口腔ケアに使用される代替化合物の，in vitro におけるう蝕関連細菌のバイオフィルムに対する抗菌効果を検討した．

Antimicrobial efficacy of alternative compounds for use in oral care toward biofilms from caries-associated bacteria in vitro.

• Fabian Cieplik
• Esra Kara
• Denise Muehler
• Joachim Enax
• Karl-Anton Hiller
• Tim Maisch
• Wolfgang Buchalla

抄録

う蝕が進行している患者には，機械的なバイオフィルム除去に加えて抗菌対策が有効であると考えられる．本研究の目的は，口腔ケアのゴールドスタンダードであるクロルヘキシジンジグルコン酸塩（CHX），塩化セチルピリジニウム（CPC）および亜鉛と比較して，齲蝕関連菌のバイオフィルムに対する口腔ケア用代替化合物の抗菌効果を検討することである．化合物は、初期のStreptococcus mutansのバイオフィルムでスクリーニングされました。次に，最も効果的な化合物を，成熟したS.mutansと，Actinomyces naeslundii，Actinomyces odontolyticus，S.mutansからなる多菌性バイオフィルムでさらに検討した。ここでは、異なる処理期間と濃度を評価した。バイオフィルムは走査型電子顕微鏡で可視化し，細菌の膜の損傷はフローサイトメトリーとSYBRグリーンおよびヨウ化プロピジウムによる染色で評価した。柑橘類抽出物は，初期のS.mutansバイオフィルムにおいて，CHXやCPCと同等の抗菌効果（5 log以上）を示した唯一の化合物であったが，成熟したS.mutansバイオフィルムや多菌性バイオフィルムでは明らかに効果が劣っていた。フローサイトメトリーのデータから、シトラス抽出物の抗菌作用のメカニズムは、CHXやCPCと同様に細菌膜の損傷に基づいている可能性が示唆された。本研究で検討したすべての代替化合物の中で、柑橘類抽出物は虫歯関連菌のin vitroバイオフィルムに対して最も高い抗菌効果を示したが、それでも口腔ケアのゴールドスタンダードである防腐剤のCHXやCPCよりも効果は低かった。しかし、柑橘類の抽出物は、う蝕患者の口腔ケアに使用できる貴重な抗菌化合物であると考えられる。

For caries-active patients, antimicrobial measures may be useful in addition to mechanical biofilm removal. The aim of this study was to investigate the antimicrobial efficacy of alternative compounds for use in oral care from two main categories (i.e., preservatives and natural compounds) toward biofilms from caries-associated bacteria as compared to oral care gold-standards chlorhexidine digluconate (CHX), cetylpyridinium chloride (CPC), and zinc. Compounds were screened in initial Streptococcus mutans biofilms. Then, the most effective compounds were further investigated in mature S. mutans and polymicrobial biofilms comprising Actinomyces naeslundii, Actinomyces odontolyticus, and S. mutans. Here, distinct treatment periods and concentrations were evaluated. Biofilms were visualized by scanning electron microscopy and bacterial membrane damage was evaluated by means of flow cytometry and staining with SYBR Green and propidium iodide. Citrus extract was the only compound exhibiting similar antimicrobial efficacy in initial S. mutans biofilms (>5 log ) as compared to CHX and CPC, but its effect was clearly inferior in mature S. mutans and polymicrobial biofilms. Flow cytometric data suggested that the mechanism of antimicrobial action of citrus extract may be based on damage of bacterial membranes similar to CHX and CPC. From all alternative compounds investigated in this study, citrus extract exhibited the highest antimicrobial efficacy toward in vitro biofilms from caries-associated bacteria, but still was less effective than oral care gold-standard antiseptics CHX and CPC. Nevertheless, citrus extract may be a valuable antimicrobial compound for use in oral care for caries-active patients.

© 2018 The Authors. MicrobiologyOpen published by John Wiley & Sons Ltd.