Escova dental ecológica: caracterização, avaliação microbiológica, desenvolvimento de protótipo - Suárez, Eduardo Antonio Chelin [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As escovas dentais são instrumentos essenciais para a higiene bucal, porém sua produção majoritariamente baseada em plástico e náilon representa um significativo impacto ambiental, considerando que bilhões de unidades são descartadas anualmente e apresentam baixa reciclabilidade devido ao tempo de decomposição e à dificuldade de separação dos materiais. A crescente consciência ambiental tem impulsionado a busca por alternativas biodegradáveis, sobretudo para as cerdas, que continuam sendo comumente produzidas em náilon mesmo nas chamadas escovas ecológicas, cujo avanço se limita ao uso de cabos compostáveis como bambu ou madeira. Diante da ausência de alternativas eficazes e totalmente biodegradáveis, o presente estudo propôs o desenvolvimento de cerdas a partir de fibras naturais de sisal funcionalizadas com extratos vegetais com potencial antimicrobiano, avaliando suas propriedades estruturais, microbiológicas e mecânicas, bem como sua aplicabilidade em um protótipo de escova dental ecológica. Os extratos de goiabeira (Psidium guajava L.) e alecrim (Salvia rosmarinus Spenn. (sin. Rosmarinus officinalis L.)) apresentaram os melhores resultados nos ensaios de concentração inibitória mínima frente a Streptococcus mutans, Candida albicans e Enterococcus faecalis, com destaque para o extrato de goiabeira (Psidium guajava), cuja eficácia foi semelhante à clorexidina 0,12% para S. mutans e C. albicans. A microscopia eletrônica de varredura revelou que o tratamento com álcool polivinílico (APV) promoveu superfície mais lisa, menor rugosidade e boa uniformidade das fibras, favorecendo sua integridade estrutural. Após vários testes de selamento e de extratos naturais, obteve-se a proporção de APV e a porcentagem eficaz do extrato de Psidium guajava para incorporação nas fibras de sisal. Não houve diferença de resistência à ruptura entre a fibra de sisal natural, ou as fibras seladas apenas com APV (3% e 4%), ou mesmo com as fibras seladas com APV e incorporadas com o extrato de Psidium guajava a 1,67%. Após a simulação da escovação referente a três meses de uso, a avaliação antimicrobiana demonstrou crescimento de S. mutans em todos os grupos, indicando ausência de atividade microbicida residual. Os resultados indicam que as fibras seladas com APV a 3% e 4% associadas ao extrato de goiabeira - Psidium guajava (1,67%) apresentaram melhor integridade, uniformidade e desempenho mecânico, demonstrando viabilidade como alternativa biodegradável às cerdas de náilon. Contudo, a manutenção da atividade antimicrobiana após o período de escovação ainda requer otimização, e estudos clínicos futuros são necessários para validar sua eficácia em condições reais de utilização.

Toothbrushes are essential instruments for oral hygiene; however, their production—primarily based on plastic and nylon—poses a significant environmental impact, considering that billions of units are discarded annually and exhibit low recyclability due to their long decomposition time and the difficulty of separating their components. The growing environmental awareness has driven the search for biodegradable alternatives, especially for bristles, which continue to be commonly made of nylon even in so-called ecological toothbrushes, whose advances are usually limited to compostable handles such as bamboo or wood. In light of the lack of effective and fully biodegradable alternatives, the present study proposed the development of bristles made from natural sisal fibers functionalized with plant extracts with antimicrobial potential, evaluating their structural, microbiological, and mechanical properties, as well as their applicability in a prototype of an ecological toothbrush. Extracts of guava (Psidium guajava L.) and rosemary (Salvia rosmarinus Spenn. [syn. Rosmarinus officinalis L.]) showed the best results in minimum inhibitory concentration assays against Streptococcus mutans, Candida albicans, and Enterococcus faecalis, with emphasis on the guava extract, whose efficacy was comparable to 0.12% chlorhexidine against S. mutans and C. albicans. Scanning electron microscopy revealed that treatment with polyvinyl alcohol (PVA) promoted a smoother surface, reduced roughness, and good fiber uniformity, favoring their structural integrity. After several sealing and natural extract tests, the optimal ratio of PVA and effective percentage of Psidium guajava extract for incorporation into the sisal fibers were established. There was no difference in tensile strength between natural sisal fibers, fibers sealed only with PVA (3% and 4%), or fibers sealed with PVA and incorporated with 1.67% Psidium guajava extract. After simulated brushing equivalent to three months of use, antimicrobial evaluation showed growth of S. mutans in all groups, indicating the absence of residual microbicidal activity. The results indicate that sisal fibers sealed with 3% and 4% PVA associated with Psidium guajava extract (1.67%) demonstrated better integrity, uniformity, and mechanical performance, supporting their feasibility as a biodegradable alternative to nylon bristles. However, maintaining antimicrobial activity after the brushing period still requires optimization, and future clinical studies are necessary to validate their effectiveness under real-use conditions.
Ecological toothbrush: characterization, microbiological evaluation, prototype development
Keywords: Escovação dentária; Higiene bucal; Saúde bucal; Anti-infecciosos; Oral hygiene; Anti-infective agents; Oral hygiene; Anti-infective agents