Ферментиращ хранителен субстрат

Диетата на съвременния човек заема значително място сред причинителите на зъбен кариес, сърдечно-съдови заболявания, затлъстяване и диабет, като балансът му по отношение на количественото съотношение между диетичните принципи е важен профилактичен фактор. От тази гледна точка не е изненадващо, че липсата на принципи, например на протеини, в периода на формиране на емайловия матрикс, благоприятства появата на кариес, а излишъкът от липиди намалява тяхната честота.

Кариогенната роля на въглеводородите

Сред храните най-активните кариогенни ефекти са въглеводородите, особено асоциирането на сладкиши с брашно. Обикновено тези ефекти се проявяват предварително абсорбиращо, на границата на бактериалната плака със зъба, но диета, богата на въглехидрати, може да действа и постресорбиращо, по време на одонтогенезата, като системно влияе отрицателно върху кариесната устойчивост на твърдите зъбни тъкани. Връзката между ферментируемите хранителни въглеводороди и зъбния кариес днес е категорично етиопатогенно доказателство, потвърдено от множество клинични и експериментални наблюдения.

Първото съвременно епидемиологично проучване, проведено през 1935 г. в Гренландия, сравнява индекса на кариозните заболявания на населението в центъра на острова, чиято храна остава непроменена в продължение на стотици години, с тази на населението на запад на острова, което се отказва от диетата на мазнините. протеин, в полза на консерви, зърнени храни и вносни сладкиши. Увеличението на броя на кариесите е значително през втората партида. Установено е също, че ако това население се върне в центъра на острова, връщайки се към диетата на предците, кариозните процеси спират да се развиват и не се появяват нови.

Статистиката показва, че по време на Втората световна война, чрез намаляване на диетичните въглехидрати с почти 2/3 и преобладаващата консумация на зеленчуци, картофи, ориз и пълнозърнест хляб, броят на кариесите намалява съответно, за че след войната, с възобновяване на редовната диета, богата на захар и рафинирано брашно, индексът на увреждане на кариеса надвишава предвоенното ниво.

Изследвайки африканското население на банту, изселено в града в процеса на урбанизация, беше установено след няколко години увеличаване на честотата на кариес, въпреки че като цяло въглеводородите в диетата не са се променили. Заключението беше, че естествената храна, за разлика от тази в града, съдържа защитен фактор срещу кариес, който се губи по време на процеса на рафиниране. Следователно ролята на степента на рафиниране става толкова важна при производството на кариес, колкото увеличеното количество въглеводороди в храната.

От друга страна, дъвченето на захарна тръстика, като стимулира секрецията на слюнката, причинява по-ниско намаляване на рН на бактериалната плака в сравнение с изплакването на устата с подсладен захарен разтвор, въпреки че суровата захарна тръстика има кариогенност, подобна на тръстиковия сок. захар или нерафинирана захар.

Последващите изследвания показват, че в непреработените естествени храни има някои вещества, които намаляват честотата на кариес. По този начин, черно пшенично брашно, меласа и нерафиниран сироп от захарна тръстика намаляват разтворимостта на хидроксиапатит в сравнение с продукти, получени в резултат на тяхното рафиниране, поради наличието на органични фосфати или буфери. При обяснението на ниския дял на кариеса при индивидите, които се хранят с естествени продукти, трябва да се отбележи, че въглеводородите в преработените продукти (захар, желета, карамели, сладкиши и др.) Са в съотношение 60-100%, докато в естествените храни едва достигат 20%.

В допълнение към статистически или експериментални проучвания върху животни за причинно-следствената връзка между кариеса и консумацията на захар, има и експериментални проучвания върху хора (забранени днес от международни конвенции за медицинска етика), като това във Випехолм (Швеция) върху хора с увреждания психически в периода 1946-1951г.

Увеличението на кариозната активност при двойна консумация на захар в сравнение с нормалната диета се осъществява диференцирано според начина на прилагане на сладките. По този начин имаше ограничено увеличение (сладки напитки или козонак, консумирани по време на хранене), умерено (консумация на шоколад, 4 пъти на ден, между храненията) или силно (карамели или трюфели, след и между храненията). Оказа се, че максималният риск от кариес възниква при консумация на захар между храненията под формата на кулинарен препарат, който благоприятства много по-дългото време за изчистване.

Основните изводи от епидемиологичните и експериментални проучвания ще бъдат:

- ниска честота на кариес при лица, при които традиционната диета съдържа много малко захар;

- драстично увеличаване на честотата на кариес при същите индивиди, ако преминат към диета, богата на захар и рафинирани захарни продукти;

- значителната кариогенна връзка между честотата на зъбния кариес и консумацията на сладкиши между храненията;

- бързият кариогенен ефект, упражняван от захарозата при директен контакт с бактериалната плака;

- кариогенността на храната зависи повече от продължителността и честотата на излагане на захар и по-малко от вида на храната, съдържаща захар.

От дискутираното е сигурно, че трябва да разглеждаме зъбния кариес като болест на цивилизацията. Не трябва обаче да пренебрегваме факта, че ако популацията, статистически обогатяването на диетата във ферментиращи въглеводороди се придружава от съответно увеличаване на честотата на кариеса, вместо това при индивидуализиран ефект ефектът придобива изключително различни аспекти.

От друга страна, не бива да се пренебрегва и определената кариогенна роля на ферментируемите въглеводороди. Доказателството е драматичното намаляване на честотата на кариеса в края на този век в страни с строги програми за профилактика, въпреки поддържането на същата консумация на захар. Обяснението се крие в плюрикаузния характер на кариесния процес, който позволява да се намали патогенността на един от етиологичните фактори (въглехидратна диета) чрез неговото моделиране от други фактори.

Въглеводороди с максимален кариогенен потенциал

Оценката на кариогенния потенциал на храните зависи от дела на монозахаридите (глюкоза, фруктоза), дизахаридите (захароза, малтоза, лактоза) и полизахаридите (нишесте) в техния състав.

За да упражнят забележимо кариогенно действие, в допълнение към поглъщането в значителни количества или на чести интервали и за да останат възможно най-дълго в устната кухина, въглеводородите трябва бързо да дифундират в бактериалната плака, както в случая на моно и олигозахариди, където те се разграждат бързо от ацидогенна микрофлора до органични киселини.

Най-важният хранителен въглеводород е нишестето, основният полизахарид за съхранение на растенията. Консумацията на сурово нишесте намалява много малко рН на бактериалната плака. Вместо това, топлинно обработената змиорка, чрез кипене или печене на храна, води до разтворима форма, ензимно разградима до малтоза, малтотриоза, декстрини и дори глюкоза, продукти, способни да проникнат в бактериалната плака, където се трансформират в киселини.

По този начин хлябът може да понижи рН колкото захарта, а комбинацията от нишесте и захар (бисквитки, сладкиши, подсладени зърнени храни) има много по-силен кариогенен ефект от захарта и поради удълженото време за изчистване.

Въпреки това, захарозата остава далеч въглеводородът с най-значителен кариогенен потенциал, защото:

- се използва от микроорганизмите повече от всеки друг хранителен принцип за размножаване и развитие;

- той е основният субстрат за синтеза на разтворими извънклетъчни отлагащи полизахариди (леван, разтворими декстрани) и, което е по-важно, на неразтворимите, които образуват бактериалната плака (декстран, мутант), образуването им от други въглехидрати е толкова нулево;

- благоприятства колонизирането на одонтопатогенни микроорганизми;

- увеличава адхезията на бактериалната плака към зъбните твърди тъкани и нейната дебелина;

- лесно се ферментира от микроорганизми, което води до масивно и бързо производство на органични киселини.

От друга страна, захарозата е най-важната диетична захар в диетата на съвременния човек, намираща се в състава на рафинирана захар, сладкиши, сладкарски изделия, безалкохолни напитки, сушени плодове, инвертна захар (хидролизирана захароза в нейните монозахаридни компоненти, глюкоза и фруктоза) и др.

Други два често срещани дизахарида в храната са лактоза (среща се като такава в млякото) и малтоза (хляб, брашно), като последната се образува чрез хидролиза на нишесте.

Типични монозариди, глюкоза и фруктоза, се намират като такива в меда и плодовете, но могат да се образуват и чрез ферментация на захароза от храни, съдържащи захар (безалкохолни напитки). Глюкозата вече може да се получи индустриално, чрез хидролиза на нишесте от картофи или зърнени култури, използвани в храната под името царевичен сироп, декстроза и др.

Дълго време се смяташе, че след кариогенния потенциал, захарозата и фруктозата ще бъдат най-вредни, последвани от глюкоза, лактоза и малтоза. Декстрините и нишестето са на последните места. По-новите изследвания обаче показват, че при условията на наличие на особено активна ацидогенна микрофлора не само захарозата, но и всички моно- и дизахариди в храната могат да упражняват силно кариогенно действие.

Обяснението се крие в тяхната ензимна обработка, по различни метаболитни пътища, с бързото получаване на органичните киселини, инкриминирани в производството на кариес. Трябва да се отбележи, че както глюкозните, така и фруктозните монозахариди, както и захарозата и малтозните дизахариди се характеризират по време на киселинна ферментация чрез идентични криви за понижаване на рН, за разлика от лактозата, където намаляването на рН е по-слабо изразено.

Хранителни въглеводороди - източник на синтез на бактериални плакови въглеводороди

Захарозата има максимален кариогенен потенциал, както се споменава и от факта, че тя служи като основен субстрат за синтеза на неразтворими извънклетъчни бактериални полизахариди, декстран и мутант, които играят основна роля в прикрепването на бактериална плака към емайла, благодарение на нейната специална адхезия към хидрокристалите.

По аналогичен механизъм и започвайки от същия основен субстрат, захароза, Str. мутантите синтезират дрождите. Това е разтворим извънклетъчен бактериален полизахарид, представляващ резервен въглеводород, който може да бъде разграден от много микроорганизми в бактериалната плака за техните метаболитни нужди.

Ул. sanguis и ул. minis могат също да синтезират някои неразтворими извънклетъчни полизахариди, но тези декстрани, без молекулно тегло, твърде близко до това на декстран, синтезиран от Str. мутанти, не играят решаваща роля в структурирането на бактериалната плака. Микроорганизъм, чийто синтез на въглеводороди за бактериална плака не зависи изключително от захарозата, е Actinomyces viscosus. Той произвежда дрожди и хетероглуцид.

Ензимно разграждане на въглеводородите - понижаване на pH

Ензимното разграждане на въглеводородите поражда, в допълнение към пирови и млечна киселини (продукти на анаеробна гликолиза) и редица други органични киселини, като оцетна киселина, мравчена киселина, пропионова и други продукти като етилов алкохол, CO2 и др., Които което доказва, че кариогенните микроорганизми могат да използват множество пътища за метаболизиране на монозахариди и производство на органични киселини. Делът на получените органични киселини варира при различните видове и дори в рамките на един и същи вид лактобацили. Някои превръщат повече от 90% от наличната глюкоза в млечна киселина, докато други използват само 80% от нея, което води до 30% млечна киселина, 25% оцетна киселина и етилов алкохол, 25% CO2.

Поглъщайки въглеводороди, оралното рН спада рязко до около 5,2 и дори по-ниско на границата на бактериалната плака-емайл. Периодът, в който оралното рН остава под 6, се счита за период на агресия поради условията, благоприятни за деминерализацията на зъбните твърди тъкани.

Оттук е лесно да се разбере защо честото поглъщане на въглеводороди, както и стагнацията им в устната кухина (особено прилепналите) правят периода на агресия от порядъка на orelcr, което означава много.

