Mittel zur Erhaltung der Mundhygiene
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mittel zur Erhaltung der Mundhygiene, inshesondere zur Verhindcrung der Bildung oder zur Entfernung des weichen Belages an Zähnen und am Zahnfleisch. Dieses Mittel, das im wesentlichen eine Zusammensetzung ist, ist deshaib zur Herabsetzung der Häufigkeit der Zahnkaries und zur Aufrechterhaltung verbesserter Mundhygiene, welches beide ein wichtiger Faktor bei der Verhtitung von Krankheiten der Gebisse ist, nützlich.
Es ist bekannt, dass die Zahnkaries vielleicht die häufigste Krankheit bei Menschen ist, was einen grund darin hat, dass der Mensch eine grove Anzahl Zähne besitzt und deshaib viele Angriffsflächen zur Kariesbildung hat. Neben dem primären Verlust der Zahnstruktur, treten dann weitere, sekundäre Komplikationen in Erscheinung, wie z. B. die Notwendigkeit der Entfernung der Zähne, ein beschwerliches Kauvermögen, Ver änderung in der Wurzelhaut, und Infektionen des Zahnncrvs und des Wurzelspitzengewebes. auch jede andere Krankheit des Gebisses hängt gewöhnlich mit einem verhältnismässig hohen Vorkommen der Zahnkaries zusammen.
Es wurde aber eine verhältnismässig enge Beziehung zwischen dem Auftreten des weichen Belages an Zäh- nen und am Zahnflcisch und dem Auftreten von Zahnkaries festgestcllt Je länger dieser weiche Belag an den Zähnen aufrechterhalten wird, desto eher kommt es zur aushöhlung der Zähne unter diesem weichen Belag an Zähnen und am Zahnfleisch. Auch ist es bekannt, dass dieser Belag an Zähnen mit der Zeit verkalkt und den sogenannten Zahnstein bildet, welcher dann das benachbarte Zahnfleischgewebe reizt und Krankheiten des Zahnfleisches verursacht.
Die Entfernung des weichen Belages an Zähnen und am Zahnfleisch ist infolgedessen für die Mundhygiene wichtig. Die Entferunung setzt die Häufigkeit der Zahnkaries herab, auch wird das Zahnfleischgewebe von cinem Relzstoff, welcher eine wichtige Rolle bei der Entstchung der Gebisskrankheiten spielt, gereinigt. Diese GebiBkrankheiten treten nicht nur bei natiirlichen Zäh- nen aber auch bei Zahnprothesen in Erscheinung. Der obengenannte weiche Belag an Zähnen und am Zahufleisch kann auch dazu führen, dass sich die Zähne verfärben und dass er die Ursache zur Ausscheidung eines iiblen Geruches wird.
Verschiedene Mittel wurden bis jetzt zur Entfernung dieses weichen Belages vorgeschlagen. die Zahnärzte entfernen den kalzinicrten Belag oder den Zahnstein durch Auskratzend der Zähne mit einem scharfen Instrument. Man hat aber auch ein Abrasiv verwendet und versucht den weichen Zahnbelag zu entfernen; nachdem aber der Belag fest anhaftet und sich an unerreichbaren Stellen befindet, ist diese Entfernung verhältnismässig unwirksam.
Im US-Patent Nr. 1 386 252 wurden Enzyme, wie Pepsin, Amylopsin, Trypsin und Steapsin zur Verwendung für die Zähne zwecks Entfernung der Lebensmittelteilchen vorgeschlagen; diese Mittel waren aber für die Verhinderung der Bildung und der Entfernung des weichen Zahnbelages unwirksam.
Die Verwendung für die Zähne von Enzymen erzeugt durch den Mikroorganismus Aspergillus oryaeniger wurde im US-Patent Nr. 3 194 738 heschrieben, weiche aber gleichfalls fir den genannten Zweck der Entfernung des weichen Zahnbelages oder des Zahnsteines unwirksam war.
Von Wood und Mitarb. [J. dent. Res. 39, 128-130 (1967)] und von Gibbons und Mitarb. [Archs. oral Biol. 12, 11-25 (1967)] wurden Dextrane als eine Komponente des weichen Belages bei Menschen festgestellt. Die genannten Autoren haben darauf hinge- wiesen, dass das ausserhalb der Zelle liegende Polysaccharid, das als Dextran identifiziert wurde, ein Faktor bei der Bildung und der Aufrechterhaltung des kariesbildenden weichen Belages auf Zähnen ist.
Erfindungsgemäss wurde festgestellt, dass das Enzym-Dextranase den in vitro gebildeten weichen Belag entfernt oder angreift und auch wirksam bei der Entfernung des weichen Zahubelages von menschlichen Zähnen ist. Die Dextran as en werden durch viele Mi kroorganismen, entstanden durch eine Fermentation, gebildet und ihr Name stammt von ihrer aussergewöhn- lichen Fähigkeit Dextran zu verarbeiten oder zu ver fliissigen. Die Enzympräprate, die bei den fir diese Erfindung durchgefährten Testen verwendet wurden, wurden aus Kulturbrühen von Penioillium funiculosum NRRL Nr. 1768 ergänzt mit 0,5 % Dextran unter Anwendung der Lehren von Tsuchiya und Mitarb.
Tfsuchiya, H. M., Jeannes, A., Bricker, H. M. und Wilham, C. A. 1952 Dextran-degrading enzymes from molds, J. Bact. 64. 513-519 (1952)].
Das eingangs erwähnte Mittel zur Erhaltung der Mundhygiene, insbesondere zur Verhinderung der Bildung oder zur Entfernung des weichen Belages an Zähnen und am Zahnfleisch, ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem geeigneten Träger und aus Dextranase besteht. Mit Vorteil enthält das Mittel 10 bis 5000 Einheiten Dextranase per Gramm oder Milliliter der Gesamtzusammensetzung des Mittels.
Es soll bermerkt werden, dass die Dextranase mit äholichen enzymatischen Eigenschaften auch aus anderen Quell yen verwendet werden kann, wobei diese letztere Dextranase in bezug auf gewisse crwünschte Charakteristiken, wie Stabilität und spezifische Wirksamkeit, gegenüber den anderen besser ist. Die manchmal aligegenwärtige Natur der die Dextranase erzeugenden Organismen wurde durch die Tatsache nachgewiesen, dass durch die Beschickung einer Kulturschale von 5 Erden zur Isolierung von zwei bakteriellen Kulturen, welche Dextran angreifen, fiihrte.
Das eine Kultur- schale enthallende Medium bestand aus:
Dextran 0,2 % MgSO4 .7 H 0,05 %
Asparagin 0,05 S FeSO1 .7 7 H2O 0,001 %
K2HPO1 0,05% Agar 2%
Der Befall von Dextran wurde dadurch bewiesen, dass ein grösseres Wachstum auf Dextran enthaltenden Kulturschalen sowie die Entstehung von klaren Zonen um die Kolonien beobachtet wurde. Das in den angefiihrten Patentschriften beschriebene Penicillium funiculosum verhält sich gleichfalls auf diese Weise und dient bei diesem Experiment als Vergleich. Es können aber auch andere Mikrobenkulturen, weiche Dextranase erzeugen, isoliert werden.
Das Dextranase-Enzym kann auf die Zähne so angewendet werden, dass man es in ein Präparat, das in den Mund genommen werden kann, einverleibt. Dieses Prä- parat kann heispielsweise eine Zahnpaste, ein Mundwasser, eine Salbe zum Einreiben, ein Kaugummi oder ein Wasserstrom von hoher Geschwindigkeit zum Reinigen der Zähne sein. Diesem Präparat kann eine vorteilhafte Menge von 10 bis 2000 Einheiten von Dextranase per Milliliter oder Gramm des Trägers und bis zu 5000 Einheiten zugegehen werden, obschon grössere Einheiten verschwenderisch sind.
Die normale Anwendungsdauer dieser Trigger geniigt den Anforderungen an die Beriihrungsdauer für das Enzym, wobei eine längere Zeitspanne von Vorteil sein kann. Es soil aber bemerkt werden, dass nach Verwendung eines Mundwassers, der Mund nicht nachher noch mit reinem Wasser gespiilt werden darf.
Es ist zu beachten, dass die Definition der Enzym Einheiten wie sie in der vorliegenden Beschreibung enthalten sind, sich nur auf ein spezifisches Substrat und Enzym beziehen. Andere Substrate und Enzyme können seibstverständlich merküch diese verwendeten Enzymspiegel, ebenso wie die Anwendungsdauer iin- dern. Auch soll usdrücklich festgestellt werden, dass dAs angewendetc erfindungsgernässe Mittel weite Va riationen erfahren kann. Die verwendete Grundiage, wie z. B. die Zahnpasta und ähnliches, kann von iibli- cher Natur sein, ausgenommen, dass in dieser leine die Dextranase zcrstörenden oder dic Wirkung dieser Dex tranase verhindernden Mittel anwesend sein dürfen.
Hingegen können auch andere in der Zahnpflege be- kannte Mittei, wie Fluoride in die erfindungsgemässen Mittel einbezogen werden.
Es wurden vier Dextranase enthaltende Fermenta tionsbrühen unter Benutzung der bei Tsuchiya und Mit- arb. [J. Bact. 64. 513-519 (1952)] beschriebenen Techniken und unter Verwendung von vier in obigen Pubi kationen beschriebenen Pilzkulturen hergestellt, und zwar mit Penicillium funiculosum (NRRL 1132),
P. funiculosum (NRRL 1768), P. lilacinum (NRRL
896) und P. verruculosum (NRRL 2135). Diese Kulturen sind aus dem U.S.
Department of Agriculture Laboratories in Peoria, Illinois, erhaitlich. Das bei der
Präparierung des Mediums für den Fermentationspro zess bentitzte Dextran wurde von der Firma The Com mercial Solvents Corporation als Dextran mit hohem
Molekulargewicht aus dem Bakterium Leuconsotac mesenteroides erhalten. es wurde festgestellt, dass unter Beniitzung der durch Tsuchiya und Mitarb. beschriebenen Versuchsvorschriften ebenso wie ihrer Messungs art der Enzymaktivität (eine Einheit entspricht der
Enzymaktivität die durch ein Milligramm Aquivalent von Isomaltose-Monohydrat in einer Stunde bei 400 C erzeugt wird), P. funiculosum (NRRL 1768) die höchste spezifische Aktivität erzeugt.
Auf Grund dieser Erkenntnisse wurde dieses Penicillium funiculosum dazu gewählt, das Dextranase-Enzym zur Beniitzung filr die weiter unten beschriebenen Experimente zu erzeugen.
Es wurde festgestellt, dass ein normaler in der BRühe erhaltener Aktivitätsspiegel 100-200 Einheiten per Milliliter enthält. Nach Filtrieren, zwecks Abscheidung des
Mycels vom Enzym, dann durch Einengung, Ausfll- lung mit Ammoniumsulfat einer konzentrierten Lösung und anschliessender Dialyse, zwecks Entfernung anorganischer Salze und dialysierbarem Material, und schliess- lich durch Lyophilisierung, wird ein Festkbrper mit einer Aktivität von 100-200 Einheiten per Milligramm festem Pulver erzeugt.
Es wurde ferner ein in vitro-Verfahren zur Erzeugung eines weichen Zahnbelages, unter Benutzung der Erkenntnisse von Jordan und Keys [Archs. Oral Biol.
11, 793-801 (1966)] verwendet. Eine 20 gauge Draht aus rostfreiem Stahl wurde in einenh Kautschukstopfen eingesetzt und in Röhren von 20x 150 ml suspendiert; diese Röhren enthielten 10 ml des von Jordan und Mitarb. [J. Dent. Res. 39, 116-123 (1960)], beschriebenen basalen Mediums, welches in einer reinen Kultur eines eine Karies hervorrufenden Streptococcus geimpft wurde, um die in vivo-Erzeugung von weichem Belag auf der Drahtoberfläche hervorZurufen. Während den ersten neun Tagen wurde jeden Tag ein 10 ml an basalem Medium enthaltendes frisches Rohr mit 0,2 ml des Test-Mikroorganismus geimpft, worauf dann der Draht am Kautschukstopfen in dieses Rohr eingesetzt wurde. Vom 10. bis zum 14. Tag wurden die Drähte mit den daran haftenden weichen Belagen einfach in frische, ein steriles Medium enthaltende Rohre gegeben.
Danach wurde die Dextranase-Aktivitiit des in-vitro erzeugten weichen Belages so festgestellt, dass man den am Kautschukstopfen eingesetzten Draht in eine Lösung des Dextranat-Enzyms tauchte. Für diese Studien wurden vier kariogene Streptococci-Arten verwendet, und zwar: E-49 ursprünglich isoliert aus einer bei einem Hamster durch eine Karies hervorgerufene Verwundung. SL-1 ursprünglich isoliert aus einer bei einem Menschen durch eine Karies hervorgerufenc Verfetzung, G-55, ursprünglich isoliert aus einer bei einem Menschen durch eine Karies verursachte Verletzung und LM-7, ursprünglich isoliert aus einer durch eine Karies bei einem Menschen verursachte VerTetzung. Es wurden verschiedene Enzym-aktivitätsspiegel verwendet und eine visuelle Beobachtung vorgenommen zur Feststellung der Wirkung auf den am Draht haftenden weichen Belag.
Die Wirkung auf den weichen Belag variiert von Auseinanderfallen des weichen Belages und anschlie Bendem Herabsinken von Draht, bis zur einfachen Dellenbildung oder bis zum Zerfall der normalen Struktur.
Zum Vergleich wurde ein Teil des weichen Belages in der obigen Enzymi5sung gehalten. Alle vier zum Test verwendeten Arten erzeugen in vitro einen weichen Belag, der in einem gewissen Ausmass durch eine niedrige Einheit, d. h. eine Einheit an Enzym-Aktivität per Milliliter bei einer Berührungsdauer von mehreren Minuten bis 24 Stunden angegriffen wurde.
Zwecks weiterer Bestädigung der enzymatischen Wirkung des Dextranase-Enzyms auf dem weichen Belag, wurde das oben, zwecks Erzeugung in vitro vom weichen Belag, verwendete basale Medium dazu verwendet, um Grammengen von Dextran durch jeden der obengenannten vier kariogenen Streptococci zu erhalten. Dieses Material wurde dann als Substrat in den Standard-Versuchsverfahren benützt. Ein typisches Er gebnis wird weiter unten ungeführt ; dieses zeigt, dass reduzierender Zucker aus dem Dextran, der durch jede der im Test beniitzten vier kariogene Arten von Streptococci erzeugt wurde, entsteht.
Dextranase-Gehalt * dextran-Quelle 2 Smnden @4 Stunden
Leuconstoc mesenterodes (bentitzt als Standard-Feststellung der Enzymaktivitit) 71 485
Streptococcus sp. (E-49) 6 58 > > (SL-1) 7 19 > > (G-55) 14 86 > > (LM-7) 26 103 *Ein Mass in Milligramm von Isomaltose entstanden aus Dextran.
Aus diesen Experimental-Ergebnissen ist ersichtlich, dass das Enzym das Dextran aller vier kaliogener Streptococci-Arten angreift. Dic Tatsache, dass die ange führten Dextranase-Gehalte voneinander verschieden sind und die Tendenz haben, niedriger zu werden, als im Falle von Dextran aus Leuconstoc mesenteroides muss so interpretiert werden, daB die Geschwindigkeit der Entstehung der reduzierenden Isomaltose-Finheiten niedriger ist, möglicherweise im Hinblick auf den verschiedenen Grad der Verzweigung und Verbindung im Dextran-Polymer.
Die wirkliche in vivo-Aktivität und Wirksamkeit dagegen hängt nicht von der Menge des entstandenen reduzierten Zuckers ab, sondern von einem genügenden Angriff auf das Dextran-Polymer, um dessen normales, zähes Haften an den Zähnen und an den Geweben der Munddffnung herabzusetzen.
Nachdem bekanntlich die Zahnprothesen gleichfalls den weichen Zahnbelag erhalten, und zwar auf dieselbe Art wie natilifiche Zähne, wurde eine Serie von Zahnprothesen von Menschen, die Patienten im Roosevelt Hospital, Menlo Park, New jersey, waren, Versuchen auf die Dextanase-Enzymaktivität unterworfen. Diese Zahnprothesen wurden zunächst, zwecks Entfernung der groben Verunreinigungen, mit Wasser gespiilt. Die Zahnprothesen wurden dann in 0,1 % igem Erythrosin eingetaucht, um diesen weichen Belag zu färben, mit Wasser gespült und einem elektflschen Trockner getrocknet. Es wurden dann Photographien von jeder Zahnprothese erstellt, um die Gegenwart des weichen Zahnbelages ersichtlich zu machen und festzuhalten.
Die Prothesen wurden dann in eine Lösung des Enzyms, in reines Wasser oder in ein auf 1000 C während 10 Minuten erhitztes, auf ein pH 5,0 mit 1/15 molarem Acetatpuffer gepuffertes Enzym getaucht. Nach Inkubation während 2 Stunden auf 400 C wurden die Zahnprothesen gespült, mit Erythrosin gefärbt, nochmals gespiilt, getrocknet und photographiert. Die Photographien wurden zwecks Schätzung der durchgeführten Dextranase-Enzymbehandlung gepifift. Mit Ausnahme der Prothesen, welche ursprünglich frei von weichem Belag waren, wurde überall eine bedeutende Verbesserung des Gesamtaussehens, einschliesslich der weissen Färbung und eine bedeutende Herabsetzung der Menge an weichem Belag nach der Enzym-Behandlung festgestellt. Die Wasserbehandlung und die Enzymbehandlung unter Erhitzen zeigten keine Anderung nach der Inkubationsfrist.
Auf diese Weise wurde die Wirksamkeit eines Dextranase-Enzympräoparates auf die Entfernung des weichen Zahnbelages unter Verwendung von Gebissen aus einem menschlichen Mund demonstriert.
Auf Grund der obigen Ausführungen, kann behaupt- tet werden, dass solche erfindungsgemässe Enzym enthaltende Mittel den weichen Zahnbelag in vivo entfernen und infolgedessen die Kariesbildung herabsetzen oder die Karies entfernen. Durch Verwendung dieses erfindungsgemässen kosmetischen Mittels wird die Erhaltung der Mundhygiene weitgehend verbessert und trägt dazu bei, das Aufkommen von Symptomen von Krankheiten des Gebisses zu verhindern.
Beispiel I Zahnpasta oder Zahnpulver
Die bis jetzt verwendeten Formulierungen verschiedener Arten von Zahnpasta oder Zahnpulver und die in verschiedenen Literaturangaben oder auf dem Markt vorzufinden sind, werden durch 10-2000 Einheiten von Enzym-Dextranase per Gramm des Mittels er gänzt.
Beispiel 2 A breibsalbe oder Mundsplllwasser
Bekannte Zusammensetzungen der Art, wie sie sich in Literaturangaben oder auf dem Markt vorfinden, werden mit 10-2000 Einheiten von Enzym-Dextranase per Gramm der Zusammensetzung ergänzt. Diese werden auf die Zähne oder das Zahnfleisch, gegebenenfalls mit Fingern, angewendet.
Beispiel 3 Mundwasser
Bekannte Zusammensetzungen der Art, wie sie in Literaturangaben oder auf dem Markt vorzufinden sind, werden mit Dextranase-Konzentrationen von 10-5000 Einheiten per Milliliter des Mundwassers ergänzt. Dieses Mundwasser kann zum Spülen des Mundes auf übliche Weise verwendet werden.
Beispiel 4 Kaugummi
Bekannte Zusammensetzungen der Art, wie sie in Literaturangaben oder auf dem Markt vorzufinden sind, werden mit 10-5000 Einheiten von Enzym-Dextranase per Gramm der Zusammensetzung ergänzt. Gewöhnlich wiegt ein Kaugummistückchen etwa 1 g und ein Stückchen, das 500- Einheiten enthält, besitzt einen Enzymgehalt von etwa 0,02 Gewichtsprozenten. Ein Kaugummistück wird z.B. auf übliche Weise gekaut.
Auf gleiche Weise kann eine Tablette oder eine kaubare Pastille verarbeitet werden.
Means for maintaining oral hygiene
The subject of the present invention is an agent for maintaining oral hygiene, in particular for preventing the formation or for removing the soft coating on teeth and gums. This agent, which is essentially a composition, is therefore useful for reducing the incidence of dental caries and for maintaining improved oral hygiene, both of which are important factors in preventing diseases of the dentition.
It is known that dental caries is perhaps the most common disease in humans, which is due to the fact that humans have a large number of teeth and therefore have many attack surfaces for caries formation. In addition to the primary loss of the tooth structure, other, secondary complications arise, such as B. the need to remove the teeth, a difficult chewing ability, changes in the periodontal membrane, and infections of the teeth and the root tip tissue. Every other disease of the dentition is usually connected with a comparatively high incidence of dental caries.
However, a relatively close relationship has been established between the appearance of the soft coating on the teeth and the tooth surface and the occurrence of dental caries. The longer this soft coating is maintained on the teeth, the more likely it is that the teeth will be hollowed out under this soft coating Teeth and gums. It is also known that this coating on teeth calcifies over time and forms what is known as tartar, which then irritates the neighboring gum tissue and causes diseases of the gums.
The removal of the soft coating on teeth and gums is therefore important for oral hygiene. The distance reduces the frequency of dental caries, and the gum tissue is cleaned of a resin, which plays an important role in removing dental diseases. These uterine diseases appear not only in natural teeth but also in dental prostheses. The above-mentioned soft coating on teeth and on number meat can also cause the teeth to discolour and become the cause of the excretion of an unpleasant odor.
Various means have heretofore been proposed for removing this soft film. the dentists remove the calcined plaque or tartar by scraping the teeth with a sharp instrument. But an abrasive has also been used and attempts have been made to remove the soft plaque; but after the covering has firmly adhered and is in inaccessible places, this removal is comparatively ineffective.
In U.S. Patent No. 1,386,252, enzymes such as pepsin, amylopsin, trypsin and steapsin have been suggested for use on the teeth to remove the food particles; however, these agents were ineffective in preventing the formation and removal of the soft plaque.
The use for teeth of enzymes produced by the microorganism Aspergillus oryaeniger was described in U.S. Patent No. 3,194,738, but was also ineffective for the stated purpose of removing soft plaque or tartar.
By Wood et al. [J. dent. Res. 39, 128-130 (1967)] and by Gibbons et al. [Archs. oral Biol. 12, 11-25 (1967)], dextrans were found to be a component of the soft covering in humans. The authors mentioned have pointed out that the polysaccharide lying outside the cell, which has been identified as dextran, is a factor in the formation and maintenance of the caries-forming soft coating on teeth.
According to the invention it was found that the enzyme dextranase removes or attacks the soft plaque formed in vitro and is also effective in removing the soft plaque from human teeth. The dextran ases are formed by many microorganisms, created by fermentation, and their name comes from their extraordinary ability to process or liquefy dextran. The enzyme preparations used in the companion tests for this invention were made from culture broths of Penioillium funiculosum NRRL No. 1768 supplemented with 0.5% dextran using the teachings of Tsuchiya et al.
Tfsuchiya, H. M., Jeannes, A., Bricker, H. M. and Wilham, C. A. 1952 Dextran-degrading enzymes from molds, J. Bact. 64, 513-519 (1952)].
The agent mentioned at the beginning for maintaining oral hygiene, in particular for preventing the formation or for removing the soft coating on teeth and gums, is characterized in that it consists of a suitable carrier and dextranase. The agent advantageously contains 10 to 5000 units of dextranase per gram or milliliter of the total composition of the agent.
It should be noted that the dextranase with similar enzymatic properties can also be used from other sources, the latter dextranase being better than the others with regard to certain desired characteristics, such as stability and specific effectiveness. The sometimes omnipresent nature of the dextranase-producing organisms was demonstrated by the fact that loading a culture dish of 5 soils resulted in the isolation of two bacterial cultures attacking dextran.
The medium containing a culture dish consisted of:
Dextran 0.2% MgSO4 .7 H 0.05%
Asparagine 0.05 S FeSO1 .7 7 H2O 0.001%
K2HPO1 0.05% agar 2%
The infestation of dextran was proven by the fact that greater growth was observed on culture dishes containing dextran and the formation of clear zones around the colonies. The Penicillium funiculosum described in the patent specifications cited also behaves in this way and serves as a comparison in this experiment. However, other microbial cultures which produce dextranase can also be isolated.
The dextranase enzyme can be applied to the teeth by incorporating it into a preparation that can be placed in the mouth. This preparation can be, for example, a toothpaste, a mouthwash, an ointment for rubbing in, a chewing gum or a stream of water at high speed for cleaning the teeth. A beneficial amount of 10 to 2000 units of dextranase per milliliter or gram of carrier and up to 5000 units can be added to this preparation, although larger units are wasteful.
The normal duration of use of these triggers satisfies the demands on the duration of contact for the enzyme, although a longer period of time may be advantageous. It should be noted, however, that after using a mouthwash, the mouth must not be rinsed with pure water afterwards.
It should be noted that the definition of the enzyme units as contained in the present description only relates to a specific substrate and enzyme. Other substrates and enzymes can of course noticeably reduce these enzyme levels as well as the duration of use. It should also be expressly stated that the means used according to the invention can experience wide variations. The basis used, such as For example, toothpaste and the like can be of the usual nature, with the exception that agents which destroy the dextranase or prevent the action of this dextranase may be present in this line.
By contrast, other agents known in dental care, such as fluorides, can also be included in the agents according to the invention.
Four fermentation broths containing dextranase were prepared using the methods described in Tsuchiya et al. [J. Bact. 64. 513-519 (1952)] and produced using four fungal cultures described in the above publications, namely with Penicillium funiculosum (NRRL 1132),
P. funiculosum (NRRL 1768), P. lilacinum (NRRL
896) and P. verruculosum (NRRL 2135). These cultures are from U.S.
Department of Agriculture Laboratories in Peoria, Illinois. That at the
Preparation of the medium for the fermentation process used dextran was made by The Com mercial Solvents Corporation as high dextran
Molecular weight obtained from the bacterium Leuconsotac mesenteroides. it was found that using the services provided by Tsuchiya et al. described experimental procedures as well as their type of measurement of the enzyme activity (one unit corresponds to
Enzyme activity produced by one milligram equivalent of isomaltose monohydrate in one hour at 400 C), P. funiculosum (NRRL 1768) produces the highest specific activity.
On the basis of these findings, this Penicillium funiculosum was chosen to produce the dextranase enzyme for use in the experiments described below.
A normal level of activity retained in the broth was found to be 100-200 units per milliliter. After filtering, for the purpose of separating the
Mycelium from the enzyme, then by concentration, filling with ammonium sulfate in a concentrated solution and subsequent dialysis to remove inorganic salts and dialyzable material, and finally by lyophilization, becomes a solid with an activity of 100-200 units per milligram of solid powder generated.
There was also an in vitro method for producing a soft dental plaque, using the findings of Jordan and Keys [Archs. Oral Biol.
11, 793-801 (1966)] was used. A 20 gauge stainless steel wire was inserted into a rubber stopper and suspended in 20 x 150 ml tubes; these tubes contained 10 ml of that of Jordan et al. [J. Dent. Res. 39, 116-123 (1960)], which was inoculated into a pure culture of a caries-causing Streptococcus to induce the in vivo production of soft plaque on the wire surface. Each day for the first nine days a fresh tube containing 10 ml of basal medium was inoculated with 0.2 ml of the test microorganism, and the wire on the rubber stopper was then inserted into this tube. From the 10th to the 14th day, the wires with the soft coatings adhering to them were simply placed in fresh tubes containing a sterile medium.
The dextranase activity of the soft covering produced in vitro was then determined by dipping the wire inserted into the rubber stopper into a solution of the dextranate enzyme. Four cariogenic streptococci species were used for these studies, namely: E-49 originally isolated from a wound caused by caries in a hamster. SL-1 originally isolated from a human caries injury, G-55 originally isolated from a human dental injury, and LM-7 originally isolated from a human dental injury. Various enzyme activity levels were used and a visual observation made to determine the effect on the soft coating adhering to the wire.
The effect on the soft covering varies from the falling apart of the soft covering and the subsequent sinking of the wire, to the simple formation of dents or to the disintegration of the normal structure.
For comparison, part of the soft covering was kept in the above enzyme solution. All four types used in the test produce a soft coating in vitro, which to some extent is characterized by a low unit, i.e. H. one unit of enzyme activity per milliliter was attacked for a period of several minutes to 24 hours.
In order to further confirm the enzymatic action of the dextranase enzyme on the soft plaque, the basal medium used above for the in vitro production of the soft plaque was used to obtain gram amounts of dextran from each of the above four cariogenic streptococci. This material was then used as the substrate in the standard experimental procedures. A typical result is not given below; this shows that reducing sugars arise from the dextran produced by each of the four cariogenic types of streptococci used in the test.
Dextranase content * dextran source 2 hours @ 4 hours
Leuconstoc mesenterodes (used as standard determination of enzyme activity) 71 485
Streptococcus sp. (E-49) 6 58>> (SL-1) 7 19>> (G-55) 14 86>> (LM-7) 26 103 * A measure in milligrams of isomaltose formed from dextran.
From these experimental results it can be seen that the enzyme attacks the dextran of all four kaliogenic Streptococci species. The fact that the stated dextranase contents are different from one another and have a tendency to be lower than in the case of dextran from Leuconstoc mesenteroides must be interpreted in such a way that the rate of development of the reducing isomaltose finiteness is lower, possibly in the Regarding the various degrees of branching and connection in the dextran polymer.
The real in vivo activity and effectiveness, however, does not depend on the amount of reduced sugar produced, but on sufficient attack on the dextran polymer to reduce its normal, tough adhesion to the teeth and to the tissues of the mouth.
After dentures are known to also retain the soft plaque in the same way as natural teeth, a series of dentures were tested for dextanase enzyme activity by people who were patients at Roosevelt Hospital, Menlo Park, New Jersey. These dentures were first rinsed with water in order to remove the coarse dirt. The dentures were then dipped in 0.1% erythrosine to color this soft plaque, rinsed with water and dried in an electric dryer. Photographs were then taken of each denture to reveal and record the presence of the soft plaque.
The prostheses were then immersed in a solution of the enzyme, in pure water or in an enzyme which had been heated to 1000 C for 10 minutes and buffered to pH 5.0 with 1/15 molar acetate buffer. After incubation for 2 hours at 400 ° C., the dentures were rinsed, stained with erythrosine, rinsed again, dried and photographed. Photographs were popped to estimate the dextranase enzyme treatment performed. With the exception of the prostheses, which were originally free of soft coating, a significant improvement in overall appearance, including the white color and a significant reduction in the amount of soft coating after the enzyme treatment, was found everywhere. The water treatment and the enzyme treatment with heating showed no change after the incubation period.
In this way, the effectiveness of a dextranase enzyme preparation in removing soft plaque using dentures from a human mouth was demonstrated.
On the basis of the above statements, it can be said that such enzyme-containing agents according to the invention remove the soft plaque in vivo and consequently reduce the formation of caries or remove the caries. By using this cosmetic agent according to the invention, the maintenance of oral hygiene is largely improved and helps to prevent symptoms of diseases of the teeth from occurring.
Example I toothpaste or tooth powder
The formulations of various types of toothpaste or tooth powder used up to now and which can be found in various literature references or on the market are supplemented by 10-2000 units of enzyme dextranase per gram of the agent.
Example 2 Ointment or mouthwash
Known compositions of the kind found in literature references or on the market are supplemented with 10-2000 units of enzyme dextranase per gram of the composition. These are applied to the teeth or gums, possibly with fingers.
Example 3 mouthwash
Known compositions of the kind found in references or on the market are supplemented with dextranase concentrations of 10-5000 units per milliliter of the mouthwash. This mouthwash can be used to rinse the mouth in the usual way.
Example 4 Chewing Gum
Known compositions of the kind found in literature or on the market are supplemented with 10-5000 units of enzyme dextranase per gram of the composition. Usually a stick of chewing gum weighs about 1 g and a stick containing 500 units has an enzyme content of about 0.02 percent by weight. A stick of chewing gum is e.g. chewed in the usual way.
A tablet or a chewable lozenge can be processed in the same way.