Berkas pembuluh kolateral tersebar dalam parenkim, dikelilingi serabut. Serabut kecil memanjang, dinding sel tebal, tidak berlignin, lebar lumen 20 µm sampai µm, bernoktah. Xylem umumnya berupa pembuluh jala, pembuluh noktah dan pembuluh tangga, lebar 20 µm sampai 60 µm, tidak berlignin. Floem sedikit dan tidak jelas (DepKes RI, 1978). Lengkuas digunakan sebagai salah satu bumbu masak yang telah digunakan selama bertahun-tahun dan tidak pernah menimbulkan masalah. Bagian dari tanaman lengkuas yang sering digunakan sebagai obat adalah rhizome atau rimpangnya. Rimpang lengkuas secara tradisional sering dipergunakan sebagai obat penyakit perut, kudis, panu, dan menghilangkan bau mulut (Atjung, 1990).
c. Kandungan Kimia
Lengkuas mengandung minyak atsiri 1%, metil-sinamat 48%, sineol 20%-30%, eugenol, kamfer 1%, seskuiterpen, delta-pinen, galangin, resin, kaemferida, heksabidrokadelen hidrat, kuersetin, amilum, trans-p-kumari diasetat, transkoniferil diasetat, asetoksi chavikol asetat, asetoksi eugenol setat, 4-hidroksi benzaldehida, diarilheptanoid, kariofilen oksida, kario-filenol, dan 7-hidroksi-3,5-dimetoksiflavon (Kemenkes RI, 2011).
d. Minyak Atsiri
Telah dilaporkan bahwa minyak atsiri yang mengandung aldehida atau fenol yang menunjukkan aktivitas antibakteri tertinggi,
diikuti oleh minyak atsiri yang mengandung alkohol terpene. Minyak atsiri lainnya, yang mengandung keton atau ester, asetat memiliki aktivitas lebih lemah. Sementara minyak atsiri yang mengandung hidrokarbon terpene yang biasanya tidak aktif (Bassole dan Juliani,2012). Minyak atsiri lengkuas mengandung alkohol terpene tinggi (47,806%), keton dan ester (26,023%), dan hidrokarbon terpene (21,189%), tetapi konstituen aldehida dan fenol rendah (2,42%) (Hamad et al., 2015).
e. Destilasi Minyak Atsiri
Destilasi adalah proses pemisahan komponen yang berupa cairan atau padatan dari dua macam campuran, berdasarkan titik uapnya dan proses ini dilakukan terhadap minyak atsiri yang tidak larut dalam air (Guenther, 2006). Minyak atsiri dapat diisolasi dengan menggunakan beberapa metode, yaitu: destilasi, ekstraksi dengan minyak dingin (enfluerage). Ekstraksi dengan lemak panas (maserasi), dan ekstraksi dengan pelarut yang mudah menguap. Pada umumnya minyak atsiri digunakan metode penyulingan atau destilasi, destilasi air dan destilasi uap-air. Karena metode tersebut merupakan metode yang sederhana dan membutuhkan biaya yang lebih rendah jika dibandingkan dengan destilasi uap (Anandito et al., 2012).
Ada 3 jenis destilasi yaitu: 1) Destilasi air
Bahan dimasukkan dalam ketel suling kemudian di tambahkan air sampai bahan terendam, tetapi tidak sampai memenuhi ketel suling. Penyulingan dengan destilasi air sesuai untuk simplisia kering yang tidak rusak dengan pendidihan (DepKes RI, 1985).
2) Destilasi uap air
Bahan diletakkan diatas air dengan penahan (sangsang) dan diatur sedemikian rupa agar ruang bahan tidak longgar. Ketel tersebut dipanaskan dengan menggunakan kompor listrik.
Waktu destilasi selama 4 jam diukur dari tetesan kondensat pertama (Anandito et al., 2012). Pada destilasi uap air bahan yang akan didestilasi hanya berhubungan dengan uap air panas yang biasanya bertekanan lebih dari 1 atmosfir yang dialirkan yang di alirkan dari ketel penghasil uap (DepKes RI, 1995). 3) Destilasi uap dan air
Pada destilasi uap dan air, bahan yang didestilasi diletakkan didalam sangsang alat destilasi, sehingga tidak mengalami kontak langsung dengan alas dasar ketel. Pengisian bahan kedalam ketel harus diatur sedemikian rupa, agar uap dapat berpenetrasi serta merata didalam bahan, sehingga rendemen minyak yang dihasilkan lebih banyak (Guenther, 2006).
4. Gas Chromatography – Mass Spectrometer(GC-MS)
Gas Chromatography (GC) merupakan teknik yang paling sesuai untuk mengindetifikasi minyak atsiri. GC diotomatisasi untuk analisis sampel padat, cair, dan gas. Untuk sampel gas dapat lasung diambil dengan penyuntikan yang ketat terhadap gas (Ganjar, 2012). GC memiliki komponen sebagai berikut:
a. Gas pengangkut
Fase gerak atau gas pengangkut berfungsi sebagai pembawa solut ke
kolom. b. Tempat injeksi atau ruang suntik sampel
Tempat injek harus dipanaskan tersendiri dan biasanya 10-15o C lebih tinggi dari suhu kolom agar seluruh sampel menguap segera setelah
disuntikan. c. Kolom
Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena didalamnya terdapat proses pemisahan karena terdapat fase diam.
d. Detektor
Detektor pada kromatografi berfungsi mengubah sinyal gas pembawa dan komponen-komponen didalamnya menjadi sinyal elektromagnetik. Sinyal ini berfungsi untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan fase gerak.
Mass Spectrometer (MS) atau spektrometri masa, molekul-molekul organik ditembak dengan berkas elektron dan diubah menjadi ion-ion bermuatan positif yang bertenaga tinggi yang dapat dipecah-pecah menjadi ion-ion yang lebih kecil (Sastromidjojo, 2004). Spektrometer masa berfungsi medeteksi molekul komponen yang telah dipisahkan kromatografi gas.
5. Uji Aktivitas Antibakteri
Penentuan kepekaan mikroba patogen terhadap zat antimikroba dapat dilakukan dengan dua metode utama yaitu metode dilusi dan difusi. a. Metode Dilusi
Metode dilusi dibedakan menjadi dua yaitu dilusi cair (broth dilution) dan dilusi padat (solid dilution). Pada metode dilusi cair cara yang dilakukan adalah dengan membuat seri pengenceran agen antimikroba pada medium cair yang ditambahkan dengan mikroba uji. Larutan uji antimikroba pada kadar terkecil yang terlihat jernih tanpa adanya pertumbuhan mikroba uji diterapkan sebagai kadar hambat minimum (KHM). Larutan yang ditetapkan sebagai KHM tersebut selanjutnya diukur ulang pada media cair tanpa penambahan mikroba uji ataupun agen antimikroba dan diinkubasi selama 18-24 jam. Media cair yang tetap terlihat jernih setelah inkubasi ditetapkan sebagai kadar bunuh minimum (KBM) (Pratiwi, 2008).
Pada metode dilusi padat serupa dengan metode dilusi cair namun menggunakan media padat solid. Keuntungan metode ini adalah satu
konsentrasi agen antimikroba yang di uji dapat digunakan untuk beberapa mikroba uji (Pratiwi, 2008).
b. Metode Difusi
Metode yang paling banyak digunakan adalah metode difusi agar. Cakram kertas saring yang berisi sejumlah tertentu obat ditempatkan pada medium padat yang sebelumnya telah diinokulasi bakteri uji pada permukaanya. Sesudah diinkubasi, diameter zona hambat sekitar cakram digunakan untuk mengukur kekuatan hambatan obat terhadap organisme uji (Jawets et al., 1986).
Ada beberapa cara untuk mengukur jumlah sel, diantaranya yaitu: 1. Hitungan cawan (plate count),
2. Hitungan mikroskopik langsung (direct microscopic count), dan 3. Secara elektronis dengan bantuan alat yang disebut penghitung
C. Kerangka Konsep
Kerangka konseptual penelitian dapat dilihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Kerangka konsep penelitian
D. Hipotesis
Diduga sediaan pasta gigi minyak atsiri rimpang lengkuas pada berbagai variasi konsentrasi memiliki aktivitas antibakteri yang berbeda-beda terhadap bakteri S. mutans dan S. aureus yang ditunjukkan dengan adanya diameter zona hambat. Pasta gigi minyak atsiri konsentrasi 1,25% Pasta gigi minyak atsiri konsentrasi 10% Produk inovator Sediaan pasta gigi dipasaran Kontrol basis Sediaan pasta gigi tanpa minyak atsiri Pasta gigi minyak atsiri konsentrasi 2,5%
Uji sifat fisik meliputi: Organoleptis, homogenitas,
pH, viskositas
Diduga sediaan pasta gigi minyak atsiri rimpang lengkuas dengan berbagai variasi konsentrasi memiliki aktivitas antibakteri yang berbeda terhadap S. mutans dan S. aureus
Diperoleh hasil stabilitas sediaan pasta
gigi minyak atsiri rimpang lengkuas Diperoleh hasil sifat
fisik sediaan pasta gigi minyak atsiri rimpang
lengkuas
Diameter zona hambat Uji stabilitas:
Metode freeze thaw cycling
Diformulasikan menjadi sediaan pasta gigi dengan berbagai variasi konsentrasi
Uji aktivitas antibakteri terhadap S. mutans dan S.
aureus Evaluasi sediaan pasta gigi
Minyak atsiri rimpang lengkuas memiliki aktivitas antibakteri dengan nilai KHM 1,25-12,5µl/ml (Verma et al., 2011)
Pasta gigi minyak
atsiri konsentrasi
