PENGARUH APLIKASI GEL DENGAN EKSTRAK DAUN SIRIH
TERHADAP KEKERASAN EMAIL GIGI
Inggrid Trusty Wiselyana, Ali Noerdin, Andi Soufyan
Abstrak
Daun sirih mengandung komponen utama yaitu polifenol, yang lebih dikenal dengan nama tanin. Tanin dapat berikatan dengan protein pada email sehingga berpengaruh terhadap kekerasan permukaan email gigi. Cara aplikasi pada email adalah dengan bentuk topikal gel. Pada penelitian ini digunakan 18 spesimen gigi sapi yang ditanam dalam resin akrilik dan dibagi dalam 3 kelompok perlakuan yaitu gel ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% selama 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan. Kekerasan email diukur menggunakan alat uji Mikroindentasi Knoop. Analisis statisik menggunakan Repeated ANOVA dan One Way ANOVA. Terdapat peningkatan Kekerasan email setelah aplikasi 6 bulan pada konsentrasi 15%. Gel dengan kandungan ekstrak daun sirih memberikan perubahan bermakna terhadap kekerasan email gigi.
Abstract
Betel leaf (Piper betle Linn) contains a main component, known as Tannin. Tannin can easily binding with proteins. It can affect enamel’s hardness. Betel leaf extract were applied to the email as a topical gel. 18 specimens of bovine teeth were embedded in acrylic resin, divided into 3 groups of gel application betel leaf extract 15%, 25% and 35% for 1 month, 3 months and 6 months. Enamel’s hardness measured by Knoop micro indentation tester. Statistical analysis was done by Repeated ANOVA and One Way ANOVA. There was significant increase (p<0.05) of micro hardness number after 6 months gel application with 15% betel leaf extract. Gel with betel leaf extract can significantly affect the enamel’s hardness.
Pendahuluan
Salah satu tradisi masyarakat pada jaman dahulu adalah menginang atau menyirih dengan menggunakan daun sirih yang dicampur dengan menggunakan gambir dan kapur. Berdasarkan penelitian, menginang dapat membuat gigi menjadi lebih kuat. Namun kebiasaan tersebut perlahan sudah ditinggalkan oleh masyarakat sekarang, dikarenakan perkembangan jaman yang menganggap menginang kurang bersih dan menghasilkan air liur yang berlebihan. Sirih merupakan jenis tanaman yang cukup dikenal masyarakat dan banyak digunakan untuk bahan obat tradisional, seperti obat asma, rheumatik dan penyembuh luka(1). Daun sirih dapat pula membantu mencegah penyakit gigi. Polifenol dalam sirih (Piper betle Linn) berperan sebagai agen antiseptik dan dapat menghambat aktivitas biologis Streptococcus mutans sebagai bakteri penyebab karies gigi. Keunggulan daun sirih sebagai antiseptik membawa daun sirih sebagai agen penghambat terjadinya karies gigi. Antiseptik menghambat bakteri untuk bersintesis sehingga plak tidak menyebabkan karies gigi.
Karies sebagai penyakit gigi dengan prevalensi tertinggi di Indonesia.(2)Menurut hasil survei Kesehatan Rumah Tangga 2004, prevalensi karies gigi di Indonesia adalah 90,05% (3) Karies disebabkan karena terjadinya demineralisasi email akibat terpapar asam laktat yang diproduksi oleh Streptococcus mutans(4)(5). Dewasa ini, semakin banyak cara untuk mencegah terjadinya karies pada gigi, antara lain dengan menyikat gigi dengan teratur, berkumur antiseptik dan aplikasi fluor. Mulai berkembang pula produk berbahan dasar daun sirih yang ada di pasaran, fungsi daun sirih sebagai agen antiseptik yang 3-4 kali lebih baik daripada fluoride mulai terlihat menjanjikan. Selama ini sudah banyak pilihan produk, diantaranya pasta gigi dan obat kumur, sedangkan produk dalam bentuk gel topikal belum banyak berkembang. Bercermin pada penggunaan topikal fluoridesebagai agen penghambat demineralisasi dan meningkatkan remineralisasi gigi(6), bentuk sediaan gel memiliki beberapa keunggulan. Kelebihan dari bentuk gel adalah waktu pemaparan yang lebih lama. Topikal fluoride memiliki waktu aplikasi yang cukup lama yaitu 5 menit dan selama 1 jam tidak boleh makan dan minum(7)jauh lebih lama dibandingkan dengan waktu aplikasi obat kumur
dan pasta gigi. Oleh karena hal tersebut, diharapkan produk gel dapat menjadi salah satu alternatif dalam menjaga kesehatan gigi dan mulut.
Email sebagai lapisan paling luar dan paling keras pada gigi, sebagian besar terdiri dari kristal hidroksiapatit [Ca10(PO4)6(OH)2]. Kristal ini bersifat permeabel
terhadap ion dan molekul yang berkontak langsung terhadap permukaannya. Ketika email berkontak dengan asam, maka akan terjadi pelarutan yang menyebabkan penurunan kekerasan permukaan gigi sehingga menjadi dasar atas terjadinya karies gigi.(8)
Pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh gel ekstrak daun sirih dengan konsentrasi tertentu yang akan diaplikasikan dalam waktu 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan terhadap kekerasan email gigi.
Tinjauan Pustaka
Sirih (Familia Piperaceae) merupakan tanaman yang banyak ditanam orang Indonesia di halaman, memiliki batang berwarna hijau kecokelatan, permukaan kulit kasar dan berkerut-kerut, mempunyai nodul/ruas yang besar tempat keluarnya akar. Tumbuh memanjat dan bersandar pada batang pohon lain, tinggi dapat mencapai 5 m-15 m. Sirih (Familia Piperaceae) memiliki daun tebal, tumbuh berseling, bertangkai, daun berbentuk jantung dengan ujung daun meruncing. Daun sirih mengandung senyawa organik yaitu minyak atsiri berupa minyak terbang betel fenol, saskuiterpen, eugenol dan kavikol yang memiliki daya mematikan kuman, antioksidasi, antifungisida(9); alkaloida; flavonoida; tannin yang dalam pengobatan, digunakan sebagai antidiare, vasokontriktor, antiseptik, antibakteri, antifungi, dan adstringensia(10); triterpenoid/steroida dan saponin.
Dalam daun sirih (Familia Piperaceae) 100 gram terdapat kandungan: air 85,4 mg; protein 3,1 mg; karbohidrat 6,1 mg; serat 2,3 mg; yodium 3,4 mg; mineral 2,3 mg; kalsium 230 mg; fosfor 40 mg; besi ion 3,5 mg; karoten (vitamin A) 9600 iu; kalium nitrat 0,26-0,42 mg; tiamin 70 mg; riboflavin 30 mg; asam nikotinal 0,7 mg; vitamin C 5 mg; kanji 1,0-1,2%; gula non reduksi 0,6-2,5%; gula reduksi 1,4-3,2%.
Email merupakan jaringan keras termineralisasi yang menutupi mahkota gigi. Dalam kondisi lingkungan mulut yang selalu berubah-ubah, email dapat terpengaruh
dengan kondisi tersebut, baik kondisi mekanis maupun kimia. Email harus dapat menahan beban kunyah 100kg.cm-2, perubahan suhu 10-60ºC, serangan bakteri dan enzim dan kontak dari berbagai zat pada rongga mulut. Perubahan yang sering terjadi pada email menyebabkannya lebih siap untuk bertahan pada perubahan selanjutnya(11). Material anorganik dari email sebagian besar terdiri dari kalsium fosfat yang berhubungan dengan hexagonal hydroxyapatite dengan formula Ca10(PO4)6(OH)2.
Ion-ion fluoride, fosfat dan kalsium yang terdapat dalam lingkungan sekitar gigi memiliki sifat-sifat yang potensial untuk terjadinya peningkatan kekerasan kembali, dimana penambahan konsentrasi ion fosfat dan kalsium meningkatkan kapasitas pengerasan email kembali.
Kekerasan didefinisikan sebagai ketahanan benda padat terhadap penetrasi, sedangkan dalam kedokteran gigi, kekerasan permukaan umumnya diukur berdasarkan ketahanannya terhadap indentasi. Pada dasarnya, uji kekerasan menggunakan ujung indentor kecil yang diaplikasikan ke permukaan yang akan diukur dengan beban tertentu. Kemudian hasil indentasi diukur dengan mikroskop. Semakin keras bahan tersebut, semakin kecil indentasi yang dihasilkan.(12)Berdasarkan alat Knoop, email gigi memiliki nilai kekerasan 250-500 KHN, dengan rata-rata sekitar 380 KHN. Kekerasan email berbeda pada tiap gigi serta bervariasi pada tiap permukaan gigi. Pada permukaan bukal dan labial gigi anterior rata-rata kekerasannya adalah 365±35 KHN, sedangkan pada permukaan bukal gigi posterior 393±50 KHN.(13)
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan desain eksperimental laboratorik dan dilakukan di laboratorium Dental Material FKG UI. Jumlah spesimen yang digunakan adalah 18 spesimen yang dibagi menjadi 3 kelompok perlakuan. Sebelum perlakuan dimulai, dilakukan tahap persiapan spesimen yaitu Pada setiap kelompok, 6 spesimen gigi diaplikasikan gel ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% setiap 4 menit sekali selama 104 menit (diasumsikan sebagai pemakaian selama 4 menit pada 1 minggu sekali selama 6 bulan). Nilai kekerasan awal diuji, kemudian spesimen diaplikasikan gel dengan ekstrak daun sirih selama 20 menit pertama, selanjutnya dilakukan pengujian kekerasan kembali. Spesimen diaplikasikan kembali dengan gel ekstrak daun sirih selama 40 menit berikutnya, kemudian dilakukan pengujian kekerasan kembali.
Spesimen diaplikasikan kembali dengan gel ekstrak daun sirih selama 44 menit terakhir, kemudian dilakukan pengujian kekerasan kembali.
Hasil Penelitian
Pada penelitian ini telah dilakukan uji kekerasan email setelah dilakukan aplikasi gel dengan esktrak daun sirih 15%, 25% dan 35% masing-masing selama 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan (dengan asumsi aplikasi 1 minggu sekali selama 4 menit sehingga dilakukan penelitian selama 20 menit, 40 menit dan 44 menit). Nilai rerata kekerasan yang diperoleh dengan menggunakan alat Knoop Microhardness Tester dapat dilihat pada tabel.
Tabel 1 : Nilai Rerata Kekerasan Email Pada Awal Sebelum Aplikasi dan Setelah Aplikasi
Gel dengan Ekstrak Daun Sirih 15%, 25% dan 35% Selama 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan.
Konsentrasi Ekstrak Daun Sirih
n
Nilai Rerata Kekerasan Email (KHN) Sebelum Aplikasi Aplikasi 1 bulan Aplikasi 3 bulan Aplikasi 6 bulan 15% 6 403.8 ± 5.61 295.8 ± 5.18 212.2 ± 7.15 244.2 ± 8.50 25% 6 410.8 ± 12.21 378.5 ± 6.47 314.2 ± 7.48 261.5 ± 7.15 35% 6 400 ± 5.58 346.3 ± 4.89 307.7 ± 7.21 268.8 ± 5.12
Tabel 1, Menunjukkan nilai rerata kekerasan email pada aplikasi gel ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% sebelum aplikasi dan setelah aplikasi selama 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan.
Dari tabel dan grafik diatas dapat dilihat bahwa setelah aplikasi gel dengan konsentrasi 15% terjadi penurunan kekerasan pada nilai rerata kekerasan email setelah aplikasi 1 bulan (295.8 ± 5.18 KHN) dan setelah aplikasi 3 bulan (212.2 ± 7.15 KHN) namun terjadi kenaikan nilai rerata kekerasan email setelah aplikasi 6 bulan (244.2 ± 8.50 KHN). Pada kelompok aplikasi gel ekstrak daun sirih dengan konsentrasi 25% terjadi penurunan nilai rerata kekerasan email yang bermakna setelah aplikasi 1 bulan (378.5 ± 6.47 KHN), 3 bulan (314.2 ±7.48 KHN) dan 6 bulan dengan nilai rerata kekerasan email (261.5 ± 7.15 KHN). Pada kelompok aplikasi gel ekstrak daun sirih dengan konsentrasi 35% terjadi penurunan nilai rerata
kekerasan email setelah aplikasi 1 bulan (346.3 ± 4.89), 3 bulan (307.7 ± 7.21 KHN) dan 6 bulan (268.8 ± 5.12 KHN).
Berdasarkan hasil analisis dengan menggunakan uji one way ANOVA dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan bermakna pada kelompok konsentrasi 15%, 25% dan 35%. Analisis Post Hoc LSD menunjukkan perubahan nilai kekerasan yang bermakna antara gigi yang diaplikasikan gel dengan konsentrasi 15% dan dengan konsentrasi 25% setelah aplikasi 1 bulan.
DISKUSI
Dalam penelitian ini dilakukan pengaplikasian gel dengan kandungan ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% pada 18 spesimen email gigi sapi. Seperti yang diungkapkan Turssi CP (2010),bahwa tidak terdapat perbedaan antara email gigi manusia dan email gigi sapi dalam kekerasannya.(14) Email gigi sapi memiliki karakteristik demineralisasi dan remineralisasi menyerupai email gigi manusia. Pada masing-masing konsentrasi tersebut, dilakukan aplikasi selama 20 menit, 40 menit dan 44 menit. Lama waktu aplikasi diasumsikan sebagai pemakaian Gel selama 4 menit setiap minggunya dan akan diperiksa setelah aplikasi 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan.
Pada penelitian yang telah dilakukan, penurunan kekerasan setelah aplikasi 1 bulan dan 3 bulan berikutnya pada konsentrasi 15%. Peningkatan kekerasan terjadi setelah aplikasi 6 bulan berikutnya. Sedangkan pada konsentrasi 25% dan 35% terjadi penurunan kekerasan secara terus-menerus setelah aplikasi 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan dan ditunjukkan oleh hasil uji statistik sebagai perbedaan yang bermakna. Penurunan kekerasan email ini diduga berkaitan dengan kandungan zat tanin dalam ekstrak daun sirih yang terdapat dalam gel. Seperti yang diungkapkan oleh Menukaet al (2011) bahwa pada ekstrak daun sirih Piper betle Linn terkandung senyawa fenol, tanin, flavanoid dan alkaloid.(15) Pada hasil uji kadar tanin yang dilakukan menggunakan metode spektrofotometri oleh Balitro, didapatkan kadar tanin sebesar 2.57% pada konsentrasi gel ekstrak daun sirih 15%, 4.83 pada konsentrasi gel ekstrak daun sirih 25% dan kadar tanin 6.18% pada konsentrasi gel ekstrak daun sirih 35%.
Seperti yang diungkapkan oleh Hagerman(2011), bahwa tanin dapat dengan mudah berikatan erat dengan protein sehingga membentuk kompleks protein.
(16)
Menurut K, Delak et al (1992), pada email gigi yang termineralisasi, terdapat beberapa protein yang disebut amelogenin.(17) Protein menyusun sekitar 58% dari zat organik pada email. Hal ini menunjukkan ikatan tanin dengan protein yang terjadi pada email dapat mempengaruhi kekerasan gigi. Pada email gigi terdapat akumulasi ikatan kimia antara tanin dengan protein sehingga mengakibatkan ketika dilakukan pengukuran kekerasan email gigi, akumulasi tersebut menutupi permukaan email gigi, sehingga didapatkan hasil bahwa terjadi penurunan kekerasan email dibandingkan dengan email yang sebelum diaplikasikan gel tersebut.
