21

BAB 2TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teh (Camellia sinensis) 2.1.1 TaksonomiDari hasil identifikasi diketahui bahwa teh (Camellia sinensis), diklasifikasikan sebagai berikut (Rohdiana, 2007) :Kerajaan :PlantaeDivisi:MagnoliophytaKelas:MagnoliopsidaOrdo:EricalesFamili:TheaceaeGenus:CamelliaSpesies:C. sinensis

5

Gambar 2.1. Teh (Effendi R, 2010).2.1.2 Deskripsi TanamanCamellia sinensis berasal dari daratan Asia Selatan dan Tenggara, namun sekarang telah dibudidayakan di seluruh dunia, baik daerah tropis maupun subtropis. Tumbuhan ini merupakan pohon kecil yang biasanya dipangkas bila dibudidayakan untuk dipanen daunnya, juga memiliki akar tunggang yang kuat. Bunganya kuning-putih berdiameter 2,5-4 cm dengan 7 hingga 8 petal. Daunnya memiliki panjang 4-15 cm dan lebar 2-5 cm. Daun segar mengandung kafein sekitar 4%. Daun muda yang berwarna hijau muda lebih disukai untuk produksi teh. Daun-daun tersebut mempunyai rambut-rambut pendek putih di bagian bawah daun. Daun tua berwarna lebih gelap. Daun dengan umur yang berbeda menghasilkan kualitas teh yang berbeda-beda, karena komposisi kimianya yang berbeda. Biasanya, pucuk dan dua hingga tiga daun pertama dipanen untuk pemrosesan. Pemetikan dengan tangan ini diulang setiap dua minggu (Pintauli, 2008).

2.1.3 Klasifikasi TehTeh dapat dikelompokkan ke dalam tiga jenis, yaitu teh hijau (tidak difermentasi), teh oolong (semifermentasi), teh hitam (fermentasi penuh) dan teh putih. Perbedaannya terletak pada proses pengolahan teh tersebut sehingga mempengaruhi kandungan katekinnya. Kandungan katekin tertinggi ada pada teh putih, lalu teh hijau, disusul teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau mengandung 16-30% senyawa katekin, meskipun jumlah ini masih dipengaruhi oleh cuaca (iklim), varietas, jenis tanah, dan tingkat kematangan daun. Katekin merupakan senyawa larut dalam air, tidak berwarna, dan memberikan rasa pahit. Ada beberapa macam teh: (Rossi, 2010).1. Teh hijau: dibuat melalui inaktivasi enzim polifenol oksidase yang berada di dalam daun teh segar. Metode inaktivasi enzim polifenol oksidase teh hijau dapat dilakukan melalui pemanasan (udara panas) dan penguapan (steam/ uap air). Kedua metode itu berguna untuk mencegah terjadinya oksidasi enzimatis katekin.2. Teh hitam: dibuat melalui oksidasi katekin dalam daun segar dengan katalis polifenol oksidase. Proses ini disebut dengan fermentasi. Proses fermentasi ini dihasilkan dalam oksidasi polifenol sederhana, yaitu katekin teh diubah menjadi molekul yang lebih kompleks dan pekat sehingga memberi ciri khas teh hitam, yaitu berwarna merah keemasan atau kecoklatan, kuat dan berasa tajam.3. Teh oolong: diproses melalui pemanasan daun dalam waktu singkat setelah penggulungan. Oksidasi terhenti dalam proses pemanasan, sehingga teh oolong disebut dengan teh semifermentasi. Karakter teh oolong di antara teh hitam dan teh hijau.4. Teh Putih: merupakan teh olahan yang paling lembut di dunia. Teh putih dibuat dari daun-daun muda yang belum mengalami oksidasi. Teh ini memiliki kandungan kafein yang paling sedikit di antara semua jenis teh dan berharga sekali karena kespesifikannya yang menyejukkan dan menyegarkan.

