S. LANASRI ; D. SADOUKI ; K. SOBHI ; M. MAMMAR 
Laboratoire de Toxicologie
Hôpital central de l’armée - Alger – Algérie
RÉSUMÉ
Il est connu que les aliments et boissons acides peuvent ramollir la substance dentaire solide. La capacité érosive d’une boisson n’est pas seulement déterminée par la fréquence de sa consommation et la valeur de son pH, mais également par son acidité titrable, ses propriétés chélatrices, la concentration en calcium et en phosphate. Plus l’acidité titrable d’une boisson est grande, plus il faudra de temps pour que la valeur du pH augmente sous l’action de la salive.
L’objectif de cette étude est de mesurer le pH initial, l’acidité titrable ainsi que la teneur en calcium et phosphate dans les boissons consommées en Algérie pour évaluer leurs potentiels d’érosion dentaire.
On a étudié vingt-et-une boissons représentées par groupe : les sodas, boissons au jus de fruits, boissons énergisantes, produits laitiers, et comme témoin l’eau minérale.
Résultat : Toutes les boissons testées ont un pH inférieur au pH critique d’une érosion dentaire. Les boissons énergisantes présentaient l’acidité titrable la plus élevée et une concentration très faible en calcium et en phosphate, ce qui implique une action érosive très importante.
Mots clés : érosion dentaire, boissons, acidité titrable, pH, calcium, phosphate.
Résultat : Toutes les boissons testées ont un pH inférieur au pH critique d’une érosion dentaire. Les boissons énergisantes présentaient l’acidité titrable la plus élevée et une concentration très faible en calcium et en phosphate, ce qui implique une action érosive très importante.
Mots clés : érosion dentaire, boissons, acidité titrable, pH, calcium, phosphate.
INTRODUCTION
L’érosion dentaire est définie comme une perte superficielle des tissus durs de la dent par un processus chimique, sans participation bactérienne de la flore buccale. Cette destruction est graduelle, localisée, chronique et irréversible (1). Les érosions peuvent résulter d’une surexposition à des acides d’origine extrinsèque (aliments, boissons, médicaments) et intrinsèque (reflux gastrooesophagien, vomissement spontané ou provoqué, régurgitations) (2). La prévalence de cette pathologie est en forte progression essentiellement du fait des habitudes alimentaires modernes. Les érosions d’origine diététique sont attribuées à la consommation importante de boissons acidulées et d’aliments acides (3).
La salive joue un rôle protecteur dans les phénomènes d’érosion, de la même façon que pour la pathologie carieuse, de par sa composition, son pouvoir tampon et son pouvoir reminéralisant (4). Ainsi, ce sont les patients ayant une modification quantitative ou qualitative de la salive (par traitements médicamenteux, une pathologie générale …) qui sont plus exposés à l’érosion dentaire (5).
Le pH de la salive se situe entre 5,5 et 6,5. Un pH inférieur à 5,5 est considéré comme un risque de développement d’érosions dentaires (6).
L’acidité en bouche liée à la consommation des boissons rafraichissantes s’explique par le pH acide de ces boissons, mais aussi la production d’acides par les bactéries contenues dans la plaque bactérienne lors de la digestion des hydrates de carbone contenus dans les boissons (3).
De plus, l’érosion dentaire dépend d’autres paramètres chimiques des boissons qui sont : l’acidité titrable, le type d’acide et ses propriétés chélatrices, la concentration en calcium, en phosphate, en fluorure et la température (7).
Le but de cette étude est de mesurer les principaux paramètres chimiques des boissons impliqués dans l’érosion dentaire: le pH initial, l’acidité titrable ainsi que la teneur en calcium et en phosphate dans les boissons consommées en Algérie afin d’évaluer leurs potentiels d’érosion dentaire.
La salive joue un rôle protecteur dans les phénomènes d’érosion, de la même façon que pour la pathologie carieuse, de par sa composition, son pouvoir tampon et son pouvoir reminéralisant (4). Ainsi, ce sont les patients ayant une modification quantitative ou qualitative de la salive (par traitements médicamenteux, une pathologie générale …) qui sont plus exposés à l’érosion dentaire (5).
Le pH de la salive se situe entre 5,5 et 6,5. Un pH inférieur à 5,5 est considéré comme un risque de développement d’érosions dentaires (6).
L’acidité en bouche liée à la consommation des boissons rafraichissantes s’explique par le pH acide de ces boissons, mais aussi la production d’acides par les bactéries contenues dans la plaque bactérienne lors de la digestion des hydrates de carbone contenus dans les boissons (3).
