Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах

Стрептококки – довольно близкие родственники наших старых знакомых – тех бактерий, которые делают из молока йогурт, а из белокочанной капусты – кислую и которые относятся к большой группе молочнокислых бактерий. Как бы ни хороша была молочная кислота для тех, кто любит сыр, кефир и квашеную капусту, но во рту образование этой кислоты нам ни к чему, что связано с составом нашей зубной эмали. Для внешней оболочки зуба эволюции потребовался особенно прочный строительный материал, и таким материалом стал гидроксилапатит. Вы теперь уже немного ориентируетесь в химии, поэтому я коротко расскажу, что это за вещество. Помните про образующие соль положительно и отрицательно заряженные ионы? Они в некотором роде как детали химического лего, одной из таких деталей является отрицательно заряженный ион ОН^-, еще его называют гидроксид-ионом. Как вы можете понять по названию вещества для зубной эмали, этот ион нам опять понадобится. Что еще нам понадобится? Фосфат нам нужен, тоже отрицательно заряженный ион; в отличие от гидроксид-иона, в нем не один отрицательный заряд, а сразу три! Итак, у нас есть много отрицательных зарядов, и мы их теперь должны уравновесить веществом, о котором все вы, я надеюсь, вспоминаете, когда речь заходит о здоровье зубов, – это кальций. Кальций – тоже ион, но заряженный положительно, причем двукратно. Теперь нам нужно всю эту конструкцию собрать, причем таким образом, чтобы положительные и отрицательные заряды уравновесились. В материале нашей зубной эмали – гидроксиапатите – на три иона фосфата (что дает девять отрицательных зарядов) и один ион гидроксила (один отрицательный заряд) всегда приходится по пять ионов кальция (в общей сложности десять положительных зарядов).

Все это вам сейчас надо представить себе в трехмерном изображении, то есть представьте себе, что структура немного выдается вперед и чуть отступает назад, а положительно заряженные ионы кальция сидят между отрицательно заряженными ионами гидроксила и фосфата наподобие некой дистанцирующей прокладки. Получается стабильная структура, благодаря которой наша зубная эмаль обладает такой прочностью.

А теперь в игру вступают злые стрептококки, которые из сахара в нашей еде вырабатывают молочные кислоты. Помните еще, что такое кислота? Кислота высвобождает ионы Н⁺. И, как назло, эти Н⁺ ионы так сильно любят ионы ОН^-, что соединяются с ними в воду.

Без ионов гидроксила зубная эмаль становится дырявой, как эмментальский сыр – только дырки от кариеса черного цвета… Таким вот образом кислота атакует наши зубы, при этом особенно много бед творят бактерии, сидящие под биопленкой на наших зубах, поскольку они образуют кислоты непосредственно у зубной эмали прямо под слоем своего укрытия, откуда их не так легко выполоскать. Чистка зубов помогает, естественно, удалять зубной налет, то есть бактериальную биопленку. А если чистить зубы фторсодержащей зубной пастой, то содержащиеся в пасте фториды, однозарядно отрицательные ионы, как и ионы гидроксила, могут внедряться в зубную эмаль и образовывать новый вид апатита – фторапатит. Это очень хорошо, потому что в зубную эмаль вместо ионов гидроксила будут «вмонтированы» ионы фтора, которые надежно защищают зубы от кислот, а значит, и от кариеса.

Для достижения такого эффекта не стоит уповать на одну только зубную пасту, поступающий с пищей фтор тоже эффективен. А поскольку наши кости строением похожи на зубы, то существует предположение, что потребление фтора укрепляет заодно и кости. Но не торопитесь пичкать себя и своих детей фтором, например готовить только на фторированной соли. Вспомните старика Парацельса, одного из прародителей современной медицины, который говорил, что яд определяет доза[18]. То есть избыток фтора может навредить: во-первых, зубы покрываются пятнами, потому что на них точечно откладывается фторапатит. Посмотрите еще раз на предыдущую иллюстрацию – видите места скопления ионов гидроксила? Они будут заменяться ионами фтора. Это, правда, всего лишь косметическая проблема, но ведутся дискуссии по поводу других вредных эффектов, причиняемых избыточными дозами фтора, гораздо более весомых, вплоть до риска раковых заболеваний.

Зубные пасты с фтором помогают укреплять кости, но злоупотреблять фтором тоже не следует – от него могут появиться пятна на зубах.