[논문]유산균발효유 섭취 시 칼슘과 불소 사용에 따른 치아부식증 예방효과

김경희; 신애리

doi:10.5392/jkca.2022.22.09.583

유산균발효유 섭취 시 칼슘과 불소 사용에 따른 치아부식증 예방효과
Prevention of Dental Erosion Due to the Use of Calcium and Fluoride When Ingesting Lactic Acid Bacteria Fermented Milk 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.22 no.9, 2022년, pp.583 - 591

김경희 (한영대학교 치위생과) , 신애리 (광주보건대학교 치위생과)

초록
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본 연구는 유산균발효유의 타입에 따른 치아부식증의 발생정도를 확인하고, 치아부식증을 예방하는 방법을 확인하고자 하였다. 유산균발효유는 액상발효유, 스터드타입 농후발효유, 드링크타입 농후발효유를 사용했고, 실험에 사용된 치아시편은 우치를 사용했다. 치아부식증을 예방하는 방법으로 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법, 유산균발효유 노출 전 치아에 고농도와 저농도의 불소를 도포하는 방법과 이 두 가지 방법을 함께 적용하여 치아부식증의 예방효과를 측정했다. 시편을 실험음료를 침지한 결과 액상발효유의 표면경도가 가장 많이 감소했다. 예방처리 전과 후의 표면경도 차이를 비교했을 때 Ca 2%군과 NaF 0.05%+Ca 0.5%군은 음성대조군과 유의한 차이를 보이지 않아 치아부식증을 예방하는 효과적인 방법임을 확인했다. 하지만 맛의 변화 및 성분의 안정성 등을 고려할 때 고농도의 칼슘을 첨가하는 것 보다 저농도의 칼슘을 첨가하는 방법을 제안한다. 본 연구는 칼슘섭취와 불소도포를 단독으로 또는 동시에 적용함에 따른 차이를 확인하는 의미가 있는 연구이지만 타액 등 구강환경에 의한 작용이 배제되었기에 타액을 이용한 순환모델을 적용하는 후속연구가 필요할 것이다. 따라서 유산균발효 섭취 시 치아부식증의 가능성을 인식하고, 그로 인한 치아부식증을 예방하기 위해서는 저농도 칼슘과 저농도 불소를 함께 사용하는 것을 권장한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to determine the incidence of dental erosion according to the type of lactic acid bacteria fermented oil and to identify a method for preventing dental erosion. For the lactic acid bacteria fermented milk, liquid fermented milk, condense-stirred type fermented milk, and condense-drink type fermented milk were used, and bovine tooth specimens used in the experiment were used. As a method to prevent dental erosion, the method of adding calcium to the lactic acid bacteria fermented milk, the method of applying high and low concentrations of fluoride to the teeth before exposure to the lactic acid bacteria fermented milk, and the method of applying these two methods together were measured to measure the preventive effect of dental erosion. As a result of immersing the specimen in the experimental beverage, the surface hardness of liquid fermented milk decreased the most. When comparing the difference in surface hardness before and after prophylaxis care, the Ca 2% group and the NaF 0.05%+Ca 0.5% group showed no significant difference from the negative control group, confirming that it is an effective method for preventing dental erosion. However, considering the change in taste and the stability of ingredients, a method of adding calcium at a low concentration rather than adding a high concentration of calcium is proposed. Therefore, it is recommended to use low-concentration calcium and low-concentration fluoride together to recognize the possibility of dental erosion when ingesting lactic acid bacteria and to prevent dental erosion caused by it.

주제어

표/그림 (5)

표 표 1. 실험에 사용된 그룹
그림 그림 1. 실험음료에 10분 침지 전과 후의 표면경도차이
표 표 2. 실험음료에 10분 침지 후 표면경도변화 Unit : VHN
그림 그림2. 치아부식증 예방처치 및 실험음료에 5분 침지 전과 후 표면경도 차이
표 표 3. 치아부식증 예방처치 및 실험음료에 5분 침지 후 표면경도 변화

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 유산균발효유 타입에 따른 치아부식증의 발생을 확인하고, 그에 따른 치아부식증의 예방효과를 측정하기 위해 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법, 유산균발효유 노출 전 치아에 고농도와 저농도의 불소를 도포하는 방법과 이 두 가지 방법을 동시에 적용하여 더 효과적인 치아부식증 예방법을 모색하고자 하였다.

제안 방법

고농도의 칼슘을 첨가하는 경우 음료의 맛을 변화시키고 안전성의 문제가 발생할 수 있기 때문에[27][28] 가능하면 낮은 농도의 칼슘 활용하는 방안이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 선행연구[29] 를 바탕으로 유의한 효과를 보이기 시작한 0.5%를 저농도의 칼슘함량으로 선정하고, 물과 유의한 차이를 보이지 않은 2%를 고농도의 칼슘함량으로 선택하여 액상발효유에 첨가하였다.
본 연구는 3가지 타입 유산균발효유의 치아부식증 발생정도 차이를 확인하고, 치아부식증의 예방효과를 측정하기 위해 유산균발효유에 예방물질을 첨가하는 방법, 유산균발효유 노출 전 치아에 불소를 도포하는 방법과 이 두 가지 방법을 함께 적용했을 때의 예방효과를 측정하고자 시행하였고 결론은 다음과 같다.
본 연구는 유산균발효유의 타입에 따른 치아부식증의 발생 정도 차이를 확인하고, 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법, 유산균발효유 노출 전 치아에 고농도와 저농도의 불소를 도포하는 방법과 이 두 가지 방법을 함께 적용하여 치아부식증의 예방효과를 측정하고자 하였다.
시편을 실험음료에 침지하기 전 시편표면에 불소도포를 하거나, 액상발효유에 칼슘을 첨가하여 치아부식증을 예방하는 처리를 수행했다[표 1].
음성대조군으로 미네랄워터를 사용하였고, 양성대조군은 3가지 타입의 유산균발효유 중 가장 치아부식증 위험도가 높은 액상발효유를 선택했다. 실험군은 치아에 유산균발효유를 적용하기 전 불소를 도포하거나 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법을 단독 또는 혼용으로 사용했다. 불소는 치아에 도포 시 치아우식증을 예방하고 치아를 재광화하는 효과가 있어 치과에서 많이 사용되는 재료로, 치아에 적용하는 불소는 다양하지만 선행연구에서 효과가 있다고 증명 되고[25], 임상에서 많이 적용되는 불소 중 고농도인 APF gel과 저농도인 0.
치아부식증을 예방하기 위한 방법으로 치아에 불소를 도포하는 방법과 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법을 확인하였다. 음성대조군으로 미네랄워터를 사용하였고, 양성대조군은 3가지 타입의 유산균발효유 중 가장 치아부식증 위험도가 높은 액상발효유를 선택했다. 실험군은 치아에 유산균발효유를 적용하기 전 불소를 도포하거나 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법을 단독 또는 혼용으로 사용했다.
치아부식증을 예방하기 위한 방법으로 치아에 불소를 도포하는 방법과 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법을 확인하였다. 음성대조군으로 미네랄워터를 사용하였고, 양성대조군은 3가지 타입의 유산균발효유 중 가장 치아부식증 위험도가 높은 액상발효유를 선택했다.

대상 데이터

국내 일부 시판되는 액상발효유, 스터드타입 농후발 효유, 드링크타입 농후발효유의 pH를 확인하고, 선행 연구[21]의 각 종류별 유산균발효유의 pH 평균값과 유사한 pH를 가진 제품을 임의로 선정하였다. 실험군으로 선정된 유산균발효유는 매일 엔요 사과당근(액상발효유), 한국야쿠르트 슈퍼100 Premium 블루베리(스터드타입 농후발효유), 매일 위편한 구트(드링크타입 농후발효유)이고 대조군으로는 제주삼다수을 사용하였다.
시편의 상, 하, 좌, 우 끝에서 부터 각 1 mm 안쪽을 표면경도계(Fm-7, Future-tech Corp, Japan)를 사용하여 측정 한 후 평균과 표준편차 값을 구하였다. 법랑질 표면에 직각으로 200 gm의 하중을 주어 10초 동안 압인하고 압흔의 상하, 좌우 폭경에 대한 평균값으로 표면경도를 확인하였는데 평균이 280~310 VHN, 표준편차가 10 이하인 시편을 선정하였다. 각 군당 시편의 개수는 기존의 치아부식증과 유산균발효유에 대한 연구결과[12]를 바탕으로 G*power 3.
불소는 치아에 도포할 목적으로 고농도의 불소인 1.23% APF gel (TOPEX® TOPICAL A.P.F.GEL, SultanHealthcare, USA)과 저농도의 불소인 0.05% NaF (Sodium Fluoride, DC Chemical CO., Ltd
국내 일부 시판되는 액상발효유, 스터드타입 농후발 효유, 드링크타입 농후발효유의 pH를 확인하고, 선행 연구[21]의 각 종류별 유산균발효유의 pH 평균값과 유사한 pH를 가진 제품을 임의로 선정하였다. 실험군으로 선정된 유산균발효유는 매일 엔요 사과당근(액상발효유), 한국야쿠르트 슈퍼100 Premium 블루베리(스터드타입 농후발효유), 매일 위편한 구트(드링크타입 농후발효유)이고 대조군으로는 제주삼다수을 사용하였다. 모든 실험군과 대조군은 사용 전까지 냉장보관하였다.
치아부식증 예방효과를 확인하는 제재로 칼슘과 불소를 사용하였다. 유산균발효유에 첨가 할 목적으로 젖 산칼슘(Calcium Lactate Pentahydrate, Junsei Chemical CO.

