Iodophilic polysaccharide synthesis, acid production and growth in oral streptococci.

Abstract

The relation between iodophilic polysaccharide formation, acid production and growth in α-haemolytic streptococci, isolated from human dental plaque, was studied. In experiments with resting cell suspensions, or with cells growing at a low rate, all strains synthesizing iodophilic polysaccharide were found to be more acidogenic than strains not producing iodophilic polysaccharide. The higher acid production rate of the iodophilic polysaccharide-producing strains seems to be the result of their increased demand for energy required for polysaccharide synthesis. In cultures of iodophilic polysaccharide-storing strains, with a high initial cell concentration (± 10 10 cells/ml), cell multiplication was delayed and did not occur before the polysaccharide content of the cells was at or near its maximal level. No such delay was observed in cultures of strains not producing iodophilic polysaccharide. With regard to the importance of iodophilic polysaccharide synthesis for the carious process, the acid production from polysaccharide degradation has, up till now, been stressed. The present results indicate that in addition to this process, also the high acid production rate of iodophilic polysaccharide-storing streptococci during polysaccharide synthesis, may increase the acidogenic potential of dental plaques containing such organisms. Le rapport entre la formation de polysaccharide iodophile, la production d'acide et la croissance de streptocoques α-hémolytiques, isolés à partir de plaques dentaires humaines, est étudié. Des essais effectués à l'aide de suspensions cellulaires, au repos, ou de bactéries à croissance lente montrent que toutes les espèces susceptibles de synthétiser des polysaccharides iodophiles, produisent plus d'acides que les espèces ne produisant pas de tels polysaccharides. La production acide plus élevée parait liée aux besoins énergétiques plus élevés, nécessaires à la synthèse polysaccharidique. Dans les cultures d'espèces bactériennes, à concentrationcellulaire initiale élevée (± 10 10 cellules /ml) et mettant en réserve des polysaccharides, la division cellulaire est retardée et ne commence que lorsque le contenu en polysaccharides est voisin de la concentration maximale. Un tel retard dans la division cellulaire n'est pas observé dans des cultures bactériennes ne produisant pas de polysaccharides iodophiles. En ce qui concerne l'importance de la synthèse de polysaccharides iodophiles pour le processus carieux, il apparait que la production d'acides, faisant suite à la dégradation des polysaccharides, est importante. En outre, il semble que la production élevée d'acides par des streptocoques, mettant en réserve des polysaccharides iodophiles, contribue à augmenter le potentiel acidogénique des plaques dentaires. An α-haemolysierenden Streptokokken, die aus menschlichen Zahnplaques isoliert worden waren, wurde die Beziehung zwischen jodophiler Polysaccharidbildung, Säureproduktion und Wachstum untersucht. In Versuchen mit ruhenden Zellsuspensionen oder mit langsam wachsenden Zellen zeigten alle jodophile Polysaccharide synthetisierenden Stämme mehr Säurebildung als solche Stämme, die nicht jodophile Polysaccharide entwickelten. Die gröβere Säurebildungsgeschwindigkeit der jodophile Polysaccharide bildenden Stämme scheint die Folge ihres gesteigerten Bedarfs an für die Polysaccharidsynthese benötigter Energie zu sein. In Kulturen von jodophile Polysaccharide speichernden Stämmen mit einer hohen Anfangskonzentration an Zellen (+- 10 10 Zellen/ml) hörte die Zellvermehrung auf und trat nicht wieder ein, bevor der Polysaccharidgehalt der Zellen unmittelbar oder nahezu das Maximum erreichte. Eine derartige Unterbrechung wurde nicht in Kulturen von solchen Stämmen beobachtet, die keine jodophilen Polysaccharide bildeten. Hinsichtlich der Wichtigkeit der jodophilen Polysaccharidsynthese für den kariösen Prozess wurde bis jetzt die Säurebildung aus dem Polysaccharidabbau in den Vordergrund gestellt. Die vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, daβ zusätzlich zu diesem Vorgang auch die hohe Säurebildungsgeschwindigkeit der jodophile Polysaccharide speichernden Streptokokken während der Polysaccharidsynthese das Säurepotential der Zahnplaques, die solche Organismen enthält, zu erhöhen vermag.