Articles

Historisch perspectiefMenselijk speeksel en modelspeeksel in bulk- tot adsorbedfase – overeenkomsten en verschillen

Posted on

Menselijk speeksel, een schijnbaar eenvoudige waterige vloeistof, is in feite een buitengewoon complexe biocolloïde die ondanks vele tientallen jaren studie niet volledig wordt begrepen. Speekselsmering wordt algemeen beschouwd als een kenmerk van een goede mondgezondheid en is ook van cruciaal belang voor spraak, het verwerken van voedsel in de mond en het slikken. Speeksel is echter vaak verwaarloosd in het onderzoek naar voedingscolloïden, voornamelijk door de hoge intra- en interindividuele variabiliteit en de veranderende materiaaleigenschappen bij verzameling en opslag, wanneer het gebruikt wordt als ex vivo onderzoeksmateriaal. In de laatste decennia hebben colloïdwetenschappers geprobeerd om model (d.w.z. ‘speeksel nabootsende vloeistof’) speekselformuleringen te ontwerpen om de speeksel-voedselkolloïd interacties in een in vitro opstelling te begrijpen en de bijdrage ervan op microstructurele aspecten, smeereigenschappen en zintuiglijke waarneming. In dit overzicht bekijken we kritisch de huidige stand van de kennis over bulk en interfaciale eigenschappen van modelspeeksel in vergelijking met echt menselijk speeksel en belichten we in hoeverre dergelijke modelspeekselformuleringen de eigenschappen van echt menselijk speeksel kunnen evenaren. Veel, zo niet de meeste van deze modelspeekselformuleringen vertonen overeenkomsten met echt menselijk speeksel wat de biochemische samenstelling betreft, waaronder elektrolyten, pH en concentraties van speekseleiwitten, zoals α-amylase en sterk geglycosyleerde mucinen. Dit heeft, samen met overeenkomsten tussen modelspeeksel en echt speeksel qua oppervlaktelading, geleid tot aanzienlijke vooruitgang bij het decoderen van verschillende colloïdale interacties (overbrugging, depletie) van geladen emulsiedruppels en de daarmee samenhangende zintuiglijke waarneming in de orale fase. Echter, modelspeeksel vertoont aanzienlijke verschillen met echt speeksel in termen van smerende eigenschappen. Op basis van een grondige studie van de eigenschappen van mucines afkomstig van dierlijke bronnen (bv. varkensmaagslijm (PGM) of boviene submaxillaire mucine (BSM)), kunnen wij aanbevelen dat BSM momenteel de meest optimale commercieel beschikbare mucinebron is wanneer men speeksel probeert na te bootsen op basis van oppervlakte-adsorptie en smeereigenschappen. Hoewel zuivering via dialyse of chromatografische technieken verschillende fysisch-chemische eigenschappen van BSM, zoals structuur en oppervlakte-adsorptie, kan beïnvloeden, zijn de smeereigenschappen van modelspeekselformuleringen op basis van BSM over het algemeen superieur en betrouwbaarder dan de PGM tegenhanger bij oraal relevante pH. Vergelijking van mucine-bevattend modelspeeksel met ex vivo humane speekselconditioneringsfilms suggereert dat mucine alleen de lubriciteit van echte humane speekselbolletjes niet kan repliceren. Multilagen op basis van mucine die mucine en tegengesteld geladen polyelectrolyten bevatten, kunnen in de toekomst veelbelovende mogelijkheden bieden voor de engineering van biomimetische speekselkorrels, maar dit is tot op heden nog niet onderzocht in orale tribologie-experimenten. Daarom is er een grote behoefte aan systematische studies met gebruik van modelspeekselformuleringen die mucinen met en zonder polykationische additieven bevatten, voordat een consensus over een gestandaardiseerde modelspeekselformulering kan worden bereikt. Al met al biedt dit overzicht het eerste uitgebreide kader voor het simuleren van speeksel voor een bepaalde bulk of oppervlakte eigenschap bij het doen van voedsel orale verwerkingsexperimenten.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *