Moléculas a reacción

Blog de divulgación del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea

Las hadas y duendes se lavan los dientes…

(José I. García Laureiro, ISQCH) 

…con mucha pastita y agua corriente, cantaba Casimiro para anunciar a los niños que debían irse a la cama. ¿A quién se le pudo ocurrir que un monstruo peludo apareciera justo antes de que los niños se fueran a dormir? Eran los ochenta, y eso debería ser explicación suficiente. Pero hoy no vamos a preocuparnos por la salud mental de los niños de los ochenta, sino por la salud dental de las hadas y duendes y, de paso, por la nuestra propia. ¿Cuál es la composición de las pastas de dientes y cómo llevan a cabo su acción?

LOS IMPRESCINDIBLES

Ingredientes típicos de una pasta de dientes (Fuente: elaboración propia)

Ingredientes típicos de una pasta de dientes (Fuente: elaboración propia)

¿Cuál es la forma más fácil de saber qué componentes son imprescindibles en un dentífrico? Aquellos afortunados que “disfrutaron” en el colegio de las “nuevas matemáticas” y recuerdan las “salchichas de Venn”, no tendrán ninguna dificultad en imaginar la respuesta: haciendo una intersección de conjuntos. Un paseo por el supermercado, examinando la composición de las marcas de dentífricos más conocidas (como es el caso de Colgate, Signal, Binaca, Licor del Polo…) nos permite constatar que hay unos ciertos componentes que aparecen en todos los casos. Es una lista corta, pero interesante: Aqua (sic), sílice hidratada, laurilsulfato sódico, sacarina sódica, fluoruro sódico, glicerina y dióxido de titanio. Resulta cuando menos curioso que al agua se le llame aqua, en lugar de water (ya que las formulaciones suelen estar en inglés), pero debe ser que el agua en latín tiene propiedades (y precio) más elevados. Descontando el agua, nos quedan apenas seis componentes imprescindibles, aunque el número total puede variar entre doce (Kemphor) y veinte (Licor del Polo). Estos seis componentes desempeñan las principales funciones necesarias para tener una pasta dentífrica:

  • Sílice hidratada: abrasivo
  • Laurilsulfato sódico: tensioactivo
  • Sacarina sódica: edulcorante.
  • Fluoruro sódico: anticaries
  • Glicerina: humectante
  • Dióxido de titanio: blanqueador

Las funciones que faltan son el espesante, que suele ser un polisacárido, bien carboximetilcelulosa (cellullose gum), o xantano (xanthan gum), y el agente antisarro, que suele ser algún tipo de fosfato. Además, suele incluirse algún agente aromatizante, normalmente limoneno.

En cuanto a las proporciones, en una pasta típica el agua, los humectantes y los abrasivos constituyen la mayor parte del contenido del tubo, seguido por los espesantes y los agentes antisarro. El flúor, o más exactamente el fluoruro, aparece en una constante y casi mágica proporción de 1450 ppm (partes por millón), miremos la pasta que miremos.

EXTRAÑAS COMPAÑÍAS

Si queremos profundizar un poco en esta composición, lo mejor es clasificar todas estas sustancias por el papel que desempeñan en el producto final. De esta forma tenemos, por un lado, las sustancias que ayudan a la limpieza y cuidado dental, y por otro las que ayudan a la consistencia y estabilidad de la pasta. Finalmente, existe un tercer grupo que son las que contribuyen simplemente a que el producto sea más agradable (aroma, sabor, color), sin que tengan ningún papel funcional.

Comenzando por la limpieza, la función principal la desempeñan los abrasivos, y el mecanismo no puede ser más simple: el cepillado enérgico hace que pequeñas partículas de sílice (o de alúmina o arcillas, que también se emplean) arranquen los restos adheridos a la superficie del esmalte dental. El efecto no es muy distinto al de las máquinas pulidoras de suelos de terrazo o mármol.

Preparando el cepillado (Fuente: elaboración propia)

Preparando el cepillado (Fuente: elaboración propia)

Dice una de las greguerías de Ramón Gómez de la Serna: “Después de usar el dentífrico nos miramos los dientes con gestos de fieras.” Y lo que esperamos ver en el espejo son unos dientes blancos y relucientes. Es ahí donde los blanqueadores, y especialmente el dióxido de titanio, juegan su papel. El TiO2 es un viejo conocido de este blog, ya que ya nos apareció al hablar de las cremas bronceadoras. Su gran índice de refracción y brillo hacen que el dióxido de titanio sea el pigmento blanco más utilizado en multitud de aplicaciones, desde pinturas a cremas, pasando por medicamentos y papel. Como parte de nuestro dentífrico, consigue que el aspecto de los dientes sea más blanco al quedar depositado sobre su superficie, al menos durante el tiempo en que nos miramos con expresión de fiera al terminar la limpieza. Por cierto, si al mirar la composición de vuestra pasta de dientes favorita no veis el “titanium dioxide”, no creáis que no está allí. Simplemente aparece escondido bajo la cabalística denominación CI77891.

Para explicar la acción de los dos últimos tipos de componentes de este apartado, tenemos que hablar primero de la acción bacteriana sobre los dientes. Cuando dejamos que la comida quede depositada sobre los dientes, las bacterias descubren su particular jauja y comienzan a alimentarse y proliferar, depositándose sobre los dientes y formando la conocida placa dental, que es un auténtico biofilm. Las bacterias de la placa excretan ácidos que son capaces de extraer el calcio del esmalte dental, desmineralizándolo. Esto provoca la aparición de huecos y grietas en los dientes (caries). Además, el calcio extraído se combina de nuevo, formando depósitos de fosfato de calcio, normalmente en la zona entre la encía y el esmalte. Este material duro, amarillento y con aspecto de barro es lo que constituye el sarro. El cepillado regular con un dentífrico elimina los depósitos de ácido y las partículas de comida, pero no el sarro, si ya se ha formado. Por eso, la mejor estrategia es intentar evitar su formación. Los agentes antisarro, precisamente, son análogos del fosfato (fosfatos, pirofosfatos, hexametafosfatos), y actúan como secuestradores de los iones calcio, evitando que se depositen sobre la placa dental o el esmalte.

Acción reparadora del fluoruro sobre el esmalte (Fuente: Braz Dent J (2010) 21(4): 337-345, licencia Creative Commons)

Acción reparadora del fluoruro sobre el esmalte (Fuente: Braz Dent J (2010) 21(4): 337-345, licencia Creative Commons)

Y llegamos finalmente al agente anticaries por excelencia, el fluoruro. ¿Cuál es su acción? El esmalte dental es realmente un mineral extremadamente duro, el hidroxiapatito, que ya nos apareció en este blog cuando hablamos de los cálculos renales. Pero aún puede hacerse más duro si se incorpora un fluoruro a su composición, lo que se conoce como fluoroapatito. Los fluoruros de la pasta de dientes ayudan a remineralizar el esmalte, formando fluoroapatito y cerrando los huecos abiertos por la desmineralización provocada por ácidos (compárense las imágenes superior e inferior de la izquierda). Normalmente el flúor aparece en forma de fluoruro sódico, pero en algunos casos también como fluoruro estannoso o fluorofosfato sódico.

TODO POR LA PASTA

La mayor parte del resto de los ingredientes de nuestro dentífrico tienen una función muy simple: hacer que la pasta de dientes sea una pasta. Simple de decir, pero mucho menos de conseguir, como puede atestiguar todo aquel que haya intentado hacer una salsa bechamel sin grumos.

Básicamente, una pasta es una dispersión de una fase sólida en otra líquida, pero que adquiere el aspecto y consistencia de una fase única. Realmente no somos conscientes de todo lo que le exigimos, desde el punto de vista reológico, a un humilde dentífrico. Ante todo, que tenga una consistencia cremosa y homogénea, no grumosa o con el aspecto de partículas sólidas flotando en un líquido. También que fluya con facilidad al apretar el tubo, pero que una vez sobre el cepillo de dientes se mantenga consistente (esta propiedad tiene el horrendo nombre de tixotropía). Todas estas propiedades se logran favoreciendo la dispersión de la fase sólida en la líquida y su estabilización mediante la ayuda de los tensioactivos, humectantes y espesantes, ya mencionados anteriormente.

Finalmente, también queremos que la pasta se pueda lavar fácilmente, que tenga un sabor agradable (cosa que no se puede decir de la sílice, el dióxido de titanio o el fosfato sódico), que no dañe la mucosa bucal, que no sea tóxica, y que no sea cara, y…

No hay ingredientes mágicos, como tampoco hay hadas y duendes que se laven los dientes. Todos los compuestos químicos que aparecen en las formulaciones de los dentífricos tienen un papel muy claro, al servicio del producto final. Otro ejemplo más de la buena, pero a menudo invisible química de nuestra vida cotidiana.

Esta entrada participa en el XXIII Carnaval de la Química alojado en el blog molesybits

XXIII_Carnaval_de_Quimica

Acerca de isqch

El Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH) es un instituto de investigación química mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza.

11 comentarios el “Las hadas y duendes se lavan los dientes…

  1. luisreig
    08/03/2013

    Me encanta que hayas escrito sobre pastas de dientes. Creo que todos nos hemos metido bastante con los cosméticos (cremas, maquillajes, …) pero los dentríficos hasta ahora han quedado impunes, ya iba siendo hora de que alguien les prestase atención.

    Muchas gracias por participar en el XXIII Carnaval de la Química.

    • jigarciaisqch
      08/03/2013

      Gracias, Luis. Es un placer participar por primera vez en el Carnaval de Química desde nuestro joven blog. La primera, pero no la última, porque me consta que ya hay más gente trabajando en nuevas entradas.

  2. Pingback: Las hadas y duendes se lavan los dientes... | Artículos CIENCIA-TECNOLOGIA | Scoop.it

  3. Ununcuadio
    10/03/2013

    ¡Bravo! He disfrutado mucho de esta entrada: la mayoría de cosas las desconocía, y me encanta el tono humorístico (véase aqua, o el número cabalístico del blanqueador :D). Recuerdo que en la carrera cuantificamos el fluoruro presente en dentífrico de niños y de adultos, pero salvo saber que lo hicimos apenas recuerdo más…

    • jigarciaisqch
      10/03/2013

      Gracias, ununcuadio (aunque se me hace raro dar las gracias a un elemento químico). El tono humorístico hay que mantenerlo a toda costa, y más en estos tiempos, así que me alegro de que lo apreciéis. Lo del dentífrico para niños y para adultos tiene sentido, ya que el de los niños debe llevar menos, para evitar un exceso de aporte de flúor en la etapa de formacion del esmalte dental, que puede conducir a fluorosis, con la aparición de manchas en el esmalte. El de los adultos tiene las consabidas 1450 ppm…

  4. marieta
    11/03/2013

    Ya hay mucha gente que se hace el dentifrico casero, a base de arcillas y esencias naturales, tipo arbol del the, oregano y esas cosas, en mi casa ya hace mucho que usamos pastas de herbolario (hacerla es un poco rollo, y como no lleva conservantes, hay que tener cuidado)), libres de fluor y otras sustancias de las que no sabemos que hacen en realidad

  5. jigarciaisqch
    11/03/2013

    Pues espero que este post te haya explicado lo que hacen en realidad toda esa lista de sustancias que aparecen en los tubos. Lo cierto es que la mayor parte poco tienen que ver con el cuidado dental, sino con el aspecto y propiedades de la pasta en sí. Fabricar una pasta casera no es nada complicado, básicamente se requiere una buena agitación para mezclar los componentes. Al final, los más abundantes son la glicerina (totalmente inofensiva), y la sílice (o arcilla), que junto con el agua constituyen bastante más de la mitad del contenido (aproximadamente un 63% del peso). El fluoruro sólo es el 0,22%, y su efecto beneficioso para la placa dental está más que demostrado, así que tampoco prescindas de él tan rápidamente. El tensioactivo es un detergente biodegradable, y está en aproximadamente un 4,7%, mientras que el antisarro (por ejemplo pirofosfato sódico), sólo es un 1%. Así que puedes fabricar una pasta “razonable” casi a medida, eligiendo los ingredientes en los que más confíes. Sinceramente, las hierbas de té, orégano y similares no sé qué pueden aportar a la pasta, aparte del aroma. Finalmente, el secreto mejor guardado por los dentistas y fabricantes de dentífricos: evitar el azúcar refinado y los dulces en las comidas (;)). El examen de cráneos de distinta antigüedad indica que en la época de la Grecia clásica, apenas el 10% de la población padecía caries (claro que muchos morían antes de tener la oportunidad de padecerlas). Hacia el medioevo, el porcentaje estaba sobre el 20%. Actualmente, en los países desarrollados, casi el 100% de la población padece caries en algún momento de la vida, y la caries infantil debe andar sobre el 50%. Al parecer, en algún momento de la historia, las la composición bacteriana de la placa dental cambió y la actual es mucho más agresiva con nuestros dientes, sobre todo con las dietas ricas en carbohidratos.

  6. Fernando
    12/03/2013

    Excelente artículo, como siempre, JI. Está muy claro en tu explicación (lo digo por el comentario de Marieta) para qué sirve cada uno de los componentes de la pasta.

    Precisamente el otro día en Aragón TV visitaban una fábrica de pasta de dientes de aquí (creo que dijeron que era la única de España, puede verse el vídeo en: http://alacarta.aragontelevision.es/programas/unidad-movil/como-se-hace-01022013-2130) y comentaban muchas de estas cosas. Es curioso, cuanto menos, de ver.

    Por último, un consejo de una amiga dentista. No es recomendable enjuagarse la boca con agua tras utilizar la pasta de dientes. El fluoruro ha de permanecer un rato en contacto con los dientes para que se forme algo de fluroapatito. Lo mejor es escupir lo que se pueda y dejar el resto o enjuagarse con algún colutorio que también contenga fluoruros.

    Un abrazo,

    Fer

    • isqch
      12/03/2013

      Probablemente seria la fabrica de Kemphor, en Pinseque. Es el que yo uso, por aquello de hacer patria…

  7. Jhonatan
    21/10/2014

    Ya que escribes un buen articulo sobre la toxica pasta de dientes podrías haberte tomado la molestia de hablar sobre alguna alternativa la pasta de dientes o alguna marca especial natural!
    Gracias por el articulo muy chulo!

  8. adelayda largo
    07/11/2015

    BUENO ME HA SERVIDO MUCHO DE AYUDA PARA LA FERIA DE LA CIENCIA!!! GRACIAS….

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Esta entrada fue publicada en 08/03/2013 por en Productos de consumo, Sustancias de interés y etiquetada con , , , .

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