エナメル質および象牙質におけるin situバイオフィルム形成に対するポリフェノール含有溶液の影響

The effect of polyphenol-containing solutions on in situ biofilm formation on enamel and dentin.

抄録

目的:

エナメル質と象牙質のin situバイオフィルム形成に及ぼす中国産没食子抽出物と純粋なタンニン酸の影響を24時間かけて調査すること。

OBJECTIVES: To investigate the effects of Chinese gallnut extracts and pure tannic acid on in situ biofilm formation on enamel and dentin samples over 24 h.

方法:

牛のエナメル質と象牙質の試料を上顎スプリントに頬側で固定した。6人のボランティアが24時間スプリントを装着し、1日2回、スプリント装着3分後と夜間睡眠前に水道水（コントロール）、1％タンニン酸および1％チャノキ抽出物含有溶液で口をすすぎ、その後にスプリントを装着し、24時間放置した。エナメル質と象牙質上に形成されたバイオフィルムの生菌数を蛍光顕微鏡（FM）で可視化し、生菌数を定量化するために生死染色を用いた。バイオフィルムの被覆率は，FMと走査型電子顕微鏡（SEM）によって評価・記録した．さらに，バイオフィルムは透過型電子顕微鏡（TEM）により解析した．バイオフィルムのデータ解析には、Kruskal-Wallis testを使用した。

METHODS: Bovine enamel and dentin samples were buccally fixed on maxillary splints. Six volunteers wore the splints for 24 h, and rinsed their mouths with tap water (control), 1% tannic acid- and 1% Chinese gallnut extracts-containing solution twice a day, 3 min after the splints were placed in the mouth and before night sleep. Live/dead staining was used for fluorescence microscopic (FM) visualization and quantification of bacteria viability of biofilms formed on enamel and dentin samples. Biofilm coverage was evaluated and recorded by FM and scanning electron microscopy (SEM). In addition, biofilms were analyzed by transmission electron microscopy (TEM). The Kruskal-Wallis test was used to analyze biofilm data.

結果:

タンニン酸とチャノキの抽出物を含む溶液で洗浄すると、エナメル質と象牙質サンプルのin situバイオフィルム被覆率が有意に減少した（P<0.05）。エナメル質上に形成されたバイオフィルムの細菌生存率は，コントロールと比較して有意に減少した（P<0.05）．TEM解析の結果，実験試料ではペリクルの電子密度と厚みが増加し，ペリクルに付着した細菌はごくわずかか，あるいは皆無であった．

RESULTS: Rinsing with tannic acid- and Chinese gallnut extracts-containing solutions significantly reduced in situ biofilm coverage on enamel and dentin samples (P < 0.05). The bacterial viability of biofilms formed on enamel samples was significantly reduced compared to the control (P < 0.05). TEM analysis revealed an increase in pellicle's electron density and thickness and only few or no bacteria adherent to the pellicle in the experimental samples.

結論:

タンニン酸とチャノキの抽出物を含む溶液による洗浄は、in situ バイオフィルムの形成を効果的に阻害し、エナメル質と象牙質表面のバイオフィルムの超微細構造を修正し、エナメル質表面のバイオフィルムの細菌生存率を有意に減少させることができる。

CONCLUSIONS: Rinsing with tannic acid- and Chinese gallnut extracts-containing solutions can effectively inhibit in situ biofilm formation, modify the ultrastructure of biofilms on enamel and dentin surfaces and significantly reduce the bacterial viability of biofilm on enamel surfaces.

臨床的意義:

タンニン酸とチャノキの抽出物を含む溶液は、歯科バイオフィルムの管理に使用されるかもしれない。

CLINICAL SIGNIFICANCE: Tannic acid- and Chinese gallnut extracts-containing solutions might be used for dental biofilm management.