Cakradonya Dental Journal p-ISSN: 2085-546X; e-ISSN: 2622-4720. Available at http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/CDJ
56
Pengaruh Perendaman Minuman Isotonik terhadap Kekerasan Permukaan Email Gigi
The Effect of Isotonic Drinks Immersion on Enamel Surface Hardness
Sari Dewiyani 1 , Ratih Widyastuti 2 , Fauzi Saeful Rohman 3
1 Departemen Konservasi Gigi Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Prof. Dr. Moestopo (B) 2 Departemen Periodontologi Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Prof. Dr. Moestopo (B)
3 Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Prof. Dr. Moestopo (B) Corresponding email to: sari.drg@gmail.com
Received: 9 Mei 2024; Revised: 16 June 2024; Accepted: 24 June 2024; Published: 29 June 2024

## Abstrak
Demineralisasi  merupakan  proses  hilangnya  mineral  pada  email  gigi  apabila  email  berada  dalam  suatu lingkungan  pH  di  bawah  5,5.  Email  yang  merupakan  lapisan  terluar  dari  anatomi  mahkota  gigi,  dan substansi  paling  keras  dalam  tubuh  dapat  larut  karena  konsumsi  minuman  isotonik  yang  merupakan minuman untuk menggantikan cairan, elektrolit, serta gula pada tubuh karena mempunyai pH kurang dari lima . Tujuan  penelitian  ini  adalah  menganalisis  pengaruh  perendaman  minuman  isotonik  terhadap kekerasan  email  gigi.Penelitian  ini  menggunakan  sampel  6  gigi  premolar post ekstraksi  perawatan otrthodonti, kemudian dilakukan perendaman pada minuman isotonik selama 5 menit/hari selama 7 hari. Setelah itu dilakukan pengukuran kekerasan dengan menggunan Micro Vickers Hardness . Berdasarkan uji independent  T-test  didapatkan  nilai  p=  0,03  (p<0,03)  terdapat  perbedaan  tingkat  kekerasan  permukaan email gigi antar kelompok perlakuan dan kelompok kontrol. Dapat disimpulkan bahwa minuman Isotonik dapat menurunkan kekerasan permukaan email gigi Kata kunci: Email Gigi, Kekerasan Email, Minuman Isotonik, Kemineralisasi

## Abstract
Demineralization is the process of losing minerals in enamel when it is in a pH environment below 5.5. Email is the outer layer of the crown anatomy, including the hardest part of the body could dissolve when consuming isotonic drinks consist of various acids which reduce the pH of the oral cavity. At a low pH oral cavity, tooth demineralization can occur. Hardness of enamel is a physical trait that is owned by the tooth part, which is an email that can be measured using Micro Vickers Hardness with VHN units. This study  aims  to  explain  the  effect  of  imersing  isotonic  drinks  on  the  hardness  of  enamel  surfaces.  Six samples of premolar teeth post orthodontic treatment extraction were then immersed in isotonic drinks for 5  minutes/day  for  seven  7  days.  After  that,  the  hardness  measurement  was  done  using  Micro  Vickers Hardness.  The  independent  T-test  results  showed  a  significant  difference  in  the  level  of  tooth  enamel surface  hardness  between  the  treatment  group  and  the  control  group  with  p  =  0.03  (p<0.05).  It  was concluded that isotonic drinks can reduce the surface hardness of tooth enamel.
