Oral chemoreception av fettsyror och föreningen med kost och feta matpreferenser kan möjliggöra identifiering av mekanismer som är involverade i utvecklingen av fetma och varför kostförändringar kan vara svårt för många individer.
Emerging bevis från ett antal laboratorier tyder på att människan har förmågan att identifiera fettsyror i munhålan, förmodligen via fettsyror receptorer inrymt på smakceller. Tidigare forskning har visat att en individs muntlig känslighet för fettsyra, speciellt oljesyra (C18: 1) är associerad med body mass index (BMI), fett konsumtion, och förmågan att identifiera fett i livsmedel. Vi har utvecklat en tillförlitlig och reproducerbar metod för att bedöma muntlig chemoreception av fettsyror, med hjälp av en mjölk-och C18: 1 emulsion, tillsammans med ett stigande tvingade val triangel förfarande. Parallellt har en livsmedelsmatris tagits fram för att bedöma en individs förmåga att uppfatta fett, förutom en enkel metod för att bedöma fet mat smak. Som en extra åtgärd tungan fotografering används för att bedöma papiller tätheten, med högre densitet ofta förknippas med ökad smakkänslighet.
Överdriven fett konsumtion är en potentiell bidragsgivare till viktökning 1-3 och fetma har blivit en modern global epidemi. Forskning tyder på högre nivåer av fettintag, särskilt som en del av en ad lib kost, kan vara förknippade med en högre BMI 2,3, men de faktorer som påverkar fett konsumtion och preferenser är långt ifrån klart. Söka efter de mekanismer som ligger bakom fettkonsumtion är därför ett självklart mål, och särskilt intressant är en oral mekanism som fett detektering, som vanligen kallas "fettsyra smak" 2.
Ur ett evolutionärt perspektiv, smaken systemet antagligen fungerat som en grindvakt i matsmältningssystemet, styra konsumtionen av energirika näringsämnen och utvisning av potentiellt toxiska föreningar 4. Den smaksframkallas genom specialiserade smakreceptorceller som distribueras inom tre typer av tungapapiller; fungiform, foliate och circumvallate papiller, som var och en kan innehålla upp till flera hundra smaklökar 5. Förutom de allmänt accepterade fem prototypiska smaker (sött, salt, surt, beskt och umami), är det inte helt förvånande att det har funnits förslag om en muntlig mekanism för att upptäcka fett, eller mer sannolikt deras nedbrytningsprodukter fettsyror 6.
Tidigare forskning har konsekvent visat fettsyror kan upptäckas i munhålan över ett koncentrationsintervall 7-11, trots att det inte är en "smak" i traditionell mening, eftersom den inte har någon enskild urskiljbar perceptuella kvalitet i samband med det (dvs.. söt) 12. Arbeta från vårt laboratorium har markerat funktionella konsekvenserna av nedsatt fettsyror chemoreception, nämligen på kroppsvikt och fett konsumtion. De som är mindre kunna upptäcka fettsyror (hyposensitive) verkar ha en högre kroppsmasseindex (BMI) och förbrukar mer energi 9, medan ett samband mellan oral fettsyror känslighet och fett konsumtion har också observerats; det vill säga, har fettsyra hyposensitive individer visat att konsumera mer animaliskt fett, inklusive, kött, hög fetthalt mejeriprodukter och fet sprider som alla varit inblandad som bidrar till viktökning 13. Dessutom individer som är mer känsliga för fettsyror verkar vara bättre rustade vid att skilja mellan prover med varierande fetthalt 9. Även andra forskargrupper har misslyckats med att hitta liknande sammanslutningar 10,14,15, detta växande forskningsområde är fortfarande spännande.
Dessa individuella skillnader i fettsyra chemoreception verkar vara något moduleras av miljöfaktorer, inklusive kost. Stadigvarande fettintag har förknippats med försämrad oral fettsyra chemoreception och följaktligen en ökad preferens för, och en ökad konsumtion avfett 16. Förutom smak anpassning, förefaller också mag-tarmkanalen (GI) som reagerar på sådana förändringar i fettintag 17 och försämrad GI fettsyra känsligheten kan vara inblandade i en oförmåga att generera lämplig mättnad signalsvar som avskräcker överflödig energiförbrukning 18.
Förutom miljöfaktorer kan fettsyra chemoreception också styrs av genetiska eller fysiologiska skillnader mellan individer, bland annat koncentrationen av fungiform papiller tätheten (och förmodligen smak receptorer) på individens tunga 19. Högre densitet fungiform tunga papiller har kopplats till ökad oral känslighet för många oralt detekterade föreningar inklusive 6 – n-propylthiouracil (PROP) 20, socker 21, och salt 22, medan andra har också noterat ett samband med krämig uppfattning 23. PROP supertasters (som presumaBly har ett högre antal fungiform papiller) kan skilja mycket fett från fettsnål salladsdressing 24 och har möjlighet att diskriminera fetthalten och krämighet av mejeriprodukter mer exakt än icke-provsmakare 23,25. I detta skede är dock sambandet mellan fungiform papiller densitet och muntlig fettsyra "smak" upptäckt okänd.
På grund av människans oral fettsyra chemoreception forskning är tillämpningen av olika sensoriska metoder. Identifiera individuella variationen i oral fettsyra upptäckt är ett stort fokus och till stor del beror på bestämning av fettsyredetekteringströsklar, det är den lägsta punkten på vilken fettsyra kunna detekteras i lösning 9. Medan den specifika testmetod och stimulans fordon som används varierar i litteraturen och mellan forskargrupper, innebär det typiska förfarandet presentera en deltagare med en uppsättning av emulgerade fettsyra och kontroll (ingen fatty syra) lösningar och identifiera som är "udda" prov. Här presenterar vi en etablerad, tillförlitlig och reproducerbar metod för tröskelbestämning 10 med hjälp av emulgerade mjölklösningar och ett stigande tvingade val triangel förfarande.
I vilken utsträckning muntlig fettsyror känslighet påverkar kost, nämligen konsumtionen av fet mat, och förmågan att uppfatta fett i livsmedel är också av intresse och här redovisar vi även på ytterligare två etablerade tekniker för att ytterligare utöka vår förståelse av fettsyror chemoreception. Fet mat tycke kan identifieras genom att individer med prover av kommersiellt tillgängliga livsmedel, med både en vanlig och en låg fetthalt alternativ som ombeds att ange önskemål om var och 16. I fråga om att fett uppfattning, har en fet ranking uppgift utvecklats av vårt laboratorium, utformad för att utvärdera en individs förmåga att upptäcka fett i vaniljsås, en typisk livsmedelsmatris 16. För utvärdering av genetisktc eller fysiologiska skillnader mellan individer, innebär en vanligt förekommande tunga fotografi metod färgning, fotografering och kvantifiera fungiform papiller 26. När du använder denna teknik i fettsyra forskningen är i sin linda, ökad tillämpning, särskilt i både magra och överviktiga / feta befolkningsgrupper kan bidra till att identifiera naturliga orsaker till överflödigt fett konsumtion.
De tekniker som beskrivs för bestämning av orala fettsyror trösklar, fet mat smak, och tungan papiller tätheten har validerats och använts i ett antal publicerade arbeten de senaste åren och vi föreslår muntlig fettströskel yran bedömning, fettet ranking uppgiften och fet mat smak utföras i två exemplar vid varje relevant tidpunkt i en studie. Det har varit en del diskussioner om den optimala metoden för bedömning av detektionströsklar 32. I synnerhet sammansättningen av lösningar som används varierar mellan laboratorier, liksom den metod själv. Specifikt fettsyran används i detta protokoll, C18: 1, vi tror är en generellt representativ och lätt att använda fettsyra, i motsats till andra fettsyror, inklusive linolsyra (C18: 2) och laurinsyra (C12: 0) , vilka har använts tidigare 9. C18: 1 är vanligt förekommande i livsmedelsförsörjningen och till skillnad från C12: 0 är flytande vid rumstemperatur, och är mer motståndskraftig mot oxidation än C18: 2 9.C18: 1 har även visat sig ge tillförlitliga uppgifter över flera testsessioner, och är starkt korrelerad med C18: 2 och C12: 0 10. Dessutom, C18: 1 har undersökts i stor omfattning under relevant litteratur, och är därmed mer användbar för jämförelser.
En viktig punkt i skillnaden mellan det protokoll som beskrivs i den aktuella papper och andra metoder som används i andra laboratorier är de fordon som används för att presentera fettsyra stimuli och systematisk metod med vilken detekteringströsklar fastställs. Två viktiga fettsyror fordon som används inom litteraturen är fettfri mjölk 10,17 och vatten emulsioner 6. Även om båda har visat effekt för fettsyror tröskelbestämning, kan deltagarna vara mer benägna att identifiera smaken av fett i mjölk, det vill säga, är det ovanligt att smaka fettsyror i vatten, vilket kan leda till lägre nivåer av extern validitet för studier som använder vatten bas. Fettfri mjölktillhandahåller en vehikel för fettsyra chemoreception, utan att kompromissa med giltighet. Även om dessa två metoder har ännu inte direkt jämföras i litteraturen, är det känt att fettsyror är dåligt lösliga i vatten 33. Som ett resultat av fettsyra löslighet i mjölkbaserade lösningar kan detta emulsion både sparas längre och vara mer homogen än vattenbaserade lösningar, men detta är ännu inte bekräftats. Vid genomförandet av denna metod, är det viktigt att notera fria fettsyror kan finnas naturligt i mjölk 34 och följaktligen bör produkten användas väl inom det löper ut för att förhindra en ökning av fria fettsyror (som utvecklas med åldern) och risk för störningar hos smaka tröskeln prestanda. Framgångsrik beredning av lösningarna beror på flera faktorer. För det första är den ordning i vilken de "ingredienser" läggs absolut nödvändigt. Fordonsberedningssteg bör noga följa de som beskrivs tidigare för att säkerställa korrekt fordonssammansättning and en stabil emulsion. För det andra måste temperaturen kontrolleras för. Varje prov skall lämnas till deltagarna vid RT för att garantera deltagarna inte känna av "udda provet" på grund av andra än "smak" faktorer. Slutligen måste alla proven fullständigt homogeniseras under den föreslagna tidsperiod. Medan emulsion av fettsyror och ingen fetthalt är mer effektivt än om vatten skulle användas, finns det fortfarande en risk för emulsionsseparation i provet.
Den specifika testmetod som används i muntlig fettsyra tröskelbestämning måste också beaktas. Två sensoriska baserade metoder har vanligen beskrivits i litteraturen; en är den stigande tvingade val triangel förfarandet och den alternativa, trappmetoden 35. Den stigande tvingade val triangel metod är en etablerad metod för att smaktröskelbestämning och kan anses lämpligt av flera skäl, bland annat det faktum att, till skillnad från trappan metoden,uppstigande metod börjar med den lägsta koncentrationen av C18: 1 (0,02 mM) och ökar tills deltagaren är i stånd att detektera närvaron av fettsyra i lösning 9. Omvänt innebär trappan metod att öka eller minska fettsyrakoncentration från en förutbestämd mittpunkten 11. Emellertid kan starta en tröskelvärdesbestämning vid en punkt ovanför tröskel orsaka en desensibilisering av respons försämrar ettor provsmaknings förmåga. Vidare har stigande metoden en lägre sannolikhet att slumpen påverkar resultatet (3,7%) jämfört med trappan metoden (11,1%) 11. Som sådan, föreslår vi att stigande tvingade val triangel metod i kombination med fettfri mjölk som ett medel för smaktestning verkar vara ett effektivt sätt att exakt bestämma muntliga trösklar.
Mat godkännande eller tycke testning är en av de mer enkla bedömningar som görs inom sensorisk forskning och som sådan det finns några problem thatt tenderar att uppstå. Dock är den typ av smak skala används ett viktigt fokus. I det här fallet är en hedonisk GLMS den mest effektiva, eftersom den har god diskriminerande effekt och är lätt för deltagarna att använda 36. Ändpunkter de hedoniska GLMS är märkta med deskriptorerna starkaste tänkbara motvilja "och" starkast tänkbara liknande "och deltagarna utvärdera tycke mot alla hedoniska upplevelser, inte enbart livsmedel 30,31. Det är effektivt för att kontrollera om tak effekter som standard 9-punktsskalor, eftersom alla upplevelser betraktas och jämförs. Vidare är mer kompetent att visa större individuell varians de hedoniska GLMS, eftersom skalan är bredare 36. Mat acceptanstest i sig kan begränsas av de livsmedel som presenteras, i att vi bara presentera två alternativ per typ mat. Ytterligare forskning kan omfatta många fler märken eller typer av varje livsmedel, var och en med olika fetthalter, eller kanske speciellt tillverkade produkter där fettinnehåll kan kontrolleras och är den enda variabeln. Det är viktigt att notera att tolkningen av alla uppgifter som måste utföras med försiktighet. Även om en potentiell koppling mellan smak, preferenser och intag är trovärdig och spännande, är resultat som genereras i en laboratoriemiljö och det kan finnas gränser för tillämpningen av dessa resultat till verkliga situationer.
Bedöma papiller täthet genom tungan fotografering är en svårare process, med specifika åtgärder som måste vidtas för att få fram relevanta och tillämpbara resultat. Framför allt är det viktigt att identifiera rätt papiller typ. Tre typer av smak papiller är synliga på den mänskliga tungan; fungiform, foliate och circumvallate 4. Fungiform papiller kan dock lätt urskiljas som svampformade strukturer 26, och är i allmänhet papiller som registreras under bedömningar känslighet. Fungiform papiller tenderar att variera i koncentration 5-60per 6-mm area 37 (beroende på känslighet), även om det har gjorts studier som visar att vissa individer kan ha uppemot 230 papiller samma område 21. Den typ av kamera som används är grundläggande för att uppnå lämpliga resultat och kan svara för denna variation. Före användning av digital fotografering på detta område, videomikroskopi var guldmyntfoten för att identifiera och registrera papiller täthet. Emellertid har det fastställts att samma grad av identifiering är möjlig med användning av en lämplig digital kamera 26. Vidare tar digitalfoto bara några minuter, där videomikroskopi kan ta upp till en timme 26. Inte bara detta, men digital fotografering har potential att bli mycket mindre kostsamt och mer portabel, vilket kan vara till hjälp för att användas med olika deltagargrupper 26. Slutligen, medan vi strävar efter att mäta fungiform papiller täthet för föreningar med oral fettsyra upptäckt, föreslår vi också smaktrösklar för than fem prototypiska smaker också utföras parallellt. Med tanke på tidigare koppling med papiller densitet och smak funktion, kan detta fungera som en extra "kontroll åtgärd" som kan lägga integritet till data, särskilt med tanke på att detta är ett nytt forskningsområde.
Området orala chemoreception forskning, särskilt när det gäller fettsyror, är en framväxande en, och som sådan är det viktigt att all forskning som ska utföras med hög standard, helst med hjälp av konsekventa protokoll för att möjliggöra direkta jämförelser.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka för stöd av australiska nationella hälso-och medicinska forskningsrådet och Deakin University. Det arbete som utförs vid Deakin University Sensorisk laboratorium stöddes av det nationella hälso-och medicinska forskningsrådet Grant (1043780) (RSJK) och trädgårdsodling Australia Limited (BS12006) (RSJK).
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Gum Arabic TIC Pretested PRE-HYDRATED FT Powder | Alchemy Agencies Ltd. NZ | CFR# 21 CFR 184.1330 | Food grade agrigum |
EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid) | Merck | 1.08418 0250 | Disodium salt dehydrate |
L4RT Homogenizer | Silverson Longmedow, MA | L4RT | |
Liquid Paraffin | Fauldings | No catalog number as liquid paraffin is a regular consumable product | |
Nikon AF-S VR Micro Nikkor 105mm f/2.8G IF-ED camera lens | Nikon | 2160 | |
SLIK Sprint Pro II tripod | Slik Corporation | 611-849 | |
Nikon D90 Digital Camera with LCD Protector | Nikon | BM-10 | |
Nitrogen | |||
Tanita Body Scan Composition Monitor Scales | Tanita, Cloverdale, WA, Australia | BC-551 | |
Seca Stadiometer | Medshop Australia, Fairfield, VIC, Australia | MED435 |