치아우식을 막는 불소

치아우식을 막는 불소

불소는 원소의 형태로 존재하진 않지만 다른 원소와 결합된 불소화합물이 흙이나 물 등 자연 여기저기에 다양한 농도로 들어가있습니다. 바닷물은 1.2~1.4ppm, 민물은 대개 0.2ppm 이하로 낮은 농도의 불소를 함유하고 있고 깊은 지하수에서는 높은 농도의 불소가 발견됩니다. 토양과 공기,어류와 차 종류에도 불소는 존재합니다. 특히 어류와 차 종류에는 비교적 불소를 많이 포함하고 있습니다. 모든 동식물은 어느 정도의 불소를 가지고 있기 때문에 소량의 불소 노출에는 견딜 수 있도록 적응되어왔습니다. 불소는 특히 치아우식예방에 효과적이라고 알려져있는데, 아래에서 불소가 치아우식예방에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

 

재석회화의 촉진

불화수돗물을 마시거나 불소가 들어간 치약(불소배합세치제)을 사용하여 잇솔질을 하면 구강내로 저농도의 불소가 계속 공급됩니다. 그러면서 탈석회화와 재석회화를 반복하는 초기 우식과정에서 재석회화를 촉진시킵니다. 입 안으로 들어온 불소의 일부는 치면세균막에 흡수되고 대부분이 결합형 상태로 존재합니다. 이렇게 결합된 불소는 pH가 낮아지면서 결합이 분리되고 탈회된 법랑질에 더 잘 흡수됩니다. 산의 변화에 따라 반응하는 세균막 불소가 여기에 작용함으로써, 탈석회화와 재석회화의 과정을 거치면서 법랑질 표면은 결정화됩니다. 그리하여 산의 공격에 강하게 견딜 수 있는 결정구조로 서서히 만들어집니다.

 

세균 해당작용의 억제

해당작용은 세균이 설탕을 분해해 산을 만드는 과정입니다. 치면세균막 내 불소는 이 과정을 억제합니다. 또한 세균막에 들러붙은 불소는 우식을 발생시키는 세균에 의한 세포외다당류의 생산을 억제할 수 있습니다. 불소는 세균의 효소기능도 억제하는데, 그중에서도 에놀라아제, 포스파타아제, 과산화효소가 불소에 의해 영향을 받습니다. 세균이 자당을 분해하는데 가장 중요한 역할을 하는 에놀라아제는 불소 농도가 10ppm일 때 약 45%정도의 활동이 억제됩니다. 에놀라아제는 세균이 포도당을 흡수하는 데도 영향을 주기 때문에 치면세균막이나 타액 미생물의 흡수과정을 억제하는데 주로 작용합니다. 그러나 불소가 효소의 작용을 막기 위해서는 생리적 pH상태에서 더 높은 농도의 불소가 필요합니다.

 

불화인회석의 형성

치아 맹출 전에 섭취된 불소는 만들어지고 있는 법랑질의 수산화인회석 결정에 결합해 법랑질의 용해도를 감소시킵니다. 맹출 전 효과는 특히 치면열구 우식병소의 감소에 중요하게 작용합니다.

 

불소가 인체에 미치는 영향

미국 전체를 대상으로 한 Hagen 등의 조사에 의하면, 1949~1950년 동안 0.7ppm이상의 불소를 마시는 물에 함유하고 있는 32개 도시와 무작위로 선정된 0.25ppm이하의 불소를 함유한 32개 도시 사이에서 어떤 사망률의 차이도 발견되지 않았습니다. 이 결과는 암, 심장병, 뇌질환, 신장염, 간경화증에 있어서 모든 것이 거의 같았는데 1979년 2만 5천명의 인구를 가진 478개 도시의 사망률이 1945~1950년, 1959~1961년, 1946~1971년의 기간을 대상으로 한 조사에서도 불화지역과 비불화지역 사이에서 어떠한 차이도 발견되지 않았습니다.

 

그러나 소량의 불소는 치아우식 예방에 도움이 되지만, 과량의 불소는 오히려 독이 됩니다. 한 번에 5.0g의 불소를 섭취하는 것과 매일 1~3mg의 불소를 섭취하는 것 사이에는 큰 차이가 있습니다. 5~10g의 불화나트륨을 성인 남성이 복용할 경우(32~54mgF/kg), 즉시 응급처치가 되지 않으면 그 남성은 2~4시간 이내에 사망하게 됩니다. 체중 1kg당 32mg정도인 불소의 하한선은 생후 12~18개월 정도인 10kg의 유아에게는 320mgF에 해당합니다. 특히 성인이 매일 10~25mg의 불소를 10~20년동안 흡입하거나 섭취할 경우, 골격기형 불소증이 발생할 수 있습니다. 

 

독성을 일으킬 만한 양의 불소를 섭취했을 때에는, 최대한 빨리 응급처치로 구토를 유발하고, 불소와 잘 결합하는 물질을 복용해야합니다. 이때, 우유를 사용하는 것도 가능합니다. 한편, 많은 양의 불소에도 별 탈 없이 괜찮았던 여러 사례에서는 대개 메스꺼움, 위통, 설사 등을 보였습니다.

 

다만, 최저치사량에 도달하기 위해서는 성인은 1.0ppm으로 불화된 물 약 2.500L를 2~4시간 이내에 모두 마셔야하고, 체중 10kg의 유아는 323Lfmf 2~4시간 내에 모두 마셔야합니다. 그리고 심한 골격기형 불소증을 유발시키기위해서는 매일 10~25L의 물을 10~20년 동안 마셔야합니다. 건강한 성인의 경우에는 5.0mg의 불소를 단독으로 섭취해도 혈액으로 흡수되어 몸밖으로 사라질 때까지 약 8~9시간이 소요됩니다.

 

2.0~10.0ppm의 불소를 수년동안 섭취했을 때 치아우식 발생을 예방하지만 반점치아가 발생할 확률이 늘었고 13.0~53.0ppm을 8년 이상 섭취했을 경우 골경화증, 위장장애, 반점치아가 발생했습니다. 그러나 1.0ppm 정도에서는 치아우식 발생을 예방하면서도 크게 인체에 해를 미치지 않는다는 결과가 여러 조사에서 나타났습니다. 따라서 소량의 불소는 치아우식증 예방에 효과적이면서도 인체에 거의 해를 끼치지 않는다고 볼 수 있습니다.