微小植物结石会对牙釉质造成不可逆转的损害

牙釉质是人体中最坚硬的物质，咀嚼蔬菜可能会造成牙釉质逐渐且不可逆转的磨损。

虽然植物性食物是健康饮食的重要组成部分，因为它们提供纤维、维生素和矿物质，但一个国际研究小组发现，被称为植硅体的微小植物结石可能会随着时间的推移导致牙齿磨损，从而可能导致更频繁地去看牙医。

他们开发了嵌入这些微粒的人造叶子，并将它们安装在模拟咀嚼当地科学家提供的牙釉质样本的压力和滑动运动的设备上。

根据发表在英国皇家学会界面杂志上的实验结果，即使是柔软的植物组织在与牙釉质相互作用时也会对牙釉质造成永久性损伤并导致矿物质的流失。

考古学家发现牙齿化石遗迹是很常见的，因为它们具有令人难以置信的硬度和强度，可以超越最好的现代工程材料，因此保存得非常好。

牙釉质坚固但易碎，容易因裂纹而发生机械损坏。咬合力量导致微裂纹扩散和磨损，从而导致材料在多年内缓慢流失，从而突然发生机械损坏。

科学家们对人类牙釉质的破裂和磨损机制、损伤原因以及造成破裂所需的力量进行了广泛的研究。然而，一个领域仍然知之甚少，那就是灰尘或食物等外部来源的微粒对牙釉质的影响。

植硅体是许多植物组织中形成的微小二氧化硅颗粒，当根部从土壤中吸收可溶性二氧化硅，而维管系统将其沉积在植物的其他部位时，就会形成植硅体。

先前的研究探讨了植物植硅体对牙釉质的磨损，但结果往往不一致。此外，这些研究未能真实地模拟嵌入植物软组织中的大量植硅体在咀嚼过程中如何与牙釉质相互作用。

在这项研究中，研究人员利用嵌入来自小麦茎叶的蛋白石植硅体的聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 基质制作出人造叶子。

然后将所得的薄片安装在支架上，其厚度和硬度与真实薄片相似，并与从牙医处收集的健康人类智齿样本反复接触，以模拟咀嚼时的滑动和压力。

使用高分辨率显微镜和光谱技术分析了叶子和牙釉质的物理和化学变化。

科学家发现，虽然植硅体本身在反复暴露后会分解，但它们仍然会加剧牙釉质的磨损，并降低其矿物质含量。

一个意想不到的结果是，发现潜在的磨损机制是由于牙釉质微观结构薄弱而引起的准塑性或永久变形，而不是经典的脆性断裂。

研究人员认为，有关牙釉质退化的新数据可以帮助科学家更好地了解动物的饮食、行为、运动和栖息地，充当物理科学和生物科学之间的跨学科桥梁。