EFFEKTIVITET AV MORUS ALBA FRUKTEKSTRAKTER OG KLORHEXIDIN PÅ SPTT STREPTOCOCCUS MUTANS OG pH-NIVÅER

INNLEDNING Streptococcus mutans er det viktigste patogenet som er involvert i utviklingen av tannkaries. Dette er en anaerob grampositiv kokos, naturlig tilstede i den orale mikrobiotaen og kan lett kolonisere på tannoverflaten og initierer produksjon av syre ved å kombinere ekstracellulært polysakkarid som resulterer i demineralisering av tann og utvikling av tannkaries (Shah et al., 2018) . Mengden koloniserte overflater er assosiert med streptokokker mutans i spyttet. Ved å redusere konsentrasjonen av Streptococcus mutans i munnhulen vil det således ha en betydelig fordel i å redusere forekomsten av kariogene mikrober. (Lemos et al., 2019, Forssten et al., 2010, Banas og Drake., 2018) Tannkaries er en mikrobiell sykdom i munnhulen, som identifiseres ved demineralisering av de uorganiske stoffene og oppløsning av de organiske stoffene i munnhulen. tenner. Tannkaries har blitt anerkjent gjennom historien og eksisterer over hele verden, rapportert å være 44 %, men alvorlighetsgraden og prevalensen endres i forskjellige land (J.V Soames og J.C. Southam et al., 2018). I våre naboland er frekvensen av tannkaries ganske høy, dokumentert å være 68 %, 65 % og 64 % i henholdsvis Kina, Iran og India. Prevalensen av tannkaries i Pakistan er også ganske høy, rundt 62 %, noe som er assosiert med betydelig sykelighet og økonomiske konsekvenser (Reddy K S, et al., 2017, Lu Liu et al., 2013) Tannkaries innebærer i utgangspunktet kontakt mellom tannstruktur, sukkerarter og biofilm som dannes på tannoverflatene (Pitts, N. B et al., 2016). Kariesprosessen består av å endre perioder med demineralisering og remineralisering av tann, som, hvis netto demineralisering skjer over tilstrekkelig tid, resulterer i initiering av tannkaries. Årsaken til tannkaries er melkesyre produsert ved fermentering av sukker av orale bakterier (Banas og Drake., 2018). Det normale pH-nivået i spytt er 6,2-7,6. Ved nøytral pH inkorporeres kalsium- og fosfationer fra spyttet i emaljen og opprettholder emaljens struktur, men når pH-nivået faller under normalt, dvs. ved 5,5 eller under 5,5, lekker kalsium- og fosfationene fra emaljen ut og forårsaker utveksling av mineralioner fra hydroksyapatittkrystaller av emalje til plakk, noe som resulterer i demineralisering av tann (J.V Soames Oral pathology 2018).

Tannkariesbehandling legger vekt på å redusere tanndemineralisering ved å endre spisevaner, endre eller hemme bakterievekst, endre pH-nivået i spytt og bufferkapasitet (Khirtika et al., 2017, Velmurugan et al., 2013, Yang et al., 2018). Ulike antimikrobielle syntetiske munnvann, tannkremer, geler, tyggegummi og lakk har blitt brukt for å forbedre munnhygienen og forebygge tannkaries ved å sikte mot kariogene mikroorganismer. Forebygging av tannkaries gjøres ved munnpuss etter måltid, ved bruk av fluortannkrem, antimikrobielle munnskyll, interdentale rengjøringsmidler, spyttstimulerende midler (xylitol, mannitol), pit- og fissurforseglinger, og påføring av aktuell fluor på tannoverflater. Munnskylling reduserer også gingivalbetennelse og hemmer plakkdannelse (Velmurugan et al., 2013, Chen og Wang, 2010, Zajkani et al., 2018). Munnvann har antikariogene effekter, men har visse ulemper. De er kostbare, har bivirkninger inkludert flekker av tennene og brennende følelse i munnhulen (Nayak et al., 2012, Aoun et al., 2018).

Klorheksidin er gullstandarden, ofte brukt og den mest effektive kjemiske tilnærmingen for å redusere akkumulering av plakk. Daglig munnskylling med klorheksidin (0,2 %) har vist seg å redusere veksthastigheten av streptokokker mutans i munnhulen (Velmurugan et al., 2013). Imidlertid har det visse bivirkninger, det vil si erosjon av munnslimhinnen, hevelse i parotis, flekker av tenner, brennende følelse og bitter smak. (Jacob og Nivedhitha, 2018b, Shah et al., 2018, Van der Weijden et al., 2010, Nayak et al., 2012, Solderer et al., 2019) Mange populasjoner bruker medisinplanter som tradisjonelle eller alternative behandlinger for ulike plager på grunn av deres bedre sikkerhetsprofiler, helsegunstige effekter, lavere kostnader og lett tilgjengelighet. Blant planteartene som brukes til medisinske formål er de av slekten Morus, inkludert mest brukte arter er Morus alba, rubra og nigra, som også har vist antimikrobielle egenskaper mot ulike livstruende infeksjoner (Ercisli S et al., 2006). Morus alba ofte kalt som hvit morbær, og den tilhører familien Moraceae kalles ellers Tut, shahtoot eller morbær. Morus Alba (hvit morbær) er hjemmehørende i Kina, India, Pakistan og Japan (Kumar V et al., 2008). I den aktuelle studien vil Morus alba fruktekstrakt sammenlignes med klorhexidin til Streptococcus mutans mot orale patogener på grunn av dets antimikrobielle egenskaper.

Redegjørelse om problemet Tannkaries er svært utbredt over hele verden, inkludert Pakistan; det forårsaker tanntap, malocclusion og problemer med kjeveledd. De tilknyttede infeksjonene kan medføre risiko for spredning til overfladiske og dype fasciale rom og kan til og med forårsake livstruende infeksjoner. Behandling av tannkaries er ganske dyrt og utgjør en økonomisk belastning for vår allerede fratatte lave sosioøkonomiske befolkning. Så det er behov for utforskning av naturlige produkter som kan ha antimikrobielle og andre gunstige effekter for å redusere kariesaktiviteten sammen med gode sikkerhetsprofiler, lett tilgjengelige og kostnadseffektive.

Forskningsspørsmål Er de vandige ekstraktene av Morus alba frukt like effektive som klorheksidin munnvann for forebygging av karies? Mål Å sammenligne effekten av fruktekstrakter fra Morus alba med klorheksidin hos pasienter med karies på grunnlag av reduksjon i antall Streptococcus mutans i spyttet.

For å sammenligne effekten av Morus alba fruktekstrakter med klorheksidin hos pasienter med tannkaries på grunnlag av økning i spytt-pH-nivåer.

Begrunnelse Klorheksidin er et kjemikalie som har bitter smak og forårsaker en brennende følelse i munnhulen og er kanskje ikke mulig for pasientene på grunn av kosmetiske årsaker. Munnvann avledet fra urteprodukter, med antimikrobiell aktivitet mot orale patogener, kan gi et økonomisk og trygt behandlingsalternativ for å redusere belastningen av tannkaries i vårt kliniske oppsett. Så vidt vi vet, har morbærfruktekstraktet ikke blitt evaluert for sin antimikrobielle aktivitet mot orale patogener inkludert Streptococcus mutans.

Hypotese

Nullhypotesen:

Ho: Vandige ekstrakter av Morus alba-frukt er ikke like effektive som klorheksidin-munnvann for forebygging av karies.

Alternativ hypotese:

Ha: Vandige ekstrakter av Morus alba frukt er like effektive som klorheksidin munnvann for forebygging av tannkaries.

