Study on an application of ion-releasing materials as a prebiotics against oral biofilm

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K10306
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57080:Social dentistry-related
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: KATO KAZUO 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (60183266)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: S-PRGフィラー配合歯磨剤 / 口腔バイオフィルム / プレバイオティクス / 齲蝕予防 / Streptococcus mutans / Streptococcus sanguinis / フッ化物 / ミネラル

Outline of Final Research Achievements

The surface of pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) fillers has the ability to release mineral ions, such as Al, B, F, Si and Sr.
Mineral releasing rates from the tooth paste containing 5wt% of S-PRG fillers during tooth brushing were 2 - 3 % in Al, B and Sr, and were more than 20% in F and Si, indicating differences in releasing rates among minerals.
In the oral biofilms exposed to the filtrate of S-PRG fillers, the density ratio of S. mutans to S. sanguinis decreased by 20 - 40%, and the concentrations of Al and Sr increased respectively by 2.74 - 4.48 fold and by 114 - 146 fold . These results indicated that S-PRG filler-derived minerals act as a prebiotic against an oral biofilm.

Free Research Field

口腔衛生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

口腔バイオフィルム感染症である齲蝕の発症リスクは、砂糖の頻回摂取や唾液流量の減少などで、酸産生菌や酸耐性菌が選択的に増加することで上昇する。酸産生を減少させる微生物群の成長を促進し、多様でバランスのとれた生態系へバイオフィルムを回復させる作用を持つプレバイオティクスの開発は、高齢者などの齲蝕を予防管理する上で重要である。
広く国民に定着した保健行動であるブラッシングで、プレバイオティクスという新たな要素を付加した歯磨剤を使用できれば、バイオフィルムの除去が困難な幼児、障害者および高齢者を中心に、特別な対応を取ることなく、齲蝕に対するリスクを大きく低下させることが期待できる。