Effects of bleaching techniques used in osteological preparation in biological collections and their implications for dental microwear analysis

Abstract

El análisis de microdesgaste dental es el estudio de cicatrices en el esmalte producidas por el procesamiento de alimentos en el aparato bucal, permitiendo la inferencia dietaria en grupos fósiles. Para generar esas extrapolaciones es necesario el estudio de especímenes de referencia depositados en colecciones biológicas. Observaciones sobre dientes de especímenes tratados con peróxido de hidrógeno (H2 O2 ) y/o hipoclorito de sodio (NaClO), una técnica de preparación utilizada en algunas instituciones, revela patrones en la superficie del esmalte inconsistentes con cicatrices dietarias. Para comprender cómo esos compuestos podrían estar afectando el esmalte dental y los patrones de microdesgaste realizamos experimentos controlados utilizando un diente de Hydrochoerus hydrochaeris. La porción distal fue tratada con NaClO 1.25% por 1 minuto y en seguida con H2 O2 10% por intervalos de 30 a 120 minutos. La porción mesial fue sumergida en NaClO 1.25% durante los mismos intervalos de tiempo. Copias de las etapas de control y tratamiento fueron confeccionadas y evaluadas en microscopio electrónico de barrido (MEB) con aumento de 400x. El H2 O2 suaviza progresivamente las marcas superficiales y en exposiciones más largas erosiona cicatrices profundas. El NaClO profundiza las cicatrices, cambiando su forma. Ambos químicos homogeneízan la superficie del esmalte en exposiciones más largas. Basado en esos resultados recomendamos fuertemente evitar esos químicos y enfatizamos la importancia de reportar su uso en colecciones de vertebrados, ya que la inclusión de un diente tratado con H2 O2 y/o NaClO en un análisis de microdesgaste podría resultar en inferencias dietarias erróneas.

Dental microwear analysis is the study of enamel marks produced by ingested elements, allowing dietary inference in fossil groups. To generate these extrapolations, it is necessary to study reference specimens from biological collections. Observations on teeth of specimens treated with hydrogen peroxide (H2O2) and/or sodium hypoclorite (NaClO), a preparation technique used in some institutions, reveal patterns on the enamel surface inconsistent with dietary scars. To understand how these chemicals could be affecting teeth enamel and microwear patterns we ran controlled experiments using a Hydrochoerus hydrochaeris tooth. Distal portion was treated with NaClO 1.25% for 1 minute and then with H2O2 10% from intervals of 30 to 120 minutes. Mesial portion was submerged in NaClO 1.25% during the same intervals. Casts were made for control and treatment stages and examined in scanning electron microscope (SEM) at 400x magnification. H2O2 progressively softens shallow traces and at longer exposure erodes deep scars. NaClO deepens the scars, changing its shape. Both chemicals homogenize enamel surface at longer exposure. Based on these results we highly recommend avoiding these chemicals and emphasize the importance of reporting their use in vertebrate collections as the inclusion of treated teeth in microwear analysis could result in erroneous dietary inferences.