浅论绿茶在口腔医学上应用

樊兴土 蒋定宇 王莹莹

 

茶多酚是近年来研究较多的天然防龋物质。已有研究表明,茶多酚能抑制致龋齿菌的生长、产酸及其在牙面的粘附和集聚,同时增强牙体硬组织的抗酸能力,从而减少龋病的发生。

牙齿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,更主要的是牙齿还影响到个人的美观。但是,目前牙齿疾病相当普遍,其中龋齿和牙周炎最为常见。口腔即是微生物的入口,又是微生物的温床,微生物成了牙齿疾病的主要诱因。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、根尖周炎等症状,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。我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量深入研究。茶多酚可抑制多种口腔致病微生物。用 3 种绿茶的提取物[乙醇提取物、粗儿茶素(茶多酚)及 EGCG ]研究对 8 种牙周细菌的抗微生物活性(表 1 )。

表 1 茶提取物对细菌的最低抑菌浓度

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

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

从表中可以看出,牙龈卟啉单胞菌、黏放线菌、内氏放线菌、牙龈二氧化碳嗜纤维菌、具核梭杆菌、荧光假单胞菌、伴放线放线杆菌均可被 3 种茶叶提取物抑制。 EGCG 最低抑菌浓度为 0.05 ~ 5.0mg/ml ,粗儿茶素为 0.1 ~ 5.0mg/ml, 乙醇提取物为 0.5 ~ 10mg/ml ,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水,每含 15ml 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,齿垢种的总细菌数总链球菌数呈减少趋势,乳杆菌的检出率也有所下降 [ 5 ] 。 茶多酚一直就可以对这些病原菌的抑制就可预防多种牙病,尤其是龋齿。

龋齿的致病机理大致可以分以下三个阶段:

⑴病菌附着于牙表面;

⑵病菌产生的葡萄糖基转移酶( GTF )将蔗糖转化成粘多糖进而形成多糖蛋白质复合物;

⑶病菌与多糖蛋白质复合物形成菌斑,并产生大量酸性产物,降低 pH 值,进而蚀化牙釉质,形成龋齿。

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种普遍的蛀牙病原菌。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它微生物的干扰,但这种病原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它菌类干扰的保护膜,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,从牙髓渗向牙表达正常分泌液减少,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/ml 时可抑制标准药敏试验浓度的变形链球菌生长,于菌株接触 5min 即可起作用,说明茶多酚对变异链球菌较敏感。体外试验表明,茶多酚提取物抑制口腔中变异链球菌和表兄链球菌活性,主要的抑菌成分是( + ) -GC 、( - ) -EGC 和( - ) -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% 茶多酚既可被杀死。将茶多酚制成新剂型——防龋涂膜同样有较好的抑菌效果。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。

其次,茶多酚抑制变异链球菌在牙齿上的黏附。变异链球菌与宿主间存在着高度发达的识别系统,它分泌的葡萄糖基转移催化形成葡聚糖,加强了对牙齿的黏附。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。

据资料, 250 ~ 500ug/ml 可完全抑制牙龈卟啉单细胞在人体颊上皮细胞上的黏附,其中 ECG 和 GCG 的活性略次于 EGCG,C 、 EC 、 GC 、 EGC 的活性较低,有效浓度为 1000 ~ 2000ug/ml 。但 EGCG 对唾液链球菌和血链球菌的抑制活性不及对牙龈卟啉单细胞。茶多酚对牙龈卟啉单细胞黏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 和( - )- 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 也可抑制病原菌的粘附就可以减少病菌在牙床上的定制和危害。

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,该酶的两种主要形式葡糖基转移酶- S 和葡糖基转移酶-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基转移酶活性,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。

茶多酚对葡聚糖合成酶的抑制进而抑制葡聚糖的合成。作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茶多酚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 ~ 10mmol / L 浓度时期中等抑制活性,( - ) -EC 、( - ) -EGC 和( - ) -EGCG 的抑制活性较强。

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 (204 和 274nm) 和酚性反应表明该物质为儿茶素类的低分子量聚合物; ECG 和 EGCG 的抑制作用中等,而茶黄素粗提物具有强抑制活性。

综上可见,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( EGCG 和 ECG )活性强于非酯化儿茶素( EC 和 EGC )茶黄素的抑制作用最强。

除葡聚糖合成酶和葡糖转移酶外,α-淀粉酶应可使淀粉分解成葡萄糖而于制龋有一定关系。从茶多酚对α-淀粉酶已知常数来看,其中茶黄素类化合物的抑制活性最强。

茶黄素类的 IC 50 为 0.6 ~ 1.7μmol/L ;儿茶素类中以 CG 活性最强, IC 50 为 20μmol/L ;儿茶素的反式几何异构体比顺式异构体似乎具有更强的活性。

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酚的相对分子质量和没食子酰基的数目的增加而增加: TF3 > TF 2A > 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 ,CG 和 GCG 的抑制能力比 ECG 和 EGCG 强得多。

另外,茶多酚也能阻止噬菌体形成,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,而且显著的防止牙龈炎。

但不同调查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。

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 [ 21 ] ,当用绿茶提取物 100ml(5mg/ml) 漱口, 1 小时后唾液中每种儿茶素的浓度约在 μg/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 7.4 和 5.3μg/ml , EGC 为 12.4 和 6.9 μg/ml , EGCG 为 29.8 和 15.5 μg/ml , ECG 为 9.1 和 5.0 μg/ml 。可见茶多酚在口腔有足够的保留时间而预防牙疾。

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试验,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。

目前我国患龋齿儿童为 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为生态平衡,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。■