歯エナメル質の脱灰現象と歯垢のpHおよびミネラル含量との関係

Relationship between demineralization events in dental enamel and the pH and mineral content of plaque.

抄録

食餌性炭水化物の発酵による歯垢中の酸産生は、必ずしもその下のエナメル質の脱灰につながらない。従来は、歯垢の成分によるpHの緩衝作用がpHの低下を可能にし、さらにその低下が臨界pH値、すなわち歯垢液がエナメル質ミネラルに対してちょうど飽和する点を超えるのに十分な大きさでなければならないと理解されてきた。しかし、文献の評価から、臨界pHは固定値ではないことが示唆されている。pHサイクルの繰り返しによってエナメル質ミネラルの溶解度が変化すると、臨界pHはゆっくりと変化する。さらに、溶液からイオンが除去される歯垢ミネラルのイオンシンク（1964年にLuomaによって初めて記述された）と、溶液にイオンが添加されるイオンリザーバーが、歯垢pHの下降と上昇の間に臨界pH値を変化させるため、その正確な値を事前に決定することは困難である。歯垢中の固相リン酸カルシウムイオン貯留層は、臨界pHを超えないように、pHの下降に伴ってエナメル質ミネラルに対して歯垢液を連続的に飽和させる可能性がある。エナメル質ミネラルの溶解を抑制する一般的なイオンは、pHがCaよりもPよりも高いほど効果的であると考えられる。ハイドロキシアパタイトの溶解とフルオロアパタイトの再沈殿の同時進行は、見かけ上の溶解抑制をもたらすプロセスであり、当初はおそらく最も重要なメカニズムである。このプロセスにより、個々のエナメル質結晶がフッ素に富む層で覆われ、フッ素の総含有量はむしろ低くなるが、その有効溶解度はフルオロアパタイトのそれに近くなる。その後、プラーク液中のフッ化物は、一般的なイオン抑制によってエナメル質ミネラルの溶解を抑制すると考えられる。フッ化物の作用がこのような順序をたどるのであれば、臨床的にエナメル質にフッ化物を蓄積させる努力は、歯垢や唾液中のフッ化物濃度を維持する努力と同様に重要であろう。

Acid production in dental plaque from fermentation of dietary carbohydrate does not necessarily lead to demineralization of the underlying enamel. In the past it has been understood that pH buffering by plaque constituents must be overcome to allow the pH to fall, and then the fall must be of sufficient magnitude to exceed a critical pH value, i.e. the point where plaque fluid is just saturated with respect to enamel mineral. An evaluation of the literature suggests, however, that the critical pH is not a fixed value. It changes slowly as enamel mineral solubility changes with repeated pH cycling. Further, plaque mineral ion sinks, in which ions are removed from solution (first described by Luoma in 1964) and ion reservoirs from which ions are added to solution, modulate the critical pH value during plaque pH fall and rise so that its exact value is difficult to predetermine. A solid phase calcium phosphate ion reservoir in plaque may saturate plaque fluid with respect to enamel mineral continuously as the pH falls so that the critical pH is never exceeded. Common ion repression of enamel mineral dissolution is likely to be effective in the order pH greater than Ca greater than P. Plaque fluoride influences enamel dissolution in more than one way. Simultaneous dissolution of hydroxyapatite and reprecipitation of fluorapatite, a process which results in apparent dissolution repression, is probably the most important mechanism initially. This process may coat individual enamel crystals with a F-rich layer so that, while the total F content is rather low, its effective solubility is more like that of fluorapatite. Fluoride in plaque fluid may then repress enamel mineral dissolution by common ion repression. If fluoride action follows this sequence efforts to build F into enamel clinically would be just as important as attempts to maintain F levels in plaque and saliva.