Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Måling Oral Fatty Acid Tærskler, Fat Perception, Fatty Food smag, og Papillae Density i mennesker

doi: 10.3791/51236 Published: June 4, 2014

Summary

Oral chemoreception af fedtsyrer og sammenslutningen med kost og fedtholdige fødevarer præferencer kan muliggøre identifikation af mekanismer involveret i udviklingen af ​​fedme, og hvorfor kostændringer kan være svært for mange enkeltpersoner.

Abstract

Nye beviser fra en række laboratorier tyder på, at mennesker har evnen til at identificere fedtsyrer i mundhulen, formentlig via fedtsyre receptorer opstaldet på smag celler. Tidligere forskning har vist, at en persons oral følsomhed over for fedtsyre, specielt oliesyre (C18: 1) er forbundet med body mass index (BMI), fedt forbrug, og evnen til at identificere fedt i fødevarer. Vi har udviklet en pålidelig og reproducerbar metode til at vurdere oral chemoreception af fedtsyrer ved hjælp af en mælk og C18: 1 emulsion, sammen med en stigende forced choice trekant procedure. Sideløbende hermed er der blevet udviklet en fødevare matrix til at vurdere et individs evne til at opfatte fedt, i tillæg til en simpel metode til at vurdere fedtholdige fødevarer smag. Som en ekstra foranstaltning tunge fotografiet bruges til at vurdere papiller tæthed, med højere densitet ofte bliver forbundet med øget smag følsomhed.

Introduction

Overdreven kosten fedt forbrug er en potentiel bidragyder til vægtøgning 1-3 og fedme er blevet en moderne global epidemi. Forskning tyder højere fedtindtag, især som led i en ad libitum kost, kan være forbundet med en højere BMI 2,3, men de faktorer, der påvirker fedt forbrug og præferencer er langt fra klart. Søgning efter de mekanismer, der ligger til grund for fedt forbrug er derfor et oplagt mål, og af særlig interesse er en oral mekanisme ansvarlig for afsløring fedt, almindeligvis kaldes »fedtsyre smag« 2..

Fra et evolutionært synspunkt, smagen systemet formentlig tjent som en gatekeeper i fordøjelsessystemet, vejlede forbruget af energirige næringsstoffer og udvisning af potentielt giftige stoffer 4. Smagssansen fremkaldes gennem specialiserede smag receptor celler, som er fordelt inden for tre typer af tungenpapiller; fungiform, foliate, og circumvallate papiller, som hver kan indeholde op til flere hundrede smagsløg 5. Ud over de almindeligt accepterede fem prototypiske smag (sødt, salt, surt, bittert og umami), er det ikke helt overraskende, at der har været forslag om en mundtlig mekanisme til påvisning af fedt, eller mere sandsynligt deres nedbrydningsprodukter fedtsyrer 6.

Tidligere forskning har konsekvent vist fedtsyrer kan påvises i mundhulen i løbet af en række koncentrationer 7-11, trods det faktum, at det ikke er en 'smag' i traditionel forstand, da det ikke har nogen enkelt mærkbar perceptuelle kvalitet forbundet med det (dvs.. sød) 12.. Arbejde fra vores laboratorium har fremhævet funktionelle konsekvenser af nedsat fedtsyre chemoreception, nemlig på kropsvægt og kosten fedt forbrug. De, der er mindre i stand til at opdage fedtsyrer (hyposensitive) synes at have en højere body mass index (BMI) og forbruge mere energi 9, mens et forhold mellem oral fedtsyre følsomhed og kostforbrug fedt er også blevet observeret; det vil sige, har fedtsyre hyposensitive enkeltpersoner blevet vist at forbruge flere animalsk fedt, herunder kød, højt fedtindhold mejeriprodukter og fede spreder som alle er blevet impliceret som bidragydere til vægtøgning 13. Derudover personer, der er mere følsomme over for fedtsyrer synes at være bedre rustet til at differentiere mellem prøver med varierende fedtindhold 9. Mens andre forskergrupper har undladt at finde lignende foreninger 10,14,15, dette voksende område af forskning er fortsat spændende.

Disse individuelle forskelle i fedtsyre chemoreception synes at være noget moduleres af miljømæssige faktorer, herunder kost. Sædvanlige fedtindtag er blevet forbundet med nedsat oral fedtsyre chemoreception og dermed en øget præference for, og øget forbrug affedt 16. Ud over gustatory tilpasning, vises mave-tarmkanalen (GI) også lydhør over for sådanne ændringer i fedtindtag 17 og nedsat GI fedtsyre følsomhed kan være impliceret i den manglende evne til at generere passende mæthed signalering svar, som modvirker overskydende energiforbrug 18.

Ud over de miljømæssige faktorer, kan fedtsyre chemoreception også være dikteret af genetiske eller fysiologiske forskelle mellem enkeltpersoner, herunder koncentrationen af fungiform papiller tæthed (og formodentlig smag receptorer) på en individuel tunge 19. Højere densitet fungiform tungen papiller er blevet knyttet til øget oral følsomhed for mange oralt detekterede forbindelser med 6 - n-propylthiouracil (PROP) 20, sukker 21 og salt 22, mens andre har også bemærket en forening med cremet opfattelse 23. PROP supertasters (som presumaligt har et højere antal fungiform papiller) er i stand til at skelne høj fedt fra fedtfattige salatdressinger 24 og er i stand til at skelne mellem fedtindholdet og creaminess af mejeriprodukter mere præcist end ikke-smagere 23,25. På dette stadium dog forholdet mellem fungiform papiller tæthed og mundtlig fedtsyre 'smag' opdagelse er ukendt.

På basis af humane oral fedtsyre chemoreception forskning er anvendelsen af ​​forskellige sensoriske teknikker. Identifikation individuel variation i mundtlig fedtsyre opdagelse er et vigtigt fokusområde, og i høj grad afhænger af afgørelsen af detekteringstærskler fedtsyre, dvs det laveste punkt, hvor fedtsyre er i stand til at blive opdaget i opløsning 9. Mens den specifikke testmetode og stimulus køretøj, der benyttes, varierer på tværs af litteratur og mellem forskergrupper, indebærer den typiske procedure præsentere en deltager med et sæt af emulgeret fedtsyre og kontrol (ingen fatty syre) løsninger og identificere, hvilke er den "ulige" prøve. Her præsenterer vi en etableret, pålidelig og reproducerbar metode til tærskel bestemmelse 10 ved hjælp af emulgerede mælk løsninger og et stigende tvunget valg trekant procedure.

I hvilket omfang oral fedtsyre følsomhed påvirker kost, nemlig forbrug af fedtholdige fødevarer, og evnen til at opfatte fedt i fødevarer er også af interesse og her har vi også rapportere om yderligere to etablerede teknikker til yderligere at udvide vores forståelse af fedtsyre chemoreception. Fedtholdige fødevarer smag kan identificeres ved at give enkeltpersoner med prøver af kommercielt tilgængelige fødevarer, med både en almindelig og en fedtfattig option, der bliver bedt om at angive smag af hver 16. I forhold til fedt perception, har en fed ranking opgave er udviklet af vores laboratorium, der er designet til at vurdere en persons evne til at detektere fedt i creme, en typisk mad-matrix 16. At evaluere genetiskc eller fysiologiske forskelle mellem individer, et almindeligt anvendt tunge fotografering metode indebærer farvning, fotografere og kvantificere fungiform papiller 26. Mens du bruger denne teknik i fedtsyre forskning er i sin vorden, stigende anvendelse, især i både lean og overvægt / fede befolkningsgrupper kan bidrage til at identificere iboende årsager til overskydende fedt forbrug.

Protocol

Følgende teknikker er blevet godkendt til brug af den Deakin University Menneskelige Research Ethics Committee.

1. Demografi og Antropometri

  1. Optag demografiske oplysninger fra deltagerne, herunder fødselsdato og køn.
  2. Ved baseline (og andre undervisnings-point, hvis tidsmæssige studiedesign) tage højde og vægt målinger. Sørg for, at deltagerne har taget sko, tunge jakker eller andre beklædningsgenstande, og har fjernet nogen tunge elementer fra deres lommer.
    1. Mål deltagers højde med et stadiometer. Optag målinger til nærmeste cm.
    2. Deltagerne vejer ved hjælp af dedikerede skalaer. Optag vægt til nærmeste gram.
    3. Beregn BMI ved hjælp af ligningen: vægt (kg) / højde 2 (m 2). Fra dette, er deltagerne kategoriseret efter standard BMI definition værdier; sund 18,5-25 kg / m 2, overvægt 25-30 kg / m 2 eller fede & #62. 30 kg / m 2 27.

2.. Produktion Prøver til Oral Fatty Acid Threshold Assessment

  1. Brug fedtfri UHT-mælk som base for fedtsyrer smag tærskel vurdering. Produktet kan købes og opbevares i bulk, hvis det er nødvendigt, og vil holde uåbnet i op til 6 måneder eller indtil produktet har nået sit udløb. Forbered 2 typer af køretøjer: køretøjer med ekstra fedtsyre og en kontrol køretøj. Mængden af ​​opløsninger fremstillet til test vil afhænge af deltagernummer. Følgende protokol giver typiske beløb for 2 deltagere.
  2. Forbered en base mælkeopløsning at anvende for både kontrol-og fedtsyre køretøj ved at placere 5% w: v levnedsmiddelkvalitet gummi arabicum (fx 100 g per 2 liter mælk) i en 3 L bægerglas. Hvis det er nødvendigt, hydrat gummi før brug (dette vil variere afhængig af gummi fabrikanten).
  3. Tilføj 0,01% w: v EDTA til tyggegummi for at forhindre oxidation (fx 200 mg pr 2 liter mælk).
  4. Afsætte cirka 1 L fedtfri mælk pr deltager (f.eks. For 2 deltagere Anvend 2 L mælk) og hæld i bægerglas.
  5. Ved hjælp af en laboratorie-kvalitet mixer med emulsor skærmen, homogenisere opløsningen ved 12.000 rpm i 2 min. Sæt løsning til side.
  6. Forbered fedtsyre løsninger ved hjælp af fødevaregodkendt C18: 1. Oxidation kan vurderes gennem gaskromatografi evt.
  7. Der fremstilles en serie på 13 varianter af fedtsyren køretøj (UHT fedtfri mælk) med stigende koncentrationer af C18: 1 (0,02, 0,06, 1, 1,4, 2, 2,8, 3,8, 5, 6,4, 8, 9,8, 12, og 20 mM / L). For at gøre dette, mærke 250 ml bægerglas med hver koncentration.
  8. Tilføj 5% flydende paraffin til hvert bægerglas (fx 5 ml paraffin pr 100 ml mælk opløsning).
  9. Baseret på C18: 1 fusion, tilsættes en passende mængde af C18: 1 til hvert bægerglas (se tabel 1).
C18: 1 koncentration (mM) ul / 100 ml
0.02 0,56
0.06 1.9
1 31.5
1.4 44.1
2 63.1
2.8 88,4
3.8 119,9
5. 157,8
6.4 202
8. 250
9.8 309
12 380
20 631,2

. Tabel 1 Eksempel C18: 1 koncentration per 100 ml opløsning Stigende koncentrationer (ul / L) C18:. 1 anvendes til at forberede den serie af 13 emulsioner til oral fedtsyre threshold test.

  1. Efter brug fylde C18: 1 beholder med N2 for at minimere oxidation og opbevares under 4 ° C.
  2. Tilføj basen mælk opløsning til hver fedtsyre bægerglas til et samlet volumen på 100 ml. Braklægning.
  3. Brug den resterende basen løsning, forberede kontrol køretøj. I en 2 L bægerglas, der tilsættes 5% af det resterende volumen i flydende paraffin (fx 35 ml flydende paraffin i et slutvolumen på 750 ml) sammen med det resterende baseopløsning og homogeniseres i 30 sek pr 100 ml væske.
  4. Homogeniseres vehikelkontrollen for 30 sec per 100 ml. Dette trin udføres forud for fedtsyre-løsninger for at undgå forurening med C18: 1.
  5. Homogeniser hvert køretøj fedtsyre, begyndende med den laveste koncentration i 30 sek per 100 ml.
  6. Rens homogenisatoren både før og efter test.
  7. Som homogeniseringsprocessen kan hæve temperaturen af ​​solutions, kontrol temperatur kontrol og C18: 1 prøver med et termometer. Tjene alle prøver ved stuetemperatur (20 ° C).
  8. Mælkeprøver skal være frisklavet på samme dag som test. Smag hver løsning inden prøvningen for at vurdere friskhed og egnethed.
    Bemærk: Afhængigt af nødvendige mængde, vil løsningen forberedelse tage mindst 60 min.

3.. Oral Fatty Acid Threshold Test

  1. Sikre, at deltagerne har afstået fra at spise eller drikke (herunder kaffe, tyggegummi, mundskyl, etc.) i mindst 1 time før testning.
  2. Minimer manglende smag signaler ved at gennemføre test under rødt lys med deltagere iført næse klip.
  3. Brug opstigende tvunget valg trekant procedure for at bestemme mundtlige fedtsyrer tærskler. Mærk 30 ml plastik del kopper med en tre-cifret identifikationsnummer. Giv hver deltager med et sæt af tre 20-ml-løsninger i tilfældig rækkefølge; to kontrolgrupper køretøjer og en fed ACId køretøj med den laveste koncentration af C18: 1 (0,02 mM).
  4. For at bestemme en deltagers oral fedtsyre tærskel, instruere deltageren til at smage hver løsning fra venstre til højre og expectorate i en vask. Bed deltagerne ikke sluge prøverne.
  5. Spørg deltageren at identificere, hvilke af de 3 prøver er "mærkelig" eller "anderledes", og hvis de er i tvivl, skal de gætte (tvungen valg).
  6. Har deltagerne skylle munden med demineraliseret vand efter hvert sæt af prøver.
  7. Hvis korrekt identificeret, give deltageren et andet sæt af 3 løsninger (2 kontrol og 1 fedtsyre løsning i tilfældig rækkefølge) med den samme fedtsyre koncentration. Hvis forkert identificeret, give deltageren et andet sæt af 3 løsninger, men med det næsthøjeste koncentration af C18: 1 (0,06 mM).
  8. Fortsæt denne procedure, indtil deltageren er i stand til korrekt at identificere de "skæve" prøve 3x itræk ved samme koncentration. Den koncentration, hvor de er i stand til korrekt at identificere den "ulige" prøve registreres som deltagernes C18: 1 detektionsgrænsen. Se figur 1 for en grafisk repræsentation af denne proces.
  9. Baseret på detektionsgrænsen, karakterisere deltagerne overfølsomme eller hyposensitive til C18: 1. I tråd med tidligere litteratur, kan overfølsomme individer opdage C18: 1 ved koncentrationer <3,8 mM, mens hyposensitive individer kræver koncentrationer> 3.8 mm.
    Bemærk: Afhængigt af antallet af forkerte svar, kan testproceduren tage mellem 10-30 min at fuldføre.

Figur 1
Figur 1.. Stigende tvunget valg trekant, der anvendes til bestemmelse af fedtsyre afsløring t. hresholds Deltagerne er forsynet med tre løsninger (to kontrol-løsninger og et C18: 1 løsning på en given koncentration), og bedt om at identificere den "ulige prøve«. Hvis korrekt, får deltagerne et andet sæt af prøver med samme C18: 1 koncentration. Hvis forkert, bliver deltageren forsynet med et andet sæt af prøver med en højere koncentration af C18: 1. Denne procedure fortsætter, indtil tre 'underlige' løsninger er korrekt identificeret ved en given koncentration. Dette punkt anses individernes fedtsyre detektionsgrænsen.

4.. Fat Ranking Task

Opgaven indebærer deltagere prøvesmagning fire prøver af øjeblikkelig vanillecreme, hver med forskellige fedtindhold (0, 2, 6 og 10%) og ranking dem i rækkefølge af opfattet stigende fedt koncentration.

  1. Forbered 1 parti af vanillecreme hjælp fedtfri øjeblikkelig vanillecreme pulver ifølge pakke instruktioner. Bland 2 spsk vanillecreme powder, 1 spsk sukker, og 2 kopper fedtfri mælk i en mikrobølgeovn skål. Hvis den foreslåede produkt ikke er tilgængelig, kan dette erstattes med en lignende fedtfrit øjeblikkelig produkt (fx kok og tjener vanillecreme).
  2. Ved hjælp af høj effekt, opvarme blandingen under anvendelse af en 1.400 W mikrobølgeovn i 30 sek intervaller i alt ca 5 minutter, eller indtil tyk. Dette kan variere afhængig af mærke af creme og watt af mikrobølgeovnen anvendes. Lad cremen køle af.
  3. Mærk fire 500 ml køkken skåle (eller lignende) med fedtprocenter.
  4. Opdel cremen i 4 separate 100 g batcher.
  5. Tilføj 0, 2, 6, og 10% vegetabilsk olie til hver skål for at opnå det ønskede fedtindhold (fx i en 100 g batch tilsættes 0 ml, 2 ml, 6 ml, og 10 ml vegetabilsk olie for at opnå respektive fedtprocenter ) og kombinere. Hver prøve Rør godt rundt for at sikre alle ingredienser er fuldstændig sammenlægges.
  6. Mærk fire 30-ml plastik del kopper med randomiserede three-cifrede tal. Fyld den portion kopper med 20 g af hver vanillecreme (1 type vanillecreme per kop).
  7. Opbevares i køleskab prøverne forud for test og tjene koldt (4 ° C).
  8. Carry afprøve under rødt lys for at minimere visuelle referencer.
  9. Har deltagerne smage, synke og rangordne de 4 custards fra opfattet laveste til højeste fedtindhold og modtage en score ud af 5, afhængigt af deres svar.
  10. Scoring til denne opgave er vist i tabel 2..
    Bemærk: Anslået forberedelsestid til vanillecreme prøverne er 30 min. Den fede ranking opgave bør ikke tage længere end 10 minutter at fuldføre.
Rangorden Score
0, 2, 6, 10 5.
2, 0, 6, 10 4.
0, 2, 10, 6 3
0, 6, 2, 10 2
1, 6, 10, 2 1
6, 0, 2, 10 1
2, 10, 6, 0 1
2, 6, 0, 10 0
6, 2, 10, 0 0
0, 10, 2, 6. 0

Tabel 2.. Fat ranking opgave scoring. Deltagerne får 4 prøver af creme med 0, 2, 6 eller 10% tilsat fedtstof. Deltagerne bliver bedt om at rangordne prøver fra laveste til højeste fedtindhold og score 0 til 5 point (5 er det maksimale).

5.. Fatty Food Smag

  1. Forbered små prøver (5-20 g) både almindelige og fedtfattige muligheder for kommercielt tilgængelige fødevarer. Fødevarer omfatter regelmæssige og fedtfattige versioner af: flødeost (serveret på en krakker), chokolade mousse, ost, tørre kiks, jordnøddesmør dip serveret på et stykke gulerod, mayonnaise, salat drEssing (serveret på en skive agurk), og yoghurt.
  2. Mærk hver prøve med en tilfældig trecifret nummer til identifikation.
  3. Present prøver i tilfældig rækkefølge at forhindre ordens virkninger.
  4. Instruere deltagerne til at smage hver prøve individuelt. Fødevarer elementer er indtaget, men deltagerne kan spise så meget eller så lidt af hver prøve, som de ønsker.
  5. Har deltagerne vurdere, hvor meget de kan lide eller ikke lide hver prøve. Mål smag ved hjælp af en 100 mm hedoniske generaliseret størrelsesklasseinddeling (gLMS, se figur 2) spænder fra stærkest tænkelige modvilje til stærkest tænkelige lignende. Optag liking ved at placere en lodret linje på det punkt, der repræsenterer deltagerne lide eller ikke lide af maden.

Figur 2
Figur 2. Hedoniske gLMS.De hedoniske gLMS 30,31 anvendes til at vurdere smag af både regelmæssige og fedtfattig kommercielt tilgængelige fødevarer. Deltagerne smage og vurdere hver prøve og placere en lodret linje på det punkt, der bedst repræsenterer deres lignende, eller modvilje af prøven.

  1. Non-smag indgange er ikke minimeres til denne opgave, så bære denne opgave ud i normalt lys og ikke har deltagerne bære næse klip.

6.. Tongue Fotografi

  1. Opsæt et kamera og stativ for fotografering. Regelmæssig indendørs belysning er tilstrækkelig.
  2. Indstil kameraet til makro-tilstand (eller lignende) for tæt op fotografering.
  3. Brug en hulning for at oprette en cirkel med en diameter 6 mm på en 1,5 cm x 1,5 cm (eller lignende) kvadrat af filterpapir. Mærk papiret med deltagerens identifikationsnummer.
  4. I et 50 ml bægerglas, kombinere blå levnedsmiddelfarve med deioniseret vand med en 1:20. En lille mængde er påkrævet per deltager.
  5. Hæld 30 ml food lønklasse ethanol i en 50 ml bæger til pincet sterilisering.
  6. Brug malertape, markere en 20 cm x 30 cm rektangel på siden af test tabel (dette bør være regelmæssig bordhøjde), som vist i figur 3a.

Figur 3
Figur 3.. A) Tongue fotografering setup. Demonstration af bordet opsætning nødvendig før tungen fotografering. B) Tongue fotografering. Demonstration af tungen fotografering metode

  1. Har deltagerne anbringe deres albuer på de afmærkede hjørnerne af rektanglet, hvile deres hage i deres håndflader og komfortabelt rage deres tunge, bruge læberne til steady denne position (figur 3b). Deltageren skal forblive i denne stilling i varigheden af ​​testing.
  2. Ved hjælp af en rektangulær (1,5 cm x 3 cm) strimmel af filtrerpapir, kort tørre den nederste del af tungen.
  3. Dyp en vatpind i frugtfarve / vand-opløsning og overføre en lille mængde farvestof på den forreste dorsale overflade af tungen, umiddelbart til højre for midterlinjen punkt og tæt på spidsen (se figur 4). Tør tungen for anden gang med filtrerpapir.
  4. Tør ethanol steriliseret pincet med køkkenrulle og bruge en pincet, placeres præ-mærkede 1,5 cm 2 filterpapir på deltagerens tungen, med 6 mm hul over den blå frugtfarve (se figur 4).
  5. Brug flash, tage tre digitale fotografier af deltagerens tungen. Om fortrolighed, sikre, at kun deltagerens mund og tunge er synlige.
  6. Fjern 1,5 cm 2 filterpapir fra deltagerens tungen med en pincet, der er igen blevet steriliseret i fødevaregodkendt ethanol. Upload fotos til en fotoredigering software og med zoom-funktion, tælle alle synlige fungiform papiller.
  7. Differentiere fungiform papiller fra andre papiller som større champignon formet, forhøjede strukturer. De tager ikke på farvestoffet løsning så stærkt, og som sådan synes meget lysere i farven.
    Bemærk: Tongue fotografering bør ikke tage længere end 10 minutter at fuldføre.

Figur 4
Fig. 4. Kvantificering fungiform papiller tæthed. Placering af 6 mm område for fungiform papiller vurdering. Brug fotografering redigeringssoftware, numeriske tal viser hver fungiform papilla.

Representative Results

Metoderne ovenfor, er vigtige som nogle nye beviser har vist, at nedsat fedtsyre chemoreception i mundhulen og mave-tarmkanalen kan være forbundet med stigninger i BMI og udvikling af fedme 17. Flere undersøgelser har brugt de beskrevne protokoller til at undersøge oral fedtsyre afsløring og vores seneste publikation har vist at metoden er både pålidelig og reproducerbar 10. Undersøgelser med denne metode har været i stand til pålideligt fastsætte individuelle tærskler mundtlige fedtsyre afsløring ved at identificere det punkt, hvor deltagerne er i stand til at påvise en forskel mellem mælkeprøver 9. . Efter tre test sessioner udnytte denne protokol, Stewart m.fl. 9 fandt, at tærsklen gennemsnitlige registrering for C18: 1 var 2,2 ± 0,1, med afsløring tærskler spænder 1-6,4 mm (se figur 5). For nylig har vi etableret et C18: 1 detektionsgrænsen fra 00,26-12 mM, (gennemsnit: 2,64 ± 0,7 mM) 10.. Disse resultater understøtter den opfattelse, at fedtsyrer kan detekteres i mundhulen, og at mærket individuelle forskelle i følsomhed over for C18: 1 eksisterer. Baseret på disse resultater, er vi i stand til at klassificere enkeltpersoner overfølsomme eller hyposensitive til C18: 1. Overfølsomme individer er i stand til korrekt at identificere C18: 1 <3,8 mM, mens hyposensitive spørgsmål kræver koncentration> 3,8 mM. Forskning fra vores laboratorium har fundet oral følsomhed over for C18: 1 er forbundet med fedt forbrug og BMI (figur 6), hvor C18: 1 hyposensitive individer forbruge mere mættede og animalske fedtstoffer og har en højere BMI 13. Interessant, i en undersøgelse foretaget af Stewart og Keast 16, blev det konstateret, at indtagelse af en fedtfattig kost resulterede i øget følsomhed over for C18: 1 for både lean og overvægtige deltagere (figur 7). Men denne undersøgelse fandt også, at når deltagerne forbru with et højt fedtindhold kost, magert individer havde nedsat følsomhed til C18: 1, mens overvægtige personer havde ingen ændring i smag følsomhed (figur 8). Dette antyder, at vanemæssigt forbrug af et højt fedtindhold kost, hvilket er mere sandsynligt for overvægtige personer, kan resultere i svækket fedtsyre chemoreception 28. Men da der ikke var nogen forskel i baseline følsomhed mellem magre og overvægtige deltagere, kan disse resultater viser, at magre individer er simpelthen mere modtagelige for kostændringer om fedtindtag. Dette kan også foreslå, at det var tilstedeværelsen af ​​den specifikke intervention (høj-vs fedtfattig), som kan have påvirket resultaterne, snarere end sædvanlige kost, som måske eller måske ikke har været anderledes for interventionen kost. På trods af dette, denne undersøgelse viser, at der er nogle grundlæggende forskelle mellem lean og overvægtige personer om fedtsyre smag følsomhed, som kræver yderligere undersøgelser.

NDHOLDET "fo: keep-together.within-side =" altid "> Figur 5
Figur 5 C18:. 1 afsløring tærskler smag Markant variabilitet er blevet vist i følsomhed over for C18:. 1 med deltagere i stand til at opdage C18: 1 over en række koncentrationer (1 mm-6,4 mm).

Figur 6
Figur 6 C18:. 1 afsløring tærskler og forening med BMI smag en sammenhæng mellem evnen til at opdage C18:. 1 og kropssammensætning er blevet vist, hvor folk med tærskler højere detektion (hyposensitive enkeltpersoner) har betydeligt højere BMI-værdier (P = 0,002 , r2 = 0,467).


Figur 7 C18:. 1 afsløring tærskler efter en fedtfattig kost Efter fire uger indtagelse af en fedtfattig kost, C18:. 1 detekteringstærskler steget for både magre og fede personer.

Figur 8
Figur 8 C18:. 1 afsløring tærskler efter et højt fedtindhold kost Efter fire uger forbrug af et højt fedtindhold kost, magert individer fremvist nedsat følsomhed over for C18:. 1 (P = 0,006), mens overvægtige personer viste ingen ændring (P = 0,609) .

Ligeledes til kostens indvirkning på detektion tærskler for fedtsyrer, er der forskning til suggest, at fødevarer smag kan være plast og ændret af eksponering. For eksempel fremgår det, at en kost med højt fedtindhold forøger præference for et højere fedtindhold produkt, med det modsatte forekommer efter indtagelse af en fedtfattig kost 16. Imidlertid har disse ændringer ikke været konsekvent i litteraturen. Det fremgår, at ændringer i præferencer medieres af varigheden af ​​den enkelte har været at tilslutte til en høj eller fedtfattig kost. Konkret Mattes 29 fundet væsentlige ændringer i deltager fødevarer præferencer efter 12 uger på en fedtfattig kost, mens Stewart og Keast 16 fandt kun sporadiske og marginale ændringer efter fire uger på en lignende diæt. Forbrugende et højt fedtindhold kost ændret deltager præferencer for yoghurt, med præferencer for fedtfattig yoghurt stigende, converse til de forventede resultater (Baseline (BL): 19,44 ± 5,73, Uge 4 (wk4): 21,94 ± 5,21, P = 0,046). Endvidere efter fire uger på en fedtfattig kost, præferencer for fedtfattigt smør steg i alle participants (BL: 6,23 ± 4,26, wk4: 7,32 ± 3,04, P = 0,046). Præferencer for fedtfattig yoghurt steg for magre deltagere kun (BL: 2,51 ± 3,26, wk4: 3,68 ± 4,94, P = 0,07), mens præferencer for fedtfattig mousse faldet for alle deltagere (p = 0,01).

Evnen til at opdage fedt i fødevarer vurderes ved at bede deltagerne om at smage og rangordne en række custards med forskellige fedtindhold. Fedt opfattelse er identificeret baseret på, hvor godt deltagerne var i stand til at rangere prøverne. Fedt opfattelse har været kendt for at ændre sig med kost, for eksempel efter en fedtfattig kost har medført forbedringer deltagers præstation i korrekt at identificere og rangordning af graden af fedt i hver vanillecreme prøve 11. Endvidere fremgår det, at der er en sammenhæng mellem følsomhed over for C18: 1 og identifikation og prioritering af fedtindholdet 4. Faktisk personer, som var overfølsomme over for C18: 1 væsentligt bedre on fedt ranking opgave (4,3 ± 0,6) i forhold til hyposensitive individer (2,3 ± 0,1, p = 0,02) (score er ude af højst fem) 9.. Dette indikerer, at personer, der er mere følsomme over for fedtsyrer var også bedre til at skelne mellem de fire forskellige fedtmængden i creme. Mens der var en tendens til, at forbedring i resultaterne efter indtagelse af fedtfattig kost i fire uger, var dette ikke en væsentlig ændring (BL: 1,3 ± 0,3, wk4: 2 ± 0,3, P = 0,077) 16..

Papiller densitet dvs. antallet af papiller (og dermed smagsløg) til stede på tungen varierer mellem individer og er tegn på smag funktion. Højere fungiform papiller tæthed er blevet knyttet til øget smag følsomhed til forbindelser, herunder saccharose 21 og den bitre stof PROP 20. Tongue papiller tæthed, som bestemt af tungen fotografering, varierer betydeligt mellem fag. For eksempel Zhang <em> m.fl. 21.. fandt, at der var store individuelle forskelle mellem deltagere, der spænder fra en koncentration på 7,07 ± 0.35/cm 2-233,43 ± 0.00/cm 2 (data var for en enkelt deltager), mens andre 26 har fundet en middelværdi fungiform papiller fusion 156,00 ± 5.86/cm 2. Endvidere er det blevet fundet, at papiller kan vises betydeligt anderledes i strukturen mellem individer, med variation i højde, bredde og form, 21 dog begrænset beviser vedrørende de mulige konsekvenser af disse forskelle. I betragtning af tidligere resultater forbinder papiller nummer med smag følsomhed, er det sandsynligt, at et tilsvarende forhold også kan findes for oral fedtsyre følsomhed, hvorved de, der er mere oralt følsomme over for fedtsyrer kan have en højere tæthed af smag papiller, og derfor et større antal orale fedtsyrer receptorer. Mens denne forening er endnu ikke etableret, preseNTS et nyt område for forskning kan bidrage til at indblande de underliggende mekanismer vejledende overforbruget af fedt.

Discussion

De beskrevne til bestemmelse af orale fedtsyrer tærskler, fedtholdige fødevarer smag, og tunge papiller tæthed teknikker er blevet valideret og anvendt i en række publicerede værker i de seneste år, og vi foreslår oral fedtsyre tærskel vurdering fedt ranking opgaven og fedtholdige fødevarer smag udføres i to eksemplarer ved relevante tidspunkt i et forsøg. Der har været nogen diskussion om den optimale metode til at vurdere detektion tærsklerne 32. Navnlig sammensætningen af ​​anvendte opløsninger varierer mellem laboratorier, ligesom selve metoden. Specifikt fedtsyren anvendes i denne protokol, C18: 1, mener vi, er en generelt repræsentativ og let at bruge fedtsyre, i modsætning til andre fedtsyrer, herunder linolsyre (C18: 2) og laurinsyre (C12: 0) , som er blevet anvendt tidligere 9. C18: 1 er almindeligt forekommende i fødevareforsyning og i modsætning til C12: 0 er flydende ved stuetemperatur, og er mere modstandsdygtigt over for oxidation end C18: 2 9.C18: 1 har også vist sig at give pålidelige data på tværs af flere test sessioner, og er stærkt korreleret med C18: 2 og C12: 0 10. Desuden C18: 1 er blevet undersøgt i udstrakt grad i hele relevant litteratur, og er dermed mere nyttigt for sammenligninger.

Et vigtigt punkt i forskellen mellem protokollen beskrevet i det nuværende papir og andre procedurer, der anvendes i andre laboratorier er de køretøjer, der anvendes til at præsentere fedtsyrer stimuli og den systematiske tilgang, som detekteringstærskler bestemmes. To store fedtsyre køretøjer inden for litteraturen fedtfri mælk 10,17 og vandemulsioner 6. Mens begge har vist effekt for fedtsyre tærskel beslutsomhed, kan deltagerne være mere tilbøjelige til at identificere smagen af ​​fedt i mælk, det vil sige, det er usædvanligt at smage fedtsyrer i vand, hvilket kan resultere i lavere niveauer af eksterne validitet til forsøg med vand base. Fedtfri mælkgiver et køretøj for fedtsyre chemoreception, uden at kompromittere gyldighed. Selv om disse to metoder er endnu ikke sammenlignes direkte i litteraturen er det kendt, at fedtsyrer er tungtopløselige i vand 33.. Som et resultat af fedtsyre opløselighed i mælkebaserede løsninger, kan denne emulsion både opbevares længere og være mere homogen end vandbaserede løsninger, selv om dette er endnu ikke bekræftet. Ved gennemførelsen af denne metode, er det vigtigt at bemærke frie fedtsyrer kan være naturligt til stede i mælk 34 og derfor bør produktet anvendes godt inden dens udløb for at forhindre en forøgelse af frie fedtsyrer (som udvikler med alderen) og potentielle forstyrrelser smage tærskel ydeevne. Vellykket forberedelse af de løsninger afhænger af mange faktorer. For det første, i hvilken rækkefølge de »ingredienser« tilføjes er bydende nødvendigt. Vehicle forberedelsestrin bør nøje følge de skitserede tidligere for at sikre korrekt køretøj sammensætning and en stabil emulsion. For det andet skal temperaturen kontrolleres for. Hver prøve skal fremlægges for deltagere på RT for at sikre deltagerne ikke registrerer den "ulige prøve« på grund af andre end 'smag' faktorer. Endelig skal alle prøverne korrekt homogeniseret i den foreslåede periode. Mens emulsion af fedtsyrer og ikke-fedt mælk er mere effektiv, end hvis vand blev anvendt, er der stadig en chance for emulsion separation i prøven.

Den specifikke analysemetode, der anvendes i oral fedtsyre tærskel bestemmelse skal også overvejes. To sensoriske-baserede metoder er almindeligt beskrevet i litteraturen; ene er opstigende tvunget valg trekant procedure og suppleant, trappe-metoden 35.. Den stigende tvunget valg trekant metode er en etableret metode til smag tærskel beslutsomhed og kan anses for nyttigt af flere grunde, herunder det faktum, at i modsætning til trappe-metoden,opstigende metode begynder med den laveste koncentration af C18: 1 (0,02 mM) og stiger, indtil deltageren er i stand til at påvise tilstedeværelsen af fedtsyre i opløsning 9. Omvendt involverer trappe metode at øge eller mindske fedtsyre koncentration fra en forudbestemt midtpunkt 11. Dog kan starte en tærskel bestemmelse på et punkt over tærskelværdien forårsage en desensibilisering af respons forringer dem prøvesmagning evne. Endvidere opstigende metode har en lavere sandsynlighed for tilfældig chance påvirke resultater (3,7%) sammenlignet med den trappe metode (11,1%) 11. Som sådan, foreslår vi opstigende tvunget valg trekant metode, kombineret med fedtfri mælk som et køretøj for smag test synes at være et effektivt middel til nøjagtigt at bestemme mundtlige tærskler.

Mad accept eller smag test er en af ​​de mere ligefremme vurderinger foretaget inden for sensorisk forskning og som sådan der er nogle problemer that tendens til at opstå. Men den type af smag anvendte skala er et vigtigt fokusområde. I dette tilfælde en hedonistisk gLMS er den mest effektive, da den har god diskriminerende effekt og er let for deltagerne at bruge 36. Endepunkterne af hedoniske gLMS er mærket med deskriptorer stærkeste tænkelige modvilje 'og' stærkeste tænkelige som ', og deltagerne evaluere liking mod alle hedoniske erfaringer, ikke kun fødevarer 30,31. Dette er effektivt til bekæmpelse af loftet virkninger af standard 9-punkts skalaer, som alle erfaringer betragtes og sammenlignes. Endvidere de hedoniske gLMS er mere i stand til at vise større individuel varians, da skalaen er bredere 36.. Fødevarer accept test i sig selv kan være begrænset af de fødevarer, der præsenteres i, at vi kun er til stede to muligheder per mad type. Yderligere forskning kan omfatte mange flere mærker eller typer enkelte fødevarer, hver med forskellige fedtindhold, eller måske specielt lavet produkter, hvor fedtIndholdet kan styres og er den eneste variabel. Det er vigtigt at bemærke, at den fortolkning af alle data skal ske med forsigtighed. Mens en potentiel sammenhæng mellem smag, præference og indtag er plausibel og spændende, er resultater genereres inden et laboratorium miljø, og der kan være grænser for anvendeligheden af ​​disse resultater til den virkelige verden situationer.

Vurdering af papiller tæthed gennem tungen fotografering er en mere vanskelig proces med konkrete skridt, der skal træffes for at producere hensigtsmæssige og anvendelige resultater. I særdeleshed er det vigtigt at identificere den korrekte papiller type. Tre typer af smag papiller er synlige på den menneskelige tungen; fungiform, foliate og circumvallate 4. Fungiform papiller kan dog let skelnes som champignon-formede strukturer 26 og har normalt papiller, der er optaget under følsomhedsvurderinger. Fungiform papiller tendens til at variere i koncentration 5-60per 6 mm område 37 (afhængigt af følsomhed), selv om der har været undersøgelser, der indikerer, at nogle personer kan have op mod 230 papiller det samme område 21. Den type kamera, der anvendes, er afgørende for at opnå passende resultater, og kan redegøre for denne variation. Forud for brugen af ​​digital fotografering i dette område, videomicroscopy var den gyldne standard for identifikation og registrering papillae tæthed. Imidlertid er det blevet bestemt, at den samme grad af identifikation er mulig ved hjælp af en passende digital kamera 26. Endvidere digital fotografering tager kun nogle få minutter, hvor videomicroscopy kan tage op til en time 26. Ikke kun dette, men digital fotografering har potentialet til at være langt billigere og mere bærbare, som kan være nyttige til brug med forskellige deltagergrupper 26. Endelig mens vi sigter mod at måle fungiform papiller massefylde for foreninger med oral fedtsyre afsløring, vi også foreslå smag tærskler for than fem prototypiske smager også udføres parallelt. I betragtning af tidligere sammenkædning med papiller tæthed og smag funktion, kan dette tjene som en ekstra "kontrol foranstaltning«, som kan tilføje integritet til dataene, især i betragtning er dette et nyt forskningsområde.

Det område af oral chemoreception forskning, især med hensyn til fedtsyrer, er en spirende én, og som sådan er det vigtigt for al forskning, der skal udføres til en høj standard, fortrinsvis med brug af konsekvente protokoller til at give mulighed for direkte sammenligninger.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at afsløre.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne anerkende støtte fra Australian National Sundhed og Medical Research Council og Deakin University. Det udførte arbejde ved Deakin University Sensorisk laboratorium blev støttet af National Sundhed og Medical Research Council Grant (1043780) (RSJK) og Gartneri Australia Limited (BS12006) (RSJK).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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 105-mm 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bray, G. A., Paeratakul, S., Popkin, B. M. Dietary fat and obesity: a review of animal, clinical and epidemiological studies. Physiol Behav. 83, 549-555 (2004).
  2. Shikany, J. M., et al. Is Dietary Fat “Fattening”? A Comprehensive Research Synthesis. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 50, 699-715 (2010).
  3. Maskarinec, G., et al. Trends and Dietary Determinants of Overweight and Obesity in a Multiethnic Population. Obesity. 14, 717-726 (2006).
  4. Bachmanov, A. A., Beauchamp, G. K. Taste receptor genes. Annu Rev Nutr. 27, (2007).
  5. Chandrashekar, J., Hoon, M. A., Ryba, N. J., Zuker, C. S. The receptors and cells for mammalian taste. Nature. 444, 288-294 (2006).
  6. Chale-Rush, A., Burgess, J. R., Mattes, R. D. Evidence for human orosensory (taste?) sensitivity to free fatty acids. Chem Senses. 32, 423-431 (2007).
  7. Mattes, R. D. Oral detection of short-, medium-, and long-chain free fatty acids in humans. Chem Senses. 34, 145-150 (2009).
  8. Mattes, R. D. Accumulating evidence supports a taste component for free fatty acids in humans. Physiol Behav. 104, 624-631 (2011).
  9. Stewart, J. E., et al. Oral sensitivity to fatty acids, food consumption and BMI in human subjects. B J Nutr. 104, 145 (2010).
  10. Newman, L. P., Keast, R. S. J. The test-retest reliability of fatty acid taste thresholds. Chemosens Percept. (2013).
  11. Tucker, R. M., Mattes, R. D. Influences of repeated testing on nonesterified Fatty Acid taste. Chem Senses. 38, 325-332 (2013).
  12. Mattes, R. D. Is there a fatty acid taste. Annu Rev Nutr. 29, 305-327 (2009).
  13. Stewart, J. E., Newman, L. P., Keast, R. S. J. Oral sensitivity to oleic acid is associated with fat intake and body mass index. Clin Nutr. 30, 838-844 (2011).
  14. Mattes, R. D. Oral thresholds and suprathreshold intensity ratings for free fatty acids on 3 tongue sites in humans: implications for transduction mechanisms. Chem Senses. 34, 415-423 (2009).
  15. Kamphuis, M. M., Saris, W. H., Westerterp-Plantenga, M. S. The effect of addition of linoleic acid on food intake regulation in linoleic acid tasters and linoleic acid non-tasters. Br J Nutr. 90, 199-206 (2003).
  16. Stewart, J. E., Keast, R. S. Recent fat intake modulates fat taste sensitivity in lean and overweight subjects. Int J Obes. (2011).
  17. Stewart, J. E., et al. Marked differences in gustatory and gastrointestinal sensitivity to oleic acid between lean and obese men. Am J Clin Nutr. 93, 703-711 (2011).
  18. Stewart, J. E., Feinle-Bisset, C., Keast, R. S. J. Fatty acid detection during food consumption and digestion: Associations with ingestive behavior and obesity. Prog Lipid Res. 50, 225-233 (2011).
  19. Miller, I. J., Reedy, F. E. Variations in human taste bud density and taste intensity perception. Physiol Behav. 47, 1213-1219 (1990).
  20. Delwiche, J. F., Buletic, Z., Breslin, P. A. Relationship of papillae number to bitter intensity of quinine and PROP within and between individuals. Physiol Behav. 74, 329-337 (2001).
  21. Zhang, G. H., et al. The relationship between fungiform papillae density and detection threshold for sucrose in the young males. Chem Senses. 34, 93-99 (2009).
  22. Doty, R. L., Bagla, R., Morgenson, M., Mirza, N. NaCl thresholds: relationship to anterior tongue locus, area of stimulation, and number of fungiform papillae. Physiol Behav. 72, 373-378 (2001).
  23. Hayes, J. E., Duffy, V. B. Revisiting sugar-fat mixtures: sweetness and creaminess vary with phenotypic markers of oral sensation. Chem Senses. 32, 225-236 (2007).
  24. Tepper, B. J., Nurse, R. J. Fat perception is related to PROP taster status. Physiol Behav. 61, 949-954 (1997).
  25. Tepper, B. J., Nurse, R. J. PROP taster status is related to fat perception and preference. Ann N Y Acad Sci. 855, 802-804 (1998).
  26. Shahbake, M., Hutchinson, I., Laing, D. G., Jinks, A. L. Rapid quantitative assessment of fungiform papillae density in the human tongue. Brain Res. 1052, 196-201 (2005).
  27. Global Database on Body Mass Index. BMI classification. World Health Organisation. (2006).
  28. Astrup, A., et al. Obesity as an adaptation to a high fat diet: Evidence from a cross sectional study. Am J Clin Nutr. 59, 350-355 (1994).
  29. Mattes, R. D. Fat preference and adherence to a reduced-fat diet. Am J Clin Nutr. 57, 373-381 (1993).
  30. Duffy, V. B., et al. Food preference questionnaire as a screening tool for assessing dietary risk of cardiovascular disease within health risk appraisals. J Am Diet Assoc. 107, 237-245 (2007).
  31. Duffy, V. B. Surveying food/beverage liking: A tool for epidemiological studies to connect chemosensation with health outcomes. Ann NY Acad Sci. 1170, 558-568 (2009).
  32. Running, C. A., Mattes, R. D., Tucker, R. M. Fat taste in humans: Sources of within- and between-subject variability. Prog Lipid Res. 52, 438-445 (2013).
  33. Ralston, A. W., Hoerr, C. W. The solubilities of the normal saturated fatty acids. J Org Chem. 7, 546-555 (1942).
  34. Parodi, P. Milk fat in human nutrition. Australian Journal of Dairy Technology. 59, 3-59 (2004).
  35. Pepino, M. Y., Love-Gregory, L., Klein, S., Abumrad, N. A. The fatty acid translocase gene CD36 and lingual lipase influence oral sensitivity to fat in obese subjects. J Lipid Res. 53, 561-566 (2012).
  36. Lawless, H. T., Popper, R., Kroll, B. J. A comparison of the labeled magnitude (LAM) scale, an 11-point category scale and the traditional 9-point hedonic scale. Food Qual Prefer. 21, 4-12 (2010).
  37. Bartoshuk, L. M. Hedonic gLMS: a new scale that permits valid hedonic comparisons. Florida, USA. (2010).
Måling Oral Fatty Acid Tærskler, Fat Perception, Fatty Food smag, og Papillae Density i mennesker
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Haryono, R. Y., Sprajcer, M. A., Keast, R. S. J. Measuring Oral Fatty Acid Thresholds, Fat Perception, Fatty Food Liking, and Papillae Density in Humans. J. Vis. Exp. (88), e51236, doi:10.3791/51236 (2014).More

Haryono, R. Y., Sprajcer, M. A., Keast, R. S. J. Measuring Oral Fatty Acid Thresholds, Fat Perception, Fatty Food Liking, and Papillae Density in Humans. J. Vis. Exp. (88), e51236, doi:10.3791/51236 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter