164 Volume 47, Number 3, September 2014 Daya hambat xylitol dan nistation terhadap pertumbuhan Candida albicans (in vitro) (Inhibition effect of xylitol and nistatin combination on Candida albicans growth (in vitro)) Sarah Kartimah djajusman, udijanto tedjosasongko, dan irmawati 1Departemen Ilmu Kedokteran Gigi Anak Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga Surabaya – Indonesia abstract Background: The growth of Candida albicans can be controlled by using antifungal such as nystatin. These days we found that using antifungal is not enough to control Candida albicans, we also have to control the intake of sugar by using xylitol. Purpose: Purpose of the study was to determine the optimal inhibitory concentration of xylitol-nystatin in the Candida albicans growth. Methods: This was an in-vitro study using an antimicrobial test of serial dilution with xylitol-nystatin and sucrose–nystatin consentration of 1%, 3%, 5%, 7%, 9%, and 10%.Growth inhibition of C. albicans was determined by the inhibition zone of xylitol + nystatin on C. albicans culture media (in vitro) results: The result of study was the inhibitory consentration of xylitol-nystatin to inhibit Candida albicans growth was 3%-10%. Conclusion: The study showed that combination of xylitol and nystation could inhibit the growth of Candida albicans. Key words: Candida albicans, xylitol, sucrose, nystatin, inhibitory concentration abstrak latar belakang: Pertumbuhan Candida albicans dapat dikontrol dengan menggunakan antijamur seperti nistatin. Penggunakan antijamur saja tidak cukup untuk mengontrol Candida albicans, namun perlu pula mengontrol asupan gula dengan menggunakan xylitol. tujuan: Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi hambat optimal xylitol-nistatin dalam pertumbuhan Candida albicans. Metode: Penelitian ini merupakan penelitian in vitro menggunakan uji antimikroba pengenceran serial dengan xylitol-nistatin dan nystatin-sukrosa konsentrasi 1%, 3 %, 5 %, 7%, 9%, dan 10%. Daya hambat pertumbuhan C. albicans diukur dari zona hambat xylitol + nistatin pada media kultur C. albicans (in vitro) hasil: Konsentrasi penghambatan xylitol-nistatin untuk menghambat pertumbuhan Candida albicans adalah 3-10%. Simpulan: Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi xylitol dan nystation bisa menghambat pertumbuhan Candida albicans. Kata kunci: Candida albicans, xylitol, sukrosa, nistatin, konsentrai daya hambat Korespondensi (correspondence): Sarah Kartimah Djajusman, Departemen Ilmu Kedokteran Gigi Anak, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga. Jl. Mayjend. Prof. Dr. Moestopo no. 47 Surabaya 60132, Indonesia. Email: udijanto@gmail.com Research Report 165Djajusman, et al.: Daya hambat xylitol dan nistation terhadap pertumbuhan Candida albicans (in vitro) pendahuluan Anak-anak yang menjalani rawat inap di rumah sakit umumnya kurang memperhatikan kondisi rongga mulut sehingga pemberian antibiotik selama perawatan ± 5 hari dapat memicu timbulnya efek samping. Efek yang paling sering muncul adalah oral Candidiasis karena antibiotika membunuh bakteri yang menguntungkan dan merugikan.1 Keseimbangan rongga mulut menjadi terganggu karena tidak ada bakteri menguntungkan yang dapat mengontrol pertumbuhan Candida albicans (C. albicans).2 Nistatin merupakan antijamur yang dianjurkan untuk terapi oral candidiasis. Nistatin efektif untuk jamur dan ragi namun tidak efektif pada bakteri, protozoa dan virus. Obat ini aman untuk digunakan oleh anak-anak karena tidak diabsorbsi langsung oleh darah.3 Namun dalam nistatin berbentuk obat tetes terkandung sukrosa agar anak-anak tidak menolak obat tersebut. Sukrosa diketahui dapat membantu pertumbuhan C. albicans, agar pengobatan lebih optimal hendaknya sukrosa diganti dengan xylitol.4 Xylitol merupakan pemanis natural yang dapat ditemukan pada jagung, strawberry, dan plums. Xylitol terdiri dari lima rantai karbon yang bersifat antimikrobial mencegah timbulkan bakteri dan jamur termasuk C. albicans, mencegah plak, remineralisasi enamel gigi, aman untuk penderita diabetes dan hipoglikemia.5,6 Berdasarkan hal tersebut maka kemungkinan ada pengaruh penambahan xylitol-nistatin dan sukrosa-nistatin terhadap pertumbuhan C. albicans dan berapakah konsentrasi dari xylitol-nistatin yang dapat menghambat pertumbuhan C. albicans. Penelitian ini bertujuan meneliti pertumbuhan Candida albicans setelah penambahan xylitol dalam nistatin, meneliti dosis optimal xylitol dalam nistatin yang dapat menghambat pertumbuhan C. albicans dan membandingkan pertumbuhan C. albicans setelah penambahan xylitol- nistatin dengan penambahan sukrosa-nistatin. Diharapkan dari penelitian ini xylitol dapat digunakan sebagai obat pendamping untuk pasien anak-anak yang menderita oral candidiasis dan dosis xylitol yang ditemukan dapat digunakan untuk pencampuran sediaan antifungal bagi anak-anak yang dapat dijual dipasaran bebas. bahan dan metode C. albicans diperoleh melalui swab pasien anak pada Poli Rawat Inap Anak RSUD Nganjuk. Swab dilakukan pada pasien yang menerima antibiotik ciprofloxacin dan telah dirawat selama ± 5 hari karena menderita demam thypoid. Hasil swab di streak pada saboroud Dextrose Broth kemudian diinkubasi selama 48 jam pada inkubator di Laboratorium RSUD Nganjuk. Candida yang telah tumbuh kemudian dibawa ke Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga untuk dilakukan tes glukosa untuk mengetahui jenis Candida. Kemudian hasil identifikasi ditemukan C. albicans dan dibiakkan lebih lanjut. Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian percobaan the postest only controlled group design, dilakukan di laboratorium Mikrobiologi Mulut Fakultas Gigi Universitas Airlangga sebagai berikut, disiapkan 6 tabung yang berisi xylitol 1%; 3%; 5%; 7%; 9%; dan 10% serta 6 tabung berisi sukrosa 1%; 3%; 5%; 7%; 9%; dan 10% kesemuanya kemudian diencerkan dengan aquades sampai mencapai 10 cc dan ditambahkan Nistatin 1 cc. C. albicans yang telah ditipiskan kemudian distreak pada media SDB yang telah disiapkan. Xylitol dan Sukrosa diteteskan pada paper disc yang terpasang pada SBD yang telah terulas C. albicans. Inkubasi pada suhu 37º C selama 48 jam. Dilakukan pengamatan dan penghitungan zona hambat C. albicans pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan kemudian dilakukan analisa data. hasil Nilai rerata daya hambat xylitol-nistatin, sukrosa- nistatin terhadap C. albicans tampak pada Gambar 1. Hasil Komlogorov smirnov test menunjukkan bahwa secara keseluruhan nilai daya hambat terhadap Candida albicans pada kelompok xylitol dan nistatin dan kelompok glukosa dan nistatin mempunyai distribusi data yang normal. Gambar 1. Rerata nilai daya hambat xylitol-nistatin, sukrosa- nistatin, dan nistatin terhadap C. albicans. tabel 1. Nilai p hasil Independent t-test nilai daya hambat terhadap C. albicans Konsentrasi Kelompok Independent t- test 1% Xylitol dan nistatin p = 0,617 Sukrosa dan nistatin 3% Xylitol dan nistatin p = 0,001 Sukrosa dan nistatin 5% Xylitol dan nistatin p = 0,001 Sukrosa dan nistatin 7% Xylitol dan nistatin p = 0,001 Sukrosa dan nistatin 9% Xylitol dan nistatin p = 0,001 Sukrosa dan nistatin 10% Xylitol dan nistatin p = 0,001 Sukrosa dan nistatin 166 Dent. J. (Maj. Ked. Gigi), Volume 47, Number 3, September 