Zähne stehen Säureattacken von Cola und O-Saft hilflos gegenüber

Materialwissenschaftler der Universität Jena überprüfen Selbstreparaturmechanismus von Zähnen

Zahnerosionen sind in den Mündern von Kindern und Jugendlichen auf dem Vormarsch. Die stark ausgeprägte Vorliebe für säurehaltige Getränke wie Cola, Zitrusbrausen oder Orangensaft wird ihrem Zahnschmelz zum Verhängnis. Durch regelmäßigen starken Konsum solcher Soft-Drinks wird die Struktur des Zahnschmelzes nach und nach so geschwächt, dass er erweicht und schließlich kleine Teile herausbrechen. Ein Forscherteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Universität Bristol untersucht, ob die Natur diese Säure-Angriffe abwehren kann, also im Mund durch Selbstreparatur der Schaden behoben wird. Ihre neuesten Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift „Surface Science“ (Vol. 553, Iss. 1-3, S. 105-114) vom 20. März erschienen sind, lassen jedoch Zweifel an der gängigen Annahme von der Selbstreparatur aufkommen.

Zahnschmelzproben aus extrahierten Backenzähnen wurden in kleine Stücke geschnitten und in eine Trägerzahnspange eingesetzt. Diese Spange wurde von einem Probanden getragen, der dann Wasser, Orangensaft und eine Zitronensäurelösung, deren Säuregehalt dem bekannter Soft-Drinks entspricht, trank. Nach dem Konsum eines Viertelliters des jeweiligen Getränks, wurde mit dem so genannten Nanoindenter (einer hauchdünnen Metallspitze) die Zahnschmelzerweichung gemessen. Ein viertel Liter Orangensaft bewirkte bereits eine deutliche Erweichung an den Zähnen. Nur Wasser zeigt keinen erosiven Effekt. Wichtiger Faktor für die Tiefe der Erosion ist der pH-Wert des Getränkes. Er ist ein Maß dafür, welche Menge und Art der Säure ein Getränk enthält. Auch wie häufig man diese sauren Soft-Drinks konsumiert, spielt eine Rolle.

„Die Nanoindentation ist eine sehr empfindliche und genaue Messmethode“, berichtet Prof. Dr. Klaus Jandt. Unter der Leitung des Materialwissenschaftlers von der Universität Jena wurde die Methode weltweit erstmals zum frühen Nachweis der in-situ Zahnschmelz-Erosion eingesetzt. Um zu überprüfen, ob sich die Zähne selbst wieder reparieren, wurden die Zahnproben bis zu drei Tage weitergetragen. Doch der Zahnschmelz remineralisierte nicht wieder und zeigte eine nahezu unveränderte Erweichung. „Das ist das Ergebnis unter den experimentellen Bedingungen dieser Studie“, führt Jandt aus. Um letzte Sicherheit zu erlangen, sollen ähnliche Studien mit einer größeren Anzahl von Probanden folgen.

„Uns interessiert bei diesen Untersuchungen, wie die Natur Materialien, z. B. den Zahnschmelz aufbaut. Wir wollen daraus etwas für die Entwicklung neuer synthetischer Materialien lernen. Dieses Prinzip, bei dem versucht wird die Natur nachzuahmen, heißt Biomimetik,“ erklärt Prof. Jandt das Interesse an der Zahnschmelzerosion. Bezüglich der Getränke sei jedoch die Getränke-Industrie gefragt. Zahnfreundlichere Softdrinks könnten nach Ansicht des Materialwissenschaftlers Kalzium enthalten, das nachweislich zum Aufbau der Zähne beiträgt.

Kontakt:
Prof. Dr. Klaus Jandt
Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie
der Universität Jena
Löbdergraben 32, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947731
E-Mail: k.jandt@uni-jena.de