De plus, l’érosion dentaire dépend d’autres paramètres chimiques des boissons qui sont : l’acidité titrable, le type d’acide et ses propriétés chélatrices, la concentration en calcium, en phosphate, en fluorure et la température (7).
Le but de cette étude est de mesurer les principaux paramètres chimiques des boissons impliqués dans l’érosion dentaire: le pH initial, l’acidité titrable ainsi que la teneur en calcium et en phosphate dans les boissons consommées en Algérie afin d’évaluer leurs potentiels d’érosion dentaire.
MATÉRIELS ET MÉTHODES
On a étudié vingt-et-une boissons représentées par groupe : les sodas, boissons au jus de fruits, boissons énergisantes, produits laitiers, et comme témoin l’eau minérale.
- Le pH a été déterminé à température ambiante par un pH –mètre «Consort P603 »calibré entre pH 4 et 7, à partir de boissons fraichement ouvertes et placées sur un agitateur magnétique jusqu'à ce que la lecture se stabilise (8).
- L'acidité titrable est la somme des acides libres lorsqu'on amène le pH à 7 par addition d'une solution alcaline titrée. Le dioxyde de carbone n'est pas compris dans l'acidité titrable (9).
L’acidité titrable des boissons a été déterminée par dosage d’une solution de NaOH 1M, dans 100 ml de chaque boisson, en ajoutant progressivement 0,1 ml de la solution titrante jusqu’a un pH 5,5 et 7 (8). Le dosage a été répété trois fois afin d'assurer la reproductibilité.
- Le calcium a été dosé par compléxométrie après avoir procédé à des dilutions des boissons (10). Le phosphate a été dosé par spectrophotométrie, par La méthode de Briggs et lecture à une longueur d’onde λ = 690 nm par rapport à une gamme étalon traitée de la même manière et mesurée par spectrophotomètre UV-Visible Beckman coulter 730 life science (11).
- Le pH a été déterminé à température ambiante par un pH –mètre «Consort P603 »calibré entre pH 4 et 7, à partir de boissons fraichement ouvertes et placées sur un agitateur magnétique jusqu'à ce que la lecture se stabilise (8).
- L'acidité titrable est la somme des acides libres lorsqu'on amène le pH à 7 par addition d'une solution alcaline titrée. Le dioxyde de carbone n'est pas compris dans l'acidité titrable (9).
L’acidité titrable des boissons a été déterminée par dosage d’une solution de NaOH 1M, dans 100 ml de chaque boisson, en ajoutant progressivement 0,1 ml de la solution titrante jusqu’a un pH 5,5 et 7 (8). Le dosage a été répété trois fois afin d'assurer la reproductibilité.
- Le calcium a été dosé par compléxométrie après avoir procédé à des dilutions des boissons (10). Le phosphate a été dosé par spectrophotométrie, par La méthode de Briggs et lecture à une longueur d’onde λ = 690 nm par rapport à une gamme étalon traitée de la même manière et mesurée par spectrophotomètre UV-Visible Beckman coulter 730 life science (11).