Pengaruh tanin yang terdapat dalam kandungan ekstrak daun sirih terhadap kekerasan email juga dapat dilihat pada hubungannya dengan gel. Pada penelitian ini, ekstrak daun sirih dibentuk dalam bentuk sediaan gel. Gel yang digunakan adalah carboxymethilcellulose/CMC. Menurut Najebb (2009), tanin jika dicampur dengan gelatin maka akan terjadi endapan. Hal ini juga diduga mengakibatkan kekerasan email gigi setelah diaplikasikan gel tersebut menurun nilainya dikarenakan permukaan email gigi tertutup oleh lapisan endapan yang terbentuk dari ikatan gelatin dengan tanin.
Penurunan kekerasan email juga diperkuat oleh nilai pH pada gel ekstrak daun sirih. Pada gel ekstrak daun sirih 15% bernilai pH 6.16, pada konsentrasi 25%; 6.16 dan pada konsentrasi 35% bernilai 6.43. Dari hasil uji pH tersebut didapatkan kesimpulan bahwa pada ketiga konsentrasi gel ekstrak daun sirih tersebut mengandung pH asam. Suasana asam pada gel tersebut dikarenakan terdapat kandungan asam tanin / tannic acid didalamnya.
Penurunan nilai kekerasan email terjadi pada konsentrasi 15%, 25% dan 35%. Semakin lama paparan gel maka nilai kekerasannya juga semakin menurun. Hal ini disebabkan karena paparan asam tanin pada permukaan email yang lebih lama pula sehingga terjadi peningkatan reaksi demineralisasi. Menurut Gray (1961), kelarutan email yang disebabkan oleh asam adalah hasil dari reaksi antara ion hydrogen dan material anorganik pembentuk email.
Pengikatan ion fosfat dengan ion H+ menyebabkan pH kristal HA menjadi turun hingga pH 4.5. PH tersebut menunjukkan bahwa sudah terjadi erosi dan terbentuknya porositas pada email. Hal tersebut yang menyebabkan kekerasan email dapat menurun.
Pada hasil aplikasi gel ekstrak daun sirih dengan konsentrasi 15% setelah aplikasi 6 bulan terjadi peningkatan nilai kekerasan email. Hal ini diduga disebabkan karena reaksi antara Kalsium Hidroksiapatit yang berikatan dengan tanin.Pada ekstrak daun sirih 100 mg terdapat kandungan kalsium sebanyak 230 mg, hal tersebut merupakan komposisi yang cukup banyak dibandingkan dengan zat lain pada ekstrak daun sirih. Peningkatan kekerasan terjadi setelah aplikasi 6 bulan sehingga memungkinkan terjadi reaksi antara kalsium hidrosiapatit dengan tanin. Ikatan antara tanin dan kalsium tersebut membentuk sebuah lapisan baru yang menyebabkan ketika dilakukan uji kekerasan, penjejasan dilakukan di atas lapisan tersebut. Hal tersebut menyebabkan peningkatan nilai kekerasan gigi.
Berdasarkan hasil analisis statistik One Way ANOVA untuk membandingkan nilai kekerasan email setelah aplikasi gel dengan kandungan ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% menunjukkan perbedaan bermakna antara awal sebelum aplikasi dengan setelah aplikasi 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan. Berdasarkan uji Post Hoc, terdapat perbedaan bermakna untuk kenaikan nilai kekerasan email antara gel dengan konsentrasi daun sirih 15% dan 25% serta 15% dan 35% setelah aplikasi 1 bulan, 15% dan 35 serta 25% dan 35% setelah aplikasi 3 bulan, 15% dan 25% serta 15% dan 35% setelah aplikasi 6 bulan. Hal ini diduga disebabkan karena kadar tanin yang semakin banyak pada konsentrasi gel ekstrak daun sirih yang semakin besar. Kadar tanin menyebabkan penurunan kekerasan email gigi yang semakin rendah.
Dari penelitian yang telah dilakukan terlihat bahwa dengan meningkatnya konsentrasi semakin mempengaruhi nilai kekerasan email, yaitu akan menurunkan kekerasan email. Penurunan kekerasan berkaitan dengan kadartanin yang terkandung dalam ekstrak daun sirih sehingga meningkatkan porositas permukaan email. Aplikasi gel dengan kandungan ekstrak daun sirih kurang efektif dalam
meningkatkan kekerasan email, baik bila dilakukan dengan konsentrasi kecil atau besar dan dalam waktu 6 bulan.
KESIMPULAN
Gel dengan ekstrak daun sirih 15%, 25% dan 35% memberikan perubahan yang bermakna setelah aplikasi 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan terhadap kekerasan email gigi yaitu terdapat penurunan kekerasan email setelah aplikasi gel ekstrak daun sirih dengan konsentrasi 15%, 25% dan 35% . Penurunan kekerasan email terjadi setelah aplikasi 1 bulan, 3 bulan dan 6 bulan terhadap permukaan email gigi sedangkan kenaikan kekerasan email setelah aplikasi gel ekstrak daun sirih 15% selama 1 bulan.
SARAN
Perlu penelitian lebih lanjut dengan waktu aplikasi yang lebih panjang sehingga dapat terlihat perubahan pengaruh aplikasi gel ekstrak daun sirih yang lebih signifikan.
KEPUSTAKAAN
1. Damayanti R. Khasiat dan Manfaat Daun Sirih: Obat Mujarab dari Masa ke Masa. Jakarta: Agro Media Pustaka; 2005.
2. Thlstrup A, Fejerskov O. Text Book of Preventive and Community Dentistry India: Elsevier; 1986.
3. Anonim. Penyakit Gigi: Jorok, 77 Persen Orang Indonesia Malas Sikat Gigi. [Online]. [cited 2012 December 1. Available from: http://suarakarya-online.com.
4. Darby M, Walsh M. Dental Hygiene Theory and Practice. Philadelphia: WB Saunders; 1995.
5. Gani B, Tanzil A, Mangundjaja S. Aspek Molekuler Sifat Virulensi Streptococcus Mutans. IJD. 2006; 13(2): p. 107-14.
6. Angela A. Pencegahan Primer Pada Anak yang Berisiko Karies Tinggi. J Dent. 2005; 28(3).
7. Lubis S. Fluor dalam Pencegahan Karies Gigi. USU Repository; 2001.
8. Dhuru VB. Contemporary Dental Materials. New Delhi: Oxford University Press; 2005.
9. Damiyanti R, Mulyono. Khasiat dan Manfaat Daun Sirih: Obat Mujarab dari Masa ke Masa. Jakarta: Agro Media Pustaka; 2005.
10. Bruneton J. Pharmacognosy Phytochemistry Medical Plants. Paris: Lavoisier Publishing; 1995.
11. Mjor I. Reaction Patterns in Human Teeth. In.: CRC Press Inc; 1983. p. 48-49.
12. Philips RW, Moore BK. Elements of Dental Materials for Dental Hygienists and Dental Assistants. In. Philadelphia: WB Saunders ; 1994. p. 29-30.
13. RC C, Muntz M, Gilmore R, Pigman W. Microhardness Studies of Intact Surface Enamel. 1957;: p. 732-8.
14. Turssi C, Messias D, Corona S, Serra M. Viability of Using Enamel and Dentin from Bovine Origin as a Substitute of Human Counterparts in an Intraoral Erosion Model. 2010;: p. 332-6.
15. LA A, HS H, LR A, HS A. Standardization of Spray-Dried Powder of Piper Betle Hot Water Extract. 2011; 7(26): p. 157-160.
16. Hagerman AE. The Tannin Handbook: http://www.users.muohio.edu/hagermae/; 2011.
17. Delak K, Harcup C, Lakshminarayanan R, Sun Z, Fan Y, Moradian-Oldak J, et al. The Tooth Enamel Protein, Porcine Ameloogenin, is an Intrinsically Disorders Protein with an Extended Molecular Configuration in The Monomeric Form. 2009;
