Заметки о зубной эмали и зубной пасте⁠⁠

Пишет SergioHelloWorld: Занимаюсь я сейчас поиском оптимальной рецептуры для зубной пасты. Это привело меня к накоплению относительно большого количества разных материалов в области заботы о здоровье зубов. Возможно это будет для кого-то интересно и полезно, поэтому решил поделиться тезисно некоторыми найденными исследованиями и выводами в этой области. В этом тексте будет больше про зубную эмаль, материал не исчерпывающий - просто мои личные заметки.

В начало вынесу просто несколько любопытных фактов о зубной эмали. Именно она является основным функциональным элементом зуба, который обеспечивает нам возможность пережевывать пищу и блистать своей белозубой улыбкой:

- Зубная эмаль занимает 5-е место по шкале твердости Мооса (между сталью и титаном). При этом она хрупка как стекло, обладает ломкостью раковины морского моллюска, но, благодаря своему призматическому строению, способна выдерживать давление около 100 кг на один зуб.

- Эмаль полупрозрачна и к ее собственному цвету (которыйварьируется от светло-желтого до сероватого (голубоватого) белого) добавляется также цвет нижележащего дентина.
-  Эмаль зубов - это самая твердая ткань нашего организма.

Состоит эмаль из минеральных призм, которые являются секретом клеток энамелобластов. Формироваться эмаль начинает примерно с трех-пяти месяцев внутриутробного развития (это начало гистогенеза, завершающего этапа развития зуба) и завершается этот процесс примерно в середине первого года жизни, энамелобласты погибают и эмаль становится бесклеточной структурой, неспособной к биологической регенерации.

Вот так выглядит эмаль в разрезе:

Хрупкость эмали обусловлена наличием межпризменного пространства, которое хорошо видно на этом снимке, трещины в эмали, если случаются, формируются как разломы по линиям между призмами.

Эмаль - это полупроницаемая мембрана. Зуб - это не мертвая структура, там идут активные обменные процессы. Через эмаль, в частности, проходят такие аминокислоты, как лизин, глицин, пролин - поэтому зубные пасты с данными аминокислотами, это очень круто (я собираюсь как раз их включать в состав, но пока решаю вопрос взаимодействия с растительными ферментами, которые бы тоже было хорошо иметь в составе). Ткань зуба находится в постоянном ионном обмене со средой его окружающей, поэтому там могут проходить процессы РЕминерализации и ДЕминерализации.

Дентин, основная ткань зуба, лежащая под эмалью, может менять свой цвет под воздействием этих обменных факторов. Поэтому зубы иногда темнеют, иногда светлеют (и не только, поэтому, конечно).

Кислоты, что от газировки или апельсинового сока, что появляющиеся из-за деятельности бактериальной био-пленки, повышают проницаемость эмали и это может делать ее проницаемой для бактерий. При реминерализации таких проблемных зубов "поры" верхних слоев эмали суживаются до нормальных размеров, и инфекция становится как бы запечатана в подповерхностных слоях эмали, что приводит к скрытому кариесу.

Так, про основные моменты, касающиеся эмали, вроде бы упомянул. Едем дальше.

Какой нормальный цвет у зубов и отчего они меняют свой цвет?

Эмаль не имеет белого цвета, как белый кафель, она полупрозрачная. Поэтому в значительной степени цвет зубов зависит от толщины эмали. С возрастом толщина эмали уменьшается (прежде всего из-за кислотной эрозии), а слой вторичного дентина (он имеет темный цвет) нарастает, что делает его темнее в целом. Плюс сам дентин - он пористый и хорошо может окашиваться проходящими сквозь эмаль красителями из пищи.

Согласно вот этому исследованию https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=... , которое провели на 82 студентах (понятно, что выборка небольшая, тут важен сам пример), изучив 1640 зубов, самым распространенным оттенком был 2М2.

На иллюстрации ниже на этот оттенок как раз указывает основание стрелочки (на саму нее можно внимания не обращать), фото взято со случайного стоматологического сайта и показывает, как "красиво" вы можете отбелить свои зубы.

Причин тут множество (на английском можно прочитать вот тут: https://www.researchgate.net/publication/262294748_Colors_in... и вот тут https://www.researchgate.net/publication/342520945_Discolora...

простите, но функция "прикрепить ссылку" работает у меня почему-то криво, поэтому так):

- Механические повреждения, вызывающие пигментацию кровью и внутреннее разрушение косной ткани.

- Общее обесцвечивание из-за курения, окрашивающей пищи, тетрациклином (этот антибиотик изнутри окрашивает зубы), болезней, старения или генетической предрасположенности

- Белые пятна на одном зубе происходят из-за избытка фтора (флюороз) и деминерализации белой поверхности.

- Коричневые пятна одного зуба - опять же, появляются из-за избытка фтора ну или из-за дефекта в процессе формирования зубов.

- Изменение на нескольких зубах: окрашивающая пища, хлоргексидин, курение, зубной налет и плохая гигиена.

- Ну и в одной куче просто еще несколько факторов: неправильная реставрация, кариес, дефектная форма зуба.

В общем - окрас зуба, это не просто "прилипшие" красители к его поверхности, дело может быть даже в том, как сформировались эмаль и дентин в период с 16 недель внутриутробного развития и до первого полугода жизни. Из-за активного обмена веществ в тканях зуба, здесь всё очень динамично и часто может быть завязано на несколько факторов.

Ре- и  Де- минерализация зубной эмали.

Эмаль может восстанавливаться в определенных пределах. И это очень хорошая новость.

После воздействия кислот, например из пищи, кристаллическая структура эмалевых призм может повреждаться. Но ионы кальция, фосфата и иногда фтора спешат на помощь! Они осаждаются в образовавшихся кристаллических пустотах, восстанавливая эмаль.

Для карбонизированного гидроксиапатита, основного вещества эмали, опасен PH ниже 5,5. Поэтому после газировки зубы на ощупь языком становятся неприятно шершавыми - PH Pepsi co, например, всего 2,53, а спрайта 3,29 ( вот тут можно посмотреть кислотность популярных заграничных газировок https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.1f14878d-... )

Кислоты, если они образовались и находятся не под бактериальной биопленкой, очень эффективно нейтрализуются слюной. Слюна же является основным фактором реминерализации. Поэтому хроническая сухость во рту - это для здоровья зубов чрезвычайно плохо. Слюне нужно примерно 30 минут на восстановление нормального состояния эмали после воздействия кислоты, но относится это только к зубам без биопленки, которая может удерживать кислоты на эмали несколько часов.

Фторотерапия для реминерализации зубов - очень полезная для эмали штука. Фтор помогает осаждению минералов, создающих прочное фторапатитовое покрытие, которое к воздействию кислот более устойчиво, чем изначальное гидроксиапатитовое. Но фтор обладает нефротоксичностью (опасен для почек), его избыток организме опаснее нехватки (статья на википедии уже переведенная переводчиком на русский https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.6caeb85e-... ), так что перед использованием фторосодержащих паст нужно узнать уровень фтора в водопроводе как минимум, а еще лучше - проконтролировать его уровень в крови (знаю, что раньше анализ на содержание фтора в сыворотке можно было сделать без проблем, хоть он и не самый дешевый, но сейчас, почему-то (санкции на реактивы?) возможности это сделать в инвитро (@invitro, кстати, не знаете, что случилось с этими анализами?) , хеликсе и ко я не нахожу).

Если говорить про содержание кальция в зубных пастах, то важно в какой форме он находится. Так, карбонат кальция, мел по-сути, будет работать как абразив, но эмалью не усвоится. Цитрат кальция (я решил остановиться именно на нем) - совсем иное дело, но ему нужен проводник, лучший из которых, это триметафосфат натрия, который очень хорошо осаждается на эмали и помогает усваивать эмалью кальций. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8585910

Также хорошим проводником, пусть и не таким мощным, является хитозан. Хитозан - это очень крутое вещество, являющееся гелеобразователем с положительным зарядом молекулы (а эмаль, как и волосы, как и кожа, как и слизистые оболочки, обладает отрицательным зарядом), что позволяет ему хорошо "протаскивать" многие активные ингредиенты туда, где они как раз и нужны - в глубь эмали.

Хитозан останавливает деминерализацию, выступает барьером против кислоты https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20600551/#:~:text=For chitosan concentrations of 2.5,phosphorus in this laboratory study.

Хитозан, который получают из хитина, это, в прямом смысле, будущее биотехнологий, на нем, в частности, у меня завязаны почти все косметические рецептуры, поскольку он обладает высочайшей биосовместимостью, улучшает проникновение флавоноидов сквозь эпидермис, нормализует микробиологическое равновесие и прочее, прочее, прочее; очень крутая штука, достойная отдельного поста.

Вот исследование, где показано как хитозан помогает фториду олова улучшать состояние эмали https://www.researchgate.net/publication/235649719_Effect_of...

Вот про предотвращение деминерализации под воздействием кислоты благодаря хитозану https://www.researchgate.net/publication/327503965_Effect_of...

В общем, если хотите позаботиться об эмали, но не хотите связываться с фторидами, то ищите в составе биодоступный кальций (цитрат - одна из самых биодоступных форм кальция) и триметафосфат натрия sodium trimetaphosphate (STMP) иногда используется sodium tripolyphosfate , очень хорошим показателем является наличие в пасте хитозана, обозначается как chitosan.

Хозяйке на заметку. После употребления газировок или напитков со схожей кислотностью (PH апельсинового сока, к примеру, варьируется от 3,5 до 4, он тоже деминерализирует эмаль) нужно подождать 30 минут прежде, чем чистить зубы. Иначе вы только усугубите состояние эмали механическим воздействием https://sci-hub.ru/10.14219/jada.archive.2003.0347 .

Надеюсь материал был интересным.

Источник