Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2017; 117(1): 13-23 | DOI: 10.51479/cspzl.2017.003

Biochemické zloženie zubov a vplyv rôznych chemických prvkov na ich štruktúru

S. Dolinská, V. Tomečková*
Ústav lekárskej a klinickej biochémie LF UPJŠ, Košice, Slovenská republika

Úvod a cieľ: Hlavným cieľom tohto prehľadového článku je detailný popis jednotlivých štruktúr zuba, bioorganického a bioanorganického zloženia častí zuba, jednotlivých biochemických protektívnych procesov, akými sa zub dokáže chrániť proti vzniku zubného kazu a procesov poškodzujúcich integritu zuba. V ďalšej časti je popísaný vplyv jednotlivých chemických prvkov z potravy, ktoré sa podieľajú na pevnejšej štruktúre zubov a zvyšovaní odolnosti zubov na vplyv kyselín.

Metódy: Analýza zloženia zubov, porovnávanie vplyvu rôznych chemických prvkov zo stravy.

Výsledky: Obranyschopnosť skloviny zvyšuje vhodná štruktúra a biochemické zloženie, a to hlavne tým, že každý sklovinný kryštál je obalený plášťom, tzv. rod sheath, ktorý je viac mineralizovaný ako ostatné vrstvy skloviny. Táto štruktúra obsahuje železo a horčík. Kombinácia týchto dvoch prvkov dodáva sklovine požadovanú odolnosť voči kyselinám. Dôležitú úlohu majú v sklovine aj proteíny. Proteíny spevňujú sklovinu a regulujú vývoj kryštálov hydroxyapatitu. Pre zachovanie zdravých zubov a hlavne skloviny sú potrebné viaceré prvky (bór, kremík, vápnik, horčík, fosfor), vitamíny (D, K) a živočíšne proteíny, ktoré zvyšujú absorpciu vápnika a horčíka. Vzácne kovy pôsobia dezinfekčne a antioxidačne (striebro, zlato, platina). Na druhej strane existujú látky, ktoré zdravie zubov poškodzujú. Sú to najmä kyselina fytová, kyselina šťaveľová, kyselina citrónová a zvýšené množstvo sacharidov a tukov znižujú resorpciu vápnika. Olovo vytesňuje vápnik zo štruktúry zuba a lektíny bránia vstrebávaniu pre zuby potrebných živín.

Záver: Táto práca detailne popisuje jednotlivé zložky zuba, jeho bioanorganické aj bioorganické zloženie. Bioorganická časť má vo vysoko mineralizovanom zube významnú úlohu pri zachovávaní integrity zuba. Správna kombinácia prvkov, vitamínov pochádzajúcich z pestrej stravy a pobytu na slnku sa podieľa na udržaní zdravých zubov.

Klíčová slova: zub; sklovina; hydroxyapatit; chemické prvky; proteíny; výživa

Biochemical Composition of the Teeth and the Effect of the Various Chemical Elements on their Structure

Introduction and objectives: The main objective of this review article is a detailed description of the tooth structure, bioorganic and bioinorganic composition of the tooth components, the protective biochemical process of tooth which can protect against tooth caries and processes which might damage the integrity of the tooth. The next section of this work describes the effect of various dietary chemical elements which are involved in the stronger teeth structure and increase the resistance of teeth against the effect of acids.

Methods: Analysis of teeth composition, comparison of different chemical elements from diet.

Results: Defense capability of enamel enhances suitable enamel structure and biochemical composition, especially the fact that each enamel crystal is covered with shell "rod sheath" that is more mineralized than the other layers of enamel. This structure contains iron and magnesium. The combination of these two elements gives the enamel a desired resistance to acids. Enamel proteins play an important role in the enamel. Proteins strengthen a enamel and regulate the development of hydroxyapatite crystals. For maintaining healthy teeth and mainly the enamel are needed several chemical elements (boron, silicon, calcium, magnesium, phosphorus), vitamins (D, K) and animal proteins, which enhances the absorption of calcium and magnesium. Noble metals (silver, gold, platinum) act as antiseptic and antioxidant elements. On the other hand, there are substances which damages the health of teeth, especially phytic acid, oxalic acid, citric acid, increased amount of saccharides and fats reduce the resorption of calcium. Lead displaces calcium from the tooth structure and lectins interfere with the absorption of nutrients needed for teeth.

Conclusion: This work describes in detail the individual components of tooth and bioorganic and bioinorganic composition of tooth. Bioorganic part showed in highly mineralized tooth important role in maintaining the integrity of the tooth. The right combination of elements, vitamins from varied diet and sun exposure contribute to maintaining healthy teeth.

Keywords: tooth; enamel; hydroxyapatite; chemical elements; proteins; diet

Zveřejněno: 1. březen 2017  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Dolinská S, Tomečková V. Biochemické zloženie zubov a vplyv rôznych chemických prvkov na ich štruktúru. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2017;117(1):13-23. doi: 10.51479/cspzl.2017.003.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Bergenholtz, G., Horsted-Bindslev, P., Reit, C.: Textbook of endodontology. Oxford, Blackwell Publishing, 2010, s. 100-102. ISBN: 978-1-4051-7095-6.
    2. do Espírito Santo, A. R., Frozoni, M. R., Ramos-Perez, F. M., Novaes, P. D., Line, S. R.: Birefringence of the secretory-stage enamel organic extracellular matrix from rats submitted to successive injections of bisphosphonates. Research support. Connect Tissue Res., roč. 51, 2010, č. 3, s. 208-215.
    3. Dorvee, J. R., Gerkowicz, L., Bahmanyar, S., Deymier-Black, A., Veis, A.: Chondroitin sulfate is involved in the hypercalcification of the organic matrix of bovine peritubular dentin. Research support. Arch. Oral. Bio., roč. 62, 2015, s. 100. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Gallon, V., Chen, L., Yang, X., Moradian-Oldak, J.: Localization and quantitative co-localization of enamelin with amelogenin. Research support. J. Struct. Biol., roč. 10, 2013, č. 2, s. 239-249. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Gheorghe, S., Crăciun, M.: Matrix gla protein in tumoral pathology. A longitudinal study. Clujul Med., roč. 89, 2016, č. 3, s. 319-321. Přejít k původnímu zdroji...
    6. Giacaman, A., Valenzuela-Ramos, R., Muñoz-Sandoval, C.: In situ anticariogenic activity of free fatty acids after sucrose exposure to oral biofilms formed on enamel. Research support. Am. J. Dent., roč. 29, 2016, č. 2, s. 81-86.
    7. Hark, L., Morrison, G.: Medical nutrition & disease. Oxford, Wiley-Blackwell, 2016, 600 s. ISBN 978-1405186155.
    8. Herzog, K., Scott, M., Hujoel, P., Seminario, L.: Association of vitamin D and dental caries in children: findings from the National Health and Nutrition. A longitudinal study. J. Am. Dent. Assoc., roč. 10, 2016, č. 6, s. 147. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Hu, J. C., Hu, Y., Lu, Y., Smith, C. E., Lertlam, R., Wright, J. T., Suggs C., McKee, M. D., Beniash, E., Kabir, M. E., Simmer, J. P.: Enamelin is critical for ameloblast integrity and enamel ultrastructure formation. Research support. PLoS One., roč. 9, 2014, č. 3, s. 137. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Jaffar, N., Miyazaki, T., Maeda, T.: Biofilm formation of periodontal pathogens on hydroxyapatite surfaces. Review. J. Biomed. Mater Res. A., roč. 104, 2016, č. 11, s. 98. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Kaidonis, J., Townsend, G.: The sialo-microbial-dental complex' in oral health and disease. Review, roč. 23, 2016, č. 3, s. 85-89. z ttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/articles/25758745/ Přejít k původnímu zdroji...
    12. Kumar, S.: Textbook of dental anatomy and tooth morphology. New Delhi JAYPEE, 2004, s. 79.
    13. Lee, M. A., Gabe, M. S., Nightingale, M. J., Burke, M.: Clinical nutrition. St Luise, Elsevier, 2013, s. 206, ISBN 9781439818183.
    14. Letsinger, C., Vellers, L., Granados, Z., Walker, R., Spier, E., Lambertz, I., Fuchs-Young, R., Lightfoot, T.: The effect of a high fat/high sugar diet and physical activity on body fat percentage and bone mineral density. Supported research. Med. Sci. Sports Exerc., roč. 48, 2016, č. 5, s. 525. Přejít k původnímu zdroji...
    15. Long, S., Romani, M.: Role of cellular magnesium in human diseases. A longitudinal study. Austin J. Nutr. Food Sci., roč. 10, 2014, č. 2, s. 10.
    16. Loveren, C., Broukal, Z., Oganessian, E.: Functional food. Review. Eur. J. Nutr., roč. 51, 2012, č. 10, s. 15-25. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. McGuire, J. D., Walker, M. P., Mousa, A., Wang, Y., Gorski, J. P.: Type VII collagen is enriched in the enamel organic matrix associated with the dentin-enamel junction of mature human teeth. Research support, 2014, z https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24594343 Přejít k původnímu zdroji...
    18. Mellanby, M.: Dental caries and nutrition. Brit. Dent. J., roč. 62, 2015, č. 19, s. 241-252
    19. Migliorati, A., Madrid, C.: The interface between oral and systemic health. Research support. Clin. Microbial. Infect., roč. 13, 2007, č. 4, s. 11. Přejít k původnímu zdroji...
    20. Mikulski, D., Kłosowski, G.: Evaluation of phytic acid utilization by S. cerevisiae strains used in fermentation processes and biomass production. Research. J. Basic Microbiol., 2016. Přejít k původnímu zdroji...
    21. Nelson, S., Ash, M.: Wheeler's dental anatomy, physiology and occlucion. London, Elsevier, 2013, 401 s. ISBN 978-1-4160-6209-7.
    22. Nunes, L., Mussavira, S., Bindhu, O.: Clinical and diagnostic utility of saliva as a non-invasive diagnostic fluid. Review. Biochem. Med., roč. 25, 2015. č. 2, s. 177-192. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Orstavik, D., Pitt Ford, T.: Essential endodontology. Prevention and treatment of apical periodontitis. Oxford, Blackwell Munksgaard, 2008, 488 s. ISBN: 978-1-4051-4976-1.
    24. Phillippi, C., Holley, L., Morad, A., Collins, R.: Prevention of vitamin K deficiency bleeding. Research. 2016, z https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27389610 Přejít k původnímu zdroji...
    25. Prajapati, S., Tao, J., Ruan, Q., De Yoreo, J. J., Moradian-Oldak, J.: Matrix metalloproteinase-20 mediates dental enamel biomineralization by preventing protein occlusion inside apatite crystals. Biomaterials, roč. 10, 2016, č. 10, s. 260-270. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Rajesh, S., Hegde, S., Kumar, S.: Assessment of salivary calcium, phosphate, magnesium, pH, and flow rate in healthy subjects, periodontitis, and dental caries. Contemp. Clin. Dent., roč. 6, 2016 č. 4, s. 461-465. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Ruan, Q., Moradian-Oldak, J.: Amelogenin and enamel biomimetics. Research. J. Mater Chem. B. Mater Biol. Med., roč. 3, 2015, z https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26251723 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Shearer, J., Swithers, E.: Artificial sweeteners and metabolic dysregulation: Lessons learned from agriculture and the laboratory. Review. Rev. Endocr. Metab. Disord., roč. 10, 2016, č. 2, s. 179-186. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Schroth, J., Rabbani, R., Loewen, G., Moffatt, E.: Vitamin D and dental caries in children. A longitudinal study. J. Dent. Res., roč. 95, 2016, č. 2, s. 6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Schuurs, A.: Pathology of the hard dental tissue. Oxford, Wiley, 2013, 446 s. ISBN 9781118702659. Přejít k původnímu zdroji...
    31. Siddarajaiah, G. R.: Textbook of dental anatomy, physiology and occlusion. St. Luise, Elsevier, 2014, 401 s., ISBN 97893-502-5940-5.
    32. Silva, O., Bracarense, P.: Phytic acid: from antinutritional to multiple protection factor of organic systems. Research. J. Food Sci., roč. 81, 2016, č. 6, s. 26. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Sodhi, R. N., Symington, J.: Penetration of chlorhexidine coating into tooth enamel. A surface analytical study. Biointerphases, roč. 11, 2016, č. 4, s. 4. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Southward, K.: A hypothetical role for vitamin K2 in the endocrine and exocrine aspects of dental caries. Review. Med. Hypotheses., roč. 84, 2015, č. 3, s. 276-280. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Zhao, C., Zhou, R., Tian, Y., Tang, Y., Ning, H., Liu, H.: Effects of the nutritional education and dietary intervention on nutritional status and bone mineral density of middle-aged and senile patients with osteoporosis. Randomized controlled trial. Wei Sheng Yan Jiu., roč. 45, 2016, č. 2, s. 230-235.

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah