Publikasi pada Dentika Dental Journal FKG-USU, 2009, vol 14, no 2, hal. 149-152.

Efek pasta gigi dengan xylitol terhadap jumlah koloni Streptococcus mutans dalam salivaEffect of toothpaste with xylitol toward the number of Streptococcus mutans colonies in salivaArdo Sabir

Bagian Ilmu Konservasi Gigi

Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanuddin

Jl. Kandea No 5, Makassar 90156

E-mail: ardosabir@yahoo.comAbstractThe most effective measurement to improve oral hygiene is tooth brushing using toothpaste. Recently, we could found toothpaste containing xylitol in the market. Xylitol is a sugar substitute with sweetness equal to sugar and being promoted as a preventive measurement and cariostatic agent. Therefore, the aim of this study was to know the effect of tooth brushing using toothpaste which contains xylitol toward the number of Streptococcus mutans (S.mutans) colonies in saliva. One hundred volunteers who fullfilled the sampling criteria were randomly divided into two groups of equal size. The first group as sample group was instructed to brush their teeth using toothpaste which contain xylitol and the other group as control group brushed using standard toothpaste. Before and after brushing for 7, 14, 21 and 28 days, saliva of the volunteers was collected in the sterile petri dish, cultured in nutrient agar media and incubated for 24 hours at 37C. The number of S. mutans colonies was counted with a colony counter (CFU/ml). Data was statistically analyzed using t test ( 95%). The results showed that there was a significant difference (p0.05) in volunteers who brushed their teeth using standard toothpaste. In conclusion, brushing teeth using toothpaste which contains xylitol can reduce the number of S. mutans colonies in saliva.

Key words: xylitol, Streptococcus mutans, toothpaste, saliva.PENDAHULUANKaries telah menjadi masalah kesehatan gigi di negara kita. Berdasarkan hasil Survei Kesehatan RI tahun 2004, prevalensi karies gigi mencapai 90,5%.1 Penyakit ini sulit dihilangkan karena terdapat interaksi yang kompleks antara faktor sosial, perilaku, budaya, pola diet, dan faktor biologis yang mempengaruhi inisiasi dan progresivitas karies.2 Selain itu, faktor risiko lain yang turut berperan adalah bakteri kariogenik, saliva, karbohidrat yang dapat difermentasi, serta fluorida pada lingkungan mulut yang mana akan mempengaruhi kolonisasi bakteri serta proses demineralisasi dan remineralisasi gigi.2,3 Oleh karena itu, upaya preventif terhadap penyakit ini sangat diperlukan. Salahsatu bentuk preventif yang telah dilakukan oleh masyarakat yakni dengan tindakan menyikat gigi minimal dua kali sehari secara teratur dengan menggunakan pasta gigi.Xylitol (C5H12O5) merupakan salah satu jenis gula alkohol sederhana. Saat ini kita dapat menjumpai penambahan bahan xylitol dalam berbagai produk yang salah satunya pada pasta gigi sebagai upaya mencegah karies. Penelitian untuk mengetahui pengaruh pasta gigi yang mengandung xylitol terhadap jumlah bakteri Streptococcus mutans (S. mutans) sebagai bakteri utama penyebab terjadinya karies di dalam rongga mulut telah banyak dilakukan.4,5 Namun demikian, hasilnya masih kontroversi; beberapa peneliti melaporkan bahwa pasta gigi yang mengandung xylitol mampu mengurangi jumlah S.mutans dalam rongga mulut6, sementara peneliti lain tidak menemukan hal tersebut.4 Berdasarkan hasil tersebut di atas, maka penulis ingin mengetahui pengaruh penggunaan pasta gigi yang mengandung xylitol terhadap jumlah koloni S.mutans pada saliva. Apabila tindakan menyikat gigi dengan menggunakan pasta gigi yang mengandung xylitol terbukti mampu mengurangi jumlah bakteri S.mutans pada saliva, maka selain dapat menambah informasi ilmiah juga dapat digunakan oleh masyarakat sebagai salahsatu upaya preventif dalam mencegah karies. BAHAN DAN METODEJenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratorium yang dilakukan di Laboratorium Ilmu Konservasi Gigi FKG dan Laboratorium Mikrobiologi FK-Universitas Hasanuddin, Makassar. Bahan yang digunakan adalah pasta gigi yang mengandung xylitol dan pasta gigi standar (tanpa xylitol) sebagai kontrol. Sebagai parameter adalah koloni bakteri S.mutans berasal dari saliva volunteer. Media kultur untuk bakteri S. mutans digunakan media kultur nutrient agar (NA) yang komposisinya terdiri atas ekstrak ragi 3 g, pepton 5 g, agar 15 g, dan aquades 1000 ml dibuat sebanyak 250 ml pada labu Erlenmeyer. Seratus mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Hasanuddin Makassar yang memenuhi kriteria dipilih sebagai sampel. Kriteria sampel, yaitu laki-laki, berusia 18-23 tahun, memiliki jumlah gigi minimal 28 gigi yang erupsi sempurna, bebas karies, kebersihan mulut baik, tidak mengalami kelainan jaringan periodontal, tidak sedang mengkonsumsi obat antibiotika/obat sistemik dan/atau memakai piranti ortodontik. Penelitian diawali dengan pengisian dan penandatanganan informed consent oleh subyek penelitian (volunteer) sebagai tanda persetujuan. Volunteer dibagi menjadi 2 kelompok secara random sama banyak (tiap kelompok 50 volunteer). Metode pengumpulan saliva pada penelitian ini menggunakan spitting method (dengan stimulasi).7 Sebelum menyikat gigi, volunteer diminta untuk mengunyah parafin steril selama 30 detik, kemudian salivanya ditampung pada pot yang telah disediakan. Terhadap kelompok I, volunteer diinstruksikan untuk menyikat gigi mereka dengan menggunakan pasta gigi yang mengandung xylitol, frekuensi penyikatan 2 kali sehari (pagi dan malam hari), banyaknya pasta gigi yang digunakan sepanjang 1 cm selama 28 hari begitu pula halnya dengan yang menyikat gigi mereka dengan menggunakan pasta gigi standar (Kelompok II). Pada hari ke-7, 14, 21 dan hari ke-28 setelah menyikat gigi, volunteer kembali diminta mengunyah parafin steril selama 30 detik dan saliva ditampung dalam pot steril untuk diperiksa kembali.

