Ну что же, продолжается моя эпопея по созданию рабочей рецептуры зубной пасты. Планирую (тьфу, тьфу, тьфу, три раза по дереву постучу) до конца недели завершить закупку всех нужных ингредиентов и к понедельнику получить уже первые образцы.
Материал я собрал, изучая такие сайты, как researchgate.net, sciencedirect.com, www.ncbi.nlm.nih.gov, escholarship.org и другие (многие ссылки даю сразу на сайт https://sci-hub.ru/, позволяющий читать полный текст платных или закрытых материалов)
Опираясь на данные изучаемых исследований, я занимаюсь разработкой оптимальной рецептуры гигиенической (т.е. не лечебной) зубной пасты, стараясь добиться оптимального баланса между абразивными, антибактериальными и реминерализирующими свойствами (плюс - еще желательно позаботиться об окружающих зуб тканях).
Зачем? 1.Потому что очень интересно; 2. Потому что не хватает этого баланса в современных не лечебных продуктах формата "на каждый день" (лечебные должны работать в одну цель, там совсем иная история в этом плане и в эту область я не иду).
Первый пост по этой теме Заметки о зубной эмали и зубной пасте и второй Продолжение поста «Заметки о зубной эмали и зубной пасте»
Примечания:
1. В этом посте я не ставлю целю целью разбор имеющихся продуктов, это можно будет сделать, но позже, рекомендовать какие-то существующие средства тоже не буду, могу только сказать, что лечебных реминерализирующих продуктов на основе фтора, нано гидроксиапатита кальция - их не то чтобы много, но они есть и работают они хорошо.
2. По вопросам решения стоматологических проблем - нужно обращаться к квалифицированному стоматологу.
3. Не существует зубных паст, которые могли бы в одиночку решить проблемы здоровья зубов и ротовой полости. Паста, это один из этапов ухода за зубной эмалью и частично - за пародонтом, кроме того необходим еще целый комплекс мероприятий (ополаскиватель, аппликации для реминерализации, ирригатор, гигиенист, хорошая зубная щетка и правильное ее использование, некариесогенная диета, регулярное посещение стоматолога).
4. Я сам не стоматолог, но у меня медицинское образование и я с 2016 года имел отношение к разработкам косметических рецептур (проект накрылся медным локдаунным тазом в 2020 году, но наработки остались, которые сейчас пробую освоить по мере своих скромных возможностей), поэтому про некоторые виды косметической продукции (в том числе зубные пасты) я могу что-то экспертно рассказать, но про лечение зубов и решение стоматологических проблем - за этим нужно обращаться к лечащему квалифицированному стоматологу.
*********************************
Итак, какой же самый главный фактор зубной пасты? Имя ему - АБРАЗИВНОСТЬ.
Для чего вообще нужна зубная паста? Удалять зубной налет. Но нафига его удалять?
Зубная паста позволяет удалять БИОПЛЕНКУ с зубов. Состоит она на 85% из (экзо)полисахаридов, которые выделяют бактерии, в малой степени присутствуют грибки. Причем, уже через 7-14 дней без гигиены там появляются довольно серьезные инфекционные агенты: вибрионы, спирохеты, другие грамотрицательные микроорганизмы ( https://www.sci-hub.ru/10.1111/j.1600-0757.2009.00339.x ).
Биопленки выстилают внутренности нефтепроводов, стенки аквариумов, системы вентиляции. Так, в 1976 году именно биопленка бактерии Legionella pneumophila в системе кондиционирования послужила причиной смерти 29 человек. И что удивительно, эта бактерия может присутствовать также в составе бактериальной биопленки зубного налета, в частности вот в этом исследовании она была выявлена у 8 из 65 пациентов (это 12,3 процента) http://www.seu-roma.it/riviste/annali_igiene/open_access/art...
Устойчивость бактерий по отдельности и в конгломерате биопленки к антибиотикам может отличаться в 1000 раз в пользу биопленки ( https://www.medical-cg.ru/statya/jendodontija/163/ ).
Это чрезвычайно устойчивая адаптивная биологическая система, удаление которой - первостепенная задача в любом процессе, касающемся лечения и поддержания здоровья зубов и ротовой полости.
Чем она вредна? Бактерии разлагают сахар, результат такого разложения - кислота. Кислота понижает PH, разрыхляет эмаль и в итоге она разрушатся, становится уязвимой к истиранию и другим повреждениям. В итоге возникает кариес. Биопленка вокруг десен вызывает гингивит и пародонтит. Долгое время не удаляемая биопленка становится основой для зубного камня.
