본 연구는 시판중인 국내외 제조 플레인 탄산수 5종을 선정하여 우치 법랑질 침식 및 그에 따른 세균 침착 정도를 확인하였다. 탄산수에 시편을 침지 후 용출된 칼슘 농도를 측정하고, SEM을 이용하여 법랑질 표면의 침식을 관찰하였다. 이 후 S. mutans 균과 S. sorbinus 균이 접종된 배지에 시편을 함께 배양하여 침식된 시편의 세균 침착 정도를 확인하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에 사용된 탄산수 5종은 수소이온농도가 pH 5.5보다 낮았고, 치아의 탄산수 침지 후 칼슘의 용출이 확인되었다. SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다. 또한 탄산수에 의해 유발된 치아 침식으로 치면 세균 침착이 용이해지는 것으로 확인되었다. 이런 결과들로부터 탄산수 음용 시 치아 침식이 유발될 수 있으며 그에 따른 구강 내 세균 침착이 가중될 수 있으므로, 탄산수 음용 시 치아 침식 가능성에 대한 소비자의 인식이 필요하며, 탄산수를 물 대체음료 정도로 생각하기보다는 무가당 콜라와 같은 탄산음료에 준하는 범주로 포괄하여 음용하는 것이 바람직하다고 생각된다.
본 연구는 시판중인 국내외 제조 플레인 탄산수 5종을 선정하여 우치 법랑질 침식 및 그에 따른 세균 침착 정도를 확인하였다. 탄산수에 시편을 침지 후 용출된 칼슘 농도를 측정하고, SEM을 이용하여 법랑질 표면의 침식을 관찰하였다. 이 후 S. mutans 균과 S. sorbinus 균이 접종된 배지에 시편을 함께 배양하여 침식된 시편의 세균 침착 정도를 확인하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에 사용된 탄산수 5종은 수소이온농도가 pH 5.5보다 낮았고, 치아의 탄산수 침지 후 칼슘의 용출이 확인되었다. SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다. 또한 탄산수에 의해 유발된 치아 침식으로 치면 세균 침착이 용이해지는 것으로 확인되었다. 이런 결과들로부터 탄산수 음용 시 치아 침식이 유발될 수 있으며 그에 따른 구강 내 세균 침착이 가중될 수 있으므로, 탄산수 음용 시 치아 침식 가능성에 대한 소비자의 인식이 필요하며, 탄산수를 물 대체음료 정도로 생각하기보다는 무가당 콜라와 같은 탄산음료에 준하는 범주로 포괄하여 음용하는 것이 바람직하다고 생각된다.
Due to the attractive benefits with regard to bone health, digestion, and hydration, carbonated water consumption have rapidly grown over the past few years. However, the acidic drink has latent potential for enamel erosion. The most experimental studies about the enamel erosion have focused on the ...
Due to the attractive benefits with regard to bone health, digestion, and hydration, carbonated water consumption have rapidly grown over the past few years. However, the acidic drink has latent potential for enamel erosion. The most experimental studies about the enamel erosion have focused on the carbonated beverages with sugar and artificial sweeteners. Here, we determined the enamel erosion potential by commercially available carbonated waters with bovine teeth. The erosion was verified by pH value, calcium concentration, and scanning electron microscope. Then plaque accumulation by bacterial adhesion was determined on the enamel erosion surface to measure roughness. In the present study, we observed that the increased calcium content after being immersed in carbonated waters result from the overall enamel erosion. There were no significant differences between general carbonated waters and mineral waters for erosive capacity. Therefore, commercially available carbonated waters are potentially erosive. In addition, oral bacteria strongly adhered to the erosive enamel surfaces thereby facilitating the development of dental plaque. Thus, it is urgently necessary to provide food safety information on the carbonated water as acidic drink to prevent the enamel erosion.
Due to the attractive benefits with regard to bone health, digestion, and hydration, carbonated water consumption have rapidly grown over the past few years. However, the acidic drink has latent potential for enamel erosion. The most experimental studies about the enamel erosion have focused on the carbonated beverages with sugar and artificial sweeteners. Here, we determined the enamel erosion potential by commercially available carbonated waters with bovine teeth. The erosion was verified by pH value, calcium concentration, and scanning electron microscope. Then plaque accumulation by bacterial adhesion was determined on the enamel erosion surface to measure roughness. In the present study, we observed that the increased calcium content after being immersed in carbonated waters result from the overall enamel erosion. There were no significant differences between general carbonated waters and mineral waters for erosive capacity. Therefore, commercially available carbonated waters are potentially erosive. In addition, oral bacteria strongly adhered to the erosive enamel surfaces thereby facilitating the development of dental plaque. Thus, it is urgently necessary to provide food safety information on the carbonated water as acidic drink to prevent the enamel erosion.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 첨가제가 없는 국내 시판 중인 탄산수 중 5종을 대상으로 탄산수의 치아 침식 정도를 알아보고, 이후 침식 표면에 세균에 의한 치태 침착 정도를 확인하였다.
본 연구는 시판중인 국내외 제조 플레인 탄산수 5종을 선정하여 우치 법랑질 침식 및 그에 따른 세균 침착 정도를 확인하였다. 탄산수에 시편을 침지 후 용출된 칼슘 농도를 측정하고, SEM을 이용하여 법랑질 표면의 침식을 관찰하였다.
제안 방법
O-cresolphthalein chromogenic method가 적용된 calcium assay kit LS (Metallo Assay; MG Metallogenics, Funakoshi Co. Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여, 시편 침지후의 탄산수로 용출된 칼슘이온 농도를 측정하고자 하였다. 칼슘 농도는 제조사에서 제시한 바에 따라 표준 칼슘용액과 병행 실험하여 칼슘과 반응한 o-cresolphthalein을 570 nm에서 96-well microplate reader (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)로 측정해 평가하였다16,17).
SEM (S-4700; Hitachi Ltd., Tokyo, Japan)을 이용하여 10 kV에서 500배와 1,000배의 비율로 3차 증류수군과 비교하여 법랑질 표면 탈회 양상 및 정도를 관찰하였다18).
동일한 온도에서 측정하기 위해 3차 증류수, 무가당 콜라, 탄산수를 6시간 동안 실온에 방치한 후 개봉하고 pH meter(Thermo Scientific Orion 2-Star Plus; Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA)를 사용하여 각 음료의 pH를 반복 측정하여 평균값을 산출하였다.
탄산수는 물의 대체 음료로 인식되고 있는 특성이 높아, 음용 빈도가 높고 음용 후에 물양치를 하는 경향이 매우 낮다. 따라서 법랑질 침식 정도 측정을 위해 시간 단위의 탄산수 노출 시간을 설정하였다. 시편은 사람의 영구치와 우치의 탈회 속도가 비슷하다는 Lee22)의 연구를 근거로 우치를 사용하였다.
발거된 소의 영구절치의 잔존 조직 및 치석 제거, 치면 세마 등의 전처리 과정을 거친 후 cutting disc (Saejong Ind., Siheung, Korea)를 사용하여 소의 영구 절치 법랑질을 5×5mm 크기의 절편으로 각각 채취하였다.
탄산수는 실험 직전 개봉하여 동일한 멸균 용기에 10 ml 씩 분주하여 사용하였다. 시편은 4시간, 12시간씩 침지하였다. 음성 및 양성 대조군도 동일한 조건에서 시편 침지를 수행하였다.
배양된 Streptococcus mutans 균과 Streptococcus sorbinus 균을 brain heart infusion 액체 배지 30 ml에 접종시켜 24시간 배양한 후, 침식도 실험이 끝난 시편을 넣고 150rpm 조건에서 24시간 배양하였다. 시편을 꺼내 3차 증류수로 표면을 3차례 세척 후 Coomassie Brilliant Blue G-250 dye (Bio-Rad)로 침식 부분에 침착된 세균을 염색하였고, 착색 정도는 densitometric analysis (qantity one program, Gel Doc 2000 system; Bio-Rad)를 이용하여 분석하였다.
시편은 4시간, 12시간씩 침지하였다. 음성 및 양성 대조군도 동일한 조건에서 시편 침지를 수행하였다.
탄산수에 시편을 침지 후 용출된 칼슘 농도를 측정하고, SEM을 이용하여 법랑질 표면의 침식을 관찰하였다. 이 후 S. mutans 균과 S. sorbinus 균이 접종된 배지에 시편을 함께 배양하여 침식된 시편의 세균 침착 정도를 확인하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에 사용된 탄산수 5종은 수소이온농도가 pH 5.
더욱이 국내 제조품 외에도 다양한 수입 탄산수들의 출시 가세로 소비자들의 선택폭은 상당히 넓어져 있어 이들 탄산수와 치아 건강에 대한 정보가 더욱 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 대표적인 탄산음료로 음용되고 있는 콜라 중 무가당 콜라를 양성 대조군으로 하고, 시판 중인 탄산수 중 향이나 맛이 첨가되지 않은 플레인 탄산수 5종을 선택, 정상 치아에 대한 침식 유발 여부 및 정도를 확인하고, 그로 인한 세균 침착 정도를 비교 분석하였다. 탄산수는 물의 대체 음료로 인식되고 있는 특성이 높아, 음용 빈도가 높고 음용 후에 물양치를 하는 경향이 매우 낮다.
시편 침지 후 탄산수에서 측정된 높은 수준의 칼슘 농도가 치아에서 탈회된 결과임을 SEM을 통해 확인하였다. 치아 침식으로 거칠어진 법랑질 표면에 치태 침착 정도를 확인하고자, 구강 상주 세균 배양 과정에 침지가 완료된 시편을 도입, 배양하고, 염색하여 세균 침착 정도를 확인하였다. 음성 대조군인 3차 증류수로 침지된 치면과 비교하여 탄산수 5종에 침지된 법랑질 표면은 진한 coomassie 염색 정도를 나타내었다(Fig.
5종 탄산수의 법랑질 침식 활성은 용출된 칼슘 이온 농도를 기준으로 비슷한 수준을 나타내어 무가당 콜라의 침식 활성의 약 50% 수준이었고, pH 증가에도 불구하고 꾸준한 표면 침식 활성이 관찰되었다. 침식된 법랑질의 치태점착 취약 정도를 알아보고자 구강내 상주균을 배양 후 탄산수에 노출된 시편을 넣고 균을 다시 배양하여 세균 점착 정도를 확인하였다. 탄산수 5종에서 무가당 콜라에 준하는 세균 염색 정도가 관찰되어, 탄산수에 의한 침식으로 거칠어진 표면 발생이 세균 점착 요인으로 작용하여 치태 형성에 매우 취약해진다는 것을 알 수 있었다.
, Tokyo, Japan)를 이용하여, 시편 침지후의 탄산수로 용출된 칼슘이온 농도를 측정하고자 하였다. 칼슘 농도는 제조사에서 제시한 바에 따라 표준 칼슘용액과 병행 실험하여 칼슘과 반응한 o-cresolphthalein을 570 nm에서 96-well microplate reader (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)로 측정해 평가하였다16,17).
본 연구는 시판중인 국내외 제조 플레인 탄산수 5종을 선정하여 우치 법랑질 침식 및 그에 따른 세균 침착 정도를 확인하였다. 탄산수에 시편을 침지 후 용출된 칼슘 농도를 측정하고, SEM을 이용하여 법랑질 표면의 침식을 관찰하였다. 이 후 S.
칼슘은 치아에서 가장 풍부한 미네랄 성분 중 하나이다. 탄산수에 시편을 침지한 후 시편에서 용출되었을 칼슘을 측정하였다. 시간에 따라 3차 증류수에서 칼슘 농도 변화는 거의 관찰되지 않았지만, 5종의 탄산수는 4시간 시편 침지 후 분석된 칼슘 농도가 무가당 콜라에서 분석된 농도의 약 50% 수준인 것으로 분석되었다(4.
탄산수에 침지된 시편의 치면을 SEM을 이용해 관찰하였다. 음성 대조군인 3차 증류수에서 보여지는 치면과 비교하여 탄산수 5종에 침지된 법랑질 표면은 전체적으로 거친 치면 양상을 나타내었다.
대상 데이터
Streptococcus mutans 균주와 Streptococcus sorbinus 균주는 한국생명공학연구원 미생물자원센터로부터 분양 받았다. 배양된 Streptococcus mutans 균과 Streptococcus sorbinus 균을 brain heart infusion 액체 배지 30 ml에 접종시켜 24시간 배양한 후, 침식도 실험이 끝난 시편을 넣고 150rpm 조건에서 24시간 배양하였다.
건전한 법랑질 표면을 가진 소의 영구 절치를 선별하여 생리식염수에 담가 냉장 보관하였다. 실험에 사용된 음료는 시중에 시판 중인 국내외 탄산수 5종을 실험군으로 선정하였으며, 대조군으로는 음성 대조군인 3차 증류수와 양성 대조군인 무가당 콜라(Coca-Cola Zero; Coca-Cola Beverage,Cheonan, Korea)를 선정하였다(Table 1).
)와 알루미나 분말(Dentsply Professional, York, PA, USA)로 연마하여 평탄한 표면의 법랑질 시편 84개를 제작하였다14,15). 이는 무작위 분류되어 각 군의 침지시간 별 실험에 각각 3개 시편이 사용되어, 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 분석용으로 총 42개, 칼슘 농도 측정 및 세균 침착 실험용으로 총 42개의 시편이 적용되었다.
, Siheung, Korea)를 사용하여 소의 영구 절치 법랑질을 5×5mm 크기의 절편으로 각각 채취하였다. 직경 10 mm, 높이 10 mm 원통형의 acrylic resin mold (Jet Acrylic Liquid; Lang Dental, Wheeling, IL, USA)를 제작하여 법랑질 표면만 노출되도록 포매한 후, #600, #1,200의 silicon carbide 연마지(Saejong Ind.)와 알루미나 분말(Dentsply Professional, York, PA, USA)로 연마하여 평탄한 표면의 법랑질 시편 84개를 제작하였다14,15). 이는 무작위 분류되어 각 군의 침지시간 별 실험에 각각 3개 시편이 사용되어, 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 분석용으로 총 42개, 칼슘 농도 측정 및 세균 침착 실험용으로 총 42개의 시편이 적용되었다.
데이터처리
자료 분석은 InStat Statistical Software Prism 5 (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA)를 이용하여 one-way ANOVA로 분석하였고 p값이 0.05 이하인 경우 통계적으로 유의한 것으로 해석하였다.
이론/모형
따라서 법랑질 침식 정도 측정을 위해 시간 단위의 탄산수 노출 시간을 설정하였다. 시편은 사람의 영구치와 우치의 탈회 속도가 비슷하다는 Lee22)의 연구를 근거로 우치를 사용하였다.
성능/효과
시편 침지 후 시간에 따른 pH 상승은 용출된 칼슘 이온에 의하기 보다는 탄산수 개봉 후 지속적으로 발생한 탄산가스 기화로 해석된다. 5종 탄산수의 법랑질 침식 활성은 용출된 칼슘 이온 농도를 기준으로 비슷한 수준을 나타내어 무가당 콜라의 침식 활성의 약 50% 수준이었고, pH 증가에도 불구하고 꾸준한 표면 침식 활성이 관찰되었다. 침식된 법랑질의 치태점착 취약 정도를 알아보고자 구강내 상주균을 배양 후 탄산수에 노출된 시편을 넣고 균을 다시 배양하여 세균 점착 정도를 확인하였다.
5보다 낮았고, 치아의 탄산수 침지 후 칼슘의 용출이 확인되었다. SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다. 또한 탄산수에 의해 유발된 치아 침식으로 치면 세균 침착이 용이해지는 것으로 확인되었다.
SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다. 또한 탄산수에 의해 유발된 치아 침식으로 치면 세균 침착이 용이해지는 것으로 확인되었다. 이런 결과들로부터 탄산수 음용 시 치아 침식이 유발될 수 있으며 그에 따른 구강 내 세균 침착이 가중될 수 있으므로, 탄산수 음용 시 치아 침식 가능성에 대한 소비자의 인식이 필요하며, 탄산수를 물 대체음료 정도로 생각하기보다는 무가당 콜라와 같은 탄산음료에 준하는 범주로 포괄하여 음용하는 것이 바람직하다고 생각된다.
본 연구 결과, 시판 중인 플레인 탄산수 5종에서 치아의 침식 유발에 따른 칼슘 용출과 그에 따른 치면 세균 침착이 매우 용이해짐을 확인하였다. 따라서 탄산수를 물 대체음료 정도로 생각하기보다는 탄산음료에 준하는 범주로 포괄 인식하여 음용하는 것이 바람직하다고 생각한다.
Lee11)의 연구에서 음료에 첨가된 칼슘 농도가 증가할수록 치아 침식능이 감소되는 결과를 나타내고 있다. 본 연구에 사용된 탄산수 5종 중 피코크, 산펠레그리노, 페리에는 다양한 종류의 미네랄이 풍부한 광천수로, 씨그램이나 트레비와 같은 인공탄산수보다 높은 칼슘 농도를 보였다. 하지만 본 실험 조건에서 이들의 치아 침식능은 인공탄산수와 큰 차이를 보이지 않았다.
시간에 따라 3차 증류수에서 칼슘 농도 변화는 거의 관찰되지 않았지만, 5종의 탄산수는 4시간 시편 침지 후 분석된 칼슘 농도가 무가당 콜라에서 분석된 농도의 약 50% 수준인 것으로 분석되었다(4.5∼7.6 mg/dl).
시편 침지 후 탄산수에서 측정된 높은 수준의 칼슘 농도가 치아에서 탈회된 결과임을 SEM을 통해 확인하였다. 치아 침식으로 거칠어진 법랑질 표면에 치태 침착 정도를 확인하고자, 구강 상주 세균 배양 과정에 침지가 완료된 시편을 도입, 배양하고, 염색하여 세균 침착 정도를 확인하였다.
실험 결과, 탄산수 5종과 무가당 콜라는 수소이온농도가 치아에 영향을 끼칠 수 있는 pH 5.5보다 낮게 측정되었다. 시편을 침지한 탄산수에서 칼슘 이온이 다량 분석되었는데 SEM 상에서 관찰된 현저한 침식 양상에 근거하여 이는 치아 탈회에 의한 용출에서 기인된 것으로 분석된다.
실험에 사용된 음료는 음성 대조군인 3차 증류수와 양성대조군인 무가당 콜라를 포함하여 총 7종으로, 수소이온농도 측정 결과, 3차 증류수를 제외한 탄산수 5종과 무가당 콜라에서 pH 5.5보다 낮은 수치를 나타내었고, 개봉 후 4시간과 12시간 후 탄산수 5종에서 현저한 pH 증가가 측정되었다(Table 2).
sorbinus 균이 접종된 배지에 시편을 함께 배양하여 침식된 시편의 세균 침착 정도를 확인하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에 사용된 탄산수 5종은 수소이온농도가 pH 5.5보다 낮았고, 치아의 탄산수 침지 후 칼슘의 용출이 확인되었다. SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다.
침식된 법랑질의 치태점착 취약 정도를 알아보고자 구강내 상주균을 배양 후 탄산수에 노출된 시편을 넣고 균을 다시 배양하여 세균 점착 정도를 확인하였다. 탄산수 5종에서 무가당 콜라에 준하는 세균 염색 정도가 관찰되어, 탄산수에 의한 침식으로 거칠어진 표면 발생이 세균 점착 요인으로 작용하여 치태 형성에 매우 취약해진다는 것을 알 수 있었다. 무가당 콜라와 피코크에 침지한 시편의 경우 세균 점착 정도가 12시간 반응에서 다소 감소되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
SEM을 이용하여 탄산수에 침지한 시편의 법랑질 표면의 침식을 관찰한 결과는?
5보다 낮았고, 치아의 탄산수 침지 후 칼슘의 용출이 확인되었다. SEM을 이용한 치면 침식 분석 결과, 칼슘 용출은 탄산수에 의한 법랑질 침식이 원인임을 확인하였고, 두 분석 방법을 통해 인공 탄산수와 광천수간의 뚜렷한 침식 활성 차이는 관찰되지 않았다. 또한 탄산수에 의해 유발된 치아 침식으로 치면 세균 침착이 용이해지는 것으로 확인되었다. 이런 결과들로부터 탄산수 음용 시 치아 침식이 유발될 수 있으며 그에 따른 구강 내 세균 침착이 가중될 수 있으므로, 탄산수 음용 시 치아 침식 가능성에 대한 소비자의 인식이 필요하며, 탄산수를 물 대체음료 정도로 생각하기보다는 무가당 콜라와 같은 탄산음료에 준하는 범주로 포괄하여 음용하는 것이 바람직하다고 생각된다.
침식증이란 무엇인가?
치아 경조직 손상의 주된 요인은 치아 침식증과 치아 우식증으로 나눌 수 있다. 침식증은 세균과는 무관하게 물리적 혹은 화학적 작용에 의해 치질이 상실되는 것으로, 주로 지속적 마찰이나 산에 의해 발생된다. 법랑질이 산성 환경에 지속적으로 노출되면 법랑질의 강도 저하에 따른 치질의 약화로, 정상적인 칫솔질에도 석회화 염이 쉽게 용출되어 소실된다.
치아 침식은 어떤 조건에서 발생하는가?
탄산음료, 식초, 유기산이 다량 함유된 과일 등을 지나치게 섭취하거나 과수원 등에서 일하는 사람에게 특히 치아 침식증의 경향이 보고 되었다1). 치아 침식은 보통 법랑질 주위의 수소이온농도가 pH 4.5 이하인 조건에서 발생하고, pH 4.5~5.
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