Saliva volunteer sebelum dan setelah menyikat gigi dengan pasta gigi yang mengandung xylitol maupun volunteer yang menyikat gigi dengan menggunakan pasta gigi standar sebanyak 0,5 ml dimasukkan ke dalam tabung berisi 4,5 ml larutan salin steril, kemudian dilakukan deret pengenceran sampai 1000 kali. Dari saliva yang telah diencerkan sampai 1000 kali, diambil 0,5 ml kemudian dibiakan pada cawan petri yang berisi media kultur NA. Selanjutnya cawan petri diinkubasi selama 24 jam pada temperatur 37. Setelah masa inkubasi, dilakukan penghitungan jumlah CFU (Colony Forming Units) dari bakteri S.mutans menggunakan colony counter dan hasilnya ditabulasi serta dianalisis. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan uji t berpasangan dengan 95%.HASIL

Tabel 1 menunjukkan ada penurunan rerata jumlah CFU bakteri S.mutans pada saliva kelompok I setelah menggunakan pasta gigi yang mengandung xylitol, demikian pula pada kelompok II (kontrol) dibanding sebelum menggunakan pasta gigi. Akan tetapi, pada kelompok I penurunan rerata jumlah CFU bakteri S.mutans pada saliva berfluktuasi, sedangkan pada kelompok II penurunannya seiring dengan semakin lamanya pemakaian pasta gigi tersebut. Namun demikian penurunan rerata jumlah bakteri setelah menggunakan pasta gigi xylitol lebih besar dibanding pasta gigi kontrol (Tabel 1).Tabel 1. Rerata jumlah CFU bakteri S.mutans antara penggunaan pasta gigi xylitol dan pasta gigi tanpa xylitol (kontrol)Lama Perlakuan (hari)Jumlah sampel (n)Kelompok I

(pasta gigi xylitol)Kelompok II

(pasta gigi tanpa xylitol)

XSDXSD

05083.15033.14786.25035.796

75072.60030.24684.20034.232

145069.30029.53484.00034.110

215079.20032.00383.50033.942

285079.00032.99583.35033.223

Keterangan : n = jumlah sampel, X = rerata, SD = standar deviasi

Untuk mengetahui ada/tidaknya perbedaan jumlah CFU bakteri S.mutans antar periode waktu pada tiap kelompok maka dilakukan analisis statistik dengan menggunakan uji t berpasangan (paired T-test) yang hasilnya menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan (p0,05). Sementara pada kelompok II tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (p>0,05) sebelum dan setelah menggunakan pasta gigi standar (Tabel 2). Tabel 2. Hasil uji t berpasangan perbedaan jumlah CFU bakteri S.mutans antar periode waktu pada kelompok I (pasta gigi xylitol) dan kelompok II (pasta gigi tanpa xylitol [kontrol]) Kel I

Kel II0 hari7 hari14 hari21 hari28 hari

0 hari-0,03*0,01*0,1480,060

7 hari0,523-0,0820,3150,324

14 hari0,5460,315-0,6170,739

21 hari0,6040,3270,345-0,867

28 hari0,7240,6840,7500,655-

Keterangan : * signifikan pada p< 0,05 PEMBAHASAN

Bakteri S.mutans merupakan salah satu spesies bakteri yang dominan dalam rongga mulut. Jenis bakteri ini diketahui merupakan bakteri penyebab utama terjadinya karies gigi.8 Telah banyak penelitian yang membuktikan adanya hubungan yang erat antara jumlah bakteri S. mutans pada saliva dengan prevalensi karies gigi.9 Hal ini disebabkan karena karakteristik bakteri S.mutans mampu mensintesis polisakarida ekstraseluler glukan ikatan (1-3) yang tidak larut dari sukrose dan mampu menghasilkan asam laktat melalui proses homofermentasi, dan lebih bersifat asidogenik dibanding spesies Streptococcus lainnya.10

Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa pengaruh pasta gigi yang mengandung xylitol terhadap rerata jumlah CFU bakteri S. mutans pada saliva dihubungkan dengan lama waktu pemakaian ternyata berfluktuasi hasilnya. Hal ini tampak pada kelompok I dimana 7 hari dan 14 hari setelah volunteer menyikat gigi mereka dengan menggunakan pasta gigi yang mengandung xylitol, rerata jumlah CFU bakteri S. mutans pada saliva berkurang dibanding sebelum menggunakan pasta gigi tersebut. Walaupun demikian, setelah 21 hari terjadi peningkatan dibanding hari ke-7 dan hari ke-14 dan menurun kembali setelah lama pemakaian 28 hari, walaupun rerata jumlah CFU S.mutans pada keempat periode waktu tersebut tetap lebih rendah dibanding sebelum penggunaan pasta gigi tersebut (Tabel 1).

Pada kelompok II, terjadi penurunan rerata jumlah CFU bakteri S.mutans pada saliva volunteer berkurang setelah menyikat gigi dengan menggunakan pasta gigi standar dan hal ini seiring dengan bertambah lamanya waktu penggunaan pasta gigi, walaupun penurunan pada kelompok ini lebih sedikit dibanding kelompok I (Tabel 1).Hasil analisis statistik dengan menggunakan uji t berpasangan ( 95%) diperoleh hasil bahwa pada kelompok I terdapat perbedaan yang signifikan (p0,05) jumlah CFU bakteri S. mutans pada saliva volunteer sebelum dan setelah menyikat gigi mereka dengan menggunakan pasta gigi standar (Tabel 2). Beberapa studi klinis memperlihatkan bahwa penggunaan xylitol selain bersifat non-kariogenik 5,11,12 juga bersifat anti-kariogenik.13-15 Xylitol memiliki sifat non-kariogenik karena selain tidak dapat difermentasi oleh sebagian besar bakteri rongga mulut16 juga karena xylitol dapat menghambat produksi asam dan pertumbuhan bakteri rongga mulut.17,18 Mekanisme xylitol dalam menghambat produksi asam dan pertumbuhan bakteri dikenal dengan futile xylitol cycle yaitu suatu siklus yang dimulai dari transport xylitol melalui sistem transport fosfotransferase yang spesifik untuk fruktosa.19 Kemudian xylitol akan mengalami fosforilasi dan menghasilkan 5-fosfat xylitol dan 5-fosfat xylitol ini akan terakumulasi di dalam sel bakteri yang selanjutnya mengalami defosforilasi menghasilkan xylitol yang akan keluar dari sel. Selain itu, akumulasi dari 5-fosfat xylitol ini juga akan mengganggu metabolisme glukosa sehingga mengakibatkan akumulasi 6-fosfat glukosa intraseluler.20 Siklus ini akan mengakibatkan berkurangnya fosfoenolpiruvat (terutama ATP) yang berperan dalam efek xylitol dalam menghambat pertumbuhan bakteri.20 Mekanisme alternatif lainnya yaitu xylitol akan menghambat metabolisme sukrose dan glukose sehingga tidak dapat di metabolisme oleh bakteri sebagai sumber energi.21 Sementara sifat anti-kariogenik xylitol mekanismenya belum diketahui dengan jelas, namun diduga merupakan efek xylitol terhadap (1). plak gigi (pertumbuhan bakteri, produksi asam, pH plak, jumlah plak, daya adhesi plak, kandungan protein, karbohidrat, kalsium, fosfat dari plak), (2) saliva (komposisi dan daya alir) dan (3) proses demineralisasi dan remineralisasi email gigi.22Berdasarkan hasil penelitian ini maka dapat disimpulkan bahwa tindakan menyikat gigi dengan menggunakan pasta gigi yang mengandung xylitol lebih efektif dibandingkan pasta gigi standar dalam menekan jumlah bakteri S. mutans pada saliva.Penelitian lebih lanjut dengan waktu pemakaian pasta gigi xylitol untuk masa waktu yang lebih lama penting untuk dilakukan. UCAPAN TERIMA KASIH

