Effekt av orale helseingredienser på den ervervede spyttpelliklen

Spytt inneholder mange proteiner og komponenter som bidrar til filmdannelse, og vi vet at spytt danner komplekse, strukturerte filmer på overflater. Slimhinnespyttlaget består av et mobilt spyttlag og en immobil film av spyttproteiner adsorbert på orale epitelceller, "slimhinnepellikelen". Spyttfilmen er tynn (10-100 µm), ekstremt viskoelastisk og bidrar til smøring, påvirker sanseoppfatningen av mat i munnen og opprettholder oral helse. De tilsynelatende viskoelastiske egenskapene og beleggegenskapene til spytt er faktisk hovedsakelig på grunn av dannelsen av en utrolig sterk, viskoelastisk film på overflater og grensesnitt. Oppløsningsviskositeten til spytt er faktisk nær den for vann ved høye skjærhastigheter, men grenseflateviskositeten er mer enn 10 000 ganger større enn vann, som fullstendig dominerer de fysiske egenskapene til spyttfilmen som helhet. Denne komplekse strukturen er drevet av interaksjoner i molekylær skala og antas å være ansvarlig for de filmdannende egenskapene til spytt. Det som fortsatt er uklart er de grunnleggende fysiske og molekylære mekanismene som ligger til grunn for de filmdannende egenskapene til spytt. Selv om spyttets viskøse og smørende egenskaper ofte har blitt tildelt muciner, ser det ut til at isolerte muciner ikke gir de samme smøreegenskapene som de gjør i hel spytt. Andre proteiner som statherin har vært involvert i å forbedre grensesmøringen. Den molekylære sammensetningen av spyttproteiner og tilstedeværelsen av ioner ser ut til å være viktig for å danne spyttfilmen. For eksempel er parotispytt som ikke inneholder mucin fortsatt sterkt smørende, sannsynligvis på grunn av dets svært viskoelastiske overflatelag.

Slimhinnen kan etterlignes in vitro ved å adsorbere spyttproteiner på modelloverflater for å danne grensesnittfilmer og har vist seg å være svært smørende. Tilstedeværelsen av polyfenoler har vist seg å redusere smøreevnen til disse overflatefilmene og korrelerer godt med deres sensoriske egenskaper. Ved Quadram Institute Bioscience (QIB) har vi over 20 års erfaring med å studere proteiner ved grensesnitt og overflater, spesielt hvordan konkurrerende adsorpsjon ved grensesnitt av proteiner med overflateaktive stoffer og andre overflateaktive komponenter kan påvirke sammensetningen, strukturen og stabiliteten til grensesnittet. , og hvordan dette styrer funksjonaliteten til systemet som helhet. Dette ble brukt i en samarbeidsstudie på grensesnittspyttfilmer med Kings College London, hvor vi demonstrerte den svært viskoelastiske naturen til spyttfilmen og den kritiske betydningen av kalsiumioner i dannelsen.

I forkant av dette prosjektet viste det nylige doktorgradsstudentprosjektet ved QIB at tilsatt kalsium kan styrke spyttpellikkelen, og at dannelsen av pellikkelen var en to-trinns prosess som involverer små, overflateaktive proteiner i primærstadiet, og større mucinproteiner i det senere stadiet. Studien viste også at reduksjon av pH reduserte integriteten til pellikkelen, noe som hjelper oss å forstå rollen til pellikkelen i å forhindre syreerosjon, og at tilsetning av forskjellige aktive ingredienser fra tannkrem og munnvann ville fjerne visse proteiner fra pellikkelen, avhengig av på typen aktiv ingrediens og overflaten som pellikkelen ble dannet på. Vi ønsker å utvide dette prosjektet til å se på hvordan disse aktive ingrediensene i munnvann og tannkrem påvirker strukturen til pellikkelen, og om noen kombinasjoner av disse ingrediensene har noen tilleggseffekt.

Derfor er vår hypotese at aktive ingredienser fra tannkrem og munnvann kan brukes til å kontrollere strukturen til spyttpellikkelen gjennom deres interaksjoner med enten overflaten som pellikkelen er adsorbert til, eller med proteinene i selve pellikkelen.

Å forstå disse endringene i strukturen og egenskapene til spyttfilmen kan da hjelpe oss å forstå hvordan pellikkelen og de aktive ingrediensene beskytter tennene mot forråtnelse og sykdom.