2.1.4 Kandungan Teh

Teh (Camellia sinensis) mengandung polifenol paling banyak, selain itu juga glikosid, proanthrocyanidin, caffein, asam amino, karbohidrat (glukosa, fruktosa, sukrosa, dll), asam organik (asam dikarboksilat, asam trikarboksilat, dan asam lemak), saponin, pigmen, vitamin (kaya vitamin C, B kompleks, E, K), mineral, C, H, N, O, P dan K, selulosa, lignin, polisakarida, lipid, alkohol, aldehid, keton, ester, nitrogen, oksigen dan sulfur (Afifah N, 2010).Kandungan kimia dalam daun teh dapat digolongkan menjadi empat kelompok besar, yaitu (Syah A. N. A, 2006):1. Substansi Fenola. Katekin adalah senyawa larut dalam air, tidak berwarna dan memberikan rasa pahit yang terdapat pada polifenol dari daun teh. Daun teh mengandung 30-40% polifenol yang sebagian besar dikenal sebagai katekin. Katekin teh bersifat sebagain antimikroba dan antivirus, antioksidan, antiradiasi, dapat memperkuat pembuluh darah, melancarkan sekresi air seni, menghambat pertumbuhan sel kanker. Katekin merupakan komponen utama dari substansi teh hijau dan paling berpengaruh terhadap seluruh komponen teh (rasa, aroma, warna). Katekin teh hijau tersusun sebagian besar atas senyawa-senyawa katekin (C), epikatekin (EC), galokatekin (GC), epigalokatekin (EGC), epikatekin galat (ECG), galokatekin galat (GCG), dan epigalokatekin galat (EGCG). Konsentrasi katekin sangat bergantung pada umur daun. Pucuk dari daun pertama paling kaya akan katekin galat. Kadar katekin bervariasi, tergantung pada varietas tanaman tehnya.Tabel 2.1 Komposisi polyphenol teh hijau dan teh hitam (Syah, A. N. A, 2006).

Komposisi PolyphenolTeh Hijau Teh Hitam

Katekin30-40%3%-10%

b. Flavanol merupakan satu diantara sekian banyak antioksidan alami yang terdapat dalam tanaman pangan dan mempunyai kemampuan mengikat logam.2. Substansi Bukan Fenola. KarbohidratKarbohidrat yang terkandung dalam daun teh diantaranya sukrosa, glukosa dan fruktosa. Keseluruhan karbohidrat yang dikandung teh adalah 0,75% dari berat daun kering (Syah, A. N. A, 2006).b. Substansi pektin Substansi pectin terutama terdiri atas pectin dan asam pektat. besarnya bervariasi yaitu 4,9-7,6% dari berat kering daun (Syah, A. N. A, 2006).c. Alkaloid Alkaloid utama dalam daun teh adalah kafein. alkaloid yang terkandung dalam daun teh mempunyai sifat penyengar, yaitu sebesar 3-4% dari berat kering daun (Syah, A. N. A, 2006).d. Klorofil dan zat warna yang lain.Salah satu unsur penentu kualitas teh hijau adalah warnanya. Warna hijau pada daun teh ditentukan oleh adanya klorofil. pada oksidasi katekin selain karena tertutup oleh hasil oksidasi katekin, klorofil tidak tampak karena mengalami pembongkaran menjadi feofitin yang berwarna hitam (Syah, A. N. A, 2006).e. Protein dan asam-asam amino (1,4-5%). Protein yang terkandung dalam daun teh berperan dalam pembentukan aroma pada teh. Reaksi asam amino dengan katekin pada temperatur tinggi menghasilkan aldehid yang sangat berperan pada aroma teh (Syah, A. N. A, 2006).f. Substansi resin (3%)Aroma teh juga terkandung pada minyak esensial dan resin. Kandungan resin besarnya 3% dari berat-berat kering daun. Peranan resin yang lain adalah menaikkan daya tahan tanaman teh terhadap kondisi beku (Syah, A. N. A, 2006).

g.Vitamin Daun teh mengandung beberapa vitamin yaitu vitamin C, K, A, B1 dan B2. Kandungan vitamin C pada teh sebesar 100-250 mg. Namun kandungan sebesar itu hanya terdapat pada teh hijau. Vitamin K dalam teh hijau juga terdapat dalam jumlah banyak (Syah, A. N. A, 2006).h.Substansi mineral Daun teh banyak mengandung mineral yang berfungsi dalam pembuatan enzim di dalam tubuh, termasuk antioksidan. Teh ternyata menyimpan potensi sebagai sumber mineral tubuh yang penting dalam berbagai proses metabolisme. Kandungan mineral tersebut berupa makro dan mikro mineral. Mineral yang terdapat dalam teh yaitu magnesium, kalium, flour, natrium, kalsium, seng, mangan, cuprum dan selenium (Syah, A. N. A, 2006).3. Substansi penyebab aromaSalah satu penting dari kualitas teh adalah aroma. munculnya aroma pada teh hitam langsung atau tidak langsung selalu dihubungkan dengan terjadinya oksidasi senyawa katekin (Syah, A. N. A, 2006).4. Enzim-enzimEnzim yang terkandung dalam daun teh berperan penting sebagai biokatalisator pada setiap reaksi kimia di dalam tanaman. Enzim yang dikandung dalam daun teh diantaranya invertase, amilase, oxsimatelasi, protease dan peroksidase (Syah, A. N. A, 2006).

