EFFEKTIVITET AF MORUS ALBA FRUGTEKSTRAKTER OG CHLORHEXIDIN PÅ SPyt STREPTOCOCCUS MUTANS OG pH-NIVEAUER

INTRODUKTION Streptococcus mutans er det vigtigste patogen, der er involveret i udviklingen af ​​dental caries. Dette er en anaerob grampositiv kokos, naturligt til stede i den orale mikrobiota og kan nemt kolonisere på tandoverfladen og initierer produktion af syre ved at kombinere ekstracellulært polysaccharid, der resulterer i demineralisering af tand og udvikling af tandkaries (Shah et al., 2018) . Mængden af ​​koloniserede overflader er forbundet med streptokokker mutans i spyttet. Ved at reducere koncentrationen af ​​Streptococcus mutans i mundhulen ville det således have en væsentlig fordel ved at reducere forekomsten af ​​cariogene mikrober. (Lemos et al., 2019, Forssten et al., 2010, Banas og Drake., 2018) Caries er en mikrobiel sygdom i mundhulen, som identificeres ved demineralisering af de uorganiske stoffer og opløsning af de organiske stoffer i mundhulen. tænder. Tandcaries er blevet anerkendt gennem historien og eksisterer over hele verden, rapporteret til at være 44 %, men sværhedsgraden og forekomsten ændrer sig i forskellige lande (J.V Soames og J.C. Southam et al., 2018). I vores nabolande er hyppigheden af ​​dental caries ret høj, dokumenteret til at være 68 %, 65 % og 64 % i henholdsvis Kina, Iran og Indien. Forekomsten af ​​tandcaries i Pakistan er også ret høj, omkring 62 %, hvilket er forbundet med betydelige sygeligheder og økonomiske konsekvenser (Reddy K S, et al., 2017, Lu Liu et al., 2013). tandstruktur, sukkerarter og biofilm dannet på tandoverfladerne (Pitts, N. B et al., 2016). Cariesprocessen består af ændring af perioder med demineralisering og remineralisering af tand, hvilket, hvis netto demineralisering sker over tilstrækkelig tid, resulterer i initiering af tandcaries. Årsagen til karies er mælkesyre produceret ved fermentering af sukkerarter af orale bakterier (Banas og Drake., 2018). Det normale pH-niveau i spyt er 6,2-7,6. Ved neutral pH inkorporeres calcium- og fosfationer fra spyttet i emaljen og opretholder emaljens struktur, men når pH-niveauet falder til under det normale, dvs. ved 5,5 eller under 5,5, udvaskes calcium- og fosfationer fra emaljen og forårsager udveksling af mineralioner fra hydroxyapatitkrystaller af emalje til plak, hvilket resulterer i demineralisering af tanden (J.V Soames Oral pathology 2018).

Cariesbehandling lægger vægt på at reducere tanddemineralisering ved at ændre spisevaner, ændre eller hæmme bakterievækst, ændre spyt-pH-niveauet og bufferkapacitet (Khirtika et al., 2017, Velmurugan et al., 2013, Yang et al., 2018). Forskellige antimikrobielle syntetiske mundskyllemidler, tandpastaer, geler, tyggegummi og lak er blevet brugt til at forbedre mundhygiejnen og forebygge tandkaries ved at sigte mod cariogene mikroorganismer. Forebyggelse af karies sker ved mundbørstning efter måltid, ved at bruge fluortandpastaer, antimikrobielle mundskyllemidler, interdentale rengøringsmidler, spytstimulerende midler (xylitol, mannitol), pit- og fissurforseglingsmidler og påføring af topisk fluor på tændernes overflader. Mundskylninger reducerer også tandkødsbetændelse og hæmmer plakdannelse (Velmurugan et al., 2013, Chen og Wang, 2010, Zajkani et al., 2018). Mundskyl har antikariogene virkninger, men har visse ulemper. De er dyre, har bivirkninger, herunder farvning af tænderne og brændende fornemmelse i mundhulen (Nayak et al., 2012, Aoun et al., 2018).

