Pengaruh Obat Kumur Cengkeh Terhadap Nilai Kekerasan Permukaan Enamel Gigi Yang Telah Di Demineralisasi
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cengkeh
Cengkeh (Syzygium Aromaticum) adalah tanaman asli Indonesia yang berasal
dari Maluku. Tanaman perkebunan ini menyebar di Indonesia sejak tahun 1870 dan
kini sudah banyak dibudidayakan untuk diambil bunga dan minyaknya. Tanaman
cengkeh dapat tumbuh dengan baik di daerah beriklim tropis.2 Indonesia merupakan
negara penghasil cengkeh terbesar di dunia dengan kapasitas produksi sebesar 92.133
ton/tahun, disusul Madagaskar dan Tanzania dengan total produksi 1/6 total produksi
cengkeh Indonesia yaitu sekitar 15.000 ton/tahun.3
Cengkeh adalah jenis tumbuhan perdu yang memiliki batang pohon yang besar
dan berkayu keras. Pohon cengkeh dapat tumbuh hingga mencapai ketinggian 20
meter dan umumnya pohon cengkeh membutuhkan waktu sekitar 5 tahun untuk
tumbuh dewasa dan siap dipanen. Daun cengkeh berwarna hijau berukuran 3-6 inci
berbentuk bulat telur memanjang dengan bagian ujung dan pangkalnya menyudut.
Bunga cengkeh yang muda berwarna keungu-unguan, kemudian berubah menjadi
kuning kehijauan dan berwarna merah muda apabila sudah tua, sedangkan bunga
cengkeh kering akan berwarna coklat kehitaman.4,5
Gambar 1. Cengkeh kering5
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Taksonomi Cengkeh
Berdasarkan ilmu taksonomi, cengkeh diklasifikasikan menjadi:4
• Kingdom
• Subkingdom
: Plantae
• Kelas
: Angiosperma
• Famili
: Myrtales
• Filum
: Tracheobionta
• Ordo
: Dicotyledonae
• Genus
• Spesies
: Myrtaceae
: Syzygium
: Syzygium aromaticum (L.)
2.1.2 Kandungan Cengkeh
United States Department of Agriculture (USDA) melaporkan bahwa dalam
100 gram cengkeh terkandung beberapa mineral seperti kalsium sebesar 44 mg, 0,231
mg tembaga, 1,28 mg zat besi, 60 mg magnesium, 0,256 mg mangan, dan 90 mg
fosfor.4
Eugenol merupakan senyawa yang berperan dalam memberikan aroma khas
menyegarkan dan pedas pada cengkeh, dan mempunyai efek analgesik, antiinflamasi,
antimikroba, antiviral, antifungal, antiseptik, sehingga senyawa ini banyak
dimanfaatkan dalam industri farmasi.6,7,17 Senyawa eugenol merupakan komponen
utama yang terkandung dalam minyak cengkeh, dengan kandungan dapat mencapai
72-90%, kandungan lain pada minyak cengkeh antara lain:4,6,7,10
a.
Asetil eugenol yang berfungsi sebagai antioksidan dan aktivitas antiplatelet;
beta-kariofilen, asam krategolik, dan vanillin yang berfungsi sebagai agen
antiinflamasi, antioksidan, dan antitumor.
b.
Tannin seperti asam galatanat dan metil salisilat yang dapat meningkatkan
ketahanan terhadap asam pada enamel gigi.
c.
Flavonoid seperti eugenin, kaempferol, rhamnetin, dan eugenitin yang berfungsi
sebagai agen antiinfalamasi, antifungal, dan antioksidan.
Universitas Sumatera Utara
d.
Triterpenoid seperti asam oleanolik yang berfungsi sebagai antimikroba dan
antikanker.
2.1.3 Manfaat Cengkeh
Cengkeh merupakan tanaman herbal yang mempunyai banyak manfaat, dengan
aroma khasnya yang harum dan sedikit pedas, cengkeh dapat digunakan untuk
membuat lemari dan laci-laci menjadi harum. Kandungan kimia pada minyaknya
yang sangat bermanfaat membuatnya banyak digunakan sebagai bumbu masakan dan
obat berbagai masalah kesehatan sejak ribuan tahun yang lalu.4,5
Cengkeh mempunyai peran terapeutik dalam kondisi berikut:4,5-7,17-20
a. Anti-septik: minyak cengkeh dapat digunakan untuk mengurangi infeksi, luka,
dan sakit akibat gigitan serangga.
b.
