Статья по биологии на тему "Биохимические основы и механизмы профилактического действия жевательной резинки"

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕХАНИЗМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

 ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ

Рыжкова Любовь Анатольевна

учитель биологии

МБОУ «Василёвская ООШ»

e-mail: [e-mail]

В настоящее время жевательная резинка широко используется как средство, снижающее риск развития кариозного повреждения эмали зубов. К этому нас призывает реклама, исподволь льющаяся на нас со средств массовой информации.

Как люди, изучающие биологию и химию,  мы понимаем, что  в снижении риска развития кариеса играет химический состав слюны и её минерализующие действия. Минерализующие действия - это процесс, в основе которого лежат  механизмы, препятствующие выходу из эмали минеральных веществ: кальция, фосфора, магния, калия, натрия, фтора, хлора и других и способствующие поступлению этих минеральных веществ из слюны в эмаль.

В работе изучались биохимические основы и механизмы профилактического действия жевательной резинки путем оценки минерального статуса слюны при использовании сахарной нагрузки и жевательной резинки.

Разобраны механизмы, лежащие в основе использования жевательной резинки как профилактического средства, указана предполагаемая роль отдельных компонентов жевательной резинки, произведено сравнение изменения ионного состава слюны, вызываемого жевательной резинкой различных марок. Показано, что использование жевательной резинки не даёт возможность полностью восстановить специфические свойства слюны.

Редко кто из нас читает на этикетке  о составе жевательной резинки. Жвачку жуем и не задумываемся, из чего она сделана. Для примера изучим состав жевательной резинки "Dirol". В ее состав входят: подсластители (сорбит, изомальт и т. д.), резиновая основа, стабилизатор Е 414, загуститель Е 422, ароматизатор, натуральные и искусственные кислоты Е 330, Е296, эмульгатор Е 322, краситель Е 171, антиоксидант Е 321. Кроме того, мы изучили другие виды и марки жевательной резинки. Анализ состава жевательной резинки показал, что различные виды и марки существенно отличаются не только подсластителями, разрыхлителями и антиоксидантами, но и веществами,  изменяющие  минеральный состав слюны (приложение 1).

 Актуальность выбранной темы также определяется беспорядочным и долговременным использование жевательной резинки школьниками разных возрастов, что подтверждается данными предварительно проведённого опроса среди школьников 7-16 лет (приложение 2).

Целью нашей работы стало  изучение биохимическиех основ и механизмов, лежащих в основе профилактического действия жевательной резинки. В результате нашего  исследования  решались следующие задачи:  определяли в слюне рН и концентрацию  кальция, магния и фосфата (натощак; без использования жевательной резинки через 5, 10 и 30 минут после приёма сладкой воды; с использованием жевательной резинки в течение  5 минут (рекомендовано производителем) через 10 и 30 минут после приёма сладкой воды. Конечным итогом исследования стала оценка влияния состава жевательной резинки на степень изменения показателей слюны.

В исследовании принимали участие школьники, которые не имеют проблем стоматологического характера. Сбор слюны проводился по методике профессора Зырянова (2013г): натощак; без использования жевательной резинки через 5, 10 и 30 минут после приёма сладкой воды ; с использованием жевательной резинки в течение 5 минут (рекомендовано производителем) после приема сладкой воды через 10 и 30 минут.

В результате наших исследований были подтверждены данные литературных источников, что употребление сладкой воды приводит к смещению рН ротовой жидкости в кислую сторону. Изменение под действием сахарной нагрузки рН слюны к 10 минуте возвращается на исходный уровень даже без использования жевательной резинки (приложение 3).

На 10 минуте применение жевательной резинки приводит к превышению исходного уровня рН. Можно считать,  что  эффект жевательной резинки Dirol обусловлен входящим в её состав сахарозаменителем (изомальт), способствующим усилению слюноотделению в полости рта. Для жевательной резинки Orbit характерно Более плавное изменение показателя рН характерно для жевательной резинки Orbit, вероятно это связано , что в ее состав входит гидрокарбоната натрия, который являтся  компонентом  кислотно-щелочного  равновесия ротовой полости. не исключено и то, что  свою лепту в повышении рН слюны при использовании обеих жевательных резинок внес подсластитель (ацесульфам К), как нам известн, он способен связывать кислые продукты.

Так же известно, что использование жевательной резинки приводит к изменению ионного баланса слюны. При использовании обеих  жевательных резинок наблюдется резкое увеличение  кальция в слюне   и достаточно быстро   к исходному уровню возвращается концентрация  фосфата (приложение 3).

Таким образом, можно сделать вывод, что превышение   фосфата после использования жевательной резинки  является  важным условием профилактического эффекта, так как известно, что избыток фосфата в слабокислой среде препятствует выманиванию из зубов минеральных веществ. Если мы будем использовать  жевательную резинку  Dirol, то мы увидим, что данные эффекты выражены значительно сильнее. Это можно объяснить тем, что в её состав  входит фосфат  и карбонат кальция.

Необходимым условием того, что у слюны возникунт оптимальные реминализирующие свойства, буде являться  соотношения Ca2+ и фосфат-иона как 1:4. В нашем случае использование жевательной резинки не приводит к идеальнму балансу, но тем ни менее состав жевательной резинки Orbit даст нам большую возможность оптимизации баланса (приложение 4).

При использовании обеих жевательных резинок не уменьшается содержание Mg2+, что было вызвано приёмом сладкой воды.  Для  жевательной резинки Orbitl данный эффект выражен слабее (приложение 3).  В составе жевательной резинки нами не установлен компонент, содержащий магний. Однако известно, что магний является активатором фермента (щелочной фосфатазы), который находится на границе «эмаль-слюна» и создает условия для оптимальноого протекания реминерализации. Вместе с тем, большое количества магния может  являться причиной возникновения кариеса, поскольку приводят к потере устойчивости неорганического компонента костной ткани ( гидроксиапатита) из-за замещения ионов кальция на магний в его структуре и, как следствие, уменьшению плотности эмали.

Таким образом, применение жевательной резинки приводит к изменению  минерального состава слюны за счёт реализации различных механизмов поддержания её гомеостаза. Это такие механизмы как -очистка ротововой полости мехзанически, что способствует ограничению роста  микроорганизмов, что влияет на изменение показателей слюны, активация слюноотделения, внесение компонента физиологической системы кислотно-основного равновесия. В основе профилактического эффекта использования жевательной резинки в большей степени лежит не столько изменение рН, сколько повышение   уровня ионизированного фосфата и ионов Mg2+ в составе слюны. Все это носит характер срочных механизмов регуляции гомеостаза, но однако не дают возможности полного восстановления специфических характеристик слюны, следовательно, жевательную резинку следует использовать только после еды не более 5 – 10 минути в случае, если нет доступа к зубной щётке. Учитывая широкое распространение жевательной резинки среди лиц разных возрастных групп и отсутствие полной информации о свойствах и правилах её использования, необходимо проведение бесед, касающихся раскрытия пользы, вреда и правил употребления жевательной резинки начиная с самых маленьких слушателей.

Список литературы

1.   Анисимов И.В., Галиулина М.В., Ганзина И.В., Курочкин К.А., Леонтьев В.К., Чесноков В.А. Структурные свойства смешанной слюны у лиц с разными уровнями резистентности зубов к кариесу // Стоматология. – 2005. - № 4. [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.mediasphera.ru/journals/stomo/258/3898/ (дата обращения 3.01.2015).

2.   Боровский Е.В., Леонтьев В.К. Биология полости рта. – М: Медицина, 1991. – 304 с.

3.   Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта: учебное пособие. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. – 208 с.

4.   Зырянов Б.Н. Модификация метода забора ротовой жидкости // Удостоверение на рационализаторское предложение. - 2003. - №250 - 1с.

5.   Кленовская М.И. Стоматологическое здоровье детей и подростков, перенёсших оперативное вмешательство по поводу рака щитовидной железы // Диагностика, лечение, профилактика патологии щитовидной железы и сопутствующих заболеваний в современных экологических условиях Белоруси: материалы науч.-практ. Бел.-Нем. конф. – Минск: Из-во БелМАПО, 2007. – С. 135-150.

6.   Леонтьев В.К., Вершинина О.И. Неорганические кальций-фосфатные соединения в системе гомеостаза органов полости рта. – В кн: Регуляция фосфорно-кальциевого обмена в норме и патологии. - Рига, 1987. - С. 178-183.

7.                 Назарян Р.С., Карнаух Е.В. Риск-факторы в полости рта у детей с кислотозависимыми заболеваниями // Запорожский медицинский журнал. 2012. №4 (73). С. 112-114.

Приложение 1

Состав жевательных резинок

Название  жевательной Состав                                резинки	Роль компонента	Orbit	Dirol
Сорбит (Е420)	подсластитель	+	+
Мальтит (Е965)	подсластитель	+	+
Маннит (Е421)	подсластитель	+	+
Аспартам (Е951)	подсластитель	+	+
Соевый лецитин (Е322)	эмульгатор	+	+
Гуммиарабик (Е414)	загуститель	+	+
Глицерин (Е422)	стабилизатор	+	+
Мята, ментол, ванилин	ароматизаторы	+	+
Карнаубский воск (Е903)	глазирователь	+	+
Диоксид титана (E171)	краситель	+	+
Ацесульфам К (Е950)	подсластитель	+	+
Гидрокарбонат натрия (Е500ii)	разрыхлитель	+	-
Бутилгидроксианизол (Е320)	антиоксидант	+	-
Изомальт (Е953)	подсластитель	-	+
Ксилит (Е967)	подсластитель	-	+
Карбонат кальция (Е170)	краситель	-	+
Бутилгидрокситолуол (Е321)	антиоксидант	-	+
Фосфат кальция (Е341iii)	текстуратор	-	+

Приложение 2

 

 

Приложение 3

Изменение показателей минерального гомеостаза слюны

Приложение 4

	Контроль	Dirol	Orbit
оптимальное	1:4
до сладкой воды	1:3,9
через 5 мин	1:4,7
через 10 мин	1:4,6	1:2,7	1:2,9
через 30 мин	1:6,7	1:6,3	1:5

Соотношение Са/Р в составе слюны