BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Plak Dental Penelitian pada dekade yang lalu mengemukakan plak gigi sebagai biofilm yaitu akumulasi komunitas mikroba yang melekat pada suatu permukaan. Plak dental merupakan akumulasi mikroba yang melekat pada permukaan gigi. Bakteri kebanyakan hidup pada suatu permukaan, membentuk komunitas kehidupan yang dapat memberikan keuntungan lebih dibanding kehidupan secara planktonik. Matriks ekstraseluler diproduksi oleh biofilm bakteri membungkus komunitas mikroba dan melindunginya dari lingkungan sekitar, termasuk serangan dari agen kemoterapi. Matriks akan membantu untuk melindungi bakteri di dalam biofilm dari antibiotik dan antiseptik dan meningkatkan kelangsungan hidup koloni. Metode mekanis seperti menyikat gigi, penggunaan sikat gigi interdental dan membersihkan karang gigi dapat menghambat pertumbuhan dan membersihkan plak. Antiseptik seperti obat kumur dapat membantu mengkontrol biofilm, tetapi ekstraknya harus diolah sehingga kandungan senyawa antibakteri dapat menembus plak dan ke bakteri patogen. 7 Biofilm dapat membentuk energi, susunan ruang, hubungan dan kontinuitas komunitas mikroorganisme. 8 Menurut penelitian Itisha Singh dan P.C Jain, S. mutans merupakan koloni utama dalam pembentukan plak dental. Koloni ini akan melekat pada pelikel di permukaan gigi dan menjadi reseptor untuk pengikatan dengan koloni sekunder dan seterusnya (Tabel 1). 9

4 Tabel 1. Keterlibatan bakteri pada kolonisasi plak dental. 9 Perlekatan Bakteri Reseptor Pasangan Koagregasi Bakteri Koloni awal Streptococcus oralis Pengikatan Galaktos, Pemecahan sel bakteri Actinomycetes naeslundii, Capnocytophaga ochracea, Fusobacterium nucleatum, Hemophillus parainfluenzae, Pervotella loscheilli, Streptococcus gordonii, Veillonella atypical Streptococcus mitis Pengikatan Galaktos Capnocytophaga ochracea, Fusobacterium nucleatum, S. gordonii S. gordonii A-amylase, Prolin kaya protein, Pemecahan sel bakteri Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas acene, S. mitis, S. oralis, S. sanguis S. sanguis Pemecahan sel bakteri A.naeslundii, H. parainfluenzae, P. loescheli, S. gordonii,v. atypical Koloni menengah F. nucleatum Capnocytophaga sputigens, C. ochracea, S. oralis, S. mitis, P. acnes, S. gordonii, Capnocytophaga gingivalis, Actinomyces israelli, H. parainfluenzae, V. atypical, A.naeslundii, Actinobacillus mycetemcomitans Veillonella atypical S. oralis, A.actinomycesnaeslundii, V. atypical Pervotella loescheli S. oralis, S. sanguis Actinomyces naeslundi Prolin kaya protein S. gordonii, S. oralis, S. sanguis, F. nucleatum, V. atypical C. gingivalis A.israelli, F. nucleatum Koloni akhir A.actinomycetemcomita F. nucleatum ns Eubacterium F. nucleatum, P. gingivalis Treponema spp F. nucleatum P.gingivalis F.nucleatum Selenomonas flueggi

5 2.1.1. Proses Pembentukan Plak Pola pembentukan biofilm plak dapat dibagi menjadi tiga fase: (1) Pelekatan bakteri ke permukaan keras (2) Pembentukan mikrokoloni pada permukaan (3) Pembentukan matang, biofilm plak subgingiva. Pelekatan awal bakteri dimulai dengan pembentukan pelikel. Pelikel adalah lapisan tipis dari protein saliva yang menempel pada permukaan gigi dalam beberapa menit setelah pembersihan. Pelikel bertindak seperti perekat dua sisi, berpegang pada permukaan gigi di satu sisi dan menyediakan permukaan lengket yang memfasilitasi keterikatan bakteri pada permukaan gigi di sisi lain. Setelah pembentukan pelikel, bakteri mulai menempel pada permukaan luar pelikel tersebut. Bakteri terhubung ke pelikel dan satu sama lain dengan ratusan struktur mirip rambut yang disebut fimbriae. Setelah melekat tetap, bakteri mulai memproduksi zat yang merangsang bakteri bebas lain untuk bergabung dengan komunitas ini. Dalam 2 hari pertama, jika pembersihan tidak dilakukan, permukaan gigi yang dikolonisasi akan didominasi oleh cocci fakultatif Gram positif, terutamanya spesies streptokokus. Pembentukan koloni dimulai setelah permukaan gigi telah ditutupi dengan bakteri yang menempel. Biofilm berkembang terutamanya melalui pembelahan sel bakteri yang sudah melekat, bukan melalui pelekatan bakteri baru. Plak berkembang cepat dalam fase awal dan lebih lambat dalam biofilm yang lebih matang. Gelombang kedua kolonisasi bakteri bertahan pada bakteri yang sudah melekat pada pelikel tersebut. Koagregasi adalah kemampuan kolonisasi bakteri baru untuk melekat dan berkembang di atas sel yang melekat sebelumnya. Bakteri mengelompok bersama untuk membentuk koloni mikro berbentuk jamur yang melekat pada permukaan gigi. Hasil koagregasi adalah pembentukan kompleks bakteri yang berbeda terkait pada satu sama lain. Setelah beberapa hari dari pembentukan plak yang tidak terganggu, margin gingiva menjadi meradang dan bengkak. Inflamasi ini menghasilkan pendalaman sulkus gingiva. Biofilm meluas ke wilayah subgingiva dan berkembang dalam lingkungan yang terlindung ini, mengakibatkan pembentukan biofilm plak subgingiva matang.

6 Inflamasi gingiva tidak muncul sehingga terjadinya perubahan di dalam biofilm yang terdiri dari bakteri Gram positif ke bakteri anaerob Gram negatif. Sebuah mikrokoloni bakteri subgingiva, yang terdiri dari bakteri Gram negatif anaerob, terbentuk pada sulkus gingiva antara 3 dan 12 minggu setelah awal pembentukan plak supragingiva. 8 Gambar 1. Gambaran tahap pembentukan plak biofilm. 1. Pelekatan Bakteri 2. Kolonisasi awal 3. Kolonisasi sekunder 4. Pematangan biofilm. 8 2.1.2. Komposisi Plak Dental Rongga mulut menyediakan lingkungan untuk mikroorganisme yang terlibat dalam pembentukan plak dental. Rongga mulut juga menyediakan media untuk pertumbuhan bakteri yang menyebabkan kerusakan gigi. Spesies dari beberapa bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif yang ditemukan dalam rongga mulut termasuk spesies Enterococcus, Peptostreptococcus, Streptococcus, Staphylococcus, Actinomyces, Corynebacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Aggregatibacter (sebelumnya Actinobacillus), Haemophilus, Bacteroides, Campylobacter, Leptotrichia, Porphyromonas, Capnocytophaga, Prevotella, Tannerella, Eikenella, Treponema, Fusobacterium, dan Wolinella. Hal ini juga diketahui bahwa mayoritas bakteri dalam akumulasi plak milik genus Streptococcus. Streptococci telah dibuktikan sebagai bakteri

7 dominan di dalam rongga mulut dan segelintir bakteri dalam plak dental adalah dari kolonisasi primer (yaitu, Streptococcus sanguis, S. oralis, S. mitis). Bakteri kolonisasi sekunder dalam plak dental adalah jenis streptokokus dan beberapa bakteri spesis lain. 9 2.1.3. Klasifikasi Plak Dental Menurut penelitian Viorica Chetrus dan I.R. Ion, berdasarkan lokasinya plak dental dapat dibedakan menjadi dua yaitu supragingiva dan subgingiva. Plak supragingiva sering ditemui pada sepertiga gingiva dari permukaan mahkota gigi, daerah interproksimal, pit dan fisur beserta daerah lain yang terkait. Plak subgingiva berada di bawah batas dentogingiva biasanya dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu daerah pelekatan gigi, daerah perlekatan epitel dan daerah tanpa perlekatan. 10 2.2 Kontrol Plak Kontrol plak adalah prosedur penyingkiran plak mikroba dan debris makanan dalam rongga mulut. Konsep kontrol ada dua yaitu mekanis dan kimia. 13 Prosedur kontrol secara mekanis merupakan prosedur yang paling efektif dalam menghambat plak. 8 Untuk menjaga kesehatan periodontal, pasien harus membersihkan plak setiap kali terjadi akumulasi. 14 2.3 Obat Kumur Obat kumur didefinisikan sebagai larutan non-steril yang digunakan untuk mengurangi bakteri mulut. Obat kumur umumnya diklasifikasikan untuk estetik dan terapi atau kombinasi keduanya. Obat kumur komersial adalah produk yang membantu mengurangi bau mulut, mengurangi bakteri di mulut dan menyegarkan mulut dengan rasa yang menyenangkan. Perawatan dengan obat kumur sering memiliki manfaat yang sama dengan estetik tetapi juga mengandung tambahan bahan aktif, contohnya fluoride atau khlorhexidin, yang membantu melindungi dari beberapa penyakit mulut. Jumlah kandungan komponen yang dijumpai pada obat kumur bervariasi pada berbagai produk.

8 Beberapa produk memiliki komposisi yang sama seperti pasta gigi tetapi tidak abrasif. Berbeda dari pasta gigi, kebanyakan larutan kumur mengandung alkohol, sebagai pengawet dan bahan semi-aktif. Konsentrasi alkohol biasanya berkisar 18-26%. 15 2.3.1 Ekstrak Herbal Menurut WHO, lebih dari 80% dari populasi dunia bergantung pada pengobatan tradisional yang sebagian besar ditanam untuk memenuhi kebutuhan perawatan kesehatan primer. Di India, koleksi dan pengolahan tanaman obat dan tanaman produk berkontribusi terhadap perekonomian nasional setiap tahun. Tanaman adalah salah satu sumber paling penting dari obat-obatan. Tanaman obat secara luas digunakan seluruh dunia dalam dua bidang yang berbeda dari manajemen kesehatan; sistem obat tradisional dan sistem kedokteran modern. 16 2.4 Sirih Merah Tanaman sirih merah (Piper crocatum) merupakan salah satu tanaman obat yang mempunyai khasiat untuk menyembuhkan berbagai penyakit. Selain itu, sirih merah termasuk salah satu unsur penting yang harus ada dalam setiap upacara adat di Jawa khususnya di Jogjakarta karena dipercaya memiliki nilai-nilai spiritual yang tinggi. Tanaman sirih merah ini termasuk dalam famili Piperaceae. 18 Sejak zaman dahulu tanaman sirih merah telah diketahui memiliki berbagai khasiat obat untuk menyembuhkan berbagai jenis penyakit atau dianggap sebagai tanaman obat multifungsi. Air rebusannya mengandung antiseptik atau karvakrol yang bersifat desinfektan dan anti jamur, sehingga bisa digunakan sebagai obat antiseptik untuk menjaga kesehatan rongga mulut. 17 Senyawa karvakrol (carvakrol) diketahui bekerja secara spesifik terhadap Staphylococcus aureus dan Staphylococcus epidermis. Karvakrol menarget viabilitas biofilm dan morfologi sel pada susunan biofilm tertentu. 18

9 Gambar 2. Sirih Merah 19 Taksonomi sirih merah. 20 Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae (Tumbuhan) : Magnoliphyta : Magnolipisida : Piperales : Piperaceae : Piper : betle 2.4.1 Kandungan sirih merah Daun sirih merah mengandungi senyawa fitokimia yakni alkaloid, saponin, tannin dan flavonoid. 21 Polifenol adalah toksik kepada bakteri. Senyawa polifenol memiliki kelompok teroksidasi yang dapat menghambat aktivitas enzim pada bakteri dan menonaktifkan protein pada permukaan sel. 7 Ekstrak adalah sediaan dari pekat tumbuhtumbuhan yang diperoleh dengan cara melepaskan zat aktif dari masing-masing bahan. Tujuan ekstraksi pada umumnya mengambil sebagian atau seluruh zat tertentu yang ada dalam bahan tanaman agar memudahkan dalam pengaturan bentuk sediaan, dosis atau takaran yang tepat serta mudah dalam penyimpanannya, praktis dalam penyajian dan

