本发明涉及虾青素的用途，尤其涉及虾青素在防龋齿方面的用途。
背景技术
龋病，是一种常见的口腔病。龋齿会影响日常生活，同时也容易导致其他口腔疾病，如肿胀，牙髓炎、牙周炎等。龋齿的产生主要由细菌、口腔环境、宿主等几大因素决定。其中细菌是龋病发生的必要条件。变形链球菌等致龋细菌的存在是龋病发生的主要条件，粘附在牙齿上的牙菌斑是细菌在牙面上产生龋病的重要口腔环境，蔗糖等致龋性食物进入菌斑，菌斑内的致龋菌使糖发酵产生酸，这些酸在牙面长时间停留，将牙齿硬组织溶解破坏，使之脱矿而产生龋病。及时清除致龋菌和牙菌斑，经常性保持口腔清洁卫生，减少致龋性食物的摄入，增强牙齿表面抵抗酸蚀的能力，是防治龋病的必要措施。其中，如何有效抑制致龋菌的生长，是预防龋齿的关键。
虾青素学名为3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素。虾青素广泛存在于自然界，如大多数甲壳类动物和鲑科鱼类体内，植物的叶、花、果，以及火烈鸟的羽毛中等。虾青素具有多种生理功效，如在抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力、改善视力等方面都有一定的效果。虾青素是目前人类在自然界发现的最强抗氧化剂，其抗氧化能力远高于维生素c、维生素e、β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、茶多酚、纳豆。虾青素目前多被应用于制备保健品，在日用品领域的应用研究较少。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种虾青素在牙膏中的用途。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种牙膏，其能够抑制致龋菌的生长，有效预防龋齿。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
虾青素在抑制致龋菌生长的牙膏中的用途。
作为上述技术方案的改进，所述致龋菌为变形链球菌和血链球菌。
作为上述技术方案的改进，所述致龋菌为变形链球菌。
作为上述技术方案的改进，所述虾青素为从雨生红球藻中提取分离的虾青素。
作为上述技术方案的改进，所述牙膏的用途还包括预防牙齿龋病。
作为上述技术方案的改进，所述牙膏的用途还包括治疗龋病。
作为上述技术方案的改进，所述牙膏的制备原料中含有虾青素0.01-5重量份。
相应的，本发明还公开了一种牙膏，其主要由以下重量份的原料制成：基料60-80份，虾青素0.01-5份，溶菌酶0.01-3份。
作为上述方案的改进，所述原料还包括厚朴酚0.05-3份。
本发明提供了虾青素在抑制致龋菌生长的牙膏中的用途；实施本发明的有益效果如下：
1.本发明中的虾青素具有可有效抑制各类致龋菌的生长繁殖，在预防龋病、治疗龋病、促进口腔健康方面具有积极的作用，可广泛的应用于预防龋齿的牙膏之中。
2.本发明采用溶菌酶、虾青素作为有效抗菌成分，达到了多重保护牙齿的目的，有效预防龋齿。其中，溶菌酶可水解菌斑细胞壁，导致致龋菌失活，减少齿菌斑；两者复合形成了多重保护机制，起到了减少致龋菌生长、抑制牙菌斑依附的作用。
3.本发明采用还采用了厚朴酚作为有效组分，其能够有效杀灭致龋菌，尤其可高效抑制变形链球菌的生长和繁殖，达到预防、治疗龋病的目的。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种虾青素的用途，具体的为虾青素在抑制致龋菌生长的牙膏中的用途；经过研究发现，虾青素可有效抑制致龋菌的生长，减少致龋菌在牙表的依附，预防龋病。
优选的，所述致龋菌为变形链球菌和血链球菌；龋病的主要诱发因素中，细菌为最主要的影响因素；而在细菌中，变形链球菌和血链球菌影响最大；经过研究，虾青素可有效抑制变形链球菌和血链球菌的生长；有效预防龋病。进一步优选的，虾青素对变形链球菌的抑制作用最为明显。
优选的，所述虾青素为从雨生红球藻中提取分离的虾青素；其纯度≥98.5％。虾青素分为虾青素与人工合成虾青素两种。利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化学物质，如合成过程中产生的非天然副产物等，将降低其生物利用安全性，故本发明采用天然虾青素。更优选的，本发明采用从雨生红球藻菌中生物提取的虾青素；雨生红球藻中虾青素含量却高达1.5％～3.0％，容易提取。更优选的，本发明中的虾青素纯度≥99.2％。高纯度的虾青素能够更好的发挥预防龋病的作用。
优选的，所述牙膏的作用还包括预防牙齿龋病和治疗龋病。含有虾青素的牙膏可有效抑制致龋菌的生长，达到预防牙齿龋病的目的；同时，在牙齿患龋病以后，也可有效减少致龋菌的数量，达到治疗龋病的目的。
相应的，本发明还公开了一种牙膏，其主要由以下重量份的原料制成：基料60-80份，虾青素0.01-5份，溶菌酶0.01-3份。
其中，在牙膏原料中，虾青素加入重量份为0.01-5份；优选的为0.01-1份；进一步优选的为0.01-0.5份；研究发现，当牙膏中含有虾青素后，牙膏的抑菌作用增强，且随着含量的提升抑菌作用也增强；但是虾青素含量增长的一定程度后，牙膏的抑菌作用并不随着虾青素含量的提升而提升。进一步优选的，虾青素的含量为0.05-0.3份。
溶菌酶是一种能水解致病菌中多糖的碱性酶。可以破坏细胞壁中的n-乙酰胞壁酸和n-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂，细胞内容物逸出而使细菌溶解，将溶菌酶应用到牙膏之中，可有效抑制致龋菌生长，消除菌斑，达到预防龋病、治疗龋病的效果。其中，溶菌酶的加入重量份为0.1-3份，优选的为0.01-1份。
优选的，在本发明的牙膏制备原料中，包括：基料60-80份，虾青素0.01-3份，溶菌酶0.01-1份；溶菌酶与虾青素协同作用，可有效抑制致龋菌的成长，杀灭致龋菌，使得防龋齿的作用显著增强。
优选的，本发明的牙膏制备原料中，还包括厚朴酚0.05-3份。
厚朴酚是植物厚朴的提取物，对造成龋病的变形链球菌的具有非常明显的抗菌作用，能够高效抑除口腔细菌生长繁殖。同时一定程度上起到杀灭致龋菌的作用；厚朴酚的加入重量份为0.05-3份，优选的为0.05-2份。
优选的，在本发明的牙膏制备原料中，包括：基料60-80份，虾青素0.01-1份，溶菌酶0.01-1份，厚朴酚0.05-2份；厚朴酚与溶菌酶、虾青素协同作用，可减少致龋菌的生长、抑制牙菌斑的依附，达到多方位抗龋的目的。
本发明中的牙膏，除上述组分有明确的要求外，在无损本发明的效果的范围内，可以使用任何常规类型的牙膏生产原料进行生产。本领域技术人员可根据常规标准选择牙膏生产原料的含量。
优选的，本发明的牙膏中还含有氟化物0.1-2份；氟化物选自氟化钠、单氟磷酸钠、胺氟化物和氟化亚锡中的一种或组合。氟化物能够有效的附着于牙釉质表面，提升牙齿的硬度和抗酸能力，同时可减少菌斑的形成，减少龋齿的发病率；优选的，氟化物选择氟化钠或单氟磷酸钠；进一步优选的氟化物选用单氟磷酸钠。单氟磷酸钠能在牙齿表面形成保护层，增强牙齿的抗酸作用，起到防龋齿的作用。其中，氟化物的加入重量份为0.1-5份，优选的为0.1-2份，更加优选的为0.1-1份；过高的氟化物含量会造成影响牙釉质下硬组织的成型，长期较大剂量摄入还会引起其他健康问题；进一步优选的，本发明中氟化物的加入重量份为0.1-0.5份；本发明通过其他抗菌剂的有效搭配降低了氟化物的含量，使得牙膏安全性进一步提高。
优选的，基料按重量份计的主要原料配方为：研磨剂15-50份，润湿剂5-40份，粘合剂0.5-5份，表面活性剂0.1-10份。
其中，所述研磨剂选自二氧化硅、碳酸钙、磷酸三钙、焦磷酸钙、磷酸氢钙、珍珠岩中的一种或组合。优选的，研磨剂选自焦磷酸钙与二氧化硅中的一种或组合；焦磷酸钙、二氧化硅不会与含氟化合物发生反应，可保证牙膏药效的长久性与安全性。进一步优选的，研磨剂选用二氧化硅；具体的，摩擦剂为水合二氧化硅、超细二氧化硅的组合；水合硅石亦可作为增稠剂，与润湿剂协同作用，增强牙膏使用舒适度。优选的，超细二氧化硅的加入重量份为5-10份。当超细二氧化硅在原料总低于5份时，膏体表面较不光滑，刷牙口感会较差，当超细二氧化硅用量大于10份时，膏体高温下容易变硬出水，影响稳定性。其中超细二氧化硅可使用市售产品。研磨剂的加入重量份为15-50份，优选的为30-50份。
其中，润湿剂选自山梨醇、甘油、聚乙二醇、丙二醇、甘油、麦芽糖醇和木糖醇中的一种或组合；优选的，所述润湿剂选用山梨醇、聚乙二醇中的一种或组合；山梨醇通常以60份-70份的水溶液的形式提供，在本发明的方案中，以山梨醇干基料计算其含量。优选的，润湿剂的加入重量份为5-40份；更加优选的为10-40份；牙膏原料中润湿剂含量小于5份时，会影响感官特征；而当含有10份以上的润湿剂，且含有部分水合硅石作为增稠剂时，可使牙膏具有优异的感官特征。
所述粘合剂选自纤维素醚、黄原胶、瓜尔胶、琼脂中的一种或组合。
其中，牙膏中含有一种或多种粘合剂，其加入重量份为0.5-5份；优选的粘合剂为纤维素醚，其包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基甲基纤维素、阳离子羟乙基纤维素、阳离子疏水改性的羟乙基纤维素和微晶纤维素，进一步优选的为羧甲基纤维素钠。
优选的，牙膏粘合剂中还包括了瓜尔胶、黄原胶、琼脂或者其衍生物。进一步优选的，采用黄原胶与纤维素醚作为粘合剂。纤维素醚与黄原胶配合使用可有效地改善牙膏粘度。
其中，表面活性剂通常被称为泡沫剂，可在合理的ph范围内使得牙膏具有起泡的功能。优选的，本发明中表面活性剂选用肌氨酸盐、烷基硫酸盐、甜菜碱中的一种或组合。其中，优选的肌氨酸盐包括月桂酰肌氨酸钠、牛磺酸盐、磺基乙酸月桂基酯钠、月桂酰羟乙基磺酸钠、月桂醇硫酸脂钠、月桂基聚氧乙烯醚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠；优选的烷基硫酸盐包括烷基中有8至20个碳原子的烷基硫酸盐的水溶性盐，进一步优选的为十二烷基硫酸钠。优选的，表面活性剂的加入重量份为0.1-10份，进一步优选为1-8份。
本发明中的牙膏，还可以添加或使用其他辅料成分，辅料可以是防腐剂、甜味剂、香精、色素、漂白剂中的至少一种，本领域技术人员可根据常规标准选择其常用含量。
其中，为了防止牙膏滋生细菌，在其中加入少量防腐剂。常见的防腐剂如对羟基苯甲酸的甲基、乙基、丁基、丙基和异丙基酯特别地可用于对抗细菌滋长。优选的，防腐剂为苯甲酸钠。其加入重量分为0.05-1份。
下面结合具体实施例进行说明
实施例1
虾青素对变形链球菌、血链球菌的最小抑菌浓度的测定
为了检验虾青素对于变形链球菌、血链球菌(主要致龋菌)的抑制作用，测试变形链球菌、血链球菌对虾青素的敏感性，测定最小抑菌浓度。测试方法如下：
(1)配置虾青素试液：在超净台无菌条件下，取雨生红藻菌中提取的纯度为99％的虾青素粉末1g，用5mldmso于试管中溶解稀释成200mg/ml的虾青素供试液，编号，并用涡旋混合器混合均匀，置于4℃冰箱保存备用。
(2)配置培养基：采用脑心浸液肉汤(bhi)固体培养基培养变形链球菌和血链球菌。培养基的成分如下表所示。取脑心浸液肉汤培养基粉末7.40g于高压玻璃瓶中，加蒸馏水200ml，加热搅拌溶解，分装至20支试管中，塞上试管塞，高压灭菌锅121℃下灭菌15min，在超净台无菌条件下，待其冷却后置于4℃冰箱保存备用。
表1脑心浸液肉汤培养基(bhi)生化试剂成分(g/l)(25℃，ph7.4±0.2)
