Rongga mulut mencerminkan kesehatan keseluruhan tubuh karena merupakan titik masuk makanan untuk perkembangan dan kesejahteraan optimal. Namun, rongga mulut berfungsi sebagai lingkungan mikro yang ideal bagi mikroorganisme. Suhu hangat, kelembapan, dan lingkungan yang kaya nutrisi dapat merangsang perkembangan mikroba. Bakteri dapat menjadi patogen ketika keseimbangan flora normal terganggu. Hubungan antara mikrobiom mulut dan kesehatan manusia berkembang seiring dengan perkembangan berbagai gangguan oral dan sistemik, seperti karies dan penyakit periodontal. Bakteri plak, yang menyebabkan penyakit periodontal dan gigi berlubang, merupakan penyebab utama infeksi oral. Obat antibakteri digunakan untuk mengobati periodontitis.
Selain itu, pengobatan gangguan oral terkait dengan proses peradangan dan penyembuhan luka. Orang biasanya mengonsumsi berbagai jenis obat farmasi untuk pengobatan tersebut; namun, banyak yang mengalami efek samping negatif, seperti masalah pencernaan, hipertensi, dan pendarahan. Oleh karena itu, kita membutuhkan zat alami dengan efek samping sedikit namun efisiensi yang signifikan. Obat herbal memiliki sedikit efek samping dan memberikan manfaat dalam bentuk kualitas farmakologis. Obat herbal direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai elemen alami untuk menjaga kesehatan. Tanaman kakao adalah salah satu tanaman di Indonesia yang berpotensi sebagai antioksidan, antiinflamasi, dan antimikroba alami.
Kakao (Theobroma cacao L.) memiliki banyak jenis dan beberapa manfaat kesehatan. Ini adalah komoditas perkebunan dengan produksi tinggi, dan Indonesia adalah produsen dan eksportir kakao terbesar ketiga di dunia pada tahun 2019. Namun, manufaktur memiliki dampak negatif pada lingkungan, termasuk limbah buah kakao yang dapat menimbulkan masalah lingkungan jika tidak ditangani dengan baik. Biji kakao dapat diekstraksi dan digunakan dalam berbagai produk kuliner dan kesehatan karena kandungan antioksidannya yang tinggi, seperti polifenol, flavonoid, tanin, dan fitosterol.
Polifenol dikenal sebagai antioksidan alami. Mereka memainkan peran penting dalam berbagai penyakit, infeksi, dan kanker mulut. Hal ini disebabkan oleh kualitas penting mereka di dalam rongga mulut, termasuk tindakan antiinflamasi, antibakteri, dan antioksidan. Polifenol dapat dengan cepat mengubah karakteristik permukaan dentin, terutama melalui interaksi dengan kolagen dan enamel, untuk memberikan kemampuan perekatan superior dan aktivitas antibakteri terhadap berbagai mikroba di dalam rongga mulut. Flavonoid dan asam fenolik adalah kelompok antioksidan yang signifikan karena secara langsung mengatur perkembangan bakteri dan mengurangi aktivitas patogen. Antibakteri antioksidan bekerja melalui tiga mekanisme dasar: permeabilitas membran luar, kebocoran sitoplasma, dan penghambatan produksi asam nukleat. Efek antibakteri polifenol dapat disebabkan oleh kemampuannya mengikat zat besi, yang diperlukan untuk kelangsungan hidup praktis semua bakteri. Polifenol merusak dinding, meningkatkan permeabilitas membran sitoplasma, dan melepaskan lipopolisakarida.
Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) adalah bakteri Gram-negatif patogen periodontal yang menyebabkan gingivitis dan periodontitis. Sementara itu, Streptococcus mutans (S. mutans) adalah bakteri kariogenik yang berkontribusi secara signifikan pada patogenesis gigi berlubang. Kedua bakteri ini penting dalam pembentukan plak dan biofilm. Peningkatan jumlah bakteri akan mengganggu keseimbangan flora normal rongga mulut. Menjelajahi aktivitas biologis ekstrak kulit buah kakao memiliki potensi untuk penemuan obat, yang dapat digunakan untuk pengembangan inovatif masa depan pada produk farmasi, medis, kesehatan, dan rumah tangga untuk meningkatkan nilai ekonomi mereka. Selain itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kandungan antioksidan dan aktivitas antibakteri ekstrak kulit buah kakao terhadap P. gingivalis dan S. mutans.