А удаляется она, в первую очередь, механически благодаря содержащимся в зубной пасте абразивам, как бы полирующим эмаль. Одни из самых популярных - диоксид кремния, диоксид алюминия, бикарбонат натрия, карбонат кальция (мел), дикальцийфосфат, еще пользуются популярностью активированный уголь, каолин (список далеко не исчерпывающий).
*********************************
Какие еще существуют способы воздействия на бактериальную биопленку?
Ниже краткие пересказ всего последующего абзаца:
Наддесневой налет кушает углеводы и вырабатывает кислоты, разрушающие эмаль, поддесневой налет кушает азотистые соединения и вырабатывает соединения серы, вызывающие плохой запах изо рта, эти бактерии способствуют формированию патогенной микрофлоры в области рта.
Бороться с этими "плохими" бактериями можно не только напрямую, уничтожая их антисептиками или влияя на адгезию поверхности, к которым идет прикрепление, но и влияя на их метаболизм, "подкладывая" на их стол такое питание, в результате метаболизма которого будут вырабатываться вещества, не понижающие кислотность и не помогающие другим патогенным бактериями развиваться. В этом, в частности, помогают аминокислоты аргинин, пролин, лизин, глицин. Также на метаболитические стратегии бактерий очено хорошо (для людей, не для бактерий) влияет ксилит.
Итак, еще раз оформлю главную мысль: основным фактором, из-за которого ухудшается состояние здоровья зубов, является патогенная микрофлора. Причем микрофлора очень устойчивая и под корень не выводимая даже антибиотиками.
Бактерии, живущие в сообществе биопленки друг с другом находятся в постоянном взаимодействии, конкурируя за питательные вещества (конкуренция), подавляя рост друг друга (антагонизм), помогая друг другу расти (синергетизм), нейтрализуя патогенность друг друга (т.е. влияние идет тольно на пагубное для нашего организма воздействие со стороны этих бактерий, так называемый нейтрализующий фактор) https://periobasics.com/dental-plaque/
Причем есть бактерии, которые любят углеводы (они же - карбогидраты, они же - крахмалы и сахара), это так называемые сахаролитические микроорганизмы и занимаются они сбраживанием углеводов, в результате чего появляются кислоты, главным образом - молочная. Преобладают они в наддесневом налете.
Кислоты, это очень плохо для эмали, от этого она становится более рыхлой, к ней легче прикрепляться так называемым "первичным колонизаторам", которые производят бактериальный "засев", а в перспективе эмаль от воздействия кислот становится проницаемой для бактерий и разрушается вовсе. В общем, кислоты, выделяемые бактериями (из кислой пищи и напитков, кстати, тоже) оказывают разрушительное воздействие на первый рубеж обороны наших зубов.
А есть еще бактерии асахаролитические, они живут в поддесневых участках и питаются уже не углеводами, а азотистыми соединениями из десневой жидкости, создавая нейтральный PH, богатый короткоцепочными жирными кислотами и аммиаком. Метаболизируя питательные для них аминокислоты, эти бактерии вырабатывают соединения серы, ответственные за неприятный запах изо рта. Среда, которую эти бактерии создают, способствует развитию множества патогенных микроорганизмов.
Кислоты, что от газировки или апельсинового сока, что появляющиеся из-за деятельности бактериальной биопленки, повышают проницаемость эмали и это может делать ее проницаемой для бактерий. При реминерализации таких проблемных зубов "поры" верхних слоев эмали суживаются до нормальных размеров, и инфекция становится как бы запечатана в подповерхностных слоях эмали, что может приводить к скрытому кариесу.
Ссылки на исследования по теме проницаемости зубной эмали для бактерий (есть мнение, что эмаль для бактерий практически не проницаема, однако это мнение устаревшее, доказательства того, что эмаль МОЖЕТ БЫТЬ проницаема - в приведенных исследованиях):
Бактерии проникают под неповрежденную, но маломинерализованную эмаль https://www.researchgate.net/publication/5524292_Bacterial_i...
