การเริ่มต้นของการเกิดฟันกร่อนจากอาหารและเครื่องดื่ม และผลการป้องกันของน้ำอัลคาไลน์ไอออนไนซ์

         ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุบัติการณ์ของการเกิดฟันกร่อนจากการบริโภคอาหาร และเครื่องดื่มที่เป็นกรด  รวมทั้งเครื่องดื่มเกลือแร่ ได้เพิ่มขึ้นในญี่ปุ่นและที่อื่นๆ   ดังนั้น ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ จึงไม่สามารถละเลยในการปฏิบัติทางคลินิกทางทันตกรรมได้อีกต่อไป    การรับประทานอาหารและเครื่องดื่มเหล่านี้มีความสำคัญในแง่ของสุขภาพโดยรวมและการป้องกันโรค ตัวอย่างเช่น อาหารหมัก เช่น ผักดองของญี่ปุ่น ช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของอาหาร        และส่งเสริมการดูดซึมสารอาหารเข้าสู่ร่างกาย    ดังนั้น การเลิกบริโภคอาหารเหล่านี้จึงไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ดี    ในบทความนี้ เราสรุปกลไกการสึกกร่อนของฟันที่เกิดจากเครื่องดื่มที่เป็นกรด และยังอธิบายถึงประสิทธิภาพของน้ำอัลคาไลน์ไอออนไนซ์ (alkaline ionized water-AIW)      ในการป้องกันการกัดกร่อนของกรด    เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า การเลิกดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดโดยสิ้นเชิงนั้นไม่น่าเป็นไปได้    การแก้ไข เช่น การใช้น้ำอัลคาไลน์ไอออนไนซ์ (AIW) อาจมีประโยชน์มากกว่า

1. ฟันผุและการกัดกร่อนของกรด

         โรคฟันผุเป็นโรคติดเชื้อที่เกิดจาก cariogenic bacteria ที่อาศัยอยู่ในช่องปาก และพยาธิสภาพของมันเกี่ยวข้องกับ demineralization (การที่แร่ธาตุถูกละลายออกไป) ของเนื้อเยื่อแข็งของฟัน โดยกรดที่ผลิตโดยแบคทีเรีย cariogenic     นอกจากนี้ เนื่องจากการเกิดฟันผุนั้นสัมพันธ์กับปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิต เช่น อาหารและการแปรงฟัน  จึงสามารถระบุได้ว่าเป็นโรคที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิตด้วย    ความชุกของโรคฟันผุในญี่ปุ่นยังคงสูง เมื่อเทียบกับประเทศอุตสาหกรรมอื่น ๆ แต่ก็ค่อยๆ ลดลง    คล้ายกับฟันผุ  ฟันกร่อนจากกรดก็เป็นโรคที่ทำให้ฟันถูกละลายเอาแร่ธาตุออกไป    

         ฟันกร่อนจากกรด เป็นโรคที่เคลือบฟัน (enamel) ที่อยู่บนผิวฟันถูกละลายเอาแร่ธาตุออกไป  เนื่องจากสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะกรด   และเป็นที่รู้จักกันมาเป็นเวลานานว่า เป็นโรคที่เกิดจากการทำงาน    กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่มีกรดที่เกิดจากแบคทีเรียมาเกี่ยวข้องกับการกับการเกิดฟันกร่อนจากกรด    ฟันกร่อน พบได้ในคนงานในอุตสาหกรรมการผลิตที่ใช้กรดเป็นเวลานาน หรือผลิตกรด เช่น กรดซัลฟิวริก, กรดไนตริก และกรดไฮโดรคลอริก นอกจากนี้ ยังพบเห็นได้ในคนงานที่ทำงานในโรงงานที่ผลิตสีย้อม และดินปืน, การชุบโลหะ, หม้อแบตเตอรี่ที่ใช้อยู่ในรถยนต์  และปุ๋ย    การเสื่อมของฟันที่เกิดจากกรดเคมีเรียกว่า ฟันกร่อน ในทางกลับกัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา                    นอกจากฟันกร่อนจากการทำงานบางอย่างแล้ว   การสำรวจทางระบาดวิทยาในญี่ปุ่นและต่างประเทศได้เปิดเผยว่า อุบัติการณ์ของฟันกร่อนที่เกิดจากการรับประทานอาหารและเครื่องดื่มที่มีความเป็นกรดสูงเพิ่มขึ้น    เมื่อเร็วๆ นี้ ญี่ปุ่นได้รายงานอุบัติการณ์การสึกกร่อนของฟันที่สูงขึ้นในหมู่นักกีฬา, ทารก และผู้สูงอายุ  เนื่องจากการบริโภคเครื่องดื่มเกลือแร่บ่อยครั้ง   เราวัดค่า pH ของเครื่องดื่มหลายประเภทที่มักบริโภคในญี่ปุ่น  และสังเกตว่าส่วนใหญ่มีค่า pH ต่ำกว่า 5.6–5.7 ซึ่งเป็นค่า pH ที่เคลือบฟันจะถูกทำลายได้  (ตารางที่ 1 )

ตารางที่ 1. ค่า pH ของเครื่องดื่มต่างๆ

         การบริโภคอาหารและเครื่องดื่มที่เป็นกรดที่เพิ่มขึ้นนี้ เป็นปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญ ตัวอย่างเช่น อาหารหมักดอง ซึ่งช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของอาหาร และส่งเสริมการดูดซึมสารอาหาร   ดังนั้น จึงไม่ควรหลีกเลี่ยงการบริโภคอาหารเหล่านี้    ในบทความนี้ เราจะอธิบายการสึกกร่อนของฟันที่เกิดจากเครื่องดื่มที่เป็นกรด  และกล่าวถึงประสิทธิภาพของการป้องกันการกัดกร่อนด้วยน้ำอัลคาไลน์ไอออนไนซ์ (AIW)

2. น้ำอัลคาไลน์ไอออไนซ์

         น้ำอัลคาไลน์ไอออไนซ์ (AIW) ผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำประปาที่ขั้วแคโทด (ขั้วลบ) ของเครื่องผลิตน้ำอิเล็กโทรไลซ์    เป็นน้ำที่มีความเป็นด่างอ่อนๆ (pH 9–10) AIW ได้รับการยืนยันแล้วว่ามีประสิทธิภาพในการบรรเทาอาการผิดปกติของทางเดินอาหาร  และได้รับการอนุมัติให้ดื่มโดยกระทรวงสาธารณสุข แรงงาน และสวัสดิการของญี่ปุ่น    เราพบว่า AIW ยังมีประโยชน์ในการรักษาสุขภาพช่องปากด้วย  และในบทความนี้ เราอธิบายประโยชน์ของ AIW (pH 9.5) ในการป้องกันการกัดกร่อนของฟันตามผลการวิจัยก่อนหน้านี้ของเรา

3. การวัดค่า pH ของผิวเคลือบฟัน

         การวัดค่า pH ของน้ำลาย เป็นการทดสอบที่มีประโยชน์ และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการประเมินความเสี่ยงของการถูกทำลายของเคลือบฟัน    อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความสามารถในการบัฟเฟอร์ของน้ำลาย  จึงเป็นไปได้ว่า pH ของน้ำลาย ไม่ได้สะท้อนค่า pH ของพื้นผิวเคลือบฟัน (enamel surface-Es pH) เสมอไป   ดังนั้น เราจึงได้สร้างระบบสำหรับวัดค่า pH ของ Es    ค่า pH ของ Es ถูกวัดโดยใช้ระบบการวัดแบบต่อเนื่อง ซึ่งประกอบด้วย antimony electrode วัด pH ในช่องปาก (รุ่น: SP-Sb-052, Chemical Equipment Co., Ltd. โตเกียว ประเทศญี่ปุ่น), เครื่องวัดค่า pH (pH meter) (รุ่น: PH-201Z, Chemical Equipment Co., Ltd.), เครื่องบันทึก (รุ่น: VR-71, T & D Co., Ltd. เมืองนากาโนะ ประเทศญี่ปุ่น), USB serial converter (Latoc System Co., Ltd. โอซาก้า ประเทศญี่ปุ่น) และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (รูปที่ 1)    

         ตำแหน่งการวัดค่า pH ของ Es คือด้านแก้มของฟันกรามด้านซ้ายของขากรรไกรบน   และการวัดได้ดำเนินการในช่วงพัก  และก่อนและหลังการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดและ AIW    ค่า pH ของ Es ถูกวัดหนึ่งครั้งในการทดลองแต่ละครั้ง    เมื่อบริโภคเครื่องดื่ม อิเล็กโทรดจะไม่ได้สัมผัสกับพื้นผิวเคลือบฟันในทันที   อิเล็กโทรดจะถูกนำเข้าสู่ผิวฟันอย่างรวดเร็วหลังการบริโภค ซึ่งใช้เวลาประมาณ 10 วินาที    รูปที่ 2, รูปที่ 3, รูปที่ 4, รูปที่ 5 และรูปที่ 6  แสดงผลการวัดค่า pH   และค่าต่างๆ จะแสดงเป็นข้อมูลต่อเนื่องเพื่อความสะดวก    การทดลองดำเนินการ 3 ชั่วโมงหลังการแปรงฟัน  หลังอาหารกลางวัน    จากการวัดค่า Es pH ของอาสาสมัคร (N = 5) เป็นเวลา 5 นาทีอย่างต่อเนื่อง   ค่า pH ไม่ได้แสดงค่าคงที่เสมอไป  แต่แสดงการเปลี่ยนแปลงในช่วงประมาณ 0.1 ถึง 0.3   

         ดังนั้น ในการทดลองนี้ การวัดจึงทำอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5 นาที และค่าเฉลี่ยของค่าต่ำสุดและสูงสุดที่สังเกตพบในช่วงเวลานี้จึงนำมาเป็นค่า pH ของ Es    ด้วยเหตุนี้ จึงสังเกตเห็นความแตกต่างในค่า pH ของ Es ของแต่ละบุคคล และค่าเฉลี่ยอยู่ในช่วง 5.2–5.9 (ตารางที่ 2)       รูปที่ 2 แสดงผลการวัดค่า pH ของ Es ของผู้ทดสอบทั้ง 5   ในช่วงเวลาการวัด 5 นาที ค่า pH จะผันผวนระหว่างประมาณ 5.7 ถึง 6.1

รูป 1 การวัดค่า pH ของผิวเคลือบฟัน ซ้าย: pH antimony electrode เชื่อมต่อกับ pH meter ขวา: ภาพถ่ายระหว่างการวัดค่า pH ของผิวเคลือบฟัน
รูป 2 การเปลี่ยนแปลงของค่า Es pH (Subject ID:5)
รูป 3 การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es หลังการดื่มโคล่าหรือ AIW (น้ำอัลคาไลน์ไอออนไนซ์) (Subject ID:4)
รูป 4 การเปลี่ยนแปลงค่า pH ของ Es หลังจากดื่มโคล่าหรือน้ำประปา (Subject ID:4)
รูป 5 การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es หลังจากบริโภคเครื่องดื่มเกลือแร่หรือ AIW (Subject ID:4)
รูป 6 การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es หลังจากบริโภคเครื่องดื่มเกลือแร่หรือน้ำประปา (Subject ID:4)
ตารางที่ 2. Es pH (ค่า pH ของผิวเคลือบฟัน) ของผู้ทดสอบ

4. ค่า pH หลังการบริโภคเครื่องดื่มที่เป็นกรดและ AIW

         เครื่องดื่มที่เป็นกรดที่ใช้ในการทดลอง ได้แก่ โคล่า และเครื่องดื่มเกลือแร่ โดยมีค่า pH 2.2 และ 3.3 ตามลำดับ    วิธีการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดนั้นทำโดย ให้ผู้ทดลองอมเครื่องดื่ม   50 มล. ไว้ในปาก ในขณะที่อิเล็กโทรด pH ถูกยึดติดกับพื้นผิวของเคลือบฟัน แล้วกลืนเครื่องดื่มหลังจากกลั้วไปรอบ ๆ ช่องปาก    สำหรับการดื่ม AIW    เมื่อค่า pH ของ Es ถึงค่าต่ำสุดหลังจากดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรด   อิเล็กโทรด pH จะถูกเอาออกจากผิวฟัน   และ AIW 50 มล. จะถูกดื่มเข้าไปทันที ในลักษณะเดียวกับการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรด    หลังจากกลืน AIW แล้ว   อิเล็กโทรดวัดค่า pH จะถูกวางบนพื้นผิวฟันอีกครั้ง และวัดค่า pH อย่างต่อเนื่อง    การวัดยังทำโดยใช้น้ำประปา (pH 6.7) แทน AIW

