Effect of Fruit Juices and Other Beverages on Loss of Tooth Structure

Objective: To determine the effect of seven different beverages on tooth enamel. Material and Methods: Human teeth samples were immersed in each beverage (Pepsi, Red Bull, Orange juice, Apple juice, Lemon juice, Coffee and Green tea). Specimens were divided into seven groups by beverage type (n = 5 per group). Weight of the enamel was measured before and after immersion in different beverages daily for at periodic intervals of 24hrs, 7 days, 15 days and 30 days. The data were recorded after weighing the teeth at each time. The beverages were replaced daily. Anova and Tukey post hoc test was performed to compare the differences in percent weight loss. The significance level was set at 5%. Results: There was change in the mean percent weight loss amongst the different beverages with orange juice showing a high reduction in comparison to green tea and coffee. The mean weight reduction of orange juice was by 21% followed by Red Bull (13%), Pepsi (11%), Lemon juice (16%), Apple juice (16%), coffee (3%) and green tea (3%). Conclusion: This study shows that different beverages have erosive potential on teeth depending on the duration of the exposure.

Assessment of Glass Ionomer Cements (GIC) Restorations after Acidic Erosive Challenges: An in vitro Study

Objective: To analyze the marginal adaptation of two different Glass Ionomer Cements (GIC) after erosive challenges. Material and Methods: Sixty sound extracted primary canines were selected and class V cavities were made. Teeth were allocated into 6 groups according to restorative material: 1) high-viscosity GIC (Ketac™Molar Easymix) and 2) resin-modified GIC with nanoparticles (Ketac™N100), low pH beverage erosive challenge (Orange juice and Coca-Cola) or distilled water as control. Thereafter the sample was restored and subjecting to thermocycling. The sample was immersed for a 10-days period for the erosive simulation and then embedded in methylene blue solution during 4 hours. Finally teeth were sectioned for further analysis. Marginal adaptation test was performed by two trained examiners using the Salama et al. criteria. Descriptive and Kruskal-Wallis test (α=5%) were used to analyze the data. Results: The groups treated with Ketac™Molar EasyMix were similar in terms of marginal sealing ability when submitted to Orange juice and Coca-Cola but significantly worse than water. For samples restored with the Ketac™N100 the worst results were found in the Coca-Cola group. Conclusion: Erosive challenges with acidic drinks affected the marginal adaptation of the tested GIC.

Caracterização analítica de sucos e néctares de laranja adoçados com sacarose e edulcorantes / Analytical characterization of orange juices and nectars sweetened with sucrose and sweet flavoring agents

Objetivo: Caracterizar físico-quimicamente, sucos não adoçados e néctares de laranja adoçados com sacarose ou edulcorantes, quanto ao seu pH, acidez titulável (AT) e teor de sólidos solúveis totais (SST) e avaliar a correlação desta última propriedade com as demais. Método: Analisaram-se alíquotas de três lotes de dois sucos de laranja e de dois néctares com adição de sacarose ou dois com edulcorantes. Água mineral foi empregada como controle. O teor de SST foi determinado em refratômetro de Abbé. O pH foi registrado em peagômetro digital, enquanto a AT foi quantificada titulando-se amostras das bebidas com NaOH 0,1 M até o alcance dos pHs 5,5 e 7,0. Os dados foram submetidos ao teste de correlação de Pearson, análise de regressão, análise de variância e teste de Tukey (alfa = 0,05). Resultados: Os teores de SST apresentaram forte correlação com a AT, sendo a relação entre elas do tipo quadrática. Embora os valores de pH não sejam dependentes da presença de sacarose ou edulcorantes, se as bebidas são isentas dos mesmos, significativamente maior quantidade de base foi necessária para que se atingissem os pHs 5,5 e 7,0. Conclusão: Sucos e néctares de laranja apresentaram valores semelhantes de pH, os quais não se correlacionaram com a presença de sacarose ou edulcorantes nas bebidas. A acidez titulável foi maior para o suco e menor para os néctares, independentemente do fato de possuírem sacarose ou edulcorantes em sua composição. A elevação do teor de sólidos solúveis totais não implicou em redução da acidez titulável das bebidas.