Anti-fungal: cengkeh bermanfaat dalam mengurangi infeksi jamur seperti
athlete’s foot. Ali dkk di Dubai (2009) juga mengemukakan bahwa kandungan
eugenol yang ada pada cengkeh terbukti dapat menghambat perkembangan jamur
Candida albicans.
c. Anti-bakteria: minyak cengkeh dapat secara efektif membunuh bakteri infeksi
pada kasus keracunan makanan. Chaiya A dkk di Thailand (2013) mengemukakan
bahwa kandungan eugenol dalam obat kumur cengkeh dapat menghambat tumbuhnya
bakteri Streptococcus mutans dan Streptococcus viridans yang dapat menyebabkan
terjadinya plak gigi.
d. Anti-kasinogenik: asam oleanolik yang merupakan salah satu komponen dari etil
asetat dalam ekstrak cengkeh berperan dalam aktivitas antitumor dengan
menginduksi proses apoptosis.
e. Aktivitas antiplatelet: cengkeh dapat melancarkan peredaran darah karena
kandungan eugenol dan asetil eugenol yang ada pada cengkeh dapat menghambat
agregasi platelet.
f. Berkumur dengan kandungan cengkeh dapat mengurangi sakit kerongkongan dan
bau mulut.
Universitas Sumatera Utara
g. Hipertensi: mengunyah cengkeh secara teratur setidaknya selama 6 minggu atau
lebih dapat membantu mengurangi hipertensi.
h. Analgesik: serbuk cengkeh yang diaplikasikan pada gusi gigi yang sakit dapat
mengurangi rasa sakit, selain itu dapat juga mengurangi sakit pada sakit telinga dan
sakit kepala, dan sakit gigi.
i. Cengkeh dapat membantu dalam meredakan masalah pencernaan seperti muntahmuntah, diare, dan perut kembung.
j. Antioksidan: minyak cengkeh dapat berfungsi sebagai antioksidan yang kuat.
USDA (United States Department of Agriculture) menetapkan skala yang bernama
ORAC (Oxygen Radical Absorption Capacity), dimana semakin tinggi skor ORAC,
semakin mampu bahan tersebut merusak radikal bebas, dan minyak cengkeh
mempunyai skor ORAC tertinggi yaitu 10.786.875 disusul minyak thyme dengan skor
159.500, sehingga cengkeh dikenal sebagai sang juara dari seluruh bahan antioksidan.
Selain dalam bidang kesehatan, cengkeh dapat juga dimanfaatkan untuk
mengusir nyamuk dan ngengat. Dalam bidang industri pabrik, cengkeh digunakan
sebagai bahan dalam pasta gigi, sabun, kosmetik, obat kumur, parfum, dan rokok.
Cengkeh juga banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku obat gosok balsam untuk
mengurangi rasa sakit karena rematik, dan produk aroma terapi (Jirovets, 2010).17
2.1.4 Manfaat Cengkeh Terhadap Kekerasan Enamel
Penelitian oleh Al-lami AHK dan Al-lousi WS di Irak (2011) menunjukkan
bahwa larutan ekstrak cengkeh 1%, 5%, dan 10% dapat meningkatkan kekerasan
enamel pada gigi yang terdemineralisasi secara signifikan karena terdapat kandungan
ion Ca2+ dan PO43- di dalamnya, dimana ion Ca2+ dan PO43- merupakan komponen
mayor dari kristal hidroksiapatit.10 Ion Ca2+ dan PO43- yang ada pada obat kumur
cengkeh akan membantu proses remineralisasi. Mikroporositas yang disebabkan oleh
minuman asam mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan
yang tinggi sehingga memungkinkan mineral kalsium dan fosfor masuk ke dalam
mikroporositas
tersebut.21 Cengkeh
juga
mengandung
tannin
yang
dapat
meningkatkan ketahanan terhadap asam.10 Marya CM dkk di India (2012) juga
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan bahwa komponen mayor dalam cengkeh seperti eugenol dan asetil
eugenol dalam minyak cengkeh 0,05% dapat menghambat dekalsifikasi enamel oleh
jus apel dan menyebabkan terjadinya proses remineralisasi .11
2.2 Enamel
Gigi tersusun atas jaringan keras yang terdiri dari enamel, dentin, dan
sementum. Enamel adalah lapisan terluar gigi yang menutupi seluruh mahkota gigi
dan dibentuk oleh sel-sel yang disebut ameloblast. Enamel berwarna putih, namun
enamel memiliki sifat translusen sehingga memungkinkan warna dentin yang sedikit
kekuningan terlihat.22,23
Enamel terdiri atas 96% materi anorganik berupa mineral, 3% air, dan 1%
materi organik. Komponen mineral utama pada enamel adalah kalsium dan fosfat
yang tersusun dalam hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), sedangkan komponen
organiknya adalah rod sheath dan protein-protein enamel.9,22,24 Enamel mengandung
dua jenis protein yaitu amelogenin dan enamelin yang akan membantu dalam
pembentukan kristal dengan mengikat kalsium dengan komponen hidroksiapatit yang
lain.23
Kandungan mineral yang tinggi membuat enamel mempunyai sifat yang keras,
bahkan merupakan jaringan yang paling keras pada tubuh manusia. Walaupun enamel
merupakan struktur yang sangat keras, namun enamel bersifat semi-permeabel
sehingga memungkinkan ion dan beberapa jenis cairan, bakteri, dan produk bakteri
dalam rongga mulut berdifusi ke dalam enamel.21 Enamel tidak mempunyai sel,
pembuluh darah, dan saraf sehingga tidak dapat memperbaharui dirinya jika rusak
atau patah, tetapi dapat mengalami mineralisasi apabila mengalami kehilangan
substansi enamel yang ringan.24
Secara mikroskopis, struktur dasar enamel adalah susunan prisma enamel atau
enamel rod. Prisma enamel tersusun pada enamel dengan dasarnya tegak lurus pada
DEJ (pertautan dentino-enamel) dan puncaknya pada permukaan luar gigi. Setiap
prisma terbentuk dari empat ameloblas. Satu ameloblas membentuk kepala prisma,
dua ameloblast membentuk leher prisma, dan ekor prisma terbentuk dari ameloblas
Universitas Sumatera Utara
yang keempat. Pada potongan melintang, prisma enamel tampak seperti lubang kunci
dengan kepala dan ekor, sedangkan pada potongan memanjang tampak seperti
persegi panjang. Prisma enamel merupakan massa kristal-kristal hidroksiapatit pada
pola yang teroganisir.21,24
Gambar 2. Prisma enamel, struktur dasar dari enamel.
A: Diagram prisma enamel dan
hubungannya dengan enamel gigi.
B: Potongan melintang prisma enamel.
C dan D: Potongan memanjang prisma
enamel.24
2.2.1 Demineralisasi dan Remineralisasi
Demineralisasi enamel adalah lepasnya sebagian maupun seluruh mineral
dalam hidroksiapatit enamel karena larut dalam asam. Kondisi demineralisasi enamel
terjadi bila pH larutan disekeliling permukaan enamel lebih rendah dari 5,5, dimana
dilaporkan bahwa pH kritis enamel gigi berada diantara 5,2 dan 5,5. Semakin rendah
pH saliva, maka akan menyebabkan ion hidrogen semakin meningkat sehingga dapat
merusak ikatan hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) pada enamel gigi. Adapun pengaruh
pH terhadap koefisien laju reaksi menunjukkan, bahwa semakin kecil atau semakin
asam media, maka semakin tinggi laju reaksi pelepasan ion kalsium dari enamel
gigi.8,9,21
Demineralisasi dapat dibedakan menjadi demineralisasi yang disebabkan oleh
karies dan demineralisasi non karies yang terdiri atas atrisi, abrasi, dan erosi.
Universitas Sumatera Utara
Demineralisasi oleh karies disebabkan oleh asam yang berasal dari fermentasi
karbohidrat oleh bakteri. Sedangkan demineralisasi non karies seperti pada erosi
terjadi karena asam yang berasal dari makanan dan minuman, obat-obatan, asam
lambung dan dari lingkungan pekerjaan yang berkontak langsung dengan gigi tanpa
melibatkan aktifitas bakteri. Pada tahap awal, erosi kurang disadari oleh penderita
sebab tidak terjadi perubahan warna dan bukan berbentuk lubang. Gejala awal erosi
adalah suatu bercak putih yang secara mikroanatomi terlihat bulat, licin, dan
mengkilap. Pada tahap lanjut, semakin banyak enamel hilang, permukaan gigi
semakin licin dan mengkilap, serta permukaan yang membulat pada elemen gigi
menjadi rata.25
Pada saat asam berkontak dengan enamel maka ion hidrogen pada larutan asam
mulai melarutkan kristal enamel. Mula-mula, daerah selubung prisma (prisma sheath)
melarut dan berlanjut ke inti prisma, membentuk permukaan dengan gambaran
seperti sarang lebah. Kemudian asam yang tidak berionisasi (anion) berdifusi ke
dalam daerah interprismatik pada enamel gigi dan melarutkan lebih lanjut mineral
pada daerah bagian bawah permukaan enamel. Struktur prisma enamel menjadi
irreguler diikuti dengan derajat hilangnya enamel yang bervariasi dari satu tempat
ketempat lain.14
Reaksi kimia pelepasan ion kalsium dari enamel gigi dalam suasana asam
ditunjukkan dengan persamaan reaksi sebagai berikut:26,27
Ca10(PO4)6(OH)2
Padat
10Ca2+ + 6PO43- + 2OHLarut
Dari reaksi di atas, ketika pH menjadi asam, ion OH- akan diubah oleh ion [H+]
ke bentuk H2O dan PO43- menjadi bentuk HPO42-. HPO42- tidak dapat dikontribusi
kepada keseimbangan hidroksiapatit yang normal karena dalam hidroksiapatit normal
yang terkandung di dalamnya adalah PO4 dan bukan HPO4 sehingga mengakibatkan
hidroksiapatit melarut.26,27 Demineralisasi yang terus-menerus akan membentuk poripori kecil atau porositas pada permukaan enamel yang sebelumnya tidak ada
sehingga nantinya dapat menyebabkan penurunan kekerasan enamel.9
Universitas Sumatera Utara
Remineralisasi merupakan proses dimana ion mineral kalsium dan fosfat
kembali membentuk kristal hidroksiapatit pada enamel. Kunci utama dalam proses
remineralisasi adalah dengan mengembalikan pH rongga mulut ke tingkat yang lebih
tinggi daripada pH kritis enamel gigi dan terdapat ion Ca2+ dan PO43- yang cukup
pada rongga mulut.8,21,28
Remineralisasi
dapat
terjadi
jika
terdapat
sebagian
kristal
yang
terdemineralisasi sehingga kristal yang terdemineralisasi tersebut dapat kembali ke
ukuran semula ketika terekspos dengan cairan yang mengandung ion Ca2+ dan PO43-.
