カゼインとムチンによるペリクル修飾は体外での細菌バイオフィルム形成を促進しない

Pellicle Modification with Casein and Mucin Does Not Promote In Vitro Bacterial Biofilm Formation.

• Thiago Saads Carvalho
• Judith Elisa Halter
• Dea Muçolli
• Adrian Lussi
• Sigrun Eick
• Tommy Baumann

抄録

目的:

バイオフィルム形成中、細菌種はエナメル質表面に直接付着するのではなく、むしろ唾液小胞に付着する。カゼインとムチンで唾液小胞を修飾すると、エナメル質の侵食性脱灰を妨げることができますが、それはまた、細菌の付着を促進しないようにする必要があります。我々の研究の目的は、カゼイン、またはムチン、または両方のタンパク質（カゼインとムチン）の混合物と唾液ペリクル修飾が細菌の接着、バイオフィルムの多様性、代謝と組成、またはエナメル質の脱灰に影響を与えるかどうかを評価することであったインキュベーション後。(a)単一細菌モデル、(b)5種バイオフィルムモデル、または(c)歯ブラシで初期バイオフィルムを除去した後の5種バイオフィルムモデルを使用したバイオフィルムの再形成。

PURPOSE: During biofilm formation, bacterial species do not attach directly onto the enamel surface, but rather onto the salivary pellicle. Salivary pellicle modification with casein and mucin can hinder erosive demineralisation of the enamel, but it should also not promote bacterial adhesion. The aim of our study was to assess whether salivary pellicle modification with casein, or mucin, or a mixture of both proteins (casein and mucin) influence bacterial adhesion, biofilm diversity, metabolism and composition, or enamel demineralisation, after incubation in: (a) a single bacterial model; (b) a five-species biofilm model; or (c) biofilm reformation using the five-species biofilm model after removal of initial biofilm with toothbrushing.

材料と方法:

エナメル質標本はヒトの大臼歯から作製した．ペリクル形成には、口中刺激を与えたヒト唾液を使用した。4つのペリクル修飾群を設定した：コントロール（非修飾ペリクル）；カゼイン-0.5%カゼインで修飾した群；ムチン-0.5%ムチンで修飾した群；カゼインとムチン-0.5%カゼインと0.5%ムチンで修飾した群：コントロール（非修飾ペリクル）；カゼイン-0.5%カゼインで修飾した群；カゼインとムチン-0.5%カゼインと0.5%ムチンで修飾した群。細菌付着、バイオフィルム多様性、代謝活性、バイオフィルム質量、およびエナメル質の脱灰（表面硬度）を、6時間後または24時間後に細菌ブロス中で培養した後に評価した。

MATERIALS AND METHODS: Enamel specimens were prepared from human molars. Whole-mouth stimulated human saliva was used for pellicle formation. Four pellicle modification groups were established: control (non-modified pellicle); casein - modified with 0.5% casein; mucin - modified with 0.5% mucin; casein and mucin - modified with 0.5% casein and 0.5% mucin. Bacterial adhesion, biofilm diversity, metabolic activity, biofilm mass, and demineralisation (surface hardness) of enamel were assessed after incubation in bacterial broths after 6 h or 24 h.

結果:

5種バイオフィルムモデルで24時間培養した後、ムチン群は対照群（p = 0.028）およびカゼインおよびムチン群（p = 0.030）と比較して有意に低いバイオフィルム質量を示した。その他の実験手順では、群間の差は観察されなかった。

RESULTS: After 24 h incubation in the five-species biofilm model, the mucin group presented significantly lower biofilm mass than the control (p = 0.028) and the casein and mucin (p = 0.030) groups. No other differences between the groups were observed in any of the other experimental procedures.

結論:

カゼインとムチンでペリクルを修飾しても、インビトロでの細菌バイオフィルム形成は促進されない。

CONCLUSION: Pellicle modification with casein and mucin does not promote in vitro bacterial biofilm formation.