"Sauer" finden Zähne nicht lustig, neue Softdrinks bieten Ausweg

Materialwissenschaftler der Universität Jena analysieren Zahnerosionen und testen mineralhaltige Getränke. Ergebnisse im „Journal of Oral Rehabilitation“ publiziert.

Die stark ausgeprägte Vorliebe von Kindern für säurehaltige Getränke wie Zitrusbrausen, Cola oder Orangensaft kann ihren Zähnen zum Verhängnis werden. Denn der Zahnschmelz hat bei regelmäßigem starkem Konsum angesichts der Säure nichts zu lachen. Die Struktur des Zahnschmelzes wird so geschwächt, dass er weich wird und schließlich kleine Teile dieser natürlichen Schutzschicht herausbrechen. Materialwissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Universität Bristol untersuchen seit längerem diese durch Säure ausgelösten so genannten Zahnschmelzerosionen. Aufgrund ihrer Erkenntnisse machen sie jetzt einen Vorschlag, wie Softdrinks durch den Zusatz natürlicher Mineralien zahnfreundlicher werden können. Ihren Ansatz untermauern die Wissenschaftler mit einer Studie, deren Ergebnis jetzt in der Januar-Ausgabe des britischen „Journal of Oral Rehabilitation“ (Vol. 31/2005) nachzulesen ist.

„Wir haben Testgetränke eingesetzt, die Calcium und Phosphat enthalten, also Stoffe, die auch im natürlichen Zahnschmelz vorkommen“, erklärt Prof. Klaus Jandt von der Universität Jena. Das Team des Lehrstuhlinhabers für Materialwissenschaft hatte in mehreren Vorgänger-Studien überprüft, ob sich die Zähne evtl. nach dem „Säureschock“ wieder erholen. Mit ihrer sehr sensiblen Messmethode, der so genannten Nanoindentation, fanden sie heraus, dass solch ein Selbstreparaturmechanismus nicht einsetzt. „Eine natürliche Remineralisation des Zahnschmelzes findet nicht statt. Dieses ernüchternde Ergebnis hat uns nicht ruhen lassen“, sagt Jandt. „Wir wollten einen materialwissenschaftlichen Ansatz für einen Soft-Drink finden, bei dem keine Schmelz-Erosionen zu befürchten sind“, nennt er das Ziel.

In ihrer neuen Studie setzten die Materialwissenschaftler 120 verschiedene Zahnproben drei unterschiedlichen „Mustergetränken“ aus: Einem Mineralwasser, bei dem aufgrund fehlender Säure keine Zahnerosion zu erwarten war, sowie ein zitronensäurehaltiges Getränk mit einem für viele bekannte Soft-Drinks typischen pH-Wert. Das dritte Getränk hatte auch den gleichen Säuregehalt und pH-Wert wie das zweite, enthielt aber zusätzlich geringe Mengen an Calcium und Phosphat. Die Zahnschmelzproben wurden für festgelegte Zeitabschnitte (1/2 bis 10 Minuten) den Getränken ausgesetzt. Anschließend wurde die Härte der Zahnschmelzproben mit dem erwähnten Nanoindenter untersucht, einer Diamantspitze mit einem Durchmesser von einem zehnmillionstel Meter. Unter der Leitung des Materialwissenschaftlers von der Universität Jena war die Methode im vergangenen Jahr erstmals zum frühen Nachweis der in-situ Zahnschmelz-Erosion eingesetzt worden.

Beim Wasser zeigte der Zahnschmelz erwartungsgemäß keinerlei Veränderung. Die säurehaltigen Getränke erweichten zwar beide den Zahnschmelz; bei dem Calcium und Phosphat enthaltenden Getränk dauerte dies aber etwa doppelt so lange, wie bei dem Getränk, das nur die Zitronensäure enthielt. „Anders ausgedrückt, das mineralienhaltige Getränk ist wesentlich weniger erosiv als viele herkömmliche Soft-Drinks“, bringt Jandt das Ergebnis auf den Punkt. „Wenn schon auf Säuren in Getränken nicht vollständig verzichtet werden kann, da diese den Getränken ihren typischen erfrischenden Charakter verleihen, so wäre dies ein neuer Ansatz, der Zahnerosion gegenzusteuern“, so der Jenaer Wissenschaftler. Er hofft, dass das erkannte Prinzip von der Getränkeindustrie aufgegriffen wird.

Hintergrundinformationen:

Die Ergebnisse der Studien zu den Mineralisierungszyklen von Zähnen finden sich in „Surface Science“ (2004) Vol. 553, Iss. 1-3, S. 105-114 und im „Journal of Colloid and Interface Science“ (2004) Vol. 280, Iss. 2, S. 442-448.

Kontakt:

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