Ion kalsium dan fosfat akan menghambat proses penguraian hidroksiapatit dan
menyebabkan terjadinya rebuilding atau pembangunan kembali sebagian kristal
hidroksiapatit yang larut. Mikroporositas yang disebakan oleh karena minuman asam
mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan yang tinggi
sehingga memungkinkan mineral Ca2+ dan PO43- masuk ke dalam mikroporositas
tersebut. Mikroporositas enamel yang terjadi akan terisi Ca2+ dan PO43- karena
mikroporositas enamel hanya akan diisi dengan ion mineral yang memiliki jari-jari
ionik yang sama dengan jari-jari ionik mineral yang hilang. Pergantian mineral pada
mikroporositas enamel akan stabil hanya bila ion Ca2+ dan PO43- yang larut juga
tergantikan dengan kedua ion tersebut.8,21
Remineralisasi enamel tidak selalu dapat terjadi, dalam prosesnya selalu
dipengaruhi oleh banyak hal, seperti waktu perendaman, supersaturasi larutan
terhadap gigi, laju endapan reaktan dan pH larutan. Jika faktor tersebut tidak
memenuhi maka remineralisai enamel akan terhambat. Proses remineralisasi adalah
proses penting yang memiliki pengaruh secara signifikan pada kekerasan dan
kekuatan gigi.8,21,28,29
2.2.2 Kekerasan Enamel
Kekerasan merupakan ketahanan material terhadap penetrasi dari beban yang
diberikan dimana beban yang diberikan hanya mengenai sebagian kecil luas
permukaan material dalam jangka waktu tertentu. Kekerasan permukaan enamel
berbeda-beda tergantung pada lokasinya dan kekerasannya akan berkurang dari
Universitas Sumatera Utara
permukaan luar enamel menuju ke dentin. Hal ini disebabkan kandungan mineral
anorganik pada dentin dan sementum lebih rendah dari enamel.15,23
Penurunan kekerasan permukaan gigi membuat gigi lebih rentan terhadap erosi
dan kehilangan mineral gigi.30 Kekerasan permukaan gigi dipengaruhi oleh beberapa
faktor, yaitu tingkat keasaman, suhu, dan mineral pada makanan atau minuman:
a. Mineral yang ada di dalam makanan atau minuman
Benjakul dkk di Thailand (2011) menunjukkan bahwa Kapi yang ditambahkan
pada makanan sejenis kari yang berasal dari Thailand (Kangsom) dapat mengurangi
erosi pada enamel. Kapi adalah udang yang telah difermentasi hingga berbentuk pasta
yang mengandung kalsium cukup tinggi. Penelitian ini membuktikan bahwa mineral
yang terkandung dalam makanan dan minuman dapat mempengaruhi kekerasan
enamel.31
b. Tingkat keasaman makanan atau minuman
Semakin
asam
makanan
dan
minuman
akan
semakin
berpotensi
mengakibatkan erosi gigi. Tahmassebi dkk di Inggris (2006) menunjukkan bahwa
Makanan dan minuman yang memiliki pH di bawah pH kritis (5,5) dengan kuantitas
asam yang tinggi dapat menyebabkan erosi gigi yang lebih progresif.30 Pernyataan ini
didukung oleh Seow WK dan Thong KM di Australia (2005) yang menunjukkan
bahwa minuman ringan, minuman olahraga, jus buah, serta minuman beralkohol
dengan pH asam (
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cengkeh
Cengkeh (Syzygium Aromaticum) adalah tanaman asli Indonesia yang berasal
dari Maluku. Tanaman perkebunan ini menyebar di Indonesia sejak tahun 1870 dan
kini sudah banyak dibudidayakan untuk diambil bunga dan minyaknya. Tanaman
cengkeh dapat tumbuh dengan baik di daerah beriklim tropis.2 Indonesia merupakan
negara penghasil cengkeh terbesar di dunia dengan kapasitas produksi sebesar 92.133
ton/tahun, disusul Madagaskar dan Tanzania dengan total produksi 1/6 total produksi
cengkeh Indonesia yaitu sekitar 15.000 ton/tahun.3
Cengkeh adalah jenis tumbuhan perdu yang memiliki batang pohon yang besar
dan berkayu keras. Pohon cengkeh dapat tumbuh hingga mencapai ketinggian 20
meter dan umumnya pohon cengkeh membutuhkan waktu sekitar 5 tahun untuk
tumbuh dewasa dan siap dipanen. Daun cengkeh berwarna hijau berukuran 3-6 inci
berbentuk bulat telur memanjang dengan bagian ujung dan pangkalnya menyudut.
Bunga cengkeh yang muda berwarna keungu-unguan, kemudian berubah menjadi
kuning kehijauan dan berwarna merah muda apabila sudah tua, sedangkan bunga
cengkeh kering akan berwarna coklat kehitaman.4,5
Gambar 1. Cengkeh kering5
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Taksonomi Cengkeh
Berdasarkan ilmu taksonomi, cengkeh diklasifikasikan menjadi:4
• Kingdom
• Subkingdom
: Plantae
• Kelas
: Angiosperma
• Famili
: Myrtales
• Filum
: Tracheobionta
• Ordo
: Dicotyledonae
• Genus
• Spesies
: Myrtaceae
: Syzygium
: Syzygium aromaticum (L.)
2.1.2 Kandungan Cengkeh
United States Department of Agriculture (USDA) melaporkan bahwa dalam
100 gram cengkeh terkandung beberapa mineral seperti kalsium sebesar 44 mg, 0,231
mg tembaga, 1,28 mg zat besi, 60 mg magnesium, 0,256 mg mangan, dan 90 mg
fosfor.4
Eugenol merupakan senyawa yang berperan dalam memberikan aroma khas
menyegarkan dan pedas pada cengkeh, dan mempunyai efek analgesik, antiinflamasi,
antimikroba, antiviral, antifungal, antiseptik, sehingga senyawa ini banyak
dimanfaatkan dalam industri farmasi.6,7,17 Senyawa eugenol merupakan komponen
utama yang terkandung dalam minyak cengkeh, dengan kandungan dapat mencapai
72-90%, kandungan lain pada minyak cengkeh antara lain:4,6,7,10
a.
Asetil eugenol yang berfungsi sebagai antioksidan dan aktivitas antiplatelet;
beta-kariofilen, asam krategolik, dan vanillin yang berfungsi sebagai agen
antiinflamasi, antioksidan, dan antitumor.
b.
Tannin seperti asam galatanat dan metil salisilat yang dapat meningkatkan
ketahanan terhadap asam pada enamel gigi.
c.
Flavonoid seperti eugenin, kaempferol, rhamnetin, dan eugenitin yang berfungsi
sebagai agen antiinfalamasi, antifungal, dan antioksidan.
Universitas Sumatera Utara
d.
Triterpenoid seperti asam oleanolik yang berfungsi sebagai antimikroba dan
antikanker.
2.1.3 Manfaat Cengkeh
Cengkeh merupakan tanaman herbal yang mempunyai banyak manfaat, dengan
aroma khasnya yang harum dan sedikit pedas, cengkeh dapat digunakan untuk
membuat lemari dan laci-laci menjadi harum. Kandungan kimia pada minyaknya
yang sangat bermanfaat membuatnya banyak digunakan sebagai bumbu masakan dan
obat berbagai masalah kesehatan sejak ribuan tahun yang lalu.4,5
Cengkeh mempunyai peran terapeutik dalam kondisi berikut:4,5-7,17-20
a. Anti-septik: minyak cengkeh dapat digunakan untuk mengurangi infeksi, luka,
dan sakit akibat gigitan serangga.
b.