Tabel 2.2. komposisi rata-rata (%) dari teh hijau dan teh hitam (Afifah N, 2010).

KomponenTeh hijauTeh hitam Protein1515 Asam amino44 Fiber2626 Karbohidrat lainnya77 Lipid77 Pigmen22 Mineral55 Komponen fenol305 Komponen fenol yang teroksidasi025

Tabel 2.3. Komposisi (%) catechin pada teh hijau dan teh hitam (Afifah N, 2010).

Teh Berat Kering (%)

EpicatechinEpicatechinEpigallocatechinEGCG galat

Teh hijau1.98% 5.2% 8.42% 20.29%

Teh hitam1.21% 3.86% 1.09% 4.63%

Teh hijau mengandung 30-130 mg EGCG per cangkir (237 ml), sedangkan teh hitam mengandung 0-70 mg EGCG per cangkir (Afifah N, 2010).

2.1.5 Manfaat Teh dan Hubungannya Dengan Kesehatan GigiTeh memiliki manfaat yang banyak baik untuk kesehatan maupun kecantikan. Di dalam daun teh terdapat senyawa katekin. Secara medis senyawa katekin teh memiliki banyak manfaat seperti mampu mengurangi risiko kanker dan tumor, menurunkan kolesterol darah, mencegah tekanan darah tinggi, membunuh bakteri dan jamur, membunuh virus-virus influenza, serta menjaga napas dan bau busuk (halitosis). Selain itu dari beberapa hasil riset, teh sudah banyak dikenal sebagai obat untuk berbagai penyakit, seperti aneka perawatan kulit, mengurangi gula darah, mencegah kerusakan hati, dan sebagai penurun berat badan (Pambudi, 2006).Minum teh secara teratur berarti sudah memberi 400-2.000 ppm dari sekitar 280 mg anjuran kecukupan harian magnesium. Selain itu, mineral fluor diperlukan dalam menjaga kesehatan gigi dan gingiva, yang juga berperan dalam metabolisme tulang. Teh mengandung flouride yang dapat menjaga kesehatan mulut dan mencegah terjadinya karang gigi. Teh mampu mengurangi virus dalam rongga mulut dan bakteri berbahaya yang menyebabkan gingivitis dan pembentukan karang gigi. Selain itu fluorida pada teh juga mampu menguatkan email gigi dan mencegah kerusakan gigi. Seduhan teh dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans, yaitu bakteri pembentuk senyawa tidak larut glukan yang merupakan penyebab karies pada gigi.Dengan demikian, bersama-sama dengan fluoride yang dapat memperkuat gigi, katekin teh juga menyehatkan gigi. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa katekin merupakan bahan yang paling mampu menghambat pembentukan glukan oleh enzim glukosil transferase dari bakteri Streptococcus mutans. Epigalokatekin galat (EGCG) dan epigalokatekin (EGC) merupakan bahan yang paling mampu menghambat pembentukan glukan oleh enzim glukosiltransferase (Nishikawa F, 2006).Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa katekin yang banyak terkandung dalam teh bermanfaat bagi kesehatan gigi dan mulut. Suatu hasil penelitian menemukan bahwa teh yang mengandung katekin dapat menghambat aktivitas biologis Streptococcus mutans sebagai bakteri penyebab karies gigi. Ekstrak teh tidak saja mencegah pertumbuhan Streptococcus mutans, tetapi juga menghancurkan daya lekatnya. Kadar maltose, yaitu gula yang dilepas dari zat tepung menunjukkan bahwa konsistensi kadar maltose lebih rendah setelah minum teh dibandingkan dengan setelah minum air. Dalam suatu studi laboratorium di Jepang, para ahli menemukan bahwa teh membantu mencegah pembentukan plak gigi dan membunuh bakteri mulut penyebab pembengkakan gingiva (Sakanaka, 1989).Polifenol teh mampu mencegah adhesi dan menghambat aktivitas enzim glukotransferase (GTF) penyebab terjadinya glukan dari sukrosa yang mempunyai daya lekat dan penting dalam pembentukan plak gigi. Konsentrasi larutan teh yang mempunyai efek bakterisid terhadap Streptococcus mutans adalah 2%. Sedangkan pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans dapat dihambat oleh katekin dari ekstrak teh hijau dengan konsentrasi hambat minimal sebesar 0,500 mg/ml. Berdasarkan hasil penelitian, larutan teh yang mengandung katekin dapat mencegah terjadinya plak gigi, baik didalam mulut maupun bahan untuk merendam protesa selama tidak digunakan (Nishikawa F, 2006).

