BUFFER BIKARBONAT DALAM SALIVA

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H⁺) yang terlarut. Indikator Tingkat Keasaman Suatu zat asam yang dimasukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidrogen (H⁺) dalam air dan berkurangnya ion hidroksida (OH^-). Sedangkan pada basa, akan terjadi sebaliknya. Zat basa yang dimasukkan ke dalam air akan mengakibatkan bertambahnya ion hidroksida (OH^-) dan berkurangnya ion hidrogen (H⁺).

Di dalam tubuh, keseimbangan pH dikendalikan secara ketat. pH cairan ekstraseluler adalah 7. pH darah  normal adalah 7.35 hingga 7.45. Jika terjadi ketidakseimbangan  pH dalam cairan tubuh maka diperlukan buffer atau larutan penyangga untuk mengembalikan pH menjadi normal.

Buffer adalah larutan yang terdiri dari garam dengan asam lemahnya atau garam dengan basa lemahnya. Komposisi ini menyebabkan larutan memiliki kemampuan untuk mempertahankan pH jika ke dalam larutan ditambahkan sedikit asam atau basa. Hal ini disebabkan larutan penyangga memiliki pasangan asam basa konjugasi.

Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Saliva memiliki peranan yang sangat penting dalam mempertahankan keseimbangan ekosistem didalam rongga mulut. Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Semua kelenjar ludah mempunyai fungsi untuk membantu mencerna makanan dengan mengeluarkan suatu sekret yang disebut “salivia” (ludah atau air liur).

Jadi buffer saliva adalah larutan yang dapat mempertahankan pH saliva supaya tetap konstan. Sebagai bukti bahwa pentingnya saliva sebagai buffer berasal dari penelitian pH lesi karies dengan plak gigi. Makin rendah pH saliva, maka karies akan cenderung semakin meningkat. Pada lesi karies yang dalam, dijumpai pH lebih rendah dibanding dengan lesi karies yang dangkal yang pH nya mendekati pH saliva.

B.     TUJUAN

Setelah mempelajari materi ini mahasiswa diharapkan dapat :

1.    Mengetahui definisi buffer saliva dalam mulut

2.    Mengetahui mekanisme saliva sebagai buffer

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian saliva

Saliva adalah cairan kompleks yang diproduksi oleh kelenjar khusus dan disebarkan ke dalam cavitas oral. Saliva dihasilkan oleh kelenjar saliva, yaitu:
• Sub mandibulla

• Sub lingua

• Parotid

B.       Komposisi yang terkandung dalam saliva :

1.      Komposisi Organik

Saliva terdiri dari banyak komponen organic dengan fungsi berbeda, seperti reaksi enzimatis, pelapisan permukaan jaringan, perlindungan terhadap jaringan gigi dan kontrol pertumbuhan jaringan. Komponen saliva yang paling utama adalah protein. Selain itu, terdapat komponen lain seperti asam lemak, lipid, glukosa, asam amino, ureum dan amoniak. Protein yang secara kuantitatif penting adalah amylase, protein kaya prolin, musin, dan immunoglobulin.

2.      Komponen Anorganik

Komponen anorganik yang terdapat di dalam saliva berupa ion kalsium, magnesium, fluoride, HCO₃, kalium, natrium, klorida, NH₄. Selain itu terdapat gas seperti karbondioksida, nitrogen dan oksigen. Bikarbonat adalah ion buffer terpenting dalam saliva. Dalam saliva yang dirangsang, ion ini menghasilkan 85 % dari kapasitas buffer dalam system fosfat 14 %. Konsentrasi bikarbonat pada kelenjar parotis dan kelenjar submandibularis meningkat dengan meningkatnya aliran saliva.

C.       Definisi Larutan Penyangga

Larutan penyangga adalah satu zat yang menahan perubahan pH ketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan kedalamnya. Larutan penyangga mengandung sesuatu yang akan menghilangkan ion hidrogen atau ion hidroksida yang mana anda mungkin menambahkannya.   Sebaliknya akan merubah pH. Larutan penyangga yang bersifat asam dan basa mencapai kondisi ini melalui cara yang berbeda.

Larutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7. Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya – acapkali garam natrium. Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya.