Anti-fungal: cengkeh bermanfaat dalam mengurangi infeksi jamur seperti
athlete’s foot. Ali dkk di Dubai (2009) juga mengemukakan bahwa kandungan
eugenol yang ada pada cengkeh terbukti dapat menghambat perkembangan jamur
Candida albicans.
c. Anti-bakteria: minyak cengkeh dapat secara efektif membunuh bakteri infeksi
pada kasus keracunan makanan. Chaiya A dkk di Thailand (2013) mengemukakan
bahwa kandungan eugenol dalam obat kumur cengkeh dapat menghambat tumbuhnya
bakteri Streptococcus mutans dan Streptococcus viridans yang dapat menyebabkan
terjadinya plak gigi.
d. Anti-kasinogenik: asam oleanolik yang merupakan salah satu komponen dari etil
asetat dalam ekstrak cengkeh berperan dalam aktivitas antitumor dengan
menginduksi proses apoptosis.
e. Aktivitas antiplatelet: cengkeh dapat melancarkan peredaran darah karena
kandungan eugenol dan asetil eugenol yang ada pada cengkeh dapat menghambat
agregasi platelet.
f. Berkumur dengan kandungan cengkeh dapat mengurangi sakit kerongkongan dan
bau mulut.
Universitas Sumatera Utara
g. Hipertensi: mengunyah cengkeh secara teratur setidaknya selama 6 minggu atau
lebih dapat membantu mengurangi hipertensi.
h. Analgesik: serbuk cengkeh yang diaplikasikan pada gusi gigi yang sakit dapat
mengurangi rasa sakit, selain itu dapat juga mengurangi sakit pada sakit telinga dan
sakit kepala, dan sakit gigi.
i. Cengkeh dapat membantu dalam meredakan masalah pencernaan seperti muntahmuntah, diare, dan perut kembung.
j. Antioksidan: minyak cengkeh dapat berfungsi sebagai antioksidan yang kuat.
USDA (United States Department of Agriculture) menetapkan skala yang bernama
ORAC (Oxygen Radical Absorption Capacity), dimana semakin tinggi skor ORAC,
semakin mampu bahan tersebut merusak radikal bebas, dan minyak cengkeh
mempunyai skor ORAC tertinggi yaitu 10.786.875 disusul minyak thyme dengan skor
159.500, sehingga cengkeh dikenal sebagai sang juara dari seluruh bahan antioksidan.
Selain dalam bidang kesehatan, cengkeh dapat juga dimanfaatkan untuk
mengusir nyamuk dan ngengat. Dalam bidang industri pabrik, cengkeh digunakan
sebagai bahan dalam pasta gigi, sabun, kosmetik, obat kumur, parfum, dan rokok.
Cengkeh juga banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku obat gosok balsam untuk
mengurangi rasa sakit karena rematik, dan produk aroma terapi (Jirovets, 2010).17
2.1.4 Manfaat Cengkeh Terhadap Kekerasan Enamel
Penelitian oleh Al-lami AHK dan Al-lousi WS di Irak (2011) menunjukkan
bahwa larutan ekstrak cengkeh 1%, 5%, dan 10% dapat meningkatkan kekerasan
enamel pada gigi yang terdemineralisasi secara signifikan karena terdapat kandungan
ion Ca2+ dan PO43- di dalamnya, dimana ion Ca2+ dan PO43- merupakan komponen
mayor dari kristal hidroksiapatit.10 Ion Ca2+ dan PO43- yang ada pada obat kumur
cengkeh akan membantu proses remineralisasi. Mikroporositas yang disebabkan oleh
minuman asam mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan
yang tinggi sehingga memungkinkan mineral kalsium dan fosfor masuk ke dalam
mikroporositas
tersebut.21 Cengkeh
juga
mengandung
tannin
yang
dapat
meningkatkan ketahanan terhadap asam.10 Marya CM dkk di India (2012) juga
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan bahwa komponen mayor dalam cengkeh seperti eugenol dan asetil
eugenol dalam minyak cengkeh 0,05% dapat menghambat dekalsifikasi enamel oleh
jus apel dan menyebabkan terjadinya proses remineralisasi .11
2.2 Enamel
Gigi tersusun atas jaringan keras yang terdiri dari enamel, dentin, dan
sementum. Enamel adalah lapisan terluar gigi yang menutupi seluruh mahkota gigi
dan dibentuk oleh sel-sel yang disebut ameloblast. Enamel berwarna putih, namun
enamel memiliki sifat translusen sehingga memungkinkan warna dentin yang sedikit
kekuningan terlihat.22,23
Enamel terdiri atas 96% materi anorganik berupa mineral, 3% air, dan 1%
materi organik. Komponen mineral utama pada enamel adalah kalsium dan fosfat
yang tersusun dalam hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), sedangkan komponen
organiknya adalah rod sheath dan protein-protein enamel.9,22,24 Enamel mengandung
dua jenis protein yaitu amelogenin dan enamelin yang akan membantu dalam
pembentukan kristal dengan mengikat kalsium dengan komponen hidroksiapatit yang
lain.23
Kandungan mineral yang tinggi membuat enamel mempunyai sifat yang keras,
bahkan merupakan jaringan yang paling keras pada tubuh manusia. Walaupun enamel
merupakan struktur yang sangat keras, namun enamel bersifat semi-permeabel
sehingga memungkinkan ion dan beberapa jenis cairan, bakteri, dan produk bakteri
dalam rongga mulut berdifusi ke dalam enamel.21 Enamel tidak mempunyai sel,
pembuluh darah, dan saraf sehingga tidak dapat memperbaharui dirinya jika rusak
atau patah, tetapi dapat mengalami mineralisasi apabila mengalami kehilangan
substansi enamel yang ringan.24
Secara mikroskopis, struktur dasar enamel adalah susunan prisma enamel atau
enamel rod. Prisma enamel tersusun pada enamel dengan dasarnya tegak lurus pada
DEJ (pertautan dentino-enamel) dan puncaknya pada permukaan luar gigi. Setiap
prisma terbentuk dari empat ameloblas. Satu ameloblas membentuk kepala prisma,
dua ameloblast membentuk leher prisma, dan ekor prisma terbentuk dari ameloblas
Universitas Sumatera Utara
yang keempat. Pada potongan melintang, prisma enamel tampak seperti lubang kunci
dengan kepala dan ekor, sedangkan pada potongan memanjang tampak seperti
persegi panjang. Prisma enamel merupakan massa kristal-kristal hidroksiapatit pada
pola yang teroganisir.21,24
Gambar 2. Prisma enamel, struktur dasar dari enamel.
A: Diagram prisma enamel dan
hubungannya dengan enamel gigi.
B: Potongan melintang prisma enamel.
C dan D: Potongan memanjang prisma
enamel.24
2.2.1 Demineralisasi dan Remineralisasi
Demineralisasi enamel adalah lepasnya sebagian maupun seluruh mineral
dalam hidroksiapatit enamel karena larut dalam asam. Kondisi demineralisasi enamel
terjadi bila pH larutan disekeliling permukaan enamel lebih rendah dari 5,5, dimana
dilaporkan bahwa pH kritis enamel gigi berada diantara 5,2 dan 5,5. Semakin rendah
pH saliva, maka akan menyebabkan ion hidrogen semakin meningkat sehingga dapat
merusak ikatan hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) pada enamel gigi. Adapun pengaruh
pH terhadap koefisien laju reaksi menunjukkan, bahwa semakin kecil atau semakin
asam media, maka semakin tinggi laju reaksi pelepasan ion kalsium dari enamel
gigi.8,9,21
Demineralisasi dapat dibedakan menjadi demineralisasi yang disebabkan oleh
karies dan demineralisasi non karies yang terdiri atas atrisi, abrasi, dan erosi.
Universitas Sumatera Utara
Demineralisasi oleh karies disebabkan oleh asam yang berasal dari fermentasi
karbohidrat oleh bakteri. Sedangkan demineralisasi non karies seperti pada erosi
terjadi karena asam yang berasal dari makanan dan minuman, obat-obatan, asam
lambung dan dari lingkungan pekerjaan yang berkontak langsung dengan gigi tanpa
melibatkan aktifitas bakteri. Pada tahap awal, erosi kurang disadari oleh penderita
sebab tidak terjadi perubahan warna dan bukan berbentuk lubang. Gejala awal erosi
adalah suatu bercak putih yang secara mikroanatomi terlihat bulat, licin, dan
mengkilap. Pada tahap lanjut, semakin banyak enamel hilang, permukaan gigi
semakin licin dan mengkilap, serta permukaan yang membulat pada elemen gigi
menjadi rata.25
Pada saat asam berkontak dengan enamel maka ion hidrogen pada larutan asam
mulai melarutkan kristal enamel. Mula-mula, daerah selubung prisma (prisma sheath)
melarut dan berlanjut ke inti prisma, membentuk permukaan dengan gambaran
seperti sarang lebah. Kemudian asam yang tidak berionisasi (anion) berdifusi ke
dalam daerah interprismatik pada enamel gigi dan melarutkan lebih lanjut mineral
pada daerah bagian bawah permukaan enamel. Struktur prisma enamel menjadi
irreguler diikuti dengan derajat hilangnya enamel yang bervariasi dari satu tempat
ketempat lain.14
Reaksi kimia pelepasan ion kalsium dari enamel gigi dalam suasana asam
ditunjukkan dengan persamaan reaksi sebagai berikut:26,27
Ca10(PO4)6(OH)2
Padat
10Ca2+ + 6PO43- + 2OHLarut
Dari reaksi di atas, ketika pH menjadi asam, ion OH- akan diubah oleh ion [H+]
ke bentuk H2O dan PO43- menjadi bentuk HPO42-. HPO42- tidak dapat dikontribusi
kepada keseimbangan hidroksiapatit yang normal karena dalam hidroksiapatit normal
yang terkandung di dalamnya adalah PO4 dan bukan HPO4 sehingga mengakibatkan
hidroksiapatit melarut.26,27 Demineralisasi yang terus-menerus akan membentuk poripori kecil atau porositas pada permukaan enamel yang sebelumnya tidak ada
sehingga nantinya dapat menyebabkan penurunan kekerasan enamel.9
Universitas Sumatera Utara
Remineralisasi merupakan proses dimana ion mineral kalsium dan fosfat
kembali membentuk kristal hidroksiapatit pada enamel. Kunci utama dalam proses
remineralisasi adalah dengan mengembalikan pH rongga mulut ke tingkat yang lebih
tinggi daripada pH kritis enamel gigi dan terdapat ion Ca2+ dan PO43- yang cukup
pada rongga mulut.8,21,28
Remineralisasi
dapat
terjadi
jika
terdapat
sebagian
kristal
yang
terdemineralisasi sehingga kristal yang terdemineralisasi tersebut dapat kembali ke
ukuran semula ketika terekspos dengan cairan yang mengandung ion Ca2+ dan PO43-.
