常见果汁饮用及刷牙行为对乳牙变色的影响

摘要

本研究强调了评估常见果汁对乳牙颜色稳定性影响的重要性，并探讨刷牙是否有助于减轻这些变化。了解这些相互作用对于制定预防策略以及维持儿童患者的口腔美观健康至关重要。

摘要

牙齿变色是一种常见的美学问题，可能影响儿童时期的社交心理发育及同伴间的互动。本项体外研究旨在比较儿童常饮用的几种果汁——黑桑葚汁、有机石榴汁和有机橙汁——的致变色潜力，并评估使用含氟或非含氟牙膏刷牙是否能减轻这些果汁对乳牙造成的变色。研究纳入80颗因外伤、正畸需要或自然脱落而拔除的健康乳牙，所有牙齿均无龋齿、修复体、釉质缺陷或既往变色。样本被分为四组浸润处理（n = 20）：生理盐水（对照组）、黑桑葚汁、有机石榴汁和有机橙汁。每组进一步分为刷牙与不刷牙亚组，其中刷牙组分别使用含氟或非含氟牙膏处理（n = 10）。所有牙齿均连续浸润28天，并在基线、第7天和第28天使用牙科分光光度计依据CIELab系统进行颜色测量。所有果汁均导致临床上可察觉的变色（ΔE > 3.3），且每种果汁引起的着色程度均高于生理盐水对照组。黑桑葚汁和石榴汁引起的总体变色最显著，而橙汁所致ΔE值明显较低。刷牙在所有组中均持续减少了变色程度；然而，含氟与非含氟牙膏之间未见显著差异，表明减少着色的主要因素是刷牙的机械作用，而非氟化物含量。这些结果进一步证实乳牙釉质易受色素丰富饮料的影响，并强调了建立有效刷牙习惯在减少儿童外源性牙面着色中的重要性。从临床角度看，尽管这些果汁具有较高的着色潜力，但只要坚持每日刷牙，即可有效减轻乳牙的美学损害，且该效果不受牙膏是否含氟的影响。

引言

迷人的微笑是建立和增进人际关系的基本要素之一，对成人和儿童都具有重要意义。因此，美学已成为现代牙科的核心关注点¹。牙齿变色是影响牙科美学的主要因素之一，其发生与饮食习惯和口腔卫生行为密切相关。儿童频繁饮用软饮料，尤其是含有巧克力、葡萄和草莓等芳香添加剂的饮料，容易导致牙齿变色²。Tunç 等人³报道，儿童饮料的着色能力因其成分、pH 值及其他特性而异，其中葡萄汁和可乐引起的牙齿变色程度明显高于蒸馏水。

近年来，果汁 increasingly 被视为比碳酸饮料更健康的替代品，父母也常将其作为儿童日常饮用的首选。然而，尽管果汁具有营养价值，但其中含有发色化合物、天然色素和酸性成分，可能导致外源性牙齿着色及牙釉质表面改变。因此，在幼儿期频繁饮用果汁可能构成乳牙列美学改变的一个尚未被充分认识的风险因素^4,5,6。

儿童果汁中的着色剂在吸附和吸收过程中可能沉积在牙齿表面，或渗入有机相中，而附着在表面的着色剂可能通过刷牙被部分或完全去除⁷。Sarembe 等人⁸研究表明，尽管使用牙膏刷牙可增强去污效果，但并不会改变所测试饮食物质的相对染色潜力。已有报道指出，刷牙对减少饮料引起的儿童牙科常用修复材料的变色具有积极作用^1,7,8。然而，目前尚无研究探讨含氟与不含氟牙膏对儿童常饮果汁所致变色的影响。

含氟牙膏已被证明能够促进再矿化，并增强牙釉质对酸性刺激的抵抗力，从而可能改变其表面粗糙度和孔隙度。牙釉质表面特性的改变反过来可能影响着色剂的黏附与滞留。相比之下，不含氟的配方可能通过机械方式去除牙菌斑和色素沉着，而不会改变牙釉质的矿化动态^9,10。因此，评估这两种牙膏的相对有效性，有助于深入了解氟化物在预防乳牙外源性着色中的作用。

颜色感知是一种复杂的现象，依赖于个体的生理和心理因素，从而导致观察者之间的差异。由于可感知和可接受的颜色差异界限并不相同，因此更倾向于使用客观评估技术¹。可用于测定牙齿或修复材料颜色的方法有多种，包括目视比色、分光光度测量、色度测定、光谱辐射测量以及基于数字图像的分析方法¹¹。在这些方法中，分光光度计应用较为普遍，因为它能够通过量化被测表面在不同波长下对光的反射或吸收，实现准确且可重复的颜色评价⁷。

尽管已有研究探讨了饮料对修复材料和恒牙着色的影响^{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}，但含氟与不含氟牙膏对果汁诱导的乳牙着色影响尚未得到评估。区分修复材料与天然釉质在着色机制上的差异至关重要。修复材料的着色主要源于吸水和基质降解，而釉质着色则主要由色原物质吸附至获得性膜并扩散进入羟基磷灰石结构所致¹³ 。此外，乳牙釉质在结构和组成上与恒牙釉质存在显著差异，这影响了其对外源性色素的反应。乳牙釉质矿化程度较低，孔隙率更高，显微硬度也低于恒牙釉质。乳牙釉质中的羟基磷灰石晶体更小且排列疏松，形成更易快速吸收和滞留色素的表面，相较于恒牙更易发生着色^2,9。

因此，本方案可能对旨在研究乳牙外源性着色过程以及评估预防性口腔卫生干预措施有效性的研究人员特别有用。本研究旨在定量评估儿童常饮用且安全的果汁——橙汁、黑桑葚汁和石榴汁——对乳牙着色程度的影响，并比较使用含氟与非含氟牙膏刷牙在减轻此类颜色变化方面的效果。

方案

本研究经卫生科学大学机构人类研究伦理委员会批准（2025/4，决议编号：4/24）。个体及家庭已同意将其脱落的乳牙用于本项研究。

注意：为研究果汁对乳牙颜色改变的影响，选择了儿童常饮用且家长普遍认为健康的桑葚汁、石榴汁和橙汁。使用两种不同的牙膏——含氟牙膏和非含氟牙膏——以检测刷牙是否会影响这些饮品所致的牙齿着色。所用材料清单见下文 材料表.

1. 选择乳牙样本

1. 进行先验统计功效分析，以确定本研究所需的样本量。
2. 共收集80颗因外伤、正畸需要或与自然脱落相关的过度松动而拔除的健康乳牙，将20个样本分配至每种果汁实验组及对照组（图1）。

图1：样本分配流程图。80个样本的分组情况及逐步实验流程以示意图形式呈现。 请点击此处查看该图的放大版本。

3. 使用牙周刮治器去除牙齿上残留的牙龈组织和碎屑，然后通过抛光进行清洁。
4. 将牙齿保存在生理盐水中直至实验开始，但需每日更换溶液。
5. 使用红色指甲油在每个样本上制作一个 4 × 4 mm 的方形窗口（图 2）。

图 2：牙体样本的制备。采集健康的乳牙，使用牙周刮治器清除残留的牙龈组织，随后进行抛光处理。在每颗牙齿的颊面用红色指甲油标记出 4 × 4 mm 的方形测量区域，以标准化分光光度测定的评估范围。牙齿保存于生理盐水中，并每日更换溶液，直至实验开始。 请点击此处查看该图的放大版本。

6. 将每颗牙齿放入外侧标有其样本编号的容器中，并在进行基线颜色测量前，向容器中加入指定的果汁。
7. 将样本分为刷牙组和未刷牙组。然后，将刷牙组进一步分为含氟牙膏组和无氟牙膏组。根据分组情况，将每个样本放入相应编号的容器中。
8. 使用分光光度计，按照国际照明委员会Lab*（CIELab）坐标体系，相对于标准光源进行所有组别的基线颜色测量。
9. 初始颜色测量时使用白色背景。
10. 每次测量前，按照制造商的说明对分光光度计进行校准。
11. 对每个样本进行三次颜色测量，以确保准确性。

2. 染色过程与刷洗

1. 将制备好的样本浸入桑葚汁、石榴汁、橙汁或生理盐水溶液中作为对照组（图3）。
2. 将所有样本在37 °C下孵育7天和28天（依据先前研究^4,11），每天更换果汁。
3. 用蒸馏水按1:1的质量比（1g:1g）稀释每种牙膏，制成标准化的浆液，以模拟刷牙过程中的口腔内稀释状态。

图3：研究中使用的材料，包括所用牙膏和配制的溶液。用于浸泡的市售果汁（黑桑葚、有机石榴和有机橙汁）与两种被评估的牙膏配方一同展示：含氟牙膏和无氟牙膏。每种牙膏在使用前均按1:1的质量比用蒸馏水稀释。所有材料的完整信息，包括品牌名称和目录编号，详见材料表。请点击此处查看该图的放大版本。

4. 每天使用含氟牙膏或无氟牙膏，用电动牙刷对刷牙亚组的样本每个面刷拭一次，每次5秒。
5. 实验周期结束时（7^th 和 28^th 天； 图4），用蒸馏水彻底冲洗牙齿，然后用纸巾擦干，再进行颜色测量。
6. 使用牙科分光光度计进行初始颜色测量时所采用的相同步骤进行操作。

图 4：样本的变色外观。 分别为（A）第 7 天和（B）第 28 天的结果。每个时间点展示了浸入黑桑葚汁、石榴汁和橙汁组中的牙体标本的代表性图像，并与生理盐水对照组并列显示。在 28 天期间可观察到牙体表面逐渐变色，其中黑桑葚汁组和石榴汁组的颜色变化最为显著。请点击此处查看该图的放大版本。

3. 色差测量

1. 对于色差测定（ΔE），计算每个样本的 ΔL、Δa 和 Δb 的平均值。使用以下公式计算颜色变化：
   ΔE = [(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
   注：在此背景下，L* 表示颜色的明度，范围从 0（黑色）到 100（白色）。a* 值表示绿色-红色轴上的位置，正值表示红色，负值表示绿色。b* 值表示蓝色-黄色轴，其中正值表示黄色，负值表示蓝色。
2. 根据先前的研究^14,15，若 ΔE 值大于 1，则认为颜色变化明显，可接受，前提是不超过 ΔE = 3.3。
3. 记录浸入桑葚汁、石榴汁和橙汁的各组以及对照组的颜色测量结果。

4. 统计分析

1. 计算每个变量的描述性统计量，并以均值 ± 均值标准误（SEM）的形式呈现。
2. 使用 Shapiro–Wilk 检验评估正态性，并采用 Levene 检验评估方差齐性，以验证参数分析的前提假设。
3. 采用重复测量的通用线性模型程序进行三因素混合设计方差分析（ANOVA），以考察“果汁类型”和“刷牙”组在不同时间点的差异。
4. 将“果汁类型（JT）”、“刷牙类型（BT）”和“时间（T）”作为主效应，并纳入所有可能的双因素和三因素交互作用项。
5. 使用通用线性模型程序进行双因素方差分析（ANOVA），以考察“果汁类型”和“刷牙”组之间的差异。
6. 将“果汁类型（JT）”和“刷牙类型（BT）”作为主效应，并将“JT × BT”交互作用项纳入模型。
7. 采用 Sidak 校正的简单效应分析来探究任何显著的交互作用。
8. 统计显著性水平设定为 p < 0.05，除非另有说明。
9. 使用统计分析软件完成所有统计分析。

结果

颜色变化值（ΔE）分别针对早期（Δ1：t0–t7）和晚期（Δ2：t7–t28）两个时间段进行分析。三因素方差分析显示，时间与果汁类型对变色具有显著影响（p < 0.001），而刷牙类型的影响接近显著性水平。所有交互项（JT × BT、t × JT、t × BT 和 t × JT × BT）均具有显著性（p < 0.05），表明变色模式随刷牙条件和暴露时期的差异而变化。

在大多数刷牙条件下，Δ2 值均高于 Δ1，其中黑桑葚和石榴样品的变化最为显著。在黑桑葚组中，无氟组中刷牙和未刷牙组的 Δ2 值均显著高于含氟组。对于石榴组，未刷牙组的 Δ1 值明显升高，而橙汁和生理盐水组则表现出极小的时间间隔相关变化（表 1）。

讨论

牙齿变色是一个重要问题，因为它会损害牙齿的自然外观，并可能对心理健康和社会功能产生不利影响¹⁶。尽管由于牙齿变色具有临床和心理社会意义而被广泛研究，但大多数in vitro研究集中在修复材料、根管封闭剂或人工模型上，而非人类牙齿^3,4,6,8,15。事实上，使用人类乳牙开展的研究仍然有限^17,18,19。因此，本研究采用完整的乳牙来弥补文献中的这一空白，并为评估自然变色过程提供更具生物学相关性的模型。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
黑桑葚汁	安科拉，土耳其	4140294200	100% 纯桑葚汁，未添加糖、防腐剂或色素
高露洁儿童牙膏（无氟）	高露洁-棕榄公司，美国	https://www.colgate.com/zh-cn/products/toothpaste/colgate-kids-toothpaste	甘油、山梨醇、水合二氧化硅、水、温和表面活性剂、增稠剂、橙味香精、防腐剂、着色剂
高露洁全效牙膏（含氟）	高露洁-棕榄公司，美国	https://www.colgate.com/zh-cn/products/toothpaste/colgate-total	含氟化钠 1450 ppm F、水合二氧化硅、十二烷基硫酸钠（SLS）、甘油、山梨醇、增稠剂、香料、二氧化钛、柠檬酸锌
蒸馏水	实验室级别	不适用——标准实验室试剂	用于牙膏稀释（按重量1:1）
电动牙刷	Oral-B Kids，宝洁 &宝洁公司，俄亥俄州，美国	https://oralb.com/zh-cn/products/kids-electric-toothbrush	用于标准化刷洗方案
培养箱	标准实验室培养箱	不适用——标准实验室设备	维持在 37 °整个浸没期间保持 C
指甲油（红色）	标准化妆品级	不适用——标准化妆品产品	用于划分4 × 颊面4 mm测量窗
橙汁	Cappy 果趣橙，可口可乐公司，土耳其	5449000147417	水、糖/果葡糖浆、橙果肉（5%）、浓缩橙汁、酸度调节剂（柠檬酸、柠檬酸钠）、稳定剂（阿拉伯胶、松香甘油酯）、香精、抗氧化剂（抗坏血酸）、着色剂（β-胡萝卜素）
抛光盘	3M Sof-Lex 抛光修整盘，3M ESPE，美国	https://www.3m.com/3M/en_US/p/d/b00016836/	中等粒度，用于牙齿拔除后浸泡前的清洁
石榴汁	贝诺有机，土耳其	TR-51-K-000170	100% 石榴汁，有机，无添加糖、防腐剂或色素
生理盐水（0.9% NaCl）	Polifarma Ilac，土耳其泰基尔达格	https://www.polifarma.com.tr/urunlerimiz/serum-ve-cozeltiler	等渗氯化钠溶液（每100 mL注射用无菌水中含0.9 g NaCl），用于牙齿保存
分光光度计	VITA Easyshade，VITA Zahnfabrik，德国	https://www.vita-zahnfabrik.com/zh/VITA-Easyshade-V-27917.html	用于 CIELab 色彩测量
SPSS 软件	IBM SPSS Statistics 版本 30	https://www.ibm.com/products/spss-statistics	用于统计分析