Les effets sur l'organisme

La question des effets du chewing-gum sur l'organisme est celle qui reste la plus floue. Tout le monde a entendu ses parents dire que c'était mauvais pour le ventre, que ça donnait des caries, ou encore d'autres rumeurs incertaines. Cependant, le chewing-gum provoque bien de nombreux effets ! Mais ils ne sont pas tous néfastes. Comme toute chose, il y a des bonnes et des mauvaises conséquences à la mastication de cette confiserie. La question est, au bout du compte, est-ce que ça vaut le coup ?

 

 

Les effets néfastes sur la santé

 

Le chewing-gum engendre de nombreux effets que l'on peut qualifier de mauvais pour la santé. Ceux-ci sont assez nombreux et de plusieurs genres : on peut distinguer, tout d'abord, les effets mécaniques dus à la mastication, et ceux directement liés à la composition du chewing-gum.

 

1. Les conséquences dues à la mastication.

 

            En temps normal, un être humain serre ses dents durant une demie-heure par jour environ. Or, en allongeant le temps de serrage des dents, en mastiquant trop souvent, on peut engendrer des troubles musculaires et une usure accélérée au niveau des ATM (Articulations Temporo-Mandibulaires), surtout si la personne est victime de stress. Cela provoque alors des claquements, des craquements, des contractures, voire des luxations de la mâchoire et des douleurs aux muscles masticateurs. Cela pourrait etre aussi à l'origine de maux de tête.

Muscles de la mâchoire qui sont concernés par la mastication

            Aussi, on sait qu'une mastication inninterrompue se traduit par une production excessive de salive qui est déglutie en même temps que l'air, et qui peut entraîner des troubles digestifs, tels que des ballonements ou encore flatulences. C'est d'ailleurs pourquoi la consommation de chewing-gums est déconseillée pour les femmes enceintes. Durant une grossesse, la digestion est souvent plus difficile, et c'est pour cela qu'il faut limiter l'apport de gaz, donc éviter le surplus de mastication qu'entraîne la consomation de chewing-gum. Aussi, lors de la mastication, l'estomac se prépare à recevoir des aliments car la mastication est la première phase de la digestion. L'estomac reçoit des informations, le reflexe céphalique* est activé et il produit des sucs digestifs. Il travaille inutilement, et cela peut provoquer des troubles digestifs et des maux de ventre. De plus, cette mise en marche du processus digestif, additionnée à la sécrétion excessive de salive donne une impression de faim. Le chewing-gum peut alors provoquer une surconsomation de sucre par la suite. Par ailleurs, les glandes salivaires peuvent être irritées, et peuvent tout aussi bien s’infecter à cause d’une trop grande consommation de chewing-gum.

 

2. Les conséquences dues à la composition du chewing-gum.

 

            C’est bien connu, et écrit au dos de chaque paquet, les chewing-gums sans sucre ont, en cas de consommation excessive, des effets laxatifs. Ces effets sont dus à la présence d'un édulcorant* particulier, le sorbitol. D’après le British Medical Journal, 5 à 20 g de sorbitol par jour suffirait à causer des troubles intestinaux, or un chewing-gum en contient 1,25 g. De nombreux cas de troubles digestifs ont été enregistrés, troubles qui auraient pour cause une surconsommation de chewing-gum, et l'avis général pointe du doigt les effets du sorbitol. Cet édulcorant de synthèse est d’ailleurs aussi utilisé dans des cosmétiques, des dentifrices et pour soigner de légères constipations. Le xylitol, autre édulcorant, aussi présent dans le chewing-gum, réduit les effets néfastes du sorbitol, mais il faut savoir que le xylitol, à trop fortes doses, expose à un risque de diarrhée osmotique*.

            Par ailleurs, dans les chewing-gums sans sucre, le principal édulcorant est, de nos jours, l’aspartame. Or, certaines préoccupations ont été exprimées à son sujet. En effet, des troubles du comportement ou de l'organisme ont été découverts suite à la consommation trop importante d'aliments contenant de l'aspartame, tels que des maux de tête, des migraines, des vertiges, des nausées, des attaques cérébrales, des courbatures, des dépressions, des insomnies, des problèmes visuels et auditifs, des difficultés respiratoires, cardiaques, ou d'élocution, mais aussi une perte de goût, de la mémoire, des changements de comportement soudains, ... L'aspartame serait également responsable de maladies bien plus graves ou de les accentuer lors d'une consommation trop importante, comme des tumeurs, de l'épilepsie, du diabète, de la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson, ou encore la maladie d'Alzheimer. Evidemment, à petite dose, cet édulcorant serait très peu nocif, et c'est pour cela qu'il est autorisé, mais, malheureusement, il ne se trouve pas seulement dans le chewing-gum. L’utilisation de l’aspartame est autorisée dans l’UE en tant qu’additif alimentaire pour sucrer une série d’aliments comme des boissons, des desserts, des confiseries, des chewing-gums, des yaourts, des produits hypocaloriques et amaigrissants ainsi qu’en tant qu’édulcorant de table. Et l’addition de tous ces aliments contenant de l’aspartame le rend dangereux sachant que la dose maximale par jour est de 40 mg, dose rapidement atteinte en une journée.

Molécule d'aspartame

 

            Cependant, les marques de chewing-gum qui contiennent du sucre peuvent aussi être néfastes pour les dents. En effet, le chewing-gum possède quelques qualités, mais celles-ci n'existent que si le chewing-gum est sans sucre. Dans le cas contraire, le sucredu chewing-gum, frotté durant plusieurs minutes, adhère beaucoup plus facilement à la plaque dentaire que d'autres aliments, qui eux, ont un contact plus éphémère. Un chewing-gum avec sucre favorise donc l'apparition des caries.

            De plus, si la quantité de chewing-gum avalé est importante, particulièrement chez l’enfant, des problèmes d’occlusion intestinale, c'est-à-dire une interruption partielle ou totale du passage des matières et des gaz dans un segment de l'intestin, peuvent survenir. En outre, la consommation de chewing-gum peut être mortelle chez l'enfant de moins de trois ans car, jusqu'à cet âge, tout ce qui est avalé peut obstruer la trachée au lieu d'être conduit dans les voies digestives. Par ailleurs, on se demande souvent s'il est digestible, ou s'il restera des semaines entières dans notre intestin ! Mais non, il est bien digestible, à petite dose, et pas complétement, mais le reste traverse simplement le système digestif pour être évacué dans les selles après quelques jours. Cependant, aussi rassurant soit-il de ne pas garder le chewing-gum pendant des années à l'intérieur de soi, la matière digérée du chewing-gum n'est pas ce qu'il y a de meilleur pour la santé. Ses composants qui, une fois digérés, partent dans le sang, peuvent être dangereux. 

Voici la composition d'un chewing-gum (les composants surlignés sont ceux que peuvent être dangeureux) :

            On remarque ici la présence de différents édulcorants, comme l’aspartame ou le sorbitol (dont les effets ont déjà été cités) mais aussi de l’acésulfame-K E950, qui est un édulcorant 200 fois plus sucrant que le sucre, mais qui provoque une hausse du cholestérol, de l’hypoglycémie, et peut aller jusqu’à provoquer des cancers (tumeurs des poumons et leucémies). On peut aussi citer le maltitol, qui provoque des troubles intestinaux (crampes d’estomac, aérophagie voire diarrhée chez certaines personnes). Aussi, les colorants alimentaires E141 (chlorophylle cuivrique) et E171 (dioxyde de titane), respectivement vert et blanc, sont des produits chimiques mal connus, dont on ne connaît pas très bien les effets. Ils seraient donc à éviter, car dans le doute, mieux vaut s’abstenir. Le chewing-gum contient aussi un antioxygène BHA, additif alimentaire qui neutralise le vieillisement de la matière dû à l'oxygène (oxydation) , et qui est susceptible d’être cancérigène.  De plus, certaines marques de chewing-gum utilisent des gallates, soient des antioxydants E 310, E 311, E 312, E 320 et E 321. Ceux-ci sont accusés d’être cancérigènes par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer). Sa composante principale, la gomme de base pose aussi problème. La recette de cet aliment est gardée secrète, mais on sait quand même qu’elle est constituée de nombreux composants chimiques, notamment de l’acétate de polyvinyle (utilisé dans certaines colles ou peintures).

         
 

 

Les effets bénéfiques sur la santé

 

Pourquoi prenons-nous un chewing-gum ? Il y a beaucoup de raisons à cela, 53% des personnes mâchant du chewing-gum l’utilisent pour avoir une haleine fraîche, 30% en prennent lorsqu’elles sont énervées (et 27% affirment d’ailleurs qu’elles se sentent plus calmes en en mangeant un), d’autres en consomment tellement qu’ils ne savent même plus pourquoi, … Cependant, il y a bien plus de raisons d’en mâcher que vous ne le pensez ! Le chewing-gum a beaucoup plus d’aspects positifs sur la santé qu’on lui en reconnaît habituellement ! Il est temps de savoir à quoi on a affaire, non ?

 

1. Les bénéfices physiques.

 

            La croyance populaire est qu´il n´est pas bon pour les dents, de mâcher du chewing-gum. Cependant, de nombreux dentistes (90% selon certaines sources), pensent que le chewing-gum sans sucre après les repas a de nombreux avantages. L'un des principaux effets bénéfiques du chewing-gum est son action sur la plaque dentaire, démontrée dans une prochaine partie : un effet particulier, son action sur les dents. Le chewing-gum permet également de rabaisser la pression dans les oreilles et les sinus en encourageant le mouvement de la mâchoire, il évite ainsi des otites ou d’autres inconvénients.

               Aujourd’hui, les chewing-gums sans sucre mis en vente contiennent du xylitol (ou E967), un édulcorant naturel, que l´on trouve dans de nombreux fruits et légumes, qui a le goût du sucre mais sans en avoir les effets négatifs. Comme dit précédemment, le xylitol inhibe la prolifération de certaines bactéries. Les bactéries, lorsqu’elles absorbent le xylitol, ne peuvent plus consommer d’autres sucres. En se liant au calcium, le xylitol diminue la déminéralisation de l’émail, ce qui favorise la re-minéralisation des caries, et arrête leur progression. Le xylitol diminuerait aussi l’adhérence de la plaque bactérienne sur les dents et la rendrait plus facile à éliminer au brossage. La molécule de xylitol réduit d’environ 70% le risque d’apparition de caries, mais elle présente aussi d’autres capacités, telles que celles de réduire les risques d’attraper une otite ou de lutter contre les bactéries étant à l’origine de l’ulcère de l’estomac.

 

Molécule de Xylitol

 

            Le chewing-gum contient aussi la molécule de lécithine qui est utilisée comme émulsifiant*. Elle est aussi appelée phosphatidylcholine. Elle a de nombreux effets bénéfiques sur l’organisme, comme son implication dans le transport du cholestérol et des matières grasses dans le courant sanguin. De plus, elle les empêche de se déposer dans les artères, grâce à son pouvoir émulsifiant. La lécithine peut même enlever une partie du cholestérol et des matières grasses qui sont dans les artères. Dans le foie, la lécithine permet de mieux métaboliser les matières grasses. Elle contribue notamment à limiter les risques de dégénérescence du foie, car elle permet la mobilisation des dépôts de matières grasses qui s’y trouvent. Dans le tube digestif, la présence de la lécithine assure une meilleure absorption des vitamines A, D, et une meilleure utilisation des vitamines E et K. La lécithine est transformée en acétylcholine dans le cerveau. L’acétylcholine est une substance vitale à la transmission des messages nerveux, ce qui assurerait un meilleur rendement des facultés mentales, spécialement de la mémoire et de la capacité à penser. La fonction de la lécithine permet également au cerveau de mieux contrôler l'ensemble des autres parties du corps, comme l'influx nerveux* dirigé dans les muscles.

