商用能量胶的酸性pH、潜在牙齿风险及酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙的中和作用

《Applied Sciences》：Acidic pH of Commercial Energy Gels, Potential Dental Risk, and the Neutralizing Effect of Casein Phosphopeptide–Amorphous Calcium Phosphate María Mónica Beti, Lautaro Alaniz, Matías Alaniz, Verónica García-Sanz, Juan Ignacio Aura-Tormos, Ismael Galancho, Andrea Bono and Vanessa Paredes-Gallardo

　　

能量胶被耐力项目运动员广泛用于维持运动表现，但其酸性配方可能对牙齿健康构成风险。本研究旨在评估四种商用能量胶在不同人工唾液稀释条件下的pH值，并检验酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙(CPP-ACP)的潜在中和作用。研究人员采用体外实验设计，选取四种商用凝胶（FullGas Hydrogel、ENA Energy Gel、UltraTech Gel及Maverick Race Gel），制备其与人工唾液的系列稀释液（1:2、1:5、1:7及1:10），并于37°C条件下在0、15及30分钟使用指示试纸测量pH值。CPP-ACP的作用在1:2稀释条件下进行评估。未稀释凝胶呈强酸性，pH范围为2.0至3.0。1:2及1:5稀释液仍显著低于人工唾液（p<0.001）。自1:7稀释起，pH值升高并接近唾液水平（约7.0），与人工唾液相比无显著差异。添加CPP-ACP显著提高了1:2稀释液的pH值（p<0.05），但在更高稀释条件下该效应有限。研究结果表明，在体外条件下，商用能量胶可能成为酸性暴露源，与牙齿健康相关。在实验条件下，充分的稀释（特别是≥1:7）与酸度降低相关，尽管不能直接推断其临床相关性；而CPP-ACP在浓缩暴露条件下可能提供有限的缓冲作用。

商用能量胶酸性特征及其对牙齿健康影响的体外研究解读

研究背景与意义

近年来，随着竞技体育职业化与大众健身普及，运动营养产品消费快速增长。能量胶因含易吸收碳水化合物、电解质及咖啡因等成分，成为耐力运动中维持血糖与延缓疲劳的核心补给。然而，频繁摄入酸性运动补剂已被证实与运动员高发牙釉质侵蚀及龋齿密切相关——其核心机制在于口腔长期处于低pH环境会突破唾液缓冲阈值，引发釉质脱矿。值得注意的是，高强度运动时交感神经激活与脱水会降低唾液流速与缓冲能力，叠加能量胶特有的高黏度特性（延长口腔滞留时间）及配方中柠檬酸、苹果酸等酸化剂的使用，可能形成“双重酸性挑战”。尽管酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙（CPP-ACP）在防龋领域已有应用，但其对能量胶酸性中和的效果尚未明确。为此，研究人员通过开展体外实验，系统分析不同稀释条件及CPP-ACP对四种商用能量胶pH的影响，以期为运动员口腔健康防护提供实证依据。该研究发表于《Applied Sciences》。

关键技术方法

研究采用体外实验设计，样本为四种市售能量胶（FullGas Hydrogel、ENA Energy Gel、UltraTech Gel、Maverick Race Gel）。以人工唾液为稀释介质，设置1:2、1:5、1:7、1:10四个稀释梯度模拟口腔内从即刻接触到逐步缓冲的动态过程。使用比色指示条在0、15、30分钟三个时间点测定pH值，全程于37°C恒温环境模拟口腔温度。CPP-ACP的中和效应仅在最高酸性暴露的1:2稀释条件下进行检测（添加MI Paste Plus制剂）。统计分析采用单因素方差分析（ANOVA）与Tukey事后检验比较组间差异，重复测量方差分析评估时间效应，显著性水平设为p<0.05。

研究结果

初始酸性特征

所有未稀释能量胶均呈强酸性，pH介于2.0-3.0之间，远低于釉质脱矿临界值（pH≈5.5）。其中FullGas Hydrogel酸性最强（pH 2.0±0.2），Maverick Race Gel相对最高（pH 3.0±0.3），表明市售产品普遍存在牙齿侵蚀风险基础。

稀释对pH的影响

随着人工唾液稀释比例增加，各凝胶pH显著上升（p<0.001）。1:2与1:5稀释液仍显著低于人工唾液（p<0.001）；自1:7稀释起，pH趋近生理唾液水平（~7.0），与对照组无统计学差异。这证明充足水分稀释可有效降低能量胶的酸性负荷。

CPP-ACP的效应

在1:2稀释条件下添加CPP-ACP后，两种凝胶pH显著提升（p<0.05），但其余配方无显著变化。即便经CPP-ACP处理，部分高酸性凝胶的pH仍低于脱矿阈值，提示其缓冲作用具有配方依赖性且效果有限。

pH的时间稳定性

0、15、30分钟的重复测量显示无显著时间差异（p=0.342），表明稀释后的pH值在30分钟内保持稳定，初始混合状态决定了早期酸性暴露特征。

讨论与结论

研究证实商用能量胶在未稀释状态下均处于高风险酸性区间，结合运动导致的唾液防御功能暂时性下降，频繁摄入可能加剧釉质脱矿风险。稀释策略（≥1:7）是降低酸性的有效手段，与耐力运动中补水建议形成协同。CPP-ACP仅在高浓度酸性条件下呈现有限缓冲作用，且无法完全抵消脱矿风险，需作为辅助而非核心防护方案。

研究人员特别强调，本研究为体外pH测量，未直接检测釉质损失或滴定酸度，不能直接等同于临床侵蚀效果。个体差异（如唾液流率、口腔菌群）、动态进食场景等均需进一步体内研究验证。

最终结论可归纳为三点：第一，受试商用能量胶pH为2.0-3.0，低于釉质脱矿临界阈值，在唾液缓冲能力下降时可能威胁牙齿健康；第二，稀释比例≥1:7可使pH接近唾液生理水平，提示足量饮水是实用防护策略；第三，CPP-ACP在浓缩酸性条件下仅产生部分pH提升，其临床防龋效果需进一步验证。本研究为运动营养产品的口腔安全性评估提供了基础数据，但临床转化仍需结合体内实验深化。