不同酸性饮料对釉质脱矿的扫描电镜观察及酸度分析_邵金戈.pdf

医学理论与实践2023年第36卷第3期Vol.36，No.3，Feb2023J Med Theor Prac不同酸性饮料对釉质脱矿的扫描电镜观察及酸度分析*基金项目:2020 年湖北省大学生创新创业训练计划项目(S202011336064);2020 年度荆门市一般科技计划项目(2020YFYB113)。通信作者:伍廷芸邵金戈1阮 琼2陈云桥2伍廷芸11荆楚理工学院医学院，湖北省荆门市448000;2荆门市康复医院口腔科摘要目的:探究不同酸性饮料对牙釉质酸蚀的影响。方法:收集因正畸减数拔除的下颌第一前磨牙共 20 颗，将受试牙齿随机分成 4 组，每组 5 颗牙，将每组样本分别浸泡于 A 组(可乐)、B 组(苹果醋)、C 组(橙汁)、D 组(纯净水)中30min，间隔12h/次，2 次/d，连续浸泡14d，测定浸泡前后各组酸性饮料的 pH 值，扫描电镜观察浸泡后牙齿釉质的表面形态。结果:浸泡前后 pH 值从低到高分别为 A 组、B 组、C 组、D 组，脱矿严重程度依次为 A 组、B 组、C 组、D 组。可见 A 组牙釉质表面粗糙，釉柱结构破坏严重，形态深浅有较大差异，有较深的凹陷;B 组牙齿釉柱表面粗糙，部分釉柱溶解，釉柱结构分布不规则;C 组牙齿釉柱结构规则，釉柱表面结构疏松，可见多数细小凹陷。结论:酸性饮料均会对牙釉质产生脱矿作用，且脱矿严重程度与 pH 值呈负相关，可乐作用较重，橙汁作用较轻，苹果醋介于二者之间。关键词酸性饮料脱矿釉质扫描电镜酸度分析中图分类号:783 5文献标识码:Bdoi:10.19381/j.issn.1001-7585.2023.03.050随着生活水平的不断提高，人们对酸性饮料的摄入量逐年增加，牙齿因长期接触酸而使釉质发生脱矿反应使牙易患牙酸蚀症，长期大量饮用酸性饮料如可乐、果醋、果汁，会增加牙酸蚀的机会，也是影响龋病发生的重要因素1。其中，20102012 年我国 6 17 岁学龄儿童平均每周消费 3 9 次饮料，且随着年龄增长饮料摄入频次逐渐增加，15 17 岁青少年达到每周消费 4 8 次;日均饮料摄入量为 21 0g，从贫困农村、中小城市、普通农村到大城市儿童的饮料消费量逐渐增加2。为探究市面上常见的酸性饮料对牙釉质酸蚀的影响，笔者通过比较可乐、苹果醋、橙汁和纯净水 4 种饮品对于牙釉质的脱矿效果，为家庭口腔自我保健中选择合适的饮品提供参考。1材料与方法1 1样本采集收集荆楚理工学院附属第二人民医院口腔正畸科因正畸减数拔除的下颌第一前磨牙 20 颗，年龄(14 52 7)岁，男 12 颗，女 8 颗，要求年轻恒牙无死髓牙、氟斑牙及四环素牙存在，并排除色素牙、隐裂牙、龋齿、釉质发育不足牙，拔除后立即用常温下蒸馏水洗净后去除多余软组织及结石，置于蒸馏水中于 4冰箱中保存。1 2实 验 器 材 及 试 剂可 口 可 乐(批 号:202101161014HBA02;湖北太古可口可乐饮料有限公司)、天地壹号(批号:20181108JA 11 03 25 P1;天地壹号饮料股份有限公司江门分厂)、果粒橙 批号:20200730 16 25WU2;可口可乐瓶装商生产(武汉)有限公司，37恒温水浴箱、玻璃试管、扫描电镜(型号:QUANTA，荷兰 FEI 公司);1 3方法1 3 1样本分组:收集新鲜拔除的上下颌第一前磨牙 28颗，使用超声波洁牙机去除根部软组织，冲洗干净后贮存于10%甲醛溶液，将全部样本随机分为 A 组(可乐)、B 组(苹果醋)、C 组(橙汁)、D 组(纯净水)4 组，标签区分各组别备用。1 3 2釉质脱矿实验:实验前将 4 组牙齿样本自釉牙骨质界截去牙根，再用慢速切割机沿每颗牙冠面中央沟的近远中向沿牙体长轴纵行切割，以牙冠颊面中心为基准点最终制成 3 5mm 厚釉质块，橡皮轮蘸无氟牙膏低速抛光颊面实验区，冲洗吹干，将各组牙齿样本置于 37 恒温水浴箱，浸泡30min/d，间隔 12h/次，连续浸泡 14d。