2014: 164–167 Hasil Levene test menunjukkan bahwa nilai daya hambat terhadap C. albicans pada kelompok xylitol dan nistatin dan kelompok sukrosa dan nistatin mempunyai varians yang tidak homogen, sehingga dilakukan Independent t -test. Hasil uji beda nilai daya hambat xylitol-nistatin terhadap C. albicans hampir secara keseluruhan mempunyai nilai p < 0,05 hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna kecuali pada kelompok 1% dengan kontrol dan 3% dengan 5% tidak ada perbedaan yang bermakna. Untuk mengetahui perbedaan nilai daya hambat antara xylitol-nistatin dan sukrosa-nistatin terhadap C. albicans pada konsentrasi yang sama dilakukan dengan Independent t- test (Tabel 1). Pada Tabel 1 dapat kita ketahui hasil uji beda nilai daya hambat xylitol-nistatin dan sukrosa-nistatin terhadap C. albicans dimana hampir secara keseluruhan mempunyai nilai p < 0,05, kecuali pada kelompok 1%. Hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan yang bermakna nilai daya hambat xylitol-nistatin dan sukrosa-nistatin terhadap Candida albicans, sedangkan pada kelompok yang 1% mempunyai nilai p > 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang bermakna nilai daya hambat terhadap Candida albicans antara kelompok xylitol dan nistatin dengan kelompok Sukrosa dan nistatin. pembahasan Pada analisa data terlihat pada xylitol-nistatin seiring dengan kenaikan konsentrasinya terjadi pula kenaikan nilai daya hambat terhadap pertumbuhan C. albicans, sedangkan pada sukrosa-nistatin semakin besar konsentrasinya semakin kecil rerata daya hambat terhadap C. albicans. Hasil dari penelitian ini sesuai dengan penelitian yang pernah dilakukan oleh Vargas et al.7 yang menemukan bahwa tikus yang mendapat xylitol mengalami penurunan pertumbuhan C. albicans pada gastro-intestinalnya lima kali lebih cepat daripada tikus yang menerima sukrosa. Hasil ini juga didukung oleh penelitian Santelmann and John8 yang menemukan bahwa pasien polisimptomatik yang mendapatkan Nistatin dengan diet gula dan ragi mendapat kesembuhan 35% lebih baik daripada yang tidak melakukan diet. Penelitian Munita et al.9 juga menemukan hal yang sama yaitu pada pasien recurrent oral candidiasis diinstruksi untuk mengganti sukrosa yang biasa dikonsumsi sehari-hari dengan xylitol dan menghindari segala makanan dan minuman yang mengandung sukrosa dan hasilnya dalam waktu 14 hari ditemukan pengurangan lesi C. albicans sebesar 70%. Faktor yang ikut mempengaruhi besar konsentrasi xylitol dalam menghambat pertumbuhan C. albicans diantaranya adalah pengkombinasian xylitol dengan bahan lain yang mempunyai sifat menghambat pertumbuhan Candida dalam hal ini berupa nistatin. Mekanisme kerja xylitol terhadap Candida, prosedur penelitian serta asal isolat dari C. albicans yang didapat melalui swab pada lidah pasien demam thypoid yang menerima perawatan antibiotik Ciprofloxacin. Pada penelitian ini xylitol dikombinasikan dengan nistatin. Nistatin sebagai antijamur yang ditambahkan berfungsi untuk menghalangi jalan Candida melekat pada sel inang karena Candida dalam mekanisme perlekatannya memerlukan bantuan dari karbohidrat, ß glucan, chitin dan mannoprotein.10 Mekanisme nistatin dalam menghalangi perlekatan yaitu dengan mengikat ergosterol sehingga terjadi perubahan pada permeabilitas membran sel akbatnya sel kehilangan berbagai molekul adesin yaitu mannoprotein yang diperlukan untuk membantu perlekatan pada sel inangnya.11 Xylitol memerlukan waktu yang cukup lama sampai akhirnya dapat menjadi glukosa yang diperlukan oleh Candida dimana xylitol dioksidasi oleh NAD (Nicotinamide- adenine-di-nucleotida) xylitol dehidrogenase menjadi