RÉSULTAT
Propriétés chimiques de différentes boissons regroupées sous forme de tableaux, pH initial, quantité de base titrable jusqu’au pH 5,5 et 7,0 (pouvoir tampon), calcium (mmole/l), phosphate (mmole/l) :
| N° | Boisson | pH0 | pH0 (après dégazage) | Volume en ml jusqu'à pH 5,5 |
Volume en ml jusqu'à pH7 | Ca++ mmole/l |
P043- mmole/l |
Acidifiant |
| 1 | Coca cola® | 2,29 | 2,21 | 1 | 2,1 | 0,35 | 4,5 | Acide phosphorique |
| 2 | Coca cola light® | 2,87 | 2,85 | 0,5 | 0,75 | 0,70 | 1,1 | Acide phosphorique |
| 3 | Pepsi® | 2,50 | 2,48 | 0,8 | 1,7 | 0,32 | 1,8 | Acide phosphorique |
| 4 | Hamoud® | 2,85 | 2,73 | 2 | 2,5 | 0,07 | 0,07 | Acide citrique |
| 5 | 7 Up® | 3,10 | 2,88 | 1,8 | 2,3 | 0,09 | 0,00 | Acide citrique |
| 6 | Sprite® | 2,82 | 2,79 | 1,9 | 2,2 | 0,10 | 0,045 | Acide citrique |
| 7 | Scheweps® | 2,55 | 2,53 | 3,8 | 4,9 | 0,06 | 0,00 | Acide citrique |
| 8 | Fanta® | 2,91 | 2,86 | 3,3 | 4,5 | 0,20 | 0,12 | Acide citrique |
Tableau 1: Les boissons gazeuses
| N° | Boisson | pH0 | Volume en ml jusqu'à pH 5,5 | Volume en ml jusqu'à pH7 | Ca++ mmole/l | P043- mmole/l | Acidifiant |
| 1 | Jus Ramy® | 3,09 | 3,3 | 4,4 | 0,26 | 0,03 | Acide citrique - Acide Ascorbique |
| 2 | Jus ifruit® | 3,26 | 3,3 | 4,2 | 0,72 | 0,26 | Acide citrique - Acide Ascorbique |
| 3 | Vita jus® | 3,44 | 4,1 | 5,4 | 0,25 | 0,022 | Acide citrique - Acide Ascorbique |
| 4 | Jus Rouïba® | 3,27 | 5,2 | 6,7 | 0,35 | 0,017 | Acide citrique - Acide Ascorbique |
| 5 | Jus Ngaous® | 3,09 | 6,2 |
8 |
0,63 | 0,12 | Acide citrique - Acide Ascorbique |
| 6 | Jus d'orange frais | 3,7 | 8,2 | 10,3 | 2 | 4,5 | Acide citrique - Acide malique |
Tableau 2: Les boissons au jus de fruits
| N° |
Boisson | pH0 | Volume en ml jusqu'à pH 5,5 | Volume en ml jusqu'à pH7 | Ca++ mmole/l | P043- mmole/l | Acidifiant |
| 1 | Red bull® | 3,4 | 5,6 | 6,6 | 0,8 | 0,01 | Acide citrique |
| 2 | Burn® | 2,59 | 8,2 | 10,5 | 0,00 | 0,00 | Acide citrique |
| 3 | Energy Drink+® | 2,43 | 4,7 | 6,8 | 0,2 | 0,00 | Acide citrique |
| 4 | Zido Power® | 3,21 | 13,3 | 19,5 | 0,1 | 0,03 | Acide citrique |
| N° | Boisson | pH0 | Volume en ml jusqu'à pH 5,5 | Volume en ml jusqu'à pH7 | Ca++ mmole/l | P043- mmole/l | Acidifiant |
| 1 | Candia® | 6,7 | - | 0,2 | 30 | 27 | - |
| 2 |
Yago® |
3,85 | 5 | 8 | 26 | 20 | Acide lactique |
Tableau 4: Les produits laitiers
| N° | Boisson | pH0 | Volume en ml jusqu'à pH 5,5 | Volume en ml jusqu'à pH7 | Ca++ mmole/l | P043- mmole/l |
| 1 | Ifri® | 7,41 | - | - | 2 | 1 |
Tableau 5: Eau minérale - Témoin
DISCUSSION
Les résultats montrent que toutes les boissons testées ont un pH inférieur au pH critique d’une érosion dentaire (une déminéralisation de l’émail est comprise entre 4,4 et 5,5) (6).
Il a été constaté que :
- le pH initial est le plus faible pour les boissons gazeuses. Ces dernières contiennent de l’acide carbonique formé de dioxyde de carbone en solution dont les pka sont relativement élevés (6.3-10.33) (12), Lorsque la boisson est dégazéifiée, le pH est légèrement diminué (tableau 1), ce qui indique que l’acidité des boissons est attribuée à d’autres acides (acide citrique dont les pka sont de 2.89, 4.34, 5.83 et acide phosphorique dont les pka sont de 2.2,7.2 et 12.3) qui sont ajoutés pour stimuler le goût et dissimuler le goût sucré (12,13).
- Même à des valeurs de pH identiques, certaines boissons peuvent présenter un potentiel érosif différent car la valeur de pH correspond à la mesure des concentrations des ions hydrogènes en solution, mais ne donne pas de renseignements sur la concentration de l’ensemble des acides. Par contre l’acidité titrable nous renseigne sur tous les acides qu'ils soient ionisés ou non contenus dans la boisson. Ainsi, plus l’acidité titrable d’une boisson est grande, plus il faudra de temps pour que la valeur du pH augmente sous l’action de la salive. Des études ont montré in vivo que l’acidité titrable est un meilleur indicateur de l’érosion dentaire que le pH (14).
- L’analyse montre que les boissons au jus de fruit présentent une acidité titrable plus élevée que les sodas, même si ces dernières présentent un pH initial plus faible. Cela revient à la quantité d’acide et au type d’acide ; les boissons au jus de fruit contiennent de l’acide ascorbique ainsi que de l’acide citrique (largement utilisé) lequel résiste plus au changement de pH que l’acide phosphorique, qui en plus présente un pouvoir chélateur plus élevé. Une étude in vivo a montré effectivement que l’acide citrique présente plus de pouvoir érosif que l’acide phosphorique (15).
- On remarque que l’acidité titrable de la boisson coca cola est plus faible pour le light. Les acidifiants sont ajoutés entre autre pour dissimuler le goût sucré, ce qui nécessite une concentration en acides plus élevée pour les boissons sucrées que pour le light. Des études in vivo et in vitro ont montré que la boisson light provoque moins d’effets érosifs que la boisson sucrée. Il a été supposé que cette différence revient à la présence de la phénylalanine qui provient de l’hydrolyse de l’aspartame par la salive et qui participerait au pouvoir tampon (16).
- L’acidité titrable la plus élevée a été observée avec les boissons énergisantes, ceci s’explique par leur composition ; la nature et la quantité d’acide, certains conservateurs et agents aromatisants qui font augmenter le pouvoir tampon, ce qui implique une résistance à la neutralisation de la salive et donc un plus grand potentiel érosif de ces boissons par rapport à d'autres (17). Pour remédier à cet effet néfaste sur l’email dentaire, certaines marques ajoutent le citrate de sodium, c’est un additif alimentaire correcteur d’acidité. Des études ont montré que l’addition de citrate de sodium contribue à l’augmentation du pH dans la cavité buccale et stimule le flux salivaire (18), néanmoins le citrate de sodium est le sel de l’acide citrique et possède des propriétés chélatrices qui contribuent à l’érosion dentaire (19).
-La teneur en calcium et en phosphate d’une boisson est importante car ce sont des éléments protecteurs contre l’érosion dentaire (10). Le pouvoir tampon de la salive permet une remontée du pH de la plaque dentaire grâce à l’effet tampon des ions bicarbonates et phosphates. La salive a également un pouvoir reminéralisant en précipitant les sels minéraux qu’elle contient (principalement le calcium et phosphate) sur les structures cristallines endommagées (20). De ce fait les solutions sursaturées en calcium et phosphate par rapport au tissu dentaire dur ne dissoudront pas le minéral de la dent.
Un faible degré de non saturation par rapport à l’émail ou à la dentine causera une déminéralisation initiale de la surface, qui sera suivie par une augmentation du pH local et un contenu plus fort de minéraux dans la couche fluide adjacente à cette surface (6).
- La concentration la plus élevée de calcium et des phosphates a été observée avec le yaourt qui en dépit du pH faible, présente très peu de risque érosif en raison de son contenu élevé en calcium et phosphate qui le rend sursaturé par rapport à l’émail dentaire.
Il a été constaté que :
- le pH initial est le plus faible pour les boissons gazeuses. Ces dernières contiennent de l’acide carbonique formé de dioxyde de carbone en solution dont les pka sont relativement élevés (6.3-10.33) (12), Lorsque la boisson est dégazéifiée, le pH est légèrement diminué (tableau 1), ce qui indique que l’acidité des boissons est attribuée à d’autres acides (acide citrique dont les pka sont de 2.89, 4.34, 5.83 et acide phosphorique dont les pka sont de 2.2,7.2 et 12.3) qui sont ajoutés pour stimuler le goût et dissimuler le goût sucré (12,13).
- Même à des valeurs de pH identiques, certaines boissons peuvent présenter un potentiel érosif différent car la valeur de pH correspond à la mesure des concentrations des ions hydrogènes en solution, mais ne donne pas de renseignements sur la concentration de l’ensemble des acides. Par contre l’acidité titrable nous renseigne sur tous les acides qu'ils soient ionisés ou non contenus dans la boisson. Ainsi, plus l’acidité titrable d’une boisson est grande, plus il faudra de temps pour que la valeur du pH augmente sous l’action de la salive. Des études ont montré in vivo que l’acidité titrable est un meilleur indicateur de l’érosion dentaire que le pH (14).
- L’analyse montre que les boissons au jus de fruit présentent une acidité titrable plus élevée que les sodas, même si ces dernières présentent un pH initial plus faible. Cela revient à la quantité d’acide et au type d’acide ; les boissons au jus de fruit contiennent de l’acide ascorbique ainsi que de l’acide citrique (largement utilisé) lequel résiste plus au changement de pH que l’acide phosphorique, qui en plus présente un pouvoir chélateur plus élevé. Une étude in vivo a montré effectivement que l’acide citrique présente plus de pouvoir érosif que l’acide phosphorique (15).
- On remarque que l’acidité titrable de la boisson coca cola est plus faible pour le light. Les acidifiants sont ajoutés entre autre pour dissimuler le goût sucré, ce qui nécessite une concentration en acides plus élevée pour les boissons sucrées que pour le light. Des études in vivo et in vitro ont montré que la boisson light provoque moins d’effets érosifs que la boisson sucrée. Il a été supposé que cette différence revient à la présence de la phénylalanine qui provient de l’hydrolyse de l’aspartame par la salive et qui participerait au pouvoir tampon (16).
- L’acidité titrable la plus élevée a été observée avec les boissons énergisantes, ceci s’explique par leur composition ; la nature et la quantité d’acide, certains conservateurs et agents aromatisants qui font augmenter le pouvoir tampon, ce qui implique une résistance à la neutralisation de la salive et donc un plus grand potentiel érosif de ces boissons par rapport à d'autres (17). Pour remédier à cet effet néfaste sur l’email dentaire, certaines marques ajoutent le citrate de sodium, c’est un additif alimentaire correcteur d’acidité. Des études ont montré que l’addition de citrate de sodium contribue à l’augmentation du pH dans la cavité buccale et stimule le flux salivaire (18), néanmoins le citrate de sodium est le sel de l’acide citrique et possède des propriétés chélatrices qui contribuent à l’érosion dentaire (19).
-La teneur en calcium et en phosphate d’une boisson est importante car ce sont des éléments protecteurs contre l’érosion dentaire (10). Le pouvoir tampon de la salive permet une remontée du pH de la plaque dentaire grâce à l’effet tampon des ions bicarbonates et phosphates. La salive a également un pouvoir reminéralisant en précipitant les sels minéraux qu’elle contient (principalement le calcium et phosphate) sur les structures cristallines endommagées (20). De ce fait les solutions sursaturées en calcium et phosphate par rapport au tissu dentaire dur ne dissoudront pas le minéral de la dent.
Un faible degré de non saturation par rapport à l’émail ou à la dentine causera une déminéralisation initiale de la surface, qui sera suivie par une augmentation du pH local et un contenu plus fort de minéraux dans la couche fluide adjacente à cette surface (6).
- La concentration la plus élevée de calcium et des phosphates a été observée avec le yaourt qui en dépit du pH faible, présente très peu de risque érosif en raison de son contenu élevé en calcium et phosphate qui le rend sursaturé par rapport à l’émail dentaire.
CONCLUSION
Les boissons qui sont fréquemment consommées ont un pH suffisamment bas pour provoquer une érosion de l'émail dentaire.
Alors que les boissons énergisantes rafraichissantes, quant à elles présentent une acidité titrable la plus élevée et une concentration très faible de calcium et phosphate, ce qui implique une action érosive dentaire très importante.
Au final, ce sont les boissons à faible pH avec une acidité titrable élevée et contenant comme acidifiant de l’acide citrique, à faible teneur en calcium et en phosphate qui présentent le risque d’érosion dentaire le plus élevé. C’est pourquoi il apparaît indispensable de sensibiliser les patients aux effets préjudiciables de la consommation des boissons énergisantes rafraichissantes et, de leur fournir une information claire qui leur permettra de minimiser l’impact délétère de ces boissons sur leur santé bucco-dentaire.
Alors que les boissons énergisantes rafraichissantes, quant à elles présentent une acidité titrable la plus élevée et une concentration très faible de calcium et phosphate, ce qui implique une action érosive dentaire très importante.
Au final, ce sont les boissons à faible pH avec une acidité titrable élevée et contenant comme acidifiant de l’acide citrique, à faible teneur en calcium et en phosphate qui présentent le risque d’érosion dentaire le plus élevé. C’est pourquoi il apparaît indispensable de sensibiliser les patients aux effets préjudiciables de la consommation des boissons énergisantes rafraichissantes et, de leur fournir une information claire qui leur permettra de minimiser l’impact délétère de ces boissons sur leur santé bucco-dentaire.
BIBLIOGRAPHIE
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