不同酸性飲料對釉質(zhì)脫礦的掃描電鏡觀察及酸度分析*

邵金戈 阮 瓊 陳云橋 伍廷蕓

1 荊楚理工學(xué)院醫(yī)學(xué)院，湖北省荊門市 448000； 2 荊門市康復(fù)醫(yī)院口腔科

隨著生活水平的不斷提高，人們對酸性飲料的攝入量逐年增加，牙齒因長期接觸酸而使釉質(zhì)發(fā)生脫礦反應(yīng)使牙易患牙酸蝕癥，長期大量飲用酸性飲料如可樂、果醋、果汁，會增加牙酸蝕的機(jī)會，也是影響齲病發(fā)生的重要因素[1]。其中，2010—2012年我國6～17歲學(xué)齡兒童平均每周消費(fèi)3.9次飲料，且隨著年齡增長飲料攝入頻次逐漸增加，15～17歲青少年達(dá)到每周消費(fèi)4.8次；日均飲料攝入量為21.0g，從貧困農(nóng)村、中小城市、普通農(nóng)村到大城市兒童的飲料消費(fèi)量逐漸增加[2]。為探究市面上常見的酸性飲料對牙釉質(zhì)酸蝕的影響，筆者通過比較可樂、蘋果醋、橙汁和純凈水4種飲品對于牙釉質(zhì)的脫礦效果，為家庭口腔自我保健中選擇合適的飲品提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣本采集 收集荊楚理工學(xué)院附屬第二人民醫(yī)院口腔正畸科因正畸減數(shù)拔除的下頜第一前磨牙20顆，年齡(14.5±2.7)歲，男12顆，女8顆，要求年輕恒牙無死髓牙、氟斑牙及四環(huán)素牙存在，并排除色素牙、隱裂牙、齲齒、釉質(zhì)發(fā)育不足牙，拔除后立即用常溫下蒸餾水洗凈后去除多余軟組織及結(jié)石，置于蒸餾水中于4℃冰箱中保存。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材及試劑 可口可樂(批號：20210116 1014HBA02；湖北太古可口可樂飲料有限公司)、天地壹號(批號：20181108JA 11∶03∶25 P1；天地壹號飲料股份有限公司江門分廠)、果粒橙[批號：20200730 16∶25WU2；可口可樂瓶裝商生產(chǎn)(武漢)有限公司]，37℃恒溫水浴箱、玻璃試管、掃描電鏡(型號：QUANTA，荷蘭FEI公司)；

1.3 方法

1.3.1 樣本分組：收集新鮮拔除的上下頜第一前磨牙28顆，使用超聲波潔牙機(jī)去除根部軟組織，沖洗干凈后貯存于10%甲醛溶液，將全部樣本隨機(jī)分為A組(可樂)、B組(蘋果醋)、C組(橙汁)、D組(純凈水)4組，標(biāo)簽區(qū)分各組別備用。

1.4 脫礦指標(biāo)值

1.4.1 飲品pH值測定：每次浸泡完成后，沖洗干凈樣本殘留的液體，并用pH試紙測得并記錄浸泡前及浸泡后各組液體的pH值。采用精密試紙，用玻璃棒蘸取待測溶液到試紙上，等待3s后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比色卡逐一對比，確定待測液的pH值，以每次所測浸泡前及浸泡后的平均值作為最后的最終值，2次/d，共14d。

1.4.2 掃描電鏡觀察：將每組剩余的2個(gè)樣本，共8個(gè)試樣在流水狀態(tài)下用小毛刷進(jìn)行牙齒表面清潔, 依次經(jīng)過清洗、固定、脫水、干燥，樣本導(dǎo)電處理采用離子濺射法，將金、銀、金—鈀合金等鍍膜材料濺射到待鍍樣本表面[3]。采用掃描電鏡觀察4組樣本，得出各組牙齒表面牙釉質(zhì)變化，并取得相應(yīng)的圖像信息。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和分析，各組間飲品pH值的比較選用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α = 0.05，P<0.05顯示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肉眼觀察 實(shí)驗(yàn)組牙齒均有顏色、光澤及質(zhì)地的改變，其中A組有明顯深褐色色素沉著，B組呈淺褐色，并有白堊色改變，C組為亮白色變化。

2.2 掃描電鏡觀察 正常年輕恒牙釉質(zhì)表面致密、平坦、光滑，無脫礦征象；A組牙釉質(zhì)表面粗糙，釉柱結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，形態(tài)深淺有較大差異，有較深的凹陷；B組牙齒釉質(zhì)表面粗糙, 部分釉柱溶解, 釉柱結(jié)構(gòu)分布不規(guī)則；C組牙齒釉柱結(jié)構(gòu)規(guī)則，釉柱表面結(jié)構(gòu)疏松，可見多數(shù)細(xì)小凹陷，見圖1。

A組(可樂) B組(蘋果醋) C組(橙汁)

2.3 4組飲品中的溶液pH值比較 酸性飲料會對牙釉質(zhì)產(chǎn)生脫礦作用，且脫礦嚴(yán)重程度與pH值呈負(fù)相關(guān)，A組浸泡前后的pH均值為(2.60±0.62)，與B組(2.90±0.55)和C組(3.01±0.69)的pH值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而B組和C組兩兩比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，C組pH均值較輕，B組介于二者之間，見表1。

表1 4組飲品中的溶液pH值比較

3 討論

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，生活方式和飲食習(xí)慣都發(fā)生了較大改變，市場上各類碳酸飲料深受兒童和青少年喜愛，促進(jìn)兒童和青少年牙酸蝕癥的發(fā)生率。牙酸蝕癥會破壞牙齒表面的牙釉質(zhì)，進(jìn)而侵入牙本質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會侵入牙髓，導(dǎo)致牙敏感征、牙齒破損和牙髓暴露，影響牙齒美觀度和咀嚼功能[4]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酸性飲料對牙釉質(zhì)均有一定程度的脫礦作用。橙汁的pH值最高，浸泡后牙釉質(zhì)的酸蝕程度最小(P<0.05)。蘋果醋的pH值稍低于橙汁，浸泡后牙釉質(zhì)的酸蝕程度略高于橙汁?？蓸返膒H值最低，浸泡后牙釉質(zhì)的酸蝕程度最大，與橙汁和蘋果醋有顯著差異(P<0.05)。結(jié)果表明酸性飲料對牙釉質(zhì)的脫礦程度與飲料pH值有較大關(guān)系，飲料的pH值越低，對牙釉質(zhì)的酸蝕作用越大。

牙釉質(zhì)是覆蓋在牙面最外層的硬組織，微觀結(jié)構(gòu)觀察顯示，正常釉質(zhì)結(jié)構(gòu)呈多孔狀， 釉柱中心出現(xiàn)溶解脫礦，呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)， 柱間質(zhì)溶解呈卵石樣[5]。牙釉質(zhì)是人體中最堅(jiān)硬、鈣化程度最高的組織，其主要成分為羥基磷灰石和碳酸鈣，其中含有一定量的蛋白質(zhì)(約占10%)，還有少量的微量元素和有機(jī)物。由于具有特殊的理化性質(zhì)，使之成為一種良好的硬組織結(jié)構(gòu)材料。在牙齒生長的過程中，不斷地從周圍的軟組織和口腔環(huán)境中吸收鈣、磷等礦物質(zhì)，以維持正常的生理代謝，牙釉質(zhì)的硬度是由釉質(zhì)中的無機(jī)物晶體決定。因此，牙釉質(zhì)對人體健康有著重要的影響[6]。果醋類飲料、碳酸飲料、運(yùn)動(dòng)飲料等酸性飲料均可使恒牙牙釉質(zhì)中不穩(wěn)定的磷酸鈣鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶出[7]。當(dāng)釉質(zhì)被酸腐蝕時(shí)，首先溶解的是中央和周緣的晶體，導(dǎo)致晶體之間的微隙增加。隨著酸堿度升高，晶胞中的磷向外擴(kuò)散并與釉蛋白結(jié)合形成磷酸鹽沉淀。釉質(zhì)受破壞后，其結(jié)構(gòu)也隨之改變。釉質(zhì)羥基磷灰石的脫礦是在酸性環(huán)境下進(jìn)行，大多數(shù)酸性飲料的pH值均小于釉質(zhì)發(fā)生脫礦的臨界值pH[8]。

碳酸飲料對牙齒的主要作用是使牙釉質(zhì)脫礦，羥磷灰石晶體是牙釉質(zhì)中的主要礦物質(zhì)，碳酸飲料中的酸性物質(zhì)直接接觸作用于牙釉質(zhì)表面，通過晶體周圍的多孔蛋白脂肪基，接近晶體表面，溶解釉質(zhì)中的羥基磷灰石晶體，使釉質(zhì)脫礦，從而改變了釉質(zhì)的超微結(jié)構(gòu)。周娟等[9]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)碳酸飲料處理過的牙齒， 再置入含有碳酸飲料的人體唾液中， 其牙釉質(zhì)出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的脫礦現(xiàn)象。周娟等[10]實(shí)驗(yàn)對于碳酸飲料所導(dǎo)致的牙釉質(zhì)脫礦做出了直觀的形態(tài)學(xué)評價(jià)，發(fā)現(xiàn)不同種類的碳酸飲料均對牙齒有明顯的釉質(zhì)脫礦現(xiàn)象。

侯夏沛[11]通過對固定矯治中牙面pH變化對釉質(zhì)脫礦的相關(guān)性研究，得出固定矯治中釉質(zhì)脫礦的發(fā)生與牙齒所處環(huán)境的pH有一定的相關(guān)性，固定矯治中牙面pH降低、牙面酸性環(huán)境增強(qiáng)可能是釉質(zhì)脫礦發(fā)生的機(jī)制之一。釉質(zhì)喪失量和表面硬度的降低會隨著pH值的降低而上升[12]，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)中的pH值也說明，pH值越低的溶液越容易導(dǎo)致脫礦的發(fā)生。各種調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)酸性飲料對牙齒酸蝕有著直接聯(lián)系，張青等[13]研究發(fā)現(xiàn)3～6歲兒童每周喝1～3次果汁飲料患牙酸蝕癥的風(fēng)險(xiǎn)是不喝果汁飲料的3.13倍。李倩倩[14]在呼和浩特市大學(xué)生飲用碳酸飲料對牙齒酸蝕情況的調(diào)查研究中，得出以下結(jié)論：(1)碳酸飲料的飲用頻率、飲用量與大學(xué)生牙酸蝕癥患病率有相關(guān)。(2)對牙酸蝕癥的認(rèn)知了解程度、是否知道碳酸飲料的不合理飲用會損害牙齒與大學(xué)生牙酸蝕癥患病率有相關(guān)。(3)碳酸飲料在口腔內(nèi)的停留情況、飲用碳酸飲料時(shí)是否使用吸管、飲用碳酸飲料后清潔牙齒的情況與大學(xué)生牙酸蝕癥的患病率相關(guān)。

綜上所述，碳酸飲料、果醋、果汁等酸性飲料均可對牙釉質(zhì)產(chǎn)生不同程度的脫礦，其中碳酸飲料最強(qiáng)，果汁最弱，蘋果醋介于二者之間。健康宣教[15]能夠顯著提升牙酸蝕癥的治療有效率，降低復(fù)發(fā)率，生活中應(yīng)注重對兒童的飲用指導(dǎo)，減少對酸性飲料的攝入，降低牙酸蝕癥的發(fā)生率。