Characterization of Microbial Dextranases and its Potential in Prevention of Dental Caries / Presented by Samah Mahmoud Hassan Soultan; Under supervision of Prof. Mohammed Abdel Haleem Ramadan, Dr. Rania Abdel El-Monem Khattab, Dr. Walid Ismail Mohammed Mohammed Bakeer.

Thesis (M.Sc.) Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 82-87.

Sugar cane molasses is a rich source of microbial dextranases, that are enzymes have the ability to degrade the polysaccharide dextran to low molecular weight fractions which have many therapeutic and industrial applications, Dental caries biofilm removal one of those applications, The objective of this study is to isolate a novel dextranase-producing organism from sucrose-enriched source (molasses) using Dextran agar plate method for the isolated bacterial strains to produce a hyaline zone. Aim: to investigate the enzymatic efficiency of dextranase on biofilm inhibition of the cariogenic bacteria Streptococcus mutans, Methods: dextranase producing bacteria was isolated from sugar cane, molasses and soil of cultivated sugar cane then fully identified using phenotypic and genotypic methods as microscopy, morphological colony characters, enzymatic activity and the 16S rRNA gene sequencing, partial optimization for the most vital activity factors and finally enzymatic biofilm inhibition. Results: the most promising six isolated strains mostly were Bacillus spp. the maximum productivity of the enzymes was obtained after 72h incubation with pH 5 and 7 for different isolates, addition of glucose to the medium enhanced enzymes productivity. The cell free extract of the most six promising isolates showed good activity against biofilm formation by Streptococcus mutans ATCC 25175 where the highest inhibition activity was approximately 60% and 80% for Bacillus velezensis and Pseudomonas stutzeri respectively. Conclusion: consequently, our study approved that dental biofilm caries can be prevented or treated effectively using the microbial dextranases from simple safe, cost effective natural source.

يعتبر دبس السكر مصدرًا غنيًا للديكستراناز الميكروبي ، وهو إنزيم له القدرة على العمل على تحلل السكريات المعقدة التركيب الجزئي (ديكستران) إلى مركبات قليلة في الوزن الجزيئي وله العديد من التطبيقات العلاجية والصناعية ، ويعتبر إزالة تسوس الأسنان (البيوفيلم) أحد تلك التطبيقات ،ولذا فإن هذه الدراسة تهدف إلى الحصول على عزلات ميكروبية مُنتجة للديكستراناز من مصدر غني بالسكروز (دبس السكر) باستخدام طريقة أطباق أجارالديكستران ل السلالات البكتيرية المعزولة عن طريق ظهور منطقة شفافة أوخالية من اليود حول نمو البكتريا.
الهدف: التحقق من الكفاءة الإنزيمية للديكستراناز في تثبيط الأغشية الحيوية ل البكتيريا المسببة لتسوس الأسنان Streptococcus mutans
والتحسين لعوامل الإنتاجية الإنزيمية والنشاط الإنزيمي لدى العزلات المختلفة ومن ثَم تثبيط الغشاء الحيوي المُسبب لتسوس الأسنان.
الطرق: تم عزل البكتيريا المنتجة للديكستراناز من قصب السكر ودبس السكر وتربة قصب السكر المزروع ، ثم تم توصيفها بالكامل باستخدام الطرق المظهرية والجينية مثل الفحص المجهري والشكل الخارجي و الخصائص والنشاط الإنزيمي وتسلسل 16S rRNA
النتائج: أكثر السلالات الواعدة في النشاط اللإنزيمي كانت Bacillus spp ، وتم الحصول على أقصى إنتاجية للإنزيمات بعد مرور 72 ساعة من التحضين في الوسط الإنتاجي مع الأس الهيدروجيني 5 و 7 للعزلات المختلفة ، ومع إضافة الجلوكوز كمصدر للكربون للعزلات البكتيرية المختلفة.
وقد أظهر المستخلص الخالي من الخلايا البكتيرية لأكثر من ست عزلات واعدة نشاطًا جيدًا ضد تكوين الأغشية الحيوية بواسطة Streptococcus mutans ATCC 25175 حيث كان أعلى نشاطًا تثبيطًا ما يُقارب 60% و 80%
ل كلا العزلتين Bacillus velezensis و Pseudomonas stutzeri على التوالي.
الخلاصة: ونتيجة لذلك، فقد أكدت دراستنا على أن تسوس الأسنان الناتج من تكون الأغشية الحيوية السنية يمكن الوقاية منه أو معالجته بشكل فعال باستخدام ديكستراناز ميكروبي الأصل من مصدر طبيعي بسيط آمن وفعال من حيث التكلفة.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.