う蝕の原因物質に対するキシリトールとエリスリトールの特異的・相乗的効果の探索

Exploration of singular and synergistic effect of xylitol and erythritol on causative agents of dental caries.

• Siiri Kõljalg
• Imbi Smidt
• Anirikh Chakrabarti
• Douwina Bosscher
• Reet Mändar

抄録

本研究の目的は、キシリトールとエリスリトールが、新規性の高いクリニカルミュータンス菌ストレプトコッカスやスカルドビアウィッグシアエなどの齲蝕原因菌の増殖やバイオフィルム形成に及ぼす影響を明らかにし、これらのポリオールの相乗効果を評価することである。その結果、キシリトール、エリスリトールともに高い増殖抑制効果を示すことがわかった。相乗効果実験では，10%ポリオールとエリスリトールを過剰に併用することで，Streptococcus mutansの増殖抑制効果が，キシリトールを過剰に併用することで，Streptococcus sobrinusおよびS. wiggsiaeの増殖抑制効果が高いことが明らかになった。バイオフィルム阻害実験では、10％のポリオールを異なる組み合わせで、15％の単独ポリオールを用いた溶液は、ミュータンス連鎖球菌に対しても同様に有効であった。同時に、最大34％までの異なるポリオール濃度では、ポリオールを使用しない実験と比較して、S. wiggsiaeのより高いバイオフィルム形成が検出された。結論として、エリスリトールとキシリトールの両方、およびそれらの組み合わせは、さまざまなカリオ原性細菌の増殖を阻害する。また、ミュータンス連鎖球菌のバイオフィルム形成も強く阻害されます。う蝕予防にポリオールを使用する際には、特定の患者の病原体のプロファイルが使用するポリオールの効果に影響を与える可能性があることを考慮する必要があります。

Non-cariogenic sweet substances, like sugar alcohols, are used to decrease the risk of caries by reducing the growth of dental plaque. The aim of our study was to reveal the impact of xylitol and erythritol on the growth and biofilm formation of cariogenic bacteria including as a novelty, set of clinical mutans streptococci and Scardovia wiggsiae and to assess the possible synergistic influence of these polyols. We found both xylitol and erythritol to express high growth inhibition effect on cariogenic bacteria. In synergistic effect experiments, 10% polyol combination with excess of erythritol was found to be more effective against growth of Streptococcus mutans and the combination with excess of xylitol more effective against growth of Streptococcus sobrinus and S. wiggsiae. In biofilm inhibition experiments, solutions of 10% polyols in different combinations and 15% single polyols were equally effective against mutans streptococci. At the same time, higher biofilm formation of S. wiggsiae compared to experiments without polyols was detected in different polyol concentrations for up to 34%. In conclusion, both erythritol and xylitol as well as their combinations inhibit the growth of different cariogenic bacteria. Biofilm formation of mutans streptococci is also strongly inhibited. When applying polyols in caries prophylaxis, it is relevant to consider that the profile of pathogens in a particular patient may influence the effect of polyols used.