Pengaruh Pasta Gigi Siwak dan Pasta Gigi Nano Kalsium Karbonat
Terhadap Kekerasan Email yang Terdemineralisasi
Febi Dianti*, Siti Triaminingsih, Bambang Irawan
Departement of Dental Material, Faculty of Dentistry Universitas Indonesia, Jakarta 10430, Indonesia
*E-mail: febidianti@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui efektivitas penyikatan dengan pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak terhadap kekerasan email gigi manusia yang sebelumnya didemineralisasi dengan larutan asam sitrat 0,3%. Penyikatan dilakukan selama empat belas menit dan dua puluh delapan menit yang setara dengan dua minggu dan empat minggu. Pengujian kekerasan permukaan email dilakukan dengan menggunakan Knoop Hardness Tester dan hasil pengujian dianalisis dengan uji Wilcoxon,
Kruskal Wallis dan uji Mann-Whithney. Hasil pengujian menunjukkan peningkatan kekerasan permukaan email
yang bermakna dengan nilai kekerasan tertinggi pada penyikatan dengan menggunakan pasta gigi nano kalsium karbonat dibanding dengan penyikatan menggunakan pasta gigi mengandung Siwak (p<0,05).
Effect of Toothpaste Containing Miswak and Toothpaste with Nano Calcium Cabonate to Demineralized Human Enamel Surface Hardness
Abstract
This study aimed to determine the effectiveness of brushing with toothpase containing Miswak and toothpaste with nano calcium carbonate on surface hardness of human enamel that have been demineralize using citric acid. Enamel brushed for fourteen minutes and twenty eight minutes which equal to two weeks and four weeks. Enamel surface hardness then measured using Knoop Hardness Tester and the results analyzed with Wilcoxon,
Kruskall Wallis and Mann-Whitney test. The result of this experiment shows increasing enamel surface hardness
after aplication with toothpaste containing nano calcium carbonate is higher than aplication with toothpaste containing Miswak (p<0,05).
Keywords: Human enamel, nano calcium carbonate, Miswak, Knoop hardness tester
Pendahuluan
Email merupakan material kristalin yang terdiri atas kalsium hidroksiapatit dan menutupi seluruh mahkota anatomis gigi. Apabila email sering terpapar oleh asam dan
diperberat dengan retensi plak pada permukaan gigi, maka akan terjadi pembentukan lesi. Lesi pada permukaan gigi tidak harus selalu berupa lubang, lesi awal justru hanya akan terlihat seperti bercak putih. Sering kali masyarakat mengganggap bahwa warna putih kapur pada permukaan gigi bukan merupakan karies. Padahal gambaran klinis tersebut menandakan bahwa telah terbentuk lesi awal. Lesi awal atau sering disebut white spot yaitu lesi terbentuk akibat dari proses demineralisasi yang terjadi pada permukaan email. Beberapa faktor yang berperan dalam terjadinya demineralisasi antara lain retensi plak, larutan asam, penurunan aliran dan kapasitas buffer saliva.1,2
Lesi awal bersifat reversibel yang berarti masih dapat dipulihkan melalui proses remineralisasi. Remineralisasi dibutuhkan untuk mengembalikan struktur email pada gigi dan meningkatkan kembali kekerasan email yang mengalami penurunan akibat proses demineralisasi.1,3 Remineralisasi dapat terjadi apabila terdapat kalsium, fosfat dan fluor yang cukup, peningkatan aliran dan kapasitas buffer saliva. Saliva merupakan faktor penting dalam terjadinya remineralisasi. Karena saliva mengandung Ca2+ dan HPO42- yang berfungsi untuk
menggantikan ion yang hilang pada saat demineralisasi. Fungsi lain HPO42- yaitu untuk
meningkatkan kapisatas buffer pada saat terbentuknya lesi awal.4 Saliva juga mengandung fluor yang rata-rata berjumlah 0,03 ppm.Selain dari saliva, ion kalsium, fosfat dan fluor juga bisa didapatkan dari penggunaan obat kumur, pasta gigi, dan pengaplikasian agen remineralisasi secara topikal.5 Fungsi utama pasta gigi ialah untuk mencegah terjadinya karies. Pada saat terjadi demineralisasi, kalsium apatit akan hilang, kehilangan kalsium apatit ini dapat digantikan dengan agen Ca2+ dan fluoryang terkandung dalam pasta gigi.4
Kandungan kalsium, fosfat dan fluor dalam pasta gigi mampu memicu terjadinya remineralisasi. Banyak nya ion kalsium dan fosfat yang masuk ke dalam lesi mempengaruhi pembentukan mineral apatit pada lesi.6 Sedangkan fluor berfungsi untuk menggantikan hidroksiapatit yang hilang pada saat terjadi demineralisasi. Fluor akan mengendap pada lesi dan membentuk fluor apatit. Namun kemampuan fluor untuk meremineralisasi bergantung pada keberadaan kalsium. Kalsium membantu fluor untuk dapat masuk ke dalam lesi sub permukaan dan meningkatkan retensi pada lesi.6,7
Saat ini telah beredar pasta gigi mengandung kalsium karbonat berukuran nano dan pasta gigi dengan fluor yang berasal dari bahan herbal. Nano kalsium karbonat mampu melepaskan ion kalsium lebih cepat dibandingkan dengan kemampuan kalsium karbonat dalam ukuran yang berbeda.6 Hal ini dapat dibuktikan dengan terlihatnya peningkatan kadar kalsium dan peningkatan pH setelah paparan kalsium karbonat nano selama empat minggu
pada lesi sub permukaan.6,8 Sedangkan pasta gigi dengan kandungan fluor yang berasal dari tanaman herbal Siwak juga terbukti mampu meremineralisasi gigi dalam waktu 21 hari.9 Selain fluor, pasta gigi Siwak ini juga mengandung kalsium karbonat hanya saja tidak dalam ukuran nano. Hal ini tentu akan mempengaruhi penyerapan fluor ke dalam lesi.
Saat ini belum ada penelitian yang membandingkan kemampuan remineralisasi pasta gigi nano kalsium karbonat dengan pasta gigi herbal mengandung Siwak. Karena itu dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui efektivitas pasta gigi mengandung nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak dalam proses terjadinya remineralisasi dinilai berdasarkan kekerasan email yang dihasilkan.
Tinjauan Teoritis Email gigi
Email merupakan lapisan terluar dan jaringan terkeras dalam tubuh manusia yang menutupi struktur anatomi gigi. Sekitar 87% dari volum email merupakan kristal yang tersusun dengan terorganisir dan rapat. Kristal-kristal ini menjadi bagian dari gigi sebanyak 95% dari berat gigi. Email terbentuk dari proses odontogenesis yang cukup panjang yaitu mulai dari terbentuknya benih gigi hingga gigi erupsi proses pematangan email masih tetap berlanjut. Ketersediaan kalsium dan magnesium sebagai bahan organik sangat dibutuhkan untuk pembentukan struktur, fungsi dan resistensi email. Struktur email cukup rumit yaitu terdiri atas hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) yang merupakan partikel berukuran 20‑40 nm.
Email pada gigi dewasa mengandung sekitar 85% material inorganik, 12% air dan 3% protein dan lemak. Kandungan air dalam email berfungsi untuk memungkinkan difusi asam dan komponen lain yang menuju ke dalam gigi melalui pori-pori interprismatik pada email dan sebagai jalur keluar masuknya mineral pada saat proses demineralisasi dan remineralisasi. 4,10
Proses Terbentuknya Lesi pada Permukaan Email
Gigi yang baru erupsi mengandung banyak karbonat dan sedikit fluor.2 Saat pH dalam rongga mulut mencapai di bawah 5,5 maka akan terjadi demineralisasi yaitu hilangnya mineral dari permukaan dan dari inti kristalin email.4 Ion asam akan masuk ke dalam prisma yang akan memicu proses demineralisasi di bawah permukaan gigi. Karakteristik klinis terjadinya lesi awal pada permukaan gigi adalah terlihatnya bercak putih seperti kapur
pada permukaan gigi. Apabila tidak segera diatasi maka permukaan gigi akan menjadi rapuh, lalu terjadi peningkatan porositas pada email dan pada gambaran radiograf akan terlihat dengan jelas radiolusesi di permukaan gigi yang menandakan bahwa lesi telah meluas.4 Faktor yang dapat mempercepat perluasan lesi antara lain yaitu akumulasi plak, frekuensi konsumsi karbohidrat, frekuensi asupan makanan atau minuman asam. Beberapa jenis minuman asam terbukti dapat meningkatkan potensi terjadinya demineralisasi dan hilangnya kalsium dari permukaan gigi, salah satu jenis minuman tersebut adalah minuman bersoda.4,11 Proses Remineralisasi pada Email
Pada gigi yang telah mengalami demineralisasi awal, lesi yang terbentuk masih dapat disembuhkan melalui proses remineralisasi. Remineralisasi dapat berlangsung apabila terjadi peningkatan kadar kalsium, fosfat, fluor, dan kualitas serta kuantitas saliva. Faktor tersebut dibutuhkan untuk mendapatkan ion mineral yang mampu menggantikan hidroksiapatit yang hilang pada saat terjadi demineralisasi.2,4
Proses remineralisasi terjadi saat pH saliva meningkat diikuti dengan dimulainya pembentukan kristal hidroksiapatit baru oleh kalsium, fosfat dan fluor yang terkandung dalam saliva.4 Oleh sebab itu saliva dibutuhkan pada proses remineralisasi. Selain itu saliva juga berperan sebagai pelindung gigi dari kondisi asam. Kalsium dan fosfat akan bereaksi dengan fluor lalu membentuk fluor apatit. Selanjutnya terjadi pengendapan kembali hidroksiapatit yang akan membentuk lapisan dangkal pada permukaan email. 1,12 Apabila mulut dalam kondisi yang baik dalam arti memiliki kualitas dan kuantitas saliva yang baik, kebersihan yang terjaga, cukup asupan fluor dan ditambah dengan penggunaan material preventif seperti pasta gigi, maka kemungkinan terjadinya remineralisasi akan meningkat.4
Kekerasan Permukaan Email
Proses demineralisasi dan remineralisasi tentu akan berpengaruh terhadap kekerasan email. Pada saat terjadi demineralisasi, hidroksiapatit akan hilang. Hilangnya hidroksiapatit dari permukaan email disebabkan oleh penurunan pH di ambang batas pH kritis yaitu 5,5. Hilangnya hidroksiapatit dari permukaan email berpengaruh terhadap kekerasan permukaan email.4 Hasil penelitian menunjukkan terjadi penurun kekerasan permukaan email setelah mengalami demineralisasi.1 Karena itu remineralisasi dibutuhkan untuk mengembalikan struktur hidroksiapatit yang hilang akibat demineralisasi.4 Penelitian mengenai remineralisasi
pada permukaan email yang dilakukan pada berbagai jenis pasta gigi menunjukkan peningkatan kekerasan permukaan email setelah gigi disikat menggunakan pasta gigi yang mengandung fluor.1,3 Untuk dapat menilai kekerasan permukaan email saat terjadi demineralisasi dan remineralisasi maka dilakukan uji kekerasan permukaan email.
Uji Kekerasan Permukaan Email
Uji kekerasan dapat digunakan untuk menilai kekerasan permukaan suatu material salah satunya untuk permukaan email. Terdapat dua jenis uji kekerasan yang dapat digunakan untuk menguji kekerasan permukaan email yaitu uji kekerasan Vickers dan Knoop. Uji kekerasan Vickers dan Knoop umumnya digunakan untuk material yang kecil dan sangat keras. Indenter yang digunakan dalam uji kekerasan Vickers adalah berupa berlian berbentuk piramida dengan dasar persegi bersudut 136o.
Sedangkan, uji kekerasan Knoop menggunakan indenter berupa berlian berbentuk piramida dengan sudut 172o 30’ dan 130o. Cara penggunaan kedua uji ini adalah dengan mengarahkan indenter piramida ke permukaan material yang akan diuji. Bentuk indentasi dengan sudut yang lebih besar, uji Knoop sensitif untuk menguji permukaan material yang terdemineralisasi atau lapisan tipis pada permukaan material. Untuk menguji kekerasan permukaan gigi, beban yang diberikan sebesar 50 gram dalam waktu 15 detik.15
Nilai kekerasan email dan dentin bila diuji menggunakan Vickers adalah 352 VHN untuk email dan 63 VHN untuk dentin.5,15 Bila pengujian dilakukan dengan Knoop besaran kekerasan email adalah 343 KHN dan nilai kekerasan dentin 68 KHN.13,15
Pasta Gigi Nano Kalsium Karbonat
Pasta gigi sebagai agen preventif tentu saja mampu memicu proses remineralisasi. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan kini telah tercipta kalsium karbonat dalam ukuran nano. Nano kalsium karbonat digunakan sebagai kandungan pasta gigi karena diyakini mampu mencegah terbentuknya karies.6 Salah satu contohnya adalah pasta gigi dengan merek dagang Systema Nano. Ukuran nano pada kalsium karbonat ini memiliki arti menyerupai kalsium apatit pada email. Nano kalsium karbonat terbukti mampu melepaskan ion kalsium lebih cepat dibandingkan dengan kalsium karbonat yang tidak berukuran nano.6 Selain itu, nano kalsium karbonat juga membantu meningkatkan pengendapan fluor apatit menjadi lebih dalam dan meluas, sehingga mampu mencapai lesi di bawah permukaan. Hal
ini dapat dibuktikan dengan terlihatnya peningkatan kadar kalsium dan peningkatan pH setelah paparan kalsium nano selama empat minggu pada lesi di bawah permukaan.6
Pasta Gigi Herbal Mengandung Siwak
Salvadora persica atau yang dikenal dengan Siwak mengandung Tri-Methylamin, salvadrin, chloride, fluor, silica, sulfur, mustard, dan vitamin C. Kandungan fluor dalam Siwak sebesar 1,02 µg/g. Fluor dalam Siwak berfungsi untuk mencegah terjadinya karies. Selain itu Siwak juga mampu menurunkan gingivitis dan plak.9,16,17
Fluor merupakan salah satu ion mineral yang berperan dalam pencegahan terbentuknya karies dengan cara menurunkan kelarutan email terhadap asam dan memicu terjadinya proses remineralisasi. Kandungan fluor dalam pasta gigi umumnya sebanyak 1000 ppm.5 Namun, kadar fluor yang rendah sekalipun terbukti mampu mencegah terjadinya demineralisasi dan memicu terjadinya remineralisasi dengan meningkatkan pegendapan apatit pada email dan membentuk fluorapatit.10 Pembentukan fluorapatit dapat terjadi apabila fluor bereaksi dengan ion kalsium dan hidrogen fosfat. Fluorapatit terbentuk bersamaan dengan larutnya hidroksiapatit pada pH 5,5.5 Fluorapatit dapat masuk ke dalam lesi dengan bantuan kalsium.6,20 Saat mencapai lesi, fluorapatit bersama dengan ion kalsium mengendap dan menggantikan struktur mineral yang hilang akibat proses demineralisasi. Selain itu, pengendapan fluorapatit dapat menguatkan email karena fluorapatit memiliki kelarutan pada pH yang lebih rendah dibanding dengan kelarutan hidroksiapatit.24 Pada sebuah penelitian terbukti bahwa pasta gigi dengan kandungan fluor mampu memicu reaksi remineralisasi pada lesi white spot dan meningkatkan kadar fluor pada gigi dalam waktu 14 hingga 21 hari.1,19
Metode Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental laboratoris yang dilaksanakan di Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Material Kedokteran Gigi FKG UI dan Laboratoria Teknik Mesin dan Dirgantara ITB pada bulan Oktober sampai November 2014.
Sebanyak 24 email gigi molar 3 ditanam dengan menggunakan akrilik dalam mould dan dibagi menjadi 3 kelompok masing-masing terdiri atas 8 spesimen. Spesimen dihaluskan dengan menggunakan silicone carbide paper nomor 800 dan 2000. Setelah itu spesimen
dipoles dengan alumina 1 µm. Selanjutnya dilakukan pengukuran kekerasan awal menggunakan Knoop Hardness Tester – Zwick Roell-USA dengan beban 50 gram selama 15 detik.
Setelah diketahui kekerasan awal, dilakukan perendaman dalam 25 mL larutan asam sitrat 0,3% dengan pH 3,25 selama 3 menit. Setelah proses demineralisasi, kekerasan email diukur kembali. Spesimen sesuai dengan kelompoknya disikat dengan menggunakan akudes (sebagai kontrol), pasta gigi nano kalsium karbonat, dan pasta gigi mengandung Siwak dengan perbandingan 1:1 (3 g pasta gigi : 3 ml akuades). Penyikatan dilakukan menggunakan sikat gigi elektrik Pierrot dengan tekanan penyikatan terkontrol yaitu 150 gram. Penyikatan dilakukan selama 14 menit (setara dengan 2 minggu) dan 28 menit (setara dengan 4 minggu). Pengukuran kekerasan email dilakukan setiap setelah disikat selama 14 menit dan 28 menit seperti saat pengukuran kekerasan awal.
Hasil nilai kekerasan permukaan email lalu diuji normalitas dan homogenitas menggunakan Levene’s statistic, didapatkan hasil data tidak terdistribusi homogen sehingga metode analisis data yang digunakan adalah uji non-parametrik. Uji Wilcoxon digunakan untuk melihat perbedaan kekerasan email dalam satu kelompok penyikatan, Kruskal Wallis untuk melihat kemaknaan perlakuan antar ketiga kelompok dan Mann-Whitney untuk melihat kemaknaan antar dua kelompok penyikatan.
Hasil Penelitian
Perubahan kekerasan email terjadi setelah proses demineralisasi dan setelah penyikatan setara 2 minggu dan 4 minggu. Nilai kekerasan email gigi dapat dilihat pada tabel 1
Tabel 1 Nilai Rata-rata Kekerasan Email Gigi (KHN)
Kelompok Awal Demineralisasi Penyikatan
setara 2 minggu
Penyikatan setara 4 minggu
Akuades 361 ± 5,79 251 ± 3,27 253 ± 4,53 254 ± 3,41
Pasta Gigi Nano kalsium karbonat
355 ± 9,59 246 ± 3,04 288 ± 3,82 328 ± 2,46
Pada tabel 5.1 terlihat adanya perubahan kekerasan sebelum dan sesudah perendaman spesimen dalam larutan asam sitrat 0,3% serta setelah dilakukan penyikatan dengan akuades, pasta gigi nano kalsium karbonat, dan pasta gigi mengandung Siwak. Kekerasan email setelah demineralisasi mengalami penurunan pada setiap kelompok yaitu kelompok penyikatan dengan akuades, penyikatan dengan pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak, dengan nilai kekerasan email berturut-turut 251 ± 3,27 KHN, 246 ± 3,04 KHN, dan 251 ± 2,91 KHN. Nilai kekerasan email pada ketiga kelompok mengalami perubahan setelah diberi perlakuan dengan penyikatan menggunakan akuades, pasta gigi Nano kalsium karbonat, dan pasta gigi mengandung Siwak. Kekerasan email pada kelompok akuades meningkat yaitu menjadi 253 ± 4,53 KHN setelah disikat setara 2 minggu dan 254 ± 3,41 KHN setelah penyikatan setara 4 minggu. Pada kelompok penyikatan dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat juga terjadi peningkatan kekerasan email menjadi 288 ± 3,82 KHN setelah penyikatan setara 2 minggu dan kembali meningkat menjadi 328 ± 2,46 KHN setelah disikat setara 4 minggu. Peningkatan kekerasan email juga terjadi pada kelompok pasta gigi mengandung Siwak setelah disikat setara 2 minggu yaitu menjadi 271 ± 2,58 KHN dan setelah penyikatan setara 4 minggu kekerasan email mengalami peningkatan menjadi 296 ± 1,86 KHN.
Gambar 1 Grafik Nilai Kekerasan Awal Email, Setelah Demineralisasi, Setelah Penyikatan setara 2 minggu dan Penyikatan setara 4 minggu.
Pada gambar 1 terlihat adanya perubahan kekerasan pada masing-masing kelompok. Untuk melihat kemaknaan perubahan kekerasan yang terjadi dalam masing-masing kelompok dilakukan pengujian dengan metode Wilcoxon. Dari hasil pengujian, didapatkan penurunan
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Awal Demineralisasi Penyikatan setara 2 minggu Penyikatan setara 4 minggu K eke ras an em ai l (K H N) Perlakuan
Akuades Pasta Gigi Nano Kalsium Karbonat Pasta Gigi mengandung Siwak 5,79 9,59 5,30
3,27 3,04 2,91 4,53 3,82 2,58 3,41 2,46
kekerasan dari kekerasan awal ke kekerasan setelah demineralisasi baik pada kelompok penyikatan dengan Akuades, pasta gigi Nano kalsium karbonat ataupun pasta gigi mengandung Siwak memiliki perbedaan yang bermakna. Kekerasan email setelah demineralisasi hingga penyikatan setara 2 minggu hanya pada kelompok penyikatan dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak yang mengalami peningkatan kekerasan yang bermakna dengan nilai p<0,05, sedangkan pada kelompok yang disikat dengan Akuades, peningkatan kekerasan tidak berbeda bermakna dengan nilai p>0,05. Peningkatan kekerasan yang bermakna kembali terjadi setelah penyikatan setara 2 minggu dan setelah penyikatan setara 4 minggu untuk kelompok yang disikat dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak, dan peningkatan yang tidak berbeda bermakna pada kelompok yang disikat dengan Akuades (p>0,05). Kekerasan email setelah penyikatan setara 4 minggu dengan kekerasan awal email pada masing-masing kelompok memiliki perbedaan bermakna dengan nilai p<0,05.
Setelah diketahui nilai kemaknaan antar perlakuan dalam masing-masing kelompok, selanjutnya dilakukan pengujian dengan menggunakan uji statistik Kruskal-Wallis untuk melihat kemaknaan penurunan dan peningkatan nilai kekerasan email antar ketiga kelompok penyikatan (Tabel 5.2). Hasil uji kemaknaan kekerasan awal email menunjukkan nilai p>0,05 yang berarti bahwa kekerasan awal email pada ketiga kelompok tidak berbeda bermakna. Pengujian juga dilakukan untuk melihat kemaknaan perubahan kekerasan email setelah demineralisasi, nilai yang didapat adalah p>0,05 yang artinya kekerasan email setelah demineralisasi pada ketiga kelompok tidak memiliki perbedaan yang bermakna. Nilai kemaknaan untuk penyikatan setara 2 minggu menunjukkan bahwa kekerasan email antar kelompok penyikatan dengan akuades, pasta gigi Nano kalsium karbonat, dan pasta gigi mengandung Siwak berbeda bermakna. Remineralisasi setelah penyikatan setara 4 minggu juga menunjukkan kekerasan email antar kelompok penyikatan dengan akuades, pasta gigi nano kalsium, dan pasta gigi mengandung Siwak berbeda bermakna.
Tabel 2 Uji Kruskal-Wallis untuk melihat perubahan kekerasan email antar ketiga kelompok penyikatan.
Nilai Kemaknaan Keterangan
Kekerasan Awal 0,387 Tidak Berbeda Bermakna
Kekerasan Setelah
Demineralisasi dengan Asam Sitrat 0,3%
0,083 Tidak berbeda Bermakna
Kekerasan Setelah Penyikatan setara 2 minggu
0,000 Berbeda Bermakna
Kekerasan Setelah Penyikatan setara 4 minggu
0,000 Berbeda Bermakna
Setelah mengetahui terdapat perbedaan bermakna antar kelompok penyikatan selanjutnya dilakukan uji statistik Post Hoc uji Mann-Whitney untuk melihat kemaknaan nilai kekerasan email antar dua kelompok penyikatan. Pada tabel 3 terlihat adanya perbedaan yang bermakna antara kelompok penyikatan dengan Akuades terhadap kelompok penyikatan dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat, kelompok penyikatan dengan Akuades terhadap kelompok penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak dan kelompok yang disikat dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat terhadap kelompok yang disikat dengan pasta gigi mengandung Siwak setelah disikat setara 2 minggu dengan nilai p<0,05. Hasil yang sama juga terlihat pada kekerasan email setelah penyikatan setara 4 minggu pada kelompok penyikatan dengan Akuades terhadap kelompok yang disikat dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat, kelompok penyikatan dengan Akuades terhadap kelompok yang disikat dengan pasta gigi mengandung Siwak dan kelompok penyikatan dengan pasta gigi Nano kalsium karbonat terhadap kelompok penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak, hasilnya adalah p<0,05 sehingga dapat diasumsikan terdapat perbedaan yang bermakna antara kelompok penyikatan.
Tabel 3 Hasil Analisis Post Hoc uji Mann-Whitney untuk melihat perubahan kekerasan email antar kelompok penyikatan.
Nilai Kemaknaan Keterangan Kekerasan email setelah penyikatan setara 2 minggu Kelompok Akuades
terhadap kelompok pasta
gigi Nano kalsium
karbonat
Kelompok Akuades
terhadap kelompok pasta gigi mengandung Siwak Kelompok pasta gigi Nano kalsium karbonat terhadap pasta gigi mengandung Siwak 0,000 0,000 0,000 Berbeda Bermakna Berbeda Bermakna Berbeda Bermakna Kekerasan email setelah penyikatan setara 4 minggu Kelompok Akuades
terhadap kelompok pasta
gigi Nano kalsium
karbonat
Kelompok Akuades
terhadap kelompok pasta gigi mengandung Siwak Kelompok pasta gigi Nano kalsium karbonat terhadap kelompok pasta gigi mengandung Siwak
0,000 0,000 0,000 Berbeda Bermakna Berbeda Bermakna Berbeda Bermakna Pembahasan
Sifat mekanis email dipengaruhi oleh kandungan mineral yang terdapat di dalamnya. Salah satu sifat mekanis email dapat dilihat dari kekerasannya.24 Konsentrasi kalsium berpengaruh terhadap sifat mekanis email, sehingga apabila terjadi perubahan pada konsentrasi kalsium pada email maka hal tersebut dapat mempengaruhi sifat mekanis email. Kekerasan email dapat menurun apabila konsentrasi kalsium juga menurun. Penurunan konsentrasi kalsium pada permukaan email ini dapat disebabkan oleh larutnya kalsium akibat terpapar larutan asam dengan pH yang rendah. Pada hasil penelitian ini terlihat adanya penurunan kekerasan email yang bermakna setelah didemineralisasi dengan larutan asam sitrat 0,3% dengan pH 3,25 selama 3 menit. Hal ini sesuai pada penelitian Chunhua dkk (2014) yang menyatakan bahwa asam sitrat 0,3% dengan pH 3,25 mampu menurunkan kekerasan permukaan email gigi manusia. Kekerasan email yang menurun terjadi karena pH
larutan asam sitrat yang rendah yaitu di bawah 5,5 yang merupakan pH kritis bagi hidroksiapatit sehingga memicu terjadinya demineralisasi.4 Proses terbentuknya lesi awal di bawah permukaan email dimulai dengan terjadinya demineralisasi pada gigi. Faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya demineralisasi antara lain akumulasi plak, kapasitas buffer dan laju alir saliva dan larutan asam.4 Pada penelitian ini penggunaan larutan asam sitrat dengan konsentrasi 0,3% bertujuan untuk mendemineralisasi permukaan email sebagai asumsi terjadinya lesi awal pada email (secara klinis terlihat sebagai white spot). Hal ini sesuai dengan penelitian Attin dkk (2005) yang menyatakan bahwa asam sitrat mampu mengikat dan melarutkan kalsium.
Penurunan kekerasan email akibat demineralisasi menunjukkan telah terbentuknya lesi di bawah permukaan email. Lesi awal di bawah permukaan email bersifat reversibel yang artinya proses hilangnya kalsium yang terjadi pada permukaan email tersebut masih dapat dihentikan dan struktur kalsium yang hilang tersebut masih dapat digantikan melalui proses remineralisasi. Agar dapat memicu terjadinya remineralisasi diperlukan beberapa faktor pendukung di antaranya ketersediaan ion kalsium, fosfat dan fluor yang cukup, pH netral dan kualitas serta kuantitas saliva yang baik.2,4
Pada penelitian ini dilakukan penyikatan dengan menggunakan akuades, pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak pada email yang terdemineralisasi. Peningkatan kekerasan terjadi pada ketiga kelompok penyikatan, hanya saja penyikatan dengan menggunakan akuades tidak mengalami peningkatan kekerasan yang bermakna. Hal ini disebabkan oleh kandungan dari akuades itu sendiri yang tidak mengandung mineral apapun. Selain itu peningkatan kekerasan email yang tidak bermakna pada kelompok yang disikat dengan menggunakan akuades menunjukan bahwa tidak ada intervensi bulu sikat pada penelitian ini. Berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Rios D dkk (2006) terjadi peningkatan kekerasan email setelah penyikatan tanpa pasta gigi yang dilakukan secara in situ dengan beban penyikatan yang tidak terkontrol.25
Kadar kalsium, fosfat, dan fluor yang terdapat pada saliva dan plak berpengaruh terhadap pembentukan karies dan konsentrasi kalsium yang tinggi dapat membantu dalam pencegahan karies.10 Kondisi saliva pada rongga mulut sering kali dipengaruhi oleh makanan dan minuman yang masuk ke dalam mulut dan dapat membuat kapasitas buffer, kualitas serta kuantitas saliva menjadi tidak stabil. Oleh karena itu diperlukan asupan mineral tambahan untuk mendukung terjadinya remineralisasi. Pada penelitian ini dilakukan penyikatan dengan menggunakan pasta gigi karena pada pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak terkandung ion kalsium dan fluor di dalamnya.6,9 Kalsium, dan fluor
merupakan ion yang memiliki peranan penting dalam proses remineralisasi.4 Hasil penelitian ini juga menunjukkan terjadi peningkatan kekerasan email pada kelompok yang disikat dengan pasta gigi nano kalsium karbonat. Peningkatan yang signifikan terlihat setelah penyikatan setara dengan 2 minggu dan penyikatan setara dengan 4 minggu. Peningkatan kekerasan email setelah disikat setara 2 minggu dan 4 minggu dapat dipengaruhi oleh kadar kalsium pada permukaan email. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Arun dkk (2013) yang meneliti mengenai tiga produk pasta gigi mengandung kalsium dan terbukti mampu meningkatkan kekerasan email. Peningkatan kekerasan yang terjadi setelah disikat setara 2 minggu menggunakan pasta gigi nano kalsium karbonat dapat disebabkan oleh ukuran nano kalsium yang terdapat pada pasta gigi ini menyerupai ukuran hidroksiapatit yang terdapat pada email. Ukuran partikel kalsium pada nano kalsium karbonat memudahkan untuk mencapai lesi di bawah permukaan email jauh lebih dalam dan meluas dibanding dengan kalsium karbonat yang tidak berukuran nano.6 Peningkatan kekerasan juga terjadi setelah penyikatan setara 4 minggu. Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Nakashima dkk (2009) menemukan bahwa terjadi peningkatan kadar kalsium pada lesi email setelah terpapar nano kalsium karbonat dalam bentuk pasta setara 4 minggu. Peningkatan kadar kalsium pada penelitian ini yang mengakibatkan kenaikan kekerasan email yang mengalami demineralisasi.
Peningkatan kekerasan juga terjadi pada kelompok yang disikat setara 2 minggu dan 4 minggu dengan menggunakan pasta gigi herbal mengandung Siwak. Peningkatan kekerasan email menandakan telah terjadinya remineralisasi. Faktor yang berperan pada terjadinya remineralisasi ini adalah peranan fluor yang terdapat pada pasta gigi mengandung Siwak. Pernyataan ini sesuai dengan penelitian Fatemeh (2009) yang mengungkapkan bahwa salah satu kandungan Siwak adalah fluor. Fluor akan berikatan dengan ion kalsium untuk membentuk fluorapatit dan menggantikan hidroksiapatit yang larut akibat demineralisasi. Fluorapatit memiliki resistensi terhadap asam yang lebih baik daripada hidroksiapatit. Penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak setara 2 minggu dan 4 minggu terbukti mampu meningkatkan kekerasan email. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Nibal Mohamed dkk (2008) yang membuktikan bahwa perendaman dalam ekstrak Siwak dengan konsentrasi 5% dan 10% selama 1 minggu mampu meremineralisasi permukaan email yang mengalami demineralisasi dilihat dari peningkatan kekerasan email. Ekstrak Siwak 10% juga terbukti mampu meningkatkan resistensi dan kekerasan email karena peranan fluor di dalam nya. Fluor ini lalu berikatan dengan kalsium dan fosfat yang
Terjadi peningkatan kekerasan email yang lebih tinggi pada kelompok penyikatan dengan pasta gigi nano kalsium karbonat dibandingkan dengan penyikatan menggunakan pasta gigi mengandung Siwak. Hal ini dapat dipengaruhi oleh peranan fluor yang terdapat pada Siwak. Fluor memang memiliki peranan yang penting dalam proses remineralisasi, namun mekanisme kerja fluor juga terbatas oleh ketersediaan kalsium, karena fluor nantinya akan berikatan dengan kalsium untuk membentuk fluoroapatit.10,18 Selain itu faktor yang dapat mempengaruhi perbedaan peningkatan kekerasan email pada kedua kelompok penyikatan adalah ukuran partikel kalsium karbonat dalam kedua pasta gigi tersebut. Kalsium karbonat yang terkandung dalam pasta gigi mengandung Siwak tidak berukuran nano seperti pada pasta gigi nano kalsium karbonat. Bila dilihat dari ukuran partikel kalsiumnya, kalsium yang berukuran nano memiliki kemampuan yang lebih baik dalam mencapai lesi di bawah permukaan.6 Faktor lain yang juga ikut berpengaruh terhadap kemampuan remineralisasi kedua jenis pasta gigi tersebut adalah pelepasan ion kalsium. Nakashima dkk (2009) pada penelitiannya menemukan bahwa pelepasan ion kalsium pada nano kalsium karbonat terbukti lebih cepat bila dibandingkan dengan kalsium karbonat yang tidak berukuran nano. Hal ini tentu saja mempengaruhi kecepatan remineralisasi email. Apabila pelepasan ion kalsium terjadi lebih cepat maka kadar kalsium yang sampai pada permukaan email juga lebih banyak. Kadar kalsium yang lebih banyak mampu meningkatkan kekerasan email dengan signifikan.
Terjadinya peningkatan kekerasan email menunjukan telah berlangsungnya proses remineralisasi. Peningkatan kekerasan email yang terjadi pada kelompok penyikatan dengan akuades setara 4 minggu menunjukkan peningkatan yang tidak berbeda bermakna terhadap kekerasan email setelah demineralisasi. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa penyikatan hanya dengan menggunakan akuades saja tidak cukup untuk menghilangkan lesi awal email. Oleh karena itu dibutuhkan asupan mineral tambahan dalam pasta gigi, disamping kondisi intraoral seperti pH saliva yang netral, kapasitas buffer, kualitas dan kuantitas saliva yang baik.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kekerasan yang dihasilkan setelah penyikatan dengan pasta gigi nano kalsium karbonat setara 2 minggu dan 4 minggu sudah masuk ke dalam range kekerasan email manusia yaitu 288 ± 2,46 KHN setelah disikat setara 2 minggu dan 328 ± 2,46 KHN setelah disikat setara 4 minggu. Sedangkan pada penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak nilai kekerasan email setelah disikat setara 4 minggu yang masuk ke dalam range kekerasan email manusia yaitu 296 ± 1,86 KHN. Gutiérrez-Salazara dkk (2003) menyebutkan pada penelitiannya bahwa kekerasan email manusia yaitu berkisar
280-350 KHN. Hal ini membuktikan bahwa sebenarnya kekerasan email setelah penyikatan setara 2 minggu dengan pasta gigi nano kalsium karbonat mampu mengembalikan kekerasan email seperti kekerasan rata-rata email manusia. Sedangkan penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak baru dapat mendekati rata-rata kekerasan email manusia setelah disikat setara 4 minggu. Kekerasan email setelah disikat setara 4 minggu lebih tinggi pada kelompok yang disikat dengan pasta gigi nano kalsium karbonat bila dibandingkan dengan kelompok penyikatan dengan pasta gigi mengandung Siwak. Peningkatan kekerasan email mendekati kekerasan awal menandakan bahwa kedua pasta gigi tersebut mampu mencegah perluasan lesi di bawah permukaan email dengan memicu proses remineralisasi.
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa penyikatan setara 2 minggu dan 4 minggu dengan menggunakan pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak mampu meningkatkan kekerasan email yang terdemineralisasi. Namun, penyikatan setara 4 minggu dengan menggunakan pasta gigi nano kalsium karbonat dan pasta gigi mengandung Siwak belum mampu mengembalikan kekerasan awal email. Hasil kekerasan email yang disikat dengan menggunakan pasta gigi nano kalsium karbonat lebih tinggi dibanding dengan kelompok yang disikat dengan pasta gigi mengandung Siwak.
Saran
Saran yang diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah perlu dilakukan pengecekan lebih lanjut kandungan fluor yang terdapat dalam pasta gigi mengandung Siwak dan pasta gigi nano kalsium karbonat serta perlu dilakukan tambahan waktu penyikatan untuk mengembalikan kekerasan email seperti kekerasan awal.
Daftar Referensi
1. Priyadarshini Sh, Raghu Ramya, Shetty Ashish, PM Gautham, Reddy Satyanarayana, Srinivasan Raghu. Effect of Organic Versus Inorganic Fluoride on Enamel Microhardness: An in vitro Study. Journal of Conservative Dentistry 2013 Jun;3:205.
2. Bath-Balogh, Mary. J.Fahrenbach, Margaret. Dental Embryology, histology and anatomy 2nd ed. 2nd ed. Elsevier Saunders; 2006. 18, 23 p.
