齲蝕予防戦略としての糖アルコール・カクテルの応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370687
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 高橋 信博 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (60183852)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畑 眞二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (20208507) ; 野田 忠 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00013970) ; 真柳 秀昭 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (60005098) ; 佐藤 拓一 東北大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (10303132) ; 松山 順子 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (30293236)
• Keywords: ミュータンスレンサ球菌 / キシリトール / フッ素 / 糖代謝阻害 / パラチノース / 菌属特異性PCRプライマー / 16S ribosomal RNA

Research Abstract

前年度の結果を受け、1.キシリトール・カクテルのミュータンスレンサ球菌に対する糖代謝(酸産生)阻害効果、2.カクテルに加えるキシリトール以外の代用糖の可能性を検討した。さらに、3.歯垢細菌叢解析の効率化を目的とした菌属特異性PCRプライマーの作成を行った。
1 (1).Streptococcus mutans(Sm)を集菌・洗菌の後、菌懸濁液とし、これに10mM各種糖あるいはこれに60mMキシリトールを添加したカクテルを加え、酸産生速度を測定した。糖はグルコース、フルクトース、ガラクトース、マルトース、スクロース、ラクトースを用いた。キシリトールとカクテルにすることで、フルクトース以外の全ての糖からの酸産生は12〜83%阻害できることが分かった。
(2).Smの菌懸濁液に、60mMキシリトール、0〜6.4mMフッ素、あるいはキシリトール・フッ素カクテルの存在下で、10mMグルコースからの酸産生速度を測定した。キシリトール・フッ素カクテルは、キシリトールあるいはフッ素単独よりも、グルコースからの酸産生をより効率的に阻害することが分かった。
2.キシリトール以外のカクテル用代用糖としてパラチノースを検討した。パラチノースはSmに代謝されず、また、Smの酸産生を阻害しなかった。さらに、歯垢細菌叢に多いActinomycesの大部分がパラチノースを代謝し酸を産生することが明らかになった。パラチノースからの酸産生はその他の発酵性糖からの酸産生に較べ低いものの、う蝕予防用代用糖として用いる場合には、注意が必要なことが明らかになった。
3.歯垢細菌叢の解析、特に菌種同定の効率化のためには、まず菌属を特定し、次いで菌種を確定することが一法である。そこで、歯垢細菌叢の主体を占める口腔レンサ球菌の16S ribosomal RNA配列に基づいた菌属特異性PCRプライマーを作成した。得られた結果から、このプライマーは菌属特異性が高く、有用であることが分かった。

Research Products

• [Publications] Nobuhiro Takahashi: "Acid-neutralizing activity during amino acid fermentation by Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia and Fusobacterium nucleatum"Oral Microbiology and Immunology. 18(2). 109-113 (2003)
• [Publications] Takuichi Sato: "Nested PCR for detection of mutans streptococci in dental plaque"Letters in Applied Microbiology. 37(1). 66-69 (2003)
• [Publications] Takuichi Sato: "Identification of mutans streptococci by restriction fragment length polymorphism analysis of polymerase chain reaction-amplified 16S ribosomal RNA genes"Oral Microbiology and Immunology. 18(5). 323-326 (2003)
• [Publications] Shoko Takahashi-Abbe: "Biochemical and functional properties of pyruvate formate-lyase (PFL)-activating system in Streptococcus mutans"Oral Microbiology and Immunology. 18(5). 293-297 (2003)
• [Publications] Harumi Miyasawa: "Xylitol inhibition on anaerobic acid production by Streptococcus mutans at various pH levels"Oral Microbiology and Immunology. 18(4). 215-219 (2003)
• [Publications] Junko Matsuyama: "Fermentation of five sucrose isomers by human dental plaque bacteria"Caries Research. 37(6). 410-415 (2003)
• [Publications] Hatsue Kakuta: "Xylitol inhibition on acid-production and growth of mutans streptococci in the presence of various dietary sugars under strictly anaerobic conditions"Caries Research. 37(6). 404-409 (2003)
• [Publications] Kazuo Kato: "A method for mapping the distribution pattern of cariogenic streptococci within dental plaque in vivo"Caries Research. 38(in press). (2004)
• [Publications] Kousuke Ohki: "PTC gene mutation and expression of SHH, PTC, SMO, and GLI-1 in odontogenic keratocysts"International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 33(in press). (2004)
• [Publications] Hiroyuki Tada: "Proteolysis of ICAM-1 on human oral epithelial cells by cysteine proteinases (Gingipains) from Porphyromonas gingivalis leading to down-regulation of neutrophil adhesion"Journal of Dental Research. 82. B-41 (2003)
• [Publications] Takuichi Sato: "Combination of genus-specific PCR and RFLP analysis for identification of oral streptococci"Journal of Dental Research. 82. B-80 (2003)
• [Publications] Gen Mayanagi: "Detection of 25 periodontopathic bacteria from periodontal sites by nested PCR"Journal of Dental Research. 82. B-153 (2003)
• [Publications] Mitsuru Shimonishi: "Expression of type IV collagen and laminin in the interface between epithelial cells and fibroblasts from human periodontal ligament"Journal of Dental Research. 82. B-287 (2003)
• [Publications] Nobuhiro Takahashi: "Metabolic pathway for palatinose of oral Actinomyces species"Journal of Dental Research. 82. B-360 (2003)
• [Publications] Kazuo Kato: "Distribution profiles of cariogenic streptococci within dental plaque treated with stannous fluoride gel"Caries Research. 37(4). 267-268 (2003)
• [Publications] Jumpei Washio: "Hydrogen sulfide-producing bacteria in tongue coating and oral malodor"Journal of Dental Research. 83(in press). (2004)
• [Publications] Mitsuru Shimonishi: "Expression of amelogenin in cultured epithelial rests of Malassez"Journal of Dental Research. 83(in press). (2004)
• [Publications] Juta Sato: "Expression of non-collagenous bone proteins at epithelial cell-fibroblast interface"Journal of Dental Research. 83(in press). (2004)
• [Publications] 熊谷 崇: "歯垢中のmutans streptococciのPCR法による検出について"東北大学歯学雑誌. 22(1). 54 (2003)
• [Publications] 多田浩之: "Porphyromonas gingivalisジンジパインはヒト歯肉線維芽細胞CD14を分解してLPS不応答性を誘導する"日本細菌学雑誌. 58(1). 158 (2003)
• [Publications] 佐藤廉也: "矯正用アンカープレート周囲溝内の細菌叢のプロファイリング"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 271 (2003)
• [Publications] 佐藤拓一: "菌属特異的なPCRとRFLP解析による口腔レンサ球菌種の同定"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 271 (2003)
• [Publications] 大島勇人: "抗菌性薬剤に対するラット臼歯感染歯髄の反応"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 287 (2003)
• [Publications] 阿部昌子: "ミュータンスレンサ球菌乳酸脱水素酵素の活性調節に対する環境pHの影響"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 325 (2003)
• [Publications] 角田初恵: "キシリトールによるStreptococcus mutans増殖抑制効果"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 326 (2003)
• [Publications] 堀はるみ: "Streptococcus mutans酸産生能のキシリトール感受性の多様性とその生化学的機構"歯科基礎医学会雑誌. 45(5). 326 (2003)
• [Publications] 加藤一夫: "real-time定量PCRを利用した歯垢内細菌の層別密度分布の分析"口腔衛生学会雑誌. 53(4). 340 (2003)
• [Publications] 鷲尾純平: "口臭と舌苔中の総菌数および硫化水素産生菌数との関係"口腔衛生学会雑誌. 53(4). 344 (2003)
• [Publications] 五十嵐公英: "小児から高齢者に至る広範囲年齢層プラーク酸産生能のチェアーサイドでの評価"口腔衛生学会雑誌. 53(4). 381 (2003)
• [Publications] Shinji Hata: "Acid Diffusion through extracellular polysaccharides produced by various mutants of Streptococcus mutans"Archives of Oral Biology. 48(6). 431-438 (2003)