2.2 Streptococcus mutans2.2.1TaksonomiKlasifikasi dari S. mutans menurut (Bergey cit Capuccino, 2001) adalah :Kingdom:MoneraDivisio:FirmicutesClass :BacilliOrder :LactobacilallesFamily :StreptococcaceaeGenus :StreptococcusSpecies :Streptococcus mutansSecara serologis S. mutans dapat dibedakan menjadi 8 serotipe berdasarkan spesifitas karbohidrat pada dinding selnya. Serotipe a disebut S. cricetus, serotipe b disebut S. ratius, Serotipe c, e, dan f disebut S. mutans, serotipe d dan g disebut S. cobrinus, serotipe h yang disebut S. downer. Semua serotipe, kecuali S. ratius, akan mengekspresikan major cell surface-associated protein yang disebut antigen I atau antigen II, antigen B. S. mutans serotipe c dan S. cobrinus yang disebut S. mutans serotipe g dinyatakan sebagai agen etiologi karies yang utama. Bakteri golongan streptococcus mempunyai beberapa strain, tetapi yang dominan dan banyak sekali ditemukan dalam rongga mulut manusia adalah jenis S. mutans (strain c, e, f) dan S. cobrinus (strain d, g) (Brooks et al., 2007).2.2.2 Morfologi Dua bentuk didapatkan pada bakteri S.mutans yakni coccus atau bulat danberpasangan menyerupai rantai. Apabila sendirian bakteri ini memiliki bentuk coccus dan bulat telur apabila tersusun dalam rantai. Secara khas S. mutans berbentuk bulat yang membentuk pasangan atau rantai selama masa pertumbuhannya dengan diameter sel 0,5- 0,7 m (Brooks et al., 2007). Bakteri S. mutans memiliki kecenderungan berbentuk coccus dengan formasi rantai panjang apabila ditanam pada medium yang diperkaya seperti pada Brain Heart Infusion (BHI) Broth, sedangkan bila ditanam di media agar memperlihatkan rantai pendek dengan bentuk sel tidak beraturan (Michalek dan McGee cit Pratama, 2005).Bakteri S. mutans merupakan bakteri gram positif, bersifat nonmotil, dan merupakan bakteri anaerob fakultatif. Bakteri ini tersebar luas di alam dan beberapa diantaranya merupakan flora normal yang terdapat dalam tubuh manusia (Brooks et al., 2007). Bila lingkungan menguntungkan dan terjadi peningkatan populasi S. mutans dapat berubah menjadi patogen (Kidd dan Bechal dalam Inayati, 2008).Bakteri S. mutans telah diisolasi dari rongga mulut dan hewan percobaan termasuk tikus dan rongga mulut manusia (Nolte dalam Dewi, 2009). Bakteri ini tumbuhsecara optimal pada suhu 180 400 Celsius. Bakteri S. mutans biasanya ditemukan pada rongga gigi manusia (Nugraha, 2008).

