キシリトールとソルビトールのStreptococcus mutansとCandida albicansのバイオフィルムに対する抑制効果はショ糖の存在によって抑制される

Inhibitory effects of xylitol and sorbitol on Streptococcus mutans and Candida albicans biofilms are repressed by the presence of sucrose.

• Ally Chan
• Kassapa Ellepola
• Thuyen Truong
• Preethi Balan
• Hyun Koo
• Chaminda Jayampath Seneviratne

抄録

目的:

齲蝕の予防・治療法の中でも、糖アルコール（キシリトール、ソルビトール）は、その防虫効果から口腔保健用品として広く普及してきたが、これらの糖アルコールは、ショ糖を添加した環境下では、口腔内に存在するミュータンス連鎖球菌やカンジダ・アルビカンスに対する治療効果が高い。しかし，これらの糖アルコールが口腔内の疾患状態で見られるようなショ糖を添加した環境下でのStreptococcus mutansやCandida albicansに対する治療効果については十分な検討がなされていなかった．

OBJECTIVE: Among the preventive and therapeutic options available for dental caries, sugar alcohols (xylitol and sorbitol) have been widely promoted as oral healthcare products due to its perceived anticariogenic effect. However, the therapeutic efficacy of these sugar alcohols against Streptococcus mutans and Candida albicans in a sucrose supplemented environment, as found in disease-prone conditions in the oral cavity, has not been adequately investigated.

方法:

単一種および混合種のバイオフィルム形成を、異なる濃度のキシリトール、ソルビトール、スクロースの添加の有無にかかわらず、培地中で評価した。クリスタルバイオレットアッセイ、XTTアッセイ、共焦点および電子顕微鏡技術で補完されたCFUカウントなどのバイオフィルム定量法を使用した。

METHODS: Single and mixed-species biofilm formation was evaluated in medium with different concentrations of xylitol, sorbitol with or without sucrose supplementation. Biofilm quantification methods such as crystal violet assay, XTT assay, CFU counting complemented with confocal and electron microscopic techniques were used.

結果:

ショ糖を含まない条件下では、キシリトールとソルビトールはS. mutansのバイオフィルムに対して有意な用量依存性の阻害効果を示したが、C. albicansのバイオフィルムに対する阻害効果は弱かった。また，1%ショ糖の存在により，キシリトールおよびソルビトールのS. mutansおよびC. albicansの単種バイオフィルムに対する抑制効果が低下した。また、あらかじめ形成されたS. mutansのバイオフィルムにスクロースを添加すると、キシリトールの阻害効果も減少した。キシリトールとソルビトールの存在は、混合種バイオフィルムの形成を減少させ、バイオフィルムの構造とグルカンの産生を変化させた。しかし、ショ糖の添加は糖アルコールの阻害効果を減少させ、混合種のバイオフィルム形成を促進した。

RESULTS: Under sucrose-free conditions, xylitol and sorbitol demonstrated a significant dose-dependent inhibitory effect on S. mutans biofilms, whereas inhibitory effect on C. albicans biofilm was weak. The presence of 1 % sucrose in the environment diminished the inhibitory effect of both xylitol and sorbitol on S. mutans and C. albicans mono-species biofilms. Sucrose supplementation on pre-formed S. mutans biofilms also reduced the inhibitory effect of xylitol. Xylitol and sorbitol presence reduced mixed-species biofilm formation and altered the biofilm architecture and glucan production. However, sucrose supplementation reduced the inhibitory effect of sugar alcohols and enhanced the mixed-species biofilm formation.

結論:

キシリトールとソルビトールはS. mutansとC. albicansのバイオフィルム形成を抑制する効果があり、この抑制効果はショ糖の存在によって抑制される。

CONCLUSIONS: Xylitol and sorbitol exerts an inhibitory effect on S. mutans and C. albicans biofilm formation and this inhibitory effect is repressed by the presence of sucrose.

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