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唾液是什麼?—《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2016/09/14 ・889字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

這種多泡液體在維持人體健康上扮演了什麼重要角色?

人每天可分泌高達兩公升的唾液,唾液中有 99.5% 的成分是。但究竟唾液為何能在口中發揮諸多重要的功能呢?答案就在剩下0.5% 的成分中。除了水以外,唾液中還含有許多酵素蛋白質礦物質細菌化合物;這些成分能幫助消化食物並維持口腔衛生。

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本圖節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第23期(2016年08月號),全見版請點擊圖片。

食物一入嘴,唾液中的酵素便開始將食物分解為較簡單的成分,同時發揮潤滑作用,讓原本乾巴巴的食物能輕易被吞嚥。唾液對於口腔衛生也相當重要,因為它可以保護牙齒、避免蛀蝕,並控制口中的細菌含量,減少感染的風險。要是唾液不足,舌頭和嘴唇的動作就會不順暢,嚴重的話還可能引起說話困難。

利用先進的科學技術與研究,我們也能從唾液中發現許多訊息。最新研究顯示,由於唾液含有 C 反應蛋白(CRP),因此能從唾液中驗出病患是否有罹患心臟病的風險;假使血液中的 C 反應蛋白含量升高,可作為罹患心臟病的指標。相較於抽血,測試唾液較不具入侵性,且能讓醫師粗略評估病患的心臟狀況。除此之外,唾液還包含了整個基因藍圖,即使是不到半滴眼淚的量,就足以提供可用的 DNA 樣本,而且唾液就算被冷凍、解凍數次也不會損壞。

唾液能加速傷口癒合嗎?

許多動物會出於本能這麼做,但人類舔舐傷口確實也有益處。研究顯示,人類的唾液中含有名為組氨素(Histatin)的化合物,能加速傷口癒合。科學家曾採用志願者頰黏膜的上皮細胞,並在細胞上製造傷口,以觀察癒合過程。實驗以兩盤細胞比對,一盤以唾液處理,一盤則不處理。16 小時後,科學家驚異地發現唾液處理過的傷口幾乎完全癒合,而未處理傷口仍未癒合。此研究證明唾液起碼能癒合口腔傷口,驗證了過去未經實證的猜測。


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本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第23期(2016年08月號)

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為什麼吃甜的會蛀牙?——《生活中的東西都可以寫成化學式》

快樂文化
・2022/05/09 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘

來談談我們的敵人——蛀牙。

蛀牙的化學物語

導致蛀牙的主要原因有兩個。前面提過的蛀牙菌是其中一個因素,而蛀牙菌具體的名稱為「轉糖鏈球菌」,據說這種細菌常在孩童約三歲以前經由大人傳染,原因包括使用父母用過的筷子和湯匙,或輪流喝飲料等;另一個因素就是食物中所含的糖分,主要成分為「蔗糖」。

這兩個因素結合在一起時,就會發生以下情況:首先,轉糖鏈球菌利用蔗糖製造一種稱為「葡聚糖」的分子。葡聚糖的化學式為(C6H10O5)n,後面會再詳細說明。葡聚糖附著在牙齒表面,會成為轉糖鏈球菌的棲息地。此外,口腔中的其他細菌(根據統計,口腔中的細菌有 600 多種)也會混入其中。

這些附著在牙齒上的組合物稱為「牙菌斑」,有時也被稱為「齒垢」或「生物膜」(biofilm,又稱菌膜)。你可能在牙膏等的廣告中有聽過這些名詞。

之後,獲得棲息地的轉糖鏈球菌會產生大量的「酸」,引發去礦質作用,最終導致蛀牙。這個過程如下列所示。

轉糖鏈球菌生活在溫暖的葡聚糖裡,並分解出乳酸;事實上它們也會分解出醋酸,及一種稱為甲酸(HCOOH)的酸,但乳酸所佔的比例較高。這些酸會引發強烈的去礦質作用,溶解牙齒並造成蛀牙。

在這種情況發生前,必須好好刷牙,以澈底清除黏附在牙齒上的牙菌斑(葡聚糖+細菌)!即使是漱口,具黏性的牙菌斑也不易脫落,最有效的方法還是好好刷牙。而牙膏中含有研磨劑(可幫助去除汙垢的顆粒),能有效去除黏黏的牙菌斑。

不易蛀牙的甜食

上個單元我們說明了糖是如何引起蛀牙的。事實上也有一些分子的味道就和糖一樣甜,但卻不太容易引起蛀牙,其中最有名的分子之一就是「木糖醇」,你可能有聽過加了木糖醇的口香糖吧!這個分子的化學式為 C5H12O5,詳細的結構如下圖。

為什麼木糖醇味道甜甜的,卻不容易引起蛀牙呢?在回答這個問題前,我們先回想一下為什麼蔗糖(糖)會導致蛀牙。蔗糖是轉糖鏈球菌用來製造葡聚糖的材料,而反應過程中產生的果糖,會被轉糖鏈球菌做為養分來源,並分解出乳酸分子。

那木糖醇呢?首先木糖醇不像蔗糖是製造葡聚糖的材料,另外轉糖鏈球菌不會把木糖醇當成養分來源,所以也不會分解出乳酸。因此它們的味道雖然很甜,但卻不容易引起蛀牙。

這裡出現了一個問題。木糖醇和蔗糖的結構看來截然不同,但為什麼味道也是甜甜的呢?若像下圖一樣,稍微改變一下木糖醇的畫法,就會發現它的結構與構成蔗糖的葡萄糖和果糖很像,具有許多羥基這點也非常相似。

——本文摘自《生活中的東西都可以寫成化學式》,2021 年 11 月,快樂文化


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