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J Korean Acad Oral Health 2023; 47(4): 167-171

Published online December 30, 2023 https://doi.org/10.11149/jkaoh.2023.47.4.167

Copyright © Journal of Korean Academy of Oral Health.

The effect of Greek yogurt on the surface of bovine tooth enamel

Ji-Eun Kim1 , Na-Yeong Kim1 , Choong-Ho Choi1,2 , Ki-Ho Chung1,2

1Department of Preventive and Public Health Dentistry, Chonnam National University School of Dentistry,
2Dental Science Research Institute, Chonnam National University School of Dentistry, Gwangju, Korea

Correspondence to:Ki-Ho Chung
Department of Preventive and Public Health Dentistry, Chonnam National University School of Dentistry, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 61186, Korea
Tel: +82-62-530-5858
Fax: +82-62-530-5810
E-mail: yspd8050@naver.com
https://orcid.org/0000-0002-0395-2344

Received: December 1, 2023; Revised: December 6, 2023; Accepted: December 6, 2023

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Objectives: This study aim to evaluate the effect of Greek yogurt on the tooth surface by comparing it with liquid fermented milk.
Methods: After purchasing Greek yogurt available on the domestic market and measuring pH and titratable acidity, Greek yogurt was selected as the Greek yogurt group, Jeju Samdasoo as the mineral water group, and liquid fermented milk as the liquid fermented milk group. The specimens were treated with the experimental drinks for 30 minutes. Afterwards, the change in surface microhardness of the tooth surface was measured and the surface change was observed.
Results: The pH of the experimental beverage was slightly higher in the Greek yogurt group than the liquid fermented milk group. In the effect of Greek yogurt on tooth surface hardness, there was a statistically significant difference in surface microhardness before and after immersion in the liquid fermented milk group, but there was no significant difference between the mineral water group and the Greek yogurt group. When comparing the surface microhardness change values among groups, the difference in surface microhardness (△VHN) between before and after 30 minutes of immersion showed a statistically significant difference between the liquid fermented milk group and the mineral water group and the Greek yogurt group, but there was no significant difference between the mineral water group and the Greek yogurt group. As a result of scanning electron microscopy, the surfaces of the mineral water and Greek yogurt groups were smooth without damage, but the surfaces of the liquid fermented milk group were rough and uneven.
Conclusions: Considering the results of this experiment, it is considered that Greek yogurt has a lower risk of causing dental erosion compared to liquid fermented milk, and these characteristics of Greek yogurt can be considered when providing dietary counseling regarding fermented milk products.

Keywords: Dental erosion, Greek yogurt, Liquid yogurt

유산균 발효유(yogurt, 이하 요거트)는 원유 또는 유가공품을 유산균으로 발효시킨 것으로, 모든 연령에서 섭취되고 있다1). 국내에서 시판되는 요거트는 마시는 요구르트(액상 발효유), 마시는 진한 요구르트(액상 농후발효유), 떠먹는 진한 요쿠르트(호상 농후발효유), 그릭요구르트(호상 농후발효유) 등 다양한 종류가 있으며 전체적으로 낮은 pH를 가지고 있다고 보고되었다2).

치아의 표면은 낮은 pH에 의해 영향을 받을 수 있는데 산성 음료에 의해 치아의 표면이 손상되는 치아부식증이 유발될 수 있다3). 요거트는 낮은 pH로 산성 음료의 특성을 가지고 있어 치아부식증 유발의 위험성을 가지고 있다.

최근에 그리스식 요거트 또는 스트레인 요거트라고도 알려진 그릭요거트의 섭취가 증가하고 있다4-6). 그릭요거트는 단백질 함량이 높아 근육량 증가와 체지방 감소 등 여러 가지 건강에 유용한 효과가 있다고 보고되었다7). 그릭요거트의 제조과정에서 농축 단계를 거치게 되는데 이 과정을 통해 일반 요거트에 비해 상대적으로 높은 단백질의 증가와 함께 산성 유청의 감소 및 높은 칼슘 함량을 갖게 된다8,9).

요거트에 의한 치아부식증 유발 위험과 관련하여 칼슘 함유량을 고려할 수 있는데 국내 시판 요거트 가운데 칼슘 함유량이 적고 액상인 액상요거트(이하 액상요거트)의 경우 치아부식증 위험이 높은 것으로 보고되었으며 떠먹는 요거트와 같은 다른 성상의 요거트보다도 더 위험성이 높은 것으로 보고되었다10). 그릭요거트의 경우 액상 발효유에 비해 상대적으로 높은 칼슘 함유량과 점성이 높은 특성을 가지고 있다. 따라서 이러한 특성의 차이로 그릭요거트 섭취시 액상요거트 섭취보다 치아부식증의 위험성이 많이 감소될 가능성이 있다고 생각된다.

