Effect of Stevia rebaudiana Bertoni infusion on enamel demineralization and dental biofilm formation: an in-situ study / Efeito da infusão de Stevia rebaudiana Bertoni na desmineralização do esmalte e na formação do biofilme dental: um estudo in situ

ABSTRACT

Aim: Stevia rebaudiana Bertoni (Stevia) is a natural non--caloric sweetener that can modify the cariogenicity of biofilms. This study aimed to evaluate the effect of Ste-via infusion in microbial and biochemical composition of biofilms formed in the presence of sucrose and on enamel demineralization. Materials and Methods: In a cross-over design, eleven volunteers wore an intraoral palatal appliance containing 4 slabs of bovine enamel during 3 phases of 7 days each. Sucrose solution (20%) was dripped onto slabs 8 times/day and 0.9% sodium chloride (NaCl), 0.12% chlorhexidine (CHX), or 5% infusion of Stevia were dripped 2x/day. Biofilm formed on the slabs was collected and analyzed for counts of microorganisms (total bacteria, Lactobacilli, Candida spp., and Streptococcus mutans) biochemical composition in terms of soluble and insoluble extracellular polysaccharides and qualitative assessment by scanning electron microscopy. The per-centage of surface hardness loss (%SHL) was determined on enamel slabs taken baseline and post-biofilm Knoop surface hardness values. Results: The % SHL in the CHX treatment was statistically lower in comparison to NaCl (p < 0.05). No differences were found between Stevia and CHX and between Stevia and NaCl. No other difference was found among the experimental groups with respect to the other outcomes. Discussion: Under high carioge-nic conditions resembling frequent exposure to sucrose and absence of mechanical disruption, use of Stevia can neither modify the counts of cariogenic microorganisms nor the concentration of extracellular polysaccharides on in situ formed biofilms. This may have occurred due to the exposure of the biofilm to high sucrose concentration for all treatments and the condi-tion of the microorganism growth in situ, which may hinder the diffusion of substances through the thick biofilm. Conclusion: Biofilm exposed to a high cariogenic challenge and without mechanical disruption is not affected by an infusion of Stevia rebaudiana Bertoni.

RESUMO

Objetivo: A Stevia rebaudiana Bertoni (Stevia) é um adoçante natural não calórico que pode modificar a cariogenicidade de biofilmes. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da infusão de Stevia na composição microbiana e bioquímica de biofilmes formados na presença de sacarose e na desmineralização do esmalte. Materiais e métodos: Em um desenho cruzado, onze voluntários usaram um aparelho intraoral palatino contendo 4 pla-cas de esmalte bovino durante 3 fases de 7 dias cada. A solução de sacarose (20%) foi gotejada em placas 8 vezes/dia e cloreto de sódio a 0,9% (NaCl), clorexidina a 0,12% (CHX) ou infusão a 5% de Stevia foram gotejados 2x/dia. O biofilme formado nas placas foi coletado e analisado para contagem da composição bioquímica de microrganismos (bactérias totais, Lactobacilos, Candida spp. e Streptococcus mutans) em termos de polissaca-rídeos extracelulares solúveis e insolúveis e avaliação qualitativa por microscopia eletrônica de varredura. A porcentagem de perda de dureza superficial (%SHL) nos blocos de esmalte foi determinada com base nos valores de dureza superficial Knoop tomadas no início e pós-biofilme. Resultados: O % SHL no tratamento CHX foi estatisticamente menor em comparação ao NaCl (p < 0,05). Não foram encontradas diferenças entre Stevia e CHX e entre Stevia e NaCl. Nenhuma outra diferença foi encontrada entre os grupos experimentais em re-lação aos outros resultados. Discussão: Sob condições cariogênicas elevadas que se assemelham a exposição frequente à sacarose e ausência de disrupção mecânica, o uso de Stevia não pode modificar as contagens de microrganismos cariogênicos nem a concentração de polissacarídeos extracelulares em biofilmes formados in situ. Isso pode ter ocorrido devido à exposição do biofilme à alta concentração de sacarose para todos os tratamentos e à condição de crescimento do microrganismo in situ, o que pode dificultar a difusão de substâncias através do biofilme espesso. Conclusão: O biofilme exposto a um alto desafio cariogênico e sem disruptucao mecânica não é afetado por uma infusão de Stevia rebaudiana Bertoni.