口臭関連フソバクテリウム・ヌクレアタムおよびポルフィロモナス・ジンジバリスに対するエルショルチア繊毛虫精油の抗菌活性の評価

エルショルチア繊毛虫精油 (ECO) の広範囲の抗菌活性は以前に報告されていますが、フソバクテリウム ヌクレアタムやポルフィロモナス ジンジバリスなどの口臭の原因となる細菌に対するその有効性はよくわかっていません。この研究では、F. nucleatum および P. gingivalis の浮遊細胞およびバイオフィルムに対する ECO の静菌活性、ならびに細菌の代謝および致死量未満の濃度での揮発性硫黄化合物 (VSC) の生成を阻害する ECO の能力を調査しました。私たちの研究結果は、ECO がこれらの口腔細菌に対してクロルヘキシジンと同等の活性を示すことを明らかにしました。ECO による治療により、口臭の主な原因となる硫化水素、ジメチルジスルフィド、メタンチオールなどの VSC の生成が大幅に減少しました。ECO の主要化学成分であるカルバクロール、p-シメン、およびフェランドレンは、F. nucleatum および P. gingivalis に対する in vitro 阻害効果が実証されており、それらの併用により相乗効果および相加効果が示されたことから、ECO の全体的な活性が複数の有効成分の累積的または相乗効果から得られます。ECO は、細胞の形態と透過性を調べることにより、細菌の細胞膜に破壊的な影響を与えることが判明しました。さらに、ECO の適用により、唾液由来のバイオフィルムの細菌組成に重大な変化が引き起こされ、その結果、フソバクテリウム、ポルフィロモナス、プレボテラなどの口臭の原因となる細菌種が除去されました。これらの結果は、口臭の予防と治療における ECO の臨床応用の可能性についての実験的証拠を提供します。

The broad-spectrum antimicrobial activity of Elsholtzia ciliate essential oil (ECO) has been previously reported, but its effectiveness against halitosis-causing bacteria such as Fusobacterium nucleatum and Porphyromonas gingivalis is not well understood. In this study, we investigated the bacteriostatic activity of ECO against planktonic cells and biofilms of F. nucleatum and P. gingivalis, as well as its ability to inhibit bacterial metabolism and production of volatile sulfur compounds (VSCs) at sub-lethal concentrations. Our findings revealed that ECO exhibited comparable activities to chlorhexidine against these oral bacteria. Treatment with ECO significantly reduced the production of VSCs, including hydrogen sulfide, dimethyl disulfide, and methanethiol, which are major contributors to bad breath. As the major chemical components of ECO, carvacrol, p-cymene, and phellandrene, were demonstrated in vitro inhibitory effects on F. nucleatum and P. gingivalis, and their combined use showed synergistic and additive effects, suggesting that the overall activity of ECO is derived from the cumulative or synergistic effect of multiple active components. ECO was found to have a destructive effect on the bacterial cell membrane by examining the cell morphology and permeability. Furthermore, the application of ECO induced significant changes in the bacterial composition of saliva-derived biofilm, resulting in the elimination of bacterial species that contribute to halitosis, including Fusobacterium, Porphyromonas, and Prevotella. These results provide experimental evidence for the potential clinical applications of ECOs in the prevention and treatment of halitosis.