10 menjaga keawetan bahan tersebut dalam jangka waktu yang lebih lama dibandingkan degan yang disimpan dalam bentuk bahan mentah. 4 Banyak penelitian menunjukkan daun sirih mengandung zat tepung, diastases, gula dan menyusun minyak essensial dari safrole, alil pirokatekol monoacetate, eugenol, terpinen-4-ol, eugenil asetat dan sebagainya. 18 Penapisan fitokimia daun sirih merah menunjukkan adanya kandungan minyak atsiri. 20 Minyak atsiri daun sirih merah mengandung senyawa a-pinenam a-tuyan, sabinen, b-mirsena, kamfen dan trans-kariofilen. Nilai KHM untuk bakteri Gram positif yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis secara berurutan sebesar 1%, 0.25%, 0.5%. 20 2.4.2 Aktifitas Antimikroba Senyawa flavanoid dan tannin pada fraksi etilsetat mempunyai efek antimikroba yang kuat terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Penelitian Ditijen menyebutkan bahwa pada daun sirih dijumpai senyawa flavonoid dan tannin yang bersifat antimikroba, dan senyawa karvakrol yang memiliki daya membunuh bakteri lima kali lebih kuat dari fenol biasa, berarti fraksi etilasetat daun sirih merah dapat menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh adanya bakteri Candida albicans, Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. 21 Mekanisme penghambatan bakteri pada daun sirih dimungkinkan karena daun sirih mengandung minyak atsiri yang di dalamnya terdapat senyawa fenol yang bersifat bakterisid. Senyawa fenol apabila terjadi interaksi dengan dinding sel mikroorganisme akan terjadi denaturasi protein dan meningkatkan permeabilitas mikroorganisme. Interaksi antar mikroorganisme mengakibatkan perubahan keseimbangan muatan dalam molekul protein, sehingga terjadi perubahan struktur protein dan menyebabkan terjadinya koagulasi. Protein yang mengalami denaturasi dan koagulasi akan kehilangan aktivitas fisiologis sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik. Perubahan struktur protein pada dinding sel bakteri akan meningkatkan permeabilitas sel sehingga pertumbuhan sel akan terhambat dan kemudian sel menjadi rusak. Selain itu senyawa

11 karvakrol memberikan bau yang khas pada daun sirih dan memiliki daya bunuh bakteri lima kali lebih besar dari fenol biasa. 29 Selain itu dalam daun sirih terdapat flavonoid yang berfungsi sebagai antibakteri dengan cara membentuk senyawa kompleks terhadap protein ekstraseluler yang menganggu integritas membran sel bakteri. Alkaloid juga memiliki kemampuan sebagai antibakteri. Mekanisme yang diduga adalah dengan cara mengganggu komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut. Tanin memiliki aktivitas antibakteri, mekanisme tanin diduga dapat mengkerutkan dinding sel atau membran sel sehingga mengganggu permeabilitas, sel tidak dapat melakukan aktivitas hidup sehingga pertumbuhannya terhambat atau bahkan mati. 29

12 2.5 Kerangka Teori ` Daun Sirih Merah Kandungan Senyawa Alkaloid Minyak Atsiri Saponin Flavonoid Tannin Polifenol Menghambat aktifitas antimikroba pada bakteri Gram positif yaitu Staphylococcus aureus, Streptococcus salivarius dan Streptococcus sanguis serta bakteri Gram negatif seperti Klebsiella pneumonia dan Pseudomonas aeruginosa Mengurangi pembentukan plak dental

13 2.6 Kerangka Konsep Variabel Bebas: Obat kumur Ekstrak Sirih Merah Ketumbar 3% Variabel Terikat: Akumulasi plak selama 7 hari Variabel Terkendali: 1. Volume obat kumur yang digunakan. 2. Lama penggunaan obat kumur. 3. Waktu dan frekuensi menyikat gigi. 4. Metode menyikat gigi yaitu metode bass. 5. Jenis pasta gigi dan sikat gigi. 6. Cara berkumur Variabel Tak Terkendali: 1. Jumlah makanan yang dikonsumsi `