Некариогенность

Некариогенность — это свойство пищевых продуктов, напитков или лекарственных средств не вызывать развитие кариеса зубов при их употреблении. Данная характеристика определяется способностью вещества не снижать pH ротовой жидкости ниже критического уровня (обычно 5,5), при котором начинается деминерализация эмали, а также не служить субстратом для кариесогенных бактерий (прежде всего Streptococcus mutans). Понятие активно используется в стоматологии, диетологии и пищевой промышленности при разработке продуктов, безопасных для здоровья зубов.

История изучения

Научное осмысление некариогенности началось в середине XX века, когда была установлена прямая связь между потреблением сахара (сахарозы) и ростом заболеваемости кариесом. В 1940-х годах стоматолог В. Д. Миллер (США) и биохимик Р. С. Харрис (Великобритания) независимо друг от друга показали, что частота кариеса у детей коррелирует с количеством сахарозы в рационе. В 1960-х годах, после открытия роли Streptococcus mutans в образовании зубного налёта, начались поиски заменителей сахара, которые не метаболизировались бы бактериями.

Первым коммерчески значимым некариогенным подсластителем стал ксилит, выделенный в 1891 году немецким химиком Эмилем Фишером, но внедрённый в стоматологическую практику лишь в 1970-х годах в Финляндии. Исследования Университета Турку (1975) подтвердили, что ксилит не только не вызывает кариес, но и способствует реминерализации эмали. В 1980-х годах Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала замену сахарозы на некариогенные подсластители в детском питании. В России систематические исследования некариогенности начались в 1990-х годах в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии (ЦНИИС) под руководством профессора В. К. Леонтьева.

Механизмы некариогенности

Некариогенность может быть обусловлена несколькими биохимическими и физико-химическими механизмами:

Отсутствие ферментации бактериями

Кариесогенные бактерии (стрептококки, лактобациллы) способны расщеплять сахарозу, глюкозу и фруктозу с образованием органических кислот (молочной, уксусной, пропионовой). Некариогенные подсластители (полиолы — ксилит, сорбит, маннит, эритрит) не метаболизируются большинством бактерий ротовой полости. Например, ксилит не может быть использован Streptococcus mutans в качестве источника энергии, что подавляет их рост и продукцию кислот.

Нейтрализация кислот

Некоторые продукты (например, сыры твёрдых сортов, молоко, орехи) содержат буферные системы — фосфаты, кальций, казеин, которые связывают кислоты и повышают pH ротовой жидкости. Жевательные резинки с карбамидом (мочевиной) стимулируют слюноотделение и нейтрализуют кислоты за счёт аммиака, образующегося при гидролизе мочевины.

Стимуляция слюноотделения

Слюна обладает естественным защитным действием: она смывает остатки пищи, разбавляет кислоты, содержит лизоцим и иммуноглобулины. Продукты, требующие длительного пережёвывания (жёсткие овощи, фрукты, жевательные резинки), увеличивают скорость секреции слюны в 2–3 раза, что снижает риск кариеса.

Содержание реминерализующих ионов

Некариогенными могут быть продукты, богатые кальцием, фосфором и фтором. Например, молочные продукты (творог, сыр) поставляют ионы кальция и фосфата, которые встраиваются в кристаллическую решётку эмали, восстанавливая её после атаки кислот. Фторсодержащие зубные пасты и ополаскиватели способствуют образованию фторапатита — более устойчивой к кислотам формы эмали.

Классификация некариогенных продуктов

По происхождению и механизму действия некариогенные продукты делятся на несколько групп:

Натуральные некариогенные подсластители

• Ксилит — пятиатомный спирт, получаемый из берёзовой коры, кукурузных початков или древесины. Имеет сладость, близкую к сахарозе (0,9–1,0), но калорийность на 40 % ниже. Не ферментируется бактериями, снижает адгезию стрептококков к эмали.
• Сорбит — шестиатомный спирт, содержится в рябине, яблоках, грушах. Сладость — 0,6 от сахарозы. Частично метаболизируется бактериями, но в меньшей степени, чем сахароза.
• Эритрит — четырёхатомный спирт, встречается в дынях, винограде, грибах. Сладость — 0,7 от сахарозы. Почти не всасывается в кишечнике, выводится с мочой, не вызывает кариес.
• Изомальт — смесь глюкозо-маннитола и глюкозо-сорбитола, получаемая из сахарозы. Сладость — 0,5 от сахарозы. Не ферментируется бактериями.

Синтетические некариогенные подсластители

• Аспартам — дипептид (L-аспарагиновая кислота + L-фенилаланин), в 200 раз слаще сахарозы. Не метаболизируется бактериями, но нестабилен при нагревании. Противопоказан при фенилкетонурии.
• Сукралоза — хлорированное производное сахарозы, в 600 раз слаще сахарозы. Не усваивается организмом и не ферментируется бактериями.
• Сахарин — сульфобензойная кислота, в 300–500 раз слаще сахарозы. Некариогенен, но имеет горьковатое послевкусие.
• Стевиозид — гликозид из листьев стевии, в 250–300 раз слаще сахарозы. Не вызывает кариес, обладает антибактериальными свойствами.

Продукты, не содержащие сахаров

• Молочные продукты (сыр, творог, йогурт без добавленного сахара) — содержат казеин, кальций, фосфор, которые реминерализуют эмаль.
• Твёрдые овощи и фрукты (морковь, яблоки, сельдерей) — механически очищают зубы и стимулируют слюноотделение.
• Орехи (миндаль, грецкие) — богаты кальцием и фосфором, не содержат ферментируемых углеводов.
• Вода — не содержит кислот и сахаров, способствует смыванию остатков пищи.

Жевательные резинки и леденцы

• Жевательные резинки без сахара (с ксилитом, сорбитом) — стимулируют слюноотделение, нейтрализуют кислоты, снижают налёт.
• Леденцы с ксилитом — могут использоваться для профилактики кариеса, особенно у детей.

Критерии оценки некариогенности

В России и за рубежом разработаны стандарты для оценки некариогенности продуктов. Основные критерии включают:

• Кислотогенный потенциал — измерение pH зубного налёта после употребления продукта. Если pH не опускается ниже 5,5 в течение 30 минут, продукт считается некариогенным.
• Индекс кариесогенности — отношение количества кислот, образующихся при ферментации продукта, к эталону (сахароза = 100). Для некариогенных продуктов индекс < 10.
• Тест на адгезию бактерий — оценка способности продукта препятствовать прикреплению Streptococcus mutans к эмали.
• Клинические испытания — долгосрочные наблюдения за группами людей, употребляющих продукт, с оценкой прироста кариеса (DMFT-индекс).

В России действует ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», который частично регулирует маркировку продуктов как «некариогенные». Однако прямого обязательного стандарта для всех категорий продуктов не существует.

Применение в стоматологии и пищевой промышленности

Профилактика кариеса

Некариогенные продукты широко используются в программах профилактики кариеса, особенно у детей. В школах Финляндии с 1970-х годов введена практика раздачи жевательных резинок с ксилитом после каждого приёма пищи, что снизило заболеваемость кариесом у школьников на 30–50 %. В России аналогичные программы реализуются в отдельных регионах (Татарстан, Московская область) с 2000-х годов.

Диетотерапия

Пациентам с высоким риском кариеса (например, при синдроме Шегрена, после лучевой терапии головы и шеи) рекомендуется замена сахара на некариогенные подсластители. В диетах для больных сахарным диабетом 2-го типа некариогенные подсластители (стевия, эритрит) также предпочтительны, так как не вызывают резкого повышения глюкозы в крови.

Пищевая промышленность

Производители кондитерских изделий, напитков, молочных продуктов, жевательных резинок активно маркируют продукцию как «некариогенную» или «без сахара». В России лидерами по выпуску некариогенных продуктов являются компании «Вимм-Билль-Данн» (йогурты без сахара), «Марс» (жевательные резинки Orbit, Wrigley’s), «Нестле» (шоколад с ксилитом). Однако маркировка «некариогенный» не всегда соответствует действительности: некоторые продукты содержат крахмал, глюкозу или фруктозу, которые могут вызывать кариес.

Критика и ограничения

Несмотря на очевидные преимущества, концепция некариогенности имеет ряд ограничений:

• Неполная защита — даже некариогенные продукты не могут полностью предотвратить кариес, если не соблюдается гигиена полости рта (чистка зубов, использование фторсодержащих паст).
• Побочные эффекты полиолов — ксилит, сорбит, эритрит при избыточном потреблении (более 30–50 г в сутки) могут вызывать диарею, метеоризм, вздутие живота из-за осмотического действия в кишечнике.
• Отсутствие единого стандарта — в разных странах критерии некариогенности различаются. В США FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) признаёт ксилит, сорбит, эритрит, аспартам, сукралозу безопасными, но не обязывает проводить тесты на кариесогенность. В Европейском союзе действует Регламент (EC) № 1924/2006, который требует научного обоснования для заявлений о пользе для здоровья.
• Маркетинговые злоупотребления — некоторые производители называют продукт «некариогенным», если он содержит сахарозу в малых количествах (менее 0,5 г на порцию), что не всегда соответствует действительности.

Интересные факты

• В 2015 году ВОЗ включила ксилит в список «необходимых лекарственных средств» для профилактики кариеса у детей.
• Исследование, проведённое в 2018 году в Университете Оулу (Финляндия), показало, что жевательная резинка с ксилитом снижает количество Streptococcus mutans в слюне на 90 % в течение 30 минут.
• В России с 2010 года действует программа «Здоровые зубы — здоровое будущее», в рамках которой в школах Москвы и Санкт-Петербурга раздаются жевательные резинки с ксилитом после обедов.
• Эритрит, в отличие от ксилита, не вызывает кариес даже у пациентов с ксеростомией (сухостью во рту), так как не метаболизируется бактериями и не требует слюны для нейтрализации.

Источники

1. Леонтьев В. К., Пахомов Г. Н. Профилактика стоматологических заболеваний. — М.: Медицина, 2006. — 416 с.
2. Боровский Е. В., Леонтьев В. К. Биология полости рта. — М.: Медицинская книга, 2008. — 304 с.
3. WHO. Sugars and dental caries. Technical Report Series No. 916. — Geneva: World Health Organization, 2003. — 40 p.
4. Mäkinen K. K. Sugar alcohols, caries incidence, and remineralization of caries lesions: a literature review // International Journal of Dentistry. — 2010. — Vol. 2010. — P. 1–23.
5. Burt B. A., Pai S. Sugar consumption and caries risk: a systematic review // Journal of Dental Education. — 2001. — Vol. 65, № 10. — P. 1017–1023.
6. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2005. — 12 с.
7. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части её маркировки». — М., 2011. — 24 с.