12+

Study of the Processes of Desorption of Easily Digestible Carbohydrates from the Oral Cavity

Annotation

The study highlights the topic of caries prevention by evacuating adsorbed easily digestible carbohydrates from the surface of the oral cavity organs. The paper presents data on the method of removing sugars by using slightly acidic rinses. The results of an in vivo (oral) study of desorption of easily digestible carbohydrates from the oral cavity are presented. A search for a sucrose desorbent solution used by rinsing was carried out. A slightly acidic solution of citric acid contributes to the desorption of sucrose from the surface of the teeth and mucous membrane. After rinsing the teeth with a solution of tartaric acid, the concentration of sucrose on the chewing surface of the tooth decreased by 4,08 times, acetic – 6,5 times, and citric – 8,03 times. After rinsing with water, the amount of sucrose on the back of the tongue decreased by 2,9 times, with a solution of tartaric acid – by 3,3 times, acetic acid – by 3,5, and citric acid – by 8,9 times.


Unfortunately, the article is available only in Russian

Введение

Вопросы профилактики кариеса и поиск доступных путей ее реализации актуальны на сегодняшний день. Кариозные поражения зубов представляют распространенную группу среди стоматологических нозологий как в детской, так и во взрослой стоматологии. Определено, что кариес зубов связан с несбалансированным питанием и присутствием большого числа углеводов в рационе [Мамулян, 2015; Костылева и др., 2021]. В мягком зубном налете ассоциированы стрептококки, актиномицеты и другие грамположительные бактерии, расщепляющие сахара и в процессе метаболизма выделяющие кислоты, которые разрушают эмаль зубов [Лобань и др., 2019; Грошева и др., 2022]. Доказано, что количество микроорганизмов увеличивается при отсутствии индивидуальной гигиены полости рта [Биктимерова и др., 2020]. Легкоусвояемые углеводы служат источником питания для микроорганизмов полости рта, а продуцируемые в процессе метаболизма кислоты разрушают эмаль зубов [Гермаш и др., 2019; Ипполитов и др., 2021]. Легкоусвояемые углеводы так привлекательны внешне и удобны в приготовлении в качестве быстрого перекуса, десерта, утоления жажды (газированные напитки). Продукты, богатые углеводами, являются доступным источником энергии для организма, они достаточно питательны и особенно удобны в приготовлении и транспортировке в условиях сложившегося на сегодня активного жизненного ритма, являются отличной альтернативой полноценного приема пищи. Такое легкодоступное и сытное питание, ставшее нормой, незаметно ведет к увеличению роста кариеса. Углеводы служат источником питания для микроорганизмов полости рта, а продуцируемые в процессе жизнедеятельности органические кислоты деминерализуют эмаль зубов [Васильев, 2020]. Частота употребления углеводов коррелирует с кариесогенностью [Ипполитов и др., 2019], а регулярная очистка зубов, устранение мягких зубных отложений содействуют физическому процессу созревания эмали зубов [Хворостянская, 2020]. По статистике ежедневная гигиена полости рта на 80 % снижает необходимость стоматологического лечения [Палутина, 2020]. Однако знания о индивидуальной гигиене полости рта среди взрослых зачастую являются недостаточными [Алгазина и др., 2022]. Проведенное нами ранее исследование по адсорбции сахарозы в полости рта показало, что этот процесс преимущественно наблюдается на спинке языка, в меньшей степени на слизистой щек [Бавыкина и др., 2021]. На поверхности жевательных зубов определялась в количестве 40,1 ± 5,3 мкг/мл, резцов – 14,8 ± 2,2 мкг/мл [Бавыкина и др., 2021].

Целью исследования явилось определение возможности эвакуации легкоусвояемых углеводов, адсорбированных на поверхности органов полости рта, путем применения полосканий.

 

Материалы и методы

В исследовании приняли участие пациенты, стоматологически и соматически здоровые. В качестве углеводной нагрузки использовали 10 % раствор сахарозы в виде полоскания полости рта. После чего определяли адсорбированное количество сахара на поверхности спинки языка, на поверхности зубов (вестибулярная поверхность резцов верхней челюсти и жевательная поверхность первого моляра нижней челюсти). Контрольная группа пациентов не подвергалась углеводной нагрузке. В качестве десорбирующего раствора использовали: питьевую воду, 0,1 % р-р винной, 0,1 % р-р лимонной, 0,1Н уксусной кислоты. Ph растворов кислот равен 3. Полоскание ротовой полости исследуемым раствором длилось в течение 45 секунд, затем на исследуемую область прикладывали фильтровальную бумагу – адсорбент «синяя лента» с целью сорбирования сахарозы. Лабораторный этап проводили на кафедре общей химии НИУ «БелГУ». Концентрацию сахарозы определяли с помощью спектрофотометра [Везенцев и др., 2018]. Статистическую обработку полученных данных, построение графиков и диаграмм проводили с помощью программного обеспечения «Microsoft Excel».

 

Результаты исследования

Результаты десорбции сахарозы с поверхности зубов и слизистой оболочки полости рта различными десорбентами приведены в таблицах.

 

Таблица 1
Table 1

Концентрация сахарозы мкг/см2после десорбции с поверхности зубов
The concentration of sucrose µg/cm2 after desorption from the surface of the teeth

Раствор для полоскания

Вестибулярная поверхность 11,21 зуба n = 5

Жевательная поверхность 36 зуба n = 5

Соотношение

10 % раствор сахарозы

14,8 ± 2,2

40,1 ± 5,3

 

Вода питьевая

не определяется

26,6 ± 5,1

1,5

0,1 % Н р-р уксусной кислоты

не определяется

6,1 ± 2,1

6,5

0,1 % р-р винной кислоты

не определяется

9,8 ± 7,2

4,08

0,1 % р-р лимонной кислоты

не определяется

4,8 ± 3,1

8,03

 

Таблица 2
Table 2

Концентрация сахарозы мкг/см2 после десорбции с поверхности спинки языка
The concentration of sucrose μg/cm2 after desorption from the surface of the back of the tongue

Условия исследования

Сахароза, мкг/см2, n = 5

Питьевая вода

0,1 % р-р Н уксусной кислоты

0,1 % р-р лимонной кислоты

0,1 % р-р винной кислоты

Углеводная нагрузка

451,1 ± 37,4

425,2 ± 40,2

381,1 ± 64,3

432,4 ± 42,2

Полоскания
десорбирующим
раствором

188,4 ± 29,2

122,4 ± 15,2

43,2 ± 7,1

131,2 ± 13,4

Соотношение

2,9

3,5

8,9

3,3

 

После полоскания питьевой водой и слабокислыми растворами кислот на вестибулярной поверхности резцов концентрация сахарозы не определяется. С жевательной поверхности зубов питьевой водой сахароза полностью не десорбируется (количество сахарозы уменьшилось от исходного значения в 1,5 раза). Со слизистой оболочки полости рта водой сахароза не десорбируется, она лишь частично десорбируется слабокислым раствором винной и уксусной кислоты. В полной мере десорбируется сахароза с поверхности слизистой оболочки путем слабокислых полосканий лимонной кислотой. После полоскания зубов раствором винной кислоты концентрация сахарозы на жевательной поверхности зуба уменьшилась в 4,08 раза, уксусной – в 6,5 раз, а лимонной – в 8,03 раза. После полоскания водой количество сахарозы на спинке языка уменьшилось в 2,9 раза, раствором винной кислоты – в 3,3 раза, уксусной – в 3,5, а лимонной – в 8,9 раза (от исходного количества сахарозы, равного 381,1 мкг/см2, обнаружилось после десорбции лимонной кислотой 43,7 мкг/см2).

 

Обсуждение

Проведенное нами ранее исследование по адсорбции легкоусвояемых углеводов в полости рта показало, что они адсорбируются на слизистой оболочке и зубах. В ходе текущего исследования был поиск доступного способа эвакуации сахаров с поверхности органов полости. Полученные результаты в ходе настоящего исследования позволяют утверждать, что вода питьевая и растворы кислот обладают в разной степени десорбирующим эффектом. Выраженный десорбирующий эффект питьевой воды по отношению к сахарозе на вестибулярных поверхностях зубов объясняется тем, что анатомически эта поверхность зубов является относительно ровной. В сравнении с этими показателями десорбция сахарозы питьевой водой с жевательной поверхности моляров оказалась мало результативной, так как рельеф поверхности способствует механической ретенции. Растворы кислот проявили разную десорбирующую способность, что связано с природой их химической структуры, а именно количеством групп COOH, разной степенью диссоциации кислот.

 

Выводы

Доказана десорбирующая способность слабокислых растворов, применяемых в виде полосканий. С жевательной поверхности зубов сахароза водой не эвакуируется (это связано с особенностями анатомического строения, наличием рельефа поверхности в области фиссур, что создает дополнительные ретенционные пункты). Лучшим десорбентом легкоусвояемых углеводов с поверхности зубов и слизистой оболочки полости рта является раствор лимонной кислоты.

Reference lists

Algazina A.A., Grzhibovskij A.M., Gorbatova M.A., Klestova V.Yu., Popova D.A., Savel`eva A.A., Shidlovskaya S.V., Gorbatova L.N. 2022. Uroven` gigienicheskix znanij roditelej i stomatologicheskoe zdorov`e detej v g. Arxangel`ske [Level of hygienic knowledge of parents and dental health of children in Arkhangelsk]. Zhurnal mediko-biologicheskix issledovanij. Arxangel`sk. 10 (4): 351–362. doi: 10.37482/2687-1491-Z116

Bavy`kina T.Yu., Gluxareva N.A., Peryazev A.A. 2021. Izuchenie adsorbcii saxarozy` in vivo i in vitro [Study of sucrose adsorption in vivo and in vitro]. Stomatologiya slavyanskix gosudarstv: sbornik trudov XII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: 19–21.

Bavy`kina T.Yu., Gluxareva N.A., Peryazev A.A. 2021. Sravnitel`ny`j analiz pokazatelej adsorbcii saxarozy` v polosti rta u bol`ny`x, stradayushhix saxarny`m diabetom 1 tipa [Comparative analysis of sucrose adsorption in the oral cavity in patients with type 1 diabetes mellitus]: sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii molody`x ucheny`x, rabotayushhix v oblasti stomatologii, priurochennaya k godu nauki i texnologij «Stomatologicheskaya vesna v Belgorode»: 21–23.

Biktimerova D.F., Asadullina L.A., Shajmardanov A.T. 2020. Analiz mikrobnogo sostava zubnogo naleta studentov stomatologicheskogo fakul`teta BGMU [Analysis of the microbial composition of dental plaque of students of the Faculty of Dentistry of the Belarusian State Medical University]. 20: 679–682.

Vasil`ev V.I. 2020. Profilaktika stomatologicheskix zabolevanij [Prevention of dental diseases]. Uchebnoe posobie dlya vuzov. 2-e izdanie, pererabotannoe i dopolnennoe. 386 s.

Vezencev A.I., Dang Ming Tui, Gluxareva N.A., 2018. Adsorbciya metilenovogo golubogo kompozicionny`m sorbentom na osnove bentonitopodobnoj gliny` i gidroksiapatita [Adsorption of methylene blue by a composite sorbent based on bentonite-like clay and hydroxyapatite]. Indoneziya. Zhurnal ximii. 18 (4): 733–741.

Germash V.I., Antonova A.A., Elistratova M.I. 2019. Vzaimosvyaz` faktora pitaniya i stomatologicheskogo statusa podrostkov Xabarovskogo kraya [The relationship between the nutritional factor and the dental status of adolescents in the Khabarovsk Territory]. Stomatologiya detskogo vozrasta i profilaktika. 19 (2): 202. doi.org/10.33925/1683-3031-2019-19-2-59-63

Grosheva E.S., Trofimova N.V., Lozinskaya Yu.A. 2022. Voprosy` profilaktiki kariesa u sovremenny`x shkol`nikov [Issues of prevention of caries in modern schoolchildren]. Novoj shkole – zdorovy`e deti. Materialy` VII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 68–72.

Ippolitov Yu.A., Xavkin A.I., Goloshhapov D.L., Alyoshina E.O., Berkovich M.V. 2021. Upotreblenie sladkoj pishhi kak factor riska narusheniya obmenny`x processov v e`mali zuba u detej i vozmozhnost` uluchsheniya stomatologicheskogo zdorov`ya [Consumption of sweet foods as a risk factor for metabolic disorders in tooth enamel in children and the possibility of improving dental health]. Voprosy` detskoj dietologii. 19 (4): 81–88. doi: 10.20953/1727-5784-2021-4-81-88

Ippolitov Yu.A., Rusanova T.A., Zolotareva E.Yu., Aleshina E.O., Berkovich M.V., Folomeeva D.M. 2019. Znachenie faktora vremeni v izmenenii kachestvennogo sostava zubnogo naleta [The value of the time factor in changing the qualitative composition of dental plaque]. Parodontologiya. 24 (4): 316–322. doi: 10.33925/1683-3759-2019-24-4-316-322

Kosty`leva S.A., Lomakina E.V., Kosty`leva E.A. 2021. Povy`shennoe upotreblenie saxarosoderzhashhix produktov molody`mi lyud`mi kak factor riska v pishhevom povedenii v usloviyax sovremennogo obshhestva [Increased consumption of sugar-containing products by young people as a risk factor in eating behavior in the conditions of modern society]. Materialy` MSNK «Studencheskij nauchny`j forum»: 21–23.

Loban` G.A., Faustova M.A., Anan`eva M.N., Basarab Ya.A. 2019. Unikal`ny`e svojstva mikroorganizmov, kotory`e formiruyut bioplenku polosti rta [Unique properties of microorganisms that form oral biofilm]. Zaporozhskij medicinskij zhurnal. 21 № 3 (114): 391–396. doi: 10.14739/2310-1210.2019.3.169198

Mamulyan K.K. 2015. Znachenie pishhevogo povedeniya i navy`kov gigieny` polosti rta dlya zdorov`ya zubov [The Importance of Eating Behavior and Oral Hygiene Skills for Dental Health]. Tekst nauchnoj stat`i po special`nosti «Nauki o zdorov`e». Byulleten` medicinskix internet-konferencij: 1248–1250. doi: 2015-10-5-A-5162

Palutina Yu.S. 2020. Preimushhestva kontroliruemoj gigieny` polosti rta po sisteme ITOP [Benefits of controlled oral hygiene according to the ITOP system]. Byulleten` medicinskij internet-konferencij. 10 (6): 187.

Xvorostyanskaya D.S. 2020. Profilakticheskie mery` kariesa zubov u detej [Preventive Measures for Dental Caries in Children]. Zhurnal StudNet 3 (10): 25–36.