Effects of titratable acidity and organic acids on enamel erosion in vitro

Abstract

치아 부식증은 구강 내 세균과는 상관없이 화학적 작용에 의해 치아 경조직이 손실되는 것이다. 치아 부식증의 원인은 내인성 요인과 외인성 요인으로 나눌 수 있는데, 외인성 요인으로는 산성음료와 산성음식의 섭취, 생활습관, 환경, 산성 약물 등이 있다. 최근에는 외인성 요인 중 섭취하는 식품에 의하여 발생하는 치아 부식이 가장 주요 요인으로 보고되고 있다. 이에 본 연구는 4종류의 산성 과일(귤, 오렌지, 레몬, 자몽)의 적정산도를 동일하게 맞추어 법랑질 표면경도와 표면 거칠기의 변화로 치아 부식 정도의 차이를 알아보고, 과즙 내 유기산 분석을 통하여 치아표면의 부식의 영향을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 4종류의 산성과일 즙을 적정산도가 7.9mL가 되도록 증류수를 첨가하여 희석시켰다. 각 군당 12개의 시편을 각각 50mL의 conical tube에 넣어 37°C, 150rpm으로 1시간 동안 부식시킨 후 증류수로 세척하였다. 각 시편은 부식 전, 후의 표면 경도와 거칠기를 3회 반복 측정 후 평균값을 기록하였다. 각 과일즙의 유기산 분석은 액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 분석하였다. 4종류의 과일즙을 대상으로 적정산도 및 유기산과 치아부식증의 영향을 조사한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 적정산도를 동일하게 맞춘 모든 실험 군에서 표면경도 감소의 차이가 비슷한 것으로 나타났다 (p > 0.05). 2. 희석 오렌지즙, 희석 레몬즙, 희석 자몽즙에서 표면거칠기 감소의 차이가 비슷한 것으로 나타났다. 3. 희석 오렌지즙, 희석 레몬즙, 희석 자몽즙, 희석 귤즙에서 각각 다른 패턴의 법랑질 표면 부식 양상을 보였다. 3. 구연산과 말산은 모든 실험 과일 군에서 주요산으로 나타났다. 4. 레몬즙과 오렌지 즙 군에서 말산의 함유량이 다른 군보다 높았으며, 귤 즙 군에서 가장 낮은 것으로 나타났다.

The aim of the present study was to determine the erosive potential difference among four naturally acidic fruit nectars (mandarin, orange, lemon, grapefruit) within the same range of titratable acidity and the influence of the components of organic acids on dental erosion. Diluted fruit nectars (mandarin 1:1.1, orange 1:1.7, lemon 1:15, grapefruit 1:20) with the same range of titratable acidity (7.9 mL) were used. Specimens were randomly allocated to each group and were placed in a conical tube with 50 mL of test solutions for 1 h. Before and after procedure, enamel erosion was measured by micro-hardness test, CLSM and SEM (p > 0.05). The separation of acids was carried out using a high performance liquid chromatography to analysis composition of each test solution. Enamel erosion occurred with all test groups and showed similar decrease in VHN (no statistically differences were founded in the enamel surface hardness after erosion). The surface roughness changes were similar in the diluted orange, diluted lemon, and diluted grapefruit juices. The changes in the diluted mandarin nectar were different from those in the other experimental groups. The specimens of each group showed different patterns of enamel surface by SEM images. The citric and malic acids were the major organic acids in all test fruits. The lemon and orange groups had the highest malic acid concentrations

the mandarin group had the lowest malic acid concentration. The titratable acidity, citric and malic acids of fruits could be crucial factors in enamel erosion

therefore, fruit-based drinks should be regarded as potentially erosive.