Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Mätning Oral Fatty Acid Trösklar, Fat Perception, Fet mat smak, och papiller Densitet hos människor

doi: 10.3791/51236 Published: June 4, 2014

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

Följande metoder har godkänts för användning vid Deakin University Human forskningsetiska kommittén.

1. Demografi och Anthropometry

  1. Rekord demografisk information från deltagarna, inklusive födelsedatum och kön.
  2. Vid baseline (och andra studiepoäng, om tidsstudiedesign) ta höjd-och viktmätningar. Se till att deltagarna har tagit av skorna, tunga jackor och andra kläder poster, och har tagit bort några tunga föremål ur sina fickor.
    1. Mät deltagares höjd med hjälp av en stadio. Rekordmätningar till närmaste cm.
    2. Väg deltagare med särskilda skalor. Spela vikt till närmaste gram.
    3. Beräkna BMI med hjälp av ekvationen: vikt (kg) / längd 2 (m 2). Från detta, är deltagarna kategoriserade enligt standard BMI definition värden; friska 18,5-25 kg / m 2, övervikt 25-30 kg / m 2 eller feta & #62, 30 kg / m 2 27.

2. Producerande Prover för Oral Fatty Acid utvärderingströskeln

  1. Använd fettfri UHT-mjölk som bas för fettsyror smak utvärderingströskeln. Produkten kan köpas och lagras i bulk om det behövs, och kommer att hålla oöppnad i upp till 6 månader eller till dess att produkten har nått sin upphörande. Bered två typer av fordon: fordon med tillsatt fettsyra och en kontrollbärare. Volymen av lösningar förberedas för provning beror på deltagare nummer. Följande protokoll ger typiska belopp för 2 deltagare.
  2. Bered en bas mjölklösning att använda för både kontrollen och fettsyra fordonet genom att placera 5% vikt: volym av livsmedelskvalitet arabiskt gummi (t ex 100 g per 2 liter mjölk) i en 3 liters glasbägare. Om så krävs, hydrat gummi före användning (detta kommer att variera beroende på gummit tillverkaren).
  3. Lägg till 0,01% vikt: volym EDTA till tandköttet för att förhindra oxidation (t.ex. 200 mg per 2 liter mjölk).
  4. Fördela cirka 1 liter fettfri mjölk per deltagare (t ex., För 2 deltagare, använd 2 L mjölk) och häll i bägaren.
  5. Med hjälp av en laboratoriekvalitet blandare med emulsor skärm, homogenisera lösningen vid 12000 varv per minut under 2 min. Ställ lösning åt sidan.
  6. Förbered fettsyra lösningar med hjälp av livsmedelskvalitet C18: 1. Oxidation kan bedömas genom gaskromatografi vid behov.
  7. Bered en serie av 13 varianter av fettsyra fordonet (UHT fettfri mjölk) med ökande koncentrationer av C18: 1 (0,02, 0,06, 1, 1,4, 2, 2,8, 3,8, 5, 6,4, 8, 9,8, 12, och 20 mM / L). För att göra detta, märka 250 ml-glasbägare med varje koncentration.
  8. Lägg 5% flytande paraffin till varje bägare (t.ex. 5 ml paraffin per 100 ml mjölk lösning).
  9. Baserat på C18: 1 koncentration, tillsätt lämplig mängd C18: 1 till varje bägare (se tabell 1).
C18: en koncentration (mM) pl / 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

. Tabell 1 Exempel C18: en koncentration per 100 ml lösning Ökande koncentrationer (^ l / L) av C18:. 1 användes för framställning av den serie av 13 emulsioner för oral fettsyra threshold testning.

  1. Efter användning, fyller C18: 1 behållare med N2 för att minimera oxidation och förvaras under 4 ° C.
  2. Lägg basen mjölklösning till varje fettsyra bägare till en total volym av 100 ml. Ställ åt sidan.
  3. Använd den återstående baslösning, förbereda kontrollfordonet. I en 2 liters glasbägare, tillsätt 5% av den återstående volymen i flytande paraffin (t.ex. 35 ml flytande paraffin i en slutlig volym av 750 ml) tillsammans med den återstående basiska lösningen och homogenisera under 30