DE2813970C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung kariostatischer Zusätze in Eßwaren gemäß Angabe im Hauptanspruch.

In diesem Zusammenhang geht es um die Erzeugung von anti­ kariogenen Eßwaren, d. h. Nahrungsmittelerzeugnissen, die Auf­ treten und Schwere von Zahnkaries herabsetzen; in die Eßwaren wird der kariostatische Zusatz eingearbeitet. Zu solchen Eßwaren, die antikariogen gemacht werden, gehören auch Süß­ warenprodukte.

Aus der älteren DE-OS 27 03 396 sind nichtkariogene Lebensmittel bekannt, die als kariostatischen Zusatz Adipin­ säure und/oder Ascorbinsäure in einer Menge bis zu etwa 6 Gew.-% enthalten. Auf diesem hier angesprochenen Fachgebiet wird schon lange nach Maßnahmen zum Kompensieren der potentiell vorhandenen kariogenen Wirkung von Eßwaren gesucht, insbeson­ dere bei Nahrungsmitteln, die überwiegend Süßungsmittel enthalten, wie Saccharose und andere Zuckerarten. Ausgangs­ punkt war dabei die Annahme, daß Zuckerarten, sobald in den Mund gelangt, zur Bildung von Säuren und damit zur Förderung von Zahnkaries Anlaß geben.

Zahnkariesbildung bei Kindern wird außerdem dadurch gefördert, daß stark raffinierte Zuckerarten bzw. ihre Zersetzungsprodukte nach dem Verzehr am Zahnbelag haften. Reste davon gehen nur langsam durch den Mund; es werden leicht größere Säuremengen gebildet; alle diese Faktoren wirken dann zusammen.

Man hat schon eine Reihe kariostatischer Mittel in Systemen geprüft, wo das Mittel örtlich (direkt am Zahn) in Form eines Zahnputzmittels (z. B. Zahnpasta oder Zahn­ pulver) eingesetzt oder verbraucht wird. Die über die Wirk­ samkeit von solchen örtlich angewendeten kariostatischen Mitteln erhaltene Kenntnis erlaubt jedoch keine Voraussagen über die Wirksamkeit dieser kariostatischen Mittel bei an­ deren Anwendungsformen, z. B. in Nahrungsmitteln; dies gilt insbesondere bei solchen mit erheblichen Zuckeranteilen.

Bekannte kariostatische Mittel zeigen im allgemeinen keine wesentliche Schutzwirkung bei Verwendung in Nahrungs­ mitteln. So haben bekannte kariostatische Mittel, wie Fluo­ ride, Phosphate, Vitamin K, Nitrofurane, Ammoniumverbin­ dungen, Jodessigsäure etc. bei gesondertem Zusatz zu Nahrungsmitteln mit hohem Zuckeranteil nur äußerst ge­ ringe direkte lokale Wirkung auf dem Weg über ein Nah­ rungsmittel.

Deshalb sind schon lange weitere Bemühungen auf die Entwicklung von neuen antikariogenen Mitteln gerichtet worden, die starke antikariogene Wirksamkeit zeigen und außerdem nicht-toxisch, stabil und technisch leicht zu­ gänglich sind. Vermutet wurde, daß Aluminiumsalze günstige Einflüsse auf die Herabsetzung von Zahnkaries oder auf die erleichterte Aufnahme von Fluorid durch den Zahnschmelz haben könnten; vgl. z. B. Manly et al., "Substances Capable of Decreasing the Acid Solubility of Tooth Enamel", J. Dent Res. 28, 160 (1948); Regolati et al., "Effects of Aluminum and Fluoride on Caries, Fluorine Content and Dissolution of Rat Molars", Hel. Odon. Acta. 13, 50 (1969); und Kelada, "Electrochemical Characteristics of Free and Complexed Fluorides in Drinking Water and the Effects of Aluminum and Iron on Fluoride Incorporation into Tooth Enamel", Univ. Michigan Thesis (1972).

In vitro-Untersuchungen haben gezeigt, daß Vorbehandlung von Schmelz mit Aluminiumlösungen zu verstärkter Fluoridauf­ nahme führt, wenn sich eine Behandlung mit einer Fluorid­ lösung anschließt; eine Behandlung mit Kombinationen von Alu­ minium und Fluorid jedoch liefert keinen zusätzlichen Vor­ teil gegenüber der mit Fluorid allein; vgl. McCann; "The Effect of Fluoride Complex Formation on Fluoride Uptake and Re­ tention in Human Enamel", Archs. Oral Biol. 14, 521 (1969); und Gerhardt et al., "Fluroide Uptake in Natural Tooth Surfaces Pretreated with Aluminum Nitrate", J. Dent. Res. 51, 870 (1972). Ohnehin sind diese Arbeiten hauptsächlich nur auf die Verwendung von Aluminium in Kombination mit Fluoriden, nicht aber auf den Einfluß von Aluminium in Abwesenheit von Fluorid gerichtet.

Bisher wurde vermutet, daß der Zusatz einer Quelle für Aluminium zur Diät deren kariogenes Vermögen herab­ setzt. Untersuchungen haben jedoch bislang die Vermutung nahegelegt, daß Aluminium als diätetisches antikariogenes Mittel unwirksam ist. So zogen Van Reen et al., "Trace Elements and Dental Caries: Molybdenum, Aluminum and Ti­ tanium", Helv. Odont. Acta. 11, 53-59 (1967) die Schlußfol­ gerung (Seite 57), daß "Aluminium-Kalium-Sulfat nach dem Zu­ satz zum Trinkwasser von Ratten zu 10, 50 oder 100 ppm Alu­ minium keinerlei Schutz gegen Zahnkaries bot . . .". Zu dem gleichen Schluß kam man mit einem Aluminiumzusatz zur Diät­ futterration von Ratten, wie von Wynn et al., "Dental Caries in the Albino Rat on High Sucrose Diets Containing Different Amonunts of Aluminum", J. Nutrition, 54, 285-290 (1954) be­ richtet, und mit parenteral injiziertem Aluminium, wie von Kruger, "The Effects of "Trace Elements" on Experimental Dental Caries in the Albino Rat", Univ. of Queensland Papers 1, 1-28 (1959) berichtet.

Auch die Verwendung von Aluminiumsalzen in Zahnreini­ gungsmitteln zeigt kein erwünschtes Ergebnis. So beschreibt zwar die FR-PS 3610 M eine spezielle Kombination von Alu­ miniumlactat, Aluminiumfluorid und Calciumpyrophosphat; das Schleifmittel tritt mit dem Aluminium durch Reak­ tion zu unlöslichem Aluminiumphosphat in Wechselwirkung. Ebenso verwendet die US-PS 30 95 356 Aluminiumsalze, wie Aluminiumfluorid, im Zusammenwirken mit unlöslichen Natrium­ metaphosphat-Schleifmitteln zur Herabsetzung der Löslichkeit solcher Schleifmittel und zur Erhöhung der Fluoridauf­ nahme, jedoch ohne unabhängigen therapeutischen Vorteil sei­ tens des Aluminiums.

Die US-PS 32 82 792 beschreibt Zinn(II)fluorid-Zahnrei­ nigungsmittel mit niedrigem pH, stabilisiert gegen Ausfäl­ lung und Oxydation von Zinn(II)-Ionen durch die Verwendung von hydroxylsubstituierten Di- und Tricarbonsäuren. Diese Druckschrift erwähnt jedoch nichts zur Verwendung von Alu­ minium im Zusammenhang mit Systemen, die kein Fluorid ent­ halten. Ähnlich erkennt die US-PS 39 37 806, die orale Mittel beschreibt, die Indium und Fluorid aufweisen, denen Äpfelsäure zugesetzt ist, um das Indium zu stabilisieren, nicht die Tatsache, daß vorteilhafte Ergebnisse mit Aluminium und Carbonsäuren ohne Fluoridzusatz erzielt werden können.

Die CA-PS 9 28 272 beschreibt saure Zahnputzmittel, die eine Kombination grenzflächenaktiver Substanzen und albumin­ koagulierender Substanzen, wie bestimmte Carbonsäuresalze von Aluminium und anderer Metalle aufweisen.

Whärend einige Elemente als Hemmstoffe für Zahnkaries bekannt sind (z. B. F, Mo, Sr und V) und andere als Karies fördernde (z. B. Se, Mg und Cd), sagen die Angaben zum Alu­ minium in ihrer überwiegenden Mehrzahl, daß es bei Zahnkaries inert ist; vgl. Navia, "Effect of Minerals on Dental Caries", Dietary Chemicals v. Dental Caries, A. C. S., Washington, D. C. (1970).

Die US-PS 37 72 431 betrifft eine Mundspültablette mit einer sprudelnden Paarkombination (z. B. einem festen basi­ schen Material und einer festen organischen Säure, wie Fumarsäure, Zitronensäure, Weinsäure), die beim Auflösen in Wasser CO₂ erzeugt, in Kombination mit einem adstringierend­ desensibilisierenden Mittel, das (nicht notwendigerweise) eine Aluminiumverbindung sein kann. Außerdem beschreibt die Patentschrift gegebenenfalls die Verwendung von Vitamin C (Ascorbinsäure) als Mucin-Fällungsmittel in Kombination mit einem antimikrobiellen Mittel und einem Chelatbildner. Von antikariogenen therapeutischen Effekten in Verbindung mit der Aluminiumverbindung ist jedoch keine Rede. Tatsächlich sind andere wesentliche Bestandteile in den Tabletten mit Aluminiumionen inkompatibel, so daß diese the­ rapeutisch nicht zur Verfügung stehen.

Demnach gibt es bis dato kein therapeutisch wirksames System, das biologisch verfügbares Aluminium in einem Nahrungsmittel in Abwesenheit von Fluorid zur Verfügung stellt. Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bislang bekannt gewordenen Lösungen zur Herabsetzung des Zahnkariesvermögens zuckerhaltiger Nahrungs­ mittel zu überwinden und einen wirksamen kariostatischen Zu­ satz zur Verwendung in gesüßten Eßwaren, Süßigkeiten od. dgl. zu liefern.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Angaben gemäß Hauptanspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen er­ geben sich aus den Untersuchungen.

Man erhält so antikariogene Eßwaren, die aluminiumhaltige kariostatische Zusätze der beschriebenen Art enthalten, und auch solche, die ein nicht-kariogenes nahrhaftes Süßstoff­ system enthalten. Weiterhin erhält man so auch antikariogene Süßwaren.

In der Praxis geht man so vor, daß in Eßwaren anti­ kariogene wirksame und nicht-toxische Mengen eines kariostati­ schen Zusatzes mit wenigstens einem löslichen aluminiumionen­ haltigen Salz und einem Vertreter aus der Gruppe Adipinsäure und/oder Ascorbinsäure eingearbeitet werden. Ist ein solcher Zusatz in einer Süßware vorgesehen, sind sogar sehr geringe Gehalte an Zusatz (z. B. Mengen an Aluminium bis herab zu etwa 100 ppm) wirksam, da wiederholte Auf­ nahme geringer Mengen des antikariogenen Mittels sich als kumulativ wirksam erwiesen hat.

Wunschgemäß enthalten solche zusatzhaltigen Eßwaren auch ein nicht-kariogenes nährendes Süßmittel, das ein Gemisch aus wenigstens einem ersten Süßmittel aus der Gruppe Sorbit und/oder Xylit und wenigstens einem zweiten Süßmittel aus der Gruppe Dextrose und/oder Fructose aufweist. Das Gemisch ent­ hält wenigstens etwa 75% des ersten Süßmittels, bezogen auf das Gewicht, wenn Dextrose das zweite Süßmittel ist, und we­ nigstens etwa 60% des ersten Mittels, wenn Fructose das zweite Mittel ist. Das Süßmittel ist in der Eßware in einer zum Süßen wirksamen Menge enthalten.

Die Verwendung des kariostatischen Zu­ satzes setzt die Säurelöslichkeit des Zahnschmelzes herab, und wo auch das Süßungssystem eingesetzt wird, werden Produkte erhalten, die im Mund geringe oder kei­ ne schädliche Senkung des pH des Zahnbelags (was anzeigt, daß die Bildung von Säuren im Mund verursachendem Zerfall auf ein Minimum gebracht wurde), geringe oder keine schädliche Entkalkung des Zahnschmelzes (wobei die Entkalkung eine Vorstufe der Bildung von Zahnkaries darstellt) und rasches Verschwinden im Mund aufweisen.

Der hier verwendete Begriff "Eßware" ist so zu verstehen, daß er praktisch alle zum Verzehr durch den Menschen geeigneten Nahrungsmittelprodukte, incl. uneingeschränkt Süßwaren, Bäckereierzeugnisse, Kaugummi, zubereitete Getränke, Obst- bzw. Fruchtzubereitungen, Süßigkeiten etc. einschließt.

Der hier gebrauchte Ausdruck "Ascorbinsäure" umfaßt auch das isomere Epimere, Isoascorbinsäure, auch als Erythorbin­ säure und D-Erythro-hex-2-enosäure-γ-lacton bekannt, die für die erfindungsgemäßen Zwecke an ihre Stelle treten kön­ nen.

Adipin- und/oder Ascorbinsäure können in jeder angemes­ senen Menge über 0 bis zu etwa 6 Gewichtsprozent der Eßwaren enthalten sein. Vorzugsweise liegt die Säure zu etwa 3 Ge­ wichtsprozent vor.

Das speziell verwendete lösliche Aluminiumsalz ist unkri­ tisch; jedes ungiftige wasserlösliche aluminiumionen­ enthaltende Salz kann praktisch verwendet werden. Geeignete Aluminiumsalze sind z. B. Aluminiumkaliumsulfat, AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O, Aluminiumchlorid, AlCl₃ · 6 H₂O, Aluminiumnatriumsulfat, AlNa(SO₄)₂ · 12 H₂O, Aluminiumammoniumsulfat, AlNH₄(SO₄)₂ · 12 H₂O, Aluminiumnatriumphosphat, NaAl₃H₁₄(PO₄)₈ · 4 H₂O, Alu­ miniumsulfat, Al₂(SO₄)₃ · 18 H₂O, Aluminiumnitrat, Al(NO₃)₃ und Natriumaluminat, NaAlO₂. Aluminiumkaliumsulfat und Alumi­ niumnatriumsulfat sind aufgrund ihrer breiten Verfügbarkeit und der festgestellten Sicherheit bevorzugt.

Die antikariogen wirksame und nicht-toxische Menge an löslichem Aluminiumsalz sollte in dem Bereich liegen, der etwa 100 bis etwa 1000 ppm Aluminiumionen zu liefern ver­ mag (0,01 bis 0,10 Gewichtsprozent, berechnet auf Aluminium­ ionen). So liegen, wenn Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat und Aluminiumchlorid-Hexahydrat eingesetzt werden, die je­ weiligen Salze im Bereich von etwa 0,2 bis zu etwa 2% und etwa 0,1 bis zu etwa 1,0 Gewichtsprozent vor.

Der kariostatische Zusatz kann in al­ len Arten gesüßter Eßwaren verwendet werden, wie z. B. Bon­ bons, Sahnekaramelbonbons und Karamel, Schokoladen, Schoko­ ladeüberzügen und in anderen Süßwaren. Vorzugsweise jedoch wird der Zusatz in gepreßten und gekochten Bonbons vorgese­ hen. Werden Süßwarenerzeugnisse aus einer Vielzahl von Ein­ zelbestandteilen hergestellt (wie bei Bonbons, bei denen ein Kern auf der Grundlage gekochten Zuckers mit Schokolade überzogen sein kann), kann der Zusatz in einem oder mehreren der Bestandteile oder in allen verwendet werden.

Wichtig ist bei der Erfindung, daß im Vergleich mit anderen herkömmlicherweise verwendeten Carbonsäuren, wie Zitronensäure und Äpfelsäure, Ascorbin­ säure und Adipinsäure verhältnismäßig sicher sind und die Zähne nicht entkalken, wenn sie während der raschen Phase des Verschwindens aus dem Mund, die mit den angesprochenen Süßwaren erzielt wird, vorhanden sind. Außerdem treten diese Säuren (1) nicht in Wechselwirkung mit Aluminium­ ionen, wie viele andere Carbonsäuren; sie tragen (2) dazu bei, vorübergehend einen pH von 3,5 bis 4,5 im Mund zu er­ reichen, bei dem Aluminiumionen äußerst wirksam in den Zahn­ schmelz eingebaut werden, und Öffnen (3) das Apatitkristall­ gitter des Schmelzes etwas, so daß Aluminiumionen mit dem Schmelz besser reagieren können.

In dieser Weise hergestellte Süßwarenerzeugnisse sind im wesentlichen die gleichen wie die bekannten Erzeugnisse, dabei aber mit dem Vorteil, daß dank der Zugabe des kariostatischen Zusatzes diese Süßwarenerzeugnisse sicher verzehrt werden können, ohne Zahnkaries auszulösen oder zu fördern.

So können diese antikariogenen Süß­ warenerzeugnisse gewöhnliche und übliche ergänzende Bestand­ teile enthalten, wie sie herkömmlicherweise in Süßwarener­ zeugnissen zu finden sind, z. B. Farb- und Aromastoffe, Milch- und Pflanzenfette, Schäummittel, Strukturierungsmittel, wie Knusperreis, Nüsse etc. Bestimmte herkömmliche Süßwarenbestandteile sind jedoch unter dentalem Gesichts­ punkt unerwünscht. Beispielsweise können erhebliche Mengen an Fetten und Strukturierungsmitteln, wie Knusperreis, das Freiwerden des Mundes von der Süßware nachteilig beeinflus­ sen. Durch Verwendung des Zusatzes können nichtsdestoweniger die Süßwaren für die Zähne weniger schäd­ lich gemacht werden.

Auf diese Weise hergestellte Süßwaren können unter Einsatz der bislang angewandten Herstellungs- und Fertigungs­ techniken erzeugt werden. Der Zusatz kann an jeder ge­ eigneten Stelle zugegeben werden, so lange er im Endprodukt in gewünschter Menge vorhanden ist.

Die Zusammensetzungen beispielhafter antikariogener Süßwaren sind in den folgenden Beispielen wiedergegeben.

Beispiel 1
Stückbonbons
Bestandteil
Gewichtsteile
Saccharose
95,0
Adipinsäure	3,0
Aluminiumkaliumsulfat	0,2
Magnesiumstearat	1,0
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,8

Beispiel 2
Kochbonbons
Bestandteil
Gewichtsteil
Saccharose
98,0
Adipinsäure	1,0
Aluminiumchlorid	0,5
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,5

Wunschgemäß wird der angesprochene kariostatische Zu­ satz in gesüßten Eßwaren verwendet, der anstelle der Saccha­ rose oder eines anderen kariogenen Süßmittels ein nicht- kariogenes, nahrhaftes Süßsystem enthält, das ein Gemisch wenigstens eines ersten Süßstoffs aus der Gruppe Sorbit und/ oder Xylit und wenigstens eines zweiten Süßstoffs aus der Gruppe Dextrose und/oder Fructose aufweist, wobei das Ge­ misch wenigstens etwa 75% des ersten Süßstoffs, bezogen auf das Gewicht des Gemischs, enthält, wenn Dextrose der zweite Süßstoff ist, und wenigstens etwa 60% des ersten Süßstoffs enthält, wenn Fructose der zweite Süßstoff ist.

Sorbit ist der bevorzugte erste Süßstoff, während Dextro­ se der bevorzugte zweite Süßstoff ist, und zwar auf der Grundlage der Kosten und der Verfügbarkeit. Erwünschtermaßen werden homogene Gemische des ersten und des zweiten Süßstoffs eingesetzt.

Werden Sorbit/Dextrose- oder Xylit/Dextrose-Gemische ein­ gesetzt, wird ein 75%-Sorbit- und/oder Xylit-25%-Dextrose- Gemisch bevorzugt. Wird Fructose verwendet, können etwas grö­ ßere Mengen des zweiten Süßstoffs eingesetzt werden. So wer­ den etwa 40% Fructose im Falle von Sorbit/Fructose- und Xylit/Fructose-Gemischen bevorzugt.

Im allgemeinen werden die Süßstoffge­ mische in den gleichen Mengen verwendet wie die Zucker- oder anderen kariogenen Süßstoffsysteme. So werden bei Verwendung nicht-kariogener nahrhafter Süßstoffsysteme in einem Süßwarenerzeugnis diese vorzugsweise in einer Menge von etwa 40 bis 100 Gewichtsprozent des Süßwaren­ erzeugnisses eingesetzt.

Auf diese Weise hergestellte Süßwarenerzeugnisse sind im wesentlichen die gleichen wie solche herkömmlicher Art, dabei mit dem Vorteil, daß dank der Zugabe des kariostatischen Zusatzes und des Ersatzes des nicht-kariogenen nahrhaften Süßstoffsystems bei erheblich verminderter Kariesanfällig­ keit ein sicherer Verbrauch möglich ist.

Die Süßwaren können unter Ver­ wendung des vorstehenden nicht-kariogenen nahrhaften Süß­ stoffsystems, das bisher verwendet wurde, hergestellt werden. Die Herstellungstechniken sind im allgemeinen die gleichen, wenn auch wegen der Verwendung von Sorbit oder Xylit als Hauptbestandteil des Süßstoffsystems gewisse Abwand­ lungen erfolgen müssen.

So werden im Fall von Süßwaren oder Bonbons in Tafel- oder Stückform die gleichen Techniken zum Mischen der Be­ standteile und zum Ausformen zu Stücken oder Tafeln ange­ wandt; doch muß etwas größere Feuchtigkeitssteuerung ausge­ übt werden, das Sorbit und Xylit trocknende Mittel sind. Ein Mittel wie Magnesiumstearat kann auch in geringen Mengen hinzugesetzt werden, um die Entfernung der Stücke aus der Form zu erleichtern.

Mit der Kenntnis dieser Eigenschaften der Sorbit und/ oder Xylit enthaltenden Süßmittel kann der Fachmann ohne wei­ teres bestehende Süßwarenbearbeitungstechniken an die Her­ stellung anderer Süßwarenerzeugnisse anpassen.

Die Zusammensetzungen beispielhafter antikarogener Süß­ waren sind in den folgenden Beispielen angegeben.

Beispiel 3
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit
71,3
Dextrose	23,8
Aroma-, Farbstoff usw.	0,7
Adipinsäure	3,0
Aluminiumkaliumsulfat	0,2

Beispiel 4
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteil
Sorbit
81,0
Dextrose	14,0
Ascorbinsäure	3,0
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,5
Aluminiumchlorid	0,5
Magnesiumstearat	1,0

Beispiel 5
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit
57,2
Fructose	38,1
Adipinsäure	1,5
Ascorbinsäure	1,5
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,5
Magnesiumstearat	1,0
Aluminiumkaliumsulfat	0,2

Beispiel 6
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteile
Xylit
72,0
Dextrose	24,0
Adipinsäure	3,0
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,2
Magnesiumstearat	1,0
Aluminiumchlorid	0,5

Beispiel 7
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit
64,1
Dextrose	15,5
Fructose	15,5
Adipinsäure	1,5
Ascorbinsäure	1,5
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,5
Magnesiumstearat	1,0
Aluminiumchlorid	0,5

Beispiel 8
Süßware in Stück- oder Tafelform
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit
35,7
Xylit	35,7
Dextrose	23,8
Adipinsäure	3,0
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,2
Magnesiumstearat	1,0
Aluminiumchlorid	0,5

Beispiel 9
Bonbon
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit (70% Lösung)
81,8
Dextrose	17,3
Adipinsäure	0,8
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,2
Aluminiumkaliumsulfat	0,2

Beispiel 10
Sahnekaramel
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit (70% Lösung)
70,1
Dextrose	16,3
Eialbumin (45,27% Lösung)	2,4
92° Kokosnußöl	8,9
Adipinsäure	1,7
Natriumalginat	0,3
Calciumacetat	0,1
Emulgator	0,1
Aroma-, Farbstoffe usw.	0,2
Aluminiumchlorid	0,5

Beispiel 11
Süßwaren mit Schokoladenüberzug
Bestandteil
Gewichtsteile
Sorbit
42,0
Dextrose	14,0
Kaomel (harte Butter)	30,9
Kakaopulver	7,8
nicht-fette Trockenmilch	4,2
Lecithin	0,3
Salz	0,1
Vanillepulver	0,9
Aluminiumkaliumsulfat	0,2

Experimentelle Auswertung

Der antikariogene Beitrag der hier herge­ stellten Erzeugnisse zeigte sich in den folgenden experimen­ tellen Untersuchungen.

Ein Hauptkriterium bei der Auswertung eines antikariogenen Mittels ist seine Fähigkeit zur Herabsetzung der Löslich­ keit von Zahnschmelz, nämlich die Schmelzlöslichkeitsenkung ("SLS"). In vitro erfolgen die "SLS"-Untersuchungen folgen­ dermaßen. Gesunde Rinderschneidezähne werden in selbsthärten­ dem Acrylharz eingebettet, wobei die labile Oberfläche frei bleibt, und sie erhält eine gründliche Prophylaxe mit Bims­ steinmehl. Dann wird auf der labilen Oberfläche ein "Fen­ ster" gebildet, indem Wachs über eine Scheibe aus Aluminium­ folie von 1 cm Durchmesser getropft wird. Dann wird ein scharfer Nadelschreiber verwendet, um das Folienfenster zu umschreiben, das dann abgezogen wird, wodurch eine runde Fläche Schmelz reproduzierbarer Größe freigelegt wird.

Die mit Fenstern versehenen Zähne werden viermal nach­ einander für 20 Minuten-Intervalle mit 25 ml-Mengen einer 0,2 n Essigsäurelösung (auf einen pH von 4,0 gepuffert) mit einer Rührgeschwindigkeit von 60 U/min unter Verwendung einer SLS-Rührapparatur entkalkt. Mit der vierten Entkalkung hat die Menge an aus den Zähnen ausgebautem Calcium und Phosphor einen konstanten Wert erreicht. Die Zähne werden dann mit 25 ml über Süßware überstehender Flüssigkeit (1 Teil Süßware, verdünnt mit 3 Teilen redestillierten Wassers, zur Nach­ ahmung der Verdünnung, die im Mund bei der Aufnahme ent­ steht) bei einer Rührgeschwindigkeit von etwa 60 U/min behan­ delt.

Nach der Behandlung werden die Zähne mit 25 ml- Anteilen des Essigsäurepuffers für 4 weitere 20 Minuten-In­ tervalle entkalkt. Die fünfte bzw. achte Entkalkungslösung wird als erste Nachbehandlungsentkalkung (1. NBE) bzw. vier­ te Nachbehandlungsentkalkung (4. NBE) bezeichnet.

Die Differenz der Menge an Calcium und Phosphor in der vierten Entkalkungslösung vor der Behandlung und in der fünften und achten Entkalkungslösung nach der Behandlung, dividiert durch die Menge der vierten Entkalkung, multipli­ ziert mit 100, wird zur Bestimmung der ersten und vierten NBE-SLS-Wert verwendet. Calcium wird durch Atomabsorptions­ spektroskopie und Phosphor nach der Fiske-Subbarow-Methode bestimmt.

Um zu zeigen, daß wiederholte Aufnahme von Süßwaren mit dem angesprochenen kariostatischen Zusatz über kurze Zeitspannen kumulative Wirksamkeit bei der Herabsetzung der Löslichkeit von Zahnschmelz hat, werden die Zähne mehrmals relativ kurzzeitig behandelt (z. B. 5 min, das ist die typi­ sche Zeit für Süßwaren dieses Typs, im Mund zu verschwinden). Mit dieser Technik wurde ein Süßwarenstück mit Traubenge­ schmack der im Beispiel 3 angegebenen Zusammensetzung ausge­ wertet. Zu Vergleichszwecken wurde eine Süßware gleicher Zu­ sammensetzung, aber ohne das Aluminiumsalz, als Kontrolle ge­ testet. Die SLS-Daten für die Süßware des Beispiels 3 wur­ den nach 10 fünf-Minuten-Behandlungen und auch nach 20 fünf- Minuten-Behandlungen gemessen. Die SLS-Daten, die in Tabelle I wiedergegeben sind, zeigen, daß die wiederholten fünf-Minuten- Behandlungen mit dieser gelösten Süßware einen beträchtlichen SLS-Sammeleffekt verursachen. Nach 20 solchen Behandlungen wird eine SLS von 70% erreicht.

Tabelle I

Während die SLS-Auswertungen die Wirksamkeit eines anti­ kariogenen Mittels anzeigen, ist es auch äußerst wünschens­ wert, die Menge des von Zahnschmelz tatsächlich aufgenomme­ nen Mittels zu bestimmen, um seine Effektivität weiter zu sichern. Sechs mit Fenstern versehene gesunde Rinderschneide­ zähne wurden mit der Süßware des Beispiels 3, mit redestillier­ tem Wasser 1 : 3 verdünnt, behandelt. Die Zähne wurden 20 mal nacheinander über jeweils fünf-Minuten-Intervalle mit 25 ml der Süßwarenlösung behandelt. Nach der Behandlung wurden die Zähne 30 sec in 15,0 ml 2,0 HClO₄ entkalkt, und die Menge an Calcium und Aluminium wurde bestimmt. Calcium wurde durch Atomabsorption und Aluminium nach der Aluminonmethode be­ stimmt.

Die in Tabelle II zusammengestellten Daten belegen übereinstimmend, daß eine beträchtliche Menge an Aluminium­ ionen mit dem Zahnschmelz reagiert und in diesen aufgenommen wird. Eine ähnliche Behandlung von Zähnen mit redestilliertem Wasser führte zu einem Nullwert für die Aluminiumaufnahme. Diese kumulativen Aluminiumaufnahmewerte entsprechen den in Tabelle I angegebenen kumulativen SLS-Werten und sollten mit diesen verbunden werden. Zusammengenommen belegen sie die kariostatische Wirksamkeit der angesprochenen Zusätze.

Tabelle II

Die antikariogene Wirksamkeit der Zusätze wurde auch in einer folgendermaßen durchgeführten Studie an lebenden Ratten belegt. 10 Ratten des Wistar-Stamms im Alter von 35 Tagen wurden wahllos nach Geschlecht, Körpergewicht und Wurf­ zugehörigkeit in zwei gleiche Gruppen eingeteilt. Die Ratten der Gruppe 2 dienten als Kontrolle und wurden mit einer fluoridarmen Maismehldiät und fluoridfreim Wasser nach Be­ lieben ernährt. Die Ratten der Gruppe 1 wurden ebenso gehal­ ten, mit der Ausnahme, daß ihre Maisdiät mit 3% Adipinsäure und 1% AlCl₃ · 6 H₂O ergänzt war. Nach einem Monat wurden die Ratten geopfert, und die Säurelöslichkeit ihrer Unterkie­ fer-Backenzähne wurde gemessen. Die Daten zeigt Tabelle III.

Tabelle III

Diese Daten zeigen Phosphor- und Calcium-SLS-Werte von 40 bzw. 35% für Ratten bei einer Diät mit dem angesproch­ enen kariostatischen Zusatz.

Die antikariogene Wirksamkeit der genannten anti­ kariogenen Süßwaren wurde auch an Ratten unter Anwendung der von Francis, "The Effectiveness of Anticaries Agents in Rats Using an Incipient Carrious Lesion Method", Arch. Oral Biol. 11, 141-148 (1966) nachgewiesen.

Insgesamt 100 frische entwöhnte (21 Tage alte) Ratten des Wistar-Stamms wurden wahllos nach Geschlecht, Körpergewicht und Wurfzugehörigkeit in 5 gleiche Gruppen aufgeteilt. Die Elterntiere der frisch entwöhnten Tiere wurden 1 Woche vor der Paarung auf eine nicht-kariogene fluoridarme Maisdiät und fluoridfreies redestilliertes Trinkwasser gesetzt. Die weiblichen Tiere wurden während der 21tägigen Tragezeit, dem Werfen und der 21tägigen Entwöhnungszeit dabei gehalten, um zu verhindern, daß die Jungen irgendwelchen äußeren Fluorid­ quellen während ihrer Entwicklung ausgesetzt wurden. Nach der Entwöhung wurden die 21 Tage alten Ratten auf eine saccharosereiche, kariesinduzierende Diät und fluoridfreies redestilliertes Wasser nach Belieben gesetzt. Einmal täglich, 5 Tage pro Woche über 4 Wochen wurden sowohl die rechten als auch die linken Molaren des Unterkiefers jeweils 60 s mit der jeweiligen topischen antikariogenen Süßwarenlösung ge­ rieben. Ein Stück Baumwoll-Lappen wurde verwendet, um die Lösung durch frisches Eintauchen in die Süßwarenlösung in 15 s-Abständen auf die Backenzähne aufzubringen. Die zur Behandlung verwendeten topischen Süßwarenlösungen wurden durch Auflösen der verschiedenen Versuchssüßigkeiten, und zwar ein Gewichtsteil pro drei Teile redestillierten Wassers, hergestellt. Die Süßwaren-Grundzusammensetzung des Beispiels 3 wurde mit folgenden Abwandlungen verwendet:

Gruppe 1 - Kontrollgruppe - Beispiel 3 ohne AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O
Gruppe 2 - Beispiel 3
Gruppe 3 - Beispiel 3 mit 6% AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O
Gruppe 4 -Beispiel 3 mit Dextrose als Ersatz für das gesamte Sorbit
Gruppe 5 - wie Gruppe 3, mit Dextrose als Ersatz für das gesamte Sorbit

Die Ratten wurden in einem klimatisierten Raum in Käfi­ gen mit angehobenen Siebböden gehalten, und die üblichen ge­ sundheitlichen Maßnahmen für Labortiere wurden strikt befolgt. Das Licht wurde zeitlich reguliert, um 12 h Helligkeit und 12 h Dunkelheit sicherzustellen.

Das Gewicht der Ratten wurde anfangs und dann am Ende der einmonatigen Untersuchung bestimmt. Es gab keine statisti­ schen Unterschiede in der Gewichtszunahme zwischen den ex­ perimentellen Gruppen und der Kontrollgruppe. Außerdem ging nicht ein einziges Tier im Verlauf der Untersuchung ein.

Am Ende des Versuchs wurden die Tier durch Chloroform­ inhalation geopfert, und die Zähne wurden mit 1%igem Silber­ nitrat eingefärbt, halbiert und auf Anfangsschäden klassifi­ ziert. Die Daten finden sich in der Tabelle IV.

Tabelle IV

Beginnende Schäden

Eine statistische Analyse der Daten zeigte, daß die für die Gruppe 2 (3 : 1 Sorbit/Dextrose-Süßware mit 0,2% AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O) festgestellte 11%ige Senkung des Auftretens von Karies mit 98%iger Zuverlässigkeit signifikant waren, während die mit der Gruppe 3 (3 : 1 Sorbit/Dextrose-Süßware mit 6% AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O) erreichte 18%ige Senkung mit einem Wert von 99% signifikant war. Die 10%igen und 7%igen Senkungen für die Gruppen 4 bzw. 5 waren statistisch nicht signifikant. Diese beiden letzteren Gruppen waren mit den Gruppen 2 bzw. 3 identisch, ausgenommen, daß das gesamte Sorbit in den Süßwaren durch Dextrose ersetzt war. Während die Gruppe 4 durchschnittlich etwa die gleiche Zahl von Schäden wie Gruppe 2 hatte, waren die Schäden der Gruppe 4 viel schwerer. Die Daten zeigen, daß 3 : 1 Sorbit/Dextrose-Süßwaren mit AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O einen er­ heblichen Einfluß auf die Senkung von Zahnkaries in vivo ha­ ben. Sie zeigen auch, daß alle Süßwaren bis zu einem gewis­ sen Grad von dem genannten kariostatischen Zusatz­ system profitieren.

Die kritische Bedeutung der Verwendung von Adipinsäure und/oder Ascorbinsäure in Kombination mit dem Aluminiumsalz wurde experimentell nachgewiesen. Mit Fenstern verse­ hene Rinderzähne wurden unter Anwendung der beschriebenen SLS-Methode behandelt, ausgenommen, daß die Zähne eine einzi­ ge 20-Minuten-Behandlung mit Lösungen mit 37 ppm Aluminium­ ionen (zugeführt als AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O) mit 1 Gewichtsprozent verschiedener Carbonsäuren und einem auf 4,0 eingestellten pH erhielten. Calcium- und Phosphor-SLS-Daten sind in der Ta­ belle V angegeben, und zeigen, daß im Gegensatz zu anderen Säuren, die Aluminium desaktivieren oder seine Wirksamkeit als ein die Schmelzlöslichkeit senkendes Mittel unter diesen Bedingungen beträchtlich herabsetzen, Adipinsäure und Ascorbin­ säure einen Minimaleffekt haben, insbesondere bei der Ent­ kalkung der vierten Nachbehandlung, und mit Aluminium kom­ patibel sind.

Tabelle V

Claims (5)

1. Verwendung von wenigstens einem löslichen, Aluminiumionen enthaltenden Salz in 0,01 bis 0,10 Gewichtsanteilen (Alu­ miniumsalz berechnet als Aluminiumion) und von bis zu 6 Gewichtsanteilen Adipinsäure und/oder Ascorbinsäure in einer Eßware.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumsalz Alu­ miniumkaliumsulfat-Dodecahydrat AlK(SO₄)₂ · 12 H₂O ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumsalz Alu­ miniumchlorid-Hexahydrat AlCl₃ · 6 H₂O ist.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Eß­ ware ein Gemisch wenigstens eines ersten Süßungsmittels, nämlich Sorbit und/oder Xylit, und wenigstens eines zwei­ ten Süßungsmittels, nämlich Dextrose und/oder Fructose, aufweist, und wobei das Süßungsmittelgemisch wenigstens 75% des ersten Süßungsmittels, bezogen auf das Gewicht des Gemisches, enthält, wenn Dextrose das zweite Süßungsmittel ist, und wenigstens 60% des ersten Süßungsmittels, bezogen auf das Gewicht des Gemisches, enthält, wenn Fructose das zweite Süßungsmittel ist, und wobei das Gemisch in einer zum Süßen der Eßware wirksamen Menge vorliegt.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Eßware ein Süßwarenerzeugnis ist, das wenigstens 40% eines Süßungsmittelgemisches aus Sorbit und Dextrose mit wenigstens 75% Sorbit, bezogen auf das Gewicht des Gemisches, aufweist.