Pengaruh Berkumur Dengan Ekstrak Daun Sirih Merah (Piper crocatum) 3% Terhadap Akumulasi Plak Pada Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi USU Angkatan 2014

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

Universitas Sumatera Utara

4

Tabel 1. Keterlibatan bakteri pada kolonisasi plak dental.9
Perlekatan Bakteri
Koloni awal
Streptococcus oralis

Reseptor

Pasangan Koagregasi Bakteri

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

Pervotella loescheli
Actinomyces naeslundi

C. gingivalis
Koloni akhir
A.actinomycetemcomita
ns
Eubacterium
Treponema spp
P.gingivalis
Selenomonas flueggi

S. oralis, A.actinomycesnaeslundii,
V. atypical

Prolin kaya protein

S. oralis, S. sanguis
S. gordonii, S. oralis, S. sanguis,

F. nucleatum, V. atypical
A.israelli, F. nucleatum
F. nucleatum
F. nucleatum, P. gingivalis
F. nucleatum
F.nucleatum

Universitas Sumatera Utara

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.

Universitas Sumatera Utara

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,
Actinobacillus),

Eubacterium,
Haemophilus,

Lactobacillus,
Bacteroides,

Aggregatibacter
Campylobacter,

(sebelumnya
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

Universitas Sumatera Utara

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.

Universitas Sumatera Utara

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 1826%.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

Universitas Sumatera Utara

9

Gambar 2. Sirih Merah 19

Taksonomi sirih merah.20

Kingdom

: Plantae (Tumbuhan)

Divisi

: Magnoliphyta

Kelas

: Magnolipisida

Ordo

: Piperales

Famili

: Piperaceae

Genus

: Piper

Spesies

: 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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

13

2.6 Kerangka Konsep
Variabel Bebas:

Variabel Terikat:

Obat kumur Ekstrak Sirih Merah
Ketumbar 3%

Akumulasi plak selama 7 hari

Variabel Terkendali:
1. Volume obat kumur yang
digunakan.

Variabel Tak Terkendali:
1. Jumlah makanan yang
dikonsumsi

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
`

Universitas Sumatera Utara