植物精油复方Dant-Kanti-Gandush抑制正畸装置多菌种生物膜形成并缓解致龋毒力因子的研究

《Scientific Reports》：Essential oils enriched Dant-Kanti-Gandush (oil-pulling) inhibits inter-kingdom biofilm formation on orthodontic fixtures and ameliorates cariogenic virulence factors of oral pathogens

本研究针对正畸装置易形成微生物生物膜、加剧口腔健康问题，而传统漱口水存在副作用及耐药性风险的现状，开展了以印度传统油拔法为基础、含六种植物精油的Dant-Kanti-Gandush（DKG）配方研究。结果表明，DKG对多种口腔病原体（如 Streptococcus mutans, Candida albicans）具有显著抗菌活性（MIC500.10%–0.45%），可有效抑制生物膜形成、破坏真菌细胞壁完整性，并降低致龋毒性。该研究为植物源性口腔护理替代方案提供了科学依据，对正畸患者口腔健康维护具有重要意义。

　　

佩戴牙套、保持器等正畸装置，虽然能帮助我们拥有整齐的牙齿，但也带来了不小的烦恼。这些固定在口腔中的矫治器为微生物提供了一个绝佳的“安家落户”场所。细菌和真菌（如变形链球菌 Streptococcus mutans 和白色念珠菌 Candida albicans）特别喜欢聚集在托槽、钢丝周围，形成一层黏糊糊的、结构复杂的“生物膜”（Biofilm）。这种跨菌种（Inter-kingdom）的合作不仅使得日常清洁变得困难，更容易导致牙釉质脱矿、龋齿（蛀牙）以及牙龈炎症等问题，严重影响着正畸期间的口腔健康。

目前，人们通常使用化学漱口水来对抗这些问题。然而，长期使用某些广谱抗菌漱口水可能会带来口腔菌群失调、牙齿着色、甚至诱导微生物产生耐药性（Antimicrobial resistance）等潜在风险。因此，寻找一种安全、有效的替代方案成为了研究人员关注的重点。在此背景下，源远流长的印度传统医学（Ayurveda）中的“油拔法”（Oil-pulling）——一种用油脂在口中漱口以促进口腔解毒的方法——进入了科学家的视野。特别是将具有天然抗菌活性的植物精油（Essential oils）应用于油拔法，可能为我们打开一扇新的大门。

本研究聚焦于一种名为Dant-Kanti-Gandush（简称DKG）的复方精油配方，它由丁香（Syzygium aromaticum）、胡椒薄荷（Mentha piperita）、蓝桉（Eucalyptus globulus）、竹叶花椒（Zanthoxylum armatum）和圣罗勒（Ocimum sanctum）这六种植物的精油，混合椰子油和芝麻油作为载体油制成。研究人员旨在系统评估DKG是否能有效抑制正畸装置上细菌-真菌联合生物膜的形成，并削弱主要口腔病原体的致龋毒力，从而为开发基于植物的口腔护理产品提供科学证据。相关研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上。

为了开展这项研究，作者团队主要运用了几项关键技术：首先，采用气相色谱-质谱联用（Gas chromatography–mass spectrometry, GC-MS）技术分析了DKG复方精油的化学成分组成；其次，通过微量肉汤稀释法测定DKG对多种口腔病原体（包括 Streptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Proteus mirabilis 和 Candida albicans）的最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration, MIC₅₀），并观察其对病原体生长曲线的影响；第三，针对变形链球菌的致龋特性（如生物膜形成能力、产酸能力、耐酸存活率）和白色念珠菌的致病性（如生物膜形成、菌丝转化、麦角固醇含量）进行了系列表型分析；最后，利用扫描电子显微镜（Scanning electron microscopy, SEM）直观地观察了DKG处理前后，附着在正畸装置材料表面的变形链球菌与白色念珠菌混合生物膜的形态结构变化。

DKG的化学成分与广谱抗菌活性

GC-MS分析确认了DKG中含有多种已知具有生物活性的植物化学物质。抗菌实验显示，DKG对所测试的四种口腔病原体均表现出抑制效果，其MIC₅₀值在0.10%(v/v)到0.45%(v/v)之间。此外，DKG处理能够延迟这些病原体生长对数期的到来，并扰乱其正常的生长动力学，表明其具有持续的抗菌作用。

DKG削弱变形链球菌的致龋能力

研究人员重点关注了主要的致龋菌——变形链球菌。当使用浓度大于或等于1倍MIC₅₀的DKG处理时，变形链球菌的几种关键致龋毒力因子均受到显著影响：其生物膜形成量减少，产酸量下降，在酸性环境下的生存能力也降低。这些结果说明DKG不仅能直接杀死或抑制细菌，还能削弱其致病潜力。

DKG破坏白色念珠菌的细胞完整性并抑制其形态转换

对于机会性致病真菌白色念珠菌，DKG同样展现出多方面的抑制作用。它不仅能有效抑制生物膜的形成，还干扰了其从酵母态到菌丝态（Hyphal transition）的形态转换，这是其侵袭性的重要标志。更为重要的是，DKG处理导致白色念珠菌细胞膜中的重要固醇成分——总麦角固醇（Ergosterol）水平耗竭，这直接破坏了真菌细胞壁的完整性，从而影响其存活和致病性。

DKG有效清除正畸装置表面的混合生物膜

通过扫描电镜对附着有变形链球菌和白色念珠菌混合生物膜的正畸装置材料进行观察，直观地证实了DKG的功效。与未处理的对照组相比，经DKG处理后，材料表面的微生物密度显著降低，细菌的聚集状态被破坏，真菌的菌丝出现断裂、碎片化，整个生物膜结构变得松散和不完整。

综上所述，本研究通过一系列体外实验证明，植物复方精油DKG作为一种潜在的油拔法制剂，对常见的口腔病原体具有良好的抗菌活性，并能有效干扰和破坏由细菌和真菌共同形成的跨菌种生物膜。更重要的是，DKG能够针对性地削弱变形链球菌的致龋特性和白色念珠菌的致病性形态转换及细胞膜稳定性。这些发现揭示了DKG通过多靶点作用方式发挥抗生物膜和抗毒力因子的效果。该研究不仅为印度传统油拔法的科学有效性提供了现代实验室证据，也凸显了植物源性天然产物在应对口腔微生物感染、特别是对于正畸患者这一特殊人群的口腔卫生维护方面，作为一种有前景的、可替代化学漱口水的天然解决方案的巨大潜力。未来，进一步的临床研究将有助于验证其在真实口腔环境中的有效性和安全性。