Keywords : Tooth, Tooth Enamel, Hardness of Enamel, Isotonic Drink, Demineralization
Cakradonya Dental Journal p-ISSN: 2085-546X; e-ISSN: 2622-4720. Available at http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/CDJ 57

## PENDAHULUAN
Gigi  adalah  salah  satu  organ  terpenting dalam  tubuh  kita  yang  tersusun  atas  mahkota dan  akar.  Mahkota  gigi  merupakan  bagian  gigi yang  terlihat  pada  rongga  mulut.  Akar  gigi merupakan  bagian  yang  berada  di  dalam  tulang alveolar  pada  tulang  maksila  atau  mandibula. Pada  penampang  melintang,  dapat  diamati bahwa gigi terdiri dari email, dentin dan rongga pulpa.  Email  dan  dentin  gigi  dibentuk  oleh berbagai mineral, keduanya merupakan jaringan keras yang berfungsi sebagai pelindung pulpa. 1 Bagian  organ  tubuh  yang  paling  keras ialah  email  gigi.  Email  gigi  berwarna  putih keabu-abuan  transparan  dan  kekuatan  tariknya sekitar 100 kg/cm 2 serta kompresinya mencapai 2100-3500kg/cm.  Email  gigi  merupakan  suatu jaringan  yang  mengalami  proses  mineralisasi yang sangat tinggi dan rentan terhadap serangan asam,  baik  langsung  dari  makanan  atau  hasil metabolisme  bakteri  yang  memfermentasi karbohidrat menjadi asam. Komposisi makananan  atau  minuman  yang  banyak mengandung asam akan mempercepat kerusakan pada permukaan gigi. 1 Minuman isotonik ialah minuman untuk menggantikan  cairan,  elektrolit,  serta  gula  pada tubuh  secara  cepat. 1 Konsumsi  minuman isotonik  telah  meningkat  selama  beberapa dekade terakhir baik di negara maju dan negara- negara berkembang seperti Turki (+ 33%), India (+  32%),  Afrika  Selatan  (+  31%),  Rusia  (+ 18%), indonesia (+17%), dan Jepang (+ 11%), di Inggris  konsumsi  tahunan  minuman  isotonik meningkat  dari  4,4  liter  per  orang  pada  tahun 2007  menjadi  9,4  liter  per  orang  di  tahun 2014. 2,3,4 Satu laporan menyatakan bahwa antara 51-62% remaja minum setidaknya satu minuman isotonik  per  hari. 1 Penelitian  laboratorium menunjukkan keasaman minuman isotonik dapat menyebabkan demineralisasi email. 5,6
Demineralisasi  email  adalah  rusaknya hidroksiapatit  gigi  yang  merupakan  komponen utama  email  akibat  proses  kimia.  Kondisi demineralisasi  email  terjadi  bila  pH  larutan  di sekeliling permukaan email lebih rendah dari 5,5 (umumnya  pH  minuman  isotonik  berkisar  2,3– 3,6). Demineralisasi email terjadi melalui proses
difusi,  yaitu  proses  perpindahan  molekul  atau ion yang larut dalam air ke atau dari dalam email ke saliva karena ada perbedaan konsentrasi dari keasaman  minuman  di  permukaan  dengan  di dalam email gigi. 7,8

## METODE PENELITIAN
Jenis  Penelitian  yang  digunakan  adalah eksperimental  laboratorium  ( in  vitro) dengan desain penelitian Pretest and Posttest with group control  design. Penelitian  ini  dilakukan  di Laboratorium  Pusat  Penelitian  Metalurgi  dan Material Lembaga Ilmu pengetahuan Indonesia.
Penelitian  ini  menggunakan  6  gigi premolar dua rahang atas dengan  mahkota yang masih utuh dan akar sudah terbentuk sempurna. Gigi  tidak  ada  karies , dan t idak  ada  tambalan . Alat  dan  bahan  yang  digunakan  adalah Micro Vickers Hardness ( Mituyo HM-200) , pH meter , wadah  plastik , gelas  ukur , pinset , stopwatch , mikromotor , carburandum  disc , tisu , chip blower , alat tulis , dan spidol. Gigi premolar dua rahang  atas,  minuman  Isotonik  ( pocari  sweat ) , akuades steril , dan laurtan saline.
