Fluor dla dobra zębów? Niekoniecznie …

Fluor jest dobry dla zębów, być może, ale warstwa fluorowa pokrywająca szkliwo zębowe ma być ponoć o wiele cieńsza, niż naukowcy do tej pory myśleli. Tak bardzo cienka, że można sobie zadać pytanie, czy jest ona naprawdę ochronna …

Zęby są zbudowane ze struktur mineralnych, które są najsolidniejsze w całym ciele ludzkim. Biała powierzchnia składa się ze szkliwa, leżącego na zębinie (tkance kostnej zęba), która sama z kolei leży na silnie unerwionej i unaczynionej miazdze zęba, powiązanej z dziąsłem. Struktura ta jest bardzo złożona i czyni zęby bardzo wytrzymałymi. Ale, według dentystów, zęby mają być jeszcze bardziej wytrzymałe w obecności fluoru. Czy tak jest naprawdę?

Naukowcy od dawna pochylali się nad tym problemem, a końcowym efektem jest zrozumienie chemii powierzchni zębów. Szkliwo zębów jest zbudowane z sieci kryształów hydroksyapatytu wapnia, który zapewnia zębom wytrzymałą tarczę. Powierzchnia szkliwa zębowego może zostać zaatakowana przez fluoryzację oraz utworzyć fluoroapatyt. Ten z kolei jest znany z tego, że jest bardziej odporny na kwasy niż hydroksyapatyt, a więc uważa się, że jest on odpowiedzialny za odporność zębów na próchnicę.

Fluoryzacja dokonuje się na powierzchni szkliwa

Celem naukowców z uniwersytetu w Sarre w Niemczech było zrozumienie tajemniczych mechanizmów fluoryzacji, a jeszcze bardziej precyzyjnie mówiąc – dokładne określenie grubości warstwy fluorowej na powierzchni zębów.

Aby uniknąć bezpośrednich badań na prawdziwych zębach, z których każdy posiada swoje własne cechy charakterystyczne i które byłyby obiektem sprzecznych badań, naukowcy zastosowali syntetyczną warstwę hydroksyapatytu wapnia i przeanalizowali, co się z nią dzieje w kontakcie z fluorem.

Badania te zostały zrealizowane dzięki spektroskopii fotoelektronowej promieniami X (XPS), która jest idealnym narzędziem do wykonywania analizy profilu głębokości różnych elementów, warstwa po warstwie, w nanoskali.

Z punktu widzenia jakościowego, naukowcy wykazali istnienie tych samych mechanizmów, które zostały opisane przez poprzednie badania. W obecności neutralnego czynnika florowego (pH 6,2), bliskiego pH naturalnemu jamy ustnej, fluoryzacja polega na prostej wymianie grup OH z hydroksyapatytu na atom fluoru. Natomiast, w obecności czynnika fluorowego bardziej kwaśnego (pH 4,2), fluoryzacja nie zadowala się już prostym zastąpieniem atomów: cały proces chemiczny polega na sukcesywnym tworzeniu się trzech warstw fluoryzacji.

Warstwa fluorowa mierzyła jedynie 6 nanometrów!

Ale kiedy przeanalizowano pod względem ilościowym grubość różnych warstw, stwierdzono różnicę w rozmiarze! Podczas gdy fluoryzacja kwaśna została zmierzona na głębokości 4,5 mikrometra na szkliwie ludzkim, to okazało się, że w doświadczeniach, zrealizowanych przez niemieckich naukowców, ma ona jedynie 77 nanometrów, czyli aż 60 razy mniej.

Warstwa fluorowa po fluoryzacji pH neutralnym została zmierzona do 6 nanometrów, czyli wynosi 10 razy mniej niż poprzednio twierdzono.

Możemy więc zapytywać się, kto ma rację. Jednakże, autorzy artykułu opublikowanego w przeglądzie naukowym Langmuir wykazują, że ze względu na to, iż jony fluoru posiadają bardzo niską głębokość przenikania, jony fluoru powinne być stale dostarczane zębom (na przykład, poprzez zastosowanie pasty do zębów albo płynu do płukania usta na bazie fluoru).

Ale, z drugiej strony, codzienne zużycie zębów zostało ocenione na 3 nanometry. Według naukowców jest więc logiczne stawianie sobie pytania, czy 6-nanometrowa warstwa fluoroapatytu działa naprawdę jako warstwa ochronna...