Makalah

Ikan Teri dapat Meningkatkan Ketahanan Email

Gigi

Oleh

SRI YENI OKTANOVIA

NIM. 18441/2010

Pendidikan Kimia

Dosen : 1. Dra. Iryani, M.S

2. Edi Nasra, S.Si, M.Si

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Padang

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya

maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah seminar kimia yang

berjudul “Ikan Teri dapat Meningkatkan Ketahanan Email Gigi”

Makalah ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Seminar Kimia

yang merupakan mata kuliah wajib untuk mahasiswa program studi Pendidikan

Kimia. Saran, bimbingan dan bantuan senantiasa datang secara moril maupun

materil, secara langsung maupun tidak langsung selama penyusunan makalah ini.

Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dra. Iryani, M.S, dan Bapak Edi Nasra, S.Si, M.Si sebagai Dosen

Pembimbing.

2. Rekan-rekan mahasiswa pendidikan kimia yang telah memberikan

masukan dalam penulisan makalah ini.

3. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian makalah

ini.

Penulis sudah mengupayakan sedemikian rupa agar makalah ini sempurna

dengan berpedoman kepada beberapa buku sumber dan konsultasi dengan dosen

yang menguasai bidang makalah ini. Tetapi, tak ada gading yang tak retak.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan

makalah ini. Semoga makalah ini dapat dijadikan acuan atau pedoman untuk

penulisan makalah lanjutan.

Penulis

i

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR..............................................................................................i

DAFTAR ISI............................................................................................................ii

DAFTAR GAMBAR..............................................................................................iv

DAFTAR TABEL....................................................................................................v

BAB I PENDAHULUAN........................................................................................1

A. Latar Belakang Masalah................................................................................1

B. Batasan Masalah...........................................................................................1

C. Perumusan Masalah......................................................................................2

D. Tujuan Penulisan...........................................................................................2

E. Manfaat Penulisan.........................................................................................2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................3

A. Struktur Gigi.................................................................................................3

B. Email Gigi...................................................................................................11

1. Komposisi Email Gigi.............................................................................11

2. Struktur Email.........................................................................................12

3. Sifat Fisik Email.....................................................................................14

4. Penyakit yang Berhubungan dengan Email Gigi....................................15

C. Ikan Teri......................................................................................................17

D. Hidroksiapatit..............................................................................................20

1. Pengertian Hidroksiapatit........................................................................20

2. Karakteristik Hidroksiapatit....................................................................20

3. Kelebihan dan Kelemahan Hidroksiapatit...............................................21

4. Aplikasi Hidroksiapatit dalam dunia medis sebagai bahan implan tulang...................................................................................................................22

ii

BAB III PEMBAHASAN......................................................................................26

BAB IV PENUTUP..............................................................................................35

A. Simpulan.....................................................................................................35

B. Saran dan Rekomendasi..............................................................................35

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................36

iii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Dentin.....................................................................................................5

Gambar 2. Anatomi Gigi dan Bagiannya.................................................................6

Gambar 3. Batang email dari permukaan email dengan etsa asam........................13

Gambar 4. Line of Retzius dan Dentino Enamel Junction....................................14

Gambar 5. Struktur Kristal email...........................................................................14

Gambar 6. Struktur Hidroksiapatit Scaffold.........................................................23

Gambar 7. Struktur matriks tulang........................................................................24

Gambar 8. Struktur Kristal apatite.........................................................................25

Gambar 9. Struktur mikro dengan (PO4)3- (ungu-merah), Ca2+ (hijau), OH- (merah

putih)......................................................................................................................25

Gambar 10. Reaksi penggantian OH- dengan flour...............................................27

Gambar 11. Reaksi kimia pelepasan kalsium dari email gigi................................28

Gambar 12. Wujud fluorapatite.............................................................................29

Gambar 13. Grafik XRD dari kristal HA dari kelompok pH 7.0...........................32

Gambar 14. A : elektromikrograf kristal HA, (bar = 100 nm) (Gunawan)4........33

B : skematik unit sel kristal HA, bentuk heksagonal. (Gunawan)4.......................33

C : penampang unit sel kristal dengan kedudukan OH di sumbu c (Eastoe)15.....33

Gambar 15. Pada gambar kiri skematik kedudukan ion OH dalam kolom sumbu c Pada gambar kanan, substitusi F akan menyebabkan elongasi c, namun a

mengecil, sehingga kolom menjadi kompak. (Calderý´n L)17.............................33

Gambar 16. Skema proses ikan teri sehingga dapat meningkatkan ketahanan email gigi.........................................................................................................................34

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Kandungan gizi ikan teri basah, ikan teri kering tawar dan ikan teri asin / 100 g ikan teri..............................................................................................18

Tabel 2. Kandungan nutrisi ikan teri segar dalam 85 gram...................................19

Tabel 3. Hasil pengkuran panjang a dan c serta besar kelarutan apatit dalam asam................................................................................................................................30

v

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Email gigi merupakan suatu jaringan paling keras pada tubuh

manusia, dimana unsur anorganiknya terutama tersusun dari kristal

hidroksi apatit : Ca10(PO4)6.(OH)2. Salah satu kelemahan email adalah

bahwa email tidak tahan terhadap asam. Penyakit karies email dapat terjadi

karena pelarutan jaringan email oleh asam yang dihasilkan oleh mikroba

rongga mulut. Tingkat penyakit karies di Indonesia sangat tinggi,

berdasarkan hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) 1997

didapatkan angka prevalensi karies sebesar 90,05%.

Salah satu upaya untuk meningkatkan ketahanan email terhadap

asam adalah dengan fluoridasi, baik secara sistemik maupun secara

topikal. Pada fluoridasi dilakukan pemberian ion fluor dengan tujuan

mengubah kristal hidroksi apatit (HA) dari email akan menjadi fluoroapatit

(FA) atau fluorohidroksi apatit (FHA). Biasanya kita memakai pasta gigi

yang mengandung flour untuk mempertahankan email gigi. Ternyata

selain flour pada pasta gigi, ada bahan alam yang mengandung fluor cukup

tinggi, salah satunya adalah ikan teri (Stolephorus sp) yang banyak

terdapat di Indoneisa dan umum dikonsumsi oleh masyarakat. Ikan teri

mengandung fluor sebanyak 15,7 – 38,3 ppm yang terutama berbentuk

senyawa CaF2.

Berdasarkan hal tersebut penulis tertarik untuk membuat karya tulis

yang berjudul, “Ikan Teri dapat Meningkatkan Ketahanan Email Gigi”.

B. Batasan Masalah

Dari latar belakang masalah di atas, maka masalah pada makalah ini

dibatasi pada:

1

2

1. Mekanisme senyawa flouroapatit sehingga dapat

mempertahankan email gigi.

2. Hal-hal yang dapat menyebabkan ikan teri dapat meningkatkan

ketahanan email gigi.

C. Perumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini yaitu :

1. Bagaimana mekanisme fluoroapatit sehingga dapat meningkatkan

ketahanan email gigi?

2. Apa yang dapat menyebabkan ikan teri dapat meningkatkan

ketahanan email gigi?

D. Tujuan Penulisan

1. Mengetahui bagaimana flour pada ikan teri dapat meningkatkan

ketahanan email gigi

2. Menginformasikan kepada pembaca tentang manfaat ikan teri

E. Manfaat Penulisan

Untuk memberikan informasi pada masyarakat agar melakukan upaya

menjaga ketahanan email gigi, salah satunya dengan mengkonsumsi ikan

teri.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Struktur Gigi

Gigi didukung oleh suatu jaringan yang disebut periodonsium.

Periodonsium terdiri dari gingiva, tulang alveolar, ligament periodontal,

dan sementum, inilah yang dikenal dengan gusi. Gambaran dari anatomi

gigi dan bagiannya dapat dilihat pada gambar 2.

