facebook

Koffie en de verkleuring van runderglazuur

De bachelorscriptie 'De invloed van koffie op de verkleuring van runderglazuur: een experimenteel in vitro onderzoek' van Shirley de Wit, Pauline Borghans en Manon van Dijk (Rijksuniversiteit Groningen) is een van de genomineerden voor de KNMT-GSK Bachelorscriptie Award 2021. In dit artikel vatten zij hun scriptie samen. Ook vertellen de Groningse studenten over hun onderzoek en het belang ervan.
Koffie verkleurt je tanden

Introductie

Verkleuringen van het gebit worden gezien als een groot esthetisch probleem. Esthetische problemen kunnen van invloed zijn op de psychosociale ontwikkeling. Abnormaliteiten van de tandkleur in het front leiden in een derde van de gevallen tot verstoringen in het psychosociale welzijn van de mens (1). De afgelopen 10 jaar is de vraag naar conservatieve esthetische tandheelkunde significant gestegen, waarbij het management van verkleuring de hoofdrol speelt (2). De extrinsieke verkleuring, verkleuring van het gebitsoppervlak, is de enige oorzaak van verkleuring waar men invloed op heeft (3). Verkleuringsmiddelen als koffie, thee, wijn en bijvoorbeeld tabak of medicijnen kunnen zorgen voor deze verkleuring.

Tandglazuur beschermt de tand tegen fysieke, thermische en chemische krachten. Dit tandglazuur is onderhevig aan externe verkleuring. Omgevingsinvloeden zoals verkleuringsmiddelen in voedsel worden typisch zichtbaar gemaakt als veranderingen in de opaciteit en/of kleur van het glazuur (4).

Uit literatuuronderzoek bleek dat koffie voor de grootste verkleuring van verschillende kunstmatige tandmaterialen zorgde (5-8). Onderzoek naar verkleuring van glazuur bleek echter schaars en werd het effect van de onderdompelingstijden niet onderzocht (9). Om deze reden werd de vraagstelling opgesteld: ‘Wat is het effect van koffie in de tijd op de verkleuring van tandglazuur?’. Het doel van dit onderzoek is informatie verzamelen, zodat de tandarts een rol kan spelen in het voorlichten van patiënten over de gevolgen van het drinken van koffie met de daarbij gepaarde mogelijke verkleuringen van tandglazuur in de tijd. Zo kan gewerkt worden aan bewustwording onder patiënten over het effect van koffie op hun tandglazuur.

Materialen en methoden

Om de vraagstelling te kunnen beantwoorden werd een experimenteel, cross-sectioneel in vitro onderzoek in het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) op het laboratorium van ‘Biomedical Engineering’ (BME) uitgevoerd. Er zijn voor- en nametingen gedaan met invoering van een interventie: onderdompeling van runderelementen in twee vloeistoffen namelijk koffie en in speekselbuffer. De onderdompeling in speekselbuffer werd als controle gehanteerd. De onderzoekspopulatie bestond uit runderelementen. Het onderzoek werd uitgevoerd in een incubator met een continue temperatuur van 37,5°C en een bewegingssnelheid van 150 rpm om een klinische situatie gecontroleerd na te bootsen. De koffie en het kunstmatig speeksel werd wekelijks ververst om verzuring van de koffie en verdamping van het water te voorkomen.

De onafhankelijke variabelen waren de onderdompelingstijd van de runderglazuur en het soort vloeistof waarin ondergedompeld werd. De afhankelijke variabele was de verkleuring van het runderglazuur.

Het onderzoek vond plaats met drie verschillende interventiegroepen en drie verschillende controlegroepen elk bestaande uit 5 runderelementen. De interventiegroepen werden voor 4,5 weken (T1, laag koffiegebruik), 9 weken (T2, gemiddeld koffiegebruik) en 13,5 weken (T3, hoog koffiegebruik) ondergedompeld in koffie in combinatie met kunstmatig speeksel, terwijl de controlegroepen enkel werden ondergedompeld in kunstmatig speeksel gedurende een gelijke periode. Mogelijke kleurveranderingen in de tijd werden gemeten door middel van een spectrofotometer (SpectroShade Micro II, Medical High Technologies, Niederhasli, Zwitserland). Het kleurverschil werd op 90 meetpunten bepaald (n=90), drie verschillende punten per element.  

Het kleurverschil, uitgedrukt in ΔE volgens het CIELAB (International Commission on Illumination) kleurorderingssysteem, werd vastgesteld tussen T0 (voor start interventie) en  T1, T2 en T3.

