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 阮 琼 陈云桥 伍廷芸

1 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

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，2010—2012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(14.5±2.7)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：20210116 1014HBA02；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。

1.4 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α = 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。

2.2 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。

A组(可乐) B组(苹果醋) C组(橙汁)

2.3 4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1 4组饮品中的溶液pH值比较

3 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pH[8]。

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。