Macam-macam gigi yang dimiliki manusia adalah gigi seri

(Incicivus = I), gigi taring (Caninus = C), gigi geraham pertama (Premolar

= P) dan gigi geraham tetap (Molar = M). Gigi terdiri atas 3 bagian yaitu

mahkota gigi (Korona), leher gigi dan akar gigi (Radilis). Bagian terluar

mahkota gigi dilapisi oleh email atau glazur (Enamel). Dari bagian dalam

email terdapat tulang gigi (dentin) dan pada bagian yang paling dalam

terdapat sumsum gigi (Pulpa). Email merupakan lapisan keras yang

menutupi mahkota gigi. Kekerasan email gigi ini dimungkinkan oleh

bahan pembentuk email itu sendiri yang berupa struktur kristalin (kristal

hidroksiapatit) dimana 96% terdiri dari bahan anorganik, 1% organik dan

sisanya adalah air. Kandungan pembentuk tersebut membuat sifat dari

email gigi mendekati sifat keramik yang kita ketahui biasa digunakan

sebagai pelapis terluar dari pesawat ulang alik luar angkasa. Dentin

merupakan jaringan yang berwarna kekuningan yang membentuk gigi.

Sementum merupakan jaringan semacam tulang yang menutupi akar gigi.

Pulpa merupakan suatu rongga pada bagian tengah gigi yang berisi serabut

saraf dan pembuluh darah.

Email menutupi mahkota anatomis gigi dengan ketebalan yang

berbeda-beda di daerah-daerah tertentu, email paling tebal di daerah

permukaan kunyah gigi (di insisal gigi insisif dan oklusal gigi molar), dan

semakin kebawah makin menipis. Ketebalan juga berbeda-beda pada jenis

gigi yang berbeda, yaitu:

- Incisal ridge insisif = ± 2 mm

3

4

- Cusp premolar = 2.3 – 2.5 mm

- Cusp molar = 2.5 – 3 mm

Komposisi dentin juga berbanding terbalik dengan email dimana

dentin terdiri dari 85% material organik, ini sebabnya dentin bersifat

sedikit lebih lunak dari email. Bentuk dentin yang “berpori” karena

tersusun dari tubuli dentin menyebabkan dentin lebih sensitif terhadap

rangsang suhu (panas – dingin) maupun kimia. Inilah sebabnya dentin

menjadi lapisan kedua gigi dan memiliki pelapis sekaligus pelindung. Pada

bagian mahkota gigi, dentin dibatasi dan dilapisi oleh email, sedangkan

pada bagian akar gigi maka dentin dibatasi oleh lapisan tipis sementum.

Pada sumsum tulang gigi terdapat kapiler arteri dan vena serta

saraf. Bagian terluar akar gigi tidak memiliki email tetapi memiliki lapisan

semen. Bagian akar gigi tertanam dalam tulang rahang yang ditutupi oleh

gusi (Gingiva).

Struktur dentin hampir sama dengan tulang, pada bagian mahkota

gigi diselubungi oleh email dan pada bagian akar oleh semen. Ada

beberapa jenis dentin yaitu primer dentin, adalah dentin yang dibentuk

waktu masih dalam kandungan. Sekunder dentin (Irregular dentin), yaitu

dentin yang terbentuk karena pacuan-pacuan yang dialami oleh

odontoblast misalnya oleh rangsangan: mekanis, panas, dan kimia. Tertier

dentin, terbentuk karena adanya rangsangan terhadap odontoblast pada

perawatan endodonti. Pembentukan dentin dikenal sebagai dentinogenesis.

Bahan warna kuning tersusun atas 70% bahan anorganik, 20% bahan

organik, dan 10% air. Karena lebih lembut daripada email, dentin

membusuk lebih cepat dan menjadi sasaran lubang hebat jika tak dirawat

sebagaimana mestinya. Namun tetap berlaku sebagai lapisan protektif dan

menyokong mahkota gigi.

5

Dentin merupakan jaringan konektif termineralisasi dengan matrik

organik protein berkolagen. Komponen anorganik dentin terdiri atas

dahllite. Dentin mengandung struktur mikroskopis yang disebut pipa

dentin yang merupakan kanal berukuran kecil yang menyebar ke luar

melalui dentin dari lubang pulpa pada batas semen luar. Kanal-kanal itu

memiliki konfigurasi berbeda antara lain dalam jarak diameter antara 0,8

dan 2,2 mikrometer. Panjangnya tergantung radius gigi. Gambar dentin

yang terdiri dari berbagai tubulus dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Dentin

Pulpa gigi adalah suatu jaringan lunak yang terletak di daerah

tengah pulpa yang merupakan saraf gigi. Jaringan pulpa membentuk,

mendukung, dan dikelilingi oleh dentin. Fungsi utamanya adalah untuk

membentuk odontoblast yang akan membentuk dentin dan fungsi

sekundernya berkaitan dengan sensitivitas gigi, hidrasi dan pertahanan.

Cedera terhadap pulpa akan mengakibatkan ketidaknyamanan.

6

Gambar 2. Anatomi Gigi dan Bagiannya

Pembentukan struktur gigi yang sehat dan sempurna

didukung oleh terpenuhinya zat-zat makanan berupa protein,

kalsium, fosfat, dan vitamin (seperti vitamin C dan vitamin D).

a) Protein

Protein merupakan zat pembangun jaringan tubuh. Pada

gigi protein digunakan untuk pembentukan keratin yang

terdapat dalam email gigi. Protein berasal dari sumber-sumber

makanan hewan dan tumbuhan. Daging, ikan, susu serta

produk olahan susu memiliki kandungan protein sangat tinggi.

Buah dan sayuran tertentu juga ada yang mengandung protein

tetapi dalam jumlah yang sedikit. Polong- polongan, padi-

padian, dan kacang-kacangan bisa membantu Anda memenuhi

kebutuhan protein yang dibutuhkan oleh tubuh Anda.

Protein juga berperan dalam perkembangan tubuh yaitu

penting bagi pertumbuhan, pemulihan dan memelihara

struktur tubuh. Kebutuhan protein perharinya adalah sekitar

0,8 g/kg berat badan/hari.

7

b) Kalsium

Kalsium adalah bahan penting untuk pembentukan

gigi, terutama pembentukan dentin (bagian tengah gigi) dan

email (bagian luar gigi). Selain itu, kalsium berguna untuk

pertumbuhan mahkota gigi tetap. Asupan kalsium yang kurang

pada masa pertumbuhan (bayi dan anak) dapat mengganggu

pertumbuhan gigi. Bisa juga, gigi yang terbentuk menjadi

tidak kokoh atau rapuh. Adapun bahan makanan yang

mengandung sumber kalsium adalah susu, keju, teri kering,

udang kering, kacang kedelai, sayuran berdaun hijau, rumput

laut, tahu, sarden, salmon, almond, dan biji-bijian, telur, ikan

teri, ikan pepes yang dimakan sama tulangnya. Setiap hari,

tubuh memerlukan paling tidak 1000 mg kalsium. Sehingga

sangatlah penting mengkonsumsi makanan-makanan tersebut

karena didalamnya terdapat banyak kalsium yang diperlukan

gigi.

Para pakar penelitian mengatakan bahwa air liur

mengandung kalsium yang dapat membentengi email dari

kerusakan gigi. Itulah yang menjadi pertimbangan lain para

pakar peneliti menyarankan untuk banyak mengunyah.

Karena semakin banyak mengunyah, semakin banyak pula

air liur yang yang keluar. Dalam 5 menit mengunyah,

air liur yang tertinggal di mulut jumlahnya ratusan kali

lebih banyak dibandingkan saat diam (tidak mengunyah)

sehingga kesehatan gigi akan lebih terjaga.

c) Magnesium

Magnesium termasuk di dalam kelompok makromi-

neral yang merupakan komponen dari gigi, berfungsi mence-

gah kerusakan gigi dengan cara menahan kalsium di dalam

8

email gigi. Angka kecukupan yang dianjurkan adalah 4,5

mg/kg BB atau untuk orang dewasa pria sebanyak 280

mg/hari dan wanita 250 mg/hari. Namun ada pula yang

mengatakan bahwa tubuh memerlukan paling tidak 320 mg

magnesium setiap harinya. Makanan yang mengandung

magnesium di antaranya kacang-kacangan, ikan tuna, bayam,

oatmeal, pisang, jeruk atau stroberi, sayuran hijau, serealia,

biji-bijian, daging, dan susu.

d) Fosfor

Sama halnya seperti kalsium, fosfor juga sangat diperlu-

kan dalam pembentukan gigi. Zat ini banyak ditemukan pada

susu. Asupan fosfor yang kurang akan mengganggu proses

pembentukan gigi. Akibat asupan fosfor yang kurang pula,

gigi akan mudah keropos dan gampang terkena karies.

Angka kecukupan asupan fosfor adalah 200-250 mg/hari

untuk bayi, 250-400 mg/hari untuk anak-anak, sedangkan

remaja dan orang dewasa dianjurkan mengonsumsi 400-500

mg/hari, dan untuk ibu hamil/menyusui ditambah 200-300

mg/hr. Bahan-bahan makanan lain yang mengandung fosfor

antara lain: susu, keju, ikan teri, sarden, dan kacang-kacangan.

e) Fluor

Fluor termasuk golongan mikromineral yang berperan

dalam proses mineralisasi dan pengerasan email gigi.

Dalam hal ini, fluor juga merupakan unsur penting dalam

pembentukan gigi dan tulang. Ada beberapa peran fluor

dalam gigi, yaitu untuk pembentukan email gigi, memperkuat

struktur gigi hingga membuat gigi lebih tahan terhadap

pengikisan oleh asam. Flour berperan mengurangi kemampuan

9

bakteri di gigi membentuk asam. Oleh karena itu, penggunaan

flour diperlukan untuk mengurangi timbulnya kerusakan gigi

dan mencegah karies. Kandungan flour banyak terdapat di

semua sumber air, termasuk laut apabila terjadi perubahan

warna gigi, itu merupakan pertanda giginya kekurangan flour.

Kondisi semacam ini biasanya terjadi di daerah yang airnya

mengandung sedikit fluor.

Pada saat gigi dibentuk, yang pertama kali terbentuk

adalah hidroksiapatit yang terdiri dari kalsium dan fosfor.

Tahap berikutnya adalah fluor akan menggantikan gugus

hidroksi (OH) pada kristal tersebut dan membentuk

fluoroapatit yang menjadikan gigi tahan terhadap kerusakan.

Paparan fluor dalam dosis rendah yang terjadi terus-

menerus akan mencegah terjadinya kerusakan atau karies

gigi. Sumber utama dari fluor adalah air minum. Sementara

angka kecukupan yang dianjurkan dan aman adalah 1,5-4

mg/hari.

Fluor yang (tidak sengaja) masuk dan terakumulasi

dalam tubuh, bisa menyebabkan keracunan yang ditandai

dengan gejala pusing, mual, muntah, bahkan kejang-kejang.

Untuk penanganan awal, sebaiknya segera minum susu

karena kandungan susu bisa menghambat dampak lebih jauh

dari keracunan fluor. Tentu saja penanganan selanjutnya

adalah segera ke dokter.

f) Vitamin

Vitamin adalah zat yang dalam jumlah kecil diperlukan

untuk kesehatan tubuh. Kekurangan zat ini tentu dapat

menghambat metabolisme, memyebabkan kelelahan, dan

masalah kesehatan lainnya. Defisiensi vitamin tertentu dapat

10

menimbulkan penyakit yang hanya dapat sembuh dengan

pemberian vitamin. Vitamin memiliki fungsi yang sangat

bervariasi dan berperan dalam pertumbuhan, melahirkan

keturunan yang sehat serta menjaga kesehatan. Vitamin sangat

penting dalam metabolisme tubuh, yang memungkinkan

tubuh menggunakan zat nutrisi penting seperti karbohidrat,

lemak, protein dan mineral. Beberapa vitamin dapat juga

meningkatkan nafsu makan, membantu pencernaan dan

sebagai pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri. Vitamin

sangat penting karena berbagai alasan. Mereka mempertahan-

kan semuanya, mulai dari sistem kekebalan dan pencernaan

yang sehat sampai kulit yang bagus. Adapun beberapa vitamin

yang menunjang kesehatan gigi, diantaranya:

Vitamin C

Pada area gigi dan mulut, vitamin C berguna untuk memben-

tuk kolagen, serat, struktur protein. Kolagen dibutuhkan untuk

pembentukan tulang dan gigi dan juga untuk membentuk jari-

ngan bekas luka. Vitamin C juga meningkatkan ketahanan tu-

buh terhadap infeksi dan membantu tubuh menyerap zat be-

si. Fungsi lain dari vitamin C adalah: mempengaruhi pembu-

atan trombosit, mengaktifkan perombakan lemak dan protein,

berperan dalam oksidasi dan dehidrasi sel. Defisiensi vitamin

C dapat menyebabkan pendarahan disekitar gigi, pendarahan di

bawah kulit, merendahkan hipertensi dan menambah permi-

bialitas dinding pembuluh darah, mudah infeksi pada luka, gusi

berdarah, rasa nyeri pada persendian, dan lain-lain. Jeruk me-

rupakan sumber utama vitamin C. Brokoli, sayuran berwarna

hijau, kol (kubis), melon dan strawberi mengandung vitamin C

11

bermutu tinggi. Sumber lain juga banyak diperoleh dari

jambu klutuk atau jambu batu, tomat, nanas,sayur segar, dan

lain sebagainya.

Vitamin D

Konsumsi vitamin D bermanfaat untuk menunjang proses

metabolisme dari mineral, terutama kalsium dan fosfor.

Vitamin D bekerja pada mineralisasi tulang dan gigi dengan

meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor di dalam sistem

pencernaan. Penyebab kekurangan vitamin D sama dengan

gejala kekurangan kalsium. Pada gigi, penyakit yang

ditimbulkan akibat kekurangan vitamin D adalah gigi akan

lebih mudah rusak. Untuk mencegah hal tersebut, sebaiknya

mengkonsumsi minyak ikan, susu, telur, keju, dan margarine

yang diperkaya dengan vitamin D (Daniel M. Laskin, 1985).

B. Email Gigi

1. Komposisi Email Gigi

Email yang berasal dari lapisan epitel ektodermal adalah lapisan

terluar gigi yang hanya menyelubungi mahkota gigi, dan merupakan

struktur terkeras dari tubuh. Email mengandung lebih sedikit bahan

organik dibanding jaringan lain dalam tubuh, 96% nya terdiri dari bahan

inorganik, sedangkan 4% sisanya terdiri dari air dan materi organik

fibrosa. Komponen inorganik email terdiri dari PO4-9, Ca2+, CO2, Na+, dan

lain-lain. Persentase kandungan kalsium dalam email adalah 35,8%,

sedangkan kandungan fosfatnya berjumlah 17,4%. Kalsium dan fosfat

membentuk Kristal hidroksiapatit (Crystals of hydroxyapatite,

(Ca10(PO4)6.(OH)2)) yang juga ditemukan pada tulang, kartilago

12

terkalsifikasi, dentin, dan cementum. Materi organik email tidak

mengandung kolagen, melainkan suatu protein bermolekul tinggi yaitu

enamelin yang terdiri dari asam aspartat, serin, glisin, prolin dan asam

glutamat. Enamelin mengelilingi kristal, mengisi ruangan yang ada di

antara kristal-kristal tersebut, dan terus menetap pada email yang telah

dewasa.

Komposisi mineral anorganik dalam jumlah terbesar yaitu Ca2+,

PO49-, CO2, Na+, Mg2+, Cl- dan K+ sedangkan dalam jumlah kecil yaitu F-,

Fe2+, Mn2+, Ag+, Zn2+. Ion kalsium dan fosfat merupakan komponen

anorganik yang penting dalam kr istal hidroksiapatit.

Email (ename) merupakan bahan yang paling keras yang melapisi

korona detis. Bagian ini mengandung kalsium, fosfat dan florida. Lapisan

ename melindungi permukaan gigi yang digunakan untuk menggigit dan

mengunyah.

2. Struktur Email

a. Enamel Rod ( Batang Email )

Unit dasar email disebut enamel rod, berdiameter 4-8 m,

merupakan massa kristal-kristal hidrosiapatit yang terkemas rapat dalam

pola yang terorganisir. Arah kristal hidroksiapatit yang menyusun batang

email mempengaruhi beberapa sifat email, seperti kekuatan, daya tahan

terhadap asam,dan lain-lain. Pada potongan melintang, batang email

terlihat seperti lubang kunci, dimana kepalanya mengarah ke mahkota gigi,

sedangkan bagian bawahnya mengarah ke akar gigi. Batang email berjalan

dari perlekatan email-dentin ( Dentinoenamel Junction atau DEJ ) sampai

ke permukaan gigi dengan interrod substance diantaranya. Gambaran dari

batangan email ini dapat dilihat pada gambar 3.

13

Kristal-kristal pada batang email dan interrod enamel dipisahkan

oleh sarung batang ( Rod Sheath ). Pembatas atau sarung ini mengandung

lebih banyak protein email. Setiap batang dibentuk oleh satu ameloblas.

Ameloblas berbentuk silindris tinggi, puncaknya ( ke arah dentin )

memanjang sebagai prosesus Tomes.

Gambar 3. Batang email dari permukaan email dengan etsa asam.

Gambar diambil dengan SEM. ( h t t p : // www. i o b . u i o . n o)

b. Striae of Retzius ( Garis retzius )

Merupakan garis pertumbuhan incremental atau bertambah.

Secara longitudinal terlihat sebagai pita-pita gelap yang merefleksikan

bidang berbentuk email yang berturut-turut. Secara melintang terlihat

seperti cincin konsentris. Struktur dari garis Retzius ini masih

belum jelas. Garis ini terlihat secara jelas pada gigi permanen, tetapi

kurang jelas pada gigi susu setelah lahir dan jarang pada gigi susu

sebelum lahir. Gambaran dari struktur kristal email dapat dilihat pada

gambar 5 dan gambaran dari garis retzius dapat dilihat pada gambar 4.

c. Bands of Hunter-Schreger ( Garis Hunter-Schreger )

Merupakan fenomena optis yang disebabkan pergantian

arah batang-batang email. Garis ini terlihat sebagai garis terang

gelap.

14

Gambar 4. Line of Retzius dan Dentino Enamel Junction

Gambar 5. Struktur Kristal email

3. Sifat Fisik Email

Sifat fisik email berkaitan dengan susunan kimiawi email dan

derajat mineralisasinya. Besarnya jumlah mineral pada email berpengaruh

pada kekuatannya, membuat email bersifat sangat keras. Kekerasannya

sangat tinggi, kekuatan tarik rata-rata 100 kg/cm, tahanan kompresi

mencapai 2110-3500 kg/cm. Semakin ke arah dentin, kekerasan email

semakin berkurang.

Selain itu, sifat fisik email juga dipengaruhi struktur mikro

dan orientasi batang email. Kekerasan dan modulus elastis lebih rendah

pada indentasi uji kekerasan yang dibuat tegak lurus terhadap sumbu

batang email. Kekerasan dan modulus elastis semakin meningkat dari

DEJ ke arah permukaan gigi. Kekerasan email juga dipengaruhi faktor

15

usia, dimana email orang muda lebih lunak daripada orang tua. Adanya

difusi ion-ion pada saliva ke dalam email juga dapat meningkatkan

kekerasannya.

Terdapat dua proses terkait usia yang mempengaruhi email, yang

pertama yaitu berkurangnya matriks berprotein disepanjang batas batang

karena maturasi dan konsumsi bahan-bahan yang menurunkan pH mulut.

Kedua, pajanan terus-menerus terhadap ion- ion mineral dan fluoride

dalam lingkungan mulut dapat meningkatkan penggantian matriks

oleh fluoroapatit, menyebabkan peningkatan kepadatan jaringan serta

penurunan permeabilitas email.

Faktor-faktor seperti pH, lingkungan cair, dan temperatur juga

mempengaruhi sifat-sifat fisik, misalnya modulus elastis, kekerasan, serta

kekasaran permukaan dari email.

Email bersifat semitranslusen, dan warna normalnya bervariasi

dari kuning terang sampai putih keabu-abuan. Hal ini dipengaruhi oleh

variasi ketebalan email yang merefleksikan warna dentin di bawahnya.

Email paling tebal terdapat pada cusp dan tertipis terdapat pada bagian

cemento-enamell junction (CEJ).

4. Penyakit yang Berhubungan dengan Email Gigi

Penyakit yang berhubungan dengan email gigi adalah karies gigi

dan gingivitis. Caries gigi (gigi berlubang) merupakan kerusakan enamel,

dentil dan semen yang berlangsung secara progresif. Insiden pembentukan

caries gigi yang paling tinggi terdapat pada usia kanak-kanak. Setelah usia

25 tahun jarak terbentuk caries yang baru sekalipun lubang-lubang lama

akan melebar.

Terdapat beberapa stadium caries menurut Syamsul Adam, 1995, yaitu :

I. Email menjadi menipis

16

II. Email menjadi keropos, lubang yang dalam, di mana bakteri bisa

berkembang

III. Kadang-kadang dari luar kelihatan bagus, tapi sudah merasa

sakit, ini suatu tanda pengrusakan sudah sampai di urat saraf gigi

(pulpis)

IV. Urat saraf mati, menjadi busuk yang disebut gangren. Baunya

sangat busuk, terjadi pembengkakan yang sakit.

Tanda dan gejala caries berdasarkan stadium pembentukan dapat

digolongkan menjadi dua golongan. Dalam stadium I/II gigi belum

menunjukkan gejala sakit, terasa sakit sewaktu minum es, minum yang

panas, atau masuknya sisa makanan ke dalam lubang gigi tersebut.

Sedangkan untuk stadium II/IV trerdapat gejala gigi terasa sakit sekali,

pipi bengkak, panas, keadaan umum lemah (terjadi pepsi/keracunan

darah), nanah menjadi jalan keluar, dapat melalui gigi menembus tulang

rahang dan gusi.

Walaupun caries gigi merupakan penyakit yang 98% menyerang

manusia, tetapi timbul caries dapat dicegah antara lain dengan pemberian

fluorisasi untuk menguatkan gigi, sikat gigi yang efisien untuk melepaskan

dental plaugue/plag gigi, perubahan diet (mengurangi jumlah maupun

frekuensi gula pasir) dan perawatan gigi yang terakhir.

Gingivitis adalah suatu inflamasi pada jaringan gusi, merupakan

penyakit penyangga gigi yang paling ringan.

Faktor-faktor penyebab :

a. faktor lokal adalah plag, impaksi makanan, karies dan tambalan yang

berlebihan.

b. Faktor Sistemik adalah penurunan daya tahan tubuh seseorang

17

C. Ikan Teri

Ikan teri atau disebut juga anchovy (Engraulis sp) adalah ikan

berukuran kecil yang mudah dikumpulkan dengan cahaya lampu. Menurut

Hardenberg (1934) dalam buku Pendidikan Keterampilan Perikanan II

karangan Karwapi,1979 di Indonesia terdapat Sembilan jenis ikan teri

yaitu Stolephorus baganensis, S. tri, S. insularis, S. indicus, S. comersonii,

S. heterolobus, S. pseudoheterolobus, S. celebicus, dan S. Zollingeri. Pada

siang hari ikan teri tinggal pada perairan yang dalam sedangkan sore hari

dan menjelang malam mereka berenang ke daerah permukaan. Jika di

malam hari dipasang lampu, ikan teri biasanya menjadi sangat aktif

terutama di sekitar cahaya berintensitas tinggi.

Ikan yang mula-mula datang ke sekitar lampu adalah ikan julung-

julung, kemudian diikuti ikan cumi-cumi, ikan lemuru, dan ikan teri.

Kemungkinan berkumpulnya di daerah sumber cahaya bergantung kepada

jenis ikan terinya sendiri, lamanya penyinaran, intensitas cahaya, dan letak

pemasangan lampu. Sifat phototaksis ikan teri ini biasanya makin lama

makin menurun. Setelah beberapa saat pemasangan lampu, ikan akan

segera menjauh kembali dari sumber cahaya. Hal ini terbukti dari hasil

penelitian dengan mempergunakan alat bagan yang makin lama makin

menurun. Ikan teri pada umumnya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

a. Ikan teri akan tertarik cahaya lampu secara maksimum pada waktu

sebelum tengah malam

b. Ikan teri lebih aktif pada waktu sebelum tengah malam

c. Ikan teri berkumpul di sekitar lampu untuk mencari makanan

d. Phototaksis positif dari ikan teri hanya berlangsung dalam waktu

yang terbatas (sementara).

18

Adapun sistematika dan klasifikasi ikan teri jengki menurut Saanin

(1984) adalah sebagai berikut:

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Kelas : Pisces

Subkelas : Teleostei

Ordo : Malacopterygii

Famili : Clupeidae

Genus : Stolephorus

Spesies : S insularis

Berikut akan digambarkan kandungan gizi ikan teri basah, ikan teri

kering tawar, dan ikan teri asin/ 100 g ikan teri seperti terlihat pada tabel 1.

Tabel 1. Kandungan gizi ikan teri basah, ikan teri kering tawar dan ikan teri asin

/ 100 g ikan teri :

Kandungan gizi Ikan Teri Basah Ikan Teri Kering

Tawar

Ikan Teri Asin

Energi (Kkal) 77 331 193

Protein (gr) 16 68,7 42

Lemak (gr) 1 4,2 1.5

Karbohidrat (gr) 0 0 0

Kalsium (mg) 500 2381 2000

Besi (mr) 1 23,40 2,5

Fosfor (mg) 500 1500 300

Vit A (RE) 47 62 -

Vit B (mg) 0,05 0,10 0,01

Vit C (mg) 80 16,70 0

19

Sedangkan menurut sumber yang lainnya kandungan nutrisi dalam

85 gram ikan teri segar ditunjukkan pada tabel 2.

Tabel 2. Kandungan nutrisi ikan teri segar dalam 85 gram

Komponen Kandungan (85 gram)

Calories 111.35

Total Fat 4.114 g

Saturated Fat 1.09 g

Monounsaturated Fat 1.005 g

Polyunsaturated Fat 1.391 g

Cholesterol 51 mg

Sodium 88.4 mg

Total Carbohydrate 0 g

Dietary Fiber 0 g

Sugars 0 g

Protein 17.298 g

Vitamin A 42.5 IU

Vitamin C 0 mg

Calcium 124.95 mg

Iron 2.763 mg

Adanya variasi dalam komposisi kimia maupun komposisi penyusun-

nya disebabkan karena faktor biologis dan alami. Faktor biologis antara lain

jenis ikan, umur dan jenis kelamin. Faktor alami yaitu faktor luar yang tidak

berasal dari ikan, yang dapat mempengaruhi komposisi daging ikan. Golongan

faktor ini terdiri atas daerah kehidupannya, musim dan jenis makanan yang

tersedia.

20

D. Hidroksiapatit

1. Pengertian Hidroksiapatit

Hidroksiapatit (HA), Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan komponen mineral

utama bagi tulang manusia dan gigi. Hidroksiapatit merupakan suatu kalsium

fosfat keramik yang terdiri atas kalsium (Ca) dan fosfat (P) dan berasal dari

rangka sejenis binatang karang dan melalui proses hidrotermal. Oleh karena

itu Hidroksiapatit tidak mengalami permasalahan dari segi kesesuaian biologi

dan Hidroksiapatit juga bersifat bioaktif yakni, dapat membentuk ikatan

langsung dengan tulang. Karena itu hidroksiapatit dapat digunakan sebagai

bahan pengganti tulang misalnya untuk mengisi dan membangun kembali

tulang yang cacat.

2. Karakteristik Hidroksiapatit

Hidroksiapatit yang berbasis senyawa kalsium fosfat yang mempunyai

rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan bagian keluarga apatit (struktur

kimia sama tetapi komposisi kimia yang berbeda). HA dapat diproduksi dalam

2 metode utama yaitu menggunakan bahan mentah dari bahan alami (tulang

sapi dan karang) dan secara sintetis. Menurut Willmann (1996), bahan alami

sesuai karena memiliki koneksi pori-pori yang sama seperti tulang manusia,

namun masalah pencemaran dan benda asing yang ada telah membatasi

penggunaannya. Dengan demikian, produksi HA sintetis telah diberi fokus

secara meluas untuk mengatasi masalah tersebut.

Sifat mekanis merupakan faktor yang membatasi penggunaan

Hidroksiapatit (HA) sebagai implan pada bagian yang menanggung beban

tinggi. HA yang memiliki sifat mekanis yang baik perlu diperluas lagi

penggunaannya dalam bidang kedokteran pada masa depan. Umumnya faktor

yang mempengaruhi sifat mekanis HA adalah bentuk serbuk, pori-pori dan

besar butir. Serbuk HA yang memiliki stoikiometri yang tepat yaitu rasio

21

molar Ca/P sebanyak 1,67 dapat menghasilkan sifat mekanis HA yang unggul.

Pori-pori HA yang letaknya tidak teratur dan tidak saling berhubungan satu

sama lain (tidak rekat) menyebabkan pori-pori menjadi faktor yang

melemahkan kekuatan bahan HA. Ukuran butir juga menurunkan kekuatan

bahan HA dengan mempengaruhi ikatan antara butir.

Hidroksiapatit merupakan suatu kalsium fosfat yang banyak digunakan

sebagai material pengganti tulang atau untuk bone filler (pengisi tulang)

karena kemiripannya dengan struktur kimia tulang dan jaringan keras pada

mamalia. Material ini dapat mendorong pertumbuhan tulang baru, serta

mempercepat proses penyatuan tulang. Dengan sifat-sifat mekanik dan

struktur kimia yang dimiliki sehingga HA banyak digunakan sebagai implan

tulang femur (paha) manusia dan dalam aplikasi bidang medis lainnya.

1. Kelebihan dan Kelemahan Hidroksiapatit

Kelebihan dari hidroksiapatit sehingga cukup aman di gunakan sebagai

bahan implan adalah karena sifatnya yang non toxic, cepat membangun ikatan

dengan tulang (bioaktif), memiliki biokompatibilitas dengan jaringan sekitar

dan dapat mendorong pertumbuhan tulang baru dalam strukturnya yang

berpori. Namun, pori-pori Hidroksiapatit ini tidak teratur dalam bentuk dan

ukuran serta tidak sepenuhnya saling berhubungan satu sama lain. Hal ini

menyebabkan porositas hidroksiapatit yang dihasilkan rendah, akibatnya

struktur keramik hidroksiapatit tidak kompak sehingga apabila digunakan

sebagai implant ortopedik karakteristiknya rapuh atau mudah patah.

Karena hal tersebut, dikembangkanlah IP-CHA (Interconnecte Porous

Hydroxypatite Ceramics) yaitu hidroksiapatit yang memiliki pori-pori yang

letaknya teratur dan ukurannya seragam sehingga dapat meningkatkan

kekerasannya ketika digunakan sebagai material implan.

22

2. Aplikasi Hidroksiapatit dalam dunia medis sebagai bahan implan

tulang

Umumnya tulang manusia terdiri dari 2 komponen utama yaitu

dua pertiga fasa non-organik dan sepertiga fasa organik. Sebagian besar

fasa organik tersusun dari kolagen berukuran nano, dan penyusun yang

lain yaitu protein, lemak dan polisakarida yang memberikan sifat fleksibel,

elastis dan kuat. Sebagian besar fasa non-organik terdiri dari hidroksiapatit

dalam bentuk jarum berukuran panjang 40 nm, lebar 20 nm dan tebal 5

nm. Selain itu, juga tersusun dari mineral- mineral yaitu karbonat, sodium,

magnesium, fluorida, klorida, kalium dan pirofosfat. Kandungan mineral

ini memberikan kekerasan dan melindungi tulang dari patah. Apabila tahap

mineral meningkat maka ia akan meningkatkan kekuatan dan kekakuan

tulang. Karena hidroksiapatit mempunyai komposisi kimia dan struktur

campuran yang hampir sama dengan tulang manusia, maka hidroksiapatit

sangat sesuai digunakan untuk penggantian dan perbaikan jaringan tulang

manusia yang rusak.

Hidroksiapatit telah mengalami perkembangan. Dahulu digunakan

metode konvensional untuk memproduksi hidroksiapatit sintetik yaitu

dengan cara mencampur bubur hidroksiapatit dengan butiran polimer

organik. Saat proses pembuatan Hiroksiapatit, butiran–butiran polimer

mencair dan menguap selama proses berlangsung sehingga menyebabkan

timbulnya pori-pori di keramik hidroksiapatit. Namun pori-pori yang

dihasilkan dari proses ini tidak teratur dalam bentuk dan ukuran serta tidak

sepenuhnya saling berhubungan satu sama lain. Hal ini menyebabkan

porositas hidroksiapatit yang dihasilkan rendah, akibatnya struktur

keramik hidroksiapatit tidak kompak sehingga apabila digunakan sebagai

implan ortopedik karakteristiknya rapuh atau mudah patah. Oleh karena

itu, dikembangkanlah pembuatan hidroksiapatit dengan teknik busa gel

yang menghasilkan hidroksiapatit dengan struktur pori-pori lebih teratur

sehingga apabila digunakan sebagai material implan tulang akan

23

meningkatkan kekerasan tulang yang dikenal dengan nama Interconnecte

Porous Hydroxypatite Ceramics (IP-CHA). IP-CHA memiliki porositas

75%, ukuran rata-rata pori 150 mm dan rata-rata koneksi antarpori 40 mm,

sehingga karakteristiknya lebih padat atau kompak.

IP-CHA banyak dimanfaatkan dalam bidang bedah ortophedi

diantaranya untuk mengisi cacat tulang pada penderita tumor tulang.

Sebuah enchondroma di pertengahan falang pada pria dewasa 28

tahun. Pada tulang yang terkena tumor, setelah diberi IP-CHA tulangnya

kembali terbentuk dan radiodensity meningkat.

Hidroksiapatit mempunyai dua struktur kristal, yaitu heksagonal

dan monoklinik. Hidroksiapatit yang terdapat dalam gigi dan tulang serta

mineral hidroksiapatit menunjukkan struktur heksagonal, sedangkan

hidroksiapatit dalam enamel gigi memiliki struktur monoklinik. Struktur

dari hidroksiapatit sintetis bergantung pada metode pembuatannya.

Hidroksiapatit Scaffold

Hidroksiapatit memiliki beberapa macam bentuk, antara lain

hidroksiapatit berbentuk serbuk dan juga dalam bentuk scaffold atau foam.

Hidroksiapatit scaffold adalah hidroksiapatit yang memiliki matriks

berpori. Ukuran pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold dapat bervariasi,

bergantung pada volume scaffold yang diproduksi. Berikut adalah

gambaran struktur hidorksiapatit scaffold (gambar 6) dan gambaran

struktur matriks tulang (gambar 7) yang memiliki kemiripan struktur.

Gambar 6. Struktur Hidroksiapatit Scaffold

24

Gambar 7. Struktur matriks tulang

Hidroksiapatit yang berpori dapat berikatan dengan kuat pada

jaringan tulang. Struktur hidroksiapatit dengan porositas teratur mirip

dengan struktur alami jaringan tulang. Hal ini membuat hidroksiapatit

scaffold lebih mudah diimplan ke dalam jaringan tulang. Hidroksi-

apatit scaffold yang diinduksi ke dalam jaringan tulang tidak

menghambat pertumbuhan jaringan tulang alami, dan dapat mencegah

pergeseran dan kehilangan implan yang sudah diinduksikan ke dalam

tubuh. Scaffold atau pori-pori dalam hidroksiapatit dapat dibentuk dari

berbagai macam bahan, termasuk polimer, keramik, logam, dan komposit-

komposit lainnya. Pori-pori tersebut memiliki struktur yang terbuka dan

permu-kaannya yang biokompatibel mempunyai kondisi ideal untuk

pertumbuhan sel dan diferensiasi jaringan. Pori-pori yang terdapat di

dalam hidroksi-apatit ini dapat digunakan sebagai matriks untuk

penggantian jaringan tulang.

Pori-pori tersebut juga dapat ditingkatkan respon biologinya

dengan menambahkan molekul-molekul seperti collagen dan chitosan.

Ada beberapa metode yang pernah dilakukan para peneliti untuk

membu-at pori-pori di dalam hidroksiapatit, di antaranya adalah

metode repli-kasi polimer, gel casting (pembentukan gel), gas

scaffolding (pem-buatan scaffold dengan menggunakan gas), slip casting,

fiber compacting (pemadatan serat), solid free form fabrication

(pembentukan padatan bebas), dan freeze casting (pembekuan). Metode

25

yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode replikasi polimer.

Polimer yang digunakan adalah polyurethane. Polyurethane bisa

didapatkan dari spons. Spons polyurethane digunakan sebagai cetakan

untuk membentuk pori-pori tersebut nantinya. Pada metode ini, ukuran

pori-pori yang terbentuk bergantung dari ukuran pori-pori yang terdapat

di dalam polimer pence-taknya. Gambaran struktur kristal apatit dapat

dilihat pada gambar 8 dan gambaran struktur mikronya dapat dilihat pada

gambar 9.

Gambar 8. Struktur Kristal apatite

Gambar 9. Struktur mikro dengan (PO4)3- (ungu-merah), Ca2+

(hijau), OH- (merah putih)

BAB III PEMBAHASAN

Sebagaimana diketahui bahwa email sebagian besar terdiri dari

hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) atau fluoroapatit (Ca10(PO4)6F2), kedua

unsur tersebut dalam suasana asam akan larut menjadi Ca2+,PO4-9,F-, dan

OH-. Ion H+ akan bereaksi dengan gugus PO4-9, F-, atau OH- membentuk

HSO4-, H2SO4

-, HF, atau H2O, sedangkan yang kompleks terbentuk CaHSO4,

CaPO4, dan CaHPO4. Kecepatan melarutnya email dipengaruhi oleh derajat

keasaman (pH), konsentrasi asam, waktu melarut, dan ada tidaknya kalsium

atau fosfat.

Fluoride diabsorpsi oleh lambung. Jumlah dan kecepatan absorpsi

fluoride dalam tubuh dipengaruhi oleh jumlah dan komposisi makanan di

dalam lambung. Jika lambung pada waktu pencernaan berisi makanan yang

bisa terikat kuat dengan fluoride, maka fluoride akan diekskresikan

bersama-sama dengan feces, dan tidak akan diabsorpsi. Apabila sebagian

besar senyawa fluoride masuk ke dalam perut yang kosong, biasanya akan

diabsorpsi sempurna. Fluoride diekskresikan melalui feces, urine, keringat,

sebagian kecil melalui air ludah dan air susu ibu. Fluoride yang diekskresi

melalui air ludah sangat sedikit tetapi penting artinya untuk penimbunan

fluoride pada permukaan email gigi karena dapat menghambat beberapa

proses enzim sehingga mengurangi jumlah asam yang dihasilkan oleh

bakteri yang terdapat dalam air ludah dan plak.

Adanya kemampuan fluor untuk meningkatkan resistensi terhadap

asam menunjukkan bahwa email yang mengandung fluor kristalnya lebih

kuat, lebih tahan terhadap penetrasi asam, dan lebih tahan terhadap

perkembangan karies. Hal ini terjadi karena fluor yang berupa fluoroapatit

lebih resisten terhadap asam bila dibandingkan dengan hidroksiapatit yang

tidak mengandung fluor. Kristal-kristal email pada hidroksiapatit kurang

stabil dan lebih mudah terpengaruh oleh asam karena adanya ruang-ruang

kosong pada jala atau prisma emailnya. Fluor yang masuk akan mengisi

ruang kosong tersebut, sehingga kristal apatit menjadi lebih stabil.

26

27

Kemampuan fluor untuk mengadakan remineralisasi dijelaskan

sebagai berikut, setelah kita mengkonsumsi karbohidrat maka akan terjadi

penurunan pH yang disebabkan oleh pembentukan asam yang akan

menyebabkan terjadinya demineralisasi. Di antara interval waktu makan

terjadi kenaikan pH yang disebabkan oleh remineralisasi karena penggunaan

fluor dengan konsentrasi tinggi. Dengan terjadinya remineralisasi, maka

proses karies akan terhenti. Fluor mempunyai kemampuan untuk

menghambat kerja beberapa enzim seperti enzim enolase yang berperan

dalam metabolisme karbohidrat. Fluor juga menghambat efek glikolisis,

sehingga sel-sel bakteri dalam plak tidak mendapat energi dan kemudian

mati.

Selain itu fluor dapat menurunkan energi atau tegangan permukaan

pada permukaan gigi sehingga perlekatan bakteri dan pembentukan plak

sulit terjadi. Fluor juga mampu melepaskan dan membuang bakteri dari

kristal hidroksiapatit karena fluor dapat terikat lebih kuat pada hidroksiapatit

dibandingkan ikatan bakteri pada hidroksiapatit.

Adapun mekanisme pertukaran ion F- dan OH- dari hidroksiapatit

adalah sebagai berikut :

Sebuah prisma email dibentuk oleh sel ameloblast. Sel-sel

ameloblast ini menganyam suatu matriks organik dimana dapat diendapkan

senyawa-senyawa kalsium fosfat. Pada tahap akhir pembentukan prisma

email ini, kalsium fosfat berubah menjadi hidroksiapatit yang memerlukan

fluor untuk memperoleh bentuk kristal yang baik. Dengan adanya

penambahan fluor sampai 1 ppm, hidroksiapatit akan membentuk ikatan

yang kaya akan fluor, tidak mudah larut dan lebih tahan terhadap asam,

yaitu fluoroapatit.

Ca10 (PO4)6(OH)2 + F → Ca10(PO4)6(OH.F)

Gambar 10. Reaksi penggantian OH- dengan flour

Sebelum penggantian OH- dengan flour ini terjadi, CaF terlebih

dahulu terurai menjadi Ca2+ dan F-. Kemudian ion F- akan masuk

mengganggu ikatan hidroksiapatit seperti terlihat pada gambar 10.

28

Pada reaksi ini terjadi pertukaran langsung antara ion OH- dan ion

F-. Jumlah fluoroapatit yang terbentuk tidak banyak, dan pertukaran ini

tergantung dari pH. Pada pH yang asam (pH 4), reaksi akan berlangsung

100 kali lebih cepat dibandingkan dengan pH normal (pH 7). Hal ini bukan

disebabkan oleh pertukaran ion yang lebih cepat, tetapi pada pH yang

rendah akan terbentuk suatu hasil antara, yaitu ikatan kalsium fosfat yang

disebut brushit.

Brushit merupakan ikatan kalsium fosfat yang paling stabil dalam

lingkungan dengan pH yang lebih rendah dari 4,3. Selain itu brushit juga

bereaksi dengan fluor dan membentuk senyawa fluoroapatit. Reaksi

persenyawaan ini terjadi lebih cepat dibandingkan dengan reaksi pertukaran

ion yang disebut sebelumnya, sehingga dapat dikatakan bahwa mekanisme

utama yang menghambat terjadinya karies adalah reaksi brushit dengan

fluor.

Reaksi kimia terlepasnya kalsium dari email gigi pada medium yang

bersifat asam, yaitu pada pH 4,5-6 merupakan reaksi orde nol. Adapun

pengaruh pH terhadap koefisien laju reaksi menunjukkan bahwa semakin

kecil atau semakin asam suatu media maka semakin cepat laju reaksi

terlepasnya kalsium dari permukaan email gigi. Reaksi kimia terlepasnya

kalsium dari email gigi dalam suasana asam ditunjukkan dengan persamaan

reaksi berikut:

Ca10(PO4)6F2 Ca10(PO4)6F2 + 2n H+ n Ca2+ + Ca(10-n) – nH2 – 2n(PO4)6F2

padat terlarut terlepas padat

Gambar 11. Reaksi kimia pelepasan kalsium dari email gigi.

Sumber: Prasetyo EA.

Keterangan : n adalah koefisiwn yang menunjukkan berapa jumlah

ion H+ yang masuk dan berapa jumlah ion Ca2+ yang akan dikeluarkan

akibat masuknya ion H+ tadi.

Mengingat bahwa kalsium merupakan komponen utama dalam

struktur gigi dan proses demineralisasi email terjadi akibat lepasnya ion

29

kalsium dari email gigi maka pengaruh asam pada email gigi merupakan

reaksi penguraian. Demineralisasi yang terjadi secara terus-menerus akan

menyebabkan terjadinya porositas pada permukaan email.

Proses demineralisasi dapat terjadi apabila email berada dalam

suatu lingkungan pH di bawah 5,5. Derajat keasaman berperan pada proses

demineralisasi karena pH yang rendah akan meningkatkan konsentrasi ion

hidrogen yang selanjutnya akan merusak kristal hidroksiapatit email gigi.

Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi proses demineralisasi yaitu

jenis dan konsentrasi asam minuman yang tidak berdisosiasi, kandungan

karbohidrat dalam minuman, pH dan kapasitas dapar minuman serta

kandungan fosfat dan f1uor yang ada dalam minuman. Gambar 12

merupakan wujud dari fluoroapatit yang kita bicarakan.

Gambar 12. Wujud fluorapatite

Berdasarkan jurnal yang ditulis oleh Harun A. Gunawan, yang

melakukan pengukuran panjang sisi a dan sumbu c serta kelarutan Kristal

apatit dari masing-masing kelompok pH pada larutan ikan teri (yang

diperoleh dari ikan teri jengki) didapatkan hasil seperti tercantum dalam

tabel 3 di bawah ini. Kelarutan apatit dalam tabel ini didapatkan dari

aplikasi larutan teri pada permukaan 8 spesimen apatit selama 10 menit.

Untuk setiap tingkat pH dilakukan aplikasi terhadap 2 buah spesimen. 2

30

buah spesimen kristal lainnya tidak diaplikasi dan digunakan sebagai

kontrol.

Empat (4) buah spesimen perlakuan dan 1 buah spesimen kontrol

kemudian dianalisis untuk panjang sisi a dan sumbu c dari kristal dengan

menggunakan X-ray diffraction. Pemeriksaan X-ray Diffraction (XRD)

dilakukan pada Diffractometer Philips PW370 menggunakan Cu-tube, =

1,54060 Å, tegangan 40 kV, 30 mA, dan 2 = 20 – 60 O, besar step = 0,02

pada 1,9 sekon/step. Analisa hasil dikontrol dengan data O ICDD 1998.

Hasil pengukuran adalah panjang sisi a dan sumbu c kristal apatit (dalam

Å).

Empat (4) spesimen perlakuan dan 1 spesimen kontrol yang lain

kemudian dimasukkan masing-masing dalam 50 ml larutan asam fosfat

10% selama 30 menit untuk melarutkan kalsium dari spesimen. Larutan

asam fosfat kemudian diuji dengan menggunakan Ion Selective Electrode

Metrohm 692 (ISE) khusus untuk kalsium. Hasil pengukuran didapat

dalam ppm Ca yang menunjukkan tingkat kelarutan spesimen. Semakin

tinggi kadar kalsium terlarut, semakin tinggi tingkat kelarutan spesimen.

Uji statistik 1-way ANOVA dilakukan untuk mengetahui perbedaan

panjang sisi a dan sumbu c, serta perbedaan kelarutan dari masing-masing

kelompok. Untuk mengetahui adanya hubungan antara perubahan dimensi

kristal dengan kelarutan kristal digunakan uji Pearson.

Tabel 3. Hasil pengkuran panjang a dan c serta besar kelarutan apatit dalam

asam

Kontrol pH 5.5 pH 6.0 pH 6.5 pH 7.0

sisi a (Å) 9.4207±0.0017 9.3899±0.015 9.3901 ±0.0008 9.4012±0.0008 9.4023±0.0011

c axis (Å) 6.8683±0.009 6.8898±0.0017 6.8867±0.004 6.8863±0.023 6.8714±0.015

ppm Ca 82.7±1.6 53.3±0.8 56.1±1.4 62.5±1.7 64.2±0.4

Dari tabel 3. tersebut terlihat bahwa terdapat perbedaan bermakna

panjang sisi a di antara kelompok pH, dan untuk panjang sisi c tidak

31

terdapat perbedaan bermakna antara kelompok perlakuan. Namun terdapat

perbedaan bermakna antara panjang sisi c pada kelompok kontrol dan

kelompok perlakuan.

Dari uji kelarutan terdapat perbedaan antara kelompok kontrol

dengan kelompok perlakuan, (p<0,02) sedang diantara kelompok

perlakuan terdapat perbedaan antara kelompok pH 5,5 dengan kelompok

perlakuan lainnya. Perbedaan kelarutan antara kelompok pH 7 dengan

pH 6.0 tidak berbeda bermakna (p>0,05).

Uji Pearson menunjukkan adanya korelasi cukup kuat antara

perubahan panjang sisi a dengan kelarutan kristal apatit dalam asam,

namun tidak cukup kuat antara panjang sumbu c dengan kelarutan

kristal.

Ion F¯ pada substitusi HA menjadi FA akan menempati posisi ion

OH¯ yang terletak di sumbu c. Penurunan panjang sisi a dapat terjadi

karena sifat elektronegatif F¯ yang kuat sehingga meningkatkan binding

force diantara unsur pembentuk kristal FA. Disamping itu ukuran ion F¯

berbeda dengan OH¯sehingga menyebabkan perubahan jarak atom. Bentuk

dari kristal HA, unit sel kristal HA dan penampang unit sel kristal dengan

kedudukan OH- di sumbu c dapat dilihat pada gambar 14.

Penurunan pH akan menyebabkan terjadinya protonisasi pada

kristal HA, keadaan ini akan mengakibatkan adanya peningkatan

penarikan ion OH. Pada pH 7,0 atau 6,5 protonisasi yang terjadi belum

sempurna sehingga pada substitusi OH¯ dengan F¯ sebagian besar kristal

HA belum berubah menjadi FA, namun berubah menjadi FHA.

Pada pH 5,5 tersedia cukup banyak ion H+, dengan demikian

protonisasi terjadi dengan baik, dan hal ini menyebabkan peningkatan

pembentukan FA. Dengan semakin banyaknya pembentukan FA, pada

penurunan pH, maka pada analisa XRD (lihat gambar 13) akan tampak

sebagai semakin banyaknya penurunan panjang sisi a.

Pada beberapa keadaan penarikan ion OH¯ yang cepat akan

menyebabkan terbentuknya brush- ite (CaHPO4.2H2O) atau monetite

32

(CaHPO4).

Peningkatan panjang sumbu c terjadi karena kedudukan F¯ pada

sumbu c (posisi z) terletak lebih tinggi (1¼z) dibandingkan kedudukan

OH¯ pada sumbu c. Dengan demikian substitusi OH¯ oleh F¯ akan

menyebabkan elongasi sumbu c. (perhatikan gambar 15)

Penurunan panjang sisi a akan menyebabkan kristal FA akan lebih

kompak dibandingkan dengan kristal HA. Hal tersebut, menyebabkan

peningkatan binding force diantara ion Ca2+ karena jarak antar atom

mengecil. Keadaan ini akan membuat pemecahan kristal FA menjadi

lebih sulit. Pada pemecahan kristal dalam asam (ion H+) kristal FA

menjadi lebih tidak reaktif. Hal ini menyebabkan kelarutan kristal FA

menurun dibandingkan dengan HA. Semakin banyak kristal HA berubah

menjadi FA, akan menyebabkan kelarutannya spesimen semakin

menurun. Pada kelompok pH 7,0 dengan pH 6,5 perubahan HA menjadi

FA belum banyak terjadi, sehingga kelarutan spesimen tidak berbeda

bermakna.

Senyawa CaF2 yang terdapat pada ikan teri mudah terurai dalam

bentuk cair, sehingga dapat menyediakan ion F- dalam jumlah cukup pada

lingkungannya. Dengan demikian penggunaan larutan teri yang

mengandung senyawa CaF2 akan menguntungkan dalam aplikasi topikal

flour.

Gambar 13. Grafik XRD dari kristal HA dari kelompok pH 7.0

33

Gambar 14. A : elektromikrograf kristal HA, (bar = 100 nm)

(Gunawan)4

B : skematik unit sel kristal HA, bentuk heksagonal. (Gunawan)4

C : penampang unit sel kristal dengan kedudukan OH di sumbu c

(Eastoe)15

Gambar 15. Pada gambar kiri skematik kedudukan ion OH dalam

kolom sumbu c Pada gambar kanan, substitusi F akan menyebabkan

elongasi c, namun a mengecil, sehingga kolom menjadi kompak. (Calderý

´n L)17

Gambar 16 adalah skema yang menggambarkan bagaimana ikan

teri dapat mempertahankan email gigi.

34

Gambar 16. Skema proses ikan teri sehingga dapat meningkatkan

ketahanan email gigi

Ikan teriIkan teri

protonisasi

protonisasi

Pembentukan FA meningkatPembentukan FA meningkat

Pemecahan kristal FA sulitPemecahan

kristal FA sulitKelarutan FA

menurunKelarutan FA

menurun

BAB IV PENUTUP

A. Simpulan

Ikan teri dapat meningkatkan ketahanan email gigi karena ikan teri

mengandung banyak flour (khusus ikan teri jengki mengandung 15,7-38,3

ppm flour). Flour ini nantinya yang akan menggantikan ion OH- pada

hidroksiapatit membentuk flouroapatit. Ikatan FA ini lebih kompak

dibandingkan HA sehingga email gigi tahan terhadap asam. Akibatnya

kerusakan email gigi dapat diminimalisir atau bahkan dikurangi.

B. Saran dan Rekomendasi

Berdasarkan pembahasan penulis di atas, makalah ini seyogyanya

bisa menjadi acuan untuk pengembangan terhadap pencegahan kerusakan

email gigi sehingga dapat dimanfaatkan lebih baik. Pembaca diharapkan

untuk mengkomsumsi ikan teri sebanyak 50 gr perhari. Agar karies gigi

dapat dikurangi dan ketahanan email terhadap asampun dapat diting-

katkan. Diharapkan juga ada pembaca yang dapat melanjutkan penelitian

dengan pembahasan menjadikan ikan teri jengki sebagai bahan untuk

pembuatan odol, karena berdasarkan literature yang ada dan telah

dijelaskan pada pembahasan bahwa ikan teri menguntungkan dalam

aplikasi topikal flour.

35

DAFTAR PUSTAKA

A.Gunawan,Harun.2006.Pengaruh Tingkat pH Larutan Teri terhadap

Perubahan Dimensi dan Kelarutan Kristal Apatit.Jurnal anatomi

Indonesia volume 01 halaman 25-29.Jakarta:UI.

Apatite-Wikipedia.co.id tanggal akses 21 Februari 2013

Dwi Palupi,Istiari.2004.Status Kesehatan Gigi pada Anak dan Faktor-

faktor yang Mempengaruhi Kesehatan Gigi di SDN Karangsoko III

Trenggalek.Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.

http://arindharenipramesti.blog.com/2010/12/24/hidroksiapatit/ tanggal

akses 28 Februari 2013

http://denpasar dentist.wordpress.com/2012/12/07/bagian-anatomi-gigi/

tanggal akses 8 April 2013

http://www.klikdokter.com/gigimulut/read/2010/07/05/50/email-gigi#

tanggal akses 28 Februari 2013

http://kesehatan.kompasiana.com/alternatif/2012/09/26/kandungan-nutrisi-

ikan-teri-496909.html tanggal akses 28 Februari 2013

http://id.answers.yahoo.com/question/index?

qid=20100328020811AAastx9 tanggal akses 28 Februari 2013

http://sikkahoder.blogspot.com/2012/04/penyebab-karang-gigi-dan-pena-nganannya.html diakses tanggal 20 Mei 2013

Jusiana Indrani,Decky.2012.Komposit Hidroksiapatit Kalsinasi Suhu

Rendah dengan Alginat sargassum duplicatum atau Sargassum

crassifolium sebagai Material Scaffold untuk Pertumbuhan Sel

Punca mesenkimal. Disertasi.Jakarta: FMIPA UI.

Karwapi,E.1979.Pendidikan Keterampilan Perikanan II.

Jakarta:Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Soejoko, Djarwani S.2002.Spektroskopi Inframerah Senyawa Kalsium

Fosfat Hasil Presipitasi.Makara sains volume 6 no. 3 Desember

2002.Depok:UI

weboffice@ui.ac.id tanggal akses 28 Februari 2013

36