LITTERATURGJENNOMGANG Tannkaries består av forbindelser mellom tannstrukturene, sukkerarter og den mikrobielle biofilmen på tannoverflatene (Pitts, N. B et al., 2016). Streptococcus mutans og spytt-pH er de to hovedfaktorene som forårsaker tannkaries, og målretting mot dem kan derfor være en effektiv vei for å takle denne globale sykdommen. Klorheksidin er et utmerket antimikrobielt middel og anses som velsignelse for å opprettholde oral helse og hygiene. På samme måte har mange urtemidler blitt introdusert som er like effektive som klorheksidin. (Sajjan et al., 2016, Ahmed et al., 2017, Jacob og Nivedhitha, 2018, Carounanidy et al., 2007, Esther et al., 2017) Medisinplanter har blitt brukt av mange populasjoner som et terapeutisk middel på grunn av deres enkel tilgjengelighet, trygg og kostnadseffektiv. Morusartene har også medisinske egenskaper og har blitt brukt som antidiabetisk, nevrobeskyttende, hypolipidimisk og som avføringsmiddel (Anna Gryn-Rynko et al., 2016). Mer enn 100 arter av morus finnes over hele verden, og i Pakistan er det 25 morus-arter tilgjengelig. De vanligste morusartene er Morus alba, rubra og nigra (Imran M., Khan H., et al., 2010).

Morus alba frukt inneholder mange aktive stoffer, som flavonoler, polyfenoler, alkaloider og polysakkarider (Gundogdu M et al., 2011). Morus alba er den rike kilden til vitamin A, vitamin B1, folsyre, vitamin C, mineraler, karbohydrater, aminosyrer, fettsyrer, antocyanin og saponiner (Jiang Y et al., 2015).

I konvensjonell kinesisk naturlig medisin, har morbærfrukt blitt brukt i menneskers medisiner for å behandle diabetes, hypertensjon, anemi og leddsmerter. Morus alba har vært kjent for sine antidiabetiske, antihelmintiske, antimikrobielle, anxiolytiske, leverbeskyttende og nefroprotektive egenskaper (Wang, J.; et al., 2013, Yang, X. L et al., 2010, Khalid, S et al., 2017 ). Morus-frukten, selv om den er fra samme art, kan inneholde forskjellige antioksidantegenskaper samt ulik kjemisk sammensetning. Mineralelementene i Morus alba inkluderer kalium (K), natrium (Na), fosfor (P), kalsium (Ca), sink (Zn), jern (Fe), kobber (Cu), mangan (Mn), selen (Se). ), magnesium (Mg), krom (Cr) og arsen (As) (Liang, L et al., 2012).

Metanolekstraktet av barken til Morus alba og dens bestanddeler brukes som antimikrobielle midler (Kuete, et al., 2009). Det antimikrobielle midlet "kuwanon G" oppnådd fra bark av roten til Morus alba har indikert aktivitet mot Streptococcus mutans ved en MIC på 8,0 μg/ml. Den bakteriedrepende testen av kuwanon G indikerte at den totalt inaktiverte Streptococcus mutans ved konsentrasjonen 20 μg/ml på 60 sekunder (Park, K. M et al., 2002).

I følge Jha et al vurderte han den antimikrobielle aktiviteten til Morus alba-blader (vandig ekstrakt) på grampositive (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) og gramnegative bakterier (Pseudomonas aeruginosa og Escherichia coli). Resultater av den antimikrobielle aktiviteten bekreftet at Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus og Escherichia coli var mest mottakelige bakteriearter for råekstrakt, viste MIC-verdien ved konsentrasjoner fra 0,2-26mg/ml (S. Jha, A.K et al., 2013).

Den antimikrobielle aktiviteten til 1-deoksynojirmiycin (komponent av Morus alba-blader) og råetanolisk ekstrakt av Morus alba-blader ble vurdert. Både 1-deoksynojirmiycin- og morus alba-bladene (råekstrakt) viste sterk bakteriostatisk aktivitet mot Streptococcus mutans, men 1-deoksynojirmiycinet viste lavere MIC-verdi (15,6 mg/ml) enn råekstraktet av Morus alba (125 mg/mg/ml) (B. Islam., et al. 2008). Etanolekstraktet av Morus alba-blader viste antimikrobiell aktivitet mot Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida krusei, Candida albicans, Aspergillus flavus og Candida tropicalis (Oliveira et al., 2015).

Antocyaniner er den viktigste bestanddelen av Morus alba frukt, som er fenoliske forbindelser som er ansvarlige for mange biologiske aktiviteter som antimikrobielle, antioksidant, nevrobeskyttende og antiinflammatoriske egenskaper (Liu LK et al., 2008). Cyanidin-3-glukosid og cyanidin-3-rutinoside er de viktigste antocyaninene skilt fra morbærfrukt (Suh H.J et al 2003, Liu X. et al 2004). Den aktive ingrediensen i Morus alba er antocyanin og antocyanin som finnes i frukten til Morus-arter som viser antibakterielle aktiviteter mot E. coli, Pseudomonas aeruginosa og Staphylococcus aureus (Chen H., et al 2017). De foreslåtte mekanismene som antocyanin produserer antimikrobielle effekter inkluderer virkning på cellemembranen til patogen med lekkasje av dets nukleinsyre og proteiner (Bajpai et al., 2013). Anthocyanin forårsaker hemming av mikrobiell superoksiddismutase, alkalisk fosfatase og ATP-produksjon med påfølgende hemming av TCA-syklus (Li et al., 2010). Alle disse mekanismene resulterer i lysis av patogene celler.

Shumaila Naz et al bekreftet den antimikrobielle aktiviteten til Mulberry fruktekstrakter mot vannbårne mikrobielle patogener (Listeria monocytogene, Salmonella enteric, Moraxella catarrhalis, Legionella pneumophila, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Clostridium sp., Serratia hydrophila sp., A. ., Bacillus subtilis, , E. coli, Bacillus megaterium, Bacillus thuringiensis, Streptococcus pyogenes, Actinomyces sp., Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Salmonella typhi, Bacillus anthracis og Streptococcus pneumoni) isolert fra forskjellige vannprøver. Resultatene indikerte at morbærfruktekstrakter er effektive mot vannbårne mikrobielle patogener (Shumaila Naz et al., 2018).

SIKKERHETSPROFILER AV MORUS ALBA Den intragastriske administreringen av Morus alba-ekstrakt i rotter i 7 dager ved maksimal dose på 1gm/kg ga ingen toksiske effekter (Jiao Y et al., 2017). En studie utført på rotter der effekten av etanolekstrakter av Morus alba hos rotter ved dosen 250 mg/kg i 2 ukers administrering ikke forårsaket toksiske effekter (Hwang et al., 2016). En annen studie utført på rotter som ble matet med antocyaniner avledet fra morbærfrukt. Antocyaninene reduserte de økte nivåene av aspartataminotransferase (AST) og alaninaminotransferase-ALAT hos rotter. (Hepatobeskyttende effekter) BEREGNING AV PRØVESTØRRELSE Prøvestørrelsen ble estimert ved å bruke Open Epi prøvestørrelseskalkulator ved å vurdere følgende statistikk; Endring i pH-nivå (klorheksidin) = 6,88±0,20 (Velmurugan et al., 2013) og vurderer 20 % forskjell i pH for morbærekstrakter som 8,256±0,24 Testkraft= 90 % konfidensnivå= 95 % Den beregnede prøvestørrelsen kom ut som 1 i hver gruppe. Jeg vil imidlertid inkludere 120 pasienter med 40 pasienter i hver gruppe i henhold til normalitetsantagelsen.

FORSKNINGSMETODOLOGI Studiesetting Denne studien vil bli utført ved avdelingen for odontologi, sivilt sykehus Uthal, distrikt Lasbella og ved avdelingen for plantepatologi, Lasbella University of Agriculture, Water and Marines Sciences (LUAWMS) Balochistan.

Studiedesign Randomisert kontrollert klinisk studie Det er en dobbeltblindet studie, der både forskeren og pasienten vil bli blindet for å holde resultatene objektive. Imidlertid vil medetterforskeren vite at enten pasienten mottar gullstandard eller urtemunnvann.

Studievarighet Studievarigheten vil være på 6 måneder til 1 år etter godkjenning av studiet fra RAC, ERC og BASR ved Ziauddin University.

Prøvetakingsteknikk Ikke-sannsynlighetskonsekutiv prøvetakingsteknikk vil bli brukt for prøveutvalget

Utvalgskriterier Inklusjonskriterier Alle pasienter i alderen 18-40 år minst 20 tenner i munnen og ikke inkludert visdomstenner.

Pasienter av begge kjønn. Pasientene med aktive og ubehandlede karieslesjoner (minst én kariestann bør være tilstede i pasientens munnhule).

Eksklusjonskriterier Pasientene som gjennomgår kjeveortopedisk behandling Pasientene som allerede tar antibiotikabehandling eller antimikrobiell skylling. Pasientene som har allergi mot klorhexidin munnvann Pasientene hvis samtykke ikke kunne innhentes MATERIALER OG METODE MATERIALER BRUKT I STUDIEN Materialene som brukes i studien vil være Klorhexidin munnvann, Morus alba frukt, pH-måler, selektiv agar og kulturplater for Streptococcus mutans, test rør og spyttoppsamlingssett.

MORUS ALBA KOLLEKSJON Morus alba (White Mulberry) frukt vil bli hentet fra en autentisk urtebutikk og Morus alba frukten vil bli autentisert fra Botany Department of LUAWMS.

FORBEREDELSE AV VANDIG EKSTRAKT AV MORUS ALBA FRUKT Forberedelsen vil bli gjort i avdeling for plantepatologi LUAWMS. Morus alba frukt vil bli vasket med destillert vann og får tørke. Deretter vil fruktmaterialet (Morus alba) males ved hjelp av morter og stamper. For 20 % vandig preparat vil 100 ml destillert vann tilsettes 20 g malt pulver og inkuberes i risteinkubator i 8 timer. (For 30 % vandig preparat vil 100 ml destillert vann tilsettes 30 g malt pulver). Vandige ekstrakter vil bli filtrert gjennom Watman nr. 1 (Schuell og Schleicher 125 mm Kat. nr. 1001 125) filterpapir (Shumaila naz et al., 2018).

STANDARDISERING AV DELTAKERE Emnene som velges etter inklusjonskriterier vil bli standardisert. Deltakerne vil bli bedt om å pusse tennene to ganger om dagen (etter frokost om morgenen og ved sengetid), og å unngå søppelmat. Deltakerne vil bli bedt om å ta sukkerholdige drikker (te, kaffe, søtet drikke) ikke mer enn 2 ganger om dagen. Disse instruksjonene vil også bli gitt til deltakerne i skriftlig form. Deltakerne vil bli bedt om å følge denne veiledningen og vil bli oppringt etter 1 uke for baseline spyttprøver.

PROSEDYRE FOR DATAINNSAMLING Totalt 120 pasienter som oppfyller inklusjonskriteriene vil bli registrert i studien. Informerte samtykker vil bli tatt fra alle deltakerne. Mens de tar samtykke, vil pasientene bli informert om at de vil motta enten gullstandard (klorheksidin) eller urte munnvann. Utvelgelsen av pasienter enten i gruppe A, B eller C vil gjøres ved hjelp av tilfeldig talltabellmetode. Merking av gruppe som A, B og C vil bli gjort av medetterforsker. Liste over grupper vil bli forseglet i ugjennomsiktig konvolutt og vil åpnes når studien er fullført.

STUDIEGRUPPER Totalt 120 deltakere vil bli inkludert i studien. Deltakerne deles likt inn i tre grupper (gruppe A, B og C). Deltakerne i gruppe A vil få klorheksidin munnvann og deltakerne i gruppe B og C vil få henholdsvis 20 % og 30 % vandig ekstrakt av Morus alba frukt.

PH-ANALYSE PÅ SPETTT Analyse av spytt-pH-nivået vil bli gjort ved hjelp av pH-meter, og spytt-pH vil bli registrert ved baseline og 15 dager etter bruk av respektive munnvann.

EKSPERIMENTELL PROSEDYRE De 5 ml ustimulerte spyttprøvene på 5 ml vil bli tatt fra deltakerne ved hjelp av passiv sikling, deretter vil 3 ml bli brukt til måling av spytt-pH og den gjenværende spyttprøven vil bli lagret ved 0 C, og deretter overføres til laboratoriet for vurdering av Streptococcus mutans. Etter å ha tatt baseline spyttprøver, vil deltakerne bli bedt om å skylle og holde 10 ml av respektive munnvann i 30 sekunder i munnen før de spytter det. Prosedyren gjentas av deltakerne, to ganger om dagen i 15 dager. Etter 15 dager vil det igjen tas spyttprøver fra deltakerne for vurdering av Streptococcus mutans og resultatene som oppnås vil bli sammenlignet med baseline spyttprøver for Streptococcus mutans.

KULTURPROSEDYRE Teknikken for å vurdere det mikrobielle innholdet vil være fortynning og spredeplatemetode. Spyttmikrobielle analyser vil bli utført ved å fortynne hver spyttprøve i forholdet 1:10 i destillert vann. Hver prøve blir deretter strøket i plate med Mitis salivarius agar media (MSA). Platene vil deretter bli inkubert i 48 timer ved 37°C og antall Streptococcus mutans-kolonier (CFU) vil bli talt under selvopplysende kikkertmikroskop. Alle funn vil bli registrert i forhåndsdesignet proforma. (Smariti sexena et al,. 2017, Velmurugan et al. 2013, Hongkun Wu et al., 2003) STATISTISK ANALYSE Data vil bli analysert med SPSS versjon 23. Gjennomsnitt og standardavvik vil bli tatt for numeriske data. Frekvens og prosenter vil bli tatt for kategoriske data.

Paired-t-test vil bli gjort for sammenligning mellom pre- og post-intervensjonsverdier av bakterietall og pH-verdier for hver gruppe, og ANOVA med post hoc Tukeys test vil bli brukt for sammenligning mellom tre grupper. P < 0,05 vil anses som statistisk signifikant.

ETISK VURDERING Etisk godkjenning vil bli tatt fra den etiske komiteen ved Ziauddin University. Informert samtykke vil bli innhentet fra hvert forsøksperson før registrering av enhver måling. All informasjon som samles inn fra studien vil bli holdt strengt konfidensiell. Anonymiteten til alle emner vil opprettholdes ved forsiktig lagring av informasjon. Hvis noen tannrelaterte problemer vil bli lagt merke til, vil pasientene bli informert og henvist til relevante klinikker for nødvendig behandling.

STUDIENS BETYDNING Hvis resultatene av studien vår viser at Morus alba er mer effektiv, vil det være avledet fra naturlig kilde, et trygt, rimelig og miljøvennlig middel vil være tilgjengelig i fremtiden for forebygging av tannkaries. Morus alba kan også brukes til barn og de som ikke kan bruke syntetiske munnvann på grunn av irritasjon, endring av smak, brennende følelse og av kosmetiske årsaker.

Morus alba er som andre urteprodukter miljøvennlig og formuleringen som en antimikrobiell munnskylling bidrar til å minimere de giftige effektene på miljøet som produseres av kjemisk produsert munnskylling klorhexidin, som for tiden er gullstandarden for tannbærer. Resultatene av denne studien kan åpne dører for andre undersøkelser på andre urteprodukter som tradisjonelt brukes på grunn av deres antimikrobielle potensial.