414
E-Prodenta Journal of Dentistry. 2021. 5(1) 414-423 DOI : http://dx.doi.org/10.21776/ub.eprodenta.2021.005.01.6
E-ISSN : 2597-4912
STUDI LABORATORIS PENGARUH PASTA GIGI CHARCOAL DAN WHITENING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN ENAMEL
Rahmavidyanti Priyanto1, Irene Patricia2
1Departemen Ilmu Konservasi Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Brawijaya, Malang 65145 2Program Studi Sarjana Kedokteran Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Brawijaya, Malang 65145
Korespondensi: Rahmavidyanti Priyanto, Email: rahmavid@ub.ac.id ABSTRAK
Latar Belakang : Perubahan warna pada gigi dapat disebabkan oleh kebiasaan merokok, konsumsi kopi dan teh dalam jangka waktu panjang, obat-obatan serta fluorosis. Adanya perubahan warna gigi menyebabkan orang tidak nyaman saat tersenyum maupun berbicara. Penggunaan pasta gigi whitening menjadi upaya untuk mengatasi hal tersebut. Saat ini, penggunaan pasta gigi charcoal menjadi popular untuk mencerahkan warna gigi. Pasta gigi charcoal mengandung charcoal powder yang merupakan bahan abrasif. Penggunaan bahan abrasif sebagai pasta gigi dapat mempengaruhi permukaan enamel. Tujuan : Penelitian ini bertujuan untuk mengamati peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi akibat penggunaan pasta gigi charcoal dan pasta gigi whitening. Metode : Penelitian eksperimental laboratoris dilakukan pada tiga puluh gigi premolar satu permanen rahang atas yang dibagi menjadi tiga kelompok sampel yang dilakukan penyikatan menggunakan bahan berbeda. Kelompok A: kelompok kontrol menggunakan distilled water, Kelompok B: pasta gigi whitening dan Kelompok C: pasta gigi charcoal. Penyikatan dilakukan dengan asumsi waktu setara penggunaan 1 dan 3 bulan. Nilai kekasaran permukaan pada enamel gigi sebelum dan setelah perlakuan diukur menggunakan Surface Roughness Tester Mitutoyo SJ-210. Hasil : Analisis statistik menggunakan repeated ANOVA menunjukkan perbedaan peningkatan kekasaran yang signifkan (p < 0,05) pada setiap kelompok setelah penyikatan dengan asumsi waktu sama dengan penggunaan 1 dan 3 bulan. Kesimpulan: Peningkatan kekasaran permukaan enamel akibat penggunaan pasta gigi charcoal lebih besar dibandingkan dengan penggunaan pasta gigi whitening.
Kata kunci : pasta gigi charcoal, pasta gigi whitening, kekasaran enamel
THE EFFECT OF BRUSHING WITH CHARCOAL BASED TOOTHPASTE AND WHITENING TOOTHPASTE ON THE SURFACE ROUGHNESS ENAMEL : A LABORATORY STUDY
ABSTRACT
Background: Several factors that playing role on teeth discoloration are excessive consumption of coffee and tea, smoking, drugs and fluorosis. This condition could impact discomfort of speaking, smiling and talking. The use of whitening toothpaste become an easy way to solve that problem. Recently, charcoal based toothpaste are popular to brightening tooth color. Charcoal based toothpaste consist of charcoal powder, known as abrasive material. Objective: to determine influence of brushing with charcoal based toothpaste and whitening toothpaste on the elevation of surface roughness enamel. Method: Thirty human first upper premolar divided into three groups; group A, control group with distilled water; group B, whitening toothpaste; group C, charcoal based toothpaste. All samples are brushed with selected material according group for one and three months. Pre and post treatment surface roughness enamel measured with Surface Roughness Tester Mitutoyo SJ-210. Result: Data were analyzed statistically with repeated ANOVA showed significant difference of surface roughness enamel (p< 0.05) in all groups after brushing with the same time assumption of 1 and 3 months usage. Conclusion: The difference of surface roughness enamel after brushing with charcoal based toothpaste higher than whitening toothpaste.
415
PENDAHULUAN
Diskolorasi gigi adalah proses perubahan warna pada gigi yang diklasifikasikan menjadi dua macam, diskolorasi intrinsik dan diskolorasi ekstrinsik. Diskolorasi secara ekstrinsik terjadi pada permukaan luar gigi dan berhubungan dengan kebersihan rongga mulut yang buruk, kebiasaan merokok dan mengonsumsi kopi dan teh, sedangkan diskolorasi intrinsik merupakan proses perubahan warna yang berasal dari permukaan gigi yang lebih dalam dan disebabkan oleh kelainan bawaan (genetik), obat-obatan, fluorosis dan dapat juga diakibatkan oleh trauma1.
Perubahan warna gigi akan berpengaruh pada kualitas hidup seseorang, karena gigi memiliki fungsi estetis yang akan tampak saat seseorang berbicara, tersenyum maupun tertawa. Perubahan warna menyebabkan orang kurang percaya diri, sehingga perawatan diskolorasi gigi dibutuhkan untuk mengatasi hal tersebut. Perawatan diskolorasi gigi, salah satunya dengan dental bleaching,
namun lebih kompleks karena
membutuhkan supervisi dari ahli dan cenderung mahal. Oleh karena itu
masyarakat pada umumnya memilih menggunakan pasta gigi whitening sebagai upaya untuk memulihkan perubahan warna gigi yang terjadi secara ekstrinsik.1,2
Saat ini, membersihkan gigi dengan pasta gigi charcoal atau arang aktif untuk mencerahkan warna gigi menjadi pilihan bagi masyarakat. Pasta gigi charcoal mengandung arang aktif atau charcoal sebagai bahan abrasif. Kinerja suatu pasta gigi didasari oleh kemampuan bahan abrasif untuk menghilangkan plak dan stain yang melekat pada permukaan gigi. Kekerasan, bentuk dan ukuran partikel bahan abrasif menjadi faktor terjadinya abrasi akibat penggunaan pasta gigi.3 Daya abrasif pada pasta gigi harus optimal. Apabila terlalu rendah, maka tidak akan efektif, begitu pula jika terdapat daya abrasif yang terlalu tinggi, akan menyebabkan abrasi pada gigi. Komponen abrasif pada pasta gigi harus mampu menghilangkan stain, tetapi tidak sampai merusak struktur gigi.4,5 Pasta gigi yang abrasif dapat mempercepat laju perkembangan terjadinya abrasi gigi. Indikator tingkat abrasivitas dari bahan abrasif yang terkandung dalam sebuah pasta gigi
416 dikenal sebagai radioactive atau relative
dentine abrasivity (RDA) yang merupakan uji standar oleh ISO (International Organization for Standardization). Semakin tinggi nilai RDA, semakin besar pula potensi terjadinya abrasi pada enamel dan dentin. Menurut ADA, Nilai RDA di atas 100 dikategorikan sebagai sangat abrasif dan batas keamanan yang dianjurkan adalah di bawah 250. Pasta gigi whitening pada umumnya dapat termasuk dalam kategori RDA sedang (60-100) dan RDA tinggi (>100), sedangkan pasta gigi charcoal termasuk kategori sedang. 4,6
Daya abrasif dari pasta gigi berpengaruh terhadap peningkatan kekasaran permukaan pada enamel. Berdasarkan hal tersebut, penulis melakukan penelitian mengenai perubahan kekasaran yang disebabkan penggunaan pasta gigi whitening dan pasta gigi charcoal karena perubahan kekasaran permukaan enamel dapat memicu penumpukan plak dan sisa
makanan serta perlekatan
mikroorganisme.
METODE PENELITIAN
Penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental laboratoris
menggunakan sampel gigi premolar satu permanen rahang atas pasca ekstraksi kurang dari enam bulan dengan kriteria inklusi mahkota dalam keadaan utuh (tidak ada karies, tidak atrisi, tidak abrasi, dan tidak erosi) serta terbebas dari unsur fraktur dan retak. Sampel dibagi menjadi tiga kelompok sampel. Kelompok A merupakan kelompok kontrol yang diberi perlakuan berupa penyikatan menggunakan air suling, kelompok B merupakan kelompok sampel yang diberikan perlakuan berupa penyikatan menggunakan pasta gigi whitening sedangkan kelompok sampel C merupakan kelompok sampel yang diberikan perlakuan menggunakan pasta gigi charcoal. Masing-masing kelompok sampel terdiri dari 10 buah gigi premolar satu permanen rahang atas.
Sampel dibersihkan dengan aquades lalu direndam dalam saliva artifisial selama 7x24 jam dan dimasukkan ke inkubator sebelum diberi perlakuan.7 Gigi dipotong dengan arah mesio-distal pada bagian CEJ (cemento enamel junction) menggunakan low speed micro motor dan carborundum disc, kemudian permukaan gigi kecuali permukaan bukal yang datar dan paling luas ditanam ke dalam resin akrilik self cured. Permukaan bukal dihaluskan
417 dengan emery paper (grit 800 dan 2000)
untuk mendapatkan permukaan yang datar dan halus sebagai kontrol awal semua kelompok. Sampel dipoles dengan alumina 1μm menggunakan alat poles.
Sampel difiksasi dengan lilin pada bidang datar, lalu dilakukan pengukuran kekasaran awal. Pengukuran nilai kekasaran permukaan enamel dilakukan menggunakan Surface Roughness Tester Mitutoyo SJ-210. Pengukuran kekasaran permukaan akan diambil dari 3 titik berbeda untuk setiap sampel agar pengukurannya lebih akurat. Kemudian diberikan perlakuan berupa penyikatan selama 4 menit 40 detik (asumsi lama penyikatan sama dengan penggunaan 1 bulan) lalu dilanjutkan penyikatan selama 9 menit 20 detik dan didapatkan total waktu penyikatan selama 14 menit (asumsi lama penyikatan sama dengan penggunaan 3 bulan).
Pengukuran kekasaran
permukaan kembali dilakukan setelah penyikatan dengan asumsi 1 dan 3 bulan. Penelitian ini menggunakan data dari tiga delta (∆) perubahan periode waktu yaitu, ∆1 (selisih dari kekasaran awal dan bulan ke-1), ∆2 (selisih dari kekasaran bulan ke-1 dan bulan ke- 3) dan ∆3 (selisih dari kekasaran awal dan
bulan ke- 3).
Analisis statistik yang digunakan adalah uji normalitas, uji homogenitas dan uji parametrik yang terdiri dari Uji Repeated ANOVA dan Uji Post-Hoc Multiple Comparison.
HASIL PENELITIAN
Data yang diukur adalah nilai kekasaran awal, kekasaran setelah diberi perlakuan setara satu bulan (penyikatan berdurasi 4 menit 40 detik) dan kekasaran setelah perlakuan setara tiga bulan (penyikatan berdurasi 14 menit). Data digambarkan dalam grafik.
Gambar 1. Grafik Perubahan Nilai Kekasaran Permukaan (Ra)
Dari data tersebut, diperoleh tiga delta (∆) perubahan periode waktu yaitu, ∆1 (selisih dari kekasaran awal dan bulan ke-1), ∆2 (selisih dari kekasaran bulan ke-1 dan bulan ke- 3) dan ∆3 (selisih dari kekasaran awal dan bulan ke- 3).
418 Hasil uji normalitas menunjukkan
data berdistribusi normal pada setiap kelompok sampel yaitu p>0.05. Hasil uji homogenitas menunjukkan data yang homogen pada variabel ∆1 bulan yaitu p>0.05. Namun menunjukkan data yang tidak homogen yaitu p<0,05 pada variabel ∆2 dan ∆3 bulan yang mengindikasikan terjadi peningkatan kekasaran permukaan yang fluktuatif pada ketiga kelompok sampel
Penelitian ini menggunakan analisis data dengan Uji Repeated ANOVA. Uji ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah setiap peningkatan waktu penyikatan memberikan dampak peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi. Hasil Uji Repeated ANOVA terdapat dalam tabel berikut.
Tabel 1. Hasil uji repeated ANOVA
Uji repeated ANOVA diperoleh nilai sig<0,05 yang berarti peningkatan
kekasaran permukaan email dalam satu kelompok tersebut signifikan. Uji Post-Hoc Multiple Comparison dilakukan
untuk membuktikan adanya
peningkatan dari periode waktu ke waktu.
Tabel 2. Hasil uji Post-Hoc Multiple Comparison
Kelompok Waktu Pengamatan Sig Kontrol Δ1 bulan 0,000* Δ2 bulan 0,000* Δ3 bulan 0,000* Pasta gigi Whitening Δ1 bulan 0,001* Δ2 bulan 0,000* Δ3 bulan 0,002* Pasta gigi Charcoal Δ1 bulan 0,000* Δ2 bulan 0,000* Δ3 bulan 0,000*
Berdasarkan tabel tersebut, didapatkan nilai signifikan (p<0,05) baik pada kelompok kontrol, perlakuan dengan pasta gigi whitening dan pasta gigi charcoal, sehingga dapat diartikan semua kelompok sampel mengalami peningkatan kekasaran enamel gigi yang signifikan pada setiap periode waktu penyikatan.
Tahap selanjutnya melakukan uji Repeated ANOVA pada Δ1, Δ2 dan Δ3 yang diikuti uji Post-Hoc Multiple Comparison. Uji ini digunakan sebagai
pembanding berganda untuk
Kelompok Periode Waktu Rerata Perubahan Rerata (%) Sig Kontrol Awal 0.1469 - 0,000* Bulan 1 0,1588 8,1 Bulan 3 0,1677 5,6 Pasta gigi Whitening Awal 0,1477 - 0,002* Bulan 1 0,1664 12,7 Bulan 3 0,2073 24,6 Pasta gigi Charcoal Awal 0,1659 - 0,000* Bulan 1 0,1908 15,0 Bulan 3 0,2314 21,3
419
mengetahui kelompok yang
memberikan hasil perbedaan
bermakna.
Tabel 3. Hasil uji Repeated ANOVA pada Δ1, Δ2 dan Δ3
Variabel Kelompok Rerata + SD Sig Δ1 bulan Kontrol 0,0119 + 0,006 0,033* Pasta gigi Whitening 0,0187 + 0,012 Pasta gigi Charcoal 0,0249 + 0,012 Δ2 bulan Kontrol 0,0089 + 0,004 0,001* Pasta gigi Whitening 0,0409 + 0,031 Pasta gigi Charcoal 0,0406 + 0,013 Δ3 bulan Kontrol 0,0208 + 0,008 0,000* Pasta gigi Whitening 0,0596 + 0,035 Pasta gigi Charcoal 0,0655 + 0,018
Hasil uji Repeated ANOVA memperoleh nilai p<0,05 yang berarti terdapat perbedaan kekasaran permukaan pada enamel gigi yang signifikan pada Δ1, Δ2 dan Δ3.
PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan pasta gigi charcoal dan pasta gigi
whitening terhadap perubahan
kekasaran permukaan pada enamel gigi setelah dilakukan penyikatan selama 4
menit 40 detik yang merupakan asumsi lama penyikatan setara dengan penggunaan 1 bulan dan penyikatan selama 14 menit yang merupakan asumsi lama penyikatan sama dengan penggunaan 3 bulan. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa terdapat
perubahan kekasaran permukaan pada enamel gigi (Ra) di setiap kelompok sampel. Peningkatan nilai kekasaran terkecil terjadi pada kelompok kontrol dengan penyikatan menggunakan air suling. Menurut Pertiwi et al., (2017) hal ini dapat terjadi karena jenis bulu sikat gigi dan beban yang diberikan mempengaruhi pelepasan mineral dan menghasilkan peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi. 8 Pada penelitian ini, jenis sikat gigi yang digunakan adalah bulu sikat soft. Hal ini sejalan dengan studi oleh Kumar et al., (2015), bulu sikat gigi dengan tipe soft memiliki fleksibilitas yang tinggi sehingga memiliki area kontak bulu sikat lebih besar dengan permukaan gigi.9
Faktor yang dapat mengakibatkan peningkatan nilai kekasaran permukaan adalah kekerasan, ukuran dan bentuk partikel bahan abrasif.2,10 Kekerasan mineral dapat diukur berdasarkan ketahanannya terhadap goresan
420 menurut Mohs scale (skala kekerasan
Mohs). Skala ini memiliki nilai 1 hingga 10, didasarkan pada ketahanan goresan suatu material dibandingkan sepuluh mineral dalam skala tersebut.11 Nilai 1 adalah skala yang merupakan mineral terlembut dan nilai 10 merupakan mineral terkeras. Skala di atas dapat
menjelaskan hubungan antara
kekerasan dari struktur gigi dan bahan abrasif pasta gigi.4 Semakin besar nilai skala Mohs yang dimiliki suatu bahan yang terkandung dalam pasta gigi, akan
berpotensi untuk menyebabkan
perubahan kekasaran permukaan pada gigi.
Hasil penelitian ini menunjukkan adanya peningkatan nilai kekasaran pada kelompok pasta gigi whitening. Pasta gigi whitening yang digunakan pada penelitian ini mengandung bahan abrasif perlite. Perlite memiliki ukuran partikel sebesar 20-25 µm dan bentuk partikel seperti kaca bertepi tajam. Skala kekerasan Mohs perlite sebesar 5,5-7. Enamel gigi memiliki nilai kekerasan sebesar 5, sehingga perlite lebih keras dibandingkan enamel gigi.10,12 Dengan demikian, penggunaan pasta gigi dengan bahan abrasif perlite dapat menimbulkan goresan yang
mengakibatkan peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi (Ra).
Berdasarkan uji analisis data, peningkatan nilai kekasaran terbesar terdapat pada kelompok pasta gigi charcoal. Charcoal memiliki bentuk partikel berupa fractal shaped dengan tepi iregular dan nilai skala kekerasan Mohs sebesar 2-3.3,13,14 Bentuk, kekerasan partikel dan sifat absorpsi dari charcoal powder menjadi faktor terjadinya goresan pada enamel yang mengakibatkan peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi.8,15 Efek pemutihan gigi dari arang aktif didasarkan pada kemampuannya yang tinggi untuk menyerap dan menahan kromofor di rongga mulut. Arang aktif sangat berpori dan memiliki luas permukaan yang tinggi, sehingga menghasilkan pembersihan gigi yang efektif dan progresif.16 Hydrated silica, perlite dan charcoal powder merupakan bahan abrasif yang terkandung dalam pasta gigi charcoal. Silica merupakan bahan yang juga bersifat abrasif.17 Kandungan lebih dari satu jenis bahan yang sifat abrasifnya cukup tinggi
kemungkinan juga menyebabkan
perubahan kekasaran yang lebih besar pada enamel dibandingkan pasta gigi whitening.
421 Pasta gigi charcoal yang digunakan
memiliki kandungan fluoride yang bertujuan mendukung remineralisasi enamel gigi dan mengurangi pengaruh abrasif charcoal. Namun, arang aktif sebagai bahan abrasif dari pasta gigi charcoal memiliki daya serap yang tinggi sehingga memungkinkan fluoride dan bahan aktif lainnya yang terkandung dalam pasta gigi ikut terserap. Dengan demikian, pasta gigi charcoal yang mengandung fluoride memiliki kapasitas terbatas untuk remineralisasi enamel gigi.14 Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kekasaran (Ra) permukaan pada enamel gigi tidak hanya bergantung kepada ukuran, bentuk dan kekerasan dari partikel bahan abrasif. Tekanan, frekuensi penyikatan gigi dan jenis bulu sikat gigi
yang digunakan juga ikut
mempengaruhi peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi.9,12
KESIMPULAN
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan peningkatan kekasaran permukaan pada enamel gigi akibat penggunaan pasta gigi charcoal dan pasta gigi whitening. Peningkatan kekasaran permukaan enamel terbesar
terdapat pada kelompok penyikatan menggunakan pasta gigi charcoal. DAFTAR PUSTAKA
1. Patel DN, Kerr AR. Tooth
Discoloration. Medscape.
December 2020.
2. Rahardjo A, Gracia E, Riska G, Adiatman M, Maharani DA. Potential Side Effects of Whitening Toothpaste on Enamel Roughness and Micro Hardness. International Journal of Clinical
Preventive Dentistry. 2015;11(4):239-242. doi:10.15236/ijcpd.2015.11.4.23 9 3. Greenwall LH, Greenwall-Cohen J, Wilson NHF. Charcoal-containing dentifrices. British Dental Journal. 2019;226(9).
doi:10.1038/s41415-019-0232-8 4. Subramanian S, Appukuttan D,
Tadepalli A, Gnana PPS, Victor DJ. The role of abrasives in dentifrices. J Pharm Sci & Res. 2017;9(2):221-224.
https://www.researchgate.net/pu blication/316696976
5. Mount GJ. Preservation and Restoration of Tooth Structure. 3rd ed. (Mount GJ, Hume WR,
422 Ngo HC, Wolff MS, eds.). Wiley
Blackwell; 2013.
6. Maldupa I, Rendeniece I, Brinkmane A, Mihailova A. Evidence based toothpaste classification, according to certain characteristicsof their chemical composition. Stomatologija, Baltic Dental and Maxillofacial Journal. 2012;14:12-22.
https://www.researchgate.net/pu blication/225056068
7. Zaharia A, Plescan VG, Atkinson I, Mocioiu OC, Cantaragiu A, Musat V. Remineralization of natural tooth enamel in artificial saliva environment. Revista de Chimie. 2017;68(3):510-514.
doi:10.37358/rc.17.3.5490
8. Pertiwi UI, Eriwati YK, Irawan B. Surface changes of enamel after
brushing with charcoal
toothpaste. Journal of Physics: Conference Series. 2017;884.
doi:10.1088/1742-6596/884/1/012002
9. Kumar S, Singh SK, Gupta A, Roy S, Sareen M, Khajuria S. A Profilometric Study to Assess the
Role of Toothbrush and
Toothpaste in Abrasion Process.
Vol 16.; 2015.
https://www.researchgate.net/pu blication/283500048
10. Herda E, Fawzia AF, Soufyan A. Pengaruh Penyikatan Dengan Pasta Gigi Terhadap Kekasaran Permukaan Nano-ionomer Dan Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin. Jurnal Material Kedokteran Gigi. 2012;1(1):23-32.
11. Whitney DL, Fayon AK, Broz ME,
Cook RF. Exploring the
relationship of scratch resistance, hardness, and other physical properties of minerals using Mohs scale minerals. Journal of
Geoscience Education.
2007;55(1):56-61.
doi:10.5408/1089-9995-55.1.56 12. Pachaly R, Pozzobon RT.
ANALYSIS OF SURFACE
ROUGHNESS OF HUMAN ENAMEL EXPOSED TO BLEACHING AGENT AND SUBMITTED TO BRUSHING. Acta Odontol Latinoam . 2012;25(1):59-66.
13. Partlan E, Davis K, Ren Y, et al. Effect of bead milling on chemical and physical characteristics of activated carbons pulverized to superfine sizes. Water Research. 2016;89.
423 doi:10.1016/j.watres.2015.11.04
1
14. Brooks JK, Bashirelahi N, Reynolds MA. Charcoal and charcoal-based dentifrices. The Journal of the American Dental Association. 2017;148(9). doi:10.1016/j.adaj.2017.05.001 15. Nguyen M. Charcoal Whitening:
Level of Abrasiveness and Effects on Enamel. Today’s RDH. Published online 2018.
16. Vaz VTP, Jubilato DP, Oliveira MRM de, et al. Whitening toothpaste containing activated
charcoal, blue covarine, hydrogen peroxide or microbeads: Which one is the most effective. Journal of Applied Oral Science. 2019;27. doi:10.1590/1678-7757-2018-0051
17. Hilgenberg PS, Pinto SCS, Farago PV, Santos FA, Wambier DS. Physical-chemical characteristics of whitening toothpaste and evaluation of its effects on enamel roughness. Braz Oral Res. 2011;25(4):288-294.