Pertama-tama semua jumlah sampel gigi dibersihkan  dengan  air  mengalir,  lalu  gigi dipotong  dibagian cemento  enamel  junction untuk  memisahkan  bagian  akar  dan  mahkota gigi  dengan  menggunakan carburandum  disc . Sampel dicuci dengan air mengalir dan disimpan dalam  larutan  saline  pada  wadah  dengan  suhu kamar  selama  7  hari. Setiap  dua  hari  sekali larutan  saline  di  ganti  sampai  saat  penelitian dengan  tujuan  untuk  menjaga  kelembapan  gigi agar  tidak  terjadi  perubahan. Apabila  sampel digunakan,  maka  sampel  dicuci  terlebih  dahulu dengan air mengalir. Sampel dibagi menjadi dua kelompok  yaitu  kelompok  perlakuan  dan kelompok  kontrol  yang  akan  dilakukan pencatatan  data  awal  sebelum  dilakukan perendaman dengan minuman isotonink. Melakukan  pengukuran  kekerasan  dengan  alat Micro  Vickers  Hardness. Mesin  uji  kekerasan dipersiapkan Spesimen  diletakkan  di  bawah indentor  bola  yang  berdiameter  2  mm Indentor ditekankan  pada  bagian  1/3  tengah  permukaan bukal  gigi  kemudian  ditunggu  10  hingga  30 detik, kemudian tekanan indentordibebaskan
atau  dilepaskan  dari  spesimen. Hasil  tekanan kekerasan  spesimen  akan  muncul  pada  layar pada alat uji (dalam satuan VHN).
Minuman isotonik diukur pH-nya dalam wadah plastik terlebih dahulu dengan pH meter. Sampel direndam dalam 5 ml minuman isotonik pada  wadah  selama  5  menit/hari  lalu  dibilas dengan air mengalir dan dikeringkan dengan tisu atau chip  blower dan  direndam  kembali  di larutan  saline  selama  7  hari  dan  secara  rutin diganti  setiap  24  jam  sekali.  Sampel  kelompok kontrol  direndam  dalam  akuades  dengan  cara yang sama pada kelompok perlakuan. Pada hari ke  8,  seluruh  kelompok  sampel  dibersihkan dengan air mengalir dan dikeringkan dengan tisu atau chip  blower sebelum  melakukan  uji kekerasan dengan alat Micro Vickers Hardness . 9 Mesin  uji  kekerasan  dipersiapkan Spesimen diletakkan  di  bawah  indentor  bola  yang berdiameter  2  mm . Indentor  ditekankan  pada bagian  1/3  tengah  permukaan  bukal  gigi kemudian  ditunggu  10  hingga  30  detik, kemudian  tekanan  indentor  dibebaskan  atau dilepaskan dari spesimen Hasil tekanan terkait kekerasan spesimen akan muncul pada layar alat uji (dalam satuan VHN).
Data  yang  terkumpul  dari  hasil pengukuran  kekasaran  permukaan  email  gigi dilakukan  uji  normalitas  dengan  uji Saphiro Wilk, didapatkan data terdistribusi normal dengan nilai  sig.>0.05 dilanjutkan  uji Paired  T-test untuk  uji  sebelum  dan  sesudah  perendaman minuman  isotonik  dan  akuades.  Analisis  antara kelompok setelah perendaman minuman isotonik  dan  akuades  dilakukan  melalui  uji Independent T-test . 10,11,12

## HASIL PENELITIAN
Tabel 1. Nilai Kekerasan Email Sebelum Dan Setelah Perendaman Minuman Aquades dan Isotonik
Nilai kekerasan (VHN) Sebelum perendaman Setelah perendaman Akuades 341,8 306,4 347,3 338,7 322,5 303,5 Minuman isotonic 385,9 174,6 389,0 256,5 295,2 106,8
Tabel  1.  Nilai  kekerasan  email  diatas menggunakan micro vickers hardness .
Tabel 2. Rerata Kekerasan Permukaan Email Gigi Sebelum dan Setelah Perendaman Akuades
N  Rerata SD Sig Sebelum perendaman akuades 3 337.2 13.02 0.115 Setelah perendaman akuades 3 316.2 19.53
T-test sig>0.05
Tabel  2.  menunjukkan  hasil  adanya penurunan  rerata  kekerasan  permukaan  email gigi  setelah  perendaman  akuades  yaitu  dari rerata  kekerasan  permuakaan  email  gigi  337.2 menjadi  316.2  dengan  selisih  11.    Hasil  uji paired  T-test nilai  sig=0.115  (p>0.05),  yang berarti rata-rata kekerasan permukaan email gigi sebelum  dan  setelah  perendaman  akuades  tidak berbeda secara statistik.
