泡菜（Pickles）是中國西南地區傳統的發酵食品，因其獨特的口味和有宜的功能而成為了該地飲食中不可獲缺的一部分。而泡菜的許多益處正是微生物賦予的，在發酵過程中，健康的細菌就會分解其中存在的天然的糖分，這些被稱之為益生菌的細菌不僅能保存食物，還能產生諸多好處，包括調節宿主機體免疫系統、穩定腸道微生物、降低機體膽固醇水平並抑制蛀牙發生等。而這一過程最為重要的貢獻者是植物乳桿菌（L.plantarum）。
近日，發表在Frontiers in Microbiology上的文章「Inhibition of Streptococcus mutans Biofilm Formation and Virulence by Lactobacillus plantarum K41 Isolated From Traditional Sichuan Pickles」結果表明從傳統四川泡菜中分離到的益生菌植物乳桿菌K41（L. plantarum K41）能有效抑制變形鏈球菌生物膜的形成，對齲病具有潛在的抑制作用，或能有效預防蛀牙的發生！
齲齒/蛀牙（Dental caries）是人類常見的一種依賴生物膜的口腔疾病，表現為由產酸細菌和可發酵碳水化合物之間複雜的相互作用導致的鈣質組織的逐步脫礦。齲齒未經治療的負擔正從兒童轉移到成人，恆牙齲齒是世界上最流行的疾病之一。根據第四屆全國口腔衛生普查結果，我國3歲、4歲和5歲兒童的調查顯示，齲齒患病率分別為50.8%、63.6%和71.9%。
牙齒生物膜（Dental biofilms）是自然界中最複雜的生物膜系統之一。它們由多種細菌和真菌組成，嵌入在覆蓋牙齒表面的聚合物基質中。生物膜中的細菌細胞表現出較低的代謝活性、較強的耐藥性以及由細胞信號傳導或跨物種互惠保護引起的特定表型變化。之前的研究表明，變形鏈球菌是一種重要的口腔致齲細菌。
目前，這種導致產生齲齒的結構主要通過非特異性的機械清除，如刷牙和牙線，或使用含洗必泰（chlorhexidine）、香精油（essential oils）或氯化十六烷基吡啶（cetylpyridinium chloride）的漱口水進行清除。氟化物清洗劑也可用於預防齲齒。此外,天然物質如兒茶素（tea catechins）和蔓越橘成分，小分子包括二氫葉酸還原酶和7-epiclusianone，通過非選擇性殺死口腔微生物，也顯示出抗菌斑的活性。然而，在不影響口腔生態平衡的前提下，選擇性地去除致齲細菌的方法很少。因此，益生菌等新療法和葡聚糖蔗糖酶抑制劑因其在牙齒生物膜中的抗菌活性而受到越來越多的關注。
植物乳桿菌（L. plantarum）
植物乳桿菌廣泛應用於熟肉製品、調味品和乳製品的保鮮。它具有多種有益的作用，包括調節免疫系統、穩定腸道微生物群和降低膽固醇水平。此外，植物乳桿菌代謝產物乳酸和細菌素對不良微生物具有拮抗作用。然而，關於植物乳桿菌對齲的抑制作用的報導較少，迄今為止所有的研究都是在體外進行的。而植物乳桿菌也存在於泡菜發酵過程中，那泡菜中的植物植物乳桿菌菌株是否可能通過影響口腔微生物群而有益於口腔健康？
該研究發現，變形鏈球菌與L. plantarum K41共培養時對生物膜形成的抑制率為98.4%，與W. cibaria CMU約95%的抑制率相似。此外，L. plantarum K41對變形鏈球菌的抑制作用高於醋酸氯己定。此外，K41對不溶性EPS形成的抑制率為90.7%，顯著高於此前報導的L. plantarum K25 (21.44%)。因此，L. plantarum K41對生物膜的形成具有抑制作用，表明其在控制齲齒方面的潛在有益作用！
L. plantarum K41對變形鏈球菌生物膜形成的顯微鏡成像
此外，L. plantarum K41在4 h的共聚集率和自聚集率分別為41.87和31.01%，與之前報導的L. plantarum K25相似。由於攝入低酸或高鹽食物的惡劣口腔條件可能影響益生菌的生存能力，K41耐這些條件的能力使其成為益生菌的候選。為了進一步驗證植物L. plantarum K41對齲齒的抑制作用，我們建立了K41是否能降低齲齒發病率的大鼠模型。顯微CT分析，四組間密度差異無統計學意義(P >0.05），可能是由於個體差異和抽樣能力。齲病評分法也可用於齲病病變的檢測，而齲病評分法廣泛應用於臨床齲齒檢查。在我們的研究中，我們發現K41組的齲損和脫礦程度明顯低於對照組，說明K41在控制齲病方面也有有益的作用。
上頜骨顯微CT觀察及牙釉質分析
總之，該研究證明了從傳統四川泡菜中分離得到的植物L. plantarum K41對變形鏈球菌生物膜的形成具有抑制作用。該研究結果為控制口腔生物膜/牙菌斑和齲齒提供了一種潛在的替代策略。
參考文獻：doi: 10.3389/fmicb.2020.00774