Dem Schmelz auf den Zahn gefühlt

Lauf a.d.Peg. - Nach dem Essen Zähne putzen nicht vergessen: Süßigkeiten, kurzkettige Kohlenhydrate und Säuren greifen die natürliche Schutzschicht der Zähne an. Doch zwischen Essen und Zähneputzen sollte man warten. Was passiert in der Zwischenzeit? Das erforscht eine Siebtklässlerin des Christoph-Jacob-Treu Gymnasiums in Lauf an der Pegnitz.

"Die Zahnfee 2.0": So hat Alicia Ermer ihr Projekt im Fachgebiet Biologie für den Wettbewerb "Jugend forscht – Schüler experimentieren" überschrieben. Auf das Thema Zähne sind die Zwölfjährige und ihre betreuende Lehrer, Stefan Grabe, durch einen Artikel gekommen. "Es ging um die Gesunderhaltung der Zähne und um die Regel, wann man am besten die Zähne nach dem Essen putzt", erläutert Grabe.

Alicias Herangehensweise: Sie nahm zunächst Zahnschmelz und Speichel unter die Lupe. "Ich habe untersucht, woraus Zahnschmelz und Speichel bestehen", beschreibt die Schülerin ihren Forschungsansatz. Zuerst legte sie die Zähne in unterschiedliche Säuren ein und schaute durch ein Kamera-Mikroskop, wie die Zähne auf die Säuren reagierten. "Die Zähne haben gesprudelt, und ich wusste, dass sich der Zahnschmelz auflöst und die Zähne kaputtgehen", erklärt das Mädchen.

Insgesamt kamen dabei fünf Säuremittel zum Einsatz: Oxal-, Wein- und Zitronensäure, Cola und Essig. Die Säuren sind in verschiedenen Lebensmitteln und Getränken enthalten. "Am meisten haben die Zähne in der Oxal- und Zitronensäure gesprudelt. Diese Säuren sind vor allem in Rhabarber, Spinat und Zitrusfrüchten wie Orangen und Zitronen enthalten", sagt Alica. Im Anschluss hat die Gymnasiastin die Zähne für 20 Minuten in eine Speichellösung auf Salzbasis eingelegt und die Reaktion abermals durch das Kamera-Mikroskop angeschaut. Der Speichel sprach auf den Zahnschmelz an – der Zahn hörte auf zu sprudeln.

Der Zahnschmelz besteht hauptsächlich aus Calciumphosphat und ist die härteste Substanz im menschlichen Körper. Das Experiment der Siebtklässlerin zeigt, dass er trotz seiner Härte geschädigt werden kann. Durch die in Lebensmitteln enthaltenen Säuren wird der Zahnschmelz demineralisiert. Dabei werden Calcium- und Phosphat-Ionen herausgelöst.

Alicia fand außerdem heraus, dass durch den Speichel eine Remineralisation stattfindet, also die Wiedereinlagerung von Mineralien. Die entstandenen Fehlstellen im Schmelz werden ausgeglichen und der schmerzempfindliche Zahn ist danach wieder vollständig geschützt. Wenn sich allerdings Zahnschmelz abgebaut hat, kann er nicht mehr wiederhergestellt werden. Der Zahn verliert seine Schutzschicht. "Wenn man nach dem Essen noch ein bisschen mit dem Zähneputzen wartet, hat der Speichel genug Zeit, um seine Aufgabe zu erfüllen und den Abbau des Zahnschmelzes zu verhindern", erklärt Alicia. Ihren Ergebnissen zufolge genügten schon 20 Minuten . Mit ihrem Projekt möchte die Schülerin einen Beitrag zur richtigen Mundhygiene leisten. "Schüler und Schülerinnen haben häufig Ganztagsschule. Da würde es sich ergeben, dass wir die gewonnen Erkenntnisse anwenden", sagte ihr Lehrer Grabe.

Am 3. März wird Alicia ihr Projekt als eines von 60 eingereichten Forschungsarbeiten virtuell beim Regionalentscheid Mittelfranken über eine Videokonferenz vorstellen. Sie ist eine von 85 teilnehmenden Schülerinnen und Schüler. Die Gewinner aus dieser Ausscheidung dürfen am Landesentscheid teilnehmen.