Ion kalsium dan fosfat akan menghambat proses penguraian hidroksiapatit dan
menyebabkan terjadinya rebuilding atau pembangunan kembali sebagian kristal
hidroksiapatit yang larut. Mikroporositas yang disebakan oleh karena minuman asam
mengakibatkan enamel gigi memiliki energi tegangan permukaan yang tinggi
sehingga memungkinkan mineral Ca2+ dan PO43- masuk ke dalam mikroporositas
tersebut. Mikroporositas enamel yang terjadi akan terisi Ca2+ dan PO43- karena
mikroporositas enamel hanya akan diisi dengan ion mineral yang memiliki jari-jari
ionik yang sama dengan jari-jari ionik mineral yang hilang. Pergantian mineral pada
mikroporositas enamel akan stabil hanya bila ion Ca2+ dan PO43- yang larut juga
tergantikan dengan kedua ion tersebut.8,21
Remineralisasi enamel tidak selalu dapat terjadi, dalam prosesnya selalu
dipengaruhi oleh banyak hal, seperti waktu perendaman, supersaturasi larutan
terhadap gigi, laju endapan reaktan dan pH larutan. Jika faktor tersebut tidak
memenuhi maka remineralisai enamel akan terhambat. Proses remineralisasi adalah
proses penting yang memiliki pengaruh secara signifikan pada kekerasan dan
kekuatan gigi.8,21,28,29
2.2.2 Kekerasan Enamel
Kekerasan merupakan ketahanan material terhadap penetrasi dari beban yang
diberikan dimana beban yang diberikan hanya mengenai sebagian kecil luas
permukaan material dalam jangka waktu tertentu. Kekerasan permukaan enamel
berbeda-beda tergantung pada lokasinya dan kekerasannya akan berkurang dari
Universitas Sumatera Utara
permukaan luar enamel menuju ke dentin. Hal ini disebabkan kandungan mineral
anorganik pada dentin dan sementum lebih rendah dari enamel.15,23
Penurunan kekerasan permukaan gigi membuat gigi lebih rentan terhadap erosi
dan kehilangan mineral gigi.30 Kekerasan permukaan gigi dipengaruhi oleh beberapa
faktor, yaitu tingkat keasaman, suhu, dan mineral pada makanan atau minuman:
a. Mineral yang ada di dalam makanan atau minuman
Benjakul dkk di Thailand (2011) menunjukkan bahwa Kapi yang ditambahkan
pada makanan sejenis kari yang berasal dari Thailand (Kangsom) dapat mengurangi
erosi pada enamel. Kapi adalah udang yang telah difermentasi hingga berbentuk pasta
yang mengandung kalsium cukup tinggi. Penelitian ini membuktikan bahwa mineral
yang terkandung dalam makanan dan minuman dapat mempengaruhi kekerasan
enamel.31
b. Tingkat keasaman makanan atau minuman
Semakin
asam
makanan
dan
minuman
akan
semakin
berpotensi
mengakibatkan erosi gigi. Tahmassebi dkk di Inggris (2006) menunjukkan bahwa
Makanan dan minuman yang memiliki pH di bawah pH kritis (5,5) dengan kuantitas
asam yang tinggi dapat menyebabkan erosi gigi yang lebih progresif.30 Pernyataan ini
didukung oleh Seow WK dan Thong KM di Australia (2005) yang menunjukkan
bahwa minuman ringan, minuman olahraga, jus buah, serta minuman beralkohol
dengan pH asam (