ORAL BIOLOGY IIIPeranan Jintan Hitam (Nigella sativa L.)Sebagai Antimikrobial Saluran Akar

Oleh :Nama: Putri Hardiyatin HsbNim: 04121004003Dosen Pembimbing: drg. Shanty Chairani M.Si

PROGRAM STUDI KEDOKTERAN GIGIFAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS SRIWIJAYAAbstract :A large number of medicinal plants have therapeutic potentials. Nigella sativa L. (Ranunculaceae), known commonly as black cumin, is a herbaceous plant that grows in Mediterranean countries. Recently, many biological activities of Nigella sativa L. seeds have been reported, including: antioxidant, anti-inflammatory, anticancer and antimicrobial.. Nigella sativa (seeds) was evaluated against Entereococcus faecalis. Enterococcus faecalis is the most dominant bacteria in root canals. Antibacterial effects was tested at 0.5%, 1.0% and 2.0% concentrations using the agar diffusion. The oils at 2.0% concentration were more effective than of the other concentrations. From five different samples, was found at a concentration of 2.0% has the highest inhibition zones on Enterococcus faecalis that is 23.8 mm. Thus hot water and oil extracts of these plants were taken for antibacterial assay through Discs agar diffusion technique using commercial filter paper discs applied on inoculated Muellar Hinton agar plates then hot water and oil extract of Nigella sativa showed inhibition zone is 8mm. And other studies say the result of antibacterial screening by agar disc diffusion method indicates that highest zone of inhibition was shown by the oil Nigella sativa for Enterococcus faecalis 45 mm/2.5 l. Based on the results obtained in antibacterial tested, it may be concluded that plant extracts of Nigella sativa have a stronger and broader spectrum of antimicrobial activity against Enterococcus faecalis.Keywords : Enterococcus faecalis, Nigella sativa L., antimicrobial activity

Peranan Jintan Hitam (Nigella sativa L. ) Sebagai Antimikrobial Saluran Akar

Pendahuluan

Saluran Akar

Saluran akar terdiri dari saluran akar utama dan saluran akar tambahan (accessory canal). Saluran akar utama adalah saluran akar sepanjang akar gigi yang berisi jaringan pulpa, saraf dan pembuluh darah. Saluran akar utama ini berhubungan langsung dengan kamar pulpa dan normalnya diameter yang terbesar terletak pada orifis 1/3 servikal. Saluran akar bentuknya cenderung taper atau semakin mengecil pada ujungnya. Klasifikasi bentuk saluran akar berdasarkan diameter mesiodistal dan bukolingual terbagi menjadi tiga yaitu :

Circular Bulat : kedua diameter sama besar Oval : diameter terbesar melebihi diameter terkecil kurang dari satu radius Flat/pipih : diameter terbesar melebihi diameter terkecil lebih dari satu radius

Gambar 1. Struktur gigiBeberapa bakteri berada pada saluran akar dan dapat menyebabkan penyakit periapikal. Bakteri yang paling dominan ditemukan pada saluran akar adalah Enterococcus faecalis. Dalam hal ini, banyak tumbuhan yang memiliki peran antibakterial terhadap Enterococcus faecalis yang merupakan bakteri paling dominan di saluran akar. Salah satu tanaman yang memiliki peran antibakterial terhadap bakteri ini adalah jintan hitam (Nigella sativa L.)Pada makalah ini akan dibahas mengenai peran jintan hitam (Nigella sativa L.) sebagai antimikrobial saluran akar terhadap bakteri Enterococcus faecalis. Pembahasan1. Enterococcus faecalis Enterecoccus faecalis diklasifikasikan dalam Kingdom Bacteria, Filum Firmicutes, Famili Enterococcaceae, Genus Enterococcus, Spesies Enterococcus faecalis. Habitat bakteri ini adalah di saluran pencernaan, saluran kemih dan juga dapat berkoloni di rongga mulut manusia. E.faecalis merupakan bakteri yang tidak membentuk spora, fakultatif anaerob, kokus gram positif dan tidak menghasilkan reaksi katalase dengan hidrogen peroksida. Bakteri ini berbentuk ovoid dengan diameter 0,5 1 m dan terdiri dari rantai pendek, berpasangan atau bahkan tunggal. Pada agar darah, permukaan koloni berbentuk sirkular, halus dan menyeluruh (Gambar 1).

Gambar 2. Koloni Enterococcus faecalis dengan scanning electron microscopeEnterococcus faecalis merupakan bakteri yang biasa ditemukan dalam saluran akar dan tetap bertahan didalamnya meskipun telah dilakukan perawatan. Bakteri ini sering ditemukan sebagai bakteri tunggal yang terisolasi dalam saluran akar. Virulensi bakteri ini disebabkan kemampuannya dalam pembentukan kolonisasi pada host, dapat bersaing dengan bakteri lain, resisten terhadap mekanisme pertahanan host, menghasilkan perubahan patogen baik secara langsung melalui produksi toksin atau secara tidak langsung melalui rangsangan terhadap mediator inflamasi. Enterococcus faecalis mengkontaminasi saluran akar dan membentuk koloni di permukaan dentin dengan bantuan liphoteichoic acid sedangkan agreggate substance dan surface adhesin lainnya berperan pada perlekatan di kolagen. Cytolysin, AS-48 dan bacteriosin menghambat pertumbuhan bakteri lain. Hal ini menjelaskan rendahnya jumlah bakteri lain pada infeksi saluran akar yang persisten sehingga Enterococcus faecalis menjadi mikroorganisme dominan pada saluran akar. Kemampuan Enterococcus faecalis untuk hidup dalam lingkungan yang tidak mendukung dan bertahan sebagai organisme dalam saluran akar menyebabkan bakteri ini menjadi patogen yang dapat mengakibatkan kegagalan perawatan saluran akar.

Gambar 3. Scanning electron microscopy (a,b) Saluran akar tertutup oleh biofilm E.faecalis (c,d) agregasi sel bakteri ke tubulus dentin.E.faecalis dapat berkolonisasi di saluran akar dan bertahan tanpa bantuan dari bakteri lain. Gambar 2. menunjukkan bakteri mengkontaminasi saluran akar dan membentuk koloni di permukaan dentin dengan bantuan LTA, sedangkan AS dan surface adhesin lainnya berperan pada perlekatan di kolagen.

2. Nigella sativa L.

Gambar 4. Nigella sativa L. Masalah resistensi mikroba dan penyakit degeneratif menumbuhkan tujuan bagi penggunaan obat sintetis tanpa efek samping di masa mendatang yang masih tidak pasti. Obat sintetis juga memblokir situs reseptor sehingga upaya yang dilakukan untuk mengontrol penggunaan obat-obatan sintetis adalah dengan mengembangkan obat baru dari sumber daya alam seperti tanaman obat.1 Nigella sativa dikenal sebagai jintan hitam adalah tumbuhan perdu tahunan milik keluarga Ranunculaceae. Tumbuhan ini tumbuh di Mediterania. Bijinya telah memainkan peran penting selama bertahun-tahun dalam obat herbal sistem Islam kuno, dimana mereka telah digunakan secara tradisional dalam obat rakyat dan digunakan sebagai obat alami untuk sejumlah penyakit seperti asma, batuk, hipertensi , bronkitis , diabetes , sakit kepala , eksim, demam, radang dan penyakit-penyakit lainnya. Ekstrak mentah yang berbeda dari N. Sativa menunjukkan efektivitas terhadap multi-antibiotik resistensi bakteri.2Biji jintan hitam (Nigella sativa L.) mengandung 36% - 38% minyak tetap, protein, alkaloid, saponin dan 0,4% - 2,5% minyak esensial. Komposisi dari minyak tetap terutama adalah asam lemak tak jenuh. Biji N. sativa mengandung konstituen utama dari ekstrak biji yaitu thymoquinone. Beberapa efek farmakologi telah dikaitkan dengan prinsip-prinsip aktif Nigella sativa L. yang meliputi thymoquinone, hymohydroquinone, dithymoquinone, timol, carvacrol, nigellicine, nigellimine-x-oksida, nigellidine dan alpha-hedrin.3 Aktivitas antioksidan, antibakteri dan antijamur rempah-rempah dan turunannya