Objective: To characterize physically and chemically, non-sweetened orange juices and orange nectars sweetened with sucrose or sweet flavoring agents, with respect to their pH, titratable acidity (TA) and total soluble solids content (TSSC), as well as to evaluate the correlation of the latter property with the others. Method: Aliquots of three lots of two orange juices and two orange nectars containing sucrose and two containing sweet flavoring agents were evaluated. Mineral water was used as a control. The TSSC was determined using an Abbe refractometer. The pH was recorded using a digital pH meter, while TA was quantified by titrating samples of the beverages with 0.1 M NaOH until reaching pHs 5.5 and 7.0. Data were subjected to Pearson's correlation test, regression analysis, analysis of variance and Tukey's test (alpha=0.05). Results: TSSC values presented a strong correlation with TA, and these properties exhibited a quadratic relationship. Although the pH values were not dependent on the presence of sucrose or sweet flavoring agents, a significantly greater amount of base was necessary to reach pHs 5.5 and 7.0 in the beverages without sucrose or flavoring agents. Conclusion: Orange juices and nectars presented similar pH values, which was not associated with the presence of sucrose or sweet flavoring agents in the beverages. Higher TA values were obtained for the juice and lower for the nectars, regardless of containing sucrose or sweet flavoring agents. The increase of TSSC did not implicate in decrease of TA in the beverages.

Morphological alterations on human radicular dentin after exposure to different fruit juice drinks / Alterações morfológicas na dentina radicular após exposição a diferentes sucos de fruta

PURPOSE: This in vitro study aimed to evaluate the effect of different fruit juice drinks available in the Brazilian market on smear layer removal and dentinal tubules opening, as well as to verify the effect of toothbrushing subsequently to the juices exposure. METHODS: Dentin specimens were prepared and randomly distributed into the control group (distilled water) and twelve types of fruit juice drinks (cashew, orange, mandarin, apple, passion fruit, guava, strawberry, grape, mango, pear, peach, pineapple). The following treatments were applied: immersion or immersion + brushing. After preparation for SEM, photomicrographs were assessed using an index of smear layer removal. RESULTS: No significant differences regarding smear layer removal and dentinal tubules exposure could be observed between the groups after both treatments (Kruskal-Wallis, post-hoc paired comparisons, P>0.05). The control solution and the fruit juice drinks were not able to remove smear layer and to open dentinal tubules. Significant difference between the applied treatments was detected only for the mango juice group (Mann-Whitney, P<0.05). CONCLUSION: Under the experimental conditions, the different fruit juice drinks did not promote significant alterations on human radicular dentin morphology regardless of the subsequent application of brushing procedures.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar o efeito de diferentes sucos de fruta disponíveis no mercado brasileiro sobre o grau de remoção de smear layer e abertura dos túbulos dentinários, assim como verificar o efeito da escovação realizada imediatamente após a exposição aos sucos. METODOLOGIA: Amostras de dentina foram preparadas e distribuídas aleatoriamente entre o grupo controle (água destilada) e doze tipos de suco de fruta (caju, laranja, tangerina, maçã, maracujá, goiaba, morango, uva, manga, pêra, pêssego, abacaxi). Os tratamentos aplicados foram: imersão ou imersão + escovação. Após preparo para MEV, fotomicrografias foram avaliadas utilizando-se um índice de remoção de smear layer. RESULTADOS: Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos em relação à remoção de smear layer e abertura dos túbulos após ambos os tratamentos (Kruskal-Wallis, comparações pareadas, P>0.05). A solução controle e os sucos de fruta não promoveram remoção de smear layer e abertura dos túbulos dentinários. Apenas no grupo do suco de manga foi verificada uma diferença significativa entre os tratamentos aplicados (Mann-Whitney, P<0.05). CONCLUSÃO: Com base na metodologia utilizada, pode-se concluir que os diferentes sucos de fruta não promoveram alterações significativas na morfologia da dentina radicular apesar da realização subsequente de procedimentos de escovação.

Avaliação do potencial erosivo do suco de laranja modificado pela adição de caseína e ovalbumina / Evaluation of the erosive potential of an orange juice modified by the addition of casein and ovalbumin [dissertation

Nesse estudo in vitro foi avaliado o potencial erosivo do suco de laranja modificado pela adição de caseína, ovalbumina e a combinação entre elas, sobre o esmalte e a dentina humanos. Duas proteínas da dieta, 0.2 g/l de caseína (CAS), 2.0 g/l de ovalbumina (OVA) e a combinação entre elas (CAS + OVA) foram adicionadas a um suco de laranja disponível comercialmente. O suco de laranja sem aditivos foi utilizado como controle negativo (C-) e o suco de laranja com adição de cálcio, também disponível comercialmente, como controle positivo (C+). O potencial erosivo dos sucos experimentais foi primeiramente comparado utilizando o método do pHStat, e em seguida, através de um modelo in vitro de erosão-remineralização. 55 espécimes de esmalte e 55 de dentina radicular (4 x 4 x 2mm) foram obtidos e incluídos em um bloco de resina acrílica. Esses blocos foram então planificados com discos de lixa abrasivos e polidos com disco de feltro e pasta diamantada. As superfícies polidas receberam a aplicação de fitas adesivas, expondo uma janela de 4 x 1mm. Os espécimes foram aleatoriamente distribuídos entre os 5 grupos experimentais (n = 11), e imersos nos respectivos sucos por 5 min, 6x ao dia, durante 5 dias. Entre as imersões e durante o período noturno, os espécimes permaneceram armazenados em saliva artificial. Após a ciclagem, os espécimes de esmalte foram analisados através de perfilometria óptica e microdureza (50 g, 15 s), enquanto que os espécimes de dentina foram analisados apenas por perfilometria óptica. Para o método do pH-Stat foi calculada a média do volume de HCl obtida em triplicata. Para a análise dos dados obtidos através de perfilometria e microdureza, foi utilizado o teste de Análise de Variância, um fator, seguido pelo teste complementar de Tukey, adotando um nível de significância de 5%.

As médias do volume de HCl (em ml) obtidas no método do pH-Stat foram: C+ 0,46 (± 0,03); CAS 1,22 (± 0,06); OVA 1,10 (± 0,10); CAS+OVA 1,08 (± 0,01) e C- 1,07 (± 0,02). Na avaliação do esmalte, a perda de estrutura (m) observada foi de: C+ 0,09 (± 0,20); CAS -0,40 (± 0,32); OVA -0,44 (± 0,26); CAS+OVA -0,39 (± 0,25) e C- -1,04 (± 0,36). Quanto a microdureza superficial, os valores de dureza Knoop obtidos foram: C+ 312,68 (± 20,45); CAS 121,99 (± 10,70); OVA 108,87 (± 11,16); CAS+OVA 102,57 (± 11,89) e C- 101,94 (± 8,56). Para a dentina, a perda de estrutura observada foi de: C+ -0,82 (± 0,28); CAS -7,26 (± 0,65); OVA -6,74 (± 1,18); CAS+OVA -7,16 (± 0,75) e C- -7,51 (± 1,26). Conclui-se que para o esmalte, os sucos de laranja modificados pela adição de proteínas apresentaram um potencial erosivo reduzido. A caseína mostrou uma melhor proteção da desmineralização subsuperficial do esmalte; a sua combinação com a ovalbumina não apresentou nenhum benefício adicional. Para a dentina, nenhuma redução no potencial erosivo foi observado para os sucos de laranja modificados pela adição de proteínas.

The erosive potential of a modified orange juice by addition of casein, ovalbumin and its combination, on human enamel and root dentin was evaluated in this in vitro study. Two dietary proteins, 0.2 g/l casein (CAS), 2.0 g/l ovalbumin (OVA) and their combination (CAS + OVA) were added to a commercially available orange juice. The juice with no additives was used as negative control (C-) and a commercially available calcium-modified juice as positive control (C+). The erosive potential of the experimental juices was initially compared by the pH-Stat method, and then, by an in vitro erosion-remineralization cycling model. 55 enamel and 55 root dentin specimens (4 x 4 x 2mm) were obtained and embedded in acrylic resin blocks. These blocks were ground flat with abrasive discs and polished with felt paper and diamond paste. The polished surfaces were covered with an adhesive tape, leaving a central area of 4 x 1mm exposed. The specimens were randomly allocated within the 5 experimental groups (n=11), and immersed in the respective juices for 5 min, 6x/day, for 5 days. Between the immersions and overnight they were stored in artificial saliva. After the cycling, the enamel specimens were analyzed by surface Knoop microhardness (50g, 15s) and optical profilometry, while dentin specimens were analyzed only by profilometry. The mean volume of HCl obtained in triplicate were calculated for the pH-Stat method.

The data obtained for profilometry and microhardness were statistically analyzed using ANOVA, one-way, followed by Tukeys test considering a significance level of 5%. The mean volume of HCl (ml) obtained for the pH-stat method were: C+ 0,46 (± 0,03); CAS 1,22 (± 0,06); OVA 1,10 (± 0,10); CAS+OVA 1,08 (± 0,01) e C- 1,07 (± 0,02). For enamel, the surface loss (m) was: C+ 0,09 (± 0,20); CAS -0,40 (± 0,32); OVA -0,44 (± 0,26); CAS+OVA -0,39 (± 0,25) e C- -1,04 (± 0,36). Regarding microhardness, the Knoop hardness values were: C+ 312,68 (± 20,45); CAS 121,99 (± 10,70); OVA 108,87 (± 11,16); CAS+OVA 102,57 (± 11,89) e C- 101,94 (± 8,56). For dentin, the surface loss (m) was: C+ - 0,82 (± 0,28); CAS -7,26 (± 0,65); OVA -6,74 (± 1,18); CAS+OVA -7,16 (± 0,75) and C- -7,51 (± 1,26). It was concluded that protein-modified orange juices presented reduced erosive potential on enamel. Casein showed a better subsurface demineralization protection, and its combination with ovalbumin did not lead to additional benefits. For dentin, any reduction on the erosive potential was observed for protein-modified orange juices.

Avaliação in vitro e in situ do potencial erosivo do suco de laranja modificado por cálcio e alguns polímeros alimentares / In vitro and in situ evaluation of the erosive potential of the orange juice modified with calcium and some food-approved polimers

O objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro e in situ o potencial erosivo do suco de laranja modificado por cálcio e alguns polímeros alimentares. Este estudo foi dividido em quatro fases. Na primeira, as seguintes substâncias: lactato de cálcio (Ca), goma xantana (XG), hexametafosfato de sódio (HMP), tripolifosfato de sódio (STP), pirofosfato de sódio (PP) e suas combinações, foram adicionadas a um suco de laranja, disponível comercialmente, criando 15 sucos modificados. O suco sem aditivos foi utilizado como controle negativo (C-), e um suco de laranja modificado com cálcio (disponível comercialmente), como controle positivo (C+). Os sucos tiveram o seu potencial erosivo avaliado com o método do pH-stat. A variável resposta foi o volume de titulador necessário para manter o pH dos sucos nos valores iniciais. Após, seis sucos foram selecionados e testados na segunda fase, com um modelo de ciclagem de erosão-remineralização. Na terceira fase, os episódios de erosão e de remineralização foram estudados independentemente. A variável resposta para essas duas fases foi a microdureza de superfície (MDS) para esmalte, e a perfilometria ótica, para esmalte e dentina. Na quarta fase, os sucos Ca, Ca+HMP e HMP, mais os controles, foram testados com um modelo de erosão in situ, crossover, cego, de 5 fases, envolvendo 10 voluntários. Em cada fase, os voluntários inseriam aparelhos palatinos contendo espécimes de esmalte na boca e, após 5min, realizavam os desafios erosivos nos tempos experimentais de 0 (controle), 10, 20 e 30min. Dois espécimes eram aleatoriamente removidos dos aparelhos, após cada tempo. A variável resposta foi a alteração da microdureza de superfície (em %). Antes dos procedimentos clínicos, em cada fase, os voluntários realizaram um teste cego de sabor, onde o suco modificado designado a aquela fase foi comparado cegamente com C-. Na primeira fase, todos os aditivos foram capazes de reduzir o potencial erosivo do suco, com exceção da adição de XG isoladamente. Na segunda fase, não houve perda de estrutura de esmalte detectável quando Ca, HMP e Ca+HMP foram adicionados ao suco; XG, STP e PP apresentaram uma perda de esmalte similar ao grupo C-. Ca+HMP apresentaram a menor redução da MDS, seguido por Ca; todos os outros grupos apresentaram uma redução da MDS similar ao grupo C-. Para dentina, somente Ca+HMP apresentou uma redução na perda de estrutura. Na terceira fase, Ca, HMP e Ca+HMP protegeram contra erosão e nenhum dos compostos interferiu com o processo de remineralização. Na quarta fase, Ca e Ca+HMP reduziram a erosão, sem diferenças significantes entre esses grupos; o HMP não apresentou efeito protetor. 5/10 voluntários notaram uma diferença no sabor de C+, 4/10 para Ca e 2/10 para C-. Conclui-se que, in vitro, tanto o HMP, quanto o Ca, nas concentrações testadas, reduziram a erosão causada pelo suco em esmalte e a combinação desses aditivos aumentou seus efeitos protetores. Para dentina, apenas a combinação Ca+HMP reduziu a erosão. In situ, Ca reduziu a erosão provocada pelo suco, porém, alterações no sabor foram notadas por alguns voluntários. HMP não apresentou efeito protetor.

The aim of this study was to evaluate in vitro and in situ the erosive potential of the orange juice modified with calcium and some food-approved polymers. This study was divided into four fases. In the first, the following substances: calcium lactate (Ca), xanthan gum (XG), sodium hexametaphosphate (HMP), sodium trypoliphosphate (STP), sodium pyrophosphate (PP) and some of their combinations were added to a commercially available orange juice, creating 15 modified juices. The juice without additives was used as a negative control (C-) and a commercially available calcium-modified juice as positive control (C+). These juices were tested for erosive potential using pH-stat. The response variable was the volume of titrant needed to maintain the pH of the juices in their baseline values. After, six selected juices were tested in the second phase with an erosion-remineralization cycling model. In the third phase, the erosion and remineralization episodes were tested independently. The reponse variable for these phases was surface microhardness for enamel and optical perfilometry for enamel and dentin. In the fourth phase, the juices Ca, Ca+HMP and HMP, plus the controls were tested with an erosion in situ model, consisting of a 5-phase, single blind crossover clinical trial involving 10 subjects. In each phase, subjects inserted custom-made palatal appliances containing enamel specimens in the mouth and, after 5 min equilibration period, performed erosive challenges for total of 0 (control), 10, 20, and 30 min. Two specimens were randomly removed from the appliances, after each challenge period. The reponse variable was the percentage of surface microhardness change. Before the procedures, in each phase, the subjects performed a taste test, where the modified juice assigned to that phase was blindly compared to C-. In first phase, all the additives were able to reduce the erosive potential of the juice, except the addition of XG alone. In the second phase, no detectable enamel loss was observed when Ca, HMP and Ca+HMP were added to the juice; XG, STP and PP had enamel loss similar to C-. Ca+HMP showed the lowest reduction in the surface microhardness, followed by Ca;all the other groups presented a reduction in the surface microhardness similar to C-. For dentin, only Ca+HMP reduced surface loss. In the third phase, Ca, HMP and Ca+HMP protected against erosion; and none of the tested compounds seemed to interfere with the remineralization process. In the fourth phase, Ca and Ca+HMP reduced erosion, with no difference between them.

Cariogenic and erosive potential of industrialized fruit juices available in Brazil

Aim: This in vitro study evaluated the cariogenic and erosive potential of different industrialized fruit juices available in the Brazilian market. Methods: Twenty-five samples of fruit juices were analyzed physically and chemically by means of the following parameters: pH, titratable acidity(TA) and total soluble solid content (TSSC), reducing sugars (e.g.: glucose), non-reducing sugars (e.g.: sucrose) and total sugars. The analyses were made in triplicate. Data were collected by a single examiner and were recorded in study-specific charts. Data were statistically analyzed by A NOVA and Tukey’s post-test (p<0.05). Results: All fruit juices showed pH below the critical value of 5.5, with significant differences among the samples (p<0.0001). Mango juice (Jandaia®)presented the lowest TSSC (10.25 oBrix), while orange juice (Del Valle®) presented the highest TSSC (12.75 oBrix), with no significant differences among the samples. The lowest and the highest TA values were recorded for cashew juice (Jandaia®) (0.13%) and passion fruit (Del Valle®)(0.52%), respectively (p<0.0001). For reducing sugars (glucose), the highest value was recorded for purple fruit juice (Skinka®) (10.85 g/100mL) and the lowest was recorded for strawberry juice(Kapo®) (1.84 g/100mL). Regarding non-reducing sugars (sucrose), the values ranged from0.45 g/100mL (passion fruit/Del Valle®) to 9.07 g/100mL (orange/Del Valle®). Purple fruit juice(Skinka®) presented the highest total sugars content (12.09 g/100mL), while guava juice (Jandaia®)presented the lowest content (7.25 g/100mL). There were significant differences among the samples for reducing, non-reducing and total sugars (p<0.0001). Conclusions: The industrialized fruit juices evaluated in this study presented low pH and high total sugar content, differing in their erosive and cariogenic potential, respectively.