그러나 그릭요거트에 대해서는 전신 건강과 관련한 연구는 많이 이루어지고 있으나 구강내 치아에 미치는 영향에 대한 연구는 아직까지 제대로 이루어지지 못하고 있는 상태이다. 그러므로 그릭요거트가 기존의 치아부식증 유발가능성이 높을 것으로 보고된 액상요거트와 비교하여 어떻게 치아표면에 영향을 미칠 것인지에 대해 연구를 시행할 필요가 있다.

본 연구는 그릭요거트가 우치 법랑질 표면에 미치는 영향을 액상요거트와 비교하여 평가함으로써 그릭요거트 섭취와 관련한 식이상담에 유용한 기초자료를 제공하고자 하였다.

1. 연구대상

국내에서 시판되는 그릭요거트 중 칼슘 함량이 높은 풀무원 다논 그릭요거트 플레인을 그릭요거트군으로 하고, 생수군(제주삼다수)와 액상요거트군(야쿠르트 라이트)을 각각 음성대조군과 양성대조군으로 설정하였다(Table 1, Fig. 1).

Figure 1. Test yogurt products in the study.

Table 1 . Group used in the experiment.

GroupProduct nameManufacturerMineral content
Mineral waterJeju SamdasooJeju Province Development Corporation

Ca: 2.5-4.0 mg/L.

Na: 4.0-7.2 mg/L.

K: 1.5-3.4 mg/L.

Mg: 1.7-3.5 mg/L.

F: none.

Liquid yogurtYakult Lighthy Co., Ltd.

Ca: 35 mg (5%).

Na: 15 mg (1%).

Greek yogurtPulmuone Danone Greek yogurt PlainDanone Pulmuone Co., Ltd

Ca: 160 mg (23%).

Na: 55 mg (3%).



2. 연구방법

2.1. 실험음료의 pH 및 적정산도 측정

실험음료는 3℃에서 냉장 보관하였으며, 사용 직전에 개봉하여 사용하였다. 실험음료의 pH 및 적정산도는 보정용액으로 보정한 pH meter (Orion 3-Star pH Benchtop, Thermo Fisher Scientific, Chelmsford, USA)를 이용하여 측정하였다. 각 실험음료를 동일한 용기에 20 ml씩 분주하여 pH를 측정하고, 1 M의 NaOH (Sodium hydroxide, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 0.05 ml씩 첨가하여 pH 5.5와 7.0에 도달하는 음료의 적정산도를 측정하였다. 실험음료는 각 군의 제품 3개씩을 각각 측정하는 방식으로 3회 반복 측정하여 평균값을 산출하였다.

2.2. 시편 제작 및 군별 배정

육안상 건전한 법랑질 표면으로 이루어진 소의 영구 절치를 이용하여 5 mm 직경의 원통형 우치를 취득하고, 아크릴 봉에 레진을 이용하여 포매하여 시편을 제작하였다. METASERV® 2000 Grinder Polisher (Buehler, Lake Bluff, IL, USA)에 60, 240, 600, 1,200번 연마지(Carbimat, Buehler, USA)를 사용하여 연마하였다.

군 배정을 위해 표면미세경도기(HMV-G21, Dong-il SHIMADZU Corp, Tokyo, Japan)를 이용하여 시편의 초기 표면미세경도를 측정하였다. 시편의 상·하·좌·우 4부위를 200 gf의 하중으로 10초 동안 압인한 뒤 Vickers hardness number (이하 VHN)로 압흔의 크기를 확인하여 4부위의 평균값을 구하였다. 시편 36개의 평균 표면미세경도는 328.47 VHN이었고, 군간 평균 초기 표면미세경도가 유사하도록 군당 12개씩 총 3개의 군으로 배정하였다.

2.3. 음료 침지

음료는 실험 직전에 냉장 상태에서 꺼내어 개봉하고 각 군 당 20 ml씩 2개의 동일한 용기에 담았다. 시편을 각 용기에 6개씩 30분 동안 침지한 후 흐르는 증류수에 30초간 세척하였다.

2.4. 음료 침지 후 평가

(1) 표면미세경도 측정

음료 침지 처리를 한 시편은 이전에 측정한 4부위와 인접한 부위에서 표면미세경도를 측정하여 평균값을 시편의 표면미세경도로 하였다.