             Aussi, selon une étude britannique publiée dans le numéro d'août 2008 des Archives de Chirurgie (Archive of Surgery), il a été mis en évidence que le fait de mâcher des chewing-gums représente une solution simple pour améliorer la condition des intestins de patients qui ont subi une intervention chirurgicale du système gastro-intestinal. L'étude a consisté à suivre une centaine de patients qui avaient eu ce genre d’opération et de donner à la moitié du groupe 5 morceaux de chewing-gum à mastiquer par jour (après l'opération). On croit en effet que la gomme à mâcher stimule les fibres musculaires ainsi que les sécrétions du foie et des glandes salivaires. On a remarqué que les patients qui avaient mastiqué du chewing-gum voyaient des améliorations significatives et plus rapides des mouvements intestinaux par rapport à ceux à qui on n'avait pas donné de chewing-gum. Ce n'est pas tout : une méta-analyse* (démarche statistique) de 9 essais a étudié l’impact de la mastication de chewing-gum sans sucre sur la reprise du transit*chez 437 patients après chirurgie intestinale. Les groupes traités ont mâché du chewing-gum dès le premier matin suivant la chirurgie. Le délai de reprise du transit a été significativement réduit d’environ 14 heures dans les groupes ayant mâché du chewing-gum par rapport aux groupes sans traitement. La durée d’hospitalisation a également diminué d’environ une journée chez les patients ayant mâché du chewing-gum. Selon les résultats d'une autre étude randomisée*, la mastication de chewing-gum a permis de réduire le délai de reprise du transit d’environ 6 heures après césarienne. Deux heures après l’opération, les patientes ont reçu un chewing-gum sans sucre à mâcher pendant 15 minutes et à renouveler toutes les deux heures. En effet, comme l’explique le docteur Sanjau Purkayastha du St Mary's Hospital de Londres, la plupart des malades ne supportent plus la nourriture après cette opération, et la mastication de chewing-gum permet de faire fonctionner l’appareil digestif sans qu’il y ait de digestion. Grâce à cela, les fonctions intestinales des malades reviennent plus rapidement à la normale, par la suite.

 

2. Les effets psychiques.

 

 

            La mastication du chewing-gum entraîne des effets au niveau du cerveau qui, selon les degrés de mastication, sont plus ou moins importants : les maux de tête peuvent être considérés comme liés à cette mastication excessive du chewing-gum, mais des effets beaucoup plus intéressants sont expérimentés au cours de réalisations de différentes études sur les effets bénéfiques du chewing-gum.

 

            Déjà, en 1939 le Dr Harry Levi Hollingworth, psychologue diplômé de l'Université de Columbia à New York (États-Unis), avait pu observer que le chewing-gum relaxait les gens au travail. L'effet relaxant du chewing-gum contre le stress est souvent noté chez les individus, notamment les adolescents. Au niveau du cerveau, cet effet a pour cause le cortex préfrontal. En effet, lorsque que l'individu mâche du chewing-gum, le cortex préfrontal envoie des informations afin de calmer l'apport de stress de l'individu. Une simple expérience, également réalisée par des chercheurs américains, montre qu'une population exposée à des bruits stressants et dont une partie ne mâche pas de chewing-gum ressent plus de stress que la partie qui mâche du chewing-gum. On observe alors, comme dit précédemment, une activation du cortex préfrontal et de l'amygdale. Pour les individus qui mâchent le chewing-gum, ces zones se désactivent petit à petit tandis que pour les autres individus, elles restent actives.

 

Shéma du cerveau, voir le cortex préfrontral

 

            Les études récentes démontrent également que le fait de mâcher du chewing-gum développe le goût et l’odorat et agit sur certaines parties du cerveau qui à son tour gère le stress. En avion, mastiquer du chewing-gum permet de déboucher les oreilles, car la salive produite en grande quantité permet à la pression entre les deux oreilles de se rééquilibrer. A long terme, le chewing-gum pourrait aussi favoriser les capacités de la mémoire, car le fait de mâcher stimule la circulation du sang dans le cerveau pour une meilleure oxygénation. 

                En effet, lors d’une consommation de chewing-gum, il y a une meilleure irrigation en sang du cerveau : la mastication augmente l'afflux sanguin de manière plus ou moins importante et cela oxygène donc mieux les neurones. Cette amélioration de l'oxygénation sera remarquée par une amélioration de la capacité de mémorisation et de concentration, des études sont en cours pour pouvoir affirmer ces hypothèses déjà notées par plusieurs études scientifiques. Par exemple : des neurologues d'une Université japonaise Gifu ont démontré lors d'une étude sur plusieurs individus que la mastication du chewing-gum agissait sur la concentration et la mémoire. Ceux qui mâchaient du chewing-gum ont vu leur activité cérébrale augmenter fortement sans même faire la moindre activité intellectuelle. Les neurologues ont donc supposé que le chewing-gum pourrait aider à prévenir la perte de mémoire due au vieillissement. En effet, le fait de mâcher provoque une activité musculaire particulière qui déclenche alors un rythme de travail de l'hippocampe qui est la région responsable de la mémoire visuelle et l'intelligence spatiale dans le cerveau. De plus, on peut également supposer selon ces chercheurs que le chewing-gum aiderait à doper nos facultés cognitives. On peut donc dire que cette activité de la mâchoire peut réduire le stress et aide le cerveau à plutôt se concentrer sur l'hippocampe et donc, ainsi améliorer la mémoire. Mais, encore une fois, nous vous rappellons que ces études sont en cours de réalisation.


Shéma du cerveau représentant la zone de l'hippocampe

 

3. Le chewing-gum, c'est le futur ?

 

            Le chewing-gum n’est pas soluble, et on le mâche en moyenne vingt minutes. Le fait qu’il stimule la salivation sans agresser l’estomac fait de lui un excellent support pour les médicaments. La molécule active est enveloppée dans une résine qui se dissout lentement, ce qui assure une libération contrôlée du médicament. Le chewing-gum est même parfois plus efficace que les comprimés, car son contact prolongé avec la muqueuse de la bouche facilite l’assimilation des molécules.

            Dans de nombreux pays, comme la France, le chewing-gum à la nicotine devient de plus en plus populaire. Le fait de mâcher un chewing-gum réduit déjà l’envie de fumer. Mais ce chewing-gum spécial permet à chaque mastication de libérer de la nicotine permettant de combler le manque chez un fumeur voulant arrêter de fumer.

            Une firme pharmaceutique, Lemon Pharma, a réussi à mettre au point, avec la collaboration de thérapeutes spécialistes des médecines naturelles et de pharmaciens, des chewing-gums aux fleurs du Dr Bach, qui renferment des mélanges d´essences de fleur, de compositions reconnues et approuvées du Dr Bach. Ces chewing-gums ont été déclinés sous plusieurs formules. Les trois principales sont utilisées pour apporter énergie, concentration et confiance en soi.

            Mais l’industrie du chewing-gum ne s’arrête pas là : la prestigieuse Food and Drug Administration (FDA – autorité responsable de la mise sur le marché des produits de santé) a autorisé la commercialisation d'un contraceptif d'un nouveau genre : un chewing-gum. Parfumé à la menthe, la tablette contraceptive baptisée Femcon Fe, version masticable de l'Ovcon 35, est fabriquée par les laboratoires Bristol Myers Squibbet vendue par Warner Chilcott. Elle contient un progestatif* (norethindrone) et un estrogène*, deux hormones contenues dans d'autres contraceptifs déjà sur le marché. Ces tablettes peuvent être directement avalées comme les autres pilules ou mastiquées avant d'être avalées. Si l'option chewing-gum est retenue, la femme devra boire un grand verre d'eau juste après avoir avalé la pilule pour que la dose hormonale optimale soit absorbée sans laisser de résidus dans la bouche. Ce produit, toutefois, comporte les mêmes risques que les autres pilules. Ainsi, la cigarette est à proscrire en particulier après 35 ans sous peine de voir le risque de troubles cardiovasculaires sérieusement augmenter.

 

Plaquette de chewing-gum contraceptif Femcom Fe
 

            Une équipe de chercheurs a aussi trouvé une méthode d'utilisation du chewing-gum permettant de diminuer les risques de développer un cancer! Ils ont tout d’abord constaté que le cancer était généralement dû à la consommation d'alcool et de tabac. En effet, cette consommation expose le corps humain à de fortes doses d’acétaldéhyde, qui est un composé chimique cancérigène chez les animaux, et certainement aussi chez les hommes. La solution trouvée par ces chercheurs est donc de mettre dans le chewing-gum de la cystéine, un acide aminé présent dans une grande partie des protéines, et qui contrecarre les effets de l’acétaldéhyde.

            On trouve aussi un nouveau chewing-gum, conçu par des chercheurs de l’Université pharmaceutique de Téhéran, qui réduit de beaucoup les maux de transports subis par un grand nombre d'individus, en voiture, ou bateau... Celui-ci a pour principe actif le dimenhydrinate, un antihistaminique* à la fois sédatif* et anticholinergique*, c'est-à-dire, comme dit précédemment, qui rétablit l’équilibre du cerveau perturbé par le mal des transports. C’est cet antihistaminique que l’on trouve dans certains anti-nauséeux déjà présents sur le marché, comme le Nausicalm ou la Dramamine. Les chercheurs ont expliqué que le fait de mâcher ce chewing-gum au dimenhydrinate permettait de délivrer la substance médicamenteuse plus rapidement et de manière plus efficace que sous forme de comprimés. Mais ce chewing-gum n’est pour l’instant qu’un prototype, qui n’est pas encore commercialisé.

            Autre phénomène, on peut citer le chewing-gum énergisant. En effet, le chewing-gum énergisant a été conçu à l'origine aux USA afin de fournir aux armées américaines un stimulant à base de caféine. En 2009, deux marques se lancent sur le marché mondial afin de démocratiser le concept : Blitz et Black Rhino Gum. Après un départ sur les chapeaux de roue, les deux marques ont dû stopper net leur distribution, ne répondant pas aux normes sanitaires en vigueur. Aujourd'hui la seule marque ayant le droit d'être commercialisée dans les magasins français est la marque Black Rhino Energy Gum, produite intégralement en France métropolitaine et qui répond aux normes françaises. Grâce au mode d'assimilation sublingual (sous la langue), les effets sont bien plus rapides que lorsque l'on prend un café. On peut compter 5 minutes pour les energy gum contre 45 minutes pour une boisson.

            Et pour finir, on peut citer un chewing-gum, qui fut un véritable succès, le chewing-gum parfumant. En effet, le Fuwarinka de Kanebo parfume naturellement le corps à la rose ou au citron. Le géraniol, constituant de l'huile essentielle de rose, qu'il contient est émis par les glandes sudoripares, organes secrétant la sueur lors de la transpiration. L'effet commence 30 minutes après l'avoir mâché et dure jusqu'à six heures.   

 

Plaquette de chewing-gum parfumant à la rose, goût rose et citron

 

 

 

           

 

Un effet particulier : le chewing gum et les dents

Le chewing-gum aiderait à l'entretien des dents. En effet, derrière certains paquets, on peut lire que les chewing-gums sans sucre contribuent à neutraliser les acides de la plaque dentaire. 

 

    Lors de notre TPE, nous nous sommes intéressées au paquet de chewing-gum. Sur ceux sans sucre, on a constaté la présence d'un message du l'UFSBD (Union Française pour la Santé BuccoDentaire) : "Les chewing-gums sans sucres contribuent à neutraliser les acides de la plaque dentaire. L'effet bénéfique est obtenu en mâchant un chewing-gum pendant au moins 20 minutes après avoir mangé ou bu". Nous nous sommes  demandé si cette phrase avait une certaine réalité ou bien ne constituait qu'un argument publicitaire pour nous faire consommer du chewing-gum.

Message de l'UFSBD sur le paquet de chewing-gums sans sucre

Nous nous sommes alors posé la question : le chewing-gum aide-t-il vraiment à éliminer la plaque dentaire ? Pour cela, nous avons fait l'expérience suivante : nous avons utilisé un révélateur de plaque dentaire après un repas et après avoir mâché du chewing-gum pendant 20 min.

  1. Expérience 1 : révélation de la plaque dentaire

  • Expérience :

Nous avons utilisé du révélateur Dento-Plaque Inava (acheté en pharmacie).

Trois gouttes du révélateur sont diluées dans un tiers de verre d'eau (conformément à la notice). La bouche est ensuite rincée deux fois avec cette solution. Cette opération est effectuée 1) après un repas, puis 2) après mastication d'un chewing-gum pendant 20 min.

  • Observations :

Une coloration rose s'est développée sur la surface des dents, et particulièrement entre les deux incisives de la mâchoire supérieure (photo de gauche). Cette coloration est due au révélateur qui a réagi avec la plaque dentaire. Après mastication du chewing-gum, les dents semblent moins rose, en particulier entre les incisives (photo de droite).

                                                                                       

 

  • Conclusion :

Ainsi, la mastication du chewing-gum pourrait aider à diminuer la plaque dentaire.

Nous nous sommes ensuite demandé pourquoi l'acidité des aliments pouvait être néfaste pour les dents. Tout d'abord, nous avons cherché à vérifier si, après avoir mangé certains aliments, en particulier sucrés, le pH de la salive était réellement modifié.

  1. Expérience 2 : pH de la salive après ingestion d'aliments

Nous avons d'abord utilisé du papier pH du lycée permettant de mesurer le pH entre 1 et 14. Malheureusement, les résultats étaient assez imprécis. Nous nous sommes alors procuré du papier pH permettant de mesurer le pH entre 5 et 9, à 0,5 unité près (acheté en pharmacie).

Remarque : le pH de la salive au repos (à distance des repas) semble varier entre 6,5 et 7,5.

  • Expérience :

Nous avons mesuré le pH de notre salive après avoir mangé les différents aliments sucrés suivants : jus d'orange, compote de pomme et chocolat.

  • Observations :

  • Conclusion :

La salive est effectivement plus acide après avoir mangé ces aliments sucrés.

Nous nous sommes ensuite demandé si l'on pouvait montrer qu'une trop grande acidité était néfaste pour les dents.

  1. Expérience 3 : émail des dents en milieu acide

Nous nous sommes procuré une substance minérale, de l'hydroxyapatite en poudre, principal constituant de l'émail des dents.

  • Expérience :

Nous avons effectué 4 tests dans 4 erlenmeyers différents : nous avons pesé 100 mg d'hydroxyapatite (poudre blanche) que nous avons mélangés avec 3 mL d'eau distillée (erlen 1); 3 mL de tampon* pH 7 (erlen 2); 3 mL de tampon pH 4,7 (erlen 3) et 3 mL d'acide chlorhydrique avec une concentration de 1 mol.L-1 (erlen 4).

  • Observations :

Nous avons observé, dans chaque cas, une suspension blanche. Pour les solutions des erlens 1, 2 et 3, il n'y a pas de changement à l'oeil nu au bout de 12 jours d'agitation à température ambiante. Cependant, pour la solution acide chlorhydrique HCl, la suspension blanche a disparu au bout de quelques secondes d'agitation.

Agitation pendant 12 jours

Après agitation pendant 12 jours, les solutions des erlens 1, 2, 3 sont filtrées (filtre papier) et rincées avec 1 mL d’eau distillée. Les pâtes blanches récupérées sur chacun des filtres sont séchées tout d’abord par pression sur plusieurs épaisseurs de papier filtre, puis placées dans des cristallisoirs recouverts de papier aluminium ajouré. Ceux-ci sont ensuite placés dans un four (étuve) à 100°C pendant 36 h. Le contenu de chaque cristallisoir est ensuite pesé.

Cristallisoir recouverts de papier aluminium   Résultats des erlens 3, 2, 1 (haut vers le bas)

Voici les résultats obtenus :

 

Eau distillée

Tampon pH=7

Tampon pH=4,7

HCl 1 mol.L-1

Numéro erlen

Erlen 1

Erlen 2

Erlen 3

Erlen 4

Quantité hydroxyapatite initiale (g)

0,1003

0,1082

0,1107

0,0977

Quantité hydroxyapatite récupérée (g)

0,0437

0,0597

0,0201

-

%

43%

55%

18%

-

Avant tout, notre expérience est critiquable sur plusieurs points :

