Cu(II)-ZEOLIT ALAM SEBAGAI ANTIMIKROBA UNTUK PEMBERSIH GIGITIRUAN

DYAH IRNAWATI, DRG, MS, Prof. Dr. drg. Widjijono, SU

2015 | Disertasi | S3 Ilmu Kedokteran Gigi

Gigitiruan perlu dibersihkan untuk mencegah infeksi bakteri dan jamur pada pemakainya. Material pembersih gigitiruan harus berefek bakterisida dan fungisida. Telah dikembangkan material antimikroba logam berat dengan pembawa zeolit. Cu(II) adalah logam berat esensial yang bersifat antimikroba. Zeolit alam banyak terdapat di Indonesia, antara lain di Wonosari Yogyakarta. Penelitian ini bertujuan mengetahui potensi material Cu(II)-zeolit alam sebagai antimikroba untuk pembersih gigitiruan, dengan menguji daya antimikroba, biokompatibilitas, dan efek sampingnya terhadap resin akrilik. Cu(II)-zeolit alam (CuZA) dibuat dengan metode refluks serbuk zeolit alam aktif dan larutan CuCl2 dengan konsentrasi 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, dan 0,8M pada suhu 60oC selama 1 jam (kelompok CuZA-0,1 hingga CuZA-0,8). Pengujian CuZA dilakukan dalam 3 bagian. Pertama, pemeriksa Cu dalam kristal zeolit dengan TEM, stabilitas kristal zeolit alam dengan XRD, kadar Cu dengan XRF, dan pelepasan Cu dalam akuades dengan AAS. Kedua, uji daya anti mikroba terhadap E.coli, S.mutans, dan C.albicans dilakukan dengan uji daya hambat dan daya bunuh, waktu reduksi desimal, dan kemampuan mengurangi jumlah mikroba yang melekat pada resin akrilik. Ketiga, pengujian biokompatibilitas dengan uji sitotoksisitas dan hipersensitivitas, serta efek samping terhadap resin akrilik dengan uji retensi Cu dan stabilitas warna. Analisis data dilakukan dengan analisis deskriptif, anava 1 dan 2 jalur dengan post hoc LSD dan Tamhane, dan regresi linier (taraf signifikansi 0,05). Hasil penelitian menunjukkan bahwa serbuk CuZA dapat dibuat dengan penambahan Cu(II) pada zeolit alam tanpa perubahan struktur kristal zeolit alam. Konsentrasi sumber Cu(II) berpengaruh bermakna terhadap kadar Cu (p<0,05) yaitu 0,588 ± 0,027 hingga 0,885±0,047 % b/b, tetapi tidak berpengaruh (p>0,05) terhadap pelepasan Cu ke dalam akuades, yaitu kurang dari 1 ppm. Kelompok CuZA-0,8 dengan konsentrasi 70 mg/mL menunjukkan: 1). Daya hambat dan daya bunuh maksimum, 2). Waktu reduksi desimal terhadap S.mutans, E.coli, dan C.albicans secara berturut-turut 9,31, 24,19, dan 53,57 menit, dan 3). Mampu menurunkan mikroba pada resin akrilik 96,95 (C.albicans) dan 100% (E.coli dan S.mutans) dengan lama kontak 120 menit. CuZA tidak menunjukkan efek sitotoksik pada konsentrasi kurang dari 30,13 mg/mL dengan konsentrasi toksik 50% pada konsentrasi 30,13 hingga 33,76 mg/mL dan merupakan alergen yang lemah. Resin akrilik menunjukan adanya retensi Cu 1,4 – 3,0 ppm dan perubahan warna dengan ΔE* 1,207 - 1,517 setelah perendaman selama 60 hari dalam CuZA dengan konsentrasi 70 mg/mL, yang perbedaannya tidak bermakna dengan perendaman dalam akuades. Kesimpulan penelitian ini adalah Cu(II)-zeolit alam dapat digunakan sebagai antimikroba dalam pembersih gigitiruan karena memiliki daya antimikroba yang tinggi, biokompatibilitas yang baik, dan efek samping pada resin akrilik yang minimal.

Dentures should be cleaned to prevent bacterial and fungal infections to the denture wearers. Denture cleansers should have bactericidal and fungicidal effects. An antimicrobial material using heavy metal with zeolite carrier has been developed. Cu(II) is an essential heavy metal with antimicrobial properties. Natural zeolites are widely available in Indonesia, such as in Wonosari, Yogyakarta. The purpose of this research was to investigate the potential of the Cu(II)-natural zeolite material as an antimicrobial agent for denture cleanser by testing antimicrobial activity, biocompatibility, and its side effects on acrylic resins. The CuZA was prepared using reflux method on active natural zeolite powder and CuCl2 solution with a concentration of 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 M at a temperature of 60oC for 1 hour (groups of CuZA-0.1 through CuZA-0.8). CuZA testing was performed in 3 stages. First, the presence of Cu in the natural zeolite crystals was examined using TEM, the stability of the natural zeolite crystals using XRD, Cu content using XRF, and the release of Cu in distilled water using AAS. Second, antimicrobial activity test against E.coli, S.mutans, and C.albicans was conducted by testing the inhibiting and killing ability, decimal reduction time, and the ability to reduce the number of microbes attached to the acrylic resins. Third, biocompatibility testing was done by testing the cytotoxicity and hypersensitivity, as well as the side effects of the acrylic resins by testing the Cu retention and color stability. Data was analyzed using descriptive analysis, 1 and 2-way ANOVA with post hoc LSD and Tamhane, and linear regression (significance level of 0.05). The results showed that CuZA powder can be made with the addition of Cu(II) on natural zeolite without changing the crystal structure. Concentration of Cu(II) had a significant effect on Cu concentration (p<0.05), namely 0.588 ± 0.027 until 0.885 ± 0.047% b/b, but had no effect (p>0.05) on the release of Cu into distilled water, which was less than 1 ppm. CuZA-0.8 group at a concentration of 70 mg/mL indicated: 1). Maximum inhibiting and killing ability, 2). That decimal reduction time against S.mutans, E.coli, and C.albicans were 9.31, 24.19, and 53.57 minutes respectively, and 3). That it was able to reduce microbes on acrylic resins by 96.95 (C.albicans) and 100% (E.coli and S.mutans) with a contact time of 120 minutes. CuZA did not indicate cytotoxic effects at a concentration of less than 30.13 mg/mL with a toxic concentration of 50% at a concentration of 30.13 to 33.76 mg/mL and was a weak allergen. Acrylic resins indicated the presence of Cu retention of 1.4 to 3.0 ppm and color change with ΔE* of 1.207 to 1.517 after immersion for 60 days in CuZA at a concentration of 70 mg/mL, whose difference was not significant with immersion in distilled water. The conclusion of this study is that Cu(II)-natural zeolite can be used as antimicrobial agents in denture cleanser because it has a high antimicrobial activity, good biocompatibility, and minimum side effects on acrylic resins.

Kata Kunci : Cu(II)-zeolit alam, kadar Cu, antimikroba, biokompatibilitas, retensi Cu, stabilitas warna