Nghiên cứu ảnh hưởng của α mangostin từ vỏ quả măng cụt (garcinia mangostana l ) lên vi khuẩn streptococcus mutans trên biofilm và đi ̣nh hướng ứng dụng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................. 4
1.1. Bệnh sâu răng và vi khuẩn Streptococus mutans ................................. 4
1.1.1. Bệnh học sâu răng............................................................................. 4
1.1.1.1 Nguyên nhân gây sâu răng.............................................................. 4
1.1.1.2. Mảng bám răng (dental plaque)..................................................... 5
1.1.1.3. Cơ chê gây sâu răng ...................................................................... 6
1.1.1.4. Vi khuẩn Streptococcus mutans...................................................... 7
1.1.2. Tình hình bệnh sâu răng trên thế giới và Việt Nam ........................... 9
1.1.3. Các biện pháp ngăn ngừa sâu răng .................................................. 10
1.1.3.1. Sử dụng chất kháng khuẩn ........................................................... 10
1.1.3.2. Sử dụng chất thay thê đường........................................................ 12
1.1.3.3. Liệu pháp thay thê (replacement therapy) ................................... 12
1.1.3.4. Vacxin.......................................................................................... 13
1.1.3.5. Kiêm soat sư hinh thanh biofilm.................................................. 13
1.2. Một số cơ chế thích nghi acid của vi khuẩn xoang miệng.................. 15
1.2.1. Bơm proton F-ATPase .................................................................... 16
1.2.2. Sự thay đổi của màng tế bào vi khuẩn khi thích nghi acid .............. 17
1.2.3. Sự sinh các chất kiềm ..................................................................... 18
1.2.3.1. Urease ......................................................................................... 18
1.2.3.2. Hệ thống arginin deiminase (ADS) .............................................. 19
1.3. Giới thiệu về cây măng cụt .................................................................. 20
1.3.1. Đặc điểm sinh học .......................................................................... 20
1.3.2. Các chất xathone trong măng cụt .................................................... 20

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN

1.3.3. Sinh tổng hợp các chất xanthone ..................................................... 21
1.3.4. Tác dụng sinh học của các chất xanthone trong cây măng cụt ......... 23
1.3.4.1. Hoạt t́nh kháng khuẩn ................................................................. 23
1.3.4.2. Hoạt t́nh kháng nấm.................................................................... 23
1.3.4.3. Tác dụng chống oxi hóa ............................................................... 23
1.3.4.4. Tác dụng chống viêm (anti-inflamation) ...................................... 24
1.3.4.5. Hoạt t́nh chống ung thư .............................................................. 24
Chƣơng 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ..................................... 25
2.1. Chủng vi sinh vật và các điều kiện nuôi cấy....................................... 26
2.2. Nguyên liệu thực vật ............................................................................ 26
2.3. Hóa chất và thiết bị.............................................................................. 26
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................... 27
2.4.1. Các phương pháp nghiên cứu tế bào ............................................... 27
2.4.1.1. Chuẩn bị dịch tê bào .................................................................... 27
2.4.1.2. Đo mức đô sinh acid của tê bào (pH drop) .................................. 27
2.4.2. Các phương pháp xác định hoạt đô enzyme .................................... 28
2.4.2.1. Chuẩn bị tê bào thấm ................................................................... 28
2.4.2.2. Xác định hoạt đô enzyme phosphoryl hóa đường (PTS) ............... 28
2.4.2.3. Xác định hoạt đô enzyme F – ATPase .......................................... 29
2.4.2.4. Xác định hoạt đô enzyme glucosyltransferase (GTF) .................. 29
2.4.3. Các phương pháp nghiên cứu về biofilm......................................... 30
2.4.3.1. Tạo biofilm .................................................................................. 30
2.4.3.2. Xác đinh thanh phân biofilm ........................................................ 31
2.4.3.3. Quan sát cấu trúc biofilm dưới kin
́ h hiển vi huỳnh quang quét lase
.. ............................................................................................................... 31
2.5. Đanh gia sƣ tich luy cua α-mangostin trên biofilm ............................ 32
2.6. Tinh sạch hoạt chất khoáng khuẩn S. mutans từ vỏ quả măng cụt... 32
2.6.1. Tách các hợp chất polyphenol bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng
(TLC) ....................................................................................................... 32

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN


2.6.2. Phân tích cấu trúc hoa học bằng cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ...
2.7.33
Xử lý số liệu.......................................................................................... 33
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 34
3.1. Nghiên cứu quy trình chiết xuất α-mangostin từ vỏ quả măng cụt .. 34
3.1.1. Tách chiết phân đoạn có chứa -mangostin từ vỏ quả măng cụt ..... 34
3.1.2. Tinh sạch -mangostin từ vỏ quả măng cụt .................................... 36
3.1.2.1. Lưa chon hê dung môi thich hơp đê chay côt săc ky silica gel ..... 36
3.1.2.2. Tinh sạch -mangostin trên côt sắc ký silica gel sử dụng hệ dung môi nhexane: acetone (3:1) ..................................................................... 37
3.2. Đánh giá tác dụng kháng khuẩn của α-mangostin lên S. mutans trên
biofilm ......................................................................................................... 44
3.2.1. -mangostin ức chế sự sinh acid của vi khuẩn
S. mutans trên biofilm…
.................................................................................................. 44
3.2.1.1. Ức chê sư giảm pH của môi trường ............................................. 44
3.2.1.2. -mangostin ức chê hoạt tính enzyme liên quan đến quá trình sinh và chống
chịu acid F-ATPase va PTS ....................................................... 45
3.2.2. Đanh gia tác dụng ưc chê sư hinh thanh biofilm cua vi khuân
...................................................................................................... 48

S . mutans

3.2.2.1. -mangostin ức chê sư sinhtổng hợp EPS ngoại bào ................... 48
3.2.2.2. -mangostin làm thay đổi cấu trúc biofilm của S. mutans............ 49
3.2.2.3. -mangostin ức chê hoạt tính các enzyme GTF liên quan đ ến sư

hình thành biofilm cua vi khuân S. mutans ............................................... 51
3.3. Khả năng giết vi khuẩn trên biofilm của α-mangostin ...................... 52
3.4. Khả năng tích lũy của α-mangostin trên biofilm ............................... 53
3.4.1. Bươc đâu đánh giá tac dung chống sâu răng của dung dịch nước súc miệng có
chứa α-mangostin ...................................................................... 54
3.4.1.1. Khả năng ức chê sư sinh acid ...................................................... 54
3.4.1.2. Khả năng ức chê sư hinh thanh biofilm (mảng bám răng)............ 55
Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 58

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN


PHỤ LỤC........................................................................................................ 67

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN
VĂN
Trang

Bảng 1. Công thức hóa học một số xanthone có trong vỏ quả măng cụt
Bảng 2.Độ sạch của chế phâm α-mangostin so vơi chât chuân

21
40

Bảng 3. Độ sống sót của S. mutans trên biofilm được xư ly vơi -mangostin53

Bảng 4. Khả năng tích lũy cua α-mangostin trên biofilm cua vi khuân S. mutans53
Bảng 5. Khả năng ức chế sự sinh a cid của S. mutans trên biofilm của các dung dịch nước
súc miệng 55
Bảng 6. Ảnh hương cua NSM ch ứa α-mangostin lên sư tich luy sinh khôi biofilm cua
vi khuân S. mutans56

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN


DANH MỤC CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Trang
Hình 1.1.Cấu trúc của răng

4

Hình 1.2. Ba giai đoạn chính hình thành mảng bám răng

6

Hình 1.3. Vi khuẩn Streptococcus mutans
Hình 1.4. Quả măng cụt (Garcinia mangostana L.)

8
20

Hình 1.5. Quá trình hình thành xanthone trong thực vật

22

Hình 2.1. Mô hinh tao biofilm S. mutans trên bê măt đia hydroxyapatite 31
Hình 3.1. Sắc ký đồ phân đoạn chiết vỏ quả măng cụt trong ethanol và n-hexane sử dụng
phương pháp sắc ký lớp mỏng
36
Hình 3.2. Sắc ký đồ phân đoạn n-hexane sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng
37
Hình 3.3. Sắc ký cột silica gel phân đoạn chiết n-hexane của vỏ quả măng cụt với hệ dung
môi rửa chiết n-hexane: acetone theo tỉ lệ (3:1)
38
Hình 3.4.A. Sắc ký đồ α-mangostin tinh sach tư v ỏ quả măng cụt với hệ dung
môi Hexane: acetone (3:1 v/v)
38
Hình 3.4.B. Sắc ký đồ α-mangostin tinh sach tư vỏ quả măng cụt với hệ dung
môi TEAF (5:3:1:1 v/v)
38
Hình 3.5. Phổ HPLC của chất tinh sạch (A) so vơi chât chuân (B) sau khi qua cột sắc ký
silica gel đo trên máy LC-MSD-Trap-SL
39
Hình 3.6. Phổ Proton (A) và
Bruker, Avance 500

13

C (B) của chất -mangostin đo trên máy NMR
42

Hình 3.7. Cấu trúc hóa học của -mangostin (C24H26O6)

43

Hình 3.8. Sơ đồ qui trình tinh sạch -mangostin từ vỏ quả măng cụt 43

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN


Hình 3.9. -mangostin ức chế sự sinh acid của vi khuẩn S. mutanstrên bioflm
45
Hình 3.10. Ảnh hưởng của -mangostin lên hoạt độ F-ATPase va PTS củaS. mutans trên
biofilm
46
Hình 3.11. Ảnh hưởng của -mangostin lên sinh khôi biofilm cua vi khuân S. mutans
49
Hình 3.12. -mangostin 150 µM làm thay đổi cấu trúc biofilm của S. mutans
50
Hình 3.13. -mangostin 150µM ảnh hương đên hoat độ GTF củaS. mutans
51
Hình 3.14. Chê phâm nươc súc miêng chưa α-mangostin tư vo qua măng cut
54

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu du.vn
– ĐHTN


Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

MỞ ĐẦU

Sâu răng là một trong những bệnh răng miệng phổ biến nhất hiện nay và đang có xu
hướng ngày một tăng lên ở các nước đang phát triển. Tổ chức Y tế thế giới đa c ảnh báo
về mức độ phô bi ến cua bênh nay ch ỉ sau các bệnh tm mạch và ung thư [5]. Theo số
liệu mới nhất (2015) của Hội Răng Hàm Mặt Việt Nam, thực tế có tơi hơn 90% dân số Việt
Nam đang đối mặt với các vấn đề về răng miệng, trong đó phổ biến nhất là sâu răng dẫn
đến mất răng [59], [60]. Đây là tỷ lệ thuộc hàng cao nhất thế giới. Ngay cả ở những nước
phát triển như Hoa Kỳ, tỷ lệ sâu răng hiện nay vẫn còn tới 84% ở lứa tuổi thanh niên. Đi
kèm với sâu răng là các bệnh về răng miệng. Trong những năm qua, chi phí cho việc
chăm sóc, sửa chữa răng tai Viêt Nam đa lên t ới nhiều tỷ đồng. Bệnh sâu răng là do vi khuẩn
trên mảng bám răng gây ra. Những vi khuẩn trên mảng bám răng sử dụng carbonhydrate đê
lên men t ạo acid, trong đo chu yêu la lactic . Môi trường acid se phá v ỡ sư cân b ằng của
hệ vi khuẩn đường miệng, tạo điều kiện thích hợp cho những vi khuẩn có khả năng chịu
được pH thấp tiếp tục sinh acid. Khi lượng acid đủ lớn sẽ hòa tan các chất khoáng có trong
men răng dẫn đến làm mòn men răng, tạo thành các hố trên răng và gây ra sâu răng [38].
Sử dụng chất kháng khuẩn trong các sản phẩm vệ sinh răng miệng là một trong
những biện pháp phòng chống sâu răng có hiệu quả nhất hiện nay. Trong số các chất
kháng khuẩn đã được sử dụng vào mục đích này, fluor là chất có tiềm năng hơn cả. Đây
là chất có cơ chế tác động hai mặt. Một mặt chất này có tác dụng kháng vi khuẩn sâu răng
mạnh, mặt khác nó lại có vai trò giúp tái tạo lại men răng và vì vậy có tác dụng làm bền
răng. Chính vì thế, fluor vẫn được sử dụng rộng rãi và cho đến nay chưa có một chất kháng
khuẩn nào có thể thay thế được [43].

1


Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

Tuy nhiên, việc xuất hiện hiện tượng bệnh nhiễm fluor (fluorosis) do sử dụng lâu dài
các sản phẩm vệ sinh răng miệng có chứa fluor đã khiến cho các nhà nghiên cứu và các
công ty sản xuất các sản phẩm vệ sinh răng miệng phải tìm kiếm thêm những hợp chất
mới để có thể thay thế fluor hay kết hợp với fluor, nhưng ở nồng độ thấp hơn mà vẫn
có hiệu quả chống sâu răng cao. Hàng loạt các chất kháng khuẩn mới bao gồm những chất
tổng hợp và tự nhiên như các acid yếu, dẫn xuất của các acid béo, triclosan, muối kim
loại và cả những chất có nguồn gốc từ thực vật đã được nghiên cứu và thử nghiệm. Việc tm
kiếm và sử dụng những chất kháng khuẩn tự nhiên, đặc biệt là các chất có nguồn gốc thực
vật (phytochemicals) đang rất được quan tâm. Hướng nghiên cứu này còn được gọi là cuộc
cách mạng xanh trong y học (green medicine) [9], [19], [43]. Trong lĩnh vực bảo vệ răng
miệng, đây cũng là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng do tinh hiêu qua va an toan cao
cua cac chât nay .
Những kết quả điều tra trước đây của chúng tôi cho thấy vỏ quả măng cụt (Garcinia
mangostanaL.) có chứa một số polyphenol thuộc nhóm chất xanthone, trong đó có αmangostin, có khả năng ức chế sự sinh trưởng, sự sinh acid, sự hô hấp và diệt vi khuẩn gây
sâu răng S. mutans mạnh. Ngoài ra , vỏ quả măng cut cung la nguôn nguyên liêu kha phong
phu va re tiên đê tach chiêt cac
chât xanthone vì th ế, Garcinia mangostanaL. sẽ là đối tượng tiềm năng để tinh sạch,
nghiên cứu và ứng dụng các chất kháng vi khuẩn sâu răng mới (anticaries agents).Vơi mong
muôn co môt nghiên cưu đây đu vê cơ chê tac dung khang vi khuân sâu răng cua αmangostin tư vo qua măng cụt và ứng dụng chúng trong viêc san xuât môt loai san phâm vê
sinh răng miêng mơi

, chúng tôi tiến hành thưc hiên đê tai “Nghiên cứu anh hương cua

α-mangostn tư vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) lên vi khuân Streptococcu s
mutans trên biofilm va đinh hương ưng dung ” nhăm muc đich đưa ra được qui trình
tách chiết α- mangostin hiêu qua , đơn gian đông thơi kh ẳng định được tác dụng kháng
khuẩn

2


Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

sâu răng của chât nay trênđối tượng vi khuẩnS. mutans trên biofilmvà bước đầu
tạo đươc chế phẩm nước súc miệng mơi co tac dung phong ch ống bệnh sâu răng.
Đề tài khoá luận tập trung nghiên cứu các nội dung chính sau:
i.
ii.

Xây dưng qui trinh tach chiêt α-mangostinđơn gian , đạt hiệu suất cao.
Nghiên cứu tác dụng của α-mangostinlên vi khuẩn S. mutans trên biofilm thông qua
việc nghiên cứu ảnh hưởng của chât này lênqua tri nh sinh acid và tạo biofilm c ủa vi
khuân cung như cac enzyme liên quan đên cac qua trình này .

iii.
iv.

Nghiên cưu kha n ăng tich luy cua α-mangostin trên biofilm
Tạo dung dịch nước súc miệng có chứa xanthone cùng một số chất hoạt động khác
và đánh giá khả năng chống sâu răng của chế phẩm thu được trên mô hình biofilm
nhân tạo cóso sánh tác dụng với chế phẩm nước súc miệng thương mại thông qua
các chỉ tiêu: i) Ảnh hưởng của chúng lên quá trình sinh acid của vi khuẩn; ii) Khả năng
hạn chế sự tạo mảng bám răng (dental plaque).

3


Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Bệnh sâu răng và vi khuẩn Streptococus mutans
1.1.1. Bệnh học sâu răng
Bệnhsâu răng thực chất là sự tiêu hủy cấu trúc vôi hóa hữu cơ (tinh thể canxi) của
men răng và ngà răng, tạo nên lỗ hổng trên bề mặt răng, do vi khuẩn gây ra. Ban đầu chỉ là
sự tạo thành các lỗ trên bề mặt răng, giai đoạn này không gây ra triệu chứng, có thể kéo
dài vài tháng thậm chí vài năm. Nếu không phát hiện và điều trị kịp thời thì “sâu răng” sẽ
ăn sâu vào tủy, phá hủy tủy, gây chết tủy. Từ bệnh sâu răng và viên tủy có thể phát sinh ra
các biến chứng như viên quanh cuống răng, rụng răng, viêm xương, viêm hạch v.v...
nhiều trường hợp gây ra tử vong.

Hình 1.1. Cấu trúc của răng
1.1.1.1 Nguyên nhân gây sâu răng
Thương tổn sâu răng là kết quả của sự phân huỷ khoáng (mineral dissolution) ở tổ
chức cứng của răng [4],[6]. Sâu răng xảy ra do nhiều nguyên nhân nhưng có 3 yếu tố chủ
yếu cùng tác động để gây sâu răng:

4

Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

 Vi khuẩn trong hốc miệng.
 Chất bột, đường, dính vào răng bị lên men do vi khuẩn tạo thành acid.
 Acid phá huỷ men răng, tạo điều kiện để hình thành lỗ sâu răng [2].
1.1.1.2. Mảng bám răng (dental plaque)
Mảng bám răng, được xem là môt biofilm sinh hoc điên hinh , chính là một quần
thể các vi sinh vật đa dạng về chủng loại tồn tại trên bề mặt răng [27],[43]. Đó là một lưới
polymer sinh học chứa các vi sinh vật và nước bọt. Thuật ngữ biofilm mô tả quần thể các vi
sinh vật bám vào bề mặt giá thể. Sử dụng các phương pháp nghiên cứu sinh học phân tử
trong đó có kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction) đã phát hiện tới hơn 500 loài vi
khuẩn khác nhau có mặt trong mảng bám răng [22]. Nhìn chung biofilm có các tính chất sau:
i.

Bảo vệ cơ thể vi sinh vật khỏi hệ thống phòng thủ của chính vật chủ hay của vi sinh
vật kẻ thù.

ii.
iii.

Chống lại sự mất nước.
Chống lại các chất kháng khuẩn thông qua việc tạo kiểu hình mới có tốc độ sinh
trưởng giảm, hạn chế sự tiếp xúc và có khả năng bất hoạt hay trung hoà các chất
kháng khuẩn.

iv.

Nồng độ các chất dinh dưỡng trong biofilm tăng cao hơn so với môi trường xung
quanh.
Chính vì những đặc điểm này mà các vi sinh vật sống trên biofilm thường có khả

năng chống chịu cao với các chất kháng khuẩn so với các tế bào sống tự do trong môi
trường nuôi cấy (độ chống chịu có thể cao hơn tới khoảng 1000 lần) [57]. Sự hình thành
biofilm bao gồm ba giai đoạn chính. Giai đoạn mở đầu: vi khuẩn bắt đầu bám vào bề mặt
răng. Các mối tương tác đặc hiệu và không đặc hiệu giữa bề mặt răng và tế bào xuất hiện
dẫn đến sự tạo liên kết và sự xâm chiếm dần dần. Giai đoạn bùng nổtăng trưởng: hình
thành biofilm đồng thời với sự sinh tổng hợp polymer ngoại bào. Giai đoạn mất đi các tê bào
trên mảng bám

5


Luận văn Thạc sỹ Khoa
học

Nguyễn Vũ
Anh

răngvào nước bọt: thúc đẩy sự xâm nhập của các cơ thể vi sinh vật mới vào các
vị trí vừa được giải phóng trên mảng bám răng [43].

6


Luận văn Thạc sỹ Khoa

Nguyễn Vũ
A.
học Vi khuẩn được vận B.Các Anh
liên kết không thuận C.Sự đồng gắn kết của các cơ
chuyển đến bề mặt của

nghịch hình thành do mối thể vi khuẩn vào các tế bào đã
răng và bám vào răng nhờ
tương tác phân tử hoá lập định cư trước. Sự bùng nổ
các lực tĩnh điện yếu.

thể giữa tế bào vi khuẩn và tăng trưởng để hình thành
các receptor trên bề mặt biofilm đồng thời với sự sinh
răng.

tổng hợp polymer ngoại
bào.

Hình 1.2. Ba giai đoạn chính hình thành mảng bám răng [43]

1.1.1.3. Cơ chế gây sâu răng
Bệnh sâu răng được khởi đầu bằng sự hình thành mảng bám răng (dental plaque).
Hydrat cacbon trong thức ăn được chuyển hoá thành glucose. Glucose sau đó được polymer
hoá thành dextran bởi enzyme dextranase và glucosyltransferase. Dextran có tính dính bám
nên tạo điều kiện để các vi khuẩn khác và các mảnh thức ăn bám thêm vào. Sự dính bám
còn được gia tăng bởi những protein trên bề mặt vi khuẩn đang sinh sống tại đó và các
polysaccharide do chúng chuyển hoá tạo ra như là các glucan [38],[43]. Việc hình thành
nhiều lớp vi khuẩn cộng với thức ăn còn tạo ra môi trường cho cả các vi khuẩn kỵ khí sinh
sống. Quá trình tiêu thụ đường thông qua con đường glycolysis với sự sinh acid bởi vi
khuẩn làm cho pH trong mảng bám rănggiảm xuống thấp, thậm chí

7


dưới 4,0. Ở điều kiện pH thấp này, lớp men răng bị bào mòn và dẫn đến sâu răng.
Các vi khuẩn tham gia chủ yếu vào quá trình này là các Streptococcus mutans. Ngoài
ra còn có S. sobrinus và một số chủng lactobacillus[38]. Acid do chúng sinh ra còn tấn công
cả phần lợi gây ra một số bệnh như viêm nướu răng (gingivitis), viêm quanh răng
(periodontal diseases)... Vì vậy có thể nói, bệnh sâu răng chủ yếu là do vi khuẩn gây ra và
kiểm soát vi khuẩn trên mảng bám là biện pháp hữu hiệu để phòng chống sâu răng.
1.1.1.4.Vi khuẩn Streptococcus mutans
Streptococcus là các vi khuẩn Gram (+), gồm một lượng lớn các loài, phân bố rất
rộng rãi trong tự nhiên. Một số là các nhân tố gây ra những bệnh nguy hiểm như viêm phổi
(pneumonia), sốt phát ban (scarlet fever), viêm màng não (meningitis)… Sử dụng kỹ thuật
phân tích trình tự ADN mã hoá cho ARN ribosome 16S, sơ đồ phả hệ của streptococci đã
được xây dựng [43]. Trong sơ đồ đó, ngoài thành viên của hai nhóm Pyrogenic và
Bovis cùng với Streptococcus pneumoniae (nhóm mitis),Streptococcus thermophilus (nhóm
salivarius),Streptococcus suis,Streptococcus acidominimus, là các streptococci không sinh
sống trong miệng động vật, còn lại đều là streptococci xoang miệng (oral streptococci). Ở
xoang miệng của người chỉ thấy hai thành viên của nhóm mutans là Streptococcus mutans
và Streptococcus sobrinus [43].
Streptococcus mutans lần đầu tiên được Clark mô tả năm 1924 sau khi phân lập
được nó từ vùng răng bị tổn thương. Tuy vậy phải đến thập niên 60, khi các nhà khoa học
tập trung nghiên cứu bệnh sâu răng từ giai đoạn sớm, vi khuẩn này mới được chú ý đến
nhiều. Cũng từ đó, rất nhiều dòng mang những đặc tính hoá sinh tương tự nhau nhưng
hoàn toàn phân biệt bởi chỉ thị kháng nguyên đã được phân lập. Tổng cộng có 7 kiểu chỉ thị
kháng nguyên đã được mô tả là a, b, c, d, e, và f[43]. Những nghiên cứu về sau trên
protein, cấu trúc màng, ADN

7

tổng số cũng khẳng định có rất nhiều các biến thể ở những vi khuẩn vốn vẫn được coi là S.
mutans. Dựa trên tất cả các nghiên cứu, S. mutans được chia nhỏ thành rất nhiều dưới loài
riêng biệt. Từ đó, đã ra đời cụm từ "mutans streptococci" và tên gọi S. mutans không còn
thực sự chính xác về mặt phân loại, tuy nhiên, nó vẫn còn được dùng như một thói quen
để gọi tên dòng Streptococcus xoang miệng phổ biến nhất ở người [43].

Hình 1.3. Vi khuẩn Streptococcus mutans
S. mutans được phát hiện ở tất cả các mảng bám răng và có tỉ lệ rất cao ở những
vùng răng sâu. Các nghiên cứu khác nhau [38], [43] cũng đã chỉ ra đây chính là nguyên nhân
hàng đầu dẫn đến bệnh sâu răng. Sở dĩ như vậy là vì S. mutans có những đặc điểm đặc
biệt, đó là: i) có khả năng chuyển hoá được nhiều loại hydrat cacbon khác nhau, ii)
chuyển hoá đường bằng con đường lên men sinh ra rất nhiều acid lactic, iii) chống chịu
được pH rất thấp của môi trường, iv) có khả năng sinh polysaccharide ngoại bào

(EPS)

mạnh.Do vậy, vi khuẩn này thường được sử dụng như là đối tượng điển hình cho các
nghiên cứu về sâu răng.

8


1.1.2. Tình hình bệnh sâu răng trên thế giới và Việt Nam
Từ những năm 1940 cho đến những năm 1960, tình hình sâu răng ở các nước công
nghiệp hoá rất nghiêm trọng. Trung bình mỗi trẻ em 12 tuổi có tới 8 10 răng sâu hoặc răng đã bị mất do sâu. Chỉ số DMFT ( Decayed Mising, Filling Teeths, phản
ánh số răng sâu, số răng mất do sâu hoặc số răng đã trám) ở tuổi 12 của Na Uy năm 1940
cao tới mức 12,0 [2]. Tới những năm 1980, chỉ số DMFT ở tuổi 12 của các nước công nghiệp
đã giảm xuống đáng kể (nằm trong khoảng từ 2-4) và chỉ còn từ 1 - 2 vào năm 1993. Tuy

vậy, tại thời điểm 1997, chỉ số DMFT ở lứa tuổi trung niên (35 – 44 tuổi) tại các nước công
nghiệp phát triển vẫn còn ở mức rất cao. Ví dụ như Canada, Nhật Bản, Úc và Bắc Âu là 13,9,
Hoa Kỳ là 9,0 - 13,9. Theo những thông báo gần đây, tình trạng sâu răng tuổi thanh niên của
Hoa Kỳ vẫn còn ở mức cao. Cụ thể là 84% thanh niên lứa tuổi 17 có răng sâu và trung bình
mỗi người có 11 mặt răng bị phá huỷ do sâu. Người từ 40 tuổi trở lên có trung bình 30 mặt
răng bị sâu và 41% người từ 65 tuổi trở lên không còn răng.
Ở các nước đang phát triển như Thailand, Uganda, Zaire... chỉ số DMFT tuổi 12 cuối
những năm 1960 chỉ từ 1,0 đến 3,0, nhưng lại tăng lên mức 3,0 - 5,0 và thậm chí cao hơn
vào những năm 1970-1980. Nhìn chung, tình trạng sâu răng có xu hướng tăng lên ở các
nước này. Tới 1997, chỉ số DMFT ở lứa tuổi 12 lớn hơn 4,4 còn gặp ở nhiều nước như Ba
Lan (châu Âu), Philipin (châu Á), và Trung Mỹ. Còn ở lứa tuổi trung niên, mức độ sâu răng
cũng rất cao, trung bình mỗi người có trên 13,9 răng sâu [5].
Ở Việt Nam, các kết quả điều tra răng miệng năm 1991 của Võ Thế Quang cho
thấy sâu răng ở Việt Nam tăng dần theo tuổi, cả về tỉ lệ sâu răng và chỉ số DMFT. Trần Văn
Trường và cs [5] công bố tỉ lệ sâu răng ở Việt Nam sau điều tra sức khoẻ răng miệng toàn
quốc lần thứ 2 năm 2001 là 84,9% ở lứa tuổi
6 - 7; 56,6% ở lứa tuổi 12 và 67,6% ở lứa tuổi 15. Ở người lớn, tỉ lệ này là

9


75,2% ở lứa tuổi 18 - 34 và 89,7% ở lứa tuổi trên 45. Kèm theo đó, tỉ lệ bệnh viêm quanh
răng cũng rất cao ở cả trẻ em và người lớn. Tỉ lệ người có răng khoẻ mạnh chỉ đạt mức dưới
10%. Theo số liệu mới nhất (2015) của Hội Răng Hàm Mặt Việt Nam, thực tế có tơi hơn
90% dân số Việt Nam đang đối mặt với các vấn đề về răng miệng, trong đó phổ biến nhất
là sâu răng dẫn đến mất răng [59], [60].
Đứng trước tình hình đó, ngay từ năm 1908, liên đoàn Nha khoa Quốc tế (FDI) đã
rất quan tâm đến vấn đề dự phòng sâu răng, tuyên bố ủng hộ nguyên tắc phòng bệnh
hơn chữa bệnh, và từ đó liên tục nghiên cứu, tìm kiếm các biện pháp phòng bệnh sâu răng.
Các khuyến cáo về dự phòng sâu răng luôn được đưa ra nhằm duy trì thành tựu ở các nước

công nghiệp phát triển và ngăn chặn gia tăng bệnh răng miệng ở các nước đang phát triển.
WHO đã đưa ra mục tiêu cho toàn cầu năm 2010 là chỉ số DMFT phải dưới1. Tại Việt
Nam, mục tiêu phấn đấu đến năm 2010 ở độ tuổi 5-6 có 50% trẻ em không bị sâu răng, ở
độ tuổi 18 có 85% người giữ được toàn bộ răng, ở tuổi từ 35-44 tuổi giảm 50% số người
không còn răng và trên 65 tuổi giảm 25% số người không còn răng.
1.1.3. Các biện pháp ngăn ngừa sâu răng
Việc loại bỏ bằng cơ học có thể ngăn chặn hoàn toàn sự tạo mảng bám răng
[43].Điều này sẽ có hiệu quả hơn nếu kết hợp với việc giảm bớt thói quen ăn các sản phẩm
có đường. Tuy vậy, việc thay đổi thói quen ăn uống và duy trì vệ sinh răng miệng tốt rất
khó thực hiện. Vì vậy hàng loạt các biện pháp khác nhau nhằm ngăn chặn sâu răng đã được
nghiên cứu và ứng dụng.
1.1.3.1. Sử dụng chất kháng khuẩn
Việc sử dụng chất kháng khuẩn để kiểm soát mảng bám răng đã được thực hiện
trong nhiều năm qua, chủ yếu là những chất chống tạo mảng bám. Sử dụng nước súc miệng
là cách rất có hiệu quả để đưa các chất kháng khuẩn như là các bisbiguanides, enzyme, muối
kim loại, tinh dầu... tiếp xúc với các vi khuẩn

10


trong mảng bám răng [43]. Khi hấp phụ vào mảng bám răng, các chất này sẽ xâm nhập
dần vào bên trong mảng bám, ức chế sự phát triển hoặc quá trình trao đổi chất của vi
khuẩn, làm giảm sự gắn kết của vi khuẩn với bề mặt răng vì vậy ngăn ngừa sự tạo mảng
bám, hạn chế quá trình tích tụ hay liên kết bắc cầu vì vậy ngăn chặn sự xâm nhập của vi
khuẩn. Các đặc tính quan trọng nhất của chất kháng khuẩn là ngăn ngừa sự gắn kết, sự xâm
nhiễm của vi khuẩn và tác động đến quá trình trao đổi chất của chúng. Các chất kháng
khuẩn thường không tác động lớn đến các quá trình sinh học, không làm tổn thương lớp
màng nhày ở miệng và ít độc. Vì thế, có thể nói sử dụng chất kháng khuẩn là biện pháp hữu
hiệu nhất hiện nay để kiểm soát sâu răng. Scheie [53] đã phân loại 6 nhóm chất kháng
khuẩn chính là:

1. Cation : các ion tích điện dương có khả năng làm thay đổi chức năng của màng, sự
gắn kết và sử dụng glucose của vi khuẩn.
2. Anion : các ion tích điện âm có khả năng làm thay đổi chức năng của màng tế bào
hay quá trình trao đổi chất trong quá trình đường phân và sử dụng glucose.
3. Các tác nhân không phải ion: các ion không tích điện có khả năng ức chế các
enzyme trên màng tế bào, dẫn đến làm giảm sử dụng glucose.
4. Enzyme: một số enzyme có khả năng ngăn chặn sự gắn kết của vi khuẩn hay làm
tăng hoạt tính lysozyme.
5. Các đƣờng đa (polyol): có khả năng làm thay đổi quá trình đường phân hoá của vi
khuẩn.
6. Các chất khác: bao gồm các dịch chiết thực vật, các tác nhân tạo phức càng cua, các
acid béo, các tác nhân gây tổn thương oxi hoá (oxidative- damaging agents). Cơ chế
tác động của các chất này rất phức tạp và vẫn còn đang được nghiên cứu.

11


1.1.3.2. Sử dụng chất thay thế đường
Do thói quen sử dụng đường trong cuộc sống hàng ngày nên vi khuẩn trên mảng
bám răng có điều kiện lên men, sinh acid và kết quả là làm mòn men răng, gây sâu răng. Vì
vậy, người ta đã nghĩ đến việc sử dụng những chất làm ngọt mà vi khuẩn không thể tiêu thụ
được để thay thế đường. Những chất này không gây ra sự sinh acid nên không gây sâu răng.
Các loại đường nhân tạo này có khả năng kháng khuẩn nhất định thông qua việc
ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Các đường như manitol, sorbitol không ngọt như sucrose
nên được dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Các đường này không bị vi khuẩn
tiêu thụ. Tuy nhiên, việc sử dụng thường xuyên các loại đường này sẽ dẫn đến sự hình
thành các chủng vi khuẩn có khả năng đồng hoá chúng, đặc biệt là các loài S. mutans. Cơ
chế tác động của xylitol lên vi khuẩn S. mutans cũng đã được tìm hiểu. Khi xylitol đi
vào tế bào S. mutans sẽ can thiệp vào quá trình lên men đường của vi khuẩn bằng cáchtiêu
thụ

+
PEP và NAD trong quá trình phosphoryl hoá, đồng thời ức chế cạnh tranh với
enzyme phosphofructokinase nhờ chất trao đổi trung gian xylitol-5-phosphate [43].Chính
điều này làm giảm quá trình sinh acid của tế bào, giảm mật độ S. mutans nên giảm sâu răng
ở những người sử dụng xylitol. Nhìn chung, việc sử dụng các chất thay thế đường có tác
dụng khá hiệu quả vì chúng làm mất đi hay hạn chế tối đa cơ hội phát triển của các vi khuẩn
có khả năng sinh và chịu acid.
1.1.3.3. Liệu pháp thay thế (replacement therapy)
Việc sử dụng các vi khuẩn đối kháng để kiểm soát sâu răng đã được sử dụng từ
nhiều năm nay [43].Lợi ích của liệu pháp này là có tác dụng bảo vệ răng lâu dài và ít tốn
kém. Tuy nhiên, liệu pháp này chưa được thử nghiệm nhiều ở người vì tính an toàn của các
chủng vi khuẩn đối với người sử dụng chưa được nghiên cứu kỹ. Liệu pháp này có hai
hướng chính là :
i.

Hướng tiền nhiễm: Cấy vào mảng bám răng những vi khuẩn có lợi hay không gây
hại trước khi các chủng không mong muốn xâm nhập và định

12


cư trên mảng bám. Những vi khuẩn tiền nhiễm sẽ loại bỏ những tác nhân gây bệnh
không mong muốn. Các chủng đột biến của streptococci đã bị làm mất khả năng tạo
glucosyltransferase (GTF), hoặc polysaccharide nội bào, hoặc không có lactate
dehydrogenase là những đối tượng thường được sử dụng trong liệu pháp này.
ii.

Hướng thay thế các cơ thể tiền nhiễm có mặt trong mảng bám răng: Cách này
có ưu điểm là không phải xử lý loại bỏ những chủng không mong muốn trước khi
gây nhiễm mới. Ví dụ, S. salivarius thay thế cho S. mutans trên mảng bám răng của

chuột đã làm giảm tỉ lệ sâu răng vì nó thay thế chủng S. mutans có khả năng sinh
acid mạnh.

1.1.3.4. Vacxin
Các nghiên cứu cho thấy có thể tạo được các đáp ứng miễn dịch chống lại vi khuẩn
sâu răng. Vì các đột biến của streptococci là tác nhân chính gây sâu răng nên người ta nghĩ
đến khả năng tạo ra các vacxin bằng việc sử dụng chính các vi khuẩn này (vacxin) hay các
phân tử của các vi khuẩn này (sub-unit vacxin) để gây miễn dịch [43]. Trên thực tế,
hướng nghiên cứu này đã xuất hiện ở Anh từ hơn 20 năm trước đây. Mặc dù đã thu được
một số kết quả khả quan như làm giảm mật độ tế bào streptococci, giảm tỉ lệ sâu răng,
nhưng lại xuất hiện các phản ứng phụ cũng như xuất hiện các tổn thương mô.
Các nhà nghiên cứu Mỹ lại sử dụng S. sobrinus trên mảng bám răng chuột để tạo
vacxin. Các vacxin sản xuất theo hướng này nhằm mục đích chống lại enzyme
glucosyltransferase, nhờ đó làm giảm khả năng tạo mảng bám răng. Hướng nghiên cứu này
tỏ ra rất có hiệu quả ở chuột nhưng lại không có hiệu quả ở các loài linh trưởng. Vì vậy
người ta nghi ngờ khả năng ứng dụng của nó cho người.
1.1.3.5. Kiêm soat sư hinh thanh biofilm
S. mutans được xác định là tác nhân gây sâu răng chính tồn tại trên mảng
bám răng với 2 đặc tính gây bệnh quan trọng là: i) khả năng sinh acid cao; và ii)

13


khả năng sinh biofilm mạnh do nó có khả năng sản xuất các EPS, bộ khung chính của
biofilm [38]. Trong đó, khả năng sinh EPS của S. mutans gần đây được xem là nhân tố
gây bệnh quan trọng cần được quan tâm nghiên cứu [36], [37]. Như vậy, có thể nói rằng
kiểm soát sâu răng là kiểm soát các đặc tính gây bệnh của vi khuân , hay nói một cách khác
là tìm kiếm các chất kháng khuẩn có khả năng ức chế sự sinh acid (anti-acidogeneic agents)
và ức chế sự tạo biofilm (anti-biofilm agents) của vi khuân .
Các nghiên cứu hiện nay tập trung nhiều vào việc làm giảm khả năng biểu hiện của

các yếu tố gây bệnh của S. mutans mà không nhất thiết phải diệt vi khuẩn đích này. Làm
mất khả năng gây bệnh của vi khuẩn nhưng không đe dọa sự tồn tại của chúng có thể sẽ
làm giảm khả năng kháng thuốc và tránh được sự xáo trộn lớn trong quần thể vi khuẩn cư
ngụ. Ví dụ, các chiến lược kiểm soát sự tạo biofilm thông qua việc ức chế sự hình thành EPS
trên bề mặt có thể là biện pháp thay thế (hay kết hợp) hữu hiệu [37]. Lý do là vì các EPS có
thể đóng vai trò như là một chất hấp thụ phản ứng, vì vậy sẽ làm giảm sự xâm nhập của
chất kháng khuẩn với các tế bào trên biofilm [54]. Như vậy, các chất có khả năng làm giảm
EPS có thể làm tăng tính hiệu quả của chất kháng khuẩn với các tế bào biofilm. Nhìn chung,
các chất kháng khuẩn mới nên có một hay nhiều đặc tính sau: (1) ức chế sự gắn kết của
các glucosyltransferase (GTF) vào bề mặt film; (2) ức chế sự sinh tổng hợp các EPS trên
bề mặt; (3) ảnh hưởng đến cấu trúc của lưới EPS; (4) ức chế sự dính kết và xâm chiếm
của vi khuẩn; (5) làm mất khả năng sinh acid và các cơ chế thích nghi acid; (6) làm giảm
khả năng sinh trưởng của các vi khuẩn gây bệnh xoang miệng; (7) làm thay đổi hệ sinh thái
và hóa sinh của biofilm [21], [37].
Các chất kháng khuẩn tự nhiên, đặc biệt là các chất kháng khuẩn từ thực vật
(phytochemicals) có thể là những chất thay thế an toàn và hiệu quả. Thực vật là nguồn cung
cấp các chất kháng khuẩn sâu răng mới vì chúng rất giàu các chất thứ cấp và rất nhiều
trong số chúng là những chất kháng khuẩn mạnh [1],[7],

14


[36], [41]. Theo hướng nghiên cứu này, một số dịch chiết thực vật đã được phát hiện có
hoạt tính chống sâu răng khá tốt, ví dụ như dịch chiết chè xanh, ca cao, chè ôlong, tỏi,
licorice, cranberry... Đi sâu nghiên cứu, Makimura và cs[41] cho thấy epicatechin galat và
epigalocatechin galat của chè xanh có khả năng ức chế colagenease, do đó được xem là có
thể có tác dụng làm giảm bệnh viêm quanh răng. Đặc biệt, Hamada và cs[34] đã phát hiện
thấy dịch chiết chè xanh ôlong người Nhật thường dùng có tác dụng ức chế hoạt tính
enzyme GTF của S. mutans, enzyme có vai trò sản xuất các EPS, do vậy có khả năng ức chế
sự hình thành mảng bám răng. Nghiên cứu của Koo và cs với một số chất polyphenol trong

dịch chiết quả cranberry đã chứng minh chúng có tác dụng ức chế sự sinh acid của S.
mutans [35]. Kết quả này gợi ý rằng việc sử dụng các sản phẩm nước ép quả cranberry hiện
nay trên thị trường không chỉ mang lại lợi ích về dinh dưỡng mà còn góp phần nâng cao
sức khoẻ răng miệng cho cộng đồng dân cư nói chung. Công bố gần đây của Murata và
cs[44] với chất 7-epiclusianone từ thực vật Rheedia brasiliensis đã cho thấy chất này ức chế
mạnh sự sinh acid của vi khuẩn S. mutans thông qua việc ức chế hai enzyme chịu trách
nhiệm cho quá trình sinh và chịu acid là F-ATPase và phosphotransferase system (PTS)
cũng như ức chế các enzyme GTFB và GTFC, sản xuất các EPS không tan. Nghiên cứu trên
mô hình in vivo của nhóm tác giả này cũng cho kết quả khả quan về tác dụng ức chế sự tạo
mảng bám, qua đó làm giảm tỷ lệ sâu răng trên chuột nghiên cứu của 7-epiclusianone.
1.2. Một số cơ chế thích nghi acid của vi khuẩn xoang miệng
Các vi khuẩn trong mảng bám răng luôn phải đối mặt với các stress trong đó có
stress acid sinh ra khi vi khuẩn tiêu thụ đường. Vậy các vi khuẩn đã sử dụng những cơ chế
gì để chống chọi và thích nghi với điều kiện khắc nghiệt này?

15


1.2.1. Bơm proton F-ATPase
F-ATPase là enzyme liên kết màng, có vai trò vận chuyển proton tạo ra sự cân
bằng pH cho tế bào. Enzyme này có chứa các tiểu đơn vị liên quan đến việc cung cấp ATP
cho hệ thống bơm proton qua màng và trực tiếp tạo ra ATP thông qua quá trình hô hấp
của tế bào. Hệ thống bơm proton qua màng nhờ lực đẩy proton (proton-motive force) giúp
thúc đẩy quá trình bơm proton từ tế bào chất ra ngoài, nhờ đó duy trì sự ổn định của pH nội
bào (pHi) [16], [17], [18].
F-ATPase bao gồm 8 tiểu đơn vị, tồn tại như một tổ hợp protein liên kết
với màng, có khả năng kết hợp giữa việc sản xuất ATP và vận chuyển proton [18]. Tổ hợp
F0 nằm trên màng tế bào có hoạt tính vận chuyển proton bao gồm các tiểu đơn vị a, c, b.
Các tổ hợp F 1 liên kết với nhau theo kiểu vòng tròn bao gồm các tiểu đơn vị α, β, γ, δ và
ε.F-ATPase có hoạt tính khi F1 được giải phóng khỏi màng, lúc này nó xúc tác cho quá trình

vận chuyển proton kết hợp với sự sinh tổng hợp hay phân huỷ ATP. Một điều thú vị là pH
tối thích của các tiểu đơn vị F1 là giống nhau, chỉ khác nhau đáng kể ở phần liên kết với F0
[14].
Không giống các vi khuẩn đường ruột có pH nội sinh (pHi) ổn định,
streptococcus có pHi thay đổi theo môi trường bên ngoài và phụ thuộc vào F- ATPase để
bơm proton ra khỏi tế bào [17]. Sự khác nhau về khả năng chịu acid của các loài vi khuẩn
sinh acid xoang miệng liên quan đến khả năng thấm proton. Quivey và cs [49] đã chứng
minh được khả năng thực hiện đường phân và chống chịu acid của các chủng S. mutans, S.
salivarius và S. sanguis phụ thuộc chủ yếu vào việc loại proton khỏi tế bào chất nhờ FATPase. Các thí nghiệm với các chất kìm hãm ATPase như dicycloaxylcarbodiamide (DCCD)
cho thấy sự giảm hoạt tính enzyme F-ATPase đã làm tăng tính thấm proton [54]. Như vậy,
dòng proton đi vào tế bào ở pH thấp bị loại trừ nhờ bơm proton phụ thuộc ATP nằm trên
màng. Giá trị pH mà tại đó khả năng thấm proton là thấp nhất khác nhau ở các loài, ví dụ
S. mutans (pH 5,0); S. salivarius (pH 6,0) và loài nhạy cảm acid S. sanguis (pH 7,0), tương
ứng với hoạt động của ATPase

16


cho các loài này là 6,0; 7,0; và 8,0. Điều này phản ánh tính chống chịu acid của các vi khuẩn
này và cho thấy tầm quan trọng của F-ATPase trong việc chống lại stress ở pH thấp.
Vi khuẩn Streptococcus không có chuỗi hô hấp nên không có khả năng sử dụng phức
hệ F1-F0 để tổng hợp ATP thông qua con đuờng phosphoryl hoá-oxy hóa [37]. Do đó, vai
trò duy nhất của phức hệ trong các vi khuẩn này là bơm H

+

ra ngoài để thiết lập trạng thái cân bằng pH. Tầm quan trọng của phức hệ F1-F0 đã được
chứng minh bằng việc tạo ra các đột biến nhạy cảm acid ở pH 6,0 do bị thiếu hụt phức hợp
này [37]. Rõ ràng khả năng tạo ATP nhờ F-ATPase ở pH thấp có ý nghĩa cơ bản cho sự
sống sót của vi khuẩn ở pH thấp cho đến khi pH môi trường tăng lên [28].

1.2.2. Sự thay đổi của màng tế bào vi khuẩn khi thích nghi acid
Các nghiên cứu về sinh lý của vi khuẩn xoang miệng đã chứng minh rằng màng tế
bào đóng một vai trò quan trọng trong quá trình điều hoà acid-base [15],[22]. Vai trò này
bao gồm việc bơm proton ra khỏi tế bào và loại bỏ proton khỏi môi trường. Nhờ vậy khi các
vi khuẩn sản xuất nhiều acid hay ở trong môi trường acid thì pHi ở tế bào chất luôn cao
hơn pH ở môi trường bên ngoài. Sự chênh lệch pH qua màng là điều kiện sống còn cho
hoạt động của các hệ thống nhạy cảm acid của tế bào như hệ thống đường phân.
Các nghiên cứu của Bender và cs [18], Chang và Cronan [25] và sau đó của Ma và cs
[39] đều cho thấy tính thấm proton của màng tế bào streptococci giảm đi khi tế bào thích
nghi với điều kiện pH thấp. Như vậy, trong quá trình thích nghi này, màng tế bào đã có
những điều chỉnh nhằm đáp ứng lại những tác động bất lợi của stress acid. Sự điều chỉnh
này đã được Fozo và Quivey phát hiện khi nghiên cứu thành phần acid béo trên màng tế
bào sinh trưởng trong điều kiện pH thấp [48]. Chủng S. mutans sinh trưởng ở pH 5,0 có
thành phần acid béo bão hoà tăng lên và các chuỗi acid béo cũng dài hơn so với khi sinh
trưởng ở pH 7,0. Trái lại, chủng S. mutans không thích nghi tốt với stress acid thì ít có

17