  1. Il aurait fallu effectuer ces réactions avec au moins 3 échantillons par solution et calculer une moyenne, ce qui aurait permis d’avoir des résultats plus fiables. Mais par manque de place, cela n’a pas été possible.
  2. L'acidité de la salive est essentiellement due à la présence d'acide lactique. Nous n'avons considéré ici que l'aspect pH et non pas la nature de l'acide.
  3. L'hydroxyapatite, sous forme de poudre, est beaucoup plus réactif que l'émail des dents qui est sous forme plus compacte.
  4. Ensuite, pour les erlenmeyers contenant les solutions pH 4,7, 7 et eau distillée, il aurait fallu se placer à une température voisine de 37°C pour bien reproduire les conditions buccales.
  5. Une certaine quantité d’hydroxyapatite n’est pas récupérée, en particulier les papiers filtres utilisés pour la sécher, retiennent une quantité non négligeable de solide. Cependant, on peut penser que cette quantité est plus ou moins équivalente pour chacun des essais.
  • Conclusions :

L’hydroxyapatite se dissout immédiatement dans une solution d’acide chlorhydrique à 1 mol.L-1. Une plus grande quantité d’hydroxyapatite est dissoute à pH = 4,7 qu’à pH = 7. Un milieu acide favorise sa dissolution. Par conséquent, en milieu acide l’émail des dents sera plus vulnérable qu’en milieu neutre.

L'hydroxyapatite est un composé minéral, de formule Ca10(PO4)6(OH)2. Sa dissolution permet d'obtenir des ions calcium, des ions phosphates et des ions hydroxydes.

En milieu acide, les ions H+ (responsables de l'acidité) réagissent avec les ions OH- pour donner des molécules d'eau. Donc, les ions HO- disparaissant du milieu, pour avoir maintien de l'équilibre de la dissolution, il faut qu'une plus grande quantité d'hydroxyapatite se dissolve. Cette réaction est donc favorisée en milieu acide.

Après avoir montré que l'acidité semblait préjudiciable pour les dents, nous nous sommes demandé si le chewing-gum permettait de diminuer l'acidité de la salive.

  1. Expérience 4 : évolution du pH de la salive avant et après mastication du chewing-gum

  • Expérience :

                  Nous avons utilisé dans un premier temps le papier pH permettant une mesure du pH entre 1 et 14 pour vérifier si le chewing-gum avait un véritable effet sur la salive.

L'expérience se décompose en quatre grandes parties :

- Tout d'abord, nous avons préalablement effectué une mesure du pH de la salive, mesure servant comme témoin pour les autres parties de l'expérience.

- Ensuite, nous avons effectué plusieurs mesures du pH de la salive en ayant mâché auparavant un chewing-gum sans sucre de la marque Freedent White à la menthe. Les mesures ont été effectuées au bout de 2 min, 5 min et enfin 20 min.

- Puis, après avoir attendu quelques instants, nous avons bu trois gorgées de jus d'orange et nous avons mesuré le pH de la salive.

- Enfin, nous avons mâché un chewing-gum et nous avons ensuite effectué plusieurs mesures du pH de la salive.

Nous avons effectué cette expérience avec trois personnes différentes.

  • Observations :

Résultats de l'expérience pour une personne

Voici nos résultats avec le chewing-gum sans sucre Freedent White à la menthe:               

Individu

pH de la salive

pH de la salive en ayant mâché un chewing-gum

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange et mâché un chewing-gum

2 min

5 min

20 min

2 min

5 min

20 min

Personne 1

7-8

8-9

8-9

7-8

5-6

7-8

7-8

7-8

Personne 2

7-8

8-9

7-8

7-8

4-5

7-8

7-8

7-8

Personne 3

7

7-8

7-8

7-8

4-5

7-8

7-8

7-8

Remarque : les mesures ayant été effectuées à l'aide de papier pH (peu précis), nous ne pouvons que donner un intervalle  assez large de mesures.

  • Conclusion :

D'après les résultats de l'expérience, on remarque que, après avoir mangé un chewing-gum, le pH de la salive augmente légèrement. En effet, celui-ci passe de 7 (pH salive au repos) à 7-8  après avoir mâché un chewing-gum. De même, pour le pH de la salive après avoir bu du jus d'orange, on constate qu'il augmente : par exemple, il passe de 4-5 (pH de la salive après avoir bu du jus d'orange) à  7-8. Ainsi, d'après les résultats, on peut penser que le chewing-gum a un réel effet sur le pH de la salive et  peut-être sur la plaque dentaire.

Cependant, nous avons décidé de vérifier nos observations en effectuant les mêmes mesures à l'aide d'un pH-mètre (appareil permettant de mesurer le pH beaucoup plus précisément) et ainsi obtenir des résultats plus nets sur les effets du chewing-gum sur le pH de la salive.

  • Expérience :

pH mètre                                                                               électrode (partielle)

Pour cette expérience, tout d'abord, nous avons réduit en poudre (coupé en petits morceaux et pulvérisé dans un mixer) le chewing-gum mastiqué. Cette poudre fut ensuite mélangée avec 2 mL de salive et 3 mL d'eau distillée : on a ainsi obtenu une suspension homogène par agitation car le chewing-gum n'est pas soluble. Puis, l'électrode du pH mètre a été plongée entièrement dans la solution malgré son faible volume. De cette manière, on a mesuré 6 mesures par solution préparée, cela pour une personne et sur deux types de chewing-gum, celui de la marque Freedent White à la menthe sans sucre et un Hollywood à la chlorophylle avec sucres.

