Oral chemoreception av fettsyrer og foreningen med diett og fet mat preferanser kan muliggjøre identifisering av mekanismene som er involvert med utviklingen av fedme og hvorfor endringer i kostholdet kan være vanskelig for mange enkeltpersoner.
Nye bevis fra en rekke laboratorier viser at mennesker har evnen til å identifisere fettsyrer i munnhulen, antagelig via fettsyre reseptorer plassert på smakscellene. Tidligere forskning har vist at et individs følsomhet for oral fettsyre, spesielt oljesyre (C18: 1) er forbundet med kroppsmasseindeks (BMI), fett forbruk, og evnen til å identifisere fett i næringsmidler. Vi har utviklet en pålitelig og reproduserbar metode for å vurdere oral chemoreception av fettsyrer, ved hjelp av en melk-og C18: en emulsjon sammen med en stigende tvunget valg trekant prosedyre. Parallelt har en mat matrise er utviklet for å vurdere en persons evne til å oppfatte fett, i tillegg til en enkel metode for å vurdere fet mat smak. Som en større grad tunge fotografi er brukt for å vurdere papiller tetthet, med høyere tetthet ofte å være assosiert med økt smak følsomhet.
Overdreven fett forbruk er en potensiell bidragsyter til vektøkning 1-3 og fedme har blitt et moderne global epidemi. Forskning tyder på høyere nivåer av fett inntak, særlig som en del av en ad libitum kosthold, kan være forbundet med en høyere BMI 2,3, men de faktorer som påvirker fett forbruk og preferanser er langt fra klart. Søker etter de mekanismene som ligger til grunn for fettinntak er derfor et opplagt mål, og av spesiell interesse er en muntlig mekanisme ansvarlig for fett deteksjon, ofte kalt 'fettsyre smak' to.
Fra et evolusjonært synspunkt, smaken systemet antagelig fungerte som en gatekeeper i fordøyelsessystemet, guiding forbruket av energi tett næringsstoffer og utvisning av potensielt giftige forbindelser fire. Smakssansen er fremkalte gjennom spesialiserte smak reseptor celler som er distribuert i løpet av tre typer tungepapiller; fungiform, foliate, og circumvallate papiller, som hver kan inneholde opptil flere hundre smaksløkene fem. I tillegg til de allment aksepterte fem prototypiske smak (søtt, salt, surt, bittert og umami), er det ikke helt overraskende at det har vært antydning av en oral mekanisme for å påvise fett, eller mer sannsynlig deres nedbrytningsprodukter fettsyrer seks.
Tidligere forskning har konsekvent vist fettsyrer kan påvises i munnhulen over et område av konsentrasjoner 7-11, til tross for det faktum at det ikke er en "smak" i tradisjonell forstand, da det ikke har noen enkelt merkbar perseptuelle kvaliteten assosiert med det (ie. søt) 12. Arbeid fra vårt laboratorium har uthevet funksjonelle konsekvenser av svekket fettsyre chemoreception, nemlig på kroppsvekt og fett inntak. De som er mindre i stand til å oppdage fettsyrer (hyposensitive) ser ut til å ha en høyere kroppsmasseindeks (BMI) og forbruker mer energi 9, mens et forhold mellom oral fettsyre følsomhet og fett forbruket har også blitt observert; det vil si, har fettsyre hyposensitive individene er vist å forbruke mer animalske fettstoffer, herunder, kjøtt, meieriprodukter, med høyt fettinnhold og fett sprer som alle er blitt antydet som bidragsytere til vektøkning 13.. I tillegg, personer som er mer følsomme for fettsyrer synes å være bedre rustet til å differensiere mellom prøver med varierende fettinnhold ni. Mens andre forskningsmiljøer har ikke klart å finne lignende foreninger 10,14,15, dette voksende forskningsfelt er fortsatt spennende.
Disse individuelle forskjeller i fettsyre chemoreception synes å være noe modulert av miljøfaktorer, inkludert diett. Sedvanlig fett inntak har vært forbundet med nedsatt oral fettsyre chemoreception og dermed en økt preferanse for, og økt forbruk avfett 16. I tillegg til gustatory tilpasning, vises mage-tarmkanalen (GI) også reagerer på slike endringer i fettinntaket 17 og nedsatt GI fettsyre følsomhet kan bli innblandet i den manglende evne til å generere passende metthet signale responser som fraråder overflødig energiforbruk 18..
I tillegg til miljøfaktorer, kan fettsyren chemoreception også bli diktert av genetiske eller fysiologiske forskjeller mellom individer, inkludert konsentrasjonen av fungiform papiller tetthet (og antagelig smak reseptorer) på en persons tunge 19.. Høyere tetthet av fungiform tungen papiller har vært knyttet til økt oral følsomhet for en rekke oralt oppdagede forbindelser med 6 – n-propylthiouracil (PROP) 20, sukker 21, og salt 22, mens andre har også registrert en forbindelse med kremaktig persepsjon 23.. PROP supersmakere (som presumaBly har et høyere antall fungiform papiller) er i stand til å skille høy fett fra lav fett salat dressinger 24 og er i stand til å skjelne mellom fettinnhold og creaminess av meieriprodukter mer nøyaktig enn ikke-smakere 23,25. På dette tidspunkt er imidlertid forholdet mellom fungiform papiller tetthet og oral fettsyre "smak" deteksjon ukjent.
På basis av human oral fettsyre chemoreception undersøkelser er anvendelse av forskjellige sensoriske teknikker. Identifisering individuelle variasjon i oral fettsyre påvisning er et stort fokus og i stor grad avhenger av bestemmelsen av fettsyredeteksjonsterskler, det vil si, er det laveste punktet hvor fettsyre i stand til å bli detektert i oppløsning 9. Mens den spesifikke testmetode og stimulus kjøretøy som brukes varierer mellom litteraturen og mellom miljøer, involverer den typiske prosedyre presentere en deltaker med et sett av emulgerte fettsyren og kontroll (ingen fatty syre) løsninger og identifisere hvilke er "merkelig" prøven. Her presenterer vi et etablert, pålitelig og reproduserbar metode for terskel bestemmelse 10 bruker emulgert melkeløsninger og en stigende tvunget valg trekant prosedyre.
I hvilken grad muntlig fettsyre følsomhet påvirker kostholdet, nemlig inntak av fet mat, og evnen til å oppfatte fett i matvarer er også av interesse, og her er vi også rapportere om ytterligere to etablerte teknikker for å ytterligere utvide vår forståelse av fettsyre chemoreception. Fet mat smak kan identifiseres ved å gi personer med prøver av kommersielt tilgjengelige matvarer, med både en vanlig og en lav-fett alternativ som blir bedt om å indikere smak av hver 16. I forhold til fett oppfatning, har et fett ranking oppgave er utviklet av vårt laboratorium, utviklet for å vurdere en persons evne til å oppdage fett i vaniljesaus, en typisk mat matrise 16. For å evaluere genetiskc eller fysiologiske forskjeller mellom individer, innebærer et vanlig tungen fotografering metode farging, fotografere og kvantifisere fungiform papiller 26. Mens du bruker denne teknikken i fettsyre forskning er i sin spede begynnelse, økende anvendelse, spesielt i både mager og overvekt / fedme befolkningsgrupper kan bidra til å identifisere iboende årsaker til overflødig fett forbruk.
Teknikkene er beskrevet for bestemmelse av muntlige fettsyre terskler, fet mat smak, og tungen papiller tetthet har blitt validert og brukt i en rekke publiserte arbeider de siste årene og vi foreslår oral fettsyre terskel vurdering, fettet ranking oppgave og fet mat smak bli utført i to eksemplarer i hvert relevant tidspunkt i en studie. Det har vært noe diskusjon om den optimale metoden for å vurdere påvisning terskler 32. Spesielt varierer sammensetningen av løsninger som brukes mellom laboratorier, som gjør metoden i seg selv. Nærmere bestemt fettsyren anvendes i denne protokollen, C18: 1, mener vi et generelt representative og lett å bruke fettsyre, i motsetning til andre fettsyrer, inkludert linolsyre (C18: 2) og laurinsyre (C12: 0) , som har vært brukt tidligere ni. C18: 1 er ofte funnet i næringstilførsel og i motsetning til C12: 0 er væske ved romtemperatur, og er mer motstandsdyktig mot oksydasjon enn C18: 2 9.C18: 1 har også vist seg å gi pålitelige data på tvers av flere testøkter, og er sterkt korrelert med C18: 2 og C12: 0 10. Videre C18: 1 har blitt undersøkt grundig gjennom relevant litteratur, og er dermed mer nyttig for sammenligninger.
Et viktig punkt i forskjell mellom protokollen skissert innenfor dagens papir og andre prosedyrer som brukes i andre laboratorier er kjøretøy som brukes for å presentere fettsyre stimuli og den systematikk som gjør deteksjonsterskler bestemmes. To store fettsyre kjøretøyer som brukes innenfor litteraturen er skummetmelk 10,17 og vann emulsjoner seks. Mens begge har vist effekt for fettsyre terskelbestemmelse kan deltakerne være mer sannsynlig å identifisere smaken av fett i melk, det vil si, er det uvanlig å smak fettsyrer i vann, noe som kan resultere i lavere nivåer av ytre gyldighet for studier som benytter en vannbase. Skummetmelkgir et redskap for fettsyre chemoreception, uten at det går gyldighet. Selv om disse to fremgangsmåter er ennå ikke sammenlignes direkte i litteraturen, er det kjent at fettsyrer er dårlig oppløselig i vann 33. Som et resultat av fettsyre oppløselighet i melkebaserte løsninger kan denne emulsjon begge holdes lengre og bli mer homogent enn vannbaserte løsninger, men dette er ennå ikke bekreftet. Ved gjennomføringen av denne metode, er det viktig å være oppmerksom på frie fettsyrer kan være naturlig tilstede i melk 34, og følgelig bør produktet anvendes også innen sitt utløp for å hindre økning av frie fettsyrer (som utvikler seg med alderen), og eventuelle forstyrrelser smake terskel ytelse. Vellykket utarbeidelse av løsningene avhenger av en rekke faktorer. For det første, er i hvilken rekkefølge de "ingrediensene" er lagt avgjørende. Kjøretøy forberedelse trinn bør nøye følge de som er beskrevet tidligere for å sikre riktig kjøretøy sammensetning ennd en stabil emulsjon. For det andre må reguleres temperaturen for. Hver prøve må bli presentert for deltakerne på RT for å sikre deltakerne ikke oppdage den "odde sample" på grunn av andre enn "smak" faktorer. Endelig må alle prøvene fullstendig homogenisert for det foreslåtte tidsperiode. Mens emulsjon av fettsyrer og ikke-fettmelk er mer effektivt enn hvis vann skulle brukes, er det fremdeles en mulighet for emulsjon separasjon i prøven.
Den spesifikke testmetode som brukes i oral fettsyre terskelbestemmelse må også tas i betraktning. To sensoriske baserte metoder er ofte beskrevet i litteraturen; ett er den stigende tvunget valg trekant prosedyre og det alternative, trappen metode 35. Den stigende tvunget valg trekant metodikken er en etablert metode for smak terskelbestemmelse og kan betraktes som nyttig av flere grunner, inkludert det faktum at, i motsetning til trappen metoden,oppstigende fremgangsmåte begynner med den laveste konsentrasjon av C18: 1 (0,02 mM), og øker til deltageren er i stand til å påvise nærvær av fettsyre i oppløsning 9. Omvendt innebærer trappemetode å øke eller redusere fettsyrekonsentrasjonen fra en forutbestemt midtpunktet 11.. Men å starte en terskel besluttsomhet på et punkt over terskel kan forårsake en desensitivisering av respons svekker de smaker evne. Videre har den stigende metoden lavere sannsynlighet for tilfeldig sjanse å påvirke resultater (3,7%) sammenlignet med trapp metoden (11,1%) 11. Som sådan, foreslår vi at stigende tvunget valg trekant metode, kombinert med ikke-fett melk som et redskap for smak testing ser ut til å være et effektivt middel for nøyaktig bestemme muntlige terskler.
Mat aksept eller like testing er en av de mer enkle vurderingene utført innen sensorisk forskning og som sådan er det få problemer that en tendens til å oppstå. Imidlertid er den type smak skala anvendes en viktig fokus. I dette tilfellet, er en hedonisk gLMS den mest effektive, som det har gode diskriminerende effekt og er lett for deltakerne å bruke 36. Endepunktene til de hedonic gLMS er merket med beskrivelsene 'sterkeste tenke misliker' og 'sterkeste tenkelige som' og deltakerne evaluere forkjærlighet mot alle hedonic opplevelser, ikke bare matvarer 30,31. Dette er effektiv i å kontrollere for tak effekter produsert av standard 9-punkts skalaer, som alle erfaringer er vurdert og sammenlignet. Videre er de hedonic gLMS mer i stand til å vise større individuell variasjon, som skalaen er bredere 36. Mat aksept testing i seg selv kan være begrenset av de matvarer som presenteres, i at vi bare presentere to alternativer per type mat. Videre forskning kan omfatte flere flere merker eller typer av hver mat, hver med ulik fettinnhold, eller kanskje spesielt laget produkter hvor fettInnholdet kan styres, og er den eneste variable. Det er viktig å merke seg at tolkningen av data må utføres med forsiktighet. Mens en mulig kobling mellom smak, preferanser og inntak er troverdig og spennende, er resultatene som genereres i et laboratoriemiljø, og det kan være grenser for anvendelsen av disse funnene til virkelige situasjoner.
Vurdere papiller tetthet gjennom tungen fotografering er en mer vanskelig prosess, med konkrete tiltak som må settes i verk for å produsere relevante og gjeldende resultater. Spesielt er det viktig å identifisere den korrekte papiller type. Tre typer smak papiller er synlige på den menneskelige tungen; fungiform, foliate og circumvallate fire. Fungiform papiller kan imidlertid lett kan skilles som soppformede strukturer 26, og er generelt papiller som er registrert i løpet av sensitivitetsvurderinger. Fungiform papiller har en tendens til å variere i konsentrasjon 5-60per 6-mm område 37 (avhengig av sensitivitet), men det har vært studier som indikerer at noen individer kan ha i overkant av 230 papiller samme område 21. Den type kamera som brukes er grunnleggende for å oppnå relevante resultater og kan forklare denne variasjonen. Før bruk av digital fotografering på dette området, videomicroscopy var gullstandarden for identifisering og registrering av papiller tetthet. Imidlertid har det blitt fastslått at den samme grad av identifikasjon er mulig ved hjelp av en passende kamera 26.. Videre tar digital fotografering bare flere minutter, hvor videomicroscopy kan ta opptil en time 26.. Ikke bare dette, men digital fotografering har potensial til å være langt mindre kostnadskrevende, og mer portable, noe som kan være nyttig for bruk med ulike deltakergrupper 26. Til slutt, mens vi tar sikte på å måle fungiform papiller tetthet for foreninger med oral fettsyre deteksjon, vi også foreslå smaks terskler for than fem prototypiske smaker også utføres parallelt. Gitt forrige leddet med papiller tetthet og smak funksjon, kan dette fungere som en ekstra 'sjekker tiltak "som kan legge integriteten til data, spesielt på grunn av dette er et nytt forskningsområde.
Arealet av munn chemoreception forskning, særlig når det gjelder fettsyrer, er en ny en, og som sådan er det viktig at alle undersøkelser som skal utføres til en høy standard, fortrinnsvis med bruk av ensartede protokoller for å tillate direkte sammenligning.
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne ønsker å takke støtte fra Australian National Health and Medical Research Council og Deakin University. Den utføres ved Deakin universitetet Sensorisk laboratorium arbeidet ble støttet av National Health and Medical Research Council Grant (1043780) (RSJK) og Hagebruk 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 |