Kepada para mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Hasanuddin, Makassar yang telah bersedia menjadi volunteer dan berperan aktif dari awal hingga akhir penelitian ini penulis ucapkan terima kasih. DAFTAR PUSTAKA

1. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Pencapaian Pembangunan Kesehatan.http://bankdata.depkes.go.id/Profil/Indo01/Contens/bab%20iv%20data%202000.html (5 Mei 2009).2. Ismail AI, Tanzer JM, Dingle JL. Current trends of sugar consumption in developing societies. Community Dent Oral Epidemiol 1997; 25: 438-43.3. Fajerskov O. Concepts of dental caries and their consequences for understanding the disease. Community Dent Oral Epidemiol 1997; 25: 5-12. 4. Petersson LG, Bikherd D, Gleerup A, Johansson M, Jonsson G. Caries-preventive effect of dentifrices containing various types and concentrations of fluorides and sugar alcohols. Caries Res 1991; 25: 74-9.

5. Svanberg M, Birkhed D. Effect of dentifrices containing either xylitol and glycerol or sorbitol on mutans streptococci in saliva. Caries Res 1991; 25: 449-53.6. Mkinen KK, Sderling E, Isokangas P, Tenovuo J, Tiekso J. Oral biochemical, microbiologic, and clinical comparisons between two dentifrices that contain different mixtures of sugar alcohols. J Am Dent Assoc 1985; 111: 745-51.

7. Mahvash N. Method for Collecting Saliva. In: Malamed D. eds. Saliva as a diagnostic fluid. New York: The New York Academy of Science, 1993: 72-7.

8. Lavelle CLB. Applied oral physiology. 2nd ed., London: Wright, 1988; 96-7.

9. Roberson TM, Lundeen TF. Cariology: the Lesion, Etiology, Prevention, and Control. In: Roberson TM, Heymann HO, Swift Jr EJ. eds. Sturdevants Art & Science of Operative Dentistry. 4thed., St Louis: Mosby, 2002: 65-132.

10. Roeslan OB. Karakteristik Streptococcus mutans penyebab karies gigi. M.I.Kedokteran Gigi 1995; 10: 112-5.11. Kandelman D, Gagnon G. Clinical results after 12 months from a study of the incieance and progression of dental caries in relation to consumption of chewing-gum containing xylitol in school preventive programs. J Dent Res 1987; 66: 1407-11.12. Isokangas P, Alanen P, Tiekso J, Mkinen KK. Xylitol chewing gum in caries prevention: A field study in children at caries active ages. J Am Dent Assoc 1988; 117: 315-20.

13. Mkinen KK, Hujoel PP, Bennett CA, Isotupa KP, Mkinen PL, Allen P. Polyol chewing gums and caries rates in primary dentition: A 24-month cohort study. Caries Res 1996; 30: 408-17.

14. Kandelman D, Br A, Hefti A. Collaborative WHO xylitol field study in French Polynesia. I. Baseline prevalence and 32-month caries increment. Caries Res 1988; 22: 55-62.

15. Mkinen KK, Bennett CA, Hujoel PP, Isokangas PJ, Isotupa KP, Pape Jr HR, et al. Xylitol chewing gums and caries rates: A 40-month cohort study. J Dent Res 1995; 74: 1904-13.

16. Knuuttila MLE, Mkinen KK. Effect of xylitol on the growth and metabolism of Streptococcus mutans. Caries Res 1975; 9: 177-89.

17. Aguirre ZO, Zero DT, Proskin HM. Effect of chewing xylitol chewing gum on salivary flow rate and the acidogenic potential of dental plaque. Caries Res 1993; 27: 55-9.18. Vadeboncoeur C, Trahan L, Mouton C, Mayrand D. Effect of xylitol on the growth and glycolysis of acidogenic oral bacteria. J Dent Res 1983; 62: 882-4.

19. Trahan L, Bareil M, Gauthier L, Vadeboncoeur C. Transport and phosphorylation of xylitol by a fructose phospho transferase system in Streptococcus mutans. Caries Res 1985; 19: 53-63. 20. Bradshaw DJ, Marsh PD. Effect of sugar alcohols on the composition and metabolism of a mixed culture of oral bacteria grown in a chemostat. Caries Res 1994; 28: 251-6.

21. Forbord B, Osmundsen H. On the mechanism of xylitol-dependent inhibition of glycolisis in Streptococcus sobrinus OMZ 176. Int J Biochem 1991; 24: 509-14.

22. Br A. Caries prevention with xylitol, a review of the scientific evidence. World Rev Nutr Diet 1988; 55: 183-209.PAGE 2