D-xylulosa kemudian fosforilasi oleh D-xylulosa kinase menjadi D-xylulosa-5-fosfat lalu dibantu oleh pentosa fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat (2 molekul) dan glyceraldehyde fosfat (1 molekul). Fruktosa-6-fosfat dapat dirubah menjadi glukosa dan glycogen dan glyceraldehydes fosfat dapat diubah menjadi glukosa, glycogen dan laktat. Dari proses oksidasi ini glukosa yang dihasilkan hanya sekitar 50% dan dalam waktu 165 detik sudah hilang, sehingga Candida tidak dapat memanfaatkannya untuk membentuk glycomannoprotein yang dapat merangsang perlekatan Candida pada sel hostnya.12,13 Pada manusia xylitol memerlukan waktu yang lebih lama untuk melakukan metabolisme dibandingkan pada hewan tikus maupun anjing.12 Hal ini juga diperkuat oleh penelitian Vargas et al.7 yang menyatakan Candida tidak dapat melekat pada sel inang karena metabolisme NAD- dehydrogenase yang lambat sehingga daya serap untuk karbohidrat menjadi lemah sehingga tidak terjadi proses glikolisis yang diperlukan untuk Candida agar dapat bertahan hidup karena tidak terjadi pula proses perlekatan pada sel inang sehingga proses kolonisasi akan menurun pula. Penelitian yang dilakukan Pires et al.14 menemukan hal yang cukup menarik, selain membuktikan bahwa xylitol berpengaruh untuk menghambat pertumbuhan C. albicans, ditemukan pula bahwa C. albicans lebih menderita karena kekurangan glukosa daripada kehadiran xylitol. Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Ying et al.13 yang menyatakan bahwa hasil metabolisme xylitol hanya menghasilkan 50% glukosa. Dalam penelitian yang dilakukan WHO12 menyimpulkan untuk mengontrol pertumbuhan Candida dapat dilakukan dengan membatasi karbohidrat dan sukrosa dapat meningkatkan pertumbuhan C. albicans. Konsentrasi sukrosa yang tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan C. albicans dan kenaikan sukrosa juga menyebabkan terjadinya stomatitis pada manusia. Menurut Weig et al.15 infeksi yang terjadi karena C. albicans pasti dipicu oleh sukrosa. Penelitian dilakukan dengan meminta 28 sukarelawan untuk mengkonsumsi makanan tinggi karbohidrat dan gula dalam 11 minggu yang terbagi menjadi 3 periode dan ditemukan 78,6% dari subyek ditemukan 167Djajusman, et al.: Daya hambat xylitol dan nistation terhadap pertumbuhan Candida albicans (in vitro) C. albicans dalam rongga mulutnya dan 71,4% dalam feses14 juga menemukan dalam media kultur yang kaya akan glukosa, sukrosa, maltosa, galaktosa meningkatkan pertumbuhan Candida dalam sel epithelial dan dental akrilik. Dari hasil analisa data diketahui bahwa dosis minimum xylitol yang berpengaruh dalam membantu nistatin adalah konsentrasi 3%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dosis xylitol yang dapat membantu nistatin untuk menghambat pertumbuhan C. albicans mulai dari 3-10%. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Munita et al.9 yang menyatakan bahwa jumlah C. albicans pada penderita AIDS yang terkena oral candidiasis dengan terapi nistatin 500.000 unit per hari berkurang lebih banyak pada penderita yang diberi xylitol 5% dan 10% dibandingkan yang menerima glukosa 5% dan 10%. Ada sedikit perbedaan hasil karena dalam penelitian yang dilakukan oleh penulis konsentrasi pemberian xylitol dimulai dari 1% kemudian meningkat sampai 10% sedangkan dalam penelitian yang dilakukan oleh Munita et al.9 hanya memberikan xylitol dalam konsentrasi 5% dan 10% saja. Namun perlu diingat pula bahwa dalam hasil penelitian penulis ditemukan tidak ada perbedaan bermakna antara konsentrasi 3% dan 5%. Dosis xylitol yang dianjurkan untuk dikonsumsi sehari- hari oleh sebuah produk permen xylitol Nature Provision6 yang diterbitkan dalam websitenya yaitu 4-10gr atau dalam bentuk permen karet sekitar 5-12.6 Namun perlu diingat pula dosis xylitol yang terlalu banyak dikonsumsi sehari- hari dapat menimbulkan efek samping berupa diare karena duapertiga dari metabolisme xylitol dalam tubuh diambil oleh bakteri di usus pencernaan guna memecah asam lemak menjadi rantai pendek.16 Dari hasil penelitian ini diharapkan untuk selanjutnya dosis xylitol yang sudah ditemukan dapat dikombinasikan dengan nistatin dalam bentuk sediaan obat. Karena selama ini nistatin yang beredar dipasaran mengandung pemanis yang dalam penggunaan jangka panjang bisa menyebabkan karies pada anak sehingga penggunaan topical fluor dianjurkan setelah terapi nistatin selesai.17 Diharapkan pemanis yang terkandung dalam nistatin dapat diganti dengan xylitol sehingga perawatan dapat efektif dan masa terapi dapat lebih cepat dari 10-14 hari serta efek karies dapat seminimal mungkin. Penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi xylitol dan nystation bisa menghambat pertumbuhan C. albicans. daftar pustaka 1. Sukanto, Pradopo S, Yuliati A. Daya hambat ekstrak kulit buah delima putih terhadap pertumbuhan Candida albicans. Majalah Kedokteran Gigi (Dent J) 2002; 35(4): 161-3. 2. Vicki K. Candida over growth/ yeast hypersensitivity. Stonyfield yogurt-moos release. 2007. Available from: www. Stonyfield.com. Accessed March 29, 2007. 3. Boroch A. Candida-the silent epidemic. 2007. Available from: www. annboroch.org. Accessed March 29, 2007. 4. Levine SA, Larry J. Candida albicans (yeast infection). Springboard. SB3.com. the nutrition notebook. 2004. Available from: www. Springboardhealth.com. Accessed March 29, 2007. 5. Sellman S. Xylitol: our sweet salvation. The Spectrum 2003; 4(8): 23-30. 6. Nature Provision. Xylitol all natural health resources by nature’s provison. 2006. Available from: www. Xylipro.com. Accessed November 16, 2008. 7. Vargas SL, Christian CP, Gregory DA, Walter TH. Modulating effect of dietry carbohydrate supplementation on Candida albicans colonization in a neutropenic mouse model. Infection and Immunity 1993; 61(2): 619-26. 8. Santelmann H, John MH. Yeast Metabolic product, yeast antigens and yeast as possible triggers for irritable bowel syndrome. Eur J Gastroenterol Hepatol 2005; 17(1): 21-6. 9. Munita LS, Julita P, Markku V, Tammy P, David S. Use of polyols in combating yeast infection and polyol preparations for said use. Freepatentsonline 2002. 10. Cannon RD, Chaffin WL. Oral colonization by Candida albicans. Crit Rev Oral Biol and Med 1999; 10(3): 359-83. 11. Ganiswara SG. Farmakologi dan terapi. Edisi ke 4. Jakarta: Gaya Baru Hal; 2000. h. 567-68. 12. World Health Organization. Xylitol evaluation for accetable daily intake. 1977. Available from: www.inchem.org/documents/jecfa. htm. Accessed April 11, 2009. 13. Ying HC, Fulcher C. C. albicans Pathway: xylitol degradation. 2007. Available from: www. metacyc.com. Accessed April 11, 2009. 14. Pires, Maria de FC, Benedito C, Walderez G, Claudete RP. Experimental model of Candida albicans (Serotypes A and B) adherence in vitro. Braz J Microbiol 2001; 32(3). 15. Weig ME, Mathias F, Heinrich K. Limited effect of refined ca rb ohyd r at e d iet a r y supplement at ion on colon i zat ion of gastrointestinal tract of healthy subject by Candida albicans. American Journal Clinical Nutrition 1999; 69: 1170-3 16. Cronin JR. Xylitol a sweet for healthy teeth and more. Alternative and Complementary Therapies 2003; 9(3): 139-41. 17. McDonald RE, David A, Jeffrey D. Dentistry for the child and adolescent. Eight Edition. USA: Mosby; 2004. p. 423.