• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1829-1835
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• 2016

Dental caries is caused by cariogenic biofilm, an oral biofilm including Streptococcus mutans. Recently, the prevention of dental caries using various probiotics has been attempted. Lactococcus lactis HY 449 is a probiotic bacterium. The aim of this study was to investigate the effect of L. lactis HY 449 on cariogenic biofilm and to analyze its inhibitory mechanisms. Cariogenic biofilm was formed in the presence or absence of L. lactis HY 449 and L. lactis ATCC 19435, and analyzed with a confocal laser microscope. The formation of cariogenic biofilm was reduced in cultures spiked with both L. lactis strains, and L. lactis HY 449 exhibited more inhibitory effects than L. lactis ATCC 19435. In order to analyze and to compare the inhibitory mechanisms, the antibacterial activity of the spent culture medium from both L. lactis strains against S. mutans was investigated, and the expression of glucosyltransferases (gtfs) of S. mutans was then analyzed by real-time RT-PCR. In addition, the sucrose fermentation ability of both L. lactis strains was examined. Both L. lactis strains showed antibacterial activity and inhibited the expression of gtfs, a nd t he d ifference b etween both strains did not show. In the case of sucrose-fermenting ability, L. lactis HY 449 fermented sucrose but L. lactis ATCC 19435 did not. L. lactis HY 449 inhibited the uptake of sucrose and the gtfs expression of S. mutans, whereby the development of cariogenic biofilm may be inhibited. In conclusion, L. lactis HY 449 may be a useful probiotic for the prevention of dental caries.

• Journal of Korean Academy of Oral Health
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• 제43권3호
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• pp.118-123
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• 2019

Objectives: The purpose of this study was to investigate changes in the composition of artificial cariogenic biofilms using a Streptococcus mutans biofilm model over a period of time. Methods: We analyzed the dry weight, colony forming unit (CFU) number, extracellular polysaccharide (EPS) biovolume, and acid production rate of S. mutans biofilms formed on saliva-coated hydroxyapatite discs after 26 h, 50 h, 74 h, 98 h, 171 h, and 195 h. In addition, we performed a laser scanning confocal fluorescence microscopy to determine the bacterial volume, EPS biovolume, and biofilm thickness. We calculated the biofilm density using dry weight and EPS biovolume. Results: Over a period of time, there was no change in the CFU number and acid production rate of S. mutans biofilms, but there was an increase in the dry weight and EPS biovolume of S. mutans biofilms. The bacterial volume, EPS biovolume, and biofilm thickness only increased in the 50-h-old biofilm; however, no change was observed in 50-195-h-old biofilms. In addition, an increase in the biofilm density was observed over time. Conclusions: These results suggest that the acid production ability of cariogenic biofilms does not change, but the biofilm density increases over time. However, due to scientific information, further research needs to be conducted in the field of dentistry to get further insights on the progression of cariogenic biofilms over time.

• 한국축산식품학회지
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• 제42권6호
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• pp.1020-1030
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• 2022

The aim of the study was to investigate the effect of bacteriocin-like inhibitory substance (BLIS) from Enterococcus faecium DB1 on cariogenic Streptococcus mutans biofilm. Crystal violet staining, fluorescence, and scanning electron microscopy analyses demonstrated that the BLIS from Enterococcus faecium DB1 (DB1 BLIS) inhibited S. mutans biofilm. When DB1 BLIS was co-incubated with S. mutans, biofilm formation by S. mutans was significantly reduced (p<0.05). DB1 BLIS also destroyed the preformed biofilm of S. mutans. In addition, DB1 BLIS decreased the viability of S. mutans biofilm cells during the development of biofilm formation and in the preformed biofilm. DB1 BLIS significantly decreased the growth of S. mutans planktonic cells. Furthermore, S. mutans biofilm on the surface of saliva-coated hydroxyapatite discs was reduced by DB1 BLIS. Taken together, DB1 BLIS might be useful as a preventive and therapeutic agent against dental caries caused by S. mutans.

• 대한치과교정학회지
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• 제53권6호
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• pp.345-357
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• 2023

Enamel demineralization represents the most prevalent complication arising from fixed orthodontic treatment. Its main etiology is the development of cariogenic biofilms formed around orthodontic appliances. Ordinarily, oral biofilms exist in a dynamic equilibrium with the host's defense mechanisms. However, the equilibrium can be disrupted by environmental changes, such as the introduction of a fixed orthodontic appliance, resulting in a shift in the biofilm's microbial composition from non-pathogenic to pathogenic. This alteration leads to an increased prevalence of cariogenic bacteria, notably mutans streptococci, within the biofilm. This article examines the relationships between oral biofilms and orthodontic appliances, with a particular focus on strategies for effectively managing oral biofilms to mitigate enamel demineralization around orthodontic appliances.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.406-415
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• 2020

Silver diamine fluoride(SDF)는 우식의 정지를 위해 사용될 수 있는 효과적이고 경제적인 약제로, 협조가 힘든 환자나 의과적인 문제로 치료를 받기 힘든 경우 등에서 사용될 수 있다. 이 연구는 타액 생물막을 이용하여 SDF 의 항미생물효과를 평가하고자 시행되었다. 타액을 이용하여 획득피막 유사 구조를 형성한 후, 타액과 Streptococcus mutans를 첨가하여 우식원성의 타액 생물막을 형성하였다. 타액 생물막에 SDF 를 처리한 결과, 전체 미생물과 S. mutans의 수가 유의하게 감소하였다(p < 0.000). CLSM에서도 생물막 내 죽은 세포가 증가하였다. 유치 법랑질과 상아질 시편에 SDF를 처리한 후 우식원성의 생물막을 배양한 결과, SDF 를 처리할 경우 생물막 형성이 저해되는 것을 확인할 수 있었다(p = 0.029). 연구 결과 SDF의 뛰어난 항미생물효과를 확인할 수 있었으며, 이로 인한 임상에서의 항우식효과를 기대할 수 있다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.397-405
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• 2020

이 연구의 목적은 불소 민감성(fluoride-sensitive) Streptococcus mutans (FS S. mutans ) 와 불소 저항성(fluoride-resistant) Streptococcus mutans (FR S. mutans )의 우식원성 특성을 비교하는 것이다. S. mutans ATCC 25175 균주를 NaF (70 ppm)를 포함한 trypticase soy broth에서 40일 동안 배양하여 FR S. mutans를 획득하였다. 2% 자당 유무에 따른 FS와 FR S. mutans의 성장과 산 생성 변화를 비교하였고, 타액 세균을 이용하여 FS와 FR S. mutans 바이오필름을 형성하여 공초점 레이저 현미경으로 관찰하고 세균 수를 측정하였다. 또한 RT-PCR을 통해 FS와 FR S. mutans의 gtf 유전자 발현 정도를 비교하였다. FR S. mutans는 FS S. mutans 보다 자당을 이용한 성장과 산 생성이 모두 낮았다. 타액 세균과 단일 균주 바이오필름의 형성 또한 FR S. mutans가 FS S. mutans 보다 적었고, 더 낮은 gtfB, gtfC 및 gtfD 발현을 보였다. 이 연구를 통해 FR S. mutans는 FS S. mutans 보다 감소된 우식원성 특성을 가지고 있음을 관찰하였고, 불소의 주기적 사용은 S. mutans 세균의 활성을 낮추어 우식 발생을 줄이는데 도움이 될 수 있을 것이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제44권2호
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• pp.170-179
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• 2017

본 연구의 목적은 국내 상품화된 일반 우유와 저지방 우유의 우식원성을 CDC Biofilm Reactor를 사용한 세균막 모델을 통해 비교하는 것이다. 소의 법랑질 시편에 Streptococcus mutans ATCC 25175 세균막을 형성하였다. 하루에 3번 일반 우유, 저지방 우유와 0.9% 생리식염수를 세균막에 노출시켰다. 시간의 흐름에 따른 배지의 pH 변화를 측정하였다. 실험 5일째 시편에서 세균막을 분리하여 세균의 집락 형성단위를 측정하였다. 세균막의 두께는 공초점현미경으로 관찰하였다. 실험 전, 후의 표면미세경도를 측정하여 시편의 미세경도변화율을 평가하였다. 세 군 간의 pH 변화 양상과 세균막 두께는 유사하였으며 미세경도변화율과 세균의 집락형성단위는 유의한 차이를 보이지 않았다(p > 0.05). 본 연구 결과, 일반 우유와 저지방 우유의 우식원성은 차이를 보이지 않았으며, 우유는 우식에 대해 안전한 식품임을 확인하였다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제42권1호
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• pp.25-31
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• 2017

Dental caries is the most common chronic disease in the dental field. Streptococcus mutans (S. mutans) is the most important bacteria in the formation of dental plaque and dental caries. In a previous study, we confirmed that the essential oil of Chrysanthemum boreale has antibacterial activity against S. mutans. Alpha-pinene is one of the major chemical components of Chrysanthemum boreale essential oil. In the present study, we investigated the inhibitory effects of ${\alpha}-pinene$ on cariogenic properties such as growth, acid production, biofilm formation, and bactericidal activity on S. mutans. Alpha-pinene at a concentration range of 0.25-0.5 mg/mL significantly inhibited the growth of S. mutans and acid production of S. mutans. Biofilm formation was significantly inhibited at > 0.0625 mg/mL ${\alpha}-pinene$, similar to the data from scanning electronic microscopy. Under confocal laser scanning microscopy, the bacterial viability was decreased by ${\alpha}-pinene$ in a dose-dependent manner. These results suggested that ${\alpha}-pinene$ may be a useful agent for inhibiting the cariogenic properties of S. mutans.

• 대한소아치과학회지
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• 제43권3호
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• pp.306-312
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• 2016

치아우식은 Streptococcus mutans와 S. sobrinus가 주요 원인균이며, 이를 예방하기 위해서 구강 청결제를 사용한다. 그러나 구강청결제의 부작용 및 해로움으로 인하여 소아에게 권장하기에 주위를 요한다. 전기 분해수는 물을 전극을 통해서 전류를 흘려주어 생성되는 용액으로 항균력을 갖는다. 본 연구에서는 전기 분해수를 구강 청결제 대용으로 사용하기 위해서 치아 우식원성 세균 및 바이오 필름에 대한 항균력을 조사하였다. 염화나트륨이 포함된 증류수를 백금전극을 이용하여 전기 분해수를 생성하였다. 전기분해 수소수의 물리화학적 성분을 분석하고 S. mutans 및 S. sobrinus 배양액을 원심분리하여 세균을 얻고 전기 분해수, 알코올 및 불소가 포함된 구강 청결제를 처리하고 살아있는 세균 수를 배양을 통해서 조사하였다. 또한 치아우식균의 바이오 필름을 형성시킨 후, 전기 분해수 및 구강 청결제를 처리하여 바이오 필름 제거능을 크리스탈 바이올렛 염색을 이용하여 분석하고, 바이오 필름 내 살아있는 세균수의 양은 배양을 통하여 분석하였다. 전기분해수는 높은 농도의 자유염소 (free chlorine)을 포함하고 중성 페하를 보였다. 전기 분해수는 유의하게 S. mutans 및 S. sobrinus에 대해서 항균력을 보였으며, 이 세균들의 바이오 필름 제거능 및 바이오 필름 내 세균에 대해서도 항균력을 보였다. 전기 분해수는 부유세균에 대해서 알코올이 포함된 구강청결제보다 약한 항균력을 보였지만, 바이오 필름 세균에 대해서는 더 강한 항균력을 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 중성 전기 분해수는 치아우식 예방을 위한 기존 구강 청결제의 대체 용액으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.