EFFEKTIVITET HOS MORUS ALBA FRUKTEXTRAKTER OCH KLORHEXIDIN PÅ SALIVAR STREPTOCOCCUS MUTANS OCH pH-NIVÅER

INTRODUKTION Streptococcus mutans är den huvudsakliga patogenen som är involverad i utvecklingen av tandkaries. Detta är en anaerob grampositiv kokos, naturligt närvarande i den orala mikrobiotan och kan lätt kolonisera på tandytan och initierar produktion av syra genom att kombinera extracellulär polysackarid som resulterar i demineralisering av tand och utveckling av tandkaries (Shah et al., 2018) . Mängden koloniserade ytor är associerad med streptokocker mutans i saliven. Genom att minska koncentrationen av Streptococcus mutans i munhålan skulle sålunda ha en betydande fördel för att minska förekomsten av kariogena mikrober. (Lemos et al., 2019, Forssten et al., 2010, Banas och Drake., 2018) Tandkaries är en mikrobiell sjukdom i munhålan, som identifieras genom avmineralisering av de oorganiska substanserna och upplösning av de organiska substanserna i munhålan. tänder. Tandkaries har erkänts genom historien och finns runt om i världen, rapporterats vara 44 %, men svårighetsgraden och prevalensen förändras i olika länder (J.V Soames och J.C Southam et al., 2018). I våra grannländer är frekvensen av tandkaries ganska hög, dokumenterad till 68 %, 65 % och 64 % i Kina, Iran respektive Indien. Prevalensen av tandkaries i Pakistan är också ganska hög, cirka 62 %, vilket är förknippat med betydande sjuklighet och ekonomiska konsekvenser (Reddy K S, et al., 2017, Lu Liu et al., 2013) Dental karies innebär i grunden kontakt mellan tandstruktur, sockerarterna och biofilmen som bildas på tandytorna (Pitts, N. B et al., 2016). Kariesprocessen består av förändrade perioder av avmineralisering och remineralisering av tand, vilket, om nettoavmineralisering sker under tillräcklig tid, resulterar i initiering av tandkaries. Orsaken till tandkaries är mjölksyra som produceras genom fermentering av sockerarter av orala bakterier (Banas och Drake., 2018). Den normala pH-nivån i saliv är 6,2-7,6. Vid neutralt pH införlivas kalcium- och fosfatjoner från saliven i emaljen och bibehåller emaljens struktur, men när pH-nivån faller under det normala, dvs vid 5,5 eller under 5,5, läcker kalcium- och fosfatjonerna från emaljen ut och orsakar utbyte av mineraljoner från hydroxyapatitkristaller av emalj till plack, vilket resulterar i demineralisering av tanden (J.V Soames Oral pathology 2018).

Dental karieshantering betonar att minska tandavmineralisering genom att ändra matvanor, ändra eller hämma bakterietillväxt, ändra salivens pH-nivå och buffringskapacitet (Khirtika et al., 2017, Velmurugan et al., 2013, Yang et al., 2018). Olika antimikrobiella syntetiska munvatten, tandkrämer, geler, tuggummin och lacker har använts för att förbättra munhygienen och förebygga tandkaries genom att rikta in kariogene mikroorganismer. Förebyggandet av karies görs genom munborstning efter måltid, genom att använda fluortandkrämer, antimikrobiella munvatten, interdentala rengöringshjälpmedel, spottstimulerande medel (xylitol, mannitol), tätningsmedel för grop och sprickor och applicering av topisk fluor på tändernas ytor. Munsköljningar minskar också gingival inflammation och hämmar plackbildning (Velmurugan et al., 2013, Chen och Wang, 2010, Zajkani et al., 2018). Munvatten har antikariogena effekter, men har vissa nackdelar. De är dyra, har biverkningar inklusive färgning av tänderna och brännande känsla i munhålan (Nayak et al., 2012, Aoun et al., 2018).

Klorhexidin är guldstandard, vanligen använt och mest effektiva kemiska tillvägagångssätt för att minska ackumuleringen av plack. Daglig munsköljning med klorhexidin (0,2%) har visat sig minska tillväxthastigheten för streptokocker mutans i munhålan (Velmurugan et al., 2013). Det har dock vissa biverkningar, det vill säga erosion av munslemhinnan, svullnad av parotis, färgning av tänder, brännande känsla och bitter smak. (Jacob och Nivedhitha, 2018b, Shah et al., 2018, Van der Weijden et al., 2010, Nayak et al., 2012, Solderer et al., 2019) Många populationer använder medicinalväxter som traditionella eller alternativa behandlingar för olika åkommor på grund av deras bättre säkerhetsprofiler, hälsofördelaktiga effekter, lägre kostnad och lättillgänglighet. Bland de växtarter som används för medicinska ändamål finns de av släktet Morus, inklusive de vanligaste arterna är Morus alba, rubra och nigra, som också har visat antimikrobiella egenskaper mot olika livshotande infektioner (Ercisli S et al., 2006). Morus alba kallas vanligtvis vit mullbär, och den tillhör familjen Moraceae kallas annars Tut, shahtoot eller mullbär. Morus Alba (vit mullbär) är infödd i Kina, Indien, Pakistan och Japan (Kumar V et al., 2008). I den aktuella studien kommer Morus alba fruktextrakt att jämföras med klorhexidin mot Streptococcus mutans mot orala patogener på grund av dess antimikrobiella egenskaper.

Uttalande av problemet Tandkaries är mycket utbredd över hela världen, inklusive Pakistan; det orsakar tandlossning, malocklusion och käkledsproblem. De associerade infektionerna kan medföra risk för spridning till ytliga och djupa fascialutrymmen och kan till och med orsaka livshotande infektioner. Behandling av karies är ganska dyrt och utgör en ekonomisk börda för vår redan eftersatta låga socioekonomiska befolkning. Så det finns ett behov av utforskning av naturliga produkter som kan ha antimikrobiella och andra gynnsamma effekter för att minska kariesaktiviteten tillsammans med bra säkerhetsprofiler, lättillgängliga och kostnadseffektiva.

Forskningsfråga Är de vattenhaltiga extrakten av Morus alba frukt lika effektiva som klorhexidin munvatten för att förebygga karies? Mål Att jämföra effekten av fruktextrakt från Morus alba med klorhexidin hos patienter med karies på basis av minskning av antalet Streptococcus mutans i deras saliv.

Att jämföra effektiviteten av Morus alba fruktextrakt med klorhexidin hos patienter med tandkaries baserat på en ökning av deras saliv-pH-nivåer.

Bakgrund Klorhexidin är en kemikalie som har bitter smak och orsakar brännande känsla i munhålan och kanske inte är genomförbart för patienterna på grund av kosmetiska skäl. Munvatten som härrör från örtprodukter, med antimikrobiell aktivitet mot orala patogener kan ge ett ekonomiskt och säkert behandlingsalternativ för att minska bördan av tandkaries i vår kliniska uppsättning. Så vitt vi vet har mullbärsfruktextraktet inte utvärderats för sin antimikrobiella aktivitet mot orala patogener inklusive Streptococcus mutans.

Hypotes

Nollhypotesen:

Ho: Vattenhaltiga extrakt av Morus alba frukt är inte lika effektiva som klorhexidin munvatten för att förebygga karies.

Alternativ hypotes:

Ha: Vattenhaltiga extrakt av Morus alba frukt är lika effektiva som klorhexidin munvatten för att förebygga karies.

LITTERATURGRANSKNING Dental karies består av kopplingar mellan tandstrukturer, sockerarter och den mikrobiella biofilmen på tandytorna (Pitts, N. B et al., 2016). Streptococcus mutans och salivens pH är de två huvudfaktorerna som orsakar tandkaries och därför kan inriktning mot dem vara en effektiv väg för att tackla denna globala sjukdom. Klorhexidin är ett utmärkt antimikrobiellt medel och anses vara en välsignelse för att upprätthålla munhälsa och hygien. På liknande sätt har många växtbaserade medel introducerats som är lika effektiva som klorhexidin. (Sajjan et al., 2016, Ahmed et al., 2017, Jacob och Nivedhitha, 2018, Carounanidy et al., 2007, Esther et al., 2017) Medicinalväxter har använts av många populationer som ett terapeutiskt medel på grund av deras enkel tillgänglighet, säker och kostnadseffektiv. Morusarterna har också medicinska egenskaper och har använts som antidiabetiker, neuroprotektiva, hypolipidimiska och som laxermedel (Anna Gryn-Rynko et al., 2016). Mer än 100 arter av morus finns över hela världen och i Pakistan finns det 25 morusarter tillgängliga. De vanligaste morusarterna är Morus alba, rubra och nigra (Imran M., Khan H., et al., 2010).

Morus alba frukt innehåller många aktiva substanser, såsom flavonoler, polyfenoler, alkaloider och polysackarider (Gundogdu M et al., 2011). Morus alba är den rika källan till vitamin A, vitamin B1, folsyra, vitamin C, mineraler, kolhydrater, aminosyror, fettsyror, antocyanin och saponiner (Jiang Y et al., 2015).

I konventionell kinesisk naturmedicin har mullbärsfrukt använts i läkemedel för att behandla diabetes, högt blodtryck, anemi och ledvärk. Morus alba har varit känt för sina antidiabetiska, antihelmintiska, antimikrobiella, ångestdämpande, leverskyddande och nefroprotektiva egenskaper (Wang, J.; et al., 2013, Yang, X.L et al., 2010, Khalid, S et al., 2017 ). Morusfrukten, även om den kommer från samma art, kan innehålla olika antioxidantegenskaper samt olika kemisk sammansättning. Mineralämnena i Morus alba inkluderar kalium (K), natrium (Na), fosfor (P), kalcium (Ca), zink (Zn), järn (Fe), koppar (Cu), mangan (Mn), selen (Se). ), magnesium (Mg), krom (Cr) och arsenik (As) (Liang, L et al., 2012).

Metanolextraktet av barken av Morus alba och dess beståndsdelar används som antimikrobiella medel (Kuete, et al., 2009). Det antimikrobiella medlet "kuwanon G" erhållet från bark av roten av Morus alba har indikerat aktivitet mot Streptococcus mutans vid en MIC på 8,0 μg/ml. Det bakteriedödande testet av kuwanon G indikerade att det totalt inaktiverade Streptococcus mutans vid koncentrationen 20 μg/ml på 60 sekunder (Park, K. M et al., 2002).

Enligt Jha et al bedömde han den antimikrobiella aktiviteten hos Morus alba-blad (vattenextrakt) på grampositiva (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) och gramnegativa bakterier (Pseudomonas aeruginosa och Escherichia coli). Resultaten av den antimikrobiella aktiviteten bekräftade att Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus och Escherichia coli var mest mottagliga bakteriearter för råextrakt, visade MIC-värdet vid koncentrationer från 0,2-26 mg/ml (S. Jha, A.K et al., 2013).

Den antimikrobiella aktiviteten av 1-deoxynojirmiycin (komponent av Morus alba-blad) och råa etanolextrakt av Morus alba-blad utvärderades. Både 1-deoxynojirmiycin och morus alba blad (råextrakt) visade stark bakteriostatisk aktivitet mot Streptococcus mutans, men 1-deoxynojirmiycin visade lägre MIC-värde (15,6 mg/ml) än råextraktet av Morus alba (125 mg/mg/ml) (B. Islam., et al 2008). Etanolextraktet av Morus alba-bladen visade antimikrobiell aktivitet mot Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida krusei, Candida albicans, Aspergillus flavus och Candida tropicalis (Oliveira et al., 2015).

Antocyaniner är den viktigaste beståndsdelen i Morus alba-frukten, som är fenoliska föreningar som är ansvariga för många biologiska aktiviteter såsom antimikrobiella, antioxidanta, neuroprotektiva och antiinflammatoriska egenskaper (Liu LK et al., 2008). Cyanidin-3-glukosiden och cyanidin-3-rutinosiden är de viktigaste antocyaninerna som separeras från mullbärsfrukter (Suh H.J et al 2003, Liu X. et al 2004). Den aktiva ingrediensen i Morus alba är antocyanin och antocyanin som finns i frukten från Morus-arter som uppvisar antibakteriella aktiviteter mot E. coli, Pseudomonas aeruginosa och Staphylococcus aureus (Chen H., et al 2017). De föreslagna mekanismerna genom vilka antocyanin producerar antimikrobiella effekter inkluderar verkan på patogenens cellmembran med läckage av dess nukleinsyra och proteiner (Bajpai et al., 2013). Antocyanin orsakar hämning av mikrobiell superoxiddismutas, alkaliskt fosfatas och ATP-produktion med efterföljande hämning av TCA-cykeln (Li et al., 2010). Alla dessa mekanismer resulterar i lys av patogena celler.

Shumaila Naz et al bekräftade den antimikrobiella aktiviteten hos extrakt av mullbärsfrukter mot vattenburna mikrobiella patogener (Listeria monocytogene, Salmonella enteric, Moraxella catarrhalis, Legionella pneumophila, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Clostridium sp., Serratia sp., Cormonias hydrophila sp., A. ., Bacillus subtilis, , E. coli, Bacillus megaterium, Bacillus thuringiensis, Streptococcus pyogenes, Actinomyces sp., Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Salmonella typhi, Bacillus anthracis och Streptococcus pneumoni) isolerade från olika vattenprover. Resultaten indikerade att extrakt av mullbärsfrukt är effektiva mot vattenburna mikrobiella patogener (Shumaila Naz et al., 2018).

SÄKERHETSPROFILER FÖR MORUS ALBA Den intragastriska administreringen av Morus alba-extrakt hos råttor under 7 dagar vid den maximala dosen på 1gm/kg gav inga toxiska effekter (Jiao Y et al., 2017). En studie utförd på råttor där effekterna av etanolextrakt av Morus alba hos råttor vid dosen 250 mg/kg under 2 veckors administrering inte orsakade toxiska effekter (Hwang et al., 2016). En annan studie utförd på råttor som matades med antocyaniner som härrör från mullbärsfrukt. Antocyaninerna minskade de förhöjda nivåerna av aspartataminotransferas (AST) och alaninaminotransferas-ALAT hos råttor. (Hepatoskyddande effekter) BERÄKNING AV PROVSTORLEK Provstorleken uppskattades med hjälp av Open Epi-kalkylator för provstorlek genom att beakta följande statistik; Förändring i pH-nivå (klorhexidin) = 6,88±0,20 (Velmurugan et al., 2013) och med tanke på 20 % skillnad i pH för mullbärsextrakt som 8,256±0,24 Testets styrka= 90 % konfidensnivå= 95 % Den beräknade urvalsstorleken kom ut som 1 i varje grupp. Jag kommer dock att inkludera 120 patienter med 40 patienter i varje grupp enligt normalitetsantagande.

FORSKNINGSMETOD Studiemiljö Denna studie kommer att genomföras vid avdelningen för tandvård, civilsjukhuset Uthal, distriktet Lasbella och vid avdelningen för växtpatologi, Lasbella University of Agriculture, Water and Marines Sciences (LUAWMS) Balochistan.

Studiedesign Randomized Controlled Clinical Trial Det är en dubbelblind studie, där både forskaren och patienten kommer att bli blinda för att hålla resultaten opartiska. Men medutredaren vet att antingen patienten får guldstandard eller örtmunvatten.

Studielängd Studietiden kommer att vara 6 månader till 1 år efter godkännande av studien från RAC, ERC och BASR vid Ziauddin University.

Provtagningsteknik Icke-sannolikhet konsekutiv provtagningsteknik kommer att användas för urvalet av prov

Urvalskriterier Inklusionskriterier Alla patienter i åldern 18-40 år med minst 20 tänder i munnen och visdomständer inte inräknat.

Patienter av båda könen. Patienter med aktiva och obehandlade kariösa lesioner (minst en kariös tand bör finnas i patientens munhåla).

Uteslutningskriterier Patienterna som genomgår ortodontisk behandling Patienterna som redan tar antibiotikabehandling eller antimikrobiell sköljning. Patienterna som har allergi mot klorhexidin munvatten Patienterna vars samtycke inte kunde erhållas MATERIAL OCH METOD MATERIAL SOM ANVÄNDS I STUDIEN Materialet som används i studien kommer att vara Klorhexidin munvatten, Morus alba frukt, pH-mätare, selektiv agar och odlingsplattor för Streptococcus mutans, test rör och salivuppsamlingssatser.

MORUS ALBA KOLLEKTION Morus alba (White Mulberry) frukt kommer att erhållas från en autentisk örtbutik och Morus alba frukt kommer att autentiseras från Botany Department of LUAWMS.

BEREDNING AV VATTENEXTRAKT AV MORUS ALBA FRUKT Beredningen kommer att göras på avdelningen för växtpatologi LUAWMS. Morus alba frukt kommer att tvättas med destillerat vatten och kommer att tillåtas torka. Sedan kommer fruktmaterialet (Morus alba) att malas med hjälp av mortel och mortelstöt. För 20 % vattenhaltig beredning tillsätts 100 ml destillerat vatten till 20 g malet pulver och inkuberas i skakande inkubator i 8 timmar. (För 30 % vattenhaltig beredning tillsätts 100 ml destillerat vatten till 30 g malet pulver). Vattenhaltiga extrakt kommer att filtreras genom Watman nr 1 (Schuell och Schleicher 125 mm Kat. nr 1001 125) filterpapper (Shumaila naz et al., 2018).

STANDARDISERING AV DELTAGARE De ämnen som väljs ut enligt inklusionskriterier kommer att standardiseras. Deltagarna kommer att rekommenderas att borsta tänderna två gånger om dagen (efter frukost på morgonen och vid sänggåendet), och att undvika skräpmat. Deltagarna kommer att uppmanas att ta sockerhaltiga drycker (te, kaffe, sötad dryck) inte mer än 2 gånger om dagen. Dessa instruktioner kommer också att ges till deltagarna i skriftlig form. Deltagarna kommer att instrueras att följa denna vägledning och kommer att kallas efter 1 vecka för baslinjeprover från saliv.

DATAINSAMLINGSPROCEDUR Totalt 120 patienter som uppfyller inklusionskriterierna kommer att inkluderas i studien. Informerat samtycke kommer att tas från alla deltagare. Medan de tar sitt samtycke kommer patienterna att informeras om att de kommer att få antingen guldstandard (klorhexidin) eller växtbaserat munvatten. Urvalet av patienter antingen i grupp A, B eller C kommer att göras med slumptalstabellmetoden. Märkning av grupp som A, B och C kommer att göras av medutredare. Listan över grupper kommer att förseglas i ogenomskinligt kuvert och öppnas när studien är klar.

STUDIEGRUPPER Totalt kommer 120 deltagare att ingå i studien. Deltagarna kommer att delas upp lika i tre grupper (grupp A, B och C). Deltagarna i grupp A kommer att ges Klorhexidin munvatten och deltagarna i grupp B och C kommer att ges 20% respektive 30% vattenhaltigt extrakt av Morus alba frukt.

SALIVAR pH-ANALYS Analysen av salivens pH-nivå kommer att göras med hjälp av pH-mätare och salivens pH kommer att registreras vid baslinjen och 15 dagar efter användning av respektive munvatten.

EXPERIMENTELL PROCEDUR De 5 ml baslinje-ostimulerade salivproverna kommer att tas från deltagarna genom passiv dreglingteknik, sedan kommer 3 ml att användas för mätning av salivens pH och det återstående salivprovet kommer att lagras vid 0 C, och kommer sedan att överföras till lab för bedömning av Streptococcus mutans. Efter baslinjeprover från saliv kommer deltagarna att uppmanas att skölja och hålla 10 ml av respektive munvatten under 30 sekunder i munnen innan de spottar det. Proceduren kommer att upprepas av deltagarna, två gånger om dagen i 15 dagar. Efter 15 dagar kommer spottprover att tas igen från deltagarna för bedömning av Streptococcus mutans och de erhållna resultaten kommer att jämföras med baseline-salivprover för Streptococcus mutans.

KULTURPROCEDUR Tekniken för att bedöma det mikrobiella innehållet kommer att vara spädnings- och spridningsplattans metod. Salivmikrobiell analys kommer att göras genom att späda varje salivprov i förhållandet 1:10 i destillerat vatten. Varje prov kommer sedan att strykas på en platta med Mitis salivarius agar media (MSA). Plattorna kommer sedan att inkuberas i 48 timmar vid 37°C och antalet Streptococcus mutans-kolonier (CFU) kommer att räknas under självupplysande binokulärt mikroskop. Alla resultat kommer att registreras i förutformade proforma. (Smariti sexena et al,. 2017, Velmurugan et al. 2013, Hongkun Wu et al., 2003) STATISTISK ANALYS Data kommer att analyseras med SPSS version 23. Medelvärde och standardavvikelse kommer att tas för numeriska data. Frekvens och procentsatser kommer att tas för kategoriska data.

Parat-t-test kommer att göras för jämförelse mellan pre- och postinterventionsvärden för bakterieantal och pH-värden för varje grupp och ANOVA med post hoc Tukeys test kommer att tillämpas för jämförelse mellan tre grupper. P < 0,05 kommer att betraktas som statistiskt signifikant.

ETISK ÖVERVÄGANDE Etiskt godkännande kommer att tas från den etiska kommittén vid Ziauddin University. Informerat samtycke kommer att erhållas från varje försöksperson innan inspelning av någon mätning. All information som samlas in från studien kommer att hållas strikt konfidentiell. Anonymiteten för alla ämnen kommer att upprätthållas genom noggrann lagring av information. Om några tandrelaterade problem kommer att upptäckas, kommer patienterna att informeras och remitteras till relevanta kliniker för nödvändig behandling.

STUDIENS BETYDELSE Om resultaten av vår studie visar att Morus alba är mer effektiv, då den härrör från naturlig källa, kommer ett säkert, billigt och miljövänligt medel att finnas tillgängligt i framtiden för att förebygga tandkaries. Morus alba kan också användas för barn och de som inte kan använda syntetiska munvatten på grund av irritation, smakförändring, brännande känsla och av kosmetiska skäl.

Morus alba är liksom andra örtprodukter miljövänliga och dess formulering som ett antimikrobiellt munsköljmedel hjälper till att minimera de toxiska effekterna på miljön som produceras av kemiskt framställt oralt sköljmedel klorhexidin, som för närvarande är guldstandardmedlet för tandbärare. Resultaten av denna studie kan öppna dörrar för andra undersökningar om andra växtbaserade produkter som traditionellt används för deras antimikrobiella potential.