(2) 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 분석

각 군 당 임의로 1개의 시편을 선정하여 0.5 mm 이하로 절단하고 전처리를 위해 60℃에서 2일 동안 건조시켰다. 건조된 시편을 동판 위에 고정하고 백금으로 피복시킨 후 주사전자현미경(JSM-7500F, JEOL, Tokyo, Japan)을 이용하여 15 kV에서 10,000배와 50,000배의 배율로 시편의 표면을 관찰하였다.

2.5. 자료분석

각 군별 실험음료 침지 전과 후 시편의 표면미세경도를 비교하기 위해 Paired t-test를 이용하였고, 각 군 간의 표면미세경도 차이를 비교하기 위해 One way Anova를 이용한 후 Tukey test로 사후분석을 실시하였다.

SPSS (Statistical Packages for Social Science 25.0. SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 수행하였으며, 통계적 유의수준은 P<0.05로 설정하였다.

1. 실험음료의 pH 및 적정산도

실험음료의 pH는 그릭요거트군이 4.40±0.01로 액상요거트군 3.84±0.05에 비해 높았고 적정산도의 경우에는 pH 5.5, pH 7.0에서 그릭요거트군은 5.00±0.05, 11.12±0.19, 액상요거트군 4.00±0.10, 5.87±0.19로 pH 7.0에서 그릭요거트군의 적정산도 값이 액상요거트군에 비해 높게 나타냈다(Table 2).

Table 2 . The pH and titratable acidity of experimental groups.

GrouppHTitratable acidity (ml)
pH 5.5pH 7.0
Mineral water7.73±0.10--
Liquid yogurt3.84±0.054.00±0.105.87±0.19
Greek yogurt4.40±0.015.00±0.0511.12±0.19

All value are mean±standard deviation..



2. 실험음료 침지 후 시편 표면미세경도 변화

침지 전 표면미세경도와 침지 30분 후의 표면미세경도는 액상요거트군에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며(P<0.05), 생수군과 그릭요거트군은 침지 전후에 유의한 차이가 없었다(P>0.05, Table 3).

Table 3 . Difference of surface microhardness in bovine teeth after treatment for 30 minutes Unit: VHN.

GroupNTreatment△VHN**
Before (0 min)After (30 min)
Mineral water12327.76±19.73327.98±21.170.22±16.52a
Liquid yogurt*12328.66±18.96282.86±19.99―45.80±13.46b
Greek yogurt12329.00±19.11330.55±21.311.55±14.79a

All value are mean±standard deviation..

*P<0.05, by paired t-test..

**P<0.05, by one way ANOVA..

a,bThe same letter indicates no significant difference by Tukey test..



각 군의 30분 침지 전·후의 표면미세경도차(△VHN)는 액상요거트군(―45.80±13.46)이 생수군(0.22±16.52)과 그릭요거트군(1.55±14.79)과 유의한 차이가 나타났고(P<0.05), 생수군과 그릭요거트군 간에는 유의한 차이가 없었다(P>0.05) (Table 3).

3. 실험음료 침지 후 시편 표면 관찰

실험음료에 30분 침지한 시편의 법랑질 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 생수군과 그릭요거트군은 손상 없이 표면이 매끄러운 것을 확인할 수 있었다. 반면에 액상요거트군은 표면에 거칠고 매끄럽지 못한 양상을 보여주었다(Fig. 2).

Figure 2. SEM image of bovine teeth surface after treatment (1: Mineral water, 2: Liquid yogurt, 3: Greek yogurt, A: ×10,000, B: ×50,000).

최근에 건강을 위해 섭취가 증가하고 있는 요거트 가운데 칼슘 함량이 높은 그릭요거트가 차지하는 비중이 높아지고 있다. 본 연구는 그릭요거트 섭취시 치아 표면에 미치는 영향을 살펴보고자 시행하였다.

본 실험에 사용한 그릭요거트는 국내에서 많이 판매되고 있는 제품으로 160 mg (23%)의 칼슘을 함유하고 있으며 pH는 4.40이었고 함께 실험에 사용한 액상요거트 제품은 칼슘 함량 35 mg (5%), pH는 3.84로 상대적으로 그릭요거트가 액상요거트에 비해 높은 칼슘함유량과 높은 pH 값을 나타냈다. 적정산도의 경우 탈회가 유발되는 pH 5.5의 경우 그릭요거트 4.0, 액상요거트 5.0으로 큰 차이가 없어 탈회에 미치는 영향은 유사할 것으로 생각된다. 다만 pH 7.0의 적정산도 값은 그릭요거트가 액상요거트에 비해 높게 나타났다. Aykut-Yetkiner 등11)의 연구에 따르면 점도가 높은 경우 적정산도가 높아지는 것으로 보고되었으며, Toffanin 등12)은 칼슘과 적정산도의 양의 상관관계를 보고하였다. 그릭요거트의 경우 상대적으로 액상요거트에 비해 점도 및 칼슘 함량이 높아 적정산도가 높아졌을 것으로 생각된다. 본 실험결과를 고려할 때 액상요거트에 비해 높은 그릭요거트의 적정산도에 의한 치아부식 위험도보다 그릭요거트의 높은 칼슘함량과 높은 pH가 두 군간의 치아부식 위험도에 더 많은 영향을 미쳤을 것으로 생각된다. 또한 요거트의 액상과 농후 타입에 의한 영향에 대해서도 보고한 연구10)에서 농후요거트와 같은 점도가 높은 요거트에서 치아부식위험도가 낮게 나타난 결과를 고려할 때, 치아부식증에 영향을 미칠 수 있는 낮은 pH와 칼슘의 함유량13), 요거트의 물리적 성상10,11)과 같은 특성의 차이가 그릭요거트의 치아부식증 유발위험도가 액상요거트에 비해 낮게 나타난 것에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.

그릭요거트가 치아표면경도에 미치는 영향을 살펴보면 본 실험에서 침지 전 표면미세경도와 침지 30분 후의 표면미세경도는 액상요거트군에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으나 생수군과 그릭요거트군은 침지 전후에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 군 간의 치아표면경도차이를 비교한 결과를 살펴보면 각 군간 30분 침지 전·후의 표면미세경도차(△VHN)는 액상요거트군(―45.80±13.46)이 생수군(0.22±16.52)과 그릭요거트군(1.55±14.79)과 통계적으로 유의한 차이를 보였으나 생수군과 그릭요거트군 간에는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이러한 결과는 이전에 김 등14)이 액상요거트에 치아부식증을 예방하기 위한 방법으로 농도별 칼슘첨가 결과와 유사한데 액상요거트에 2%의 칼슘을 첨가한 경우 각 군에서 실험 전후에 통계적으로 유의한 차이가 없었고 각 군간 비교시 생수군과 유의한 차이를 보이지 않아 높은 치아부식증 예방효과를 나타내는 것으로 보고되었다. 이는 본 연구결과에서 그릭요거트군이 보여준 결과와 일치하는 것으로 그릭요거트에 함유된 칼슘함량이 4.40의 pH인 상태에서도 치아표면의 탈회를 억제하여 생수군과 같은 수준으로 치아 표면 손상을 예방할 수 있을 것으로 생각된다.

주사전자현미경을 통해 확인한 법랑질 표면에서도 비슷한 양상을 나타냈는데 실험음료에 30분 침지한 시편의 법랑질 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 생수군과 그릭요거트군은 치면에 거친 손상이 없이 전반적으로 표면이 매끄러운 것을 확인할 수 있었다. 반면에 액상요거트군은 표면이 거칠고 매끄럽지 못한 양상을 보여주었는데 이러한 시편의 표면관찰결과는 표면미세경도의 군간 비교결과와 일치하였다.

이와 같은 본 실험결과를 고려할 때 그릭요거트는 액상요거트에 비해 치아부식증 유발 위험성이 낮다고 생각되며 이는 상대적으로 높은 칼슘함유량과 높은 pH 값의 차이 그리고 액상과 점도가 높은 성상을 가진 타입의 차이와 같은 치아부식증에 영향을 미칠 수 있는 특성의 차이에 의한 것으로 생각된다. 따라서 요거트와 관련한 식이상담시 구강내 치아표면에 미칠 수 있는 영향을 고려할 때 그릭요거트의 섭취를 상담내용에 포함시키는 것을 고려할 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구의 한계점으로는 연구재료로 소의 치아를 이용한 실험실 연구로써 실제 구강 내 섭취 환경과 차이점이 있을 수 있다. 구강내 섭취 환경에서는 타액이 존재하는데 타액은 산을 중화시킬 수 있고 타액에 포함된 무기질 성분들과 타액에 의해 형성된 치아 표면에 획득 피막은 치아부식을 억제하는데 작용할 수 있다15). 추후 타액을 포함한 구강내 환경을 고려한 그릭요거트 섭취에 대한 추가적인 연구가 이루어질 필요가 있다.

본 연구는 그릭요거트가 구강내 치아 표면에 미치는 영향을 액상요거트와 비교하여 평가함으로써 그릭요거트 섭취와 관련한 식이상담에 유용한 기초자료를 제공하고자 시행하였다.

실험결과 실험음료의 pH는 그릭요거트군이 액상요거트군에 비해 조금 높았고 적정산도의 경우에도 그릭요거트군이 액상요거트군에 비해 높게 나타났다. 또한 그릭요거트가 치아표면경도에 미치는 영향을 살펴보면 침지 전과 후 표면미세경도는 액상요거트군에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으나 생수군과 그릭요거트군은 침지 전후에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으며 침지 전후의 표면미세경도변화값의 군간 비교시 각 군간 30분 침지 전·후의 표면미세경도차(△VHN)는 액상요거트군이 생수군과 그릭요거트군과 통계적으로 유의한 차이를 보였으나 생수군과 그릭요거트군 간에는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 주사전자현미경 관찰 결과 생수군과 그릭요거트군은 손상이 없이 표면이 매끄러운 것을 확인할 수 있었으나 액상요거트군은 표면에 거칠고 매끄럽지 못한 양상을 보였다.

본 실험결과를 고려할 때 그릭요거트는 액상요거트에 비해 치아부식증 유발 위험성이 낮을 것으로 생각되며 유산균 발효유와 관련한 식이상담시 이러한 그릭요거트의 특성을 고려할 수 있을 것으로 생각된다.

  1. Korea agro-fisheries & food trade corporation. 2018 Processed food subdivision market status: Butter, cheese and fermented milk market. Naju:Korea agro-fisheries & food trade corporation;2018:1-169.
  2. Ko SJ, Jeong SS, Choi CH, Kim KH. pH and buffering capacity in some commercial fermented milks. J Korean Acad Oral Health. 2013;13:701-711.
    CrossRef
  3. Cheng R, Yang H, Shao MY, Hu T. Dental erosion and severe tooth decay related to soft drinks: a case report and literature review. J Zhejiang Univ Sci B. 2009;10:395-399.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  4. Gyawali R, Ibrahim SA. Effects of hydrocolloids and processing conditions on acid whey production with reference to Greek yogurt. Trends Food Sci Technol. 2016;56:61-76.
    CrossRef
  5. Gyawali R, Ibrahim SA. Addition of pectin and whey protein con centrate minimizes the generation of acid whey in Greek-style yogurt. J Dairy Res. 2018;85:238-242.
    Pubmed CrossRef
  6. Moineau-Jean A, Guévremont E, Champagne CP, Roy D, Raymond Y, Lapointe G. Fate of Escherichia coli and Kluyveromyces marxianus contaminants during storage of Greek-style yogurt produced by centrifugation or ultrafiltration. Int. Dairy J. 2017;72:36-43.
    CrossRef
  7. Lee WJ, Lucey JA. Formation and physical properties of yogurt. Asian Australas. J Anim Sci. 2010;23:1127-1136.
    CrossRef
  8. Li S, Ye A, Singh H. Effects of seasonal variations on the quality of set yogurt, stirred yogurt, and Greek-style yogurt. J Dairy Sci. 2021;104:1424-1432.
    Pubmed CrossRef
  9. Moineau-Jean A, Champagne CP, Roy D, Raymond Y, LaPointe G. Effect of Greek-style yoghurt manufacturing processes on starter and probiotic bacteria populations during storage. Int Dairy J. 2019;93:35-44.
    CrossRef
  10. Kim KH, Chung KH. Assessment of dental erosion potential by the type of fermented milk. J Korean Soc Dent Hyg. 2017;17:657-667.
    CrossRef
  11. Aykut-Yetkiner A, Wiegand A, Bollhalder A, Becker K, Attin T. Effect of acidic solution viscosity on enamel erosion. J Dent Res. 2013;92:289-294.
    Pubmed CrossRef
  12. Toffanin V, De Marchi M, Lopez-Villalobos N, Cassandro M. Effectiveness of mid-infrared spectroscopy for prediction of the contents of calcium and phosphorus, and titratable acidity of milk and their relationship with milk quality and coagulation properties. Int Dairy J. 2015;41:68-73.
    CrossRef
  13. Lussi A, Jaeggi T. Chemical factors. Monogr Oral Sci. 2006;20:77-87.
    Pubmed CrossRef
  14. Kim KH, Kim DE, Kim AO, Shin AR, Jeong SS, Choi CH. A study of dental erosion prevention by calcium contents of fermented milk. J Korean Soc Dent Hyg. 2017;17:969-981.
    CrossRef
  15. Amaechi BT, Higham SM, Edgar WM. Factors influencing the development of dental erosion invitro: enamel type, temperature and exposure time. J Oral Rehabil. 1999;26:624-630.
    Pubmed CrossRef