Het interactie-effect, de invloed van de tijdsduur van de onderdompeling op de relatie tussen de onderdompelingsvloeistoffen en de verkleuring van runderglazuur, was voornamelijk van belang voor dit onderzoek. Echter, wanneer geen significant interactie-effect werd waargenomen werden de hoofdeffecten, het effect van tijdsduur van onderdompeling en het effect van de onderdompelingsvloeistoffen op verkleuring van runderglazuur, geanalyseerd. De verkregen waarden zijn statistisch geanalyseerd met behulp van een tweeweg ANOVA test in IBM SPSS Statistics 25.0. Als significantieniveau werd p < 0,05 gehanteerd.

Resultaten

Tabel 1 geeft de beschrijvende statistiek met de gemiddelde waarden en standaarddeviatie voor het kleurverschil weer per onderzoeksgroep en per onderdompelingsduur.

runder figuur 1

Uit de resultaten in Figuur 1 blijkt dat de tijdsduur van onderdompeling geen significant effect heeft op de relatie (interactie-effect) tussen de onderdompelingsvloeistof en de verkleuring van runderglazuur. Daarnaast heeft de tijdsduur van onderdompeling, onafhankelijk van de onderzoeksgroepen, geen statistisch significant effect op de verkleuring van runderglazuur. Tussen koffie en kunstmatig speeksel, onafhankelijk van de tijdsduur van onderdompeling, werd daarentegen wel een significant verschil gevonden.

runder figuur 1

Discussie

In onderzoek wordt gesteld dat door koffie elementen extrinsiek kunnen verkleuren, ofwel de verkleuring van het oppervlak van elementen (3). Dit lijkt overeen te komen met de uitkomsten van dit huidige onderzoek. Voor het kleurverschil vond het meeste effect van de interventiegroepen tussen de beginwaarden (T0) en 4,5 week (T1) plaats (Tabel 1). Dit duidt erop dat voor een interactie-effect de vervolgmaanden na T1 niet noodzakelijk waren. Het tijdsbestek kan als te lang verondersteld worden. Mogelijk hecht de koffie op den duur niet meer aan de al bestaande laag van koffie gehecht aan het runderglazuur en zou het eventueel zelfs kunnen loslaten.

Uit het huidige onderzoek blijkt dat het hoofdeffect van koffie op de verkleuring van runderelementen significant is. In de literatuur (5-8,10-13) kwam naar voren dat koffie zorgt voor een significante verandering in kleur van verschillende binnen de tandheelkunde gebruikte materialen. Het huidige onderzoek, gebuikt makend van tandglazuur, ligt hierdoor in het verlengde van eerdere onderzoeken.

Het CIELAB systeem kan kleine kleurverschillen omschrijven. De getrainde en niet-getrainde observeerder kunnen kleurverschillen waarnemen vanaf een ΔE van respectievelijk 1-2 en 2-3,5 (14). In dit onderzoek zijn bij alle groepen vele malen hogere kleurverschillen bereikt met een gemiddeld kleurverschil van 7,84 (Tabel 1). Dit geeft aan dat de klinisch relevantie van het kleurverschil veroorzaakt door koffie op runderglazuur groot is. Voor de patiënten zal het verkleuringsverschil tussen laag koffiegebruik en hoog koffiegebruik niet waar te nemen zijn. Het minderen van koffieconsumptie, wat zorgt voor minder verkleuring, is alleen klinisch relevant indien het kleurverschil optisch zichtbaar is.

Uit onderzoek is gebleken dat er geen significant verschil bestaat tussen de chemische compositie van runderglazuur en menselijk glazuur (15). Hierdoor vormen runderelementen een betrouwbare vervanging van menselijk glazuur, wat de klinische nabootsing bevorderd (16). Echter, werd de klinische relevantie gecompromitteerd door onder andere de afwezigheid van tandenpoetsen en de interactie met voedingstoffen. Vandaar dat het belangrijk is om niet alleen conclusies te trekken uit resultaten van in vitro-onderzoeken, maar in de toekomst ook aanvullende in vivo onderzoeken uit te voeren. De resultaten van in vitro en in vivo onderzoek kunnen vervolgens samen worden geïnterpreteerd om een compleet beeld van de situatie te verkrijgen.

Conclusie

De conclusie van dit onderzoek is dat laag koffiegebruik al leidt tot verkleuring van gebitselementen ongeacht de tijdsduur van onderdompeling. Op basis van dit onderzoek en eerdere onderzoeken kan de tandarts een rol kan spelen in het voorlichten van patiënten over de gevolgen van het drinken van koffie met betrekking tot verkleuring van tandglazuur.

De lijst met bijbehorende litteratuurverwijzingen 1 t/m 16 is op te vragen via: ntdentz@knmt.nl

Breng je stem uit voor de publieksprijs!

Alle genomineerden voor de KNMT-GSK Bachelorscriptie Award 2021

Watch Shirley de Wit, Pauline Borghans en Manon van Dijk, genomineerd voor KNMT-GSK Scriptie Award 2021 on YouTube.
KNMT-GSK Bachelorscriptie Award