A comparative study to evaluate the effects of antibiotics, plant extracts and fluoride-based toothpaste on the oral pathogens isolated from patients with gum diseases in Pakistan

Hassan, M; Shafique, F; Bhutta, H; Haq, K; Almansouri, T; Asim, N; Khan, D; Butt, S; Ali, N; Akbar, N

Abstract Oral diseases caused by various microorganisms are common around the world. Scientific research has now been focusing on novel medicines to overcome bacterial resistance and antibiotics side effects; therefore, the current study was designed to assess the efficacy of certain antibiotics, toothpaste, and medicinal plant extracts (Ajuga bracteosa and Curcuma longa) versus the bacterial pathogens isolated from the human oral cavity. A total of 130 samples were collected from Khyber Teaching Hospital Peshawar, Pakistan, among those 27 species isolated, and eight bacterial species were identified from the samples. Among all the bacterial species, Staphylococcus aureus (29.62%) and Proteus mirabilis (22.2%) were found to be more prevalent oral pathogens. In comparison, the least pervasive microbes were Proteus vulgaris, Shigella sonnei, Escherichia coli and Aeromonas hydrophila. The study also suggested that dental problems were more prevalent in males (41-50 years of age) than females. Among the eight antibiotics used in the study, the most promising results were shown by Foxicillin against A. hydrophila. The survey of TP1 revealed that it showed more potent antagonist activity against Proteus vulgaris as compared TP2 and TP3 that might be due to the high content of fluoride. The Curcuma longa showed more significant activity than Ajuga bracteosa (Stem, leaves and root) extracts. The data obtained through this study revealed that antibiotics were more effective for oral bacterial pathogens than toothpaste and plant extracts which showed moderate and low activity, respectively. Therefore, it is suggested that the active compounds in individual medicinal plants like Curcuma longa and Ajuga bracteosa could replace the antibiotics when used in daily routine as tooth cleansers or mouth rinses.

Resumo As doenças bucais causadas por vários microrganismos são comuns em todo o mundo. A pesquisa científica agora tem se concentrado em novos medicamentos para superar a resistência bacteriana e os efeitos colaterais dos antibióticos; portanto, o presente estudo foi desenhado para avaliar a eficácia de certos antibióticos, pasta de dente e extratos de plantas medicinais (Ajuga bracteosa e Curcuma longa) contra os patógenos bacterianos isolados da cavidade oral humana. No total, 130 amostras foram coletadas do Khyber Teaching Hospital Peshawar, Paquistão, entre essas, 27 espécies foram isoladas e oito espécies bacterianas foram identificadas a partir das amostras. Entre todas as espécies bacterianas, Staphylococcus aureus (29.62%) e Proteus mirabilis (22.2%) foram os patógenos orais mais prevalentes. Em comparação, os micróbios menos difundidos foram Proteus vulgaris, Shigella sonnei, Escherichia coli e Aeromonas hydrophila. O estudo também sugeriu que os problemas dentários eram mais prevalentes em homens (41-50 anos de idade) do que em mulheres. Entre os oito antibióticos usados no estudo, os resultados mais promissores foram mostrados pelo Foxicillin contra A. hydrophila. A pesquisa de TP1 revelou que ele mostrou atividade antagonista mais potente contra Proteus vulgaris em comparação a TP2 e TP3, o que pode ser devido ao alto teor de flúor. A Curcuma longa apresentou atividade mais significativa em relação aos extratos de Ajuga bracteosa (caule, folhas e raiz). Os dados obtidos neste estudo revelaram que os antibióticos foram mais eficazes para os patógenos bacterianos orais do que os dentifrícios e os extratos vegetais que apresentaram atividade moderada e baixa, respectivamente. Portanto, sugere-se que os compostos ativos em plantas medicinais individuais como Curcuma longa e Ajuga bracteosa possam substituir os antibióticos quando usados na rotina diária como limpadores de dentes ou enxaguatórios bucais.