BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Cengkeh Cengkeh (Syzygium aromaticum, syn. Eugenia aromaticum), dalam bahasa Inggris disebut cloves, adalah tangkai bunga kering beraroma dari suku Myrtaceae. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak digunakan sebagai bumbu masakan pedas di negara-negara Eropa, dan sebagai bahan utama rokok kretek khas Indonesia. Cengkeh juga digunakan sebagai bahan dupa di Tiongkok dan Jepang. Minyak cengkeh digunakan di aromaterapi dan juga untuk mengobati sakit gigi. Cengkeh ditanam terutama di Indonesia (Kepulauan Banda) dan Madagaskar, juga tumbuh subur di Zanzibar (Gambar 2.1.1), India, Sri Lanka (Aksan, 2008). Gambar 2.1.1 Cengkeh tipe Zanzibar (Aksan, 2008) Pohon cengkeh merupakan tanaman tahunan yang dapat tumbuh dengan tinggi mencapai 10-20 m, mempunyai daun berbentuk lonjong yang berbunga pada pucukpucuknya. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau, dan berwarna merah jika sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah mencapai panjang 1,5-2 cm.
Tumbuhan ini adalah flora identitas Provinsi Maluku Utara, pohonnya dapat tumbuh tinggi mencapai 20-30 m dan dapat berumur lebih dari 100 tahun.tajuk tanaman cengkeh umumnya berbentuk kerucut, piramid atau piramid ganda, dengan batang utama menjulang keatas. Cabang-cabangnya amat banyak dan rapat, pertumbuhannya agak mendatar dengan ukuran relatif kecil jika dibandingkan batang utama. Daunnya kaku berwarna hijau atau hijau kemerahan dan berbentuk elips dengan kedua ujung runcing. Daun-daun ini biasa keluar setiap periode dalam satu periode ujung ranting akan mengeluarkan satu set daun yang terdiri dari dua daun yang terletak saling berhadapan, ranting daun secara keseluruhan akan membentuk suatu tajuk yang indah (Soenardi, 1981). Tanaman cengkeh mulai berbunga pada umur 4,5 sampai 8 tahun tergantung dari jenis dan lingkungannya. Bunga ini merupakan bunga tunggal, berukuran kecil panjang 1-2 cm dan tersusun dalam satu tandan yang keluar dari ujung-ujung ranting, setiap tandan terdiri dari 2-3 cabang. Bakal bunga biasanya keluar setelah pasangan daun kelima dari satu set daun termuda telah dewasa atau mencapai ukuran normal fase ini disebut fase mepet tua, bakal bunga ini kadang-kadang keluar setelah daun pertama, kedua, atau ketiga tidak lagi membentuk bakal daun, tetapi langsung membentuk bakal bunga fase ini disebut fase mepet muda, bakal bunga ini bisa dibedakan dari bakal daun yaitu bakal bunga berwarna hijau, berujung tumpul, dan ruas dibawahnya sedikit membengkak sedangkan bakal daun berwarna merah dan berujung lancip (Agus, 2004). Bakal bunga keluar pada musim hujan (Oktober-Desember) bila bakal bunga mulai keluar dan kekurangan sinar matahari mendung terus menerus atau terjadi penurunan suhu malam sampai di bawah 17 C, maka bakal bunga akan berubah menjadi bakal daun sehingga ranting tersebut gagal menghasilkan bunga. Hal semacam ini bisa terjadi pada saat bakal bunga mulai berbentuk cabang. Apabila lingkungannya baik bakal bunga akan berkembang membentuk cabang-cabangnya dalam waktu 1-2 bulan, bila cabang-cabang telah terbentuk dari ujung cabang terakhir akan keluar kuncup-kuncup bunga yang disebut ukuran kecil, fase ini disebut dengan sebutan mata yuyu, selanjutnya dalam waktu 5-6 bulan setelah itu (April-Juli), bunga telah matang dan siap untuk dipetik (Soenardi, 1981).
Bunga cengkeh yang tidak dipetik pada saat matang dalam waktu beberapa hari akan mekar biasanya pada pagi atau sore hari beberapa saat sebelum atau setelah mekar bunga akan segera mengadakan penyerbukan sendiri atau silang melalui bantuan angin atau serangga (Danarti & Najiyati, 1991). Cengkeh sering digunakan untuk bumbu masakan baik dalam bentuk utuh atau sebagai bubuk. Bumbu ini digunakan di Eropa dan Asia. Di Indonesia cengkeh digunakan sebagai bahan rokok kretek dan untuk obat sakit gigi, di Jepang cengkeh digunakan untuk bahan dupa, sebagai aromaterapi. Pada abad keempat, pemimpin Dinasti Han dari Tiongkok memerintahkan setiap orang yang mendekatinya sebelumnya mengunyah cengkeh, agar harum napasnya. Cengkeh, pala, dan merica sangat mahal di zaman Romawi kuno. Cengkeh menjadi bahan tukar menukar oleh bangsa Arab di abad pertengahan. Pada akhir abad ke-15, orang Portugis mengambil alih jalan tukar menukar di Laut India. Bersama itu diambil alih juga perdagangan cengkeh dengan perjanjian Tordesillas dengan Spanyol, selain itu juga dengan perjanjian dengan Sultan dari Ternate. Orang Portugis membawa banyak cengkeh yang mereka peroleh dari kepulauan Maluku ke Eropa. Pada saat itu harga 1 kg cengkeh sama dengan harga 7 gram emas (Hamid, 2008). Perdagangan cengkeh akhirnya didominasi oleh orang Belanda pada abad ke-17. Dengan susah payah orang Prancis berhasil membudayakan pohon cengkeh di Mauritius pada tahun 1770. Akhirnya cengkeh dibudidayakan di Guyana, Brasilia dan Zanzibar (Aksan, 2008). 2.2 Tipe-tipe Cengkeh Di Indonesia banyak sekali ditemukan tipe-tipe cengkeh yang satu sama lain sulit sekali dibedakan, misalnya tipe ambon, raja, sakit, indari, dokiri, afo dan tauro. Perkawinan antara berbagai tipe ini membentuk tipe-tipe baru sehingga tipe-tipe cengkeh di Indonesia sangat sulit digolongkan. Cengkeh di Indonesia dapat digolongkan menjadi 4 yaitu: si putih, sikotak, zanzibar dan ambon. Dengan pertimbangan bahwa tipe sikotak mirip dengan zanzibar dan siputih mirip dengan tipe ambon, maka pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri saat ini hanya
memusatkan perhatian pada tipe zanzibar dan tipe ambon, sifat masing-masing tipe cengkeh itu adalah sebagai berikut: Cengkeh si putih Daun cengkeh si putih berwarna hijau muda (kekuningan) dengan helaian daun relatif lebih besar. Cabang-cabang utama yang pertama mati sehingga percabangan seolah baru dimulai pada ketinggian 1,5-2 m dari permukaan tanah, cabang dan daun jarang sehingga kelihatan kurang rindang mahkota berbentuk bulat dan agak bulat, relatif lebih besar dari sikotak dengan jumlah pertandan kurang dari 15 kuntum, Bila bunganya masak tetap berwarna hijau muda atau putih dan tidak berubah menjadi kemerahan, tangkai bunganya relatif panjang, mulai berproduksi pada umur 6,5 sampai 8,5 tahun, produksi dan kualitas bunganya rendah (Soenardi, 1981). Cengkeh si kotak Daun cengkeh si kotak mulanya berwarna hijau muda kekuningan kemudian berubah menjadi hijau tua dengan permukaan atas licin dan mengkilap, helaian daunnya agak langsing dengan ujung agak membulat, cabang utama yang pertama hidup, sehingga percabangan kelihatan rendah sampai permukaan tanah. Ruas daun dan cabang rapat merimbun, mahkota bunga berbentuk piramid atau silindris, bunganya relatif kecil dibanding dengan si putih bertangkai panjang antara 20-50 kuntum pertandan, mulai berbunga pada umur 6,5 sampai 8,5 tahun bunganya berwarna hijau ketika masih muda dan menjadi kuning saat matang dengan pangkal berwarna merah, adaptasi dan produksinya lebih baik dari pada si putih tetapi lebih rendah dari zanzibar dengan kualitas sedang (Danarti & Najiyati, 1991). Cengkeh tipe Zanzibar Tipe ini merupakan tipe cengkeh terbaik sangat dianjurkan karena adanya adaptasi yang luas, produksi tinggi dan berkualitas baik, daun mulanya berwarna merah muda kemudian berubah menjadi hijau tua mengkilap pada permukaan atas dan hijau pucat memudar pada permukaan bawah, pangkal tangkai daun berwarna merah bentuk
daunnya agak langsing dengan bagian terlebar tepat di tengah, ruas daun dan percabangan sangat rapat merimbun, cabang utama yang pertama hidup sehingga percabangannya rapat dengan permukaan tanah dengan sudut-sudut cabang lancip (kurang dari 45 C) sehingga mahkotanya berbentuk kerucut, tipe ini mulai berbunga pada umur 4,5 sampai 6,5 tahun sejak disemaikan, bunganya agak langsing bertangkai pendek ketika muda berwarna hijau dan menjadi kemerahan setelah matang petik percabangan bunganya banyak dengan jumlah bunga bisa lebih dari 50 kuntum pertandannya (Soenardi, 1981). Cengkeh tipe Ambon Tipe cengkeh ini tidak dianjurkan untuk ditanam karena produksi dan daya adaptasinya rendah kualitas hasil yang kurang baik, daun yang muda berwarna ros muda atau hijau muda (lebih muda dari zanzibar), daun yang tua permukaan atasnya berwarna hijau tua dan kasar sedang permukaan bawah berwarna hijau keabu-abuan, daunnya agak lebar kira-kira 2/3 kali panjangnya, cabang dan daunnya jarang sehingga tampak kurang rimbun, mahkotanya agak bulat atau bulat bagian atas agak tumpul sedang bagian bawah agak meruncing, cabang-cabang utamanya mati sehingga seolah percabangannya mulai dari ketinggian 1,5 sampai 2 m tipe ini mulai berbunga pada umur 6,5 sampai 8,5 tahun sejak di semai bunganya agak gemuk dan bertangkai panjang berwarna hijau saat muda dan kuning saat matang petik percabangan bunganya sedikit dengan jumlah bunga kurang dari 15 kuntum pertandan (Agus, 2004). Adapun daerah yang cocok untuk ditanami cengkeh adalah terletak pada ketinggian 0-900 m dpl paling optimum pada 300-600 m dpl atau terletak pada ketinggian 900m dpl tetapi menghadap ke laut, suhunya 20-30 C pada malam hari tidak boleh kurang dari 17 C, mempunyai bulan kering berturut-turut dengan sedikit hujan dan mendung, bulan kering tidak boleh melibihi 3 bulan berturut-turut kecuali bila tersedia air irigasi yang cukup banyak dan juga tidak ada curah hujan yang melebihi 50-60 mm/perhari, dan juga tidak adanya kabut pada musim bunga mencapai fase mata yuyu, tidak ada angin kencang dimusim kemarau tanahnya juga harus gembur kedalamannya kira-kira lebih dari 2 m, tanah memiliki ph antara 5,5-
6,5, serta kedalaman air tanah pada musim hujan tidak lebih dangkal dari 3m dari 8m (Danarti & Najiyati, 1991). 2.3 Pengeringan Bunga Cengkeh Bunga cengkeh yang telah dirontokkan atau di petik dari tangkainya kemudian dikeringkan, pengeringan dapat dilakukan dengan penjemuran langsung dibawah sinar matahari atau dengan alat pengeringan buatan. Bunga cengkeh yang akan dijemur dihamparkan pada alas tikar, anyaman bambu atau plastik, apabila bunga cengkeh yang akan dijemur jumlahnya banyak maka sebaiknya penjemuran dilakukan dilantai semen yang diatasnya diberi alas plastik, dengan cara penjemuran seperti ini maka bila hujan turun plastik tersebut dapat langsung di gulung dan bunga cengkeh ditutupi dengan plastik lainnya, selama proses pengeringan bunga cengkeh di bolak balik agar keringnya merata proses pengeringan di anggap selesai bila warna bunga telah berubah menjadi coklat kemerahan, mengkilat, mudah di patahkan dengan jari tangan dan kadar air telah mencapai kira-kira 12%, lamanya waktu penjemuran dibawah sinar matahari berlangsung selama 4-6 hari (Soenardi, 1981). Pengeringan bunga cengkeh dapat dilakukan juga dengan menggunakan alat pengering tipe bak (batch dryer) bunga cengkeh diletakkan di atas bak yang terbuat dari logam yang berlubang udara panas kemudian di alirkan ke bawah bak dengan bantuan kipas, sumber panas diperoleh dengan cara membakar sekam padi, arang atau menggunakan minyak tanah, dengan menggunakan alat buatan ini dibutuhkan waktu pengeringan 2-3 hari (Agus, 2004). Bunga cengkeh mengandung minyak atsiri, fixed oil (lemak), resin, tannin, protein, cellulosa, pentosan dan mineral, karbohidrat terdapat dalam jumlahnya bervariasi tergantung dari banyak faktor diantaranya jenis tanaman, tempat tumbuh dan cara pengolahan (Purseglove et al., 1981). Zat yang terkandung di dalam cengkeh bernama eugenol sering digunakan dokter gigi untuk menghilangkan rasa sakit pada gigi yang karies dan bahan dasar penambalan gigi, eugenol yang diproses lebih lanjut akan menghasilkan iso-eugenol yang digunakan untuk pembuatan parfum dan vanilin sintesis, minyak cengkeh juga digunakan untuk bahan baku pembuatan balsem cengkeh dan obat kumur (Hamid, 2008). Minyak atsiri akhir-akhir ini menarik perhatian dunia, karena ada beberapa jenis minyak atsiri dapat
digunakan sebagai bahan antiseptik internal atau eksternal, sebagai bahan analgesik, minyak atsiri juga mempunyai sifat membius, merangsang, disamping itu beberapa jenis minyak atsiri lainnya dapat digunakan sebagai obat cacing (Guenther, 1987). 2.4 Karakteristik Streptococcus mutans Klasifikasi Streptococcus mutans menurut Bergey dalam Capucino (1998) adalah: Kingdom : Monera Divisio : Firmicutes Class : Bacilus Order : Lactobacilalles Family : Streptococcaeae Genus : Streptococcus Species : Streptococcus mutans. Streptococcus mutans adalah salah satu jenis bakteri yang mendapat perhatian khusus, karena kemampuannnya dalam proses pembentukan plak dan karies (Joklik et al., 1980; Nolte, 1982). Bakteri Streptococcus mutans pertama kali ditemukan oleh J. Kilian Clark pada tahun 1924 dia seorang mikrobiologis, bakteri ini pertama kali diisolasi dari plak gigi oleh Clark pada tahun 1924 yang memiliki kecendrungan berbentuk coccus dengan formasi rantai panjang apabila ditanam pada medium yang diperkaya seperti pada Brain Heart Infusion (BHI), Michalek dan Mc Ghee (1982) serta Nolte (1982) menyatakan bahwa media selektif untuk pertumbuhan S. mutans adalah agar Mitis Salivarus yang menghambat kebanyakan bakteri mulut lainnya kecuali Streptococcus, penghambatan pertumbuhan bakteri mulut lainnya pada agar Milis Salivarus disebabkan karena kadar biru trypan disamping itu media ini juga mengandung kristal violet, terulit dan sukrosa berkadar tinggi. Streptococcus mutans yang tumbuh pada agar Mitis Salivarus memperlihatkan bentuk koloni halus berdiameter 0,5-1,5 mm, cembung, berwarna biru tua dan pada pinggiran kaloni kasar serta berair membentuk genangan disekitarnya, seperti bakteri Streptococcus lainnya bakteri ini bersifat gram positif, selnya berbentuk bulat atau lonjong dengan dimeter 1 mm dan tersusun dalam bentuk rantai (Michalek dan Mc Ghee, 1982).
Streptococcus mutans tumbuh dalam suasana fakultatif anaerob (lehner, 1992; Michalek dan Mc Ghee, 1982), menurut Nolte (1982) dalam keadaan anaerob bakteri ini memerlukan 5% CO2 dan 95% nitrogen serta memerlukan amonia sebagai sumber nitrogen agar dapat bertahan hidup dalam lapisan plak yang tebal. S. mutans menghasilkan dua enzim yaitu glikosiltransferase dan fruktosiltransferase, enzimenzim ini bersifat spesifik untuk subtrat sukrosa yang digunakan untuk sintesa glukan dan fruktan, pada metabolisme karbohidrat enzim glikosiltransferase menggunakan sukrosa untuk mensintesa molekul glukosa dengan berat molekul tinggi yang berdiri dari ikatan glukosa alfa (1-6) dan alfa (1-3) (Michalek dan Mc Ghee, 1982). Ikatan glukosa alfa (1-3) bersifat sangat pekat seperti lumpur, lengket dan tidak larut dalam air, kelarutan ikatan glukosa alfa (1-3) dalam air sangat berpengaruh terhadap pembentukan koloni S. mutans pada permukaan gigi, ikatan glukosa alfa (1-3) berfungsi pada perlekatan dan peningkatan koloni bakteri ini dalam kaitannya dengan pembentukan plak dan terjadinya karies gigi (Roeslan dan Melanie, 1988). Bakteri ini merupakan bakteri patogen pada mulut yang merupakan agen penyebab utamanya plak, ginggivitis dan karies (Lee et al., 1992). Dari penelitian ternyata dengan adanya S. mutans dikorelasikan dengan jumlah kavitas yang ada, bakteri ini terutama melekat pada plak pada bidang-bidang karies dari pada plak pada email gigi yang utuh, sedangkan plak itu adalah suatu lapisan lunak yang terdiri dari kumpulan mikroorganisme yang berkembang biak diatas suatu matrik yang terbentuk dan melekat erat pada permukaan gigi yang tidak di bersihkan (Panjaitan, 1995). Tetapi ada pertimbangan lain yang mendasar bahwa S. mutans diakui sangat berarti sebagai kemungkinan terjadinya karies, suatu penelitian tunggal longtitudinal yang baik menunjukkan bahwa frekwensi adanya S. mutans di dalam plak adanya korelasi dengan terjadinya karies pada bidang yang sama, Streptococcus juga merupakan bakteri yang resisten terhadap asam (Suryo, 1997). 2.4.1 Streptococcus mutans Sebagai Penyebab Karies Gigi Streptococcus mempunyai sifat-sifat tertentu yang memungkinkannya memegang peranan utama dalam proses karies gigi, Streptococcus memfermentasi berbagai jenis karbohidrat menjadi asam sehingga mengakibatkan penurunan ph, dan membentuk
dan menyimpan polisakarida intraseluler dan berbagai jenis karbohidrat, simpanan ini dapat dipecahkan kembali oleh mikroorganisme tersebut bila karbohidrat oksigen kurang sehingga dengan demikian menghasilkan asam terus menerus, juga mempunyai kemampuan untuk membentuk polisakarida ekstraseluler yang menghasilkan sifat-sifat adesif dan kohesif plak pada permukaan gigi serta mempunyai kemampuan untuk menggunakan glikoprotein dari saliva pada permukaan gigi. Kemampuan dari Streptococcus untuk membentuk asam pada tingkatan ph tertentu, bakteri-bakteri lain berhenti membentuk asam ini tidak terjadi pada Streptococcus sehingga bakteri ini bersifat sangat tahan pada asam, bakteri ini juga berkemampuan untuk membuat cadangan intraseluler yang serupa dengan glikogen (Yuwono, 1989). Ada juga kemampuan lain Streptococcus yaitu membuat poli sacarida ekstra seluler dengan konsistensi seperti perekat dengan demikian bakteri ini dapat melekat pada permukaan gigi dan bertahan meskipun ada daya pembersih dari lidah dan ludah serta mendorong terjadinya plak dan kemudian akan terjadinya karies (Edwin & Sally, 1992). Penelitian bakteriologis pada manusia menunjukkan bahwa Strepcoccus tidak tersebar secara merata didalam mulut dan mempunyai kecendrungan untuk melekat pada permukaan tertentu, dari penelitian longitudinal ternyata bahwa tempat yang terkena infeksi S. mutans setelah beberapa bulan masih mengandung S. mutans sedangkan tempat-tempat yang lain dalam mulut yang sama yang tadinya bebas S. mutans masih tetap demikian keadaannya, rupanya penularan infeksi dari permukaan yang satu kepermukaan yang lain dalam mulut yang sama tidak terjadi, pembentukan koloni S. mutans yang bersifat lokal dan persisiten menjelaskan sifat koriojenik yang relatif besar dari bakteri ini, jadi koloni S. mutans terbentuk langsung pada permukaan gigi (Tarigan, 1997). Ada pertimbangan lain yang mendasar bahwa S. mutans diakui sangat berarti sebagai kemungkinan penyebab karies, suatu penelitian tunggal longitudinal yang baik menunjukkan bahwa frekwensi adanya S. mutans di dalam plak ada korelasi terhadap terjadinya karies pada bidang yang sama. Di dalam plak S. mutans sebagai bakteri yang sangat resisten terhadap asam dan adalah suatu penghasil asam yang kuat (Edwin & Sally, 1992).