2.2.3 Habitat Habitat utama S. mutans ialah permukaan gigi. Bakteri ini tidak dapat tumbuhsecara menyeluruh pada permukaan gigi, tetapi sering tumbuh pada area tertentu di permukaan gigi. Biasanya kita dapat menemukan koloni S. mutans dalam pit dan fisur, permukaan oklusal, area proksimal gigi, gingiva atau pada lesi karies gigi. Koloni kuman ini memerlukan permukaan yang tidak deskuamatik, karena itu didalam mulut pertama kali ditemukan pada plak gigi. Jumlah populasi S. mutans dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: sukrosa, topikal aplikasi fluor, penggunaan antibiotik, obat kumur dengan antiseptik dan oral hygiene (Nugraha, 2008).(Michalek dan Mc Ghee cit Pratama, 2005) serta (Nolte cit Dewi, 2009) menyatakan bahwa media selektif untuk pertumbuhan S. mutans adalah agar Mitis Salivarius, yang menghambat kebanyakan bakteri mulut lainnya kecuali streptococcus. Penghambatan pertumbuhan bakteri mulut lainnya pada agar Mitis Salivarius disebabkan karena kadar biru trypan. Media ini juga mengandung membran violet, telurit dan sukrosa berkadar tinggi. Pertumbuhan bakteri S. mutans pada agar Mitis Salivarius memperlihatkan bentuk koloni halus berdiameter 0,5 1,5 mm, cembung, berwarna biru tua dan pada pinggiran koloni kasar serta berair membentuk genangan di sekitarnya (Michalek dan Mc Ghee cit Pratama, 2005).Pertumbuhan S. mutans menjadi kurang subur pada perbenihan padat atau kaldu, kecuali diperkaya darah atau cairan jaringan (Brooks et al., 2007). Media lain yang dapat dipakai untuk menumbuhkan S. mutans adalah Brain Heart Infusion Broth (BHI-B), Trypton Yeast Cystein (TYC) dan agar darah (Sukanto et al., 2002). Sebagian besar streptococcus tumbuh dalam media padat sebagai koloni diskoid, mempunyai diameter 1-2 mm (Brooks et al., 2007).Menurut (Nolte cit Dewi, 2009) dalam keadaan anaerob, bakteri ini memerlukan 5% CO2 dan 95% nitrogen serta memerlukan membran sebagai sumber nitronen agar dapat bertahan hidup dalam lapisan plak yang tebal. (Pratama, 2005). Pada pertumbuhannya secara anaerob, S. mutans dapat menggunakan amoniak sebagai satu-satunya sumber nitrogen. Hasil fermentasi dari glukosa termasuk lactate, acetate, ethanol dan formate pada kultur anaerob dan seton pada kultur aerob. Berbeda dengan kebanyakan streptococcus mulut lainnya, manitol dan sorbitol tidak difermentasikan oleh semua bakteri S. mutans (Nolte cit Dewi, 2009).

Gambar 2.2 Gambaran mikroskopis koloni S. mutans (Alicia, 2010)

2.2.4 Patogenesis Agen utama pada karies gigi ialah S. mutans, namun tanpa adanya faktor lainseperti sukrosa, bakteri ini tidak dapat menyebabkan karies (Samaranayake, 2002). Enzim yang dihasilkan bakteri S. mutans, yaitu glikosiltransferase dan fruktosil transferase. Enzim-enzim ini bersifat spesifik untuk substrat sukrosa yang digunakanuntuk sintesa glukan dan fruktan. Pada metabolisme karbohidrat, enzim glikosiltransferase menggunakan sukrosa untuk mensintesa molekul glukosa dengan berat molekul tinggi yang terdiri dari ikatan glukosa alfa (1-6) dan alfa (1-3) (Michalek dan McGee dalam Pratama, 2005). Ikatan glukosa alfa (1-3) sangat pekat seperti lumpur, lengket dan tidak larut dalam air. Kelarutan ikatan glukosa alfa (1-3) dalam air berpengaruh terhadap pembentukan koloni S. mutans pada permukaan gigi (Roeslan dan Melanie dalam Pratama, 2005). Ikatan glukosa alfa (1-3) berfungsi membantu perlekatan koloni bakteri satu sama lain pada enamel yang erat kaitannya dengan pembentukan plak dan terjadinya karies gigi (Samarayanake, 2002).

2.3 Kerangka Teori

Pertumbuhan Streptococcus mutans terhambatStreptococcus mutansKandungan pada ekstrak teh hijau adalah Katekin, Alkaloid, Gallic acid, Flavanol.Kandungan pada ekstrak teh hitam adalah Katekin, Alkaloid, Gallic acid, Flavanol.Teh Hijau (Camellia sinensis var. Assamica)Teh Hitam (Camellia sinensis O.K. Var. Assamica (Mast))

Gambar 2.3. Kerangka Teori

2.4 Kerangka Konsep

Pertumbuhan Streptococcus mutans1. Pemberian ekstrak teh hijau 2. Pemberian ekstrak teh hitamVariabel bebas: Variabel Terikat:

Ada Perbedaan daya antibakteri dari ekstrak teh hijau dan ekstrak teh hitam dalam menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans

Gambar 2.4. Kerangka Konsep

2.5 Hipotesa1. Hipotesa nol (H0) : Tidak ada perbedaan daya hambat dari ekstrak teh hitam (Camellia sinensis O.K. Var. Assamiva (Mast)) dan ekstrak teh hijau (Camellia sinensis var. Assamica) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.2. Hipotesa alpa (Ha) : Ada perbedaan daya hambat dari ekstrak teh hitam (Camellia sinensis O.K. Var. Assamiva (Mast)) dan ekstrak teh hijau (Camellia sinensis var. Assamica) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans