Вы здесь

Химический состав

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

С помощью методов центрифугирования зубной налет можно разделить на клеточную и бесклеточную фракции. Krembel и соавторы (1969) при центрифугировании (3000 об/мин в течение 5 мин) с последующей фильтрацией надосадочной жидкости через миллипоровые фильтры получили бесклеточную фракцию, имевшую при электронной микроскопии тонкую зернистую ультраструктуру. Клеточная фракция была представлена главным образом бактериями.

Химический анализ показал, что основная масса протеинов и нуклеиновых кислот сосредоточена в клеточной фракции, а углеводов и липидов — в бесклеточной.

Grenby (1975) разделял вещества зубного налета на 2 фракции в зависимости от растворимости в воде. В водорастворимой фракции содержалось 9,6—12,7 % (на сухой вес) протеина, тогда как в водонерастворимой фракции протеин составлял 15,7—18,5%. По данным Hotz и соавторов (1972). 29,6 % материала высушенного зубного налета растворялось в воде. Эта фракция содержала 1,2 % азота и свыше 4 % протеина. В водонерастворимой фракции, составляющей 67,1 %, находилось 7,4 % азота. По данным Gavronsky и соавторов (1965), протеин составляет 8 % от сухого веса зубного налета.

Аминокислотный состав протеина зубного налета оказался сходным, но не идентичным составу слюны и эпителиальных клеток. Характерной особенностью его аминограммы является недостаточность основных аминокислот (Critchley, 1969). Sonju и Rolla (цит. по Mandel, 1974) исследовали аминокислотный состав в динамике образования зубного налета. Установлено, что в 2-часовом зубном налете больше всего таких аминокислот (в молях на каждые 100 молей): глицин — 16; глутаминовая кислота — 14; серин — 9; аланин, аспарагин, лизин — 7. Анализ суточного зубного налета показал относительное снижение пропорции глицина и увеличение содержания аланина, что, по-видимому, отражает присутствие бактериальных протеинов. Содержание аминокислот в суммарном протеине 2-дневного зубного налета определено Armstrong. Представленные на рис. 2 данные свидетельствуют, что в зубном налете больше всего содержится глютаминовой кислоты, аланина, аспарагиновой кислоты, глицина, лейцина и лизина и меньше всего — метионина и тирозина. По сравнению с пелликулой аминокислотный состав зубного налета отличается, главным образом, содержанием аланина, валина, изолейцина и лизина.

рис.2 Содержание аминокислот и глюкозамина в гидролизата пелликулы и зубного налета

Leach и соавторы исследовали аминокислотный состав водорастворимой фракции зубного налета человека. Соответствующие данные представлены в таблице 3, из которой видно, что в водорастворимых протеинах зубного налета больше всего содержится глутаминовой кислоты и аланина и меньше всего — гистидина и аргинина.

табл.3 Аминокислотный состав водного экстракта зубного налета (в молях на 100 молей аминокислоты)

Общее содержание углеводов в водорастворимой фракции зубного налета составляет 6,9—7,7 % в пересчете на сухой вес, тогда как в водонерастворимой фракции общее их содержание находится в пределах 7,2— 14%. Водорастворимая фракция содержит 1,5% фруктозы, тогда как водонерастворимая — 0,8%. Преобладающим моносахаридом в водорастворимой фракции является глюкоза, на долю которой приходится 2,5—2,9%· Сахарозы содержится несколько меньше — 1,8—2,5%.

По данным Winkler и Backer — Dirks, более 10% влажного веса зубного налета приходится на долю полисахаридов типа декстрана и левана. Имеются аргументированные данные, свидетельствующие о том, что эти полимеры глюкозы образуются бактериями. Среди полисахаридов зубного налета преобладает леван. Gold и соавторы (1974) показали, что в 3-дневном зубном налете содержится 1% декстрана и 3% левана.

Химический и хроматографический анализ полисахаридов синтезируемых Str. mitis, выделенных из зубного начета показал, что это полимеры типа амилопектина (гликогена). Локализуются они преимущественно внутри клеток с помощью электронной микроскопии было показано, что внутриклеточные полисахариды располагаются в виде отдельных цитоплазматических гранул вблизи клеточных мембран. Каждая гранула соответствует макромолекуле с молекулярным весом около 20 млн. дальтон. По мере накопления полисахариды начинают мигрировать к центру клетки. Полагают, что биологическая функция внутриклеточных полисахаридов заключается в их способности легко расщепляться под действием амилаз и утилизироваться в качестве источника энергии. Внутриклеточные полисахариды окрашиваются йодом в красно-бурый цвет подобно гликогену.

Микроорганизмы зубного налета способны синтезировать наряду с внутриклеточными углеводами в значительном количестве и внеклеточные полисахариды. При поступлении сахарозы с пищей в зубном налете синтезируются внеклеточные леваны. Глюкоза или фруктоза не в состоянии поддерживать синтез этого полисахарида. Леваны синтезируются значительно быстрее декстранов, однако они быстрее расщепляются под действием фермента леваназы, который вырабатывается стрептококками зубного налета человека. Стрептококки способны синтезировать внеклеточный полисахарид, обладающий липкими свойствами, — декстран, который не расщепляется α-амилазами и леваназами и сохраняется в зубном налете довольно длительное время, являясь одним из важнейших факторов, определяющих его адгезию к поверхности эмали. Как и леваны, декстраны синтезируются исключительно из сахарозы. Этот синтез осуществляется ферментом декстран-сахаразой.



На количество углеводов оказывает влияние возраст зубного налета. По данным Gawronsky (1975), общее содержание углеводов в нем через 4 дня после его образования составляет 18% от сухого веса, а через 12 дней — 21,1% 23,8%.

Dada и Leach (1971) исследовали метаболизм моно- и дисахаридов в зубном налете в опытах in vitro. 4 группы крыс кормили диетами, содержащими 72% моно- или дисахаридов (глюкозы, сахарозы, фруктозы или мальтозы). На 1,3, 6, 12, 21-й день пребывания на экспериментальной диете у каждой группы животных собирали зубной налет и помещали его в питательную пептоновую среду, содержащую 10% соответствующих сахаров. С помощью хромато-графических методов в нем обнаружены рамноза, глюкоза, галактоза, глюкозамин. Количественные методы исследования показали различие в составе Сахаров в полисахаридах, полученных у крыс разных групп. Углеводный состав изменялся также в зависимости от возраста зубного налета. Так, в 21-дневном его возрасте главным моносахаридом являлся глюкозамин.

В зубном камне, образующемся при старении зубного налета, содержится также много углеводов.

Mandel и соавторы (1962) обнаружили большое сходство в углеводном составе наддесневого зубного налета с мочевыми камнями и камнями поднижнечелюстной слюнной железы. Наддесневой зубной налет содержал гексозу, пентозу, метилпентозу, гексозамин, ксилозу, арабинозу и сиаловую кислоту.

Kakujler и соавторы (1973) с помощью хроматографических методов исследовали липиды в клеточной и бесклеточной фракции зубного налета в динамике его образования. Оказалось, что клеточная фракция богаче липидами, чем бесклеточная. Среди липидов обнаружены глицериды, фосфолипиды, холестерин. Выявлено также наличие кислых фосфолипидов, важных для процесса обызвествления. Уже спустя 4 дня после образования зубного налета в нем исчезала разница в составе липидов. В старом зубном налете снижалось содержание глицеридов и нарастало количество гликолипидов.

Dawes и Jenkins (1962) определяли содержание воды, Ca, неорганического и органического Р, Na и К в зубном налете. По их данным, 78,7—80,3% его массы составляет вода. В сухом веществе зубного налета содержится 1,65% общего Р; 0,43% неорганического Р; 0,45% — Ca; 0,44% — Na.

В зубном налете человека с помощью химического и спектроскопического анализа обнаружены следующие химические элементы: Ca, Р, Na, К, Со, Cr, Mn, Fe.

Группа французских авторов исследовала у 50 человек содержание различных ионов в мягком зубном налете и слюне. Авторы показали, что ионы Ca, Р, Mg, Na, Fe и Cu присутствуют как в зубном налете, так и в слюне. Содержание этих ионов резко колеблется; в зависимости от концентрации ионы располагаются в следующем возрастающем порядке: в зубном налете — Cu, Fe, Ca, Na, Р; в слюне: Cu, Fe, Na, Mg, Ca, Р. В большинстве случаев в зубном налете содержание ионов меньше, чем в

Некоторые ионы присутствуют только в слюне или слюне или только в зубном налете. Эти данные позволили авторам рассматривать последний как автономную экологическую систему имеющую собственный метаболизм и в то же время подверженную действию многочисленных факторов ротовой полости.

Уровень кальция и фосфора в зубном налете не изменяется при полоскании полости рта в течение 10 мин дистиллированной водой. По данным Ashley и Wilson (1978), между концентрациями неорганического фосфора в стимулированной паротидной слюне и в зубном налете верхних моляров существует прямая связь. Установлена такая же связь между концентрацией кальция в слюне и в зубном налете. Концентрации кальция и неорганического фосфора в зубном налете находились в прямой связи со скоростью слюноотделения.

Fergusson и Thomas (1978) исследовали концентрацию кальция и фосфора в зубном налете, собранном с различных поверхностей передних зубов верхней и нижней челюстей. Установлена более высокая концентрация кальция и фосфора в зубном налете, собранном с фронтальных зубов нижней челюсти. При этом наблюдалась тенденция к более высокой концентрации кальция и фосфора у средней линии и менее высокой между резцами и клыками на зубах нижней челюсти. На зубах верхней челюсти концентрация этих элементов в зубном налете существенно не изменялась.

Schamschula и соавторы (1977) исследовали концентрацию К, Р, Ca, Mg, Zn, Cu, Pb, Cr, Li в различных образцах зубного налета, взятого у школьников в возрасте 9,7— 13 лет из трех городов Австралии. В среднем содержание основных элементов составило: К — 2,75 (0,46%), Ca — 0,72 (0,68%), Mg — 0,19 (0,04%). Эти же авторы (1978) показали, что общее содержание Ca, Р, Mg, Sr и Zn по-разному сочеталось с пораженностью зубов кариесом и в то же время зависело от общего характера питания, концентрации фтора в воде и наличия или отсутствия привычки жевать бетель, содержащий Ca и Sr.