Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu ảnh hưởng của α-mangostin từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) lên vi khuẩn Streptococcu s mutans trên biofilm và định hướng ứng dụng

- LÊN VI KHUẨN.
- Bệnh sâu răng và vi khuẩn Streptococus mutans.
- Vi khuẩn Streptococcus mutans.
- Một số cơ chế thích nghi acid của vi khuẩn xoang miệng.
- Sự thay đổi của màng tế bào vi khuẩn khi thích nghi acid.
- -mangostin ức chế sự sinh acid của vi khuẩn S.
- Khả năng giết vi khuẩn trên biofilm của α-mangostin.
- Vi khuẩn Streptococcus mutans 8.
- Bệnh sâu răng là do vi khuẩn trên mảng bám răng gây ra.
- Những vi khuẩn trên mảng bám răng sử dụng carbonhydrate để lên men t ạo acid, trong đo ́ chủ yếu là lactic .
- Môi trường acid sẽ phá v ỡ sự cân b ằng của hệ vi khuẩn đường miệng, tạo điều kiện thích hợp cho những vi khuẩn có khả năng chịu được pH thấp tiếp tục sinh acid.
- Một mặt chất này có tác dụng kháng vi khuẩn sâu răng mạnh, mặt khác nó lại có vai trò giúp tái tạo lại men răng và vì vậy có tác dụng làm bền răng.
- Những kết quả điều tra trước đây của chúng tôi cho thấy vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostanaL.) có chứa một số polyphenol thuộc nhóm chất xanthone, trong đó có α-mangostin, có khả năng ức chế sự sinh trưởng, sự sinh acid, sự hô hấp và diệt vi khuẩn gây sâu răng S.
- 3 sâu răng của chất này trênđối tượng vi khuẩn S.
- Nghiên cứu tác dụng của α-mangostinlên vi khuẩn S.
- Tạo dung dịch nước súc miệng có chứa xanthone cùng một số chất hoạt động khác và đánh giá khả năng chống sâu răng của chế phẩm thu được trên mô hình biofilm nhân tạo cóso sánh tác dụng với chế phẩm nước súc miệng thương mại thông qua các chỉ tiêu: i) Ảnh hưởng của chúng lên quá trình sinh acid của vi khuẩn.
- Bệnh sâu răng và vi khuẩn Streptococus mutans 1.1.1.
- Vi khuẩn trong hốc miệng..
- Chất bột, đường, dính vào răng bị lên men do vi khuẩn tạo thành acid..
- vi khuẩn bắt đầu bám vào bề mặt răng.
- Các liên kết không thuận nghịch hình thành do mối tương tác phân tử hoá lập thể giữa tế bào vi khuẩn và các receptor trên bề mặt răng..
- C.S ự đồng gắn kết của các cơ thể vi khuẩn vào các tế bào đã định cư trước.
- Dextran có tính dính bám nên tạo điều kiện để các vi khuẩn khác và các mảnh thức ăn bám thêm vào.
- Việc hình thành nhiều lớp vi khuẩn cộng với thức ăn còn tạo ra môi trường cho cả các vi khuẩn kỵ khí sinh sống.
- Quá trình tiêu thụ đường thông qua con đường glycolysis với sự sinh acid bởi vi khuẩn làm cho pH trong mảng bám rănggiảm xuống thấp, thậm chí.
- Các vi khuẩn tham gia chủ yếu vào quá trình này là các Streptococcus mutans.
- Vì vậy có thể nói, bệnh sâu răng chủ yếu là do vi khuẩn gây ra và kiểm soát vi khuẩn trên mảng bám là biện pháp hữu hiệu để phòng chống sâu răng..
- 1.1.1.4.Vi khuẩn Streptococcus mutans.
- Streptococcus là các vi khuẩn Gram.
- Tuy vậy phải đến thập niên 60, khi các nhà khoa học tập trung nghiên cứu bệnh sâu răng từ giai đoạn sớm, vi khuẩn này mới được chú ý đến nhiều.
- tiếp xúc với các vi khuẩn.
- Các đặc tính quan trọng nhất của chất kháng khuẩn là ngăn ngừa sự gắn kết, sự xâm nhiễm của vi khuẩn và tác động đến quá trình trao đổi chất của chúng.
- Cation : các ion tích điện dương có khả năng làm thay đổi chức năng của màng, sự gắn kết và sử dụng glucose của vi khuẩn..
- Enzyme: một số enzyme có khả năng ngăn chặn sự gắn kết của vi khuẩn hay làm tăng hoạt tính lysozyme..
- Các đƣờng đa (polyol): có khả năng làm thay đổi quá trình đường phân hoá của vi khuẩn..
- Do thói quen sử dụng đường trong cuộc sống hàng ngày nên vi khuẩn trên mảng bám răng có điều kiện lên men, sinh acid và kết quả là làm mòn men răng, gây sâu răng.
- Vì vậy, người ta đã nghĩ đến việc sử dụng những chất làm ngọt mà vi khuẩn không thể tiêu thụ được để thay thế đường.
- Các loại đường nhân tạo này có khả năng kháng khuẩn nhất định thông qua việc ức chế sự phát triển của vi khuẩn.
- Các đường này không bị vi khuẩn tiêu thụ.
- Tuy nhiên, việc sử dụng thường xuyên các loại đường này sẽ dẫn đến sự hình thành các chủng vi khuẩn có khả năng đồng hoá chúng, đặc biệt là các loài S.
- Cơ chế tác động của xylitol lên vi khuẩn S.
- Nhìn chung, việc sử dụng các chất thay thế đường có tác dụng khá hiệu quả vì chúng làm mất đi hay hạn chế tối đa cơ hội phát triển của các vi khuẩn có khả năng sinh và chịu acid..
- Việc sử dụng các vi khuẩn đối kháng để kiểm soát sâu răng đã được sử dụng từ nhiều năm nay [43].Lợi ích của liệu pháp này là có tác dụng bảo vệ răng lâu dài và ít tốn kém.
- Tuy nhiên, liệu pháp này chưa được thử nghiệm nhiều ở người vì tính an toàn của các chủng vi khuẩn đối với người sử dụng chưa được nghiên cứu kỹ.
- Những vi khuẩn tiền nhiễm sẽ loại bỏ những tác nhân gây bệnh không mong muốn.
- Các nghiên cứu cho thấy có thể tạo được các đáp ứng miễn dịch chống lại vi khuẩn sâu răng.
- Vì các đột biến của streptococci là tác nhân chính gây sâu răng nên người ta nghĩ đến khả năng tạo ra các vacxin bằng việc sử dụng chính các vi khuẩn này (vacxin) hay các phân tử của các vi khuẩn này (sub-unit vacxin) để gây miễn dịch [43].
- mutans mà không nhất thiết phải diệt vi khuẩn đích này.
- (4) ức chế sự dính kết và xâm chiếm của vi khuẩn.
- (6) làm giảm khả năng sinh trưởng của các vi khuẩn gây bệnh xoang miệng.
- Công bố gần đây của Murata và cs[44] với chất 7-epiclusianone từ thực vật Rheedia brasiliensis đã cho thấy chất này ức chế mạnh sự sinh acid của vi khuẩn S.
- Các vi khuẩn trong mảng bám răng luôn phải đối mặt với các stress trong đó có stress acid sinh ra khi vi khuẩn tiêu thụ đường.
- Vậy các vi khuẩn đã sử dụng những cơ chế gì để chống chọi và thích nghi với điều kiện khắc nghiệt này?.
- Không giống các vi khuẩn đường ruột có pH nội sinh (pH i ) ổn định, streptococcus có pH i thay đổi theo môi trường bên ngoài và phụ thuộc vào F- ATPase để bơm proton ra khỏi tế bào [17].
- Sự khác nhau về khả năng chịu acid của các loài vi khuẩn sinh acid xoang miệng liên quan đến khả năng thấm proton.
- Điều này phản ánh tính chống chịu acid của các vi khuẩn này và cho thấy tầm quan trọng của F-ATPase trong việc chống lại stress ở pH thấp..
- Vi khuẩn Streptococcus không có chuỗi hô hấp nên không có khả năng sử dụng phức hệ F 1 -F 0 để tổng hợp ATP thông qua con đuờng phosphoryl hoá-oxy hóa [37].
- Rõ ràng khả năng tạo ATP nhờ F-ATPase ở pH thấp có ý nghĩa cơ bản cho sự sống sót của vi khuẩn ở pH thấp cho đến khi pH môi trường tăng lên [28]..
- Các nghiên cứu về sinh lý của vi khuẩn xoang miệng đã chứng minh rằng màng tế bào đóng một vai trò quan trọng trong quá trình điều hoà acid-base [15],[22].
- Nhờ vậy khi các vi khuẩn sản xuất nhiều acid hay ở trong môi trường acid thì pH i ở tế bào chất luôn cao hơn pH ở môi trường bên ngoài.
- Điều này gợi ý rằng việc tạo ra những acid béo mạch thẳng C14:0 và C16:0 cũng như sự giảm C18:0 liên quan đến sự thích nghi acid và có thể có vai trò làm tăng khả năng chống chịu với các chất diệt khuẩn cũng như ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn ở pH thấp..
- Một trong các cơ chế giúp vi khuẩn xoang miệng có thể sống sót trong điều kiện stress acid là khả năng sinh amoniac để trung hoà acid trong tế bào chất và môi trường bên ngoài [23].
- Ba con đường chính mà các vi khuẩn sử dụng để tạo amoniac là: urease, arginin deiminase (ADS) và agmatin deiminase (AgDS).
- Điều này làm tăng tính chống chịu acid của vi khuẩn..
- ADS được phát hiện ở nhiều vi khuẩn xoang miệng như S.
- Các vi khuẩn này có thể sử dụng Arg ở trạng thái tự do, trong các liên kết peptit hay trong protein của nước bọt [51].
- Chính điều này giúp các vi khuẩn có thể sống sót được trong mảng bám răng, nơi có nhiều chủng vi khuẩn khác có khả năng chịu acid cao hơn.
- Trong số các vi khuẩn xoang miệng có ADS thì S.
- gordonii là một trong số vi khuẩn có mặt phổ biến nhất, xuất hiện sớm trên mảng bám răng và là thành viên chủ yếu trong mảng bám quanh lợi ở người khoẻ mạnh.
- 20 của nó có lẽ đã ngăn cản sự xâm chiếm của những loài vi khuẩn chịu acid gây sâu răng khác [30]..
- Hàng loạt các nghiên cứu đã chỉ ra rằng xanthone của măng cụt trong đó có mangostin có khả năng kháng nấm và ức chế sự phát triển của vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng methicilin ở nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) khoảng 0,3 – 1,2 µg/ml, thấp hơn nhiều so với giá trị MIC của chất kháng sinh vancomycin với vi khuẩn này µg/ml) [47].
- Mangostin của măng cụt có khả năng kháng được một số loài vi khuẩn gây bệnh ngoài da như Trichophyton mentagrophytes, Microsporum gypseum và Epidermophyton floccosum ở nồng độ 1µg/ml, nhưng không có tác dụng trên nấm Candida albicans [7].
- Chủng vi khuẩn Streptococcus mutans UA159 là quà tặng của GS .
- Đây là chủng vi khuẩn có lý lịch rõ ràng, thường được các phòng thí nghiệm quốc tế sử dụng trong các nghiên cứu về sâu răng.
- Phương pháp này cho phép phân tích định tính và quan sát được các tế bào vi khuẩn và thành phần EPS, qua đó kiểm tra chính xác được cấu trúc biofilm..
- Dextran đánh dấu huỳnh quang đóng vai trò như là 1 primer cho các enzyme GTF và được kết hợp một cách tự động vào khung EPS trong quá trình hình thành biofilm nhưng không nhuộm tế bào vi khuẩn ở nồng độ sử dụng này.
- Vi khuẩn trong biofilm được đánh dấu với chất nhuộm acid nucleic SYTO® 9 green (480/500 nm;.
- Vi khuẩn S.
- Vì vậy, hoạt tính ức chế sự sinh acid của vi khuẩn được xem là một trong những thí nghiệm khởi đầu để khảo sát tác dụng bảo vệ răng của hợp chất cần quan tâm..
- Hoạt tính ức chế sự sinh acid của vi khuẩn S..
- Vi khuẩn này vẫn có thể tiến hành quá trình đường phân ở pH thậm chí dưới 3,0.
- Các nghiên cứu đã chứng minh rằng F-ATPase đóng vai trò chính giúp vi khuẩn S.
- Đường là nguồn carbohydrate chủ yếu của các vi khuẩn Streptococcus.
- Như vậy, các chiến lược hữu hiệu nhằm kiểm soát các bệnh gây ra do biofilm, trong đó có bệnh sâu răng, hiện nay đang tập trung vào việc tìm kiếm những chất kháng khuẩn có khả năng làm tổn thương hay can thiệp vào sự hình thành biofilm của vi khuẩn gây bệnh..
- Ảnh nhuộm huỳnh quang biofilm trong đó EPS có màu đỏ và vi khuẩn có màu xanh..
- vi khuẩn.
- -mangostin ức chế hoạt tính các enzyme GTF liên quan đến sư ̣ hình thành biofilm của vi khuẩn S.
- Những glucan này làm tăng khả năng gây bệnh của vi khuẩn nhờ việc tăng cường sự dính kết và tích luỹ các vi khuẩn trên bề mặt biofilm.
- Vì vậy, enzyme này được xem như là nhân tố quan trọng trong quátrình gây bệnh của vi khuẩn.
- 3.3.Khả năng giết vi khuẩn trên biofilm của α-mangostin.
- Các chiến lược hữu hiệu nhằm kiểm soát các bệnh gây ra do biofilm, trong đó có bệnh sâu răng, hiện nay đang tập trung vào việc tìm kiếm những chất kháng khuẩn có khả năng làm tổn thương hay can thiệp vào sự hình thành biofilm của vi khuẩn gây bệnh nhưng không làm xáo trộn hệ vi sinh vật có mặt trên mảng bám [21]..
- mutans.Nói một cách khác, -mangostin có đa đích tác dụng, vừa là chất chống sự sinh acid, vừa là chất kháng biofilm (anti-biofilm agents) của vi khuẩn S..
- Khả năng ức chế sự sinh a cid của vi khuẩn S.
- trình bày ở bảng 5 cho thấy dung di ̣ch NSM ta ̣o đươ ̣c ức chế rõ rê ̣t sự sinh a cid của vi khuẩn S.
- α-mangostin ở nồng độ 150  M ức chế hoa ̣t đô ̣ các enzyme liên quan trực tiếp đến quá trình sinh và chịu acid của vi khuẩn S.
- 59 (Garcinia mangostana L.) lên vi khuẩn sâu răng Streptococcus mutans”, Hội nghị Khoa học Sự sống lần thứ 2, Huế, tr.
- Nguyễn Thị Mai Phƣơng, Phan Tuấn Nghĩa, Đỗ Ngọc Liên, Nguyễn Thị Ngọc Dao, (2004), “Thành phần polyphenol vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) và tác dụng ức chế sự sinh acid của vi khuẩn sâu răng Streptococcus mutans”, Tạp chí Dược học, (44), tr.
- Nguyễn Thị Mai Phƣơng, (2005), “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất kháng khuẩn lên các quá trình sinh lý và hóa sinh của vi khuẩn gây sâu răng Streptococcus mutans”, Luận án tiến sỹ..
- Nguyễn Thi ̣ Mai Phƣơng và Marquis R .E, (2011) Hoạt tính kháng vi khuẩn Streptococcus xoang miệng của -mangostin tinh sạch từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.
- (2015) Dịch chiết lá sim (Rhodomyrtus tomentosa (Aliton) Hassk) ức chế sự sinh acid và sự hình thành biofilm của vi khuẩn Streptcocccus mutans

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt