0

0
0

文字

分享

0
0
0

氟化物為什麼能保護牙齒?

科景_96
・2011/02/09 ・804字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 457 ・五年級

Original publish date:Feb 23, 2004

編輯 youko 報導

英國科學家Nora H. de Leeuw,利用電腦模擬氟化物進入牙齒琺瑯質的過程,為氟化物鞏固牙齒的作用提出明確的解釋。

我們身體的琺瑯質是由氫氧基磷灰石(hydroxyapatite,Ca10(PO4)6(OH)2)所組成,
這是一種相當堅硬的物質,但是牙齒在遇到酸性物質(例如,口水)的時候會開始溶解,雖然牙醫已經知道要利用氟化物來保護牙齒,不過這之間的詳細過程卻還沒有清楚的定論。

Nora H. de Leeuw建立一個電腦分子動力學的模型來模擬牙齒在人體中的狀況,
她發現,氟化物取代氫氧基磷灰石中的氫氧基是一種放熱反應,表示這是一個很容易發生的反應,所以氟化物可以很輕易地取代氫氧基磷灰石中的氫氧基而形成氟磷灰石。不過氟化物要進入琺瑯質的深處,放熱的量會比在表面進行同樣反應的時候來的少,所以氟磷灰石的發生會侷限在琺瑯質表面的部分。

而且在水分存在的狀況下,氟化物不像氫氧基那麼容易溶解在水分裡,所以可以維持琺瑯質的結構。另外在有水分的環境中,氫氧基磷灰石中的鈣離子與氧離子之間的化學鍵會拉長,鍵結力量變小,而容易溶解在水中。不過氟化物除了不易溶於水之外,還可以牢牢固定琺瑯質表面的鈣離子,所以琺瑯質就不會流失了。

雖然氟磷灰石所形成的穩定薄膜可以幫助保護琺瑯質,不過在咀嚼的時候這層薄膜會逐漸的磨損掉,所以要保護牙齒必須常常使用含有氟化物的溶液來形成新的保護膜。這個發現給那些從小並未得到氟化物來照顧牙齒的人一個好消息,既然氟化物所形成的保護膜只是暫時性的存在,所以只要能有恆心地在牙齒上塗抹氟化物(例如,用牙膏),就可以維持牙齒的結構。

原始論文:
de Leeuw, N. H. Resisting the Onset of Hydroxyapatite Dissolution through the Incorporation of Fluoride. Journal of Physical Chemistry B, published online, doi:10.1021/jp036784v (2004).

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

 

 

相關標籤:
文章難易度
科景_96
426 篇文章 ・ 2 位粉絲
Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。


0

2
0

文字

分享

0
2
0

小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

台灣科技媒體中心_96
156 篇文章 ・ 375 位粉絲
台灣科技媒體中心希望架構一個具跨領域溝通性質的科學新聞平台,提供正確的科學新聞素材與科學新聞專題探討。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策