Úvod: V posledních dvaceti letech můžeme v moderní společnosti pozorovat podstatný nárůst konzumace ovocných džusů a perlivých nealkoholických nápojů, tzv. soft drinků. Většina z nich obsahuje vedle vody a různých přísad kyselinu citronovou, fosforečnou a uhličitou. Hodnota pH těchto nápojů je obvykle nižší než 4,0. Pokud jsou tvrdé zubní tkáně často vystaveny působení těchto vnějších kyselin, dochází ke změkčení povrchu zubu a vzniku nevratného erozivního poškození skloviny. Cíl: Cílem naší in vitro studie bylo zjistit změny základních mechanických vlastností skloviny lidských extrahovaných molárů (mikrotvrdosti a modulu elasticity) vystavených účinkům vybraných nápojů typu soft drink (Kofola, Coca-Cola), pomerančového džusu a bílého jogurtu. Materiál a metody: Ze zdravých vestibulárních a orálních plošek čerstvě extrahovaných lidských molárů jsme připravili 40 sklovinných vzorků velikosti asi 5x3x1,5 mm. Na začátku experimentu jsme změřili pomocí nanoindentace (NanoTest NT 600, Micromaterials, Velká Británie) mikrotvrdost a modul elasticity skloviny. Zároveň byla mikroskopem atomárních sil (AFM) zachycena povrchová topografie sklovinných vzorků. Získané údaje sloužily jako kontrola. Poté byly sklovinné vzorky náhodně rozděleny do čtyř skupin. Vzorky první skupiny byly ponořeny do nápoje Kofola (Kofola, a. s., Krnov, Česká republika), vzorky druhé skupiny do nápoje Coca-Cola (Coca-Cola HBC, Česká republika), vzorky třetí skupiny do pomerančového džusu Hello (Nivnice, Česká republika) a vzorky čtvrté skupiny do bílého jogurtu Klasik (OLMA, Česká republika), a to na dobu pěti minut při pokojové teplotě. U každého testovaného nápoje a jogurtu bylo zjištěno jejich pH a titrovatelná acidita. Následně byly vzorky opláchnuty destilovanou vodou a osušeny. S pomocí nanoindentoru byla opět u všech vzorků změřena mikrotvrdost a modul elasticity. Mikroskopem atomárních sil byl zachycen aktuální obraz povrchu vzorků. Získané výsledky se statisticky zpracovaly (párový Studentův t-test) a porovnaly se s výsledky měření před expozicí kyselým nápojům a jogurtu. Výsledky: Největší redukce mikrotvrdosti skloviny byla pozorována u vzorků vystavených působení Coca-Coly (43,6 ± 14,4 %) a pomerančového džusu (41,7 ± 3,4 %). Největší pokles modulu elasticity skloviny byl pozorován u skupiny vzorků ponořených do pomerančového džusu (15,7 ± 4,7 %) a Kofoly (14,9 ± 9,0 %). Vliv jogurtu na mechanické vlastnosti zubní skloviny nebyl statisticky signifikantní (p > 0,05). Závěr: Výsledky našeho experimentu prokázaly podstatné snížení hodnot mechanických vlastností zubní skloviny vzorků vystavených působení vybraných kyselých nápojů. Jogurt, přestože má kyselé pH, nevyvolal díky obsahu minerálních látek výrazné změny mechanických vlastností skloviny.

Introduction: In the last twenty years we can observe in modern society significant increase of fruit juices and carbonated soft drinks consumption. The most of them besides water and different additives contain citric, phosphoric and carbonic acids. The pH of these beverages is usually lower than 4.0. Frequent exposure of hard dental tissues to dietary acids leads to surface softening and irreversible erosive wear. Aim: The aim of our in vitro study was to determine the changes of enamel microhardness and elastic modulus of human extracted molars immersed into selected soft drinks (Kofola, Coca-Cola), orange juice and white yoghurt. Materials and Methods: 40 enamel samples (5x3x1.5 mm) were prepared from intact vestibular and oral surfaces of freshly extracted human molars. At the beginning of the experiment microhardness and elastic modulus were measured by nanoindentation (NanoTest NT 600, Micromaterials, Great Britain). Surface topography of enamel samples was studied by atomic force microscopy. Received data were used as control. After that the enamel samples were randomly divided into 4 groups. The samples of the 1st group were immersed to soft drink Kofola (Kofola JSC, Krnov, Czech Republic), the samples of the 2nd group to Coca-Cola (Coca-Cola HBC, Czech Republic), the samples of the 3rd group were exposed to orange juice Hello (Nivnice, Czech Republic), the samples of the 4th group to white yoghurt Klasik (OLMA, Czech Republic). The time of exposure was 5 minutes. Yoghurt and drinks had room temperature. The pH and titratable acidity of every beverage and yoghurt were determined. After immersion the samples were rinsed with distilled water and dried up. After that microhardness and elastic modulus were measured. Surface topography of the samples was studied again. Received data were statistically worked up (paired Student’s t-test) and compared with initial data before exposure to acidic drinks and yoghurt. Results: The most distinguished reduction of enamel microhardness was observed among samples exposed to Coca-Cola (43.6 ± 14.4%) and orange juice (41.7 ± 3.4%). The most distinguished decrease of elastic modulus was observed among samples immersed to orange juice (15.7 ± 4.7%) and Kofola (14.9 ± 9.0%). The influence of yoghurt on enamel mechanical properties was insignificant (p > 0.05). Conclusions: The results of our experiment prooved significant reduction of enamel mechanical properties after their exposure to acidic beverages. Despite of acidic pH, yoghurt did not cause significant changes of enamel mechanical properties due to its mineral components.

Katedra analytické chemie PřF UP Olomouc

Klinika zubního lékařství LF UP a FN Olomouc

Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů Společná laboratoř optiky UP a Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR PřF UP Olomouc

Effect of selected acidic foodstuffs and beverages on enamel mechanical properties of human extracted teeth and their role in dental erosion origin

Obsahuje 2 tabulky

Literatura