В същото време напомняме, че стойностите на рН могат да се поддържат в ниски граници и извън периодите на поглъщане на въглеводороди, кариогенната микрофлора, произвеждаща органични киселини от разграждането на резервните въглеводороди от бактериалната плака (дрожди, разтворими декстрани, гликопротеини), както и вътреклетъчни бактериални въглеводороди (гликоген, амилопектин). От тази гледна точка зъбните бактериални плаки се явяват източник на намаляване на pH с неизчерпаем потенциал.

Групи от население, при които храненето увеличава риска от кариес

Професията е свързана с риска от кариес, когато изисква чести закуски на храна по време на приготвяне (сладкарски изделия) или нарушава редовността на основните хранения (работа на смени). Бременни жени, чрез повишен апетит, който изисква повече хранене, или чрез увеличена консумация на сладкиши. Затлъстяването се характеризира с увеличаване на честотата на кариесите, поради същата увеличена консумация на захар.

Пристрастяването към наркотици понякога може да бъде придружено (хашиш) от прекомерна консумация на сладкиши, което води до появата на кариес на гладки коронарни повърхности.

Хроничните пациенти са изложени на повишен риск от кариес от:

- често поглъщане на сладки напитки (чайове, сокове, компоти);

- специфични диети, които заместват калорийния прием на липиди (болест на Crohn) и протеини (уремия) с въглехидрати (обикновено моно и дизахариди), като се избягват и обилни ястия;

- прием на лекарствени сиропи (антихистамини, антибиотици).

Психиатричните пациенти рефлексивно се изкушават да консумират често въглехидрати поради седативен ефект, предизвикан от повишена секреция на серотонин, което също увеличава риска от кариес поради хипотоксия, предизвикана от психотропни лекарства.

Имигранти от слабо развити страни, принудени да променят традиционната си диета (съставена главно от сложни полизахариди), чрез протеини, наситени мастни киселини и рафинирани въглеводороди, както и чрез честа консумация под формата на закуски от нови видове индустриално приготвени храни.

Кариопротективната роля на храната

Чрез определени химически съставки храните могат да формират кариогенния ефект на въглеводородите, намалявайки риска от кариес.

Фосфатите, присъстващи естествено, особено в брашно от нерафинирани зърнени култури, могат да се добавят под формата на 1-3% натриев фосфат или калциев фосфозахарат в индустриално приготвени храни или в дъвка, доказвайки ефективен кариопротективен ефект.

Продължителната им употреба обаче има някои недостатъци като неефективността на натрупването им в бактериалната плака, има по-бърз слюнчен клирънс от захарта, прекомерно образуване на зъбен камък и дори риск от генериране на варовити дистрофии в някои вътрешни органи.

Мазнините работят чрез няколко кариостатични механизма, като например:

- заместване на въглехидрати в диетата;

- оформяне на хранителни частици от въглеводороди с липиден филм, който предотвратява тяхното ензимно разграждане и съкращава времето за изчистване;

- образуване на защитна бариера за емайла;

- промяна на свойствата на мембраната на бактериите от плака;

- антимикробният ефект на някои мастни киселини, които инхибират гликолизата в бактериалната плака. Сиренето действа чрез няколко кариопротективни механизма, като:

- съдържание на калциев фосфат;

- кариостатичният ефект на казеиновите фосфопептиди;

- стимулиране на слюнчената секреция, което съкращава времето за изчистване на захарта, буферира киселинността и намалява броя на одонтопатогенните микроорганизми.

Млякото, въпреки съдържанието на лактоза (6-9% при хората, 4% в кравето мляко), ферментирало от бактериална плака, има кариопротективен ефект чрез казеин, калций и фосфати.

Различни микроелементи, включително флуор, могат да минимизират кариогенността на въглехидратите чрез антимикробно или хранително заместващо действие на одонтопатогенни микроорганизми. Различни храни с доказан кариопротективен ефект при животни, като какао (шоколад) или глициния (женско биле).