         หลังจากดื่มโคล่าเข้าไป ค่า pH ของ Es ในกลุ่มตัวอย่าง 5 คน ลดลงเป็น 3.1 – 3.3 (ตารางที่ 3) แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้น    แม้ว่าอัตราการเพิ่มขึ้นของ pH จะแตกต่างกันในแต่ละคน   แต่ก็ได้รับการยืนยันว่าเกือบถึงจุดที่คงที่ หลังจากผ่านไปประมาณ 6-8 นาที    ค่าความเป็น   กรด – ด่าง ณ เวลาที่ไปถึงจุดที่คงที่ ใกล้เคียงกับพีเอช 7 ในทุกคน ซึ่งสูงกว่าค่า pH ก่อนการดื่มโคล่า    ปรากฏการณ์นี้ถือว่าเกิดจากความสามารถในการบัฟเฟอร์ของน้ำลายที่ปล่อยออกมาหลังจากถูกกระตุ้นโดยการดื่มเครื่องดื่มกรด    เมื่อค่า pH ของ Es เพิ่มขึ้นถึงระดับที่คงที่       การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es จะถูกวัดเมื่อมีการดื่มโคล่าอีกครั้ง   จากนั้น AIW จะถูกดื่มเข้าไป    ค่า pH ของ Es ลดลงหลังจากการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรด  แต่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยการดื่ม AIW ตามหลัง (รูปที่ 3)  ในทุกคน  pH จะใกล้เคียงกับ 7 หลังจากประมาณแค่ 10-20 วินาที    

         ในการทดลองโดยใช้น้ำประปาแทน AIW   การเพิ่มขึ้นของค่า pH ของ Es อีกครั้ง ช้ากว่า AIW  โดยใช้เวลาประมาณ 9–12 นาที ในการไปถึง pH ประมาณ 7 (รูปที่ 4)    ค่า pH ของ Es หลังจากดื่มเครื่องดื่มกีฬาลดลงเป็น 3.5-3.9 (ตารางที่ 3)  แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้น คล้ายกับโคล่า อัตราการเพิ่มขึ้นของ pH ในอาสาสมัครแต่ละคนต่างกัน   แต่เกือบจะถึงจุดคงที่ หลังจากผ่านไปประมาณ 10-12 นาที    ค่าความเป็นกรด – ด่าง ณ เวลาที่ไปถึงจุดคงที่ ใกล้เคียงกับพีเอช 7 ในทุกคน ซึ่งสูงกว่าค่า pH ก่อนการบริโภคเครื่องดื่มเกลือแร่    เมื่อค่า pH ของ Es ไปถึงจุดคงที่   การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es จะถูกวัดเมื่อมีการดื่มเครื่องดื่มเกลือแร่ จากนั้นจึงดื่ม AIW    ผลที่ได้เหมือนในกรณีของโคล่า    ค่า pH ของ Es ลดลงหลังจากการดื่มเครื่องดื่มเกลือแร่       แต่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยการดื่ม AIW ตามหลัง (รูปที่ 5)    อาสาสมัครทุกคนมีค่า pH ใกล้เคียงกับ 7 หลังจากผ่านไปแค่ประมาณ 15-20 วินาที  หลังจากนั้นถึงระดับที่คงที่    

         ในการทดลองโดยใช้น้ำประปาแทน AIW  การเพิ่มขึ้นของค่า pH ของ Es จะค่อยๆเพิ่ม  คล้ายกับผลของโคล่า  และใช้เวลาประมาณ 12–15 นาที ในการไปถึง pH ประมาณ 7 (รูปที่ 6)    เนื่องจากรูปแบบการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es เมื่อดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดหรือ AIW ที่แสดงด้านบนเกือบเหมือนกันในอาสาสมัครทุกคน   ข้อมูลสำหรับ ID 4 ของผู้เข้ารับการทดลองเท่านั้นจึงถูกนำเสนอ

ตารางที่ 3 ค่า pH ของ Es ลดลงหลังจากดื่มเครื่องดื่ม

5.การอภิปราย

         ค่า pH ของเครื่องดื่มที่เป็นกรดที่ใช้ในการทดลองของเราคือ 2.2 สำหรับโคล่า และ 3.3 สำหรับเครื่องดื่มเกลือแร่    เนื่องจากค่า pH ที่จะทำให้เกิดการสึกกร่อนของเคลือบฟันอยู่ที่ประมาณ 5.5–5.7   เครื่องดื่มที่เป็นกรดจึงเพิ่มโอกาสที่ฟันจะสึกกร่อน หรือเคลือบฟันถูกดึงเอาแร่ธาตุ/แคลเซียมออก    ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้คนทุกวัยในญี่ปุ่นบริโภคเครื่องดื่มเกลือแร่ ดังนั้น จึงเชื่อว่าความเสี่ยงของการสึกกร่อนของฟันจะเพิ่มขึ้นในอนาคต    สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตความถี่ และจำนวนการบริโภคเครื่องดื่มที่เป็นกรด เพื่อป้องกันการสึกกร่อนของฟัน   โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากถือว่าค่า pH ที่ลดลง บ่งชี้ถึงความเสี่ยงของการกัดเซาะของฟันโดยตรง          จึงจำเป็นต้องเพิ่มค่า pH ของ Es ที่ลดลงจากการบริโภคเครื่องดื่มที่เป็นกรด โดยทันที           

         ในการศึกษาของเรา ระดับของการลดลงของค่า pH ของ Es หลังจากการดื่ม และอัตราการเพิ่มขึ้นของค่า pH ที่ตามมานั้นแตกต่างกันระหว่างโคล่าและเครื่องดื่มเกลือแร่    นั่นคือค่า pH ของ Es ต่ำกว่า ในโคล่า ที่ pH 2.2   ในเครื่องดื่มเกลือแร่ที่มีค่า pH 3.3    จากการค้นพบนี้ เราเชื่อว่าระดับการลดลงของค่า pH ของ Es หลังจากการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดนั้นสัมพันธ์กับค่า pH ของเครื่องดื่ม    ค่า pH ของ Es ซึ่งลดลงเมื่อบริโภคโคล่าหรือเครื่องดื่มเกลือแร่ ต่อมาเพิ่มขึ้นและถึงจุดคงที่ ที่ค่าใกล้เคียงกับพีเอช 7 ในทุกคน    ค่า pH ที่ 7 นั้นสูงกว่าค่า pH ก่อนดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรด  และเราเชื่อว่าสิ่งนี้เป็นเพราะการกระตุ้น โดยเครื่องดื่มที่เป็นกรดกระตุ้นการหลั่งน้ำลายชั่วคราว  และน้ำลายที่เพิ่มขึ้นมาสัมผัสกับเคลือบฟัน    

         เราสังเกตพบว่า เมื่อค่า pH ของ Es ลดลงเนื่องจากการดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรด   ค่า pH ของ Es เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากการดื่ม AIW การเพิ่มขึ้นของพีเอชนี้ ยังสังเกตได้เมื่อน้ำประปาถูกดื่มเข้าไป  แต่ในอัตราที่ช้ากว่าของ AIW ดังนั้น เมื่อดื่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดเข้าไป เชื่อกันว่าการดื่ม AIW อย่างทันทีต่อจากนั้น จะมีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดเซาะของฟัน    นอกจากนี้ ยังตั้งข้อสังเกตว่า อัตราการเพิ่มค่า pH ของ Es โดย AIW สำหรับเครื่องดื่มเกลือแร่ นั้นช้ากว่าโคล่า    แม้ว่าสาเหตุจะไม่ชัดเจน  แต่มีรายงานว่ารูปแบบของการเปลี่ยนแปลงค่า pH ของ Es เนื่องจากเครื่องดื่มที่เป็นกรดจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเครื่องดื่ม     นอกจากนี้ ความแตกต่างนี้ดูเหมือนจะมีความสำคัญในการประเมินความเสี่ยงของผลกระทบจากการกัดเซาะของฟัน  นั่นคือความเสี่ยงของการสึกกร่อนของฟันจากเครื่องดื่มเกลือแร่อาจสูงกว่ามากกว่าโคล่า    

         ในอนาคต เราวางแผนที่จะเพิ่มเครื่องดื่มที่เป็นกรดอื่นๆ และตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของ Es และผลกระทบของ AIW ต่อเครื่องดื่มเหล่านี้เมื่อดื่มเข้าไป

         ในบทความนี้ เราได้อธิบายผลการป้องกันของ AIW ต่อการสึกกร่อนของฟัน อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันดีว่า AIW มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงจุลินทรีย์ชนิดดีในช่องปาก  และในลำไส้  ดังนั้น AIW อาจช่วยลดความเสี่ยงของโรคที่เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์เหล่านี้ได้

6. บทสรุป

         เราตรวจสอบประสิทธิภาพของน้ำอัลคาไลน์ไอออไนซ์ (AIW) ในการป้องกันการสึกกร่อนของฟันที่เกิดจากเครื่องดื่มที่เป็นกรด    เรายืนยันว่าค่า pH ของ Es ซึ่งลดลงโดยการบริโภคโคล่าหรือเครื่องดื่มเกลือแร่ เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากการดื่ม AIW   ดังนั้น จึงแสดงว่า AIW มีประโยชน์ในการป้องกันการกัดเซาะของฟันที่เกิดจากเครื่องดื่มที่เป็นกรด    เราแนะนำให้บริโภค AIW ในปริมาณที่เพียงพอหลังจากรับประทานอาหารและเครื่องดื่มที่เป็นกรด

เงินทุน

         การวิจัย AIW ได้รับทุนจากมูลนิธิ Functional Water Foundation

อ่านการศึกษาฉบับจริง ที่นี่

1 Shares