데이터처리

0, USA) 프로그램을 이용하였고 각 군의 시편에 대한 표면미세경도 데이터는 정규성 검정과 분산 동질성 검정을 만족하였다. 각 군별 처리 전 초기 표면경도와 처리 후 표면경도 차이를 검정하기 위하여 대응표본 T검정을 시행하였고, 각 군 간의 표면미세경도 차이를 비교하기 위하여 일원배치 분산분석을 사용하였으며, 사후분석은 Tukey test를 이 용하였다.
시편의 상, 하, 좌, 우 끝에서 부터 각 1 mm 안쪽을 표면경도계(Fm-7, Future-tech Corp, Japan)를 사용하여 측정 한 후 평균과 표준편차 값을 구하였다. 법랑질 표면에 직각으로 200 gm의 하중을 주어 10초 동안 압인하고 압흔의 상하, 좌우 폭경에 대한 평균값으로 표면경도를 확인하였는데 평균이 280~310 VHN, 표준편차가 10 이하인 시편을 선정하였다.
최종적으로 초기 표면미세경도 값과 실험음료에 침지 후 표면미세경도 값의 변화량(표면미세경도차, Δ VHN, Difference of Vickers hardness number)을 측정하여 치아부식증으로 인한 탈회량을 간접적으로 평가하였고, 초기 표면미세경도 값과 예방처치 후 표면미세경도 값의 변화량을 구하여 치아부식증을 예방하는 효과를 확인하였다.
치아부식증의 예방효과는 실험재료를 처리한 시편의 표면미세경도를 측정하여 확인하였다. 실험에 사용될 시편선정 과정에서 표면미세경도를 확인한 방법과 동일한 방법으로 시행하였고, 실험재료 처리 전 표면미세경도를 측정한 부위에서 중앙 쪽으로 인접한 곳의 법랑질 표면경도를 측정하였다.
통계분석은 SPSS(SPSS 21.0, USA) 프로그램을 이용하였고 각 군의 시편에 대한 표면미세경도 데이터는 정규성 검정과 분산 동질성 검정을 만족하였다. 각 군별 처리 전 초기 표면경도와 처리 후 표면경도 차이를 검정하기 위하여 대응표본 T검정을 시행하였고, 각 군 간의 표면미세경도 차이를 비교하기 위하여 일원배치 분산분석을 사용하였으며, 사후분석은 Tukey test를 이 용하였다.

이론/모형

실험에 사용된 모든 음료는 실험을 하기 전 6시간 동안 실온에 두어 사용하였다. 실험음료에 침지하는 과정은 Medeiros 등[20]에 의한 방법을 사용하였고, 치아부식증의 정도를 알아보기 위한 실험에서는 각 실험군과 대조군에 시편을 10분 동안 침지하였고, 치아부식증에 예방효과를 확인하는 과정에서는 각 실험음료 및 대조군에 5분 동안 침지하였다. 침지하는 동안 실험음료가 분리되지 않도록 교반 하에 수행하였다.

성능/효과

유산균은 인체에 유익한 역할을 하는 세균으로, 19세기에 프랑스의 생화학자인 루이 파스퇴르가 처음 유산균을 발견하였고, 20세기 초에는 생물학자인 메치니코프가 불가리아 지역 사람들이 다른 지역 사람들에 비해 장수하는 원인으로 유산균이 함유된 발효유 섭취가 영향을 주었음을 알렸다[1][2]. 그 후 장내 유해물질 분해, 유익균의 성장촉진, 장암 발생 억제, 면역기능 향상, 노 화방지, 혈중 콜레스테롤 감소 등 전신건강에 다양한 효과가 보고되었고, 구강에서의 유익한 효과도 확인되 었다[2-5].
유산균은 인체에 유익한 역할을 하는 세균으로, 19세기에 프랑스의 생화학자인 루이 파스퇴르가 처음 유산균을 발견하였고, 20세기 초에는 생물학자인 메치니코프가 불가리아 지역 사람들이 다른 지역 사람들에 비해 장수하는 원인으로 유산균이 함유된 발효유 섭취가 영향을 주었음을 알렸다[1][2]. 그 후 장내 유해물질 분해, 유익균의 성장촉진, 장암 발생 억제, 면역기능 향상, 노 화방지, 혈중 콜레스테롤 감소 등 전신건강에 다양한 효과가 보고되었고, 구강에서의 유익한 효과도 확인되 었다[2-5].
3가지 타입의 유산균발효유 모두 법랑질에 치아부식증을 유발하였다. 본 연구에 사용된 유산균발효유는 모두 1억마리 이상/㎖의 유산균이 존재하고, 평균은 pH 3.
대조군과 3가지 타입의 유산균발효유군의 처리 전과 후 표면경도 차이 값(△VHN)을 비교했을 때 대조군과 스터드타입 농후발효유군 사이에서는 유의한 차이가 없었으나(p>0.05), 대조군과 액상발효유군과 드링크타입 농후발효유군에서는 유의한 차이를 나타냈다 (p<0.05).
5% 방법이 치아부식증의 예방에 유력하다. 두 가지 방법 중 Ca 2%를 첨가하는 방법이 효과는 더 뛰어나지만 2%는 고농도이기 때문에 첨가 후 맛의 변화와 성분이 일정하게 유지되는지 확인할 필요가 있기에 유산균발효유에 Ca 첨가 시 저농도인 0.5%를 첨가하고 NaF 0.05% 불소양치를 함께 주기적으로 시행하여 치아부식증을 예방할 것을 제안한다. 또한 적절한 칼슘섭취는 유당불내증환자나 골다공증환자의 전신적인 상태까지 호전시킬 수 있어 그 활용이 확대될 수 있다[31][32].
유산균발효유를 우치 법랑질에 10분 동안 처리하였을 때 액상발효유, 드링크타입 농후발효유, 스터드타입 농후발효유 순으로 처리 전 표면경도에 비하여 처리 후 표면경도 값이 감소하였고(p<0.05), 모든 군의 실험음료 처리 후 표면경도(VHN)값은 각 군 간의 차이가 나타났다(p<0.001).
이상의 결과로 유산균발효유를 섭취 시 치아부식증의 가능성을 인식하고, 그를 예방하기 위해 칼슘이 0.5% 이상 함유된 유산균발효유를 섭취하고 주기적으로 NaF 0.05%로 불소양치 하는 것을 고려해야 할 것이다.

후속연구

본 연구에서는 치아부식증의 예방을 위해 칼슘과 불소를 사용하는 것을 제안하지만, 실제 소비자의 섭취빈도 및 섭취방법 등도 영향을 미칠 수 있다. 따라서 예방적인 처치와 함께 산성음료 섭취 후 바로 칫솔질을 하지 않고 물로 양치하여 구강 내 pH를 높이고 타액에 의해 일부 재광화 될 수 있다는 것을 인지하고[33], 산의 접촉빈도 및 시간을 감소할 수 있도록 구강보건교육이 필요할 것이다[34].
05% NaF를 치아에 처리하고 칼슘을 첨가한 유산균발효유를 섭취하는 경우, 고농도인 APF gel을 도포했을 때 보다 치아부식증을 예방하는데 더욱 효과적임을 확인하였기에 의미가 있다고 할 수 있다. 또한 APF gel은 전문가만 적용할 수 있는 불소도포 방법으로 치과에 가서 적용해야 하지만, 0.05% NaF 불소용액은 약국에서 구입이 가능하고 일반인도 가정에서 손쉽게 예방처치가 가능하다는 장점이 있어 불소양치용액의 더 활발한 활용이 기대된다.
본 실험은 실험음료에 시편을 침지한 실험이므로 구강 내에 존재하는 타액에 의한 재광화 및 완충작용이 배제되어 더 큰 부식이 일어났을 거라는 가능성을 두고, 타액을 사용한 순환모델에 적용하는 연구가 필요할 것이라 사료된다.
본 연구는 우치 시편에 실험재료를 침지한 실험으로 타액에 의한 작용 및 구강 내 환경을 완벽하게 재현하지 못 했다는 한계점을 가진다. 하지만 예방물질을 유산균발효유에 첨가하는 방법과 유산균발효유 노출 전 불소를 도포하는 방법을 동시에 적용하여 예방효과를 확인하였기에 의미 있는 연구라 할 수 있고, 그에 따라 치아부식증 예방을 위해 적절히 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 우치 시편에 실험재료를 침지한 실험으로 타액에 의한 작용 및 구강 내 환경을 완벽하게 재현하지 못 했다는 한계점을 가진다. 하지만 예방물질을 유산균발효유에 첨가하는 방법과 유산균발효유 노출 전 불소를 도포하는 방법을 동시에 적용하여 예방효과를 확인하였기에 의미 있는 연구라 할 수 있고, 그에 따라 치아부식증 예방을 위해 적절히 활용될 수 있을 것이다.
5 이하의 산성음식에 의해 치아부식증이 일어난다는 McCay와 Will의 연구결과를 입증해주었다[24]. 하지만 유산균의 종류가 다양하기 때문에 유산균의 종류에 따른 연구가 필요할 것이라 사료된다. 액상발효유, 드링크타입 농후발효유, 스터드타입 농후발효유 순으로 처리 전 표면경도에 비하여 처리 후 표면경도 값이 감소하였고, 4가지 군의 실험음료 처리 후 표면경도(VHN)값은 각 군 간의 차이가 나타났다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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