Tabel  3.  Rerata  Kekerasan  Permukaan  Email  Gigi Sebelum dan Setelah Perendaman minuman isotonik
N  Rerata SD Sig Sebelum perendaman akuades 3 356.7 53.28 0.1 Setelah perendaman akuades 3 179.2 75.10 T-test sig>0.05
Tabel  3  menunjukan  hasil  rerata kekerasan  permukaan  email  gigi  sebelum  dan setelah perendaman minuman isotonik. Berdasarkan  hasil  tabel  dapat  dilihat  adanya penurunan  rerata  kekerasan  permukaan  email gigi  setelah  perendaman  minuan  isotonik  yaitu dari  rerata  kekerasan  permuakaan  email  gigi 356.7 menjadi 179.2 dengan selisih 177,5.
Tabel 4. Hasil Analisis Uji Independent T-Test Antara Setelah Perendaman Minuman Aquades dengan Setelah Perendaman Minuman Isotonik
Sig. (2 tailed) Independent T-Test 0.038
*sig. <0.05
Tabel.4  Hasil  uji independent  t-test dengan nilai sig=0.038 p<0.05, yang berarti rata- rata  kekerasan  permukaan  email  gigi  setelah
perendaman  minuman  isotonik  dengan  setelah perendaman  akuades  terdapat  perbedaan  yang signifikan secara statistik.

## PEMBAHASAN
Email  merupakan  lapisan  terluar  dari anatomi  mahkota  gigi.  Email  gigi  termasuk bagian substansi paling keras dalam tubuh. 13,14,15 Minuman  ringan  yang  memiliki  pH  rendah (pH<5,5)  seperti  minuman  isotonik  yang berkontak  langsung  dengan  gigi  dapat menyebabkan terjadinya demineralisasi email. 2,3 Demineralisasi  email  terjadi  melalui  proses difusi,  yaitu  proses  perpindahan  molekul  atau ion yang larut dalam air ke atau dari dalam email ke saliva karena ada perbedaan konsentrasi dari keasaman  minuman  di  permukaan  dengan  di dalam email gigi. 5 Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi proses demineralisasi, yaitu jenis dan konsentrasi asam minuman, kandungan karbohidrat  dalam  minuman,  pH  dan  kapasitas minuman serta kandungan magnesium dan fluor yang  ada  dalam  minuman,sedangkan  untuk kecepatan  melarutnya  email  dipengaruhi  oleh derajat keasaman (pH), konsentrasi asam, waktu melarut, lama waktu kontak antara minuman dan permukaan  email  dan  kehadiran  ion  sejenis kalsium atau fosfat. 2
Hasil  perhitungan  secara  statistik  pada (Tabel 2) menunjukan tidak ada perbedaan yang bermakna antara sebelum dan setelah perendaman akuades. Hal tersebut sesuai dengan penelitian  Prasetyo  (2005).  Menyatakan  bahwa akuades  mempunyai  pH  7,4  sehingga  tidak menyebabkan  perubahan  kekerasan  permukaan pada sampel. 5 Penelitian  Rahayu  (2017)  menyatakan bahwa  Salah  satu  penyebab  menurunnya kekerasan email pada permukaan gigi adalah zat asam. 2 Hasil  perhitungan  secara  statistik  pada (Tabel  3)  menunjukan  terdapat  perbedaan  yang bermakna antara sebelum dan setelah perendaman  minuman  isotonik.  Kemungkinan disebabkan karena minuman isotonik mempunyai  pH  4,5  sehingga  menyebabkan perubahan kekerasan permukaan sampel.
Hasil  uji independent  T-test terdapat perbedaan yang bermakna antara setelah
perendaman  akuades  dan  setelah  perendaman minuman isotonik. Hasil penelitian ini diperkuat oleh  penelitian  dari  Prasetyo  (2005)  yang menunjukan  bahwa  minuman  dengan  pH  di bawah  5,5  menyebabkan  penurunan  kekerasan permukaan email gigi. 2
Kekurangan penelitian ini tidak menggunakan  kontrol  positif  agar  klaim keasaman  saliva  menjadi  jelas  tergambarkan oleh  kontrol  positif.  Dengan  demikian, keasaman  bahan  uji  dan  dampaknya  terhadap demineralisasi  enamel  menjadi  jelas. Sedikitnya jumlah sampel  yang  menyebabkan tingkat  kesalahan yang  di  toleransi  sebesar  40%,  variasi  waktu perendaman  yang  kurang  banyak.  Contohnya  5 menit, 10 menit, dan 15 menit.

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian ini, terdapat penurunan  kekerasan  permukaan  email  gigi setelah perendaman dengan minuman isotonik. Keasaman  minuman  isotonik  kurang  dari  tujuh sehingga dapat menurunkan kekerasan permukaan email gigi.

## SARAN
Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut terhadap  minuman  yang  berbeda,  variasi  waktu yang  berbeda,  dan  alat  yang  berbeda  seperti Brinell Hardness.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Panigoro  S,  Pengamanan  DHC,  Juliatri. Kadar  Kalsium  Gigi  yang  Terlarut  pada Perendaman  Minuman  Isotonik. Jurnal  E- gigi . 2015; 3(2): 355-360
2. Kaye,Gabrielle. The  Effects  of  Sports Drinks on Teeth. The Science Journal of the Lander College of Arts and Sciences ,Touro; 2017;10(2).
3. Rahayu F. Perubahan Kekerasan Email pada Permukaan Gigi Setelah Direndam Minuman  Soft  Drink  Berkarbonasi. Jurnal
Wiyata . 2017; 4(1): 31-36
4. Jose,  et  al.  Influence  energy  drinks  on enamel  erosions:  in  vitro  study  using different assessment techniques. Journal of Clinical  and  Experimental  Dentistry . 2021; 1076-82.
5. Breda JJ, Whiting SH Encarnaco R, Norberg S,  Jones  R,  Reinap  M,  Jewell  J.  Energy Drink Consumption in Europe: A Review of The  Risks,  Adverse  Health  Effects,  and Policy  Options  to  Respond. Front  Public Health. 2014; 2: 1-5
6. Hamonangan  SP,  Handayani  NU,  Bakhtiar A.  Evaluasi  Dampak  Proses  Produksi  dan Pengolahan  Limbah  Minuman  Isotonik Mizone  Terhadap  Lingkungan  dengan Metode  Life  Cycle  Assessment. Ejournal UNDIP. 2017; 6(2): 1-14
7. S Kazmi, A Mughal, M Habib, M Ayaz, M Tariq,  Arshman  Khan.  Effects  on  The Enamel  Due  to  The  Carbonated  Drinks-  A SEM  Study. Pakistan  Oral  &  Dental Journal .2016;36(2):221-225
8. Zimmer  S,  Kirchner  G,  Bizhang  M, Benedix  M.  Influence  of  Various  Acidic Beverages  on  Tooth  Erosion.  Evaluation by a New Method. PloS One . 2015;10(6).
9. Mitthra  S,  Narasimhan  M,  Shakila  R, Anuradha  B.  Demineralization  –  An Overview  of  the  Mechanism  and  Causative Agents. Indian Journal of Forensic Medicine
& Toxicology :
October-December. 2020;14(4):1174- 1178.
10. Meiriasari,  Mulyani  EY.  Hubungan  antara Faktor  Individu, Faktor  Lingkungan  dan Frekuensi  Konsumsi  Minuman  Bersoda pada  Siswa-Siswi  SMPN38  Bekasi  Tahun 2013.  Nutrire  Diaita  Volume,  2013;  5(2): 81-93
11. Budiharto. Metodologi  Kesehatan  dengan Contoh  Bidang  Ilmu  Kedokteran  Gigi . Jakarta:  Penerbit  Buku  Kedokteran,  EGC; 2006: 27
12. Syahdrajat  T. Panduan  Penelitian  untuk Skripsi  Kedokteran  dan  Kesehatan .  Rizky Offset; 2018: 19-45
13. Scheid  RC. Woelf’s  Dental  Anatomy  7th. Maryland:  Lippincott  Williams  &  Wilkins; 2007: 115-116
14. Phulari RG. Textbook of Dental Anatomy, Physiology and Occlusion. 1st Ed. New Delhi: Jaypee Brothers Medical; 2014:8.
15. Fehrenbach P. Illustrated Dental Embryology, Histology, and Anatomy. 4th Ed. Elsevier. Maryland Heights: Elsevier Saunders; 2016:147–199 .