Evaluación del efecto del bio-xilitol obtenido del afrecho de la cebada de la industria micro cervecera sobre la viabilidad de microorganismos cariogénicos (Streptoccocus mutans, Lactobacillus acidophilus y Cándida albicans) Estudio cuasiexperimental in vitro

Date
2023-11-23Directors
Gutierrez Prieto, Sandra JanethTellez Corral, Mayra Alexandra
Sequeda-Castañeda, Luis Gonzalo
Publisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Odontología
Program
Especialización en Odontopediatría
Obtained title
Especialista en Odontopediatría
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Especialización
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Citación
Metadata
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English Title
Evaluation of the effect of bio-xylitol obtained from barley bran from the microbrewing industry on the viability of cariogenic microorganisms (Streptoccocus mutans, Lactobacillus acidophilus and Candida albicans) In vitro quasi-experimental studyResumen
Evaluar el efecto del fermentado de bio xilitol obtenido del afrecho de la cebada malteada de la industria micro cervecera sobre la viabilidad de microorganismos cariogénicos (Streptococcus mutans y Lactobacillus acidophilus) y Candida albicans. Método: Para identificar en el estudio la existencia de actividad inhibitoria antimicrobiana del xilitol sobre las cepas a evaluar, se llevó a cabo la prueba de antibiogramas por difusión en disco y para evaluar el efecto del xilitol y del fermentado del bioxilitol sobre la viabilidad y adherencia de los microorganismos sembrados sobre discos de hidroxiapatita (HAp) por Microscopia Confocal de fluorescencia (CLSM). Para el análisis de los datos se empleó un análisis de varianza de dos vías (ANOVA) y comparación múltiple de Tukey, para evaluar las diferencias entre los microorganismos o biopelículas tratadas y los microorganismos y biopelículas no tratadas. Nivel de significancia p<0,05. Se empleó el software GraphPad Prism 9.0.2 (GraphPad Software, California, USA). Resultados: A partir de la técnica de análisis se sensibilidad antimicrobiana por difusión de disco, para cada uno de los tratamientos evaluados sobre cada microrganismo, se encontró que en concentraciones de 1.4 -4 5% w/v para Xilitol y 11.2 – 1.4 % w/v para el fermentado de bioxilitol, no se identificó la generación de algún halo de inhibición antimicrobiana sobre S. mutans y C.albicans, mientras que para L. acidophilus, al contrario de lo sucedido para S. mutans y C.albicans, las concentraciones de xilitol correspondientes al 45 y 22.5 % w/v presentaron halos de inhibición promediados de 7.81 ± 0.32 mm y 7.15 ± 0.40 mm, respectivamente. Las demás concentraciones de xilitol como del fermentado de bioxilitol evaluadas en el intervalo de 11.2 – 1.4% w/v, no generaron halos de inhibición. Frente a la viabilidad de los microorganismos, a través de Microscopia confocal de fluorescencia, en las biopelículas con tratamientos de xilitol al 55 % w/v y fermentado de bioxilitol al 11.2 % w/v, se identificó que la actividad inhibitoria de los compuestos no es estadísticamente significativa. Conclusión: El efecto del xilitol comercial y del fermentado del bioxilitol, obtenido del afrecho de la cebada, sobre la viabilidad de los microorganismos cariogénicos S. mutans, L. acidophilus y C. albicans, permitió identificar actividad inhibitoria sobre el L. acidophilus, sin embargo, sobre S. mutans y C. albicans no permitió la formación de halos de inhibición, por lo cual se sugiere que estos dos microorganismos presentan resistencia, o bien el compuesto no es eficaz para inhibir, mientras que el xilitol al 55% tiene un efecto en la adherencia de los microorganismos cariogénicos S.mutans, L.acidophillus y C.albicans, ya que no existió la formación de colonias de los mismos, sobre los discos de hidroxiapatita, en cambio con el fermentado de bioxilitol al 11.2 %, hubo formación de colonias de microorganismos cariogénicos. Con respecto a la eficacia del xilitol en comparación con el fermentado de xilitol (obtenido del afrecho de la cebada de la industria micro cervecera) sobre la viabilidad, la adherencia y la morfología de los microrganismos cariogénicos, mediante microscopia confocal de fluorescencia, se concluyó que el fermentado de bioxilitol es un compuesto que debe continuar en investigación, con el fin de lograr obtener un producto de mayor pureza, debido que este presenta ciertos compuesto que puedes interactuar con los microorganismos y generar resultados no contundentes.
Abstract
To evaluate the effect of bio-xylitol fermentation obtained from malted barley bran from the microbrewing industry on the viability of cariogenic microorganisms (Streptococcus mutans and Lactobacillus acidophilus) and Candida albicans. Method: To identify in the study the existence of antimicrobial inhibitory activity of xylitol on the strains to be evaluated, the antibiogram test by disk diffusion was carried out and to evaluate the effect of xylitol and bioxylitol fermentation on viability, morphology and adhesion of microorganisms seeded on hydroxyapatite (HAp) discs by Scanning Microscopy (SEM) and Confocal Fluorescence Microscopy (CLSM). For data analysis, a two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's multiple comparison were used to evaluate the differences between the treated microorganisms or biofilms and the untreated microorganisms and biofilms. The level of significance was set at p<0.05. GraphPad Prism 9.0.2 software (GraphPad Software, California, USA) was used. Results: From the antimicrobial sensitivity analysis technique by disk diffusion for each of the treatments evaluated on each microorganism, it was found that in concentrations of 1.4 -4 5% w/v for Xylitol and 11.2 - 1.4% w/ v for bioxylitol fermentation, did not allow identifying the generation of any halo of antimicrobial inhibition on S. mutans and C.albicans, while for L. acidophilus, where, contrary to what happened for S. mutans and C.albicans, the xylitol concentrations corresponding to 45 and 22.5% w/v presented average inhibition zones of 7.81 ± 0.32 mm and 7.15 ± 0.40 mm, respectively. The other concentrations of xylitol and bioxylitol fermentation evaluated in the range of 11.2 – 1.4% w/v did not generate inhibition zones. With respect to the viability of microorganisms through fluorescence confocal microscopy, it shows that biofilms with 55% w/v xylitol treatments and 11.2% w/v bioxylitol fermentation, I identify that the inhibitory activity of the compounds is not statistically significant. Regarding adherence, we can see that it is lower compared to the group of cariogenic microorganisms (S. mutans, L. acidophillus and C. albicans) without treatment. Conclusion: Effect of commercial xylitol and fermented bioxylitol obtained from barley bran, on the viability of the cariogenic microorganisms S. mutans, L. acidophilus and C. albicans, allows identifying inhibitory activity on L. acidophilus, however, on S. mutans and C. albicans did not allow the formation of inhibition zones, which is why there are indications that these two microorganisms present resistance or the compound is not effective in inhibiting, while 55% xylitol has an effect in the adhesion of the cariogenic microorganisms S.mutans, L.acidophilus and C.albicans, there was no longer their colony formation on the hydroxyapatite discs, however with the 11.2% bioxylitol fermentation , there was formation of colonies of cariogenic microorganisms. Regarding the efficacy of xylitol compared to fermented xylitol (obtained from barley bran from the microbrewery industry) on the viability, adhesion and morphology of cariogenic microorganisms, using confocal fluorescence microscopy, it is concluded that fermented bioxylitol is a compound that still needs to be worked on and obtain a purer bioxylitol, because it presents certain compounds that can interact with microorganisms and give confusing results.
Keywords
XilitolCaries dental
Streptoccocus mutans
Lactobacillus acidophilus
Candida albicans
Microbiota oral
Keywords
XylitolDental caries
Streptoccocus mutans
Lactobacillus acidophius
Candida albicans
Oral microbiota
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Bogotá (Colombia)Spatial coverage (Municipalities of Colombia)
Bogotá, D.C. (Bogotá, Colombia)Spatial coverage (departments of Colombia)
Cundinamarca (Colombia)Spatial coverage
América LatinaTemporary coverage
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Streptococcus mutans - Crecimiento y desarrollo
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