D.      Sistem Buffer pada Saliva

Buffer adalah suatu larutan yang terdiri atas dua atau lebih senyawa kimia yang dapat mencegah timbulnya perubahan yang besar pada konsentrasi ion hidrogen bila pada suatu larutan tersebut ditambahkan suatu asam atau basa.

Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Saliva memiliki peranan yang sangat penting dalam mempertahankan keseimbangan ekosistem didalam rongga mulut. Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Semua kelenjar ludah mempunyai fungsi untuk membantu mencerna makanan dengan mengeluarkan suatu sekret yang disebut “salivia” (ludah atau air liur).

Saliva memiliki komposisi utama adalah air sebesar 98%. Dalam saliva juga terdapat komponen lain. Komponen saliva dapat dibedakan atas komponen organik dan komponen anorganik. Komponen organik saliva terdiri dari amilase, imunoglobulin, mukus, gikoprotein, lisozim, sistem peroksidase, laktoferin, laktoperoksidase dan gustin. Sedangkan komponen anorganik dalam saliva adalah ion kalsium, magnesium, fluorida, bikarbonat, kalium, natrium, klorida dan amonium. Selain itu terdapat gas karbondioksida, nitrogen dan oksigen.

Bikarbonat adalah ion buffer yang terpenting dalam saliva. Konsentrasi bikarbonat pada kelebihan parotis dan submandibular meningkat dengan meningkatnya aliran saliva.

Reaksi :

H₂CO₃     →       HCO₃^- + H⁺

CO₂ + H₂O        →     H₂CO₃    →   HCO₃^-  + H⁺

Buffer saliva adalah larutan yang dapat mempertahankan pH saliva supaya tetap konstan. Sebagai bukti bahwa pentingnya saliva sebagai buffer berasal dari penelitian pH lesi karies dengan plak gigi. Makin rendah pH saliva, maka karies akan cenderung semakin meningkat. Pada lesi karies yang dalam, dijumpai pH lebih rendah dibanding dengan lesi karies yang dangkal yang pH nya mendekati pH saliva.

Susunan kualitatif dan kuantitatif elektrolit dalam saliva menentukan pH dan kapasitas buffer saliva. Derajat keasaman saliva tergantung pada perbandingan asam dan konjugasi basanya. Derajat keasaman saliva akan menurun menjadi 4-5 dalam waktu 3-5 menit setelah berkumur – kumur dengan substrat yang cocok dan setelah satu jam akan kembali ke keadaan semula yaitu 6-7.

Komponen yang berperan serta sebagai buffer pada saliva adalah fosfat, urea, protein dan bikarbonat. Bikarbonat merupakan komponen yang paling besar fungsinya sebagai buffer dalam saliva karena sifatnya yang mudah untuk berikatan dengan hidrogen. Fosfat yang berperan untuk beberapa tingkatan dalam buffer saliva pada keadaan volume saliva yang rendah. Sedangkan protein merupakan komponen yang paling sedikit peran sertanya sebagai buffer. Fosfat sulit mengikat asam, sedangkan bikarbonat merupakan komponen yang paling mudah mengikat asam.

Reaksi :

H₂O + CO₂ → HCO^3- + H⁺

Derajat keasaman dan kapasitas buffer diperkirakan disebabkan oleh susunan bikarbonat yang meningkat sesuai dengan kecepatan sekresi. Hal ini dapat diartikan bahwa pH dan kapasitas buffer saliva meningkat sesuai dengan kenaikan laju kecepatan sekresi saliva. Bagian-bagian saliva lainnya seperti fosfat (terutama HPO₄^2-) dan protein, hanya merupakan tambahan sekunder pada kapasitas buffer. Ureum pada saliva dapat digunakan oleh mikroorganisme pada rongga mulut dan menghasilkan pembentukan amonia. Amonia tersebut akan menetralkan hasil akhir asam metabolisme bakteri, sehingga pH menjadi lebih tinggi.

Saliva mengandung banyak protein dan phosphate dimana keduanya mampu melakukan pendaparan terhadap pH. Protein meskipun bisa melakukan pendaparan, namun bukan merupakan buffer karena tidak mempunyai satu grup terionisasi yang kuat, hampir semua yang termasuk dalam asam amino terikat dalam suatu ikatan peptida. Bagaimanapun juga, phospat merupakan buffer yang baik dan garam phospat sering sekali digunakan dalam sebagai larutan buffer. Meskipun kita kira saliva mengandung banyak phosphat, namun itu belum cukup efektif jika digunakan in vivo.

Ini membawa kita pada bikarbonat dimana paling sering disebutkan buffer terbesar dalam saliva. Meskipun bikarbonat dapat menjadi larutan buffer, namun di dalam mulut bikarbonat tidak bekerja sebesar itu, melainkan  hanya menetralkan asam saja

E.     Derajat Keasaman saliva pada keadaan istirahat

Derajat Keasaman saliva total yang tidak dirangsang biasanya bersifat asam, bervariasi dari 6,4 – 6,9. Konsentrasi bikarbonat pada saliva istirahat bersifat rendah, sehingga suplay bikarbonat kepada kapasitas buffer saliva paling tinggi hanya mencapai 50 %, sedangkan pada saliva yang dirangsang dapat menyuplay sampai 85%.

F.             Mekanisme kerja buffer bikarbonat dalam saliva

Ketika asam diproduksi dalam plak gigi, kenaikan konsentrasi H⁺ akan menggeser kesetimbangan reaksi ke kiri, menambah jumlah asam karbonat, dan pada akhirnya memproduksi CO₂ dan air lebih banyak. Karena mulut adalah sistem terbuka, karbon dioksida yang terbentuk akan menghilang bersama udara. Dan asamnya telah dinetralkan dan dihilangkan dari sistem, bukan didaparkan. Hal ini hanya akan terjadi jika terdapat cukup ion bikarbonat untuk bereaksi dengan H⁺ .

CO₂ + H₂O ß H₂CO₃ ß HCO₃^- + H⁺

G.           Peningkatan kadar bikarbonat

Konsentrasi bikarbonat dalam saliva tergantung dari laju pembentukan saliva-nya. Jika produksi saliva naik, konsentrasi ion bikarbonat juga akan naik sebagai produk sampingan metabolism sel. Jadi pembentukan saliva yang terstimulai memiliki kandungan bikarbonat lebih banyak daripada saliva yang diproduksi dalam keadaan beristirahat, karena saat makan produksi saliva meningkat karena asam dari plak diproduksi dalam jumlah terbesar. Ini untuk memastikan bahwa telah ada cukup bikarbonat untuk menutupi kelebihan H⁺. Namun bikarbonat juga memiliki peran besar untuk menentukan pH dari saliva.

H.      Bikarbonat menentukan pH saliva

Hubungan antara pH, pK dan keberadaan bikarbonat dan asam karbonat dalam larutan dikenal dengan persamaan Henderson-Hasselbach dan yang ditampilkan di kanan adalah bikarbonat dan asam karbonat menggantikan anion dan konsentrasi asam masing masing.

Reaksi yang penting adalah disosiasi asam karbonat menjadi karbonat dan satu proton dimana pH dari reaksi ini adalah 6.1.

H₂CO₃ <  ^PK=6.1  >HCO₃ + H⁺

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan konsentrasi bikarbonat dengan pH saliva :

            Persamaan Henderson-Hasselbach

I.         Pentingnya pH saliva

Sejauh ini dijelaskan tentang apa yang terjadi pada gigi dan keberadaan bikarbonat berdifusi dengan plak saliva dan menetralisir asam apapun. Namun gigi selalu dibasahi oleh saliva dan pH tidak dijaga dalam pH tinggi, maka resiko erosi lah yang akan dihadapi. Faktanya, pada saat beristirahat pH mulut tidak pernah jauh dibawah 6.3 dan ini disebabkan karena keberadaan bikarbonat.

J.              Faktor yang Mempengaruhi pH Saliva

Kapasitas buffer  saliva dipengaruhi oleh perubahan-perubahan yang disebabkan oleh irama cyrcadian, diet dan rangsangan terhadap kecepatan sekresi saliva.