telah diselidiki oleh beberapa peneliti. Banyak sifat bioaktif telah dikaitkan dengan biji, minyak tetap dan minyak esensial biji jintan hitam (Nigella sativa L.), termasuk aktivitas antibakteri, antijamur, antioksidan.4 3. Peran Jintan Hitam (Nigella sativa L.) Sebagai Antimikrobial Saluran AkarDalam sebuah penelitian, lima sampel benih jintan hitam (Nigella sativa L.) yang ditanam di lima wilayah yang berbeda (A: Wilayah Antalya, B: wilayah Erzurum, C: Wilayah Kayseri; D: Wilayah Konya; E: Wilayah Tekirdag) dari Turki yang digunakan dalam penelitian ini dan dibeli dari toko yang berbeda di Istanbul, Turki.4Gambar 5. Biji dan minyak jintan hitam (Nigella sativa Linn.)5Dalam penelitian ini, tujuh belas pembusukan dan/atau bakteri patogen dari total dua puluh empat bakteri yang digunakan untuk pengujian aktivitas antibakteri yaitu Aeromonas hydrophila ATCC 7965, Bacillus cereus FMC 19, Bacillus subtilis IMG 22, Corynebacterium 2531, Enterococcus faecalis ATCC 15753, Escherichia coli DM, Escherichia coli O157: H7 KUEN 1461, Klebsiella pneumoniae FMC 5, Listeria monocytogenes Scott A, Mycobacterium smegmatis RUT, Proteus vulgaris FMC 1, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Pseudomonas fluorescens Uni Eropa, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus Cowan 1 dan Yersinia enterocolitica Uni Eropa. Bakteri ini disediakan oleh Departemen Biologi, Sutcu Imam University, Kahramanmaras-Turki.4Persiapan minyak Jintan HitamSeratus gr setiap jintan hitam digiling dalam omnimixer dan diekstraksi selama 10 jam dalam Soxhlet extractor dengan 500 ml n-heksan pada 70C. Minyak tetap dikumpulkan dan diletakkan di evaporator rotary, dan kemudian disimpan dalam botol steril kecil (10 ml) dalam kondisi didinginkan sampai digunakan.4Penentuan aktivitas antibakteriSemua bakteri uji hara atau kaldu MRS dicacah menggunakan metode pengenceran. Konsentrasi sel akhir adalah 106-107 cfu/ml. 200 mL (1 %) dari suspensi bakteri dibiakkan pada 20 mL unsur hara atau agar MRS pada 43-45C. Disiapkan kultur bakteri dituangkan ke cawan petri (diameter 9 cm), dan kemudian agar dibiarkan sampai mengeras. Metode difusi agar digunakan untuk mendeteksi aktivitas antibakteri minyak tetap. Wadah pada diameter 4 mm dipotong pada unsur hara atau agar MRS. 50 ml larutan dengan konsentrasi 0,5 % , 1,0 % dan 2,0 minyak dalam metanol absolut ditambahkan ke dalam wadah pada unsur hara atau agar MRS. Metanol absolut juga digunakan sebagai pengendali. Pelat diinkubasi pada suhu yang sesuai selama 18-24 jam. Diameter (mm) dari zona penghambatan minyak diukur dengan jangka. Semua tes dilakukan dalam rangkap tiga.4Efek antibakteri dari minyak serupa satu sama lain. Minyak yang paling aktif adalah sampel A pada konsentrasi 1,0% dan 2,0% sepenuhnya menghambat pertumbuhan semua bakteri. Juga, minyak jintan hitam lainnya memiliki beberapa efek inhibitif terhadap semua bakteri pada konsentrasi 1,0% dan 2,0%, sedangkan sampel D dan E memiliki aktivitas terendah.4Zona inhibisi (diukur dalam mm) pada minyak esensial dari bermacam jintan hitam pada konsentrasi berbeda melawan bakteri. Zona inhibisi pada Enterococcus faecalis pada berbagai konsentrasi dari 5 sampel berbeda adalah sebagai berikut :Tabel 1. Zona inhibisi Enterococcus faecalis dengan minyak essensial pada jintan hitam dengan berbagai konsentrasi dari 5 sampel berbeda0.5 %1 %2 %