Klorhexidin er guldstandarden, almindeligt anvendt og den mest effektive kemiske tilgang til at mindske ophobningen af ​​plak. Daglig mundskylning med klorhexidin (0,2%) har vist sig at reducere væksthastigheden af ​​streptokok mutans i mundhulen (Velmurugan et al., 2013). Det har dog visse bivirkninger, det vil sige erosion af mundslimhinden, hævelse af parotis, farvning af tænder, brændende fornemmelse og bitter smag. (Jacob og Nivedhitha, 2018b, Shah et al., 2018, Van der Weijden et al., 2010, Nayak et al., 2012, Solderer et al., 2019) Mange befolkninger bruger lægeplanter som traditionelle eller alternative behandlinger for forskellige lidelser på grund af deres bedre sikkerhedsprofiler, sundhedsmæssige fordele, lavere omkostninger og nemme tilgængelighed. Blandt de plantearter, der anvendes til medicinske formål, er dem af slægten Morus, og de mest almindeligt anvendte arter er Morus alba, rubra og nigra, som også har vist antimikrobielle egenskaber mod forskellige livstruende infektioner (Ercisli S et al., 2006). Morus alba almindeligvis kaldet som hvid morbær, og den tilhører familien Moraceae kaldes ellers Tut, shahtoot eller morbær. Morus Alba (hvid morbær) er hjemmehørende i Kina, Indien, Pakistan og Japan (Kumar V et al., 2008). I den aktuelle undersøgelse vil Morus alba frugtekstrakt blive sammenlignet med klorhexidin til Streptococcus mutans mod orale patogener på grund af dets antimikrobielle egenskaber.

Redegørelse for problemet Caries er meget udbredt over hele kloden, inklusive Pakistan; det forårsager tandtab, malocclusion og problemer med kæbeleddet. De tilknyttede infektioner kan medføre risiko for spredning til overfladiske og dybe fasciale rum og kan endda forårsage livstruende infektioner. Behandling af karies er ret dyr og udgør en økonomisk belastning for vores i forvejen udsatte lavt socioøkonomiske befolkning. Så der er behov for udforskning af naturlige produkter, der kan have antimikrobielle og andre gavnlige virkninger for at mindske cariesaktiviteten sammen med gode sikkerhedsprofiler, let tilgængelige og omkostningseffektive.

Forskningsspørgsmål Er de vandige ekstrakter af Morus alba frugt lige så effektive som klorhexidin mundskyl til forebyggelse af karies? Formål At sammenligne effektiviteten af ​​Morus alba frugtekstrakter med klorhexidin hos patienter med tandkaries på basis af reduktion i antallet af Streptococcus mutans i deres spyt.

At sammenligne effektiviteten af ​​Morus alba frugtekstrakter med klorhexidin hos patienter med tandkaries på basis af stigning i deres spyt-pH-niveauer.

Begrundelse Klorhexidin er et kemikalie, der har bitter smag og forårsager brændende fornemmelse i mundhulen og er muligvis ikke muligt for patienterne på grund af kosmetiske årsager. Mundskyl afledt af urteprodukter, der har antimikrobiel aktivitet mod orale patogener, kan give en økonomisk og sikker behandlingsmulighed for at reducere belastningen af ​​dental caries i vores kliniske opsætning. Så vidt vi ved, er morbærfrugtekstraktet ikke blevet evalueret for dets antimikrobielle aktivitet mod orale patogener inklusive Streptococcus mutans.

Hypotese

Nulhypotesen:

Ho: Vandige ekstrakter af Morus alba frugt er ikke lige så effektive som klorhexidin mundskyl til forebyggelse af karies.

Alternativ hypotese:

Ha: Vandige ekstrakter af Morus alba frugt er lige så effektive som klorhexidin mundskyl til forebyggelse af karies.

LITTERATURANMELDELSE Dental caries består af forbindelser mellem tandstrukturerne, sukkerarter og den mikrobielle biofilm på tandoverfladerne (Pitts, N. B et al., 2016). Streptococcus mutans og spyt-pH er de to hovedfaktorer, der forårsager tandkaries, og derfor kan målretning mod dem være en effektiv vej til at tackle denne globale sygdom. Klorhexidin er et fremragende antimikrobielt middel og betragtes som en velsignelse for at opretholde oral sundhed og hygiejne. På samme måde er der blevet introduceret mange urtemidler, som er lige så effektive som klorhexidin. (Sajjan et al., 2016, Ahmed et al., 2017, Jacob og Nivedhitha, 2018, Carounanidy et al., 2007, Esther et al., 2017) Lægeplanter er blevet brugt af mange populationer som et terapeutisk middel på grund af deres nem tilgængelighed, sikker og omkostningseffektiv. Morus-arterne har også medicinske egenskaber og er blevet brugt som antidiabetisk, neurobeskyttende, hypolipidimisk og som afføringsmiddel (Anna Gryn-Rynko et al., 2016). Mere end 100 arter af morus er til stede over hele verden, og i Pakistan er der 25 morus-arter tilgængelige. De mest almindelige morusarter er Morus alba, rubra og nigra (Imran M., Khan H., et al., 2010).

Morus alba frugt indeholder mange aktive stoffer, såsom flavonoler, polyphenoler, alkaloider og polysaccharider (Gundogdu M et al., 2011). Morus alba er den rige kilde til vitamin A, vitamin B1, folinsyre, vitamin C, mineraler, kulhydrater, aminosyrer, fedtsyrer, anthocyanin og saponiner (Jiang Y et al., 2015).

I konventionel kinesisk naturlig medicin er morbærfrugt blevet brugt i menneskers medicin til behandling af diabetes, hypertension, anæmi og ledsmerter. Morus alba har været kendt for sine antidiabetiske, antihelmintiske, antimikrobielle, anxiolytiske, leverbeskyttende og nefroprotektive egenskaber (Wang, J.; et al., 2013, Yang, X. L et al., 2010, Khalid, S et al., 2017 ). Morus-frugten, selvom den er fra samme art, kan indeholde forskellige antioxidantegenskaber samt forskellig kemisk sammensætning. Mineralerne i Morus alba omfatter kalium (K), natrium (Na), fosfor (P), calcium (Ca), zink (Zn), jern (Fe), kobber (Cu), mangan (Mn), selen (Se). ), magnesium (Mg), chrom (Cr) og arsen (As) (Liang, L et al., 2012).

Methanolekstrakten af ​​barken af ​​Morus alba og dens bestanddele bruges som antimikrobielle midler (Kuete, et al., 2009). Det antimikrobielle middel "kuwanon G" opnået fra bark af roden af ​​Morus alba har indikeret aktivitet mod Streptococcus mutans ved en MIC på 8,0 μg/ml. Den bakteriedræbende test af kuwanon G indikerede, at den totalt inaktiverede Streptococcus mutans ved koncentrationen 20 μg/ml på 60 sekunder (Park, K. M. et al., 2002).

Ifølge Jha et al vurderede han den antimikrobielle aktivitet af Morus alba-blade (vandigt ekstrakt) på grampositive (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) og gramnegative bakterier (Pseudomonas aeruginosa og Escherichia coli). Resultater af den antimikrobielle aktivitet bekræftede, at Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus og Escherichia coli var mest modtagelige bakteriearter for råekstrakt, viste MIC-værdien ved koncentrationer fra 0,2-26 mg/ml (S. Jha, A.K et al., 2013).

Den antimikrobielle aktivitet af 1-deoxynojirmiycin (komponent af Morus alba-blade) og rå ethanolekstrakt af Morus alba-blade blev vurderet. Både 1-deoxynojirmiycin- og morus alba-bladene (råekstrakt) viste stærk bakteriostatisk aktivitet mod Streptococcus mutans, men 1-deoxynojirmiycinet viste lavere MIC-værdi (15,6 mg/ml) end råekstraktet af Morus alba (125 mg/mg/mL) (B. Islam., et al. 2008). Det ethanoliske ekstrakt af Morus alba-blade viste antimikrobiel aktivitet mod Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida krusei, Candida albicans, Aspergillus flavus og Candida tropicalis (Oliveira et al., 2015).

Anthocyaniner er den væsentligste bestanddel af Morus alba frugt, som er phenoliske forbindelser, der er ansvarlige for mange biologiske aktiviteter såsom antimikrobielle, antioxidante, neurobeskyttende og antiinflammatoriske egenskaber (Liu LK et al., 2008). Cyanidin-3-glucosidet og cyanidin-3-rutinosidet er de vigtigste anthocyaniner adskilt fra morbærfrugt (Suh H.J et al. 2003, Liu X. et al. 2004). Den aktive ingrediens i Morus alba er anthocyanin og anthocyanin, der findes i frugten af ​​Morus-arter, der udviser antibakterielle aktiviteter mod E. coli, Pseudomonas aeruginosa og Staphylococcus aureus (Chen H., et al. 2017). De foreslåede mekanismer, hvorved anthocyanin producerer antimikrobielle virkninger, omfatter virkning på patogenets cellemembran med lækage af dets nukleinsyre og proteiner (Bajpai et al., 2013). Anthocyanin forårsager hæmning af mikrobiel superoxiddismutase, alkalisk phosphatase og ATP-produktion med efterfølgende hæmning af TCA-cyklus (Li et al., 2010). Alle disse mekanismer resulterer i lysis af patogene celler.

Shumaila Naz et al bekræftede den antimikrobielle aktivitet af morbærfrugtekstrakter mod vandbårne mikrobielle patogener (Listeria monocytogene, Salmonella enteric, Moraxella catarrhalis, Legionella pneumophila, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Clostridium sp., Serratia hydrophila sp., Aero. ., Bacillus subtilis, , E. coli, Bacillus megaterium, Bacillus thuringiensis, Streptococcus pyogenes, Actinomyces sp., Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Salmonella typhi, Bacillus anthracis og Streptococcus pneumoni) isoleret fra forskellige vandprøver. Resultaterne indikerede, at morbærfrugtekstrakter er effektive mod vandbårne mikrobielle patogener (Shumaila Naz et al., 2018).

SIKKERHEDSPROFILER AF MORUS ALBA Den intragastriske administration af Morus alba-ekstrakt i rotter i 7 dage ved den maksimale dosis på 1gm/kg frembragte ikke toksiske virkninger (Jiao Y et al., 2017). En undersøgelse udført på rotter, hvor virkningerne af ethanolekstrakter af Morus alba hos rotter i en dosis på 250 mg/kg i 2 ugers administration ikke forårsagede toksiske effekter (Hwang et al., 2016). En anden undersøgelse udført på rotter, der blev fodret med anthocyaniner afledt af morbærfrugt. Anthocyaninerne reducerede de forhøjede niveauer af aspartataminotransferase (AST) og alaninaminotransferase-ALAT hos rotter. (Leverbeskyttende virkninger) BEREGNING AF PRØVESTØRRELSE Prøvestørrelsen blev estimeret ved hjælp af Open Epi prøvestørrelsesberegner ved at overveje følgende statistik; Ændring i pH-niveau (chlorhexidin) = 6,88±0,20 (Velmurugan et al., 2013) og betragter 20 % forskel i pH for morbærekstrakter som 8,256±0,24 Power of test = 90 % Konfidensniveau = 95 % Den beregnede stikprøvestørrelse kom ud som 1 i hver gruppe. Jeg vil dog inkludere 120 patienter med 40 patienter i hver gruppe ifølge normalitetsantagelsen.

FORSKNINGSMETODOLOGI Studiemiljø Denne undersøgelse vil blive udført på afdelingen for tandpleje, civilt hospital Uthal, distriktet Lasbella og ved afdelingen for plantepatologi, Lasbella University of Agriculture, Water and Marines Sciences (LUAWMS) Balochistan.

Studiedesign Randomized Controlled Clinical Trial Det er et dobbeltblindet studie, hvor både forsker og patient vil blive blindet for at holde resultaterne upartiske. Dog vil co-investigator vide, enten patienten modtager guldstandard eller urtemundskyl.

Studievarighed Studiets varighed vil være på 6 måneder til 1 år efter godkendelse af studiet fra RAC, ERC og BASR fra Ziauddin University.

Prøveudtagningsteknik Ikke-sandsynlighed fortløbende prøveudtagningsteknik vil blive anvendt til prøveudvælgelsen

Udvælgelseskriterier Inklusionskriterier Alle patienter i alderen 18-40 år mindst 20 tænder i munden og visdomstænder ikke medregnet.

Patienter af begge køn. Patienterne med aktive og ubehandlede karieslæsioner (mindst én kariestand bør være til stede i patientens mundhule).

Udelukkelseskriterier Patienterne i tandregulering Patienter, der allerede tager antibiotikabehandling eller antimikrobiel skylning. Patienterne, der har allergi over for klorhexidin mundskyl. Patienterne, hvis samtykke ikke kunne indhentes MATERIALER OG METODE MATERIALER ANVENDES I UNDERSØGELSEN Materialerne, der anvendes i undersøgelsen, vil være klorhexidin mundskyl, Morus alba frugt, pH-meter, selektiv agar og kulturplader til Streptococcus mutans, test rør og spytopsamlingssæt.

MORUS ALBA KOLLEKTION Morus alba (White Mulberry) frugt vil blive hentet fra en autentisk urtebutik, og Morus alba frugten vil blive godkendt fra Botany Department of LUAWMS.

FREMSTILLING AF VANDIG EKSTRAKT AF MORUS ALBA FRUG Forberedelsen vil blive udført i afdelingen for Plantepatologi LUAWMS. Morus alba frugt vaskes med destilleret vand og får lov til at tørre. Derefter vil frugtmaterialet (Morus alba) blive kværnet ved hjælp af morter og støder. Til 20 % vandig præparation tilsættes 100 ml destilleret vand til 20 g formalet pulver og inkuberes i rysteinkubator i 8 timer. (Til 30 % vandig præparation tilsættes 100 ml destilleret vand til 30 g formalet pulver). Vandige ekstrakter vil blive filtreret gennem Watman nr. 1 (Schuell og Schleicher 125 mm Kat. nr. 1001 125) filterpapir (Shumaila naz et al., 2018).

STANDARDISERING AF DELTAGERE De emner, der vælges efter inklusionskriterier, vil blive standardiseret. Deltagerne vil blive rådet til at børste tænder to gange om dagen (efter morgenmad om morgenen og ved sengetid), og at undgå junkfood. Deltagerne vil blive rådet til at tage sukkerholdige drikkevarer (te, kaffe, sødet drikke) ikke mere end 2 gange om dagen. Disse instruktioner vil også blive givet til deltagerne i skriftlig form. Deltagerne vil blive instrueret i at følge denne vejledning og vil blive tilkaldt efter 1 uge for baseline spytprøver.

DATAINDSAMLINGSPROCEDURE I alt 120 patienter, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive indskrevet i undersøgelsen. Informeret samtykke vil blive taget fra alle deltagere. Mens de tager samtykke, vil patienterne blive informeret om, at de vil modtage enten guldstandard (klorhexidin) eller urtemundskyl. Udvælgelsen af ​​patienter enten i gruppe A, B eller C vil blive foretaget ved hjælp af tilfældig taltabelmetode. Mærkning af gruppe som A, B og C vil blive foretaget af co-investigator. Listen over grupper vil blive forseglet i uigennemsigtig konvolut og åbnes, når undersøgelsen er afsluttet.

STUDIEGRUPPER I alt 120 deltagere vil blive inkluderet i undersøgelsen. Deltagerne bliver ligeligt opdelt i tre grupper (gruppe A, B og C). Deltagerne i gruppe A får klorhexidin mundskyl og deltagerne i gruppe B og C får henholdsvis 20 % og 30 % vandigt ekstrakt af Morus alba frugt.

SPyt pH-ANALYSE Analysen af ​​spyt-pH-niveauet vil blive udført ved hjælp af pH-meter, og spyt-pH vil blive registreret ved baseline og 15 dage efter brug af respektive mundskyl.

EKSPERIMENTEL PROCEDURE De 5 ml basisline ustimulerede spytprøver vil blive taget fra deltagerne ved passiv savleteknik, derefter vil 3 ml blive brugt til måling af spyt-pH, og den resterende spytprøve vil blive opbevaret ved 0 C, og derefter vil blive overført til laboratoriet for vurdering af Streptococcus mutans. Efter at have taget baseline spytprøver, vil deltagerne blive bedt om at skylle og holde 10 ml af det respektive mundskyl i munden i 30 sekunder, før de spytter det. Proceduren vil blive gentaget af deltagerne to gange om dagen i 15 dage. Efter 15 dage vil der igen blive taget spytprøver fra deltagerne til vurdering af Streptococcus mutans, og de opnåede resultater vil blive sammenlignet med baseline spytprøver for Streptococcus mutans.

KULTURPROCEDURE Teknikken til at vurdere det mikrobielle indhold vil være fortynding og spredeplademetode. Spytmikrobiel analyse vil blive udført ved at fortynde hver spytprøve i forholdet 1:10 i destilleret vand. Hver prøve udstryges derefter på en plade med Mitis salivarius agar media (MSA). Plader inkuberes derefter i 48 timer ved 37°C, og antallet af Streptococcus mutans-kolonier (CFU) vil blive talt under selvbelysende kikkertmikroskop. Alle resultater vil blive registreret i præ-designet proforma. (Smariti sexena et al.,. 2017, Velmurugan et al. 2013, Hongkun Wu et al., 2003) STATISTISK ANALYSE Data vil blive analyseret ved hjælp af SPSS version 23. Middelværdi og standardafvigelse vil blive taget for numeriske data. Frekvens og procenter vil blive taget for kategoriske data.

Paired-t test vil blive udført for sammenligning mellem præ- og postinterventionsværdier af bakterietal og pH-værdier for hver gruppe, og ANOVA med post hoc Tukey's test vil blive anvendt til sammenligning mellem tre grupper. P < 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikant.

ETISK OVERVEJELSE Etisk godkendelse vil blive taget fra den etiske komité på Ziauddin University. Informeret samtykke vil blive indhentet fra hvert forsøgsperson før registrering af enhver måling. Alle oplysninger indsamlet fra undersøgelsen vil blive holdt strengt fortrolige. Anonymiteten af ​​alle emner vil blive opretholdt ved omhyggelig opbevaring af oplysninger. Hvis der vil blive bemærket tandrelaterede problemer, vil patienterne blive informeret og henvist til de relevante klinikker for nødvendig behandling.

UNDERSØGELSENS BETYDNING Hvis resultaterne af vores undersøgelse viser, at Morus alba er mere effektiv, vil der i fremtiden være et sikkert, billigt og miljøvenligt middel, der er afledt af naturlig kilde, tilgængeligt til forebyggelse af karies. Morus alba kan også bruges til børn og dem, der ikke kan bruge syntetiske mundskyllevand på grund af irritation, smagsændringer, brændende fornemmelse og af kosmetiske årsager.

Morus alba er ligesom andre urteprodukter miljøvenlige, og dens formulering som en antimikrobiel mundskylning hjælper med at minimere de toksiske virkninger på miljøet, som produceres af kemisk fremstillet mundskylning klorhexidin, som i øjeblikket er guldstandarden for tandbærere. Resultaterne af denne undersøgelse kan åbne døre for andre undersøgelser af andre urteprodukter, der traditionelt anvendes på grund af deres antimikrobielle potentiale.