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논문 상세정보

에리스리톨의 Streptococcus mutans에 대한 성장력과 산생성능의 억제효과

The inhibitive effect of erythritol on growth and acidogenic ability of Streptococcus mutans

초록

최근 대체 감미료로서 당알코올과 합성감미제에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 에리스리톨은 포도당을 원료로 효모에 의해 생산되는 포도당 발효감미료로서 과실류, 버섯, 포도주, 청주, 간장등의 발효식품에 함유되어 있는 천연당질로 $C_4H_{10}O_4$의 분자구조를 가지는 4탄당의 당알코올이다. 구강내에서 산생성균인 Streptococcus mutans의 증식과 산생성, 치면세균막 형성 및 치아우식증 등은 여러 종류의 영양물질이 혼합되어 있는 구강내에서 일어나는 과정이므로 본 연구는 에리스리톨과 다른 감미제에서 S. mutans의 성장력과 산생성력을 분석하여 에리스리톨이 치아우식증의 예방에 관여하는 중요한 기전을 밝혀내어 치아우식예방을 위한 제품을 생산하거나 활용시 올바른 정보를 제공하고 개선방안을 마련하기 위한 기초자료를 제공하고자 시행하였다. 연구결과 에리스리톨은 우식활성균의 성장을 억제시키고 산생성능을 감소시켜 치아우식을 유발하지 않으며 우식예방효과가 있는 자당 대체 감미제로 우수한 것으로 확인이 되었다.

Abstract

The purpose of this study was to closely examine the inhibitive effect of erythritol on growth and acidogenic ability of Streptococcus mutans. As expected, the growth of S. mutans was comparably increased with the addition of sucrose. However, xylitol and erythritol remarkably reduced the growth of S. mutans. Growth inhibition was detected at more than 5% of erythritol although xylitol showed growth inhibition effect at all concentrations tested. Growth inhibition effect was monitored with the combination of same concentration of erythritol and other carbohydrates. Combination of 5% or 10% erythritol with xylitol showed effective growth inhibition. Addition of 2.5%, 5%, or 10% erythritol with sorbitol also showed growth inhibition. From these results, erythritol showed potency of growth inhibition of S. mutans, which is involved in dental caries, and was confirmed to be an excellent sugar substitute, which has effect on preventing caries.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
당알코올
당알코올은 어떤 분자구조를 갖고 있는가?
당류의 aldehyde기나 ketone기가 alcohol기로 환원된 물질로 모든 산소가 hydroxyl기 형태로 존재하는 분자구조를 갖고 있다

최근 대체 감미료로서 당알코올과 합성감미제에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 당알코올은 당류의 aldehyde기나 ketone기가 alcohol기로 환원된 물질로 모든 산소가 hydroxyl기 형태로 존재하는 분자구조를 갖고 있다. 당알코올은 주로 식물계에 존재하며 단당류 알코올로는 4탄당인 에리스리톨, 오탄당인 리비톨, 자일리톨이 있으며 육탄당인 솔비톨, 만니톨, 갈락티톨 등이 있다[1].

에리스리톨
에리스리톨은 어떤 음식에 들어가 있는가?
실류, 버섯, 포도주, 청주, 간장등의 발효식품에 함유

자일리톨은 항우식효과가 잘 알려져 있으며, 비우식성 감미료로 천연당에 관한 관심이 높아지면서 에리스리톨에 대한 연구가 이루어지고 있다[2,3,4]. 에리스리톨은 포도당을 원료로 효모에 의해 생산되는 포도당 발효감미료로서 과실류, 버섯, 포도주, 청주, 간장등의 발효식품에 함유되어 있는 천연당질로 C4H10O4의 분자구조를 가지는 4탄당의 당알코올이다[5]. 에리스리톨은 자당과 비교하여 70-80%의 감미를 가지며 체내에서 에너지원으로 사용되지 않고 대부분 배출되므로 낮은 흡수율로 인해 혈당치 및 인슐린 분비에 영향을 미치지 않는 저칼로리 감미제로 알려져 있다[6].

산생성을 억제
산생성을 억제하는 데 있어 에리스리톨이 자이리톨과 유사한 효과를 보인다는 것을 알 수 있는 연구 결과는 무엇인가?
본 연구에서 다양한 탄수화물의 산생성력을 비교해본 결과 자당, 에리스리톨, 솔비톨, 대조군은 12시간이후부터 pH 5.5이하로 감소하였고 자일리톨은 24시간이후에 pH 5.5이하로 유의하게 감소되었다. 최종 pH는 자당이 가장 낮았고 대조군에 비하여 엘리스리톨과 자일리톨은 높게 나타났다. 이것은 Cock과 Bechert[6]의 연구에서 다양한 Streptococci는 자일리톨과 에리스리톨 그룹에서 유산이나 다른 유기산이 생산되지 않았으나 솔비톨, 만 니톨, 락티톨, 말티톨에서는 산생성이 있었다는 결과와일치하였으며 또한 분유와 유당에 자일리톨과 에리스리톨을 첨가할 경우 S. mutans와 다른 Streptococci종에 의한 산생성을 감소시키는 것과도 비슷한 결과를 보였다

본 연구에서 다양한 탄수화물의 산생성력을 비교해본 결과 자당, 에리스리톨, 솔비톨, 대조군은 12시간이후부터 pH 5.5이하로 감소하였고 자일리톨은 24시간이후에 pH 5.5이하로 유의하게 감소되었다. 최종 pH는 자당이 가장 낮았고 대조군에 비하여 엘리스리톨과 자일리톨은 높게 나타났다. 이것은 Cock과 Bechert[6]의 연구에서 다양한 Streptococci는 자일리톨과 에리스리톨 그룹에서 유산이나 다른 유기산이 생산되지 않았으나 솔비톨, 만 니톨, 락티톨, 말티톨에서는 산생성이 있었다는 결과와일치하였으며 또한 분유와 유당에 자일리톨과 에리스리톨을 첨가할 경우 S. mutans와 다른 Streptococci종에 의한 산생성을 감소시키는 것과도 비슷한 결과를 보였다[28]. 따라서 에리스리톨은 자일리톨과 유사하게 S.

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참고문헌 (27)

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  3. 3. Makinen KK, Isotupa KP, Kivilompolo T, Makinen P-L, Toivanen J, Soderling E. Comparision of erythritol and xylitol saliva stimulants in the control of dental plaque and mutans streptococci. Caries Res, Vol. 35, pp. 129-135, 2005 
  4. 4. Makinen KK, Soderling E, Hurttia H, Lehtonen OP, Luukkala E. Biochemical, microbiological, and clinical comparisions between two dentifrices that contain different mixtures of sugar alcohols. J Am Dent Assoc, Vol. 111, No. 7, pp. 45-751, 1985 
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  27. 27. Jean Claude MP. Anti-cariogenic activity of erythritol. US Patent, 2001 

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