不同口腔酸堿環境下刷牙對釉質磨損影響的體外研究

張明爽　巴特　趙強

[摘要] 目的 研究晨起后不同時間唾液pH的動態變化及相應pH環境下刷牙對釉質磨損的影響。 方法 2019年3月10—15日，檢測航空總醫院180名醫護志愿者5 d晨起后不同時間點唾液pH值動態變化（T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min）;2019年6—9月，將從航空總醫院口腔外科收集的離體牙制備成釉質基塊，經篩選后分為兩組，對照組（n = 9）和實驗組（n = 10）分別使用pH=6.8、5.8的處理液浸泡。每8小時進行1次刷牙磨損實驗。重復實驗14 d后，檢測樣本的磨損深度和表面形貌。 結果 180名健康人群晨起后T1、T2、T3時唾液pH值比較，差異有統計學意義（F = 1.35，P = 0.01）。與T1時比較，T2、T3時唾液pH值升高，差異有統計學意義（P < 0.05）;與T2時比較，T3時唾液pH值升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。磨刷后兩組磨損深度較磨刷前均升高，且實驗組高于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）。掃描電鏡圖示實驗組表面形態更粗糙。 結論 晨起后立即時口腔pH值偏低成弱酸性，該環境下刷牙，釉質表面磨損增加。晨起后10 min時唾液pH保持穩定并接近中性，該環境下刷牙，釉質表面磨損較小。

[關鍵詞] 釉質;磨損;刷牙;酸堿度

[中圖分類號] R781.2 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-7210（2020）08（c）-0024-04

In vitro study on the effect of tooth brushing on enamel wear under different oral pH

ZHANG Mingshuang1 ? Ba Te2 ? ZHAO Qiang2

1.College of Stomatology， Weifang Medical University， Shandong Province， Weifang ? 261021， China; 2.Department of Oral， Aviation Genral Hospital， Beijing ? 100020， China

[Abstract] Objective To study the dynamic changes of salivary pH and the effect of tooth brushing on enamel wear in different pH environments. Methods From March 10 to 15， 2019， the dynamic changes of saliva pH in 180 medical volunteers in General Hospital at different time points after morning rise were detected for five days （T1： immediately after morning rise， T2：five minutes after morning rise， T3： 10 min after morning rise）. From June to September 2019， the isolated teeth collected from the Department of Dental Surgery， Aviation General Hospital were prepared into enamel bases， and after screening， they were divided into two groups： the control group （n = 9） and the experimental group （n = 10）， which were soaked with pH=6.8 and 5.8 respectively. The brushing wear experiment was carried out every eight hours. After repeating the experiment for 14 days， the wear depth and surface morphology of the samples were detected. Results There were statistically significant differences in salivary pH values at T1， T2 and T3 after morning rise in 180 healthy subjects （P = 0.01）. Compared with T1， saliva pH value increased at T2 and T3， with statistically significant differences （P < 0.05）. Compared with T2， salivary pH value increased at T3， with statistically significant difference （P < 0.05）. After brushing， the wear depth of both groups increased compared with that before brushing， and the experimental group was higher than the control group， with statistically significant differences （P < 0.05）. Scanning electron microscope illustration showed that the surface morphology of the experimental group was coarser. Conclusion Immediately after morning rise， the pH of oral cavity is low and becomes weakly acidic. Brushing in this environment results in increased enamel surface wear. Saliva pH remained stable and close to neutral 10 min after morning rise. In this environment， tooth brushing resulted in less enamel surface wear.

[Key words] Enamel; Tooth brushing; Wear; pH

牙齒所處的口腔pH環境是影響牙體、牙周疾病的一個重要因素，也是科學地指導口腔保健的一個重要參考指標[1]，其受唾液，菌斑及飲食的影響并始終在動態變化中。牙齒釉質磨損是威脅人類恒牙及乳牙健康的一個重要疾病，嚴重的酸蝕磨損對顳下頜關節和消化系統都會產生很大的影響。牙齒磨損的病因很多，其中“化學-物理磨損機制”被廣泛認可[2]。近年來關于刷牙和口腔pH環境對釉質磨損影響的研究仍存有爭議。已有學者對進食后的菌斑pH和唾液pH的變化進行了大量研究，但是晨起后唾液pH變化的研究卻很少查到。既往研究認為外源性酸蝕后延長再礦化時間后刷牙，可以減輕釉質磨損[3]。但最近又有學者提出：延遲刷牙時間對牙釉質的再礦化可能不足以彌補酸蝕引起的牙釉質損失[4]。基于此，本研究重新對健康人群口腔pH環境進行檢測，并將結果用于不同口腔pH環境下的刷牙磨損實驗，擬研究不同pH環境對刷牙磨損的影響，完善口腔健康促進方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2019年3月—6月，在航空總醫院（以下簡稱“我院”）醫護人員及全體實習人員中，征集符合如下要求的180名志愿者：①年齡20～35歲;②壞居住集中，可配合實驗人員數據采集。排除全身系統性疾病者及口腔內牙周疾病者及活躍性齲。

1.2 主要儀器和試劑

NO.20型pH試紙（測試范圍：5.0～8.0，精度：0.2），購于日本Advantec公司;牙刷（黑人軟毛牙刷）、牙膏[黑人薄荷清新牙膏（不含氟）]購于好來化工（中山）有限公司;PHS-3E電子pH計購于上海儀電科學儀器股份有限公司;SZM-T7045體視顯微鏡購于武漢晶銳光學儀器有限公司;維氏顯微硬度計購于深圳市浩鑫達儀器有限公司;HVS-1000 Ambios-XP2型表面輪廓儀購于美國Ambios Technology;Quanta-200F型環境SEM購于美國FEI公司

1.3 方法

1.3.1 口腔動態pH檢測 ?2019年3月10日，180名志愿者晨起后分別按以下時間測試唾液pH值，T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min。實驗重復5 d。

1.3.2 釉質基塊的制備和處理 ?2019年6月，在我院口腔外科收集離體牙（來源：180名志愿者新鮮拔出的減數正畸牙或萌出智齒）。經體視顯微鏡篩選后，由同一操作人員，在離體牙的頰側平坦區域，制備釉質標本塊，制備后震蕩、清理、磨光[5]。最后經顯微硬度計檢測，篩選硬度相近的20個釉質基塊，隨機按1～20進行編號，單數作為對照組，雙數作為實驗組。

1.3.3 配置人工唾液和釉質磨損實驗 ?采用ISO/TR1027∶19 93標準[6]，使用檸檬酸及小蘇打在pH計的檢測下，配置pH值為5.8和6.8的人工唾液各1000 mL。將對照組浸泡在pH=6.8的人工唾液中，實驗組浸泡在pH=5.8人工唾液中，每8小時取出磨刷[3]1次，重復實驗14 d。檢測指標：實驗前后掃描電鏡（SEM）分別檢測各組基塊表面形態（Quanta-200F型環境）和磨損程度（HVS-1000 AMBIOS-XP2型表面輪廓儀）。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，多組比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用獨立樣本t檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 健康人群唾液pH值動態檢測

180名健康人群晨起后T1、T2、T3時唾液pH值分別為（5.82±0.16）、（6.53±0.14）、（6.89±0.16），三者比較差異有統計學意義（F = 1.35，P = 0.01）。與T1時比較，T2、T3時唾液pH值升高，差異有統計學意義（P < 0.05）;與T2時比較，T3時唾液pH值升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。

2.2 兩組磨刷前后磨損深度比較

磨刷前兩組磨損深度比較，差異無統計學意義（P > 0.05）;磨刷后兩組磨損深度較磨刷前均升高，且實驗組高于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

2.3 SEM電鏡觀察

對照組釉質基塊磨刷前表面形態較平整，基本無較明顯凹陷;磨刷后凹陷數量稍多，出現個別較深凹坑狀結構;實驗組釉質基塊磨刷前表面形態不規則，整體較平坦;磨刷后出現大量密集不平整的凹陷。見圖1。

3 討論

3.1 晨起后口腔pH值的特異性

本研究發現，晨起后立即測得唾液pH值偏低、呈弱酸性，與晨起后5、10 min呈顯著差異。晨起立即時唾液pH的特異性主要受睡眠因素影響。睡眠狀態下，機體基礎代謝率下降、唾液腺分泌變緩、唾液緩沖能力及流量下降。夜間牙面上形成的菌斑中的細菌[7]（變異鏈球菌[8]、乳酸桿菌[9]）可以代謝食物殘渣產酸。又不能及時被清除，最終導致晨起立即時口腔pH值偏低。晨起后隨著吞咽等活動的影響，唾液流速增快，緩沖能力上升，10 min左右就可以使口腔pH恢復正常水平（6.6～7.1）。

3.2 進食后唾液pH變化的基礎

進食后不同時間節點的唾液pH檢測結果與經典Stephan菌斑pH變化曲線[10]相反、與既往研究[11]中唾液pH變化結論基本吻合。本研究漱糖后唾液pH值立馬升高。我們認為主要原因是菌斑分解糖產生的酸逸散到唾液中，刺激唾液腺分泌了大量含有緩沖成分的新鮮唾液[11]導致的。受刺激的新鮮唾液中和菌斑產生的酸性物質[12]。所以，隨著蔗糖溶液刺激的去除，唾液pH值逐漸下降。與既往研究[13]不同的是，本研究中唾液pH的穩定在漱糖實驗后20 min時就可基本達到。短于既往研究中的60 min，我們認為是因為蔗糖溶液比酸性飲料更加溫和，對唾液的刺激也更小。另一個原因是本研究的志愿者，都是健康的成年人，唾液分泌功能良好，緩沖能力也較強。

3.3 不同pH環境對刷牙磨損的影響

釉質是人體中最堅硬的組織[14]，檢測指標較多，本研究對比同類研究選擇了磨損深度和SEM圖觀測釉質磨損前后的物理特性。結果提示，實驗組與對照組磨刷后的磨損深度均大于磨刷前。認為這種粗糙度的變化主要是刷牙帶來的，與牙膏和牙刷的使用有很大的關系。刷牙是一個很好地控制菌斑、口腔保健的方法，但是不正確的刷牙方法和時機卻可以導致牙面磨損。最新研究提出[15]，在正常或脫礦牙釉質上，使用軟毛牙刷刷牙造成的磨損比硬毛牙刷還要大。筆者對此觀點表示質疑，仍選擇了公眾認可的軟毛牙刷作為磨損工具。最終研究結果顯示，酸性環境與刷牙磨損相互促進，牙齒處于偏酸性口腔環境下刷牙是導致其表面釉質喪失的重要原因。

針對研究結果分析：釉質組成結構特殊，由羥基磷灰石緊密排列而成[16]，耐磨卻不耐酸蝕。實驗組浸泡在pH=5.8的處理液中，釉質表面與H+或酸根離子接觸，發生了脫礦，形成了軟化層[17]。而再礦化過程在堿性和中性環境下才能進行[18]。所以實驗組釉質基塊表面脫礦>再礦化[19]，此種環境下刷牙，釉質磨損深度增加、表面形態變粗糙。下一個浸泡周期內，釉質表面仍得不到良好再礦化，磨損程度會進一步加重。而對照組釉質基塊浸泡在pH約為中性的人工唾液中，可以模擬晨起后10 min時穩定的唾液pH環境。此環境下刷牙，磨損一樣存在，但中性環境下過飽和的人工唾液可以使牙面再礦化，所以磨損深度的變化明顯比實驗組小。這與最近的一些研究結果相似[20]。

綜上所述，將磨損實驗結果與唾液pH值檢測結果結合，晨起后口腔pH環境與刷牙磨損密切相關：晨起立即時唾液pH偏低，若此時立即刷牙，會導致釉質表面的過多磨損?？谇恍l生保健應重視刷牙時機對釉質磨損的影響，選擇晨起10 min后口腔pH穩定時再刷牙對牙齒有較好的保護作用。本研究也有很多不足之處，口外實驗不能很好的模擬體內環境，若想確定晨起后不同時機刷牙對釉質磨損的影響，還應設計體內實驗繼續研究。

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（收稿日期：2020-03-10）

[基金項目] 北京市朝陽區科技計劃項目（CYSF-1724）。

[作者簡介] 張明爽（1994.4-），女，碩士;研究方向：牙體牙髓疾病。

[通訊作者] 趙強（1965.6-），男，博士，主任醫師;研究方向：口腔外科。