Микроповреждения эмали и дентина приводят к проникновению инфекций в зубы вплоть до системы зубных каналов https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9206377/
Довольно большой и интересный текст о бактериальной инвазии, где говориться, в частности: "Бактерии декальцинируют эмаль и корень зуба и могут следовать за белком в эмали и проникать в дентин через канальцы" https://sci-hub.ru/10.1067/moe.2001.113345
Исследование 1998 года в этой области, где говориться о том, что бактерии могут проникать между пластиками эмали и микротрещинами, вызвая скрытый кариес https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9612985/ , полный текст с цветными иллюстрациями https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/j.1834-7819...
Раз кислоты, это так плохо для зубов, то может нам поможет щелочь? Например пищевая сода?
Но нет. Содовым раствором полоскать зубы тоже не следует (во всяком случае регулярно), поскольку сильное защелачивание среды в ротовой полости нарушает там экологическое равновесие и способствует вымыванию коллагена из дентина, особенно это актуально при оголенных шейках зубов https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5744347/ . К тому же есть патогенные бактерии (прежде всего асахоролитические), которые вполне комфортно воспримут повышение уровня PH.
Так, соду тоже отставляем в сторону, что тогда остается?
Одно из последних направлений в области защиты зубов от патогенных бактерий (избавиться полностью от которых невозможно) - это вмешательство в их метаболитические стратегии, проще говоря, влияние на то, какой продукт получается в процессе жизнедеятельности бактерии, поскольку именно эти продукты, а не сами бактерии как таковые, и представляет угрозу для зубов и комплекса тканей, окружающих зуб (парадонта).
Одно из самых, на данных момент, перспективных веществ здесь, это аминокислота аргинин, который может метаболизироваться сахаролитическими бактериями без выделения разрушающих зуб кислот, об этом написано много исследований, для краткого ознакомления можно посмотреть вот этот обзор: https://remedium.ru/doctor/stomatology/izmenenie-metabolizma... .
Вот в этом исследовании показан положительный для эмали эффект от применения аминокислот пролина (усваивается бактериями вместо белков слюны) и аргинина: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7855038/.
Кстати говоря, аминокислоты, также показали свою эффективность при лечении проблем пародонта (это окружающие и поддерживающие зуб ткани). Так, например, вот в этом патенте 1999 года https://patents.google.com/patent/US6270750B1/en описывается проведенное исследование, где пролин, глицин и лизин помогли получить "отличные результаты при лечении пародонтального кармана, а также при лечении после удаления зуба, как для заживления раны в слизистой оболочке, так и для формирования костной ткани повторного роста".
В составе эти аминокислоты будут обозначены, вероятнее всего, вот так: Glycine, Lysine, Proline, Arginine.
Еще один компонент, работающий на этом же поле, это КСИЛИТ (XYLITOL). Ингредиент популярнее, чем аминокислоты, и он определенно заслуживает внимания.
Ксилит влияет на метаболизм кариесогенной бактерии стрептококк мутанс (s.mutans), понижая экспрессию гена gtfB, что приводит к уменьшению размеров этих бактерии и их колоний (по сути - из-за голода) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22645015/, также ксилит ограничивает выделение липких полисахаридов (это снижает адгезию к эмали) у s.mutans, что мешает им формировать устойчивую биопленку на поверхности эмали.
Кроме того, ксилит может образовывать комплексы с кальцием (но при определенных условиях, не в каждом случае), что положительно влияет на качество реминерализации. Об этом сказано в данном исследовании: https://link.springer.com/article/10.1007/s00284-008-9332-4?....
Ксилит, влияя на метаболитические цепочки многих бактерий зубного налета, способствует повышению уровня PH, поскольку метаболиты бактерий под его воздействием становятся менее кислотными, наилучшие результаты ксилит показывает в жевательных резинках, сиропах - он требует относительно длительной экспозиции.
Из любопытного. При использовании средств с ксилитом у беременных и недавно родивших женщин, снижался уровень вертикальной передачи кариеса ребенку.
Также ксилит хорош (наравне с другими несахарными подсластителями, например - сорбитом) с точки зрения повышения выделения слюны, богатой кальцием.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4232036/
*********************************
Интересный факт, рацион питания практически не влияет на образование биопленки. В ротовой полости достаточно питательных веществ для разведения вредных бактерий: https://www.sci-hub.ru/10.1111/j.1600-0757.2009.00339.x
Поэтому можно с уверенностью можно сказать, что сладкое не разрушает зубы
так же, как это делает отсутствие
ЕЖЕДНЕВНОГО правильного ухода за зубами, препятствующего разведению вредных бактерий на зубах (генетика тут тоже, к сожалению, играет далеко не последнюю скрипку).
Также, согласно данным Британского фонда питания, на здоровье эмали сказывается не количество употребляемого сахара, а частота его употребления. Поэтому съесть один десерт за раз, это лучше, чем по одной конфетке каждый час в течении всего дня.
https://sci-hub.ru/10.1111/j.1467-3010.1999.tb01133.xНу и тут вывод, с которым не поспоришь:
чистить зубы после каждого приема сладкого - это очень хорошая идея.
*********************************
Но вернемся к нашим баранам абразивным частицам. Несмотря на то, что влияние на метаболитические стратегии бактерий - это очень круто и действительно работает, зубная паста не будет эффективно бороться с налетом без абразива как ни крути.
На абразивы в составе зубной пасты может приходится до 40% массы.
Низкоабразивные или безабразивные зубные пасты удаляют биопленку и пятна значительно хуже, чем более абразивные средства. Причем для диоксида кремния оптимальным процентным содержанием в пасте, выше которого эффективность очищения практически не повышается, будет всего 4% (https://www.semanticscholar.org/paper/Dental-stain-prevention-by-abrasive-toothpastes-:-A-Dawson-Walsh/b7e99db2ec73e16e1f472f20ed68d9916e2bc0f2)
Одно из самых известных убеждений: "больше частица абразива - лучше чистящая способность, но больше истираемость эмали. Меньше частицы - полирует хуже, но зато безопасно".
На самом деле это не аксиома. Многое зависит от чувствительности зубов, состояния эмали, кислотности слюны, жесткости щетины зубной щетки, силы давления на зубную щетку.
(следующий абзац можно пропустить, это просто уточняющая информация о том, что исследования, подтверждающие "плохое" воздействие абразивов, на самом деле не всегда можно корректно применить к процессу чистки зубов щеткой)
Износ зубной эмали. Важный параметр RDA — Relative dentin abrasivity. Он показывает абразивность зубной пасты по отношению к относительно мягкому дентину, находящемуся под эмалью ( в очень редких случаях он может оголиться на шейке зуба, но не каждая оголенная шейка зуба, это именно голый дентин, там еще перекрытие цементом есть).
Чем значение выше, чем выше абразивная способность. Условно говоря, RDA - 0 не очистит ничего, а RDA 300 и больше сотрет эмаль вместе с зубами. Шутка, не сотрет. На самом деле утверждения о безусловном вреде для эмали зубных паст с определенным значением RDA (кто-то говорит про вред RDA 150 и выше, кто-то про 80 и выше) не учитывают еще несколько важных параметров: сила нажима, тип и дисперсия щетины, длительность чистки.
RDA не разработан для определения абразивной безопасности зубной пасты. Все пасты с значением RDA менее 250 считаются безопасными для эмали https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020653920358962?via=ihub
В реальной жизни прямой корреляции межу RDA и изнашиваемостью эмали нет и не может быть: https://sci-hub.ru/10.1016/j.jdent.2008.01.010 Например, как показано в этом исследовании, разницы для эмали в реальном применении между RDA 90 и RDA 204 нет никакой.
Исследование показывает, что да RDA 90 меньше истирает дентин, чем RDA 200, но на эмаль это не влияет НИКАК, они истирается минимально и точка. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0300571210002125?via=ihub
Еще одна хорошая статья по этому вопросу: https://www.rdhmag.com/patient-care/article/16409242/protect...
А вот налет эффективнее удаляет все то, что имеет значение RDA 100 и выше.
Маркировку RDA можно найти не на каждой зубной пасте, поскольку определение этого параметра происходит в строгом соответствии с регламентом Американской ассоциацией стоматологов и стоит ОЧЕНЬ дорого.
ОЧЕНЬ ВАЖНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, проведенное в 2007 году в Гамбурге (даю ссылку сразу на полнотекст со скайхаба).
https://sci-hub.ru/10.1016/j.jdent.2008.01.010
В исследовании говорится, что пленка на эмали, состоящая из специфичных белков слюны, чрезвычайно эффективно противостоит абразивному истиранию. То истирание эмали, которое фактически происходит на зубах, на макете (а оно и так не очень значительно для эмали даже по этим показателям) было бы ВЫШЕ В 7,7 (!!) РАЗ. Т.е. исследования "в стекле", не на реальных зубах с реальной слюнной белковой пленкой, очень сильно завышают показатели истираемости.
На реальном зубе абразив зубной пасты не сможет так процарапать эмаль, как это показано, например, вот на этих иллюстрациях:
Тут показано, как частицы диоксида кремния могут царапать эмаль. Но это исследование некорректно (вот оно https://sci-hub.ru/10.1016/j.wear.2020.203212 ), так как используемый аппарат (вот этот http://www.phoenix-tribology.com/at2/leaflet/te66 ), в котором металлический шарик (!) истирает некий эквивалент эмали, даже близко не имитирует работу зубной щетки по зубной эмали со слоем защитной слюнной пленки.
Считается, что оптимальный размер абразивных частиц не должен превышать 20 микрон. Так, размер химически осажденного карбоната кальция (мела), который используется в зубных пастах, находится в диапазоне 2-20 микрон, каолина (белая глина из минерала каолинита) - от 0,5 до 10 микрон. Диоксид кремния не зря считается очень щадящим абразивом, размер частиц обычно не превышает 0,05 микрона. С размером частиц бикарбоната натрия (это обычная пищевая сода) все неоднозначно - от 0,5 до 60 микрон, абразивность частиц этого вещества производители зубных паст не уточняют.
Активированный уголь. Вынесу отдельным абзацем. Говорят, что он может сильнее истирать зубную эмаль, чем другие абразивы (аналогичное можно услышать и про карбонат кальция, и про бикарбонат натрия). Но согласно множеству исследований, чистит он также, как и другие пасты с отбеливающим эффектом (т.е. обладающие не минимальной абразивностью). С углем или без угля - разницы нет, важен размер частиц. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8404563.
Преимущество активированного угля перед другими абразивами в зубной пасте, это маркетинговая уловка.
Применении антисептиков (хлоргексидин, триклозан, хлорид цетилпиридиния) не заменяет механической очистки. Биопленка не просто справляется с такой обработкой (хотя количество бактерий кратковременно и уменьшается), но и получает дополнительную пищу из погибших клеток своих бактериальных сородичей. Бактерии - они те еще каннибалы (по научному это называется - некротрофия).
По этой же причине пасты с низкой абразивностью могут не просто не помогать бороться с биопленкой, а напротив - помогать формироваться питательной для бактерий среде.
https://sci-hub.ru/10.1038/s41598-017-01239-9
Поэтому чистим зубной щеткой с пастой и потом хорошо полоскаем. Лучше ополаскивателем. Полоскаем хорошо, чтобы вымыть все бактериальные ошметки.
*********************************
Еще один факт. И он поистине удивителен. Я оставлю его без комментариев. Потому что он, с одной стороны развенчивает одно популярное убеждение, а с другой - это ничего не меняет:)
ЗУБНЫЕ ЩЕТКИ С МЯГКОЙ ЩЕТИНОЙ СПОСОБСТВУЮТ БОЛЬШЕЙ ИСТИРАЕМОСТИ ЭМАЛИhttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29457353/Вот такие дела. Не в абразиве дело, как уже и писалось выше. То, что мягкая щетина безопаснее для эмали, это миф. Однако, она безопаснее для десен.
Но, если вспомнить абзац про реальные зубы и белковую биопленку, то можно не беспокоиться. Исследование делали in vitrio, т.к. "в стекле", поэтому показания стираемости эмали из него можно делить на
7,7.
Таким образом, получаем, что хотя мягкая щетина и хуже для "сухой" эмали, в реальной жизни этим можно пренебречь, тогда как с точки зрения риска травмирования десен все-таки предпочтительна именно мягкая щетина.
Поэтому, хотя утверждение, что мягкая щетина деликатнее для эмали, оказывается ложным, тем не менее, мягкая щетина с меньшей вероятностью повредит десны.
*********************************
Лучший абразив для чистки зубов, барабанная дробь, -
каолин, это специальная очищенная косметическая глина. Он обладает отличными очищающими и осветляющими способностями при относительно небольшом размере частицы
https://www.researchgate.net/publication/49807515_Abrasion_p...Хотя и другие абразивы чистят не плохо, там нет явных аутсайдеров.
*********************************
Просто интереса ради. Фото тех невидимых глазу трудяг, которые помогают счищать бактериальную биопленку с наших зубов.
Так выглядят частицы диоксида кремния:
