Rahsia gigi memerang yang kuat 21.02.2015

Bunyi gerudi yang menakutkan diketahui hampir semua orang. Tidak seperti jerung, yang giginya diperbaharui sepanjang hayat ikan mereka, pada manusia dan kebanyakan mamalia, mereka berubah hanya sekali - daripada tenusu kepada geraham. Walaupun di sini dalam tikus gigi tumbuh sepanjang hayat mereka. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, tidak kira betapa lapuknya bunyinya, tikus menggerogoti, itulah sebabnya mereka menggiling gigi mereka dengan sekata. Agar haiwan ini tidak dibiarkan tanpa alat utama untuk kewujudan, alam semula jadi memberi mereka mekanisme untuk pertumbuhan gigi yang berterusan, mengimbangi lelasan. Tetapi bagaimana dengan mereka yang diberi gigi sekali dan seumur hidup? Penyelidik dari Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan di Northwestern University telah mengenal pasti elemen yang meningkatkan ketahanan enamel gigi dan mengetahui mengapa memerang boleh memotong pokok seperti gergaji rantai.

Enamel gigi adalah tisu paling keras dalam badan kita. Ia berdasarkan benang panjang nipis hidroksiapatit. Ketebalan satu benang itu hanya 50 nanometer, dan panjangnya seribu kali lebih besar. Untuk kejelasan, jika ketinggian birch adalah seribu kali lebih besar daripada diameter batang, maka pokok itu akan mempunyai ketinggian kira-kira satu kilometer. Beribu-ribu benang sedemikian digabungkan menjadi berkas, tetapi masih sangat nipis - dua puluh kali lebih nipis daripada rambut. Bungkusan ini disusun dalam arah tertentu, membentuk sejenis rangka pengukuhan enamel gigi, dan ruang di antara mereka dipenuhi dengan hidroksiapatit kristal.

Hidroksiapatit ialah mineral yang mengandungi ion kalsium, fosfat dan ion hidroksil. Dan walaupun enamel hampir keseluruhannya terdiri daripada asas mineral, walaupun jumlah ion lain yang sangat kecil boleh mengubah sifatnya. Sebagai contoh, jika sebahagian daripada kalsium, walaupun yang terkecil, digantikan dengan ion magnesium, enamel akan menjadi lebih mudah terdedah kepada tindakan asid. Ringkasnya, ia akan larut lebih cepat. Kesan yang sama akan disebabkan oleh penggantian ion fosfat dengan karbonat. Tetapi jika ion fosfat menggantikan ion fluorin, enamel akan meningkatkan sifatnya dengan ketara. Itulah sebabnya ubat gigi mengandungi fluorida.

Di manakah asid berasal dari mulut, yang mempunyai kesan buruk pada gigi, dan mengapa ia berbahaya untuk makan gula-gula, walaupun ia tidak masam sama sekali? Hakikatnya ialah bakteria hidup di dalam mulut, dan walaupun mereka tidak menimbulkan ancaman kepada badan, mereka boleh membahayakan enamel gigi. Baki gula berfungsi sebagai makanan untuk bakteria ini. Segala-galanya akan baik jika mikroorganisma yang sama ini tidak memproses gula menjadi asid laktik, dengan itu meningkatkan keasidan alam sekitar. Semakin berasid persekitaran, semakin cepat enamel gigi akan rosak. Ya, ya, keseimbangan asid-bes yang sama. Setakat yang kita tahu, memerang tidak menyalahgunakan gula-gula, tetapi alam semula jadi masih memberi ganjaran kepada mereka dengan mekanisme tambahan yang menjadikan gigi mereka lebih kuat. Intinya terletak pada ion-ion yang mengubah sifat enamel.

Para penyelidik mengambil sampel enamel gigi daripada tikus, arnab, tikus dan memerang dan menjalani analisis yang teliti menggunakan peralatan yang canggih. Mereka secara literal atom demi atom mengkaji struktur benang yang membentuk enamel, dan mendapati satu perkara yang menarik. Ternyata kekuatan dan ketahanan terhadap asid terutamanya dipengaruhi oleh bahan amorf, yang mengandungi mineral yang kaya dengan besi atau magnesium. Walaupun fakta bahawa bahagian bahan sedemikian sangat kecil, ia secara radikal mengubah sifat perlindungan enamel. Sebagai contoh, enamel gigi memerang didapati enam kali lebih tahan terhadap asid daripada enamel gigi arnab. Semua ini disebabkan oleh sebatian besi, terutamanya ferrihydrite. Ia memberikan bukan sahaja rintangan kimia, tetapi juga meningkatkan kekuatan mekanikal enamel gigi. Kita boleh mengatakan bahawa ya, memerang itu benar-benar mempunyai gigi besi!

Namun, kenapa ubat gigi masih belum dibuat dengan mineral besi? Walaupun kita tidak perlu menggigit dahan aspen, adalah sangat baik untuk mengurangkan lawatan ke doktor gigi. Jika anda melihat gigi memerang, anda akan melihat bahawa ia jauh dari putih - kuning, atau coklat. Ini adalah gigi kuat yang benar-benar sihat, dan sebatian besi memberi mereka warna. Tidak begitu menarik dari segi estetika dari sudut pandangan manusia, tetapi memerang nampaknya tidak terlalu mengambil berat mengenainya.