Secara keseluruhan, KLT dengan UV merupakan pendekatan yang berguna untuk mengidentifikasi ikatan tak jenuh dalam komponen tanaman, yang dapat digunakan untuk membedakan antara sistem terkonjugasi dan non-terkonjugasi. Keberadaan alkaloid, flavonoid, tanin, saponin, triterpenoid, dan steroid ditemukan dalam analisis fitokimia dari ekstrak etanol dari kulit buah kakao. Alkaloid adalah molekul kimia dengan atom nitrogen yang bersifat basa dan dapat menyebabkan penggumpalan protein sel bakteri. Mereka mengganggu komponen peptidoglikan sel bakteri, menyebabkan lapisan dinding sel gagal dan bakteri mati.
Flavonoid adalah zat polifenol yang paling melimpah dalam kulit buah kakao. Zat kimia aktif ini mungkin memiliki sifat antioksidan dan antibakteri. Flavonoid berperan sebagai antimikroba melalui mekanisme seperti penghambatan sintesis asam nukleat, penghambatan fungsi membran sitoplasma, penghambatan metabolisme energi, penghambatan lampiran dan pembentukan biofilm, penghambatan porin dalam membran sel, perubahan permeabilitas membran, dan penurunan patogenisitas.
Tanin juga merupakan salah satu zat antibakteri aktif yang ditemukan dalam kulit buah kakao, dan mereka beroperasi dengan menargetkan polipeptida dinding sel bakteri yang menyebabkan lisis bakteri dan konstruksi dinding sel yang salah. Tanin telah terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri Gram-positif dan Gram-negatif. Selain itu, tanin dapat mencegah kuman menempel pada permukaan sel, mengakibatkan kematian sel. Tanin juga dapat mencegah absorpsi karbohidrat dan asam amino, menyebabkan bakteri kekurangan sumber energi. Triterpenoid adalah zat kelompok terpenoid yang berfungsi dengan berinteraksi dengan porin (protein transmembran) pada membran luar dinding sel bakteri dan menghasilkan ikatan polimer kuat yang menghancurkan porin, menyebabkan sel bakteri kekurangan nutrisi.
Saponin adalah zat antibakteri yang ditemukan dalam kulit buah kakao yang beroperasi dengan menghidrolisis dinding sel bakteri. Metabolisme sel bakteri kemudian akan terganggu, seperti halnya proses sintesis ATP untuk pertumbuhan sel. Jika proses ini berlanjut, sel akan mati. Saponin juga memiliki kemampuan antioksidan, yang mengurangi superoksida untuk menciptakan sel hidroperoksida antara dan mencegah kerusakan radikal bebas terhadap struktur biomolekuler. Saponin menyerang protein bakteri, menyebabkan integritas membran sel terganggu, disfungsi membran sel, dan kematian sel bakteri. Pemeriksaan KLT dari analisis fitokimia kulit buah kakao mengungkapkan komponen antioksidan, termasuk flavonoid, yang dapat berfungsi sebagai antioksidan dengan menangkap radikal bebas. TPC ekstrak mencerminkan efektivitas antioksidannya.
Zat kimia fenolik tanaman memiliki karakteristik redoks yang berfungsi sebagai antioksidan. Di sini, TPC ekstrak kulit buah kakao adalah 5,64 mgGAE/g. Konsentrasi fenolik yang cukup tinggi dalam suatu ekstrak bertanggung jawab atas bioaktivitasnya, termasuk sifat antioksidan dan antibakteri. Martinez et al. menemukan bahwa TPC yang tinggi secara signifikan terkait dengan kapasitas antioksidan. Hal ini sesuai dengan temuan penelitian ini. Kemampuan ekstrak etanol kulit buah kakao untuk menangkap radikal bebas DPPH menunjukkan bahwa sampel uji memiliki aktivitas antioksidan, sebagaimana ditunjukkan oleh penurunan serapan DPPH. Antioksidan dalam ekstrak akan menetralisir radikal bebas dengan menyumbangkan elektron ke DPPH, mengakibatkan perubahan warna menjadi kuning atau penurunan intensitas warna coklat ekstrak. Parameter IC50 digunakan untuk menentukan aktivitas antioksidan, yaitu konsentrasi sampel yang diperlukan untuk menangkap 50% radikal DPPH. Semakin tinggi aktivitas antioksidan, semakin rendah nilai IC50.17
Ekstrak kulit buah kakao memiliki kapasitas antioksidan tinggi, dengan IC50 sebesar 62,02 ppm. Aktivitas antioksidan ekstrak kulit buah kakao lebih tinggi daripada ekstrak etanol dari buah kakao muda (76.094 ppm), buah kakao matang (91.884 ppm),33 dan ekstrak kulit biji kakao dengan nilai IC50 sebesar 181,2 ppm.34 Ekstrak kulit buah kakao terbukti mampu mencegah pertumbuhan bakteri Gram-negatif dan Gram-positif. P. gingivalis adalah bakteri Gram-negatif dengan struktur dinding sel tipis sekitar 10“15 nm yang terdiri dari tiga lapisan: membran luar, membran dalam, dan lapisan peptidoglikan tipis di bagian dalam dengan kandungan lipid tinggi (11%“21%). Membran luar terdiri dari dua lapisan: lipopolisakarida dan lipoprotein. S. mutans adalah bakteri Gram-positif dengan struktur dinding sel yang lebih sederhana. Dinding sel berukuran sekitar 25“30 nm dan berlapis tunggal, dengan peptidoglikan sebagai komponen utama dan kandungan lipid yang moderat (1%“4%). Jenis bakteri ini lebih rentan terhadap aktivitas komponen antibakteri, seperti senyawa fenolik dan penisilin. Karena struktur dasar dinding sel, zat kimia antibakteri dapat dengan mudah masuk ke dalam sel dan menemukan target untuk bekerja.
Namun, dalam penelitian ini, konsentrasi inhibisi terendah ekstrak kulit buah kakao terhadap P. gingivalis (8 mg/ml) lebih rendah daripada terhadap S. mutans (16 mg/ml). Menurut Hirao et al., kakao memiliki aktivitas antibakteri yang substansial terhadap bakteri patogen periodontal, seperti P. gingivalis, Fusobacterium nucleatum, dan Prevotella intermedia, dan polifenol yang menjadi penyebabnya. Menurut Smullen et al., kakao yang tidak difermentasi menunjukkan aktivitas antibakteri yang lebih tinggi daripada kakao yang difermentasi, dengan MIC masing-masing 4 mg/ml dan 8 mg/ml. Komposisi dinding sel bakteri Gram-positif dan Gram-negatif sangat berbeda karena bakteri Gram-positif memiliki lapisan peptidoglikan yang kuat yang mengandung asam lipoteikoid tetapi tidak ada membran luar. Membran luar bakteri Gram-negatif terdiri dari fosfolipid, protein, lipopolisakarida, dan lapisan tipis peptidoglikan. Sementara itu, dinding sel bakteri Gram-negatif dan Gram-positif sangat penting dalam perlindungan osmotik. Kerusakan apa pun pada dinding sel mengurangi toleransi sel terhadap tekanan osmotik dan kekuatan ion. Antioksidan alami beroperasi sebagai antibakteri dengan menghambat metabolisme energi, menyebabkan kerusakan membran, dan menghasilkan produksi asam nukleat.
Penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak kulit buah kakao memiliki kapasitas antioksidan tinggi dan menghambat pertumbuhan bakteri, dengan MIC sebesar 16 mg/ml untuk P. gingivalis dan 8 mg/ml untuk S. mutans. Temuan ini menunjukkan bahwa ekstrak kulit buah kakao dapat digunakan sebagai terapi alternatif untuk penyakit periodontal dan gigi berlubang. Namun, untuk memperkuat bukti ilmiahnya, temuan ini harus didukung oleh metodologi in-vivo dan in-vitro.
Penulis: Yani Corvianindya Rahayu, Ernie Maduratna Setiawatie, Retno Pudji Rahayu, Doaa Elsayed Ramadan
Jurnal: Analysis of antioxidant and antibacterial activity of cocoa pod husk extract (Theobroma cacao L.)