3. Arun Balakrishnan, Jonathan R, Benin P, Arvind Kuumar. Evaluation to Determine the Caries Remineralization Potential of Three Dentifrices: An in vitro study. Journal of Conservative Dentistry. 2013 Jun;3:205.
4. Graham, W.r Mount. Preservation and restoration of tooth structure 2nd ed. 2nd ed. China; 2005. 3, 25-27 p.
5. John M. Powers, Sakaguchi R. Craig’s Restorative Dental Material. 12th ed. 12th ed. United States of America: Mosby Elsevier; 2006. 103;106, 200-202 p.
6. Syozi Nakashima, Makoto Yoshie, Hiroshi Sano, Armasastra Bahar. Effect of a test dentifrice containing nano-sized calciumcarbonate on remineralization of enamel lesions in vitro. Journal of Oral Biology. 2009 Jan;1.
7. Prabhakar AR, Jaiswal Manojkumar. In vitro remineralization of enamel subsurface lesions and assesment of dentine tubule occlusion from NaF dentifrices with and without calcium. Journal of indian society of pedodontics and preventive dentistry. 2013 Mar;31:29–35.
8. Joeng S.H, Jang S.O, Kim K.N, Kwon H.K, Park Y.D, & Kim B.I. Remineralization Potential of New Toothpaste Containing Nano-Hydroxyapatite. Trans Tech Publ Switz. 2006;537–40.
9. Fatemeh Ezoddini-Ardakani. Efficiency of Miswak (Salvadora persica) in preventing dental caries. Sch Dent Shahid Sadoughi Univ Med Sci Yazd Iran. 2009;499–504. 10. Li Xiaoke, Wang Jinfang, Joiner Andrew, Chang Jiang. The remineralisation of
enamel: a review of the literature. Elsevier. 2014;
11. Attin T, Weiss K, Becker K, Buchalla W, Wiegand A. Impact of modified acidic soft drinks on enamel erosion. Soft drink modifications and erosion. Oral Disesases. 2005 Jun;2:7–12.
12. Shanti S, R Arathi. Enamel surface remineralization: Using synthetic nanohydroxyapatite. Wiley Periodicals, Inc. 2012 Dec;3(4).
13. Fuentes V, Toledan M, Osorio R, M. Carvalho R. Microhardness of superficial and deep sound. Microhardness of human dentin. 2003 Jan;850–3.
14. Gutiérrez-Salazara M del Pilar , Reyes-Gasgaa J. Microhardness and Chemical Composition of Human Tooth. Mater Res. 2003 Jun;6(3).
15. Craig R.G, Peyton F.A. The Microhardness of Enamel and Dentin. J.D. Res. 37(4):August 1958.
16. Hebbala M, V. Ankola A, Sharma R, Johrid S. Effectiveness of Herbal and Fluoridated Toothpaste on Plaque and Gingival Scores Among Residents of a Working Women’s Hostel – A Randomised Controlled Trial. 2012 Mar;10(4).
17. Puneet Gupta, Nupur Agarwal, Rajni Sharma. Evaluating the anti-plaque Efficiency of Herbal Dentifrices An In vitro Study. 2012 Jun;2(1).
18. Faiez Hattab. Remineralisation of carious lesion and fluoride uptake by enamel exposed to various fluoride dentifrices in vitro. 2013 Aug;11(3).
19. Naumova E.A., Niemann N, Aretz L, Arnold W.H. Effects of different amine fluoride concentrations on enamel remineralization. 2012 May;
20. Tyagi Shashi Prabha, Garg Paridhi, Sinha Dakshita Joy, Singh Udai Pratap. An update on remineralizing agents. J Interdiscip Dent. 2013 Dec;3(3).
21. Ilze Maldupa, Anda Brinkmane,Inga Rendeniece, Anna Mihailova. Evidence Based Toothpaste Classification, According to Certain Characteristics of Their Chemical Composition. 2012;14(1).
22. Jayakumar, Padmini, Haritha, Reddy Pathakota. Role of dentifrice in plaque removal: A clinical trial. Indian J Dent Res. 2010 Jan;21(2):433–6.
23. C.J. Philpotts, C. Olimpieri, A. Joiner. The Effect of Brush Load on Enamel and Dentine Wear. Unilever Oral Care. 2007;
24. Zhou Chunhua, Zhang Dongliang, Bai Yuxing, Li Song. Casein phosphopeptide– amorphous calcium phosphate remineralization of primary teeth early enamel lesions. Elsevier. 2014;21–9.
25. Daniela Rios, Heitor Marques Honório, Ana Carolina Magalhães, Marília Afonso Rabelo Buzala, Regina Guenka Palma-Dibb, Maria Aparecida De Andrade Moreira Machado, Salete Moura Bonifácio da Silva. Influence of toothbrushing on enamel softening and abrasive wear of eroded bovine enamel: an in situ study. Braz Oral Res. 2006;20(2):148–54.
26. Nibal Mohammed Al-Obaidy, Sulafa K.EL-Samarrai, Ahlam H.Majeed. Effect of Siwak Extract on the Microhardness and Microscopic Feature of Initial Caries-Like Lesion of Permanent Teeth, Compared to Fluoridated Agents. 2008;5(4).
27. Nibal Mohammed Hoobi, Baydaa Hussein, Alhan Ahmed Qasim, Manhal Abdulrahman. Dissolution of calcium ion from teeth treated with different concentrations of siwak water extract in comparison with sodium fluoride. J Bagh Collage Dent. 2014 Mar;26(1).
