牙医告诫我们，过多的糖果会导致蛀牙，事实上，导致蛀牙的不是糖果，而是牙齿表面的细菌。蛀牙是儿童和成人最常见的慢性疾病，当口腔内的好细菌和坏细菌失衡时，就会发生蛀牙。坏细菌，变形链球菌，形成生物膜(又名鞑靼)，然后把我们吃的糖发酵成酸，酸会使我们的牙齿失去光泽，导致蛀牙。不过，科学家们知道，在一些人体内还有第二种有害细菌——链球菌，它会加速蛀牙，但人们对这种微生物知之甚少。这种情况很快就会改变，因为由助理教授保罗·詹森(Paul Jensen)领导的伊利诺伊州生物工程研究小组已经成功测序了三种索布里努斯菌株的完整基因组。
博科园-科学科普：S. sobrinus很难在实验室中使用，也不是所有的人都有，所以研究人员多年来一直致力于研究更稳定、更流行的S. mutans，它于2002年测序。尽管这种情况很罕见，但索布里努斯产酸的速度更快，而且与最糟糕的临床结果有关，尤其是在儿童身上，如果S. sobrinus和S. mutans一起出现在这里，就会有大量蛀牙的危险，这意味着他们之间有某种程度的交流或者协同作用，现在还不清楚。现在索布林纳斯菌株的测序已经完成，詹森和他的学生正在建立计算模型，以便更好地理解这两种细菌是如何相互作用的，以及当索布林纳斯菌株与变形链球菌结合时，为什么会导致如此强烈的蛀牙。
例如，已经证实S. sobrinus缺乏完整的群体感应途径，群体感应是指细菌能够感知并对附近的细菌做出反应，并最终繁殖。变异链球菌以一种肽的形式发出触角，以找出附近有多少其他变异链球菌细胞。一旦变异链球菌达到一定的阈值，它们就会攻击并在人的口腔中造成细菌的好坏之间不平衡，从而导致口腔迅速形成。索布里努斯没有一个完整的系统来做到这一点，这真的很好奇，想进一步探索这个问题，找出缺失的东西和原因。有趣的是，整个S. sobrinus基因组测序是由一个生物工程专业的本科生和学生组成的团队完成，他们参加了工程硕士(M.Eng)的一年制项目，而不是博士研究生，通常要花几年时间进行这类研究。
对于S. sobrinus来说，这是一项开创性的工作，因为这一直受到缺乏信息的困扰。在2018年令人惊讶的是，有一整种(细菌)导致疾病，却没有它的完整基因组。然而一个由本科生和工程学硕士组成的雄心勃勃的团队，学生们在一年内完成了测序。在约200万个腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)核苷酸的序列中发现了基因，这些核苷酸构成了索布莱尼斯链球菌基因组。伊利诺斯州的研究小组已经将测序信息上传到GenBank公共数据库，这样全世界的科学家就可以获得S. sobrinus基因组信息，研究成果发表在《微生物资源公告》上。
如果减少蛀牙细菌的数量，蛀牙的数量就会减少。柏林生物技术公司ORGANOBALANCE的克里斯汀·朗(Christine Lang)和同事已经开发出一种可以做到这一点的糖果。这种糖果含有死亡的细菌，它们与最容易导致蛀牙的细菌结合。吃了糖果的受试者口腔内“坏”细菌水平降低。吃完后，附着在牙齿表面的细菌会释放酸性物质。慢慢地，这种酸溶解你的牙釉质。随着珐琅质的磨损，蛀牙就会形成。最可能导致蛀牙的细菌是变异链球菌。当你咀嚼的时候，会把变异链球菌流到你的唾液里。吞咽或吐痰会在你咀嚼完后将一些细菌从口中清除，剩下的细菌会重新附着在牙齿上。在kefir发现的另一种细菌——paracasei乳酸菌，可以降低变异链球菌的水平，并减少大鼠的蛀牙数量。西番莲表面的一种糖与变异链球菌结合。
变形链球菌，革兰氏染色剂，图片：CDC/Public Domain
通过与变异链球菌结合，paracasei可以防止变异链球菌重新附着在牙齿上。为了测试西番莲是否有助于预防人的蛀牙，朗和她的团队开发了一种不含糖的糖果，内含热灭活的细菌样本。然后他们在60名志愿者身上测试了这种糖果。三分之一的人吃了一毫克的西番莲，三分之一的人吃了两毫克的糖果，三分之一的人吃了味道相同但没有细菌的糖果。每个受试者在一个半月的时间里吃了5颗糖果。在实验结束时，大约四分之三的志愿者吃了带有细菌的糖果，他们的唾液中变异链球菌的含量明显低于前一天。食用了两毫克细菌的糖果的受试者在吃了第一块糖果后，变异链球菌的水平降低了。研究人员指出，通过使用死细菌，能够避免活细菌可能造成的问题。杀死西番莲并不会破坏与变异链球菌结合的糖分，西番莲不与有益的口腔细菌结合，这使它成为比其他益生菌更好的口腔预防选择。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Microbiology Resource Announcements》,《Probiotics and Antimicrobial Proteins》｜研究/来自：伊利诺伊大学香槟分校，DOI: 10.1128/MRA.00804-18
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