(3)活化菌种：在超净台无菌条件下，取菌种冻干管，加入少量无菌水，充分溶解呈菌悬液；并将菌悬液移植于脑心浸液肉汤培养基，涂布均匀后在37℃的培养箱当中培养24小时。
(4)菌种分离传代：采用三区划线法，进行菌种分离传代。并于37℃培养箱中培养24小时。
(5)菌悬液的制备：在超净台无菌条件下，取已传代的菌种平板，用移液枪在平板上轻轻刮下少许菌落，用脑心浸液肉汤液体培养基在ep管中稀释调整为0.5个麦氏比浊单位(约为1.5×108cfu/ml)，取50μl菌液于另一ep管中，再加450μl脑心浸液肉汤液体培养基，混匀，吸取200μl菌液，用20ml脑心浸液肉汤液体培养基在平板上校正浓度为1×106～105cfu/ml，立即使用。
(6)最小抑菌浓度(mic)测定：在超净台无菌条件下，用移液枪分别吸取600μl虾青素供试液于ep管中，再加600μl脑心浸液肉汤液体培养基稀释成100mg/ml的药液，用移液枪吸取稀释的虾青素供试液200μl到96孔板第一列孔中，用排枪吸取100μl脑心浸液肉汤液体培养基到96孔板第二、三、四列孔中，采用微量肉汤稀释法将药液稀释浓度为100mg/ml、50mg/ml、25mg/ml、12.5mg/ml，每孔药液为100μl。将稀释好的菌液用排枪吸取100μl至96孔板第一、二、三、四列孔中，第五列孔中加100μl脑心浸液肉汤液体培养基和100μl菌液作为阴性对照组，第六列孔取200μl脑心浸液肉汤液体培养基为空白对照组，于37℃培养箱中培养24小时，肉眼观察培养液澄清者，表明其对应的虾青素有一定抑制作用，从而确定最小抑菌浓度(mic)。若前四个孔的培养液均是澄清，则用倍半稀释法对药液进行进一步的稀释，继续用于后续实验，直至能确定最小抑菌浓度(mic)为止。以上实验平行操作三遍。
测定最小抑菌浓度如下：变形链球菌的最小抑菌浓度为0.5mg/ml，血链球菌的最小抑菌浓度为1mg/ml，可以看出，通过较低浓度的虾青素溶液即可较好的抑制变形链球菌和血链球菌生长的目的，即虾青素对于主要致龋菌具有良好的抑制作用。
实施例2
牙膏配方：
虾青素0.01份，溶菌酶0.01份；基料80份。
其中，基料包括研磨剂50份，润湿剂20份，粘合剂5份，表面活性剂5份。研磨剂选用水合硅石，润湿剂选用山梨醇，表面活性剂选用十二烷基硫酸钠。
实施例3
牙膏配方：
虾青素5份，溶菌酶3份，基料75份。
其中，基料包括研磨剂42份，润湿剂17份，粘合剂4.5份，表面活性剂3.5份，香精0.2份，防腐剂0.1份，甜味剂0.1份，色素0.1份，漂白剂1.5份，脱敏剂1份；
其中：研磨剂为水合硅石与超细二氧化硅的混合物，超细二氧化硅加入重量比为5份；润湿剂为山梨醇与聚乙二醇的混合物，且山梨醇加入重量比为11份，聚乙二醇加入重量比为6份；粘合剂为羧甲基纤维素钠与黄原胶的混合物，其中羧甲基纤维素钠的加入重量比为3份，黄原胶的加入重量比为1.5份；表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠、月桂醇硫酸脂钠与十二烷基硫酸钠的混合物，且月桂酰肌氨酸钠的加入重量比为0.7份，月桂醇硫酸脂钠的加入重量百分比为0.8份，十二烷基硫酸钠的加入重量份为2份；香精为绿茶香基、薄荷酰胺、薄荷脑和清凉剂的混合物；甜味剂为糖精钠；色素选用二氧化钛；漂白剂为柠檬酸；脱敏剂为硝酸钾。
实施例4
牙膏配方：
虾青素0.1份，溶菌酶0.08份，氟化物0.3份，基料74.65份；
其中，基料包括：研磨剂45份，润湿剂18份，粘合剂5.5份，表面活性剂3.5份，香精0.15份，防腐剂0.1份，甜味剂0.1份，色素0.1份，漂白剂1.2份，脱敏剂1份；
其中：氟化物为单氟磷酸钠，研磨剂为水合硅石与超细二氧化硅的混合物，且超细二氧化硅加入重量比为5份；润湿剂为山梨醇与聚乙二醇的混合物，其中山梨醇加入重量比为12份，聚乙二醇加入重量比为6份；粘合剂为羧甲基纤维素钠与黄原胶的混合物，其中羧甲基纤维素钠的加入重量比为4份，黄原胶的加入重量比为1.5份；表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠、月桂醇硫酸脂钠与十二烷基硫酸钠的混合物，且月桂酰肌氨酸钠的加入重量比为0.5份，月桂醇硫酸脂钠的加入重量百分比为0.5份，十二烷基硫酸钠的加入重量份为2份；香精为绿茶香基、薄荷酰胺、薄荷脑和清凉剂的混合物；甜味剂为三氯蔗糖；色素选用二氧化钛；漂白剂为柠檬酸；脱敏剂为硝酸钾。
实施例5
牙膏配方
虾青素0.05份，溶菌酶0.05份，氟化物0.28份，厚朴酚0.22份，基料72.99份；
其中，基料包括：研磨剂45份，润湿剂17份，粘合剂4.5份，表面活性剂3.3份，香精0.16份，防腐剂0.1份，甜味剂0.15份，色素0.08份，漂白剂1.2份，脱敏剂1.5份。
其中，氟化物为单氟磷酸钠，研磨剂为水合硅石与超细二氧化硅的混合物，且超细二氧化硅加入重量比为5份；润湿剂为山梨醇与聚乙二醇的混合物，其中山梨醇加入重量比为11份，聚乙二醇加入重量比为6份；粘合剂为羧甲基纤维素钠与黄原胶的混合物，其中羧甲基纤维素钠的加入重量比为3份，黄原胶的加入重量比为1.5份；表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠、月桂醇硫酸脂钠与十二烷基硫酸钠的混合物，且月桂酰肌氨酸钠的加入重量比为0.5份，月桂醇硫酸脂钠的加入重量百分比为0.8份，十二烷基硫酸钠的加入重量比为2份；香精为绿茶香基、薄荷酰胺、薄荷脑和清凉剂的混合物；甜味剂为糖精钠与三氯蔗糖的混合物，且糖精钠的加入重量比为0.1份，三氯蔗糖的加入重量比为0.05份；色素选用二氧化钛；漂白剂为柠檬酸；脱敏剂为硝酸钾。
对比例
氟化物0.3份，研磨剂45份，润湿剂18份，粘合剂5.5份，表面活性剂3.5份，香精0.15份，防腐剂0.1份，甜味剂0.1份，色素0.1份，漂白剂1.2份，脱敏剂1份。
其中，氟化物为单氟磷酸钠，研磨剂为水合硅石与超细二氧化硅的混合物，且超细二氧化硅加入重量比为5份；润湿剂为山梨醇与聚乙二醇的混合物，其中山梨醇加入重量比为12份，聚乙二醇加入重量比为6份；粘合剂为羧甲基纤维素钠与黄原胶的混合物，其中羧甲基纤维素钠的加入重量比为4份，黄原胶的加入重量比为1.5份；表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠、月桂醇硫酸脂钠与十二烷基硫酸钠的混合物，且月桂酰肌氨酸钠的加入重量比为0.5份，月桂醇硫酸脂钠的加入重量百分比为0.5份，十二烷基硫酸钠的加入重量比为2份；香精为绿茶香基、薄荷酰胺、薄荷脑和清凉剂的混合物；甜味剂为三氯蔗糖；色素选用二氧化钛；漂白剂为柠檬酸；脱敏剂为硝酸钾。
将实施例中的防龋齿牙膏进行抑菌测试，其测试方法根据《消毒技术规范》第2.1.8节中抗菌实验方法进行。其具体结果如表1所示，
将实施例4与实施例5中的牙膏使用效果进行研究。研究方法如下：选取65名志愿者，男女各半；口腔健康情况基本相当，日常生活条件基本无差别，年龄范围波动小，进行双盲、随机、完全交叉的研究。采用实施例2、实施例3中的牙膏刷牙；并采集刷牙后牙齿表面菌斑的数据，计算菌斑清除率并进行统计学分析与处理。
由表2可以看出，实施例2中的牙膏在使用30天后，菌斑消除率平均为87.42％，差异具有统计学意义；实施例3中的牙膏在使用30天后，菌斑消除率位71.96％，差异具有统计学意义。说明本发明中含有虾青素的牙膏对于致龋菌菌斑具有良好的抑制和消除作用。
表2实施例菌斑清除率比较
以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。