 

  • Observations :

Voici les résultats pour le chewing-gum Freedent White à la menthe sans sucres :

 

pH salive normale

pH de la salive après avoir mâché un chewing-gum

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange et mâché un chewing-gum

2 min

5 min

20 min

2 min

5 min

20 min

Résultats au pH mètre

7,2

6,9

7,1

7,0

6,9

7,2

7,9

7,8

7,7

7,6

7,4

7,4

7,5

7,4

7,3

7,4

7,5

7,4

7,3

7,4

7,5

7,6

7,3

7,4

5,7

6,3

6,5

5,5

5,7

6,1

6,9

6,8

6,9

7,0

6,9

6,8

7,1

7,0

7,1

7,0

7,2

7,1

7,2

7,0

7,2

7,1

7,3

7,4

Moyennes

7,05

7,63

7,42

7,42

5,97

6,88

 7,08

7,20

Ecarts types

0,14

0,21

0,08

0,12

0,39

0,08

0,08

0,14

 

Voici nos résultats pour le chewing-gum Hollywood à la chlorophylle avec sucres :

 

pH salive normale

pH de la salive après avoir mâché un chewing-gum

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange

pH de la salive après avoir bu du jus d'orange et mâché un chewing-gum

2 min

5 min

20 min

2 min

5 min

20 min

Résultats au pH mètre

7,1

7,4

7,5

7,5

7,2

6,9

7,1

7,5

7,3

6,9

7,2

7,1

7,5

7,4

7,2

7,5

7,3

7,6

7,5

7,1

6,9

7,3

7,1

7,4

5,8

6,8

5,9

6,7

5,9

6,1

6,4

7,1

6,8

6,9

7,1

7,1

7,1

6,9

7,2

6,9

7,4

7,1

7,0

7,1

7,3

7,4

7,5

7,2

Moyennes

7,27

7,18

7,42

7,22

6,20

6,87

7,10

7,25

Ecarts types

0,22

0,20

0,15

0,22

0,44

0,35

0,19

0,19

Remarque : les analyses effectuées à partir du chewing-gum contenant des sucres ont été effectuées afin de comparer leur comportement avec le chewing-gum sans sucre.

  • Conclusions :

                  Ainsi, d'après les résultats obtenus avec le pH-mètre, on remarque que le pH de la salive tend à devenir basique. Ceci semble mieux vérifier pour le chewing-gum sans sucre ce qui est conforme au message de l'UFSBD, qui n'est pas présent sur les paquets de chewing-gum avec sucres. 

On s'est alors interrogé comment le chewing-gum permet d'augmenter le pH de la salive. Nous avons pensé dans un premier temps, que le chewing-gum, en lui-même était basique.

  Expérience 5 : mesure du pH du chewing-gum

                  Le pH est mesuré dans une solution aqueuse. Ainsi, nous avons pensé tout d'abord dissoudre un chewing-gum dans de l'eau. Mais nous nous sommes vite aperçu que cela était impossible, nous n'avons dissous que la surface du chewing-gum.

  • Expérience :

Nous avons effectué cette mesure avec le chewing-gum Freedent à la menthe sans sucre. Pour cela, nous avons utilisé un mixer de cuisine pour transformer ce chewing-gum, au départ sous forme de dragée, en poudre très fine et surtout bien homogène.

Ensuite, nous avons mélangé la totalité de cette poudre, obtenue à partir d'une seule dragée, avec 3 mL d'eau déminéralisée et nous avons déterminé le pH à l'aide du papier pH précédent (le plus précis).

 

  • Observations :

  • Conclusion :

Le pH du chewing-gum est environ 7-7,5, donc plutôt neutre. Le chewing-gum ne semble donc pas particulièrement basique et ne serait pas directement responsable de l'augmentation du pH.

Nous avons lu que l'augmentation du pH pouvait être due à une modification du pH de la salive lors de la mastication. Ce serait le fait de mastiquer longtemps, qui ferait travailler différemment les glandes salivaires et augmenter le pH.  Cela expliquerait pourquoi il est recommandé dans le message de l'UFSBD sur l'emballage des chewing-gums, de mâcher celui-ci pendant 20 min au moins.

Pour vérifier ceci, nous avons décidé de fabriquer du chewing-gum nous-même, un chewing-gum fait maison à base de gluten. Il a donc une composition totalement différente du chewing-gum industriel. Le gluten est en effet constitué de protéines (c'est-à-dire constituées par un enchaînement d'acides aminés).

Les deux chewing-gum sont constitués de macromolécules, composées par des molécules reliées les unes aux autres. Cependant, ce ne sont pas les mêmes atomes qui constituent ces chaînes et donc leurs propriétés sont a priori différentes.

 Représentation d'une protéine  :

Représentation de la gomme de base d'un chewing-gum artificiell

 

 Expérience 6 : fabrication du chewing-gum au gluten et évolution du pH de la salive après mastication

La base de cette expérience est une recette obtenue sur un site de cuisine Marmiton.  Celle-ci consiste, simplement, à mélanger du gluten de blé avec un liquide choisi (sirop ou jus de fruit) afin d'obtenir une substance avec une consistance élastique.

Nous avons testé cette recette avec différents sirops. Cependant, nous avons sélectionné un sirop à base de sucre stévia. Celui-ci possédant des édulcorants intenses naturels (à très fort pouvoir sucrant comme l'aspartame), il contient peu de sucres. Cela permet de mieux reproduire l'effet d'un chewing-gum sans sucre.

  • Expérience :

Dans un bol, 50 g de gluten de blé sont mélangés avec 40 mL de sirop stévia, d'abord à la cuillère puis à la main jusqu'à obtenir la consistance voulue.

Vidéo de l'expérience : https://www.youtube.com/watch?v=upRCGHkNPNo

Après avoir avalé quelques gorgées de jus d'orange, nous avons ensuite mâché ce chewing-gum pendant 20 min et avons mesuré le pH de notre salive à l'aide du papier pH (le plus précis). Nous avons refait cette expérience avec un chewing-gum industriel sans sucre, pour comparaison.

 

  • Observations :

Après avoir mâché le chewing-gum fait maison pendant 20 min, le pH de la salive augmente : il passe de 7 à 7,5-8. Il en est de même avec le chewing-gum industriel.

  • Conclusions :

Le pH augmente de la même manière avec les 2 chewing-gums. Leur nature ne semble donc pas être responsable de l'augmentation du pH. Ce pourrait donc bien être la mastication pendant plusieurs minutes, qui serait responsable de l'augmentation de la basicité de la salive.

Nous avons cherché à vérifier cette dernière hypothèse. Pour cela, nous avons étudié tout d'abord la composition de la salive.

La salive possède une composition complexe. Elle est constituée à 99% d'eau. Elle contient des molécules organiques comme certaines enzymes (qui préparent la digestion) et un grand nombre d'ions. Nous avons procédé à quelques expériences montrant la présence de certains.

 Expérience 7 :  identification des ions phosphate PO43- dans la salive

  • Expérience :

Nous avons prélevé 1 mL de salive que nous avons placé dans un tube à essais. A cela, nous avons ajouté quelques gouttes de nitrate d'argent AgNO3 à une concentration de 0,1 mol.L-1.

Bouteille de nitrate d'argent

  • Observations :

Instantanément une coloration jaune se développe, suivie au bout de quelques secondes de l'apparition d'un précipité jaune.

  • Conclusion :

Ce précipité jaune de formule Ag3PO4  est caractéristique de la présence d'ions phosphate. La salive en contient donc.


Test au niitrate d'argent

Remarque : Au bout de quelques minutes, le précipité a pris une teinte grisâtre. Lors de l'addition du nitrate d'argent, en plus des ions phosphate, des ions chlorure ont réagi pour former un précipité blanc de chlorure d'argent AgCl, qui a la particularité de noircir à la lumière.

  1. Expérience 8 : identification des ions calcium dans la salive

    Lors d'une étude préalable, le test s'est révélé moyennement concluant. Pour cela, nous avons décidé  d'effectuer le test en présence de deux témoins : un réalisé avec de l'eau distillée (donc sans ions calcium) et un autre avec une solution de nitrate de calcium Ca(NO3)2 à 5% c'est-à-dire riche en ions calcium.

  • Expérience :

Dans 3 tubes à essais, nous avons placé 2 gouttes d'EDTA (EthylèneDiamine TétraAcétique) 0,1 mol.L-1, 6 gouttes de solution tampon pH = 4,7, 3 gouttes de solution d'oxalate de sodium de concentration 0,1 mol.L-1.

Ensuite, dans le tube 1, on introduit 3 gouttes d'eau distillée, dans le tube 2, 3 gouttes de la solution de nitrate de calcium, enfin dans le tube 3, 3 gouttes de salive. Les 3 tubes sont alors agités.

 

  • Observations :

La solution reste limpide dans le tube contenant de l'eau distillée. Un précipité blanc apparaît dans le tube 2, contenant une forte concentration d'ions calcium. Un trouble plus léger apparaît dans le tube 3.

Test de présence de Ca2+ pour eau distillée, solution riche en Ca et salive

  • Conclusion :

Le précipité blanc dans ces conditions, est caractéristique des ions calcium. La salive en contient donc.

IX. Expérience 9: identification des ions hydrogénocarbonate HCO3- dans la salive

  • Expérience :

Quelques mL de salive sont introduits dans une fiole à vide. Celle-ci est reliée à un tube à essais contenant de l'eau de chaux. Quelques mL de solution d'acide chlorhydrique 2M sont versés sur la salive.

  • Observations :

Un dégagement gazeux apparaît dans le tube à essais et au bout de plusieurs secondes, voire 1 ou 2 min, un précipité blanc apparaît dans l'eau de chaux.

  • Conclusions :

Le précipité dans l'eau de chaux est du carbonate de calcium CaCO3 et est caractéristique d'un dégagement de dioxyde de carbone. La réaction est la suivante :

Dégazage                                                Trouble eau de chaux

Le dioxyde de carbone formé (qui dégaze) est caractéristique de la présence d'ions hydrogénocarbonate HCO3- ou d'ions  carbonates CO32-. Au pH de la salive, seuls sont présents les ions hydrogénocarbonate.

La réaction qui provoque la formation de dioxyde de carbone est la suivante :

Ce test positif prouve la présence d'ions hydrogénocarbonate.

Nous avons donc montré que la salive contient des ions phosphate, des ions chlorure, des ions calcium et des ions hydrogénocarbonate. Elle contient d'autres ions comme les ions sodium Na+ ou potassium K+.

CONCLUSIONS

    Au début de ce dossier, nous nous étions demandé si la phrase « les chewing-gums sans sucre contribuent à neutraliser les acides de la plaque dentaire » reflétait une certaine réalité.

     Nous avons montré tout d’abord que le chewing-gum permettait de réduire effectivement la plaque dentaire. Nous avons montré ensuite que l’ingestion de produits sucrés abaissait le pH de la salive et surtout qu’une trop grande acidité était néfaste pour l’émail des dents et pouvait donc favoriser des caries.

    Nous avons montré que la mastication du chewing-gum pendant plusieurs minutes, augmentait le pH de la salive, surtout le chewing-gum sans sucre, alors que le chewing-gum en lui-même n’est pas particulièrement basique et que, de plus, sa nature n’est pas en cause, puisque une mastication avec un chewing-gum au gluten provoque la même augmentation de pH.

    Enfin, nous avons effectué quelques tests caractéristiques sur la salive : celle-ci contient, notamment, des ions phosphate, chlorure, calcium et hydrogénocarbonate. En fait, les ions ayant des propriétés acido-basiques dans la salive sont essentiellement ces derniers. Nous aurions souhaité montrer que leur concentration augmentait effectivement dans la salive au cours de la mastication, malheureusement, par manque de temps, il n’a pas été possible de le faire.

    Par ailleurs, il faut reconnaître que deux autres paramètres n’ont pas été pris en compte dans notre étude : l’action mécanique du chewing-gum sur les dents (frottements) et l’augmentation du volume de la salive pendant la mastication, qui permettraient aussi d’expliquer l’effet bénéfique du chewing-gum sur les dents.