アルカリ電解水のう蝕バイオフィルム溶解機構の分子化学的研究及び有効な適用法の検討

• Project/Area Number: 21890074
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Conservative dentistry
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 内藤 万里子 (暁 万里子) Tokyo Medical and Dental University, 歯学部附属病院, その他 (20547418)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥3,835,000 (Direct Cost: ¥2,950,000、Indirect Cost: ¥885,000); Fiscal Year 2011: ¥1,235,000 (Direct Cost: ¥950,000、Indirect Cost: ¥285,000); Fiscal Year 2010: ¥1,235,000 (Direct Cost: ¥950,000、Indirect Cost: ¥285,000); Fiscal Year 2009: ¥1,365,000 (Direct Cost: ¥1,050,000、Indirect Cost: ¥315,000)
• Keywords: アルカリ性電解水 / グルカン / バイオフィルム / pH

Research Abstract

人工的に形成させたう蝕バイオフィルムを、同条件でアルカリ電解水(AW)及びミネラルウォーター(MW)に浸漬した場合、AWに含まれるグルカン量が多いことが確認されていることから、本実験では、そのメカニズムを解明するために検討を行ってきた。
メカニズムについて、pHが大きく影響していると予測してきたが、実際には電気分解を行うことで各溶液に含まれるイオン濃度が異なるため、その検討も重要であると考えられた。そこで、AW、MW間で含有量が異なると予測されるもの、バイオフィルムおよび菌体に対する作用が著名であると考えられるもの(F^-、Cl^-、Ca^<2+>、Na^+、K^+)に注目し測定を行った。その結果、AWに含まれるCa^<2+>は、MWと比較し大きく、pHの上昇に従って多くなる傾向が認められた。これは、電解補助剤として添加した乳酸カルシウムが分解によりCa^<2+>として陰極に引き寄せられたためと考えられた。一方、菌体への影響が考えられるF^-、Cl^-、界面活性作用の期待されるNa^+については検出限界以下であり、その影響については否定された。
メカニズムを考える上で、イオン濃度の影響は少ないことが考えられたことから、現在は、pHに注目し、影響されると考えられる、グルカン構造に対する影響、菌体外に存在するタンパク質に対する影響、菌体に対する影響の3つに分けて研究を推移しているところである。特に菌体外のタンパク質に対する影響については、バイオフィルムを浸漬したAW及びMWにおいて、浸漬後に含まれるタンパク量に違いがあることを確認し、抽出方法によっても結果が変わってくることが分かった。より差がでるところで抽出方法を決定し、2DEを用い、特に違いの大きいタンパク質を同定したい。今回の研究を続けていくことで、pHがう蝕バイオフィルム付着の要であるグルカンのどこに影響することで、その構造を脆弱にできるか明らかになれば、将来的なう蝕予防法を考案する際、非常に有用な情報になると期待している。

Research Products

• [Journal Article] Effects of alkali-ion water on single species Streptococcus mutans biofilm (2009)
  • Author(s): Mariko GYO
  • Journal Title: International Chinese Journal of Dentistry 9 Pages: 55-60
  • Peer Reviewed