NO790291L - Tannskaanende, vannfattig, sukkerholdig naeringsmiddel og farmasoeytisk formulering - Google Patents

Abstract

Tannskånende, vannfattige, sukkerholdige næringsmidler og tannskånende, vannfattige farmasøytiske preparater

Description

Oppfinnelsen vedrører tannskånende, vannfattige, sukkerholdige næringsmidler og tannskånende, vannfattige, farmasøytiske preparater, speseilt tann- og munnpleiemidler.

Det er kjent at der i munnhulen i nærvær av mikroorganismer ved innvirkningen av næringsmidler, nytelses- og legemid-ler med et høyt innhold av sukker kan komme til dannelse av såkaldte "Plaques", og at sure nedbrytningsprodukter som angriper tannemaljen, kan dannes. Disse innvirkninger er kjent under betegnelsen karies. Man forstår dermed begynnende overflateaktig angrep på tennene som fortløpende ødelegges ved dannelse av hull.

For dannelse av tannkaries er i første rekke slike mikroorganismer av betydning, som befinner seg i eller under det som tannbelegg betegnede "Plaques". De mikroorganismer som befinner seg i tannbelegget lever som alle andre kimer i munnhulen av matrester som forblir i munnen efter måltidene. For bakteri-ene er spesielt lavmolekylære carbohydrater, fremfor alt forskjellige sukkerarter, fordelaktige, da disse inneholder de be-ste energikilder for bakterienes intensive vekst- og stoffskifte-forganger.

Kariesdannelsens mekanikk synes ikke å være klarlagt i alle enkeltheter. De kariesdannende mikrober, f.eks. Strepto-coccus mutans, danner fermentet dextransaccharase som spalter rørsukker i anhydroglucose og fructose. Av anhydroglucose kan

dannes polymere molekyler som betegnes som dextrangeler. Av disse oppviser spesielt dextrangeler med molekylvekt fra 10.000 til 200.000 en spesiell klebekraft. Disse dextrangeler tjener sann-synligvis som "klebemiddel" som fastholder de omtalte bakterier på tannoverflaten, dvs. danner "Plaques". De nevnte bakterier kan da under fravær av luft, f.eks. ved indiffundert sukker, sy-, rer, som f.eks. melkesyrer eller andre tannødeleggende syrer,

danne "Plaques", som kan føre med seg dannelse av initialkaries, dvs. at der fremkommer en tannkorrosjon med de bekjente følger. Efter dannelse av "Plaques" følger en kariøs demineralisering spesielt av tannemaljen under innvirkning av syrer, og efterhvert ; utvaskes kalsium og fosfat.

ed de hittil utførte forsøk på hindring av karies har man forsøkt to veier. Disse består hovedsakelig i enten å for-høye tannemaljens motstandsevne overfor syreangrep eller i å svek-ke syreangrepet på tennene. Til de førstnevnte løsninger kan henregnes forsøk med drikkevann-, salt- eller melkfluorering som spesielt er blitt utført i stort omfang i USA og Sveits. Ved siden av kan også nevnes lokalapplikasjon med fluorholdige tabletter, henholdsvis anvendelse av fluorerte forbindelser som natrium-fluorid, natriummonofluorfosfat, tinnfluorid-kalsiumpyrofosfat eller aminfluorid. Ennskjønt det ifølge beretninger herved er rapportert en minskning av kariesskader, så er de oppnådde resul-tater likevel ikke tilfredsstillende. Dessuten finnes der bety-delige motforestillinger av fysiologisk art mot innblanding av kjemikalier i drikkevann og næringsmidler, som melk. Kollektive og individuelle fluoridbehandlinger er dessuten ikke tilstrekke-lige ved den nuværende ernæringssituasjon av sivilbefolkningen for å motvirke kariøs nedbrytning av tennene.

En kariesbekjempelse er også forsøkt utført ved kon-troll av dextrandannelse, f.eks. ved innvirkning av kjemikalier. Således er der f.eks. i "Journal of Dental Health", bind 22, nr. 4, desember 1972, for dette formål beskrevet anvendelse av natri-umoleat og -linoleat, hvis innvirkning på dannelse av dextran ifølge DE-OS 2.44 2.825 skal kunne økes ved tilsetninger av vann-oppløselige sekundære fosfater i tannhygienemidler. Også anvendelse av Ca-, Na- eller Mg-salter av fosforsyreestere sammen med saccharose, glucose eller lactose ved fremstilling av tannpleie-produkter som er virksomme mot kariesdannelse er tatt i betrakt-ning i DE-AS 1.4 67.809. Disse forholdsregler for blokkering av munhmikrofloraens metabolismus som anvender dextran-saccharose-enzymsystemet for dannelse av "Dentalplaques", har ført til en viss forbedring av tannpleiemidler, dog har dette ikke ført til den ønskede avgjørende bekjempelse av kariøs tannråte.

Også de kjente forsøk ved utnyttelse av lyolyseprinsippet, nemlig ved enten å forhindre karies ved. ødeleggelse av kariesdannende bakterier ved oppløsning eller igangsatt oppløsning av disse eller ved oppløsning eller igangsatt oppløsning av de klebende dextrangeler, har hittil ikke vært tilfredsstillende. Således er der o DE-AS 2.011.935 beskrevet hvordan kariogene mikrober lar seg ødelegge ved hjelp av enzymer som er blitt iso-lert fra bestemte Streptococcen-stammer. For dette formål er der angitt tre bestemt definerte stammer og deres tilsetning i tannpleiemidler. Dertil er også ifølge DE-OS 1.935.956 blitt anvendt lyolyseprinsippet på allerede dannede dextraner ved hjelp av enzymet dextranase. Ifølge AT-PS 318.815 kan dextranase rik-tignok bare oppløse oppløsbart dextran, da uoppløsbart dextran inneholder en mutant-del som ikke angripes av dextranase. Der-for er der i dette østerrikske patentskrift foreslått anvendelse av "mutanase".

Imidlertid har heller ikke disse forsøk på forbedring

av tannpleiemidler ved oppløsning av dextran-dannende mikroorganismer eller dextraner selv og innarbeidelse av slike systemer i tannpleiemidler hittil vært helt tilfredsstillende. Dette beror delvis på at en tannpleie efter hvert måltid og efter hver fortæring av sukkervarer etc. ikke alltid er mulig, og den vanlige innvirkning av tannpleiemidler alene er ikke tilstrekkelig til å forhindre skader som opptrer i mellomtiden.

En annen måte for bekjempelse av karies er en delvis eller fullstendig erstatning av rørsukker med annet, ikke-kario-gent sukker eller sukkeralkoholer eller ved tilsetning av syntetiske søtningsmidler.

En fullstendig erstatning for saccharose med lite eller ikke-kariogene sukkererstatningsmidler, f.eks. ved anvendelse av sukkeralkoholene xylitt og sorbitt, kan ikke la seg gjennomføre av teknologiske, økonomiske, organoleptiske eller medisinske

.grunner.

Av de syntetiske søtningsmidler har saccharin, et av

de mest kjente og anvendte søtningsmidler, ulempen å efterlate en ubehagelig eftersmak hos forbrukeren. Ved andre søtnings-midler, f.eks. cyklamat, har legevidenskapen gjort alvorlige innvendinger angående deres skadelighet. De syntetiske søt-

ningsmidler har videre den ulempe å måtte doseres i små mengder på grunn av sin høye søtningskraft, og i denne sammenheng taler man om en "tom smak", dvs. de mangler det nødvendige "stoff". Også fysiologiske virkninger synes å være hindrende for en al-minnelig utbredelse av disse syntetiske søtningsmidler.

Der ble også anbefalt anvendelse av enzymer for å på-skynde nedbrytning av matrester for derigjennom å forhindre dannelse av "Plaques". Således ble der foreslått anvendt a-gluco-sidaser og/eller 3-fructoidaser (DE-OS 1.927.411) såvel som en polymer-enzym-forbindelse som inneholder nøytrale, alkaliske og sure proteaser ved siden av amylase, lipase og dextranase (DE_OS 1.948.298).

På tross av at der for bekjempelse av karies er utført tallrike forsøk som beror på helt forskjellige prinsipper, er det ennu nødvendig å arbeide for ytterligere forbedringer, henholdsvis nye metoder for å forhindre slike skadelige følger av syreangrep i nærvær av kariesdannende mikroorganismer for å mu-liggjøre en minskning av karies ved anvendelse av tradisjonelle næringsmidler.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å motvirke skadelig innvirkning av karies ved å forbedre tradisjonelle, vannfattige næringsmidler som er fremstillet under anvendelse av sukker, og eventuelt hertil samtidig å forbedre tannpleiemidler og farmasøytiske preparater. Forbedringen av næringsmidler skal spesielt ta hensyn til at kariesangrep foregår i tidsintervaller som ligger mellom de vanlige tider for tannpleie. Spesielt er hensikten med foreliggende oppfinnelse å omdanne vanlige næringsmidler uten, henholdsvis uten fullstendig, å erstatte det vanlig anvendte sukker med en fysiologisk uskadelig substans i "tannskånende" næringsmidler.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at de foran nevnte vannfattige, sukkerholdige næringsmidler og vannfattige, •farmasøytiske preparater, spesielt tann- og munnpleiemidler, inneholder lactatdehydrogenase.

Ved forsøk har det overraskende vist seg at ved tilsetning av enzymet lactatdehydrogenase blir kariesdannelse sterkt forhindret. Det blir antatt at ved tilsetning av lactatdehydrogenase til vannfattige, henholdsvis vannfrie næringsmidler, hen holdsvis sukkervarer, blir der i disse innebygget et fordøyelses-system slik at ved fortæring av disse motvirker dette system skadelig innvirkning av nedbrytningsprodukter . av sukker i nærvær av kariesdannende bakterier.

Med "vannfattige" næringsmidler skal.forståes slike næringsmidler som har en meget liten restfuktighet. Spesielt skal dermed forståes næringsmidler med en restfuktighet av fra 0,1 til 9

Med "sukkerholdige" næringsmidler skal forståes slike næringsmidler som inneholder en andel av naturlig forekommende sukker slik som saccharose, glucose, fructose etc. eller sukkerer-statninger som sukkeralkoholer. Foretrukket er spesielt slike næringsmidler med et innhold av saccharose. Det er kjent at saccharose i forhold til andre sukkerarter oppviser fordeler ved bestemte vannfattige næringsmidler av teknologisk art.

Ifølge oppfinnelsen kan også eventuelt henregnes slike næringsmidler, henholdsvis sukkervarer eller farmasøytiske preparater som ikke inneholder vanlige sukkerarter eller som i det ve-sentligste er sukkerfrie. Dette kan være slike midler som er sø-tet med sukkererstatningsstoffer, f.eks. med saccharin, cyclamat, proteinsøtstoffer som er ekstrahert fra trop iiske planter, som xy-lett osv. Det kan også omfatte produkter som fra naturens side ikke inneholder vesentlige andeler av sukker eller som ikke behø-ver noen vesentlig søtning. Også ved slike sukkervarer er en innarbeidelse av lactatdehydrogenase fordelaktig. Lactatdehydrogenase kan nemlig uskadeliggjøre kariesdannende nedbrytningsprodukter av carbohydrater som stammer fra matrester som forblir i munnhulen og kleber til tennene efter fortæring av næringsmidlene.

Med betegnelsen "vannfattige, sukkerholdige næringsmidler" skal spesielt forståes sukkervarer. Eksempler på slike el-

ler på nærliggende produkter er bakervarer, desserter og kunst-honning. Produkter av spesiell interesse er skåaldte stimulans-midler som forskjellige arter sukkervarer, dvs. hård- og mykkara-meller, fondant, skumsukkervarer, gummisukkervarer, lakrisvarer, drageer, fruktpaster, krokan, bruspulver, marsipan, persipan, nougat, sjokolade, kakoprodukter, pastiller, tyggegummi osv. Tyggegummiprodukter er spesielt av interesse, da slike produkter står i en forholdsvis langtidsberøring med spyttavsondringen i

munnhulen. Skjønt tyggegummiprodukter vanligvis ikke fortæres, blir de her allikevel betegnet som næringsmidler og faller der-for inn under slike produkter som ifølge oppfinnelsen kan forbedres.

Med "langtidsberøring" i forbindelse med lengere opp-holdstider forståes slike produkter som i minst noen minutter utsettes for oral bearbeidelse.

Ifølge oppfinnelsen kan næringsmidlet også være et dyre-f6r.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen blir lactatdehydrogenase tilført farmasøytiske preparater som aktivt stoff, som kan komplettere andre vanlige aktivstoffer. Til slike farmasøytiske preparater regnes fremfor alt tabletter og droger som foruten farmakologisk aktive substanser også inneholder sukker. Av produkter som ifølge oppfinnelsen kan forbedres, kan nevnes såkaldte quasi-medisinske produkter som f.eks. hostesaf-ter eller -siruper osv. Slike produkter inntaes vanligvis like før sengetid, dvs. efter at tennene er pusset, og har dermed en angtidsvirkning på tannbelegget.

Et ifølge oppfinnelsen foretrukket farmasøytisk preparat er munnhygienetabletter i videste forstand, som tannhygienedroger, tyggetabletter, henholdsvis tannrensende tyggegummi. Den fordelaktige innvirkning av lactatdehydrogenase beror også her på at der i munnhulen dannes en enzymatisk beskyttelsesfilm over tennene slik at en omdannelse av eventuelt forekommende sukkerres-ter i kariesdannende produkter forhindres.

De nevnte tannpleiemidler kan f.eks. foreligge i form av tanntabletter som inneholder vanlige poler-, binde-, fortyk-kelses- og fuktighetsbevarende midler.

Egnede polermidler som f.eks. er anvendelige for tannpleiemidler er f.eks. de vanlige kalsiumfosfater som trikalsium-... fosfat, alkalimetafosfater, magnesiuarkarbonat, pulverf ormige plaststoffer som polymethylmethacryl, ureaformaldehyd-kondensa-sjonsprodukter etc. eller blandinger av slike forbindelser.

Dessuten kan tannpleiemielene inneholde konserverings-midler, smakstoffer og andre hjelpestoffer. I enkelte tilfeller kan det endog være ønskelig ved tilsetning av lactatdehydrogenase å understøtte, henholdsvis flerdoble effekten av andre aktivstof- . fer som efter andre prinsipper oppviser en karieshemmende effekt. Av slike vanlige aktivstoffer kan spesielt nevnes fluorforbindel-ser som aminfluorid, alkalifluorid etc. eller også destranaser.

Det ifølge oppfinnelsen anvendte enzym lactatdehydrogenase (i det følgende betegnet LDH9 foreligger i handelen. Lactatdehydrogenase kan blant annet fremstilles av forskjellige mikrober, f.eks. gjær. Den av gjær fremstilte LDH er forholdsvis sta-bil, f.eks. forblir et i glyserin oppløst enzympreparat ved +18°C aktivt i over ett år.vDessuten kan også LDH lagres over en lengere tid i pufferoppløsninger ved en bestemt pH-verdi uten at der inntrer nevneverdig tap av aktivitet. Forsøk som er utført i forbindelse med oppfinnelsen har vist at LDH som er innarbeidet i vannfattige, henholdsvis vannfrie næringsmidler eller farmasøyti-ske preparater, oppviser lite tap av aktivitet, såfremt tap over-hodet oppstår, under vanlige lagringstider.

Mengden av lactatdehydrogenase som skal tilsettes næringsmidler, sukkervarer eller farmasøytiske preparater som tann-rensningstabletter, spesielt'i pleiemidler for tannproteser, kan enkelt fastsettes av en fagmann på grunn av den spesifikke enzymaktivitet, den omtrentlige andel av sukker i materialet, dersom det forefinnes, såvel som på grunn av bindematerialet henholdsvis den anvendte pH-verdi ved fremstillingen av dette.

Ifølge oppfinnelsen er det foretrukket å tilsette en slik enzymaktivitet i forhold til materialets lagringstid at ved tidspunktet for fortæringen vil denønskede virkning være tilstrekkelig.

I alminnelighet er en mengde LDH på 0,2 mg - 0,5 g/kg tilstrekkelig. Fortrinnsvis anvendes 0,5 - 0,05 g/kg, ved en spesifikk aktivitet på ca. 300 U/mg.

Dessuten må der. taes hensyn til temperatur og eventuelt til materialets vanninnhold ved tilsetning av enzymet henholdsvis til vanlige lagringstemperatur for materialet. En hensiktsmessig mengde enzym som skal innarbeides, kan finnes ved enkle forsøks-serier.

Også for farmasøytiske preparater, og spesielt for tannpleie henholdsvis munnhygienemidler i hvilke lactatdehydrogenase skal innarbeides, kan mengden av enzymaktivitet som skal tilsettes, lett finnes ved overslagsberegninger eller ved empiri-ske forsøk. Slike tannpleie- henholdsvis munnhygienemidler har vanligvis intet innhold av sukker, hvorfor det ikke er nødvendig ved beregningen av enzymaktivitet å ta hensyn til sukkerinnholdet. I slike tilfeller tjener innbringelse av enzymaktivitet formålet å fremstille en væskefilm som er karieshemmende i munnhulen og spesielt på tennene slik at matrester som ikke er fjernet ved tannbørstingen, ikke gir årsak til små karies dersom kariesdannende bakterier er tilstede.

Ifølge oppfinnelsen er det også forutsett eventuelt å kunne forsterke virkningen av lactatdehydrogenase ved tilsetning av egnede hydrogenakseptorer, f.eks. nicotinamidadenin-dinucleo-tid.

Tilsetningen av enzumet lactatdehydrogenase utføres hensiktsmessig slik at det foreligger i en homogen blanding i næringsmidlet. På den annen side kan det være foretrukket, spesielt når næringsmidlet ikke oppviser noen isotrop fordeling, av sukke-ret, likeledes å foreta en ujevn fordeling av det tilsatte enzym. Således er det eksempelvis ved tilsetning av enzymet til nøtte-sjokolade ikke nødvendig at enzymet innblandes homogent i sjoko-ladens nøtteandel.

Tilsetningen av lactatdehydrogenase utføres vanligvis ved- en pH-verdi ved hvilken enzymet er stabilt, og ved en temperatur ved hvilken enzymet ikke blir denaturert. En foretrukken pH-verdi ligger mellom 5 og 7. Spesielt foretrukket er det å inn-bringe LDH ved et pH-område som tilsvarer næringsmidlets optimale stabilitet. Egnede innarbeidelsestemperaturer for LDH ligger mellom 0 og 50°C, hvorved temperaturer mellom 20 og 50°C ansees å være spesielt gunstige. Efter anvendelsesområdet kan temperatur-området fra 20 til 40°C være spesielt foretrukket.

Efter produktenes art kan det være ønskelig enten å tilsette enzymet under fremstillingen eller efter at næringsmidlene

.. eller de farmasøytiske produkter er. ferdig fremstillet. Ved sukkervarer som platesjokolade, praliner etc. er det ifølge oppfinnelsen foretrukket at enzymet tilsettes ved et relativt senere tidspunkt, slik at enzymet ikke utsettes for en aktivitetsminsk-ning under fremstilling av sukkervarene. 1 det efterfølgende beskrives forsøk som viser den karieshemmende effekt ved tilsetning av lactatdehydrogenase.

Som kariesfremmende substrat ble der anvendt et i. handelen vanlig fett- og sukkerholdig brødpålegg. Som forsøksdyr tjente hvite, homozygote rotter av arten "pistar". Det nevnte brødpålegg ble i en mengde av 50 % av den totale mengde av et standardtørrfor ("Herilan-RM 20") av en vitaminrik protein-fett-diett, som er utviklet for å tilfredsstille rottenes stoffskifte-behov, tilblandet.

Den lufttørre forsøksdiett ble slik utproporsjonert at dyrene under en f6ringsperiode på 280 dager kunne øke sin vekt. Dyrene ble holdt inne i bur av kunststoffer, hvorfed hvert bur var utrustet med drikke- og f6ringsautomater. Til drikkevannet ble tilsatt med 30 dagers mellomrom 50 til 60 x 10 3 Streptoccocen-mutans-kimer pr. ml. Som strø tjente steriliserte tregranulater som ble skiftet hver 36 timer. Romluften var klimatisert.

Der ble dannet forsøksgrupper som hver besto av 60 dyr.

Alle dyr ble daglig inspisert og veiet med 30 dagers mellomrom, hvorved der ikke kunne konstateres noen bivirkninger ved innhol-det av LDH.

For bestemmelse av kariesfunn, spesielt kariesskader,

ble der anvendt et stereomikroskop med 12 gangers forstørrelse.

Følgende graderinger ble foretatt:

0 = ingen karies

1=1- 5 skader

2 = 5 - 10 skader

3 = flere enn 10 skader.

Følgende diettsammensetning ble forsøkt:

A = 50 % tørrfor + 50 % brødpålegg

B = 50 % tørrfor + 50 % brødpålegg + lactatdehydrogenase.

Lactatdehydrogenasemengden var 0,5 mg/kg brødpålegg.

Ved f6ring med diett A opptrådte der tallrike kariesskader: Av forsøksdyrene ble tilsammen 30 (50 %) angrepet. I den etterfølgende tabell blir forsøksresultatene oppstillet med hensyn til antall skader og skadegraden. Som resultatene viser, ble der delvis fastslått meget sterke kariesangrep ( 10 skader) på forsøks-dyrene ved f6ring med diett A.

Ved tilsetning av LDH til diett B ble såvel antall som størrelse av skader betydelig redusert. Dette viser tydelig den tannskånende virkning av dietter tilsatt LDH.

I det nedenstående angis flere eksempler på næringsmidler henholdsvis farmasøytiske preparater som inneholder en tilsetning av lactatdehydrogenase.

1. Melkesjokolade

Claims (14)

1. Tannskånende, vannfattige, sukkerholdige næringsmidler og tannskånende, vannfattige, farmasøytiske preparater, spesielt tann- og munnpleiemidler med et innhold av lactatdehydrogenase.

2. Tannskånende næringsmidler og farmasøytiske preparater ifølge krav 1, karakterisert ved at disse inneholder en andel saccharose.

3. Tannskånende næringsmidler og farmasøytiske preparater ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at innhol-det av lactatdehydrogenase i det minste er tilstrekkelig til å forhindre dannelse av kariogene nedbrytningsprodukter eller produkter som begunstiger kariesdannelse.

4. Tannskånende næringsmidler og farmasøytiske preparater ifølge et eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at disse inneholder en egnet hydrogenakseptor for å forsterke virkningen av lactatdehydrogenase.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av tannskånende, vannfattige, sukkerholdige næringsmidler eller tannskånende, vannfattige, farmasøytiske preparater ifølge et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at man tilsetter næringsmidlene eller de farmasøytiske preparater lactatdehydrogenase ved eller efter fremstillingen av næringsmidlene eller de farmasøyti-ske preparater.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at man anvender en slik mengde lactatdehydrogenase at dannelse av kariogene nedbrytningsprodukter eller produkter som frem-mer kariesdannelse forhindres.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5-6, karakterisert ved at lactatdehydrogenase innføres i homogen fordeling.

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5-7, karakterisert ved at næringsmidlene eller de farmasøytiske produkter ved tidspunktet for tilsetning av enzymet holdes på en pH-verdi som tilsvarer den optimale enzymstabilitet.

9 . Fremgangsmåte, ifølge et av kravene 5-8, karakterisert ved at de farmasøytiske preparater eller næringsmidlet ved tidspunktet for tilsetning av enzymet holdes på en pH-verdi av 4 - 7.

10. Fremgangsmåte ifklge et av kravene 5-9, karakterisert ved at der ved enzymtilsetningen opprettholdes en temperatur på mellom 20 og 50°C.

11. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5- 10, karakterisert ved at der som næringsmidler anvendes vannfattige henholdsvis vannfrie sukkervarer.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 5-11, karakterisert ved at næringsmidlet er dyref6r.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 5-12, karakterisert ved at de farmasøytiske preparater er tabletter, droger eller munnpleiemidler.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 5-13, karakterisert ved at en egnet hydrogenakseptor tilsettes for forsterk-ning av lactatdehydrogenasevirkningen.