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Zahnpasta aus Keratin könnte Zahnschmelz regenerieren
Die äußerste Schicht des Zahns besteht aus dem sogenannten Zahnschmelz, einem sehr harten, zellfreien mineralisierten Gewebe. Baut sich dieser ab, etwa durch säurehaltige Lebensmittel oder Karies, kann das Zahngewebe irreversibel zerstört werden. Im schlimmsten Fall droht ein Zahnverlust.
Wer seine Zähne regelmäßig mit einer Fluorid-haltigen Zahnpasta putzt, kann den Prozess zwar verlangsamen, aber nicht aufhalten. Denn: Einmal verlorener Zahnschmelz kann nicht ohne Weiteres regeneriert werden.
Studie: Keratin-haltige Zahnpasta bei beschädigtem Zahnschmelz
Die Lösung könnte eine Keratin-basierte Zahnpasta sein. Diese entwickelten Wissenschaftler vom King’s College in London.
Keratin, insbesondere das in Wolle vorkommende α-Keratin, ist ein Protein, das eine komplexe hierarchische Struktur aufweist und zu mechanischer Festigkeit und Stabilität beiträgt. Stabilisiert wird dieses feste Netzwerk durch kovalente (z. B. Disulfidbrücken) und nichtkovalente Bindungen (z. B. Wasserstoffbrückenbindungen).
Für die Zahnpasta extrahierten die Forschenden natürliche Keratine aus Wollfasern. Danach stellten sie aus dem gereinigten und gefriergetrockneten Extrakt Filme her. Diese testeten sie an menschlichen, nicht kariösen Backenzähnen, die die Forschenden nach einer Einverständniserklärung kontrolliert polierten, um sie leicht zu beschädigen.
Keratin als „künstlicher“ Zahnschmelz
Das Ergebnis: Das Keratin verhält sich wie Amelogenin, ein natürliches Protein im Zahnschmelz. Es bildet kleine Nanostrukturen, die sich erst geordnet anordnen, dann in noch kleinere Kugeln auflösen und zusammen mit im Speichel enthaltenen Mineralstoffen zu mineralisierten Apatitstrukturen verschmelzen. Nach 30 Tagen bildete sich ein unter dem Mikroskop sichtbares Netzwerk aus radial ausgerichteten, nadelförmigen Kristallen. Dieses ähnelte dem natürlichen Zahnschmelz.
Auch die Widerstandskraft der Zähne gemessen in Gigapascal verbesserte sich von 0,07 GPa (vs. 3,00 GPa bei gesunden Zähnen) auf 2,10 GPa.
Laut den Autoren präsentiert diese Studie einen vielversprechenden und einfachen Ansatz für die Entwicklung proteinbasierter Materialien, die den Zahnschmelz regenerieren könnten – basierend auf natürlich und reichlich vorkommenden Rohstoffen. Quellen:
- Gamea S, Radvar S, Athanasiadou D et al. Biomimetic Mineralization of Keratin Scaffolds for Enamel Regeneration. Adv. Healthcare Mater. (2025): e02465.
- https://doi.org/10.1002/adhm.202502465