Einfluss von Tanninsäure und experimenteller Kombinationsspüllösungen auf den oralen Biofilm in-situ

Abstract

Deutsche Zusammenfassung Ziel: In dieser in-situ-Studie sollen antibakterielle und antiadhärente Effekte der Tanninsäure und deren Kombination mit Natriumfluorid und Pufferlösung auf den oralen Biofilm untersucht werden. Material und Methode: Vier Probanden haben jeweils drei bovine Schmelzprüfkörper je Quadrant im Oberkiefer für 48 h getragen. Die Probanden sollten nach 3 min und anschließend alle 12 h für 30 s mit je 10 ml einer Spüllösung spülen. Alle Probanden spülten mit Wasser, Chlorhexidin (0,2 %), Tanninsäure (5 %; pH = 2,3), Natriumfluorid (500 ppm F-; pH = 7,9) sowie Tanninsäure und Natriumfluorid (pH = 3,9). In einem zweiten Teil spülten zwei Proban-den zusätzlich mit Phosphatpuffer (150 mM; pH = 7,5) und Tanninsäure plus Phosphatpuffer (pH = 5,5). Nach 48 h wurden die Prüfkörper entnommen und mit LIVE/DEAD BacLight angefärbt und fluoreszenzmikroskopisch untersucht. Weitere Ergebnisse wurden mit dem Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskop gewonnen. Ergebnisse: Die Prüfkörper waren bei der Spülung mit Wasser fast vollständig mit gleichermaßen lebenden und toten Bakterien bedeckt. Mit Chlorhexidin konnte der Biofilm in dieser Studie am stärksten reduziert werden. Die Spülung mit Natriumfluorid zeigte eine geringfügige Reduktion der Bedeckung. Tanninsäure hatte einen guten antibakteriellen Effekt, der Bedeckung und Vitalität signifikant reduzierte. Es zeigten sich jedoch erosive Veränderungen an der Schmelzoberfläche. Die Kombination mit Natriumfluorid konnte nur die Bedeckung noch weiter reduzieren, die Vitalität blieb nahezu unverändert. Die Pufferlösung hatte ähnlich der Negativkontrolle keinen Effekt auf den Biofilm. Die Kombination mit Tanninsäure zeigte, verglichen mit reiner Tanninsäure, eine höhere Bedeckung bei verminderter Vitalität. Es fanden sich keine erosiven Veränderungen. Schlussfolgerung: Tanninsäure zeigt gute antibakterielle und antiadhärente Ergebnisse. Die Kombination mit Natriumfluorid hatte fast keine Steigerung der antibakteriellen Wirkung zufolge. Nach Kombination mit der Pufferlösung konnten die unerwünschten erosiven Schmelzveränderungen beseitigt werden. Gleichzeitig konnte ein ähnlich guter antibakterieller Effekt erzielt werden wie mit reiner Tanninsäure. Tanninsäure ist auch ohne den sauren Charakter antibakteriell und antiadhärent wirksam. Damit ist sie ein vielversprechendes orales Antiseptikum.

Abstract Objectives: The present in-situ study has the aim to investigate the antibacterial and anti-adherent effects of tannic acid, and its combinations with sodium fluoride and buffer solution, on the oral biofilm. Materials and methods: Four volunteers each carried three bovine enamel specimens per quadrant with upper jaw splints. Every subject had to rinse with the following agents: water, chlorhexidine (0,2 %), tannic acid (5 %; pH = 2,3), sodium fluoride (500 ppm F-; pH = 7,9) as well as tannic acid and sodium fluoride (pH = 3,9). In a second trial two subjects rinsed additionally with a buffer solution (150 mM; pH = 7,5) and tannic acid plus buffer solution (pH = 5,5). Beginning after 3 min, then every 12 h the subjects rinsed with 10 ml of the agents for 30 s. After 48 h the specimens were removed for analysis. The oral biofilm was stained with LIVE/DEAD BacLight and evaluated with the fluorescence microscope. In addition, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy were performed. Results: The negative control with water showed a nearly fully biofilm covered specimen, featuring equal amounts of dead and live bacteria. Chlorhexidine was able to reduce both parameters surface coverage and biofilm vitality the most in this study. Sodium fluoride showed a low reduction of biofilm coverage. Tannic acid had a good antibacterial effect and reduced coverage as well as vitality significantly. However, the specimens revealed erosive changes of the enamel surface. The combination with sodium fluoride was not able to influence the biofilm vitality, but slightly reduced surface coverage. The buffer solution had no effect on the biofilm and was just as similar as water. Rinsing with buffered tannic acid resulted in a higher coverage, compared with regular tannic acid, with a slightly lower vitality. There were no erosions detected. Conclusion: Tannic acid provides good antibacterial and anti-adherent effects. Sodium fluoride itself had no significant impact on the biofilm formation and vitality. While the combination of tannic acid and sodium fluoride couldn’t improve the effects by much, the erosive changes were still detected. The buffered tannic acid solution showed similar results as just tannic acid but without any hint of erosion. In conclusion, tannic acid seems to be a promising oral antiseptic despite the lack of biofilm coverage reduction. Furthermore, this study shows that the effects are reproducible without the acidic character of itself.