茶多酚对护齿的作用

发布日期:2015-05-13 00:00 来源:http://www.hzystea.com 点击:

茶多酚对护齿的作用

牙齿是消化系统的第一关,不仅关系到食物营养的消化吸收率,而且对消化道的功能有重要影响,牙齿还影响美观。但是,牙齿疾病相当普遍,其中龋齿和牙周炎最常见。据调查,人龋齿患病率为37%。龋齿不仅妨碍咀嚼、影响美观,而且可引起牙髓炎、根尖周炎、颌骨炎症等,甚至成为病灶而影响全身健康。因此,预防龋齿等牙科疾病利于健康和美容。明代《敬古斋今注》载明,“漱茶则牙齿固利”。中国古代医学早就认识到茶叶的护齿功效,现代医学对茶叶护齿作用进行了深入研究。

茶多酚可抑制多种口腔致病微生物。口腔既是微生物的入口,又是微生物的温床,微生物成了牙齿疾病的主要诱因。用3种绿茶的提取物 [乙醇提取物、粗儿茶素(茶多酚)EGCG]研究对8种牙周细菌的抗微生物活性(表1-6),牙龈卟啉单胞菌(porphyromonas gingivalis),黏放线菌(Actinomyces viscosus )、内氏放线菌(A. naeslundii)、牙龈二氧化碳嗜纤维菌(Capnocytophaga gingivalis),具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum ) ,荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、伴放线放线杆菌 (Actinobacillus actinomycetemcomitans)均可被3种茶叶提取物抑制。EGCG最低抑菌浓度为0.055. 0 mg/ml,粗儿茶素为0.15. 0 mg/ml,乙醇提取物为0.5-10 mg/m1,以健康成人男子33名为对象,用含0.05%0.1%0.2%0.5%茶多酚作为试验用漱口液,每次15 ml于饭后含于口腔中20秒进行漱口,结果,饭后使用含0.05%-0.5%的茶多酚漱口液漱口,齿垢中的总细菌数和总链球菌数呈减少趋势,乳杆菌的检山率也有所下降。茶多酚对这些病原菌的抑制就可预防多种牙病,尤其是龋齿。

表1-6茶提取物对细菌的最低抑菌浓度(mg/ml)



细菌

培养条件

培养基

乙醇提取物

粗儿茶素

EGCG

牙龈卟啉单胞菌

AN

GMB+1%BHI

10.0

5.0

5.0

黏放线菌

A

GMB+5%BHI

2.5

2.5

1.0

内氏放线菌

AN

GMB

5.0

2.5

1.0

牙龈二氧化碳嗜纤维菌

A

GMB+5%BHI

1.0

1.0

0.5

具核梭杆菌

AN

GMB+5%BHI

5.0

1.0

0.25

荧光假单胞菌

A

GMB+5%BHI

0.5

0.1

0.05

伴放线放线杆菌

AN

GMB+2.5%BHI

1.0

2.5

1.0

A:有氧条件;AN,厌氧条件;GMB,基本培养基;BHI,添加剂(防止儿茶素沉淀)



龋齿可由一些能发酵碳水化合物及产酸造成釉质和牙质脱钙的细菌引起,其中龋齿链球菌是口腔中普遍的蛀牙病原菌。通常,链球菌与牙齿表面带有相同电荷,无法在牙上着床,而且受到来自齿垢中其他微生物的干扰,但这种病原细菌会分泌促进蔗糖分解物——葡萄糖聚合的酶,一旦口腔中有蔗糖存在,其分解产物葡萄糖即会在该菌周围形成葡聚糖,这样该菌得到一层免受其他菌类干扰的保护膜,并改变电荷状况,因而易于在牙表着床,一旦人体抵抗力下降,从牙髓渗向牙表的正常分泌液减少,病菌就乘机侵入牙内,不断繁殖增生形成蛀孔。

茶多酚对龋齿形成的各个阶段都有影响。首先,茶多酚直接抑制致龋菌。茶多酚在1mg/m1时可抑制标准药敏试验浓度的变形链球菌生长,与菌株接触5 min即可起作用,说明茶多酚对变异链球菌较敏感。体外实验表明,绿茶提取物抑制口腔中变异链球菌(Streptococcus mutans)和表兄链球菌(S.sobrinus活性,主要的抑菌成分是(+ )-GC()-EGC()-EGCG。茶多酚对变异链球菌还有直接杀伤效果。将变异链球菌置于生理盐水中,只需添加0.05%茶多酚即可被杀死。将茶多酚制成新剂型——防龋涂膜同样有较好的抑菌效果。由表1-7可见,茶多酚防龋涂膜对变异链球菌和远缘链球菌均有较好的抑制作用。因此临床上为预防龋齿,只需将含少量茶多酚(>0.012g/L)的防龋涂膜涂布于牙齿表面,茶多酚释放即可抑制远缘链球菌和变异链球菌的生长繁殖

表1-7茶多酚防龋涂膜对细菌生长的抑制情况



茶多酚涂膜浓度(g/L

细菌的生长抑制率(%

变异链球菌

远缘链球菌

0

1.500.59

2.652.08

0.00293

2.581.18

9.242.45

0.00586

19.926.12

69.6313.08

0.012

57.1512.48

83.153.61

0.023

62.8011.30

83.8712.84

0.047

82.1917.87

88.884.11


 


其次,茶多酚抑制变异链球菌在牙齿上的钻附。变异链球菌与宿主问存在着高度发达的识别系统,它分泌的葡萄糖基转移酶催化形成葡聚糖,加强了对牙齿的粘附。体外研究表明,0.125% -1.000%儿茶素可降低细菌附着力,减少菌斑数。

以硅玻璃模拟牙齿,发现儿茶素使绿脓杆菌的黏附率降低为无药液时的1/10-1/10000以羟基磷灰石作为牙齿模拟物,结果茶多酚显著抑制链球菌在牙齿模拟物表面的吸附(表1-8)

表1-8茶多酚对链球菌在羟基磷灰石(SHA )表面吸附的影晌



茶多酚浓度

ug/ml

经茶多酚预处理的链球菌对SHA的吸附

经茶多酚预处理的SHA对链球菌的吸附

吸附个数(×104)

抑制率(%)

吸附个数(×104)

抑制率(%)

0

5.9

0

6.3

0

10

5.9

0

6.2

1.6

25

4.5

23.7

5.2

11.9

50

3.2

45.8

4.4

25.4

100

1.0

83.1

3.8

35.6

 体内实验表明250-500ug/ml可完全抑制牙龈卟啉单胞菌在人体颊上皮细胞上的黏附,其中ECGGCG的活性略次于EGCGCECGCEGC的活性较低,有效浓度为1 000-2 000 ug/ml。但EGCG对唾液链球菌(Streptococcus salivarius)和血链球菌(S. sanguis)的抑制活性不及对牙龈卟啉单胞菌。茶多酚对牙龈卟啉单胞菌粘附在人体颊上皮细胞的抑制主要决定于3-OH上的没食子酰基。(-)-GCG (-)-EGCG可与致龋齿菌粘附的口腔表面蔗糖相互作用,从而阻止细菌在牙齿表面的附着 EGCG也可抑制牙周炎病菌黏附在口腔细胞上。茶多酚抑制病原菌的黏附就可以减少病菌在牙床上的定植和危害。

再次,茶多酚可抑制龋齿菌的酶活性。龋齿菌的最终危害在于它分泌葡聚糖合成酶。人口腔中的变异链球菌和表兄链球菌可产生葡糖基转移酶(GTase),该酶的两种主要形式CTase-SCTase-I均可催化产生不溶性葡聚糖黏附牙齿表面,与细菌一起形成牙斑而导致龋齿。茶多酚不仅对变异链球菌有抗菌作用,还抑制变异链球菌的葡糖转移酶活性(表1-9 ),其中反式儿茶素的抑制作用强于顺式儿茶素,茶黄素的抑制作用最强。

表1-9茶多酚对葡萄糖转移酶的抑制作用



化合物

ID50(mg/mL)

化合物

ID50(mg/mL)

(+)-C

>250

(-)-CG

20

(-)-EC

>250

(-)-GCG

50

(-)-EGC

>250

粗茶黄素

8

(-)-ECG

250

Procyanidin B-1

>250

--EGCC

250

Procyanidin C-1

>250

 茶多酚对葡聚糖合成酶的抑制进而抑制葡聚糖的合成。在用放射性同位素标记的蔗糖和葡萄糖基转移酶混合液中,添加1-10mg/ml茶多酚,显著抑制不溶性葡萄糖的生成(抑制率为93% )。绿茶和红茶提取物和多酚类对由变异链球菌产生的不溶性葡聚糖的合成呈现明显的抑制作用。其中,茶黄素及其单没食子酸酯和双没食子酸酯在1 -10 mmol/L浓度时具有中等抑制活性,(-)-EC(-)-EGC (-)-EGCG的抑制活性较强(表1-10) 。乌龙茶提取物中Fr-X具有最强的抑制效应,该物质的紫外吸收峰(204274 nm)和酚性反应表明该物质为儿茶素类的低分子量聚合物;ECGEGCG的抑制作用中等,而茶黄素粗提物具有强抑制活性

表1-10茶多酚类化台物对不溶性葡聚糖形成的抑制率



化合物

浓度

抑制率(%)

粗儿茶素

1mg/ml

10mg/ml

28

93

EC

1mg/ml

10mg/ml

1

42

EGC

1mg/ml

10mg/ml

13

25

ECG

1mg/ml

10mg/ml

35

82

EGCG

1mg/ml

10mg/ml

42

75

粗茶黄素

1mg/ml

10mg/ml

21

90

茶黄素

1mg/ml

10mg/ml

57

98

茶黄素单没食子酸乙酯A

1mg/ml

10mg/ml

64

97

茶黄素单没食子酸乙酯B

1mg/ml

10mg/ml

47

97

茶黄素双没食子酸乙酯

1mg/ml

10mg/ml

56

98

由表1-11可见,儿茶素及茶黄素都能抑制葡萄糖转移酶的活性,进而抑制葡聚糖的形成,各种儿茶素的立体异构体之间有显著差异,酯化儿茶素(EGCGECG)活性强于非酯化儿茶素(ECEGC),茶黄素的抑制作用最强。

表1-11茶多酚对葡萄糖转移酶催化的总葡聚糖、可溶性和不溶性葡聚精产生的影响[43]



样品

构型

浓度(mmol/L

(14C)葡萄糖的结合率(%

总葡聚糖

可溶性葡聚糖

不溶性葡聚糖

(+)-C

2R,3S

1.0

10.0

77.75.7`00

39.12.9

78. 22.7

69.3 1.8

7.75.9

38.33.0

(-)-C

2S,3R

1.0

10.0

84.92.5

59.02.2

83. 412.0

104.04.5

85.12.6

54.82.3

(+)-EC

2S,3S

1.0

10.0

87. 98.0

57.71.2

89.74.2

51.0 3.5

87.98.4

58.11.2

(-)-EC

2R,3R

1.0

10.0

98.71.8

58.64.9

88.02.5

92.74.5

94.53.5

57.75.0

(+)-GC

2R,3S

1.0

10.0

83.63.7

48.71.0

49.32.3

48.21.7

85.54.1

48.81.1

(-)-GC

2S,3R

1.0

10.0

80.41.2

72.11.1

107. 98.9

91.44.1

79.61.2

70.50.9

(-)-EGC

2R,3R

1.0

10.0

87.63.4

77.63.7

110.829.7

100.45.9

86.94.4

75.34.5

(-)-ECG

2R,3R

1.0

10.0

64.96.1

23.43.0

75.01.3

89.21.3

64.56.2

17.03.2

--GCG

2S,3R

1.0

10.0

53.92.5

8.60.1

83.21.8

111.77.8

52.82.6

4.60.1

--EGCC

2R,3R

1.0

10.0

59.93.3

30.41.9

119.214.6

89.14.9

58.43.3

25.01.9

TF


1.0

10.0

46.20.5

3.10.1

166.444.0

55.210.5

43.21.4

1.70.2

茶黄素单没食子酸乙酯


1.0

10.0

38.21.5

4.00.6

128.49.5

49.11.2

35.51.6

2.70.6

茶黄素双没食子酸乙酯


1.0

10.0

46.42.5

3.60.3

121.63.8

48.82.0

44.12.6

1.80.3

 *结合率=(实验组14C结合数/对照组结合数)×100%

除葡聚糖合成酶和葡糖转移酶外,α-淀粉酶因可使淀粉分解成葡萄糖而与龋齿有一定关系。从茶多酚对α-淀粉酶抑制常数看,其中茶黄素类化合物的抑制活性最强(表1-12)。茶黄素类的IC500.6-1.7umol/L;儿茶素类中以CG活性最强,IC5020umol/L;儿茶素的方式几何异构体比顺式异构体视乎具有更强的活性。

表1-12茶多酚化合物对α-淀粉酶的抑制常数(Ki[mol/(L.S)]



化合物

Ki

化合物

Ki

ECG

1.4×10-4

茶黄素

1.7×10-5



CG

3.2×10-5



茶黄素单没食子酸乙酯A

7.8×10-7



EGCG

2.3×10-4



茶黄素单没食子酸乙酯B

1.6×10-8



GCG

4.5×10-5





茶多酚对α-淀粉酶的抑制主要来源于其对酶蛋白的结合,因而影响多酚-蛋白质结合的因素也影响茶多酚对酶的抑制。茶多酚对α-淀粉酶的抑制中,可看到抑制能力随着多分的相对分子质量和没食子酰基的数目的增加而增加:TF3>TF2A>TF2B>TF1>CG>GCG>ECG>EGCG。黄烷骨架上吡喃环碳3位的没食子酰基化是抑制性的必要条件,而B环的立体构型也是影响因素,CGGCG的抑制能力比ECGEGCG强得多。

表1-13茶多酚和没食子酸对α-淀粉酶抑制能力的比较

多酚

构型

分子量

IC50 umol/L

EC

2R,3S

290

>1000

C

2S,3R

290

>1000

EGC

2R,3R

306

>1000

GC

2S,3R

360

>1000

ECG

2R,3R

442

130

CG

2S,3R

442

20

EGCG

2S,3R

458

260

GCG

2R,3R

458

55

TF1


565

18

TF2a


717

1.0

TF2b


717

1.7

TF3


869

0.6

没食子酸


188

>1000

另外,茶多酚也能阻止噬菌体的形成,提高牙釉质对酸的抗性,茶多酚和氟的混合物对在酸溶液中释放钙素具有最大的抑制作用(98%,这些也利于茶多酚保护牙齿。

以上表明,茶多酚对龋齿形成的各个阶段都有作用,因此对预防龋齿有特效(表1-14),而且显著地防止牙龈炎(表1-15 )。但不同的茶类对各个阶段的抑制效果不一样。含儿茶素多的绿茶比乌龙茶、红茶抑菌效果好,与此相反,红茶、乌龙茶抑制葡糖基转移酶的活性强于绿茶。乌龙茶的45%乙醇提取物具有很强的抑制葡糖基转移酶活性的效果,同时也有较好的抑菌效果

表1-14茶多酚对龋齿形成的抑制作用



TP浓度(%

齿数

总齿数

减少病斑

增加病斑

抑制率(%

0.05

48.0

22.8

4.2

38.7

0.1

46.3

20.3

4.3

34.5

0.2

48.0

20.6

3.0

36.6

0.5

47.0

20.9

2.5

39.2

(菌斑减少数—菌斑增加数) ×100%



*抑制率(%=         菌斑总数                


 表1-15  0.2%茶多酚对牙菌斑指数(PLI)和牙龈指数(GI)的影响



组别

PLI

GI

用药前

用药后


用药前

用药后


0. 2%TP

1.0780.236

0.5470.270

P<0.001

1.0590.232

0.6160.177

P<0.001

对照

1.0760.181

1.5070.152

P<0.5

0.9830.198

1.0450.141

P<0.5

 


茶多酚虽然有上述种种功效,但必须在口腔中保留一定时间才会起作用。研究表明[52],当用绿茶提取物100 m1(5 mg/mL)漱口,1h后唾液中每种儿茶素的浓度约在ug/ml水平。在漱口后30分钟和60分钟后,口腔唾液中GC浓度分别为7.45. 3ug/ml , EGC12. 46.9ug/ml, EGCG29. 815. 5 ug/ml, ECG9. 15. 0 ug/ml。可见茶多酚在口腔中有足够的保留而预防牙疾。

游士奇等的研究表明,浓度为lmg/mlTP, 5 min可完全抑制变异链球菌的生长,反复与低浓度的TP接触也不易产生耐药性。用0. 2%TP溶液漱口刷牙的临床观察证明,TP可使菌斑指数和牙龈指数明显下降。

流行病学进一步证明,茶多酚有护齿功效。我国和日本曾对小学生进行饮茶实验,结果每天饮茶一杯可使患龋齿率下降40%-50%,儿童经常饮茶可使龋齿减少60%。因此,日本在小学中推行一日一杯茶活动。

    目前我国患龋率儿童为80%,青年为60%-70%,老年人为52%。我国人口的牙龈炎和牙周炎患病率为70%,慢性咽喉炎也非常普遍。发生于口腔的这些多发病都属细菌感染性疾病,致病菌是人口腔中的常见菌。正常情况下各种微生物保持动态平衡;异常情况下菌群失调,某种致病性较强的病菌过度繁衍引起疾病。长期使用广谱抗生素和化学合成药,在清除致病菌的同时也破坏了口腔微生态平衡,因而开发控制口腔菌群的药物对预防牙疾将有一定优势。茶多酚具备多种功效,因而作为护齿剂和口腔清新剂有着良好的应用前景。


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