1.    Irama circadian

Irama cyrcadian mempengaruhi pH dan kapasitas buffer saliva. Pada keadaan istirahat atau segera setelah bangun, pH saliva meningkat dan kemudian turun kembali dengan cepat. Pada seperempat jam setelah makan (stimulasi mekanik), pH saliva juga tinggi dan turun kembali dalam waktu 30-60 menit kemudian. pH saliva agak meningkat sampai malam, dan setelah itu turun kembali.

2. Diet

Diet juga mempengaruhi kapasitas buffer saliva. Diet kaya karbohidrat dapat menurunkan kapasitas buffer saliva, sedangkan diet kaya serat dan diet kaya protein mempunyai efek meningkatkan buffer saliva. Diet kaya karbohidrat meningkatkan metabolisme produksi asam oleh bakteri-bakteri mulut, sedangkan protein sebagai sumber makanan bakteri, meningkatkan sekresi zat-zat basa seperti amonia.

3. Rangsangan terhadap kecepatan sekresi saliva

Derajat keasaman dan kapasitas buffer diperkirakan disebabkan oleh susunan bikarbonat, yang meningkat sesuai dengan kecepatan sekresi. Hal ini dapat diartikan bahwa pH dan kapasitas buffer  saliva meningkat sesuai dengan kenaikan laju kecepatan sekresi saliva. Bagian-bagian saliva lainnya, seperti fosfat (terutama HPO₄ ^{2- )}dan protein, hanya merupakan  tambahan sekunder pada kapasitas buffer. Ureum pada saliva dapat digunakan oleh mikroorganisme pada rongga mulut dan menghasilkan pembentukan amonia. Amonia  tersebut akan menetralkan hasil akhir asam metabolisme bakteri, sehingga pH menjadi lebih tinggi.

BAB III

KESIMPULAN

Larutan penyangga, larutan dapar atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.

Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asam basa konjugasi.

Larutan penyangga atau larutan buffer merupakan larutan yang berfungsi menjaga kestabilan pH. Salah satunya adalah saliva sebagai buffer di dalam mulut. Saliva menjaga derajat keasaman di dalam mulut agar tetap sesuai dengan yang dibutuhkan.

Di dalam saliva terdapat berbagai komponen yang berfungsi sebagai buffer antara lain : fosfat, bikarbonat, protein dan urea.

Bikarbonat merupakan komponen yang paling besar fungsinya sebagai buffer dalam saliva karena sifatnya yang mudah untuk berikatan dengan hidrogen. Mekanisme yang terjadi adalah antara komponen buffer dan uap air (H₂O).

pH mulut harus berada pada kondisi netral untuk menjaga gigi tetap normal. pH mulut dipengaruhi oleh protein dan fosfat dalam saliva. Pengaruh terbesar dalam pengaturan pH saliva adalah oleh ion bikarbonat yang merupakan hasil metabolisme sel.

Konsentrasi bikarbonat pada saliva meningkat sejalan dengan peningkatan metabolisme. Jika konsentrasi bikarbonat menurun, pH saliva akan menjadi lebih basa. Ion bikarbonat berdifusi ke dalam plak gigi dan menetralkan produk asam yang dihasilkan oleh bakteri sebagai hasil fermentasi karbohidrat. Ion bikarbonat menjaga pH saliva sekitar 6.3.

DAFTAR PUSTAKA

Zulfikar. 2010 . LarutanPenyangga atau Buffer .Di ambil dari

<http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/larutan/larutan-penyangga-atau-buffer/>diunduh pada 30 september 2014 pukul 21.00.

I Putu Arya Ramadhan.2011.Mekanisme Proses Karies.Di ambil dari <http://mhs.blog.ui.ac.id/putu01/2011/10/22/mekanisme-proses-karies/>diunduh pada 30 september 2014 pukul 21.00.

Wulan Astiti, Rahajeng. 2010. Perbedaan Volume Saliva Sebelum dan Sesudah Meminum Yogurt Probiotik yang Mengandung Bifidobacterium animalis pada Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Padjajaran. http://www.scribd.com/doc/59758096/3/Komposisi-Saliva. diunduh pada5 oktober 2014 pukul 22.00

Salivary Buffering , Bicarbonate and pH http://www.ncl.ac.uk/dental/oralbiol/oralenv/tutorials/bicarbonate.htm. diunduh pada 5 oktober 2014 pukul 22.00