A8.5mm17.5mm24mm

B8.5mm16.8mm23.8mm

C8.6mm17mm23.5mm

D8.4mm16.4mm23.5mm

E8.6mm16.4mm23.8mm

Pada penelitan lain dilakukan :Persiapan EkstrakTanaman pertama dikeringkan pada suhu ruangan dan 100 gr setiap tanaman kering (A. modesta, A. absinthium, N. sativa dan S. lappa) bubuk yang kasar ditumbuk menjadi bubuk halus dengan bantuan penggiling listrik. Ekstrak disiapkan dengan pelarut seperti air dan metanol dengan merendam bubuk tanaman selama 24 jam. Ekstrak tersebut kemudian disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 4 C sampai digunakan.6Ekstraksi air panas 10 gr setiap bubuk tanaman direndam dalam 50 ml air suling selama 1 jam pada 60 C. Ekstrak disaring melalui penyaring kertas no. 1 dan kemudian disentrifugasi pada 5000 rpm selama 5 menit. Lapisan teratas diambil dan dibiarkan menguap di suhu kamar sampai volume menjadi seperempat dari volume aslinya.6Ekstraksi minyak Biji N. sativa dihancurkan dan dikemas dalam kantong kertas dan kemudian diekstraksi dengan n-heksana dalam alat soxhlet dengan pemanasan pada titik didih minyak hingga hampir maksimal.6Penentuan aktivitas antibakteriTes organismeAktivitas antibakteri ditentukan terhadap tiga mikroorganisme gram positif dan dua gram negatif. Organisme Gram positif termasuk B. subtalis (ATCC 6633), E. faecalis (ATCC 14.506) dan S. aureus (ATCC 6538) dan organisme gram positif termasuk P. aeruginosa (ATCC 27853) dan S. typhi (ATCC 14028).6Persiapan mediaMedia kultur yang digunakan untuk pengujian antibakteri adalah agar Mueller Hinton untuk pertumbuhan bakteri masing-masing. Media agar Mueller Hinton disiapkan dalam botol berbentuk kerucut dengan melarutkan 38 gr media agar bubuk dalam 1 L air suling. Tabung dipanaskan pada api terbuka untuk melarutkan media sepenuhnya dan kemudian disterilkan dalam autoclave pada suhu 121 C selama 15 menit.6Piringan AntibiotikPiringan siap pakai disterilkan dengan ukuran 6 mm yang digunakan, masing-masing memiliki kapasitas maksimum 30 ml. Ekstrak tanaman yang diambil dalam botol terpisah dan piringan ditempatkan di ekstrak tersebut, setiap piringan dapat menyerap jumlah yang cukup. Piringan disimpan pada suhu 4 C dalam lemari es sampai digunakan. Piringan antibiotik standar mengandung ceftriaxone, ceftriaxone sodium, cefuroxine, ciprofloxacin ciprofloxacin, gentamycine, levofloxacin, metronidazol dan asam traneksamat di setiap piringan. Metanol digunakan sebagai pengendali.6Uji AntibakteriAktivitas antibakteri ditentukan dengan metode difusi piringan. Untuk tujuan ini, 10 ml media disterilkan dituangkan ke 15 ml cawan petri yang tersterilisasi. Kultur bakteri yang dibiakkan pada media agar di cawan petri dengan metode goresan. Piringan antibiotik siap diterapkan pada setiap lempeng dan piring kemudian diinkubasi pada 37 C selama 24 jam. Zona inhibisi diukur dan direkam. Penilaian aktivitas antibakteri didasarkan pada pengukuran diameter zona hambatan yang terbentuk di sekitar piringan.6Pada metode difusi agar yang digunakan, minyak jintan hitam menyebabkan zona inhibisi yang berbeda pada bakteri yang diuji. Efek antibakteri dari konsentrasi minyak jintan hitam yang diuji menunjukkan variasi terhadap bakteri. Selain itu, perlakuan kontrol (metanol absolut) tidak aktif terhadap semua bakteri.6

Gambar 5. Uji sensitivitas yang menunjukkan zona inhibisi disekitar piringan minyak pada piring agar Mueller Hinton yang diokulasi dengan bakteri5Diperoleh : Ekstrak air panas menunjukkan zona inhibisi 8 mm terhadap E. faecalis Ekstrak minyak menunjukkan zona inhibisi 8 mm terhadap E. FaecalisTabel 2. Zona inhibisi (mm) pada ektrak methanol, air dingin, air panas, dan minyak dari biji N. Sativa6

Pada penelitian lain diperoleh :Hasil pemeriksaan antibakteri dengan metode agar difusi piringan menunjukkan bahwa zona inhibisi tertinggi ditunjukkan oleh minyak Nigella sativa untuk E. fecalis 45 mm/2.5 l.7

Gambar 7. Zona Inhibisi pada E. faecalis7

Kesimpulan :Aktivitas antibakterial dari beberapa ekstrak Nigella Sativa yang telah diuji menunjukkan bahwa adanya zona inhibisi yang diperlihatkan dengan berbagai metode maupun sampel dan konsentrasi berbeda dari Nigella sativa dapat melawan bakteri E.Faecalis dengan sangat baik. Dimana E.Faecalis merupakan bakteri yang paling dominan berada dalam saluran akar. Jadi, Nigella sativa memiliki peran yang baik sebagai antimikrobial saluran akar.

DAFTAR PUSTAKA1. British Journal of Pharmacology and Toxicology 2010;1(2): 96-100, November 15, 2010 : Antibacterial Activity of Nigella sativa L. Seed Extracts2. British Biomedical Bulletin 2014;095-103, Januari 20, 2014 : Susceptibility of Clinical Bacterial Isolates and Control Strains of Bacteria to Nigella sativa Oil3. CARYOLOGIA Vol. 60, no. 3: 270-272, 2007 : Antimitotic and antibacterial effects of the Nigella sativa L. Seed4. Grasas y Aceites Vol. 56. Fasc. 4 (2005), 259-262 : Antibacterial effect of Turkish black cumin (Nigella sativa L.) oils5. Research Paper, Natural Product Radiance, Vol. 7(1), 2008, pp.10-14 : Antimicrobial Activity of Nigella Sativa Linn. Seed oil against multi drug-resistant bacteria from clinical isolates6. African Journal of Biotechnology Vol. 10(22), pp. 4574-4580, 30 May, 2011 : Antimicrobial activity analysis of extracts of Acaciamodesta, Artimisia absinthium, Nigella sativa and Saussurea lappa against Gram positive and Gram negative microorganisms7. International journal of advanced biological research I.J.A.B.R, VOL. 3(4) 2013: 567-571 : Synergistic Antibacterial Effect Of Essential Oils Of Nigella Sativa And Salvadora Persica On Human Pathogens