Sucrose induced dentin demineralization in a microcosm biofilm model

Bohn, Ana Clarissa Cavalcante Elvas; Vale, Glauber Campos; Padovani, Gislane Cristina; Rodrigues, Lidiany Karla Azevedo; Prado-Júnior, Raimundo Rosendo

The aim of this in vitro study was to assess the root dentin demineralization caused by a microcosm biofilm model that has been exposed to sucrose in different ways.

Materials and Methods:

Saliva of two volunteers was inoculated into an artificial medium for biofilm growth and dentin blocks were immersed into these media.

Dentin specimens were randomly exposed to one of the five experimental conditions:

C (control group - no saliva inoculum or sucrose), 0S (saliva inoculum without sucrose, negative control), 3S (three daily one-minute immersions in 20 % sucrose), 6S (six daily one-minute immersions in 20 % sucrose), and CS (continuously immersed in 5 % sucrose). After five days, biofilm was collected to determine the concentration of intracellular and extracellular polysaccharides and the dentin surface hardness loss (SHL) was measured. The experiment was carried out in triplicate.

Results:

The dentin SHL was higher in groups that were exposed to sucrose (3S, 6S and CS) and there was a statistically significant difference between all groups (p<0.001). CS had higher concentrations of polysaccharides (p>0.001) and there was no statistically significant difference between the other groups (0S, 3S and 6S) (p>0.005).

Conclusion:

The microcosm biofilm model developed has the potential to produce root dentin demineralization at different exposures to sucrose.

El objetivo de esta investigación in vitro fue evaluar la desmineralización de la dentina radicular causada por un modelo de biofilm microcosmo que fue expuesto de diferentes maneras a la sacarosa. La saliva de dos voluntarios fue colocada en un medio artificial para crecimiento del biofilm y los bloques de dentina fueron sumergidos en estos medios.

Al aza rlos bloques fueron expuestos a una de las cinco condiciones experimentales:

C (grupo control sin inoculación de saliva o sacarosa), 0S (inoculación de saliva sin sacarosa, control negativo), 3S (tres inmersiones diarias de un minuto en sacarosa a 20 %), 6S (seis inmersiones diarias de un minuto en sacarosa a 20 %), y CS (sumergidos continuamente en 5 % de sacarosa). Después de cinco días, el biofilm fue recogido para determinar la concentración de polisacáridos intracelulares y extracelulares y fue medida la pérdida de dureza superficial de la dentina (SHL). El experimento se repitió en tres ocasiones. La dentina SHL era mayor en los grupos que fueron expuestos a la sacarosa (3S, 6S E CS) y hubo diferencia estadísticamente significativa entre todos los grupos (P<0,001). CS presentó mayor concentración de polisacáridos (p<0,001) y no hubo diferencia estadísticamente significativa entre los demás grupos (0S, 3S E 6S) (p>0,005). El modelo del biofilm desarrollado tiene potencial para producir desmineralización de la dentina radicular en diferentes exposiciones a la sacarosa.