INHIBITION OF ARTIFICIAL PLAQUE BY MUTANASE PRODUCED FROM Streptomyces exfoliatus

Streptomyces exfoliatus가 생성하는 mutanase에 의한 인공치태 억제 작용

The main component of dental plaque is the mutan containing the a-1,3 bond. The following results were obtained by using a blue mutan to assess the factors affecting the mutan-digesting activity of Streptomyces exfoliatus isolated from soil. A clear zone was produced by mutanase-producing Streptomyces exfoliatus on the minimal essential agar containing blue mutan. Streptomyces exfoliatus digested more blue mutan in the minimal essential broth at pH 7.0 than at pH 5.5 or 8.5. Streptomyces exfoliatus digested more blue mutan at $37^{\circ}C$ than at $32^{\circ}C$ or $42^{\circ}C$ (P<0.05). When the concentration of $CaCl_2$ was increased in the minimal essential broth, the digestion of blue mutan was increased (P<0.05). The optimal concentration of KCl was 10mM to digest blue mutan, but a similar amount of blue mutan was digested at the range of 0.1mM to 6.4mM of $MgCl_2$. When the culture supernatant of Streptomyces exfoliatus was mixed with 2X brain heart infusion broth containing 0.5% yeast extract and 10% sucrose, less artificial plaque was formed by Streptococcus mutans on the orthodontic wire (P<0.05). These results indicated that the secretion of mutanase was identified in culture supernatant of mutan-digesting Streptomyces exfoliatus, suppressing the formation of artificial plaque by Streptococcus mutans.

Streptomyces exfoliatus의 mutan 분해 능력에 영향을 미치는 인자에 대해 알아 보고자 blue mutan 을 이용한 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Blue mutan이 들어 있는 배지에서 Streptomyces exfoliatus에 의한 투명대를 봄으로써 mutanase 의 분비를 확인할 수 있었다. Blue mutan이 들어 있는 여러 종류의 배지 중에서 minimal essential agar 상에서 Streptomyces exfoliatus가 투명대를 형성하였다. Minimal essential broth의 pH가 7.0일 때 pH가 5.5나 8.5일 때보다 blue mutan이 잘 분해되었으며, 배양 온도가 $37^{\circ}C$ 때 $32^{\circ}C$나 $42^{\circ}C$ 때보다 잘 분해되었다 (P<0.05). Minimal essential broth 에서의 blue mutan의 분해는 $CaCl_2$ 농도가 증가할 수록 (P<0.05), KCl 농도가 10mM일 때 증가하였으나, $MgCl_2$ 농도는 0.1mM에서 6.4mM의 범위에서 비슷하였다. Streptomyces exfoliatus 배양 상청액을 0.5% yeast extract와 10% sucrose를 첨가한 2배의 BHI broth에 가한 경우 교정용 wire상에서의 Streptococcus mutans에 의한 인공치태 형성이 유의성있게 억제되었다(P<0.05). 이상의 결과를 종합하면 Streptomyces exfoliatus에서 생성되는 배양 상청액내의 mutanase 가 인공치태 형성에 억제 작용이 있다는 것을 확인할 수 있었다.