1 4脱矿指标值1 4 1饮品 pH 值测定:每次浸泡完成后，冲洗干净样本残留的液体，并用 pH 试纸测得并记录浸泡前及浸泡后各组液体的 pH 值。采用精密试纸，用玻璃棒蘸取待测溶液到试纸上，等待 3s 后，根据标准比色卡逐一对比，确定待测液的 pH值，以每次所测浸泡前及浸泡后的平均值作为最后的最终值，2 次/d，共 14d。1 4 2扫描电镜观察:将每组剩余的 2 个样本，共 8 个试样在流水状态下用小毛刷进行牙齿表面清洁，依次经过清洗、固定、脱水、干燥，样本导电处理采用离子溅射法，将金、银、金钯合金等镀膜材料溅射到待镀样本表面3。采用扫描电镜观察 4 组样本，得出各组牙齿表面牙釉质变化，并取得相应的图像信息。1 5统计学方法采用 SPSS22 0 软件进行数据输入和分析，各组间饮品 pH 值的比较选用单因素方差分析，组间两两比较采用 SNK-q 检验，检验水准 =0 05，P 0 05 显示组间差异有统计学意义。2结果2 1肉眼观察实验组牙齿均有颜色、光泽及质地的改变，其中 A 组有明显深褐色色素沉着，B 组呈浅褐色，并有白垩色改变，C 组为亮白色变化。22扫描电镜观察正常年轻恒牙釉质表面致密、平坦、光滑，无脱矿征象;A 组牙釉质表面粗糙，釉柱结构破坏严重，形态深浅有较大差异，有较深的凹陷;B 组牙齿釉质表面粗糙，部分釉柱溶解，釉柱结构分布不规则;C 组牙齿釉柱结构规则，釉柱表面结构疏松，可见多数细小凹陷，见图 1。784J Med Theor PracVol.36，No.3，Feb20232023年第36卷第3期医学理论与实践A 组(可乐)B 组(苹果醋)C 组(橙汁)图 1实验组扫描电镜观察2 34 组饮品中的溶液 pH 值比较酸性饮料会对牙釉质产生脱矿作用，且脱矿严重程度与 pH 值呈负相关，A 组浸泡前后的 pH 均值为(2 60 0 62)，与 B 组(2 90 0 55)和 C组(3 01 0 69)的 pH 值比较差异有统计学意义(P 0.05);而 B 组和 C 组两两比较差异无统计学意义(P 0.05)，C 组 pH 均值较轻，B 组介于二者之间，见表 1。表 14 组饮品中的溶液 pH 值比较(x s)组别浸泡前浸泡 30min 后前后浸泡平均值D 组7 00 0 327 00 027700 011A 组2 73 0 932 46 056260 062B 组2 91 0 762 89 035290 055C 组3 05 0 372 96 087301 0693讨论随着人们经济水平的提高，生活方式和饮食习惯都发生了较大改变，市场上各类碳酸饮料深受儿童和青少年喜爱，促进儿童和青少年牙酸蚀症的发生率。牙酸蚀症会破坏牙齿表面的牙釉质，进而侵入牙本质，严重时会侵入牙髓，导致牙敏感征、牙齿破损和牙髓暴露，影响牙齿美观度和咀嚼功能4。本实验结果表明，酸性饮料对牙釉质均有一定程度的脱矿作用。橙汁的 pH 值最高，浸泡后牙釉质的酸蚀程度最小(P 0 05)。苹果醋的 pH 值稍低于橙汁，浸泡后牙釉质的酸蚀程度略高于橙汁。可乐的 pH 值最低，浸泡后牙釉质的酸蚀程度最大，与橙汁和苹果醋有显著差异(P 0 05)。结果表明酸性饮料对牙釉质的脱矿程度与饮料 pH 值有较大关系，饮料的 pH 值越低，对牙釉质的酸蚀作用越大。牙釉质是覆盖在牙面最外层的硬组织，微观结构观察显示，正常釉质结构呈多孔状，釉柱中心出现溶解脱矿，呈蜂窝状结构，柱间质溶解呈卵石样5。牙釉质是人体中最坚硬、钙化程度最高的组织，其主要成分为羟基磷灰石和碳酸钙，其中含有一定量的蛋白质(约占 10%)，还有少量的微量元素和有机物。由于具有特殊的理化性质，使之成为一种良好的硬组织结构材料。在牙齿生长的过程中，不断地从周围的软组织和口腔环境中吸收钙、磷等矿物质，以维持正常的生理代谢，牙釉质的硬度是由釉质中的无机物晶体决定。因此，牙釉质对人体健康有着重要的影响6。果醋类饮料、碳酸饮料、运动饮料等酸性饮料均可使恒牙牙釉质中不稳定的磷酸钙盐发生化学反应而溶出7。当釉质被酸腐蚀时，首先溶解的是中央和周缘的晶体，导致晶体之间的微隙增加。随着酸碱度升高，晶胞中的磷向外扩散并与釉蛋白结合形成磷酸盐沉淀。釉质受破坏后，其结构也随之改变。釉质羟基磷灰石的脱矿是在酸性环境下进行，大多数酸性饮料的 pH 值均小于釉质发生脱矿的临界值 pH8。碳酸饮料对牙齿的主要作用是使牙釉质脱矿，羟磷灰石晶体是牙釉质中的主要矿物质，碳酸饮料中的酸性物质直接接触作用于牙釉质表面，通过晶体周围的多孔蛋白脂肪基，接近晶体表面，溶解釉质中的羟基磷灰石晶体，使釉质脱矿，从而改变了釉质的超微结构。周娟等9 研究发现经碳酸饮料处理过的牙齿，再置入含有碳酸饮料的人体唾液中，其牙釉质出现了更为严重的脱矿现象。周娟等10 实验对于碳酸饮料所导致的牙釉质脱矿做出了直观的形态学评价，发现不同种类的碳酸饮料均对牙齿有明显的釉质脱矿现象。侯夏沛11 通过对固定矫治中牙面 pH 变化对釉质脱矿的相关性研究，得出固定矫治中釉质脱矿的发生与牙齿所处环境的 pH 有一定的相关性，固定矫治中牙面 pH 降低、牙面酸性环境增强可能是釉质脱矿发生的机制之一。釉质丧失量和表面硬度的降低会随着 pH 值的降低而上升12，同时本实验中的 pH 值也说明，pH 值越低的溶液越容易导致脱矿的发生。各种调查研究发现酸性饮料对牙齿酸蚀有着直接联系，张青等13 研究发现3 6 岁儿童每周喝1 3 次果汁饮料患牙酸蚀症的风险是不喝果汁饮料的 3 13 倍。李倩倩14 在呼和浩特市大学生饮用碳酸饮料对牙齿酸蚀情况的调查研究中，得出以下结论:(1)碳酸饮料的饮用频率、饮用量与大学生牙酸蚀症患病率有相关。(2)对牙酸蚀症的认知了解程度、是否知道碳酸饮料的不合理饮用会损害牙齿与大学生牙酸蚀症患病率有相关。(3)碳酸饮料在口腔内的停留情况、饮用碳酸饮料时是否使用吸管、饮用碳酸饮料后清洁牙齿的情况与大学生牙酸蚀症的患病率相关。综上所述，碳酸饮料、果醋、果汁等酸性饮料均可对牙釉质产生不同程度的脱矿，其中碳酸饮料最强，果汁最弱，苹果醋介于二者之间。健康宣教15 能够显著提升牙酸蚀症的治疗有效率，降低复发率，生活中应注重对儿童的饮用指导，减少对酸性饮料的摄入，降低牙酸蚀症的发生率。参考文献 1吴林梅 基于流行病学调查的龋病影响因素分析及干预项目的初步评估 D 广州:南方医科大学，2020 2王宏亮，甘倩，张倩 控制儿童青少年含糖饮料消费国际策略研究进展 J 中国学校卫生，2021，42(3):471-475 3王醒东，林中山，张立永，等 扫描电子显微镜的结构及对样品的制备J 广州化工，2012，40(19):28-30 4卢小燕 我院 3 5 岁儿童牙齿酸蚀症 586 例患病情况的调查分析 J 临床医药文献电子杂志，2020，7(50):167+174 5AUSTIN S，HAJITAHA M，FESTY F，et al Quantitative swept-source optical coherence tomography of early enamel erosion in vivo J Caries es，2017，51(4):410-418 6Stefaski T，Postek-Stefaska L Possible ways of reducing dental e-rosive potential of acidic beverages J Aust Dent J，2015，59(3):280-288 7赵伟，陈雅琪，魏霞，等 不同种类饮料对恒牙牙釉质脱矿的体外研究J 福建医科大学学报，2021，55(1):66-70(下转第 491 页)884医学理论与实践2023年第36卷第3期Vol.36，No.3，Feb2023J Med Theor Prac感染控制措施，可能会影响研究结果的耐药水平。参考文献 1胡小品，袁国航，吴瑶瑶，等 中国西南地区 3 所综合性医院耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌流行病学特征及耐药性J