新規生理活性ガラスのカリオ原性細菌に対する抗菌効果を調べる

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Arch. Oral Biol..2020 Jul;117:104833. S0003-9969(20)30211-9. doi: 10.1016/j.archoralbio.2020.104833.Epub 2020-07-10.

新規生理活性ガラスのカリオ原性細菌に対する抗菌効果を調べる

Antibacterial effect of a new bioactive glass on cariogenic bacteria.

Lin Lu Dai
May Lei Mei
Chun Hung Chu
Edward Chin Man Lo

PMID: 32682021 DOI: 10.1016/j.archoralbio.2020.104833.

抄録

目的:

新規生理活性ガラスのカリウ原性細菌に対する抗菌効果を検討する。

OBJECTIVES: To investigate the antibacterial effect of a new bioactive glasses on cariogenic bacteria.

方法と材料:

新たに開発したバイオアクティブガラスHuaxi bioactive glass-ceramic(HX-BGC)とその抗菌効果を調べた。3M™ Specialty Glass 19933（SG）をポジティブコントロールとして、脱イオン水をネガティブコントロールとして使用しました。HX-BGCとSGの4種の菌種（Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Lactobacillus acidophilius, Lactobacillus rhamnosus）に対する最小抑制濃度（MIC）と最小殺菌濃度（MBC）をマイクロダイリューション法により測定した。その後、37℃で嫌気的にHX-BGCまたはSGと濃度の異なる4種の共培養を行い、細菌の増殖と酸産生を評価した。光学濃度（660nm）はマイクロプレートリーダーを用いて評価し、上清の酸性度はpH電極を用いて6, 12, 24, 48時間で測定した。微生物の動態、形態および生存率は、コロニー形成単位（CFU）、走査型電子顕微鏡（SEM）および共焦点レーザー走査顕微鏡（CLSM）を用いてそれぞれ評価した。

METHODS AND MATERIALS: A newly developed bioactive glass named Huaxi bioactive glass-ceramic (HX-BGC) and its antibacterial effects were investigated. 3 M™ Specialty Glass 19933 (SG) was used as the positive control while deionized water was used as a negative control. The minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) of HX-BGC and SG against four cariogenic bacteria (Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Lactobacillus acidophilius, Lactobacillus rhamnosus) were determined by a microdilution method. Subsequently, bacterial growth and acid production were assessed by co-culturing the four cariogenic bacteria species with HX-BGC or SG at different concentrations anaerobically at 37 °C. Optical density (at 660 nm) was assessed by a microplate reader and the acidity of the supernatant was measured by a pH electrode at 6, 12, 24, and 48 h. Microbial kinetics, morphology and viability were evaluated by counting colony forming units (CFU), scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM), respectively.

結果:

S.mutans、S.sobrinus、L.acidophilusおよびL.rhamnosusに対するHX-BGCのMBCは、それぞれ15.63mg/mL、15.63mg/mL、7.81mg/mLおよび62.5mg/mLであった。細菌懸濁液の光学濃度(7.8mg/mL)値は、48時間の培養中に変化しなかった。細菌懸濁液の酸性度はpH8.8前後で安定していた。CFUを計数した結果，HX-BGCはSGと比較してより強い抗菌効果を有しており，SEMおよびCLSMの結果と一致していた。

RESULTS: The MBC of HX-BGC againstS.mutans, S.sobrinus, L.acidophilus and L.rhamnosus were 15.63 mg/mL, 15.63 mg/mL, 7.81 mg/mL and 62.5 mg/mL, respectively. The optical density (7.8 mg/mL) value of the bacterial suspensions did not change during the 48 h of culture. The acidity of bacterial suspension kept steady at around pH 8.8. Results from counting the CFU indicated that HX-BGC had stronger antibacterial effect when compare to SG, which is consistent with the SEM and CLSM results.

結論:

HX-BGCは、酸の産生を抑制し、カリ原性細菌の増殖を抑制します。

CONCLUSIONS: HX-BGC inhibits acid production and growth of cariogenic bacteria.