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The effect of glucose concentration on the interrelation between glucose utilization, pH and carbohydrate storage in a salivary system

1969; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 6 Linguagem: Inglês

10.1016/0003-9969(69)90184-8

1879-1506

H.J. Sandham, I. Kleinberg,

Pancreatic function and diabetes

The interrelation between glucose utilization, pH and carbohydrate storage was examined in a salivary sediment system in response to variation in the initial glucose concentration between 0 and 30 per cent (wv). Addition of glucose produced an immediate rapid fall in pH and a corresponding rapid rise in sediment carbohydrate. Sediment carbohydrate accumulated asymptotically as long as there was glucose in the medium. Once the glucose was used up, as occurred in the mixtures containing initial glucose concentrations of 0.2 per cent or below, the cells in the sediment switched to utilizing the stored carbohydrate, enabling them to continue producing acid. As a result, a pH minimum was not reached until 15 to 30 min after the time that glucose had disappeared from the medium. Once some, but not all, of the sediment carbohydrate was used up, the pH slowly rose. Above 0.2 per cent, the glucose in the medium was not exhausted and no rise in pH and little or no fall in sediment carbohydrate occurred during the later part of the experimental period. Accumulation of sediment carbohydrate and fall in pH were greater when the glucose concentration was 5 per cent. When the concentration was below 5 per cent, the increase in sediment carbohydrate and decrease in pH varied directly as the glucose concentration, whereas above 5 per cent the relations were inverse. The rate of accumulation of sediment carbohydrate from extracellular glucose and the percentage of the glucose taken up that was used for the synthesis of carbohydrate were comparable to those observed previously for plaque (Gibbons and Socransky, 1962.) Les rapports entre l'utilisation de glucose, le pH et la mise en réserve de sucre, sont étudiés, dans un système de sédiment salivaire, en faisant varier la concentration initiale de glucose entre 0 et 30 pour cent (pv). L'adjonction de glucose provoque une chute rapide du pH et une augmentation du sucre sédimentaire. Le sucre sédimentaire s'accumule selon une asymptote, tant qu'il y a du glucose dans le milieu. Une fois que le glucose disparait, ainsi qu'on l'observe avec une concentration initialle de glucose de 0,2 pour cent ou au dessous, les bactéries dans le sédiment utilisent le sucre en réserve, permettant ainsi la production continue d'acide. Un pH minimum n'est ainsi atteint qu'après 15 à 30 min après que le glucose ait disparu du milieu. Lorsque la presque totalité du sucre a été utilisée, le pH augmente lentement. Au-dessus de 0,2 pour cent, le glucose du milieu n'a pas disparu et aucune augmentation du pH, ni diminution du sucre sédimentaire ne s'observe dans la dernière phase de l'expérience. L'accumulation de sucre sédimentaire et la chute du pH sont plus élevées, lo lorsque la concentration en glucose est de 5 pour cent. Au-dessous de cette concentration, l'augmentation du sucre sédimentaire et la chute du pH varient en fonction directe de la concentration en sucre, alors qu'au-dessus de 5 pour cent, le rapport est inverse. La vitesse d'accumulation du sucre sédimentaire à partir du glucose extra-cellulaire, et le pourcentage de glucose absorbé pour la synthèse du sucre sont identiques à ceux observés dans la plaque (Gibbons et Socransky, 1962). Die Beziehungen zwischen Glukoseverwertung, pH und Kohlenhydratspeicherung wurde in einem Speichel-Sediment-System abhängig von unterschiedlichen Anfangs-Glukose-Konzentrationen zwischen 0 und 30 prozent (wv) untersucht. Der Zusatz von Glukose verursachte sofort einen schnellen Abfall des pH und entsprechend eine schnelle Vermehrung des Sediment-Kohlenhydrates. Das Sediment-Kohlenhydrat sammelte sich asymptotisch solange an, wie Glukose im Medium vorhanden war. Wenr die Glukose verbraucht war, was in Mischungen mit Anfangs-Glukose-konzentrationen von 0,2 Prozent und weniger vorkam, weichten die Zellen im Sediment auf die Verwertung des gespeicherten Kohlenhydrates aus und setzten die Säureproduktion fort. Als ein Ergebnis wurde ein pH-Minimum nicht bis 15–30 min nach dem Zeitpunkt erreicht, zu dem Glukose aus dem Medium völlig verschwunden war. Wenn etwas, jedoch nicht das gesamte Sediment-Kohlenhydrat aufgebraucht war, stieg das pH langsam an. Über 0,2 Prozent der Glukose im Medium wurde nicht ausgeschöpft, und während des späteren Teiles der Versuchsperiode gab es keinen Anstieg des pH und wenig oder keine Verminderung im Sediment-Kohlenhydrat. Anhäufung von Sediment-Kohlenhydrat und pH-Abfall waren gröβer, wenn die Glukosekonzentration 5 Prozent betrug. Unter 5 Prozent variierten der Anstieg im Sediment-Kohlenhydrat und der Abfall im pH direkt mit der Glukosekonzentration, während die Verhältnisse bei Konzentrationen über 5 Prozent umgekehrt waren. Die Akkumulationsrate des Sediment-Kohlenhydrats aus extrazellulärer Glukose und der Prozentsatz der für die Synthese von Kohlenhydraten aufgenommenen Glukose waren mit den früheren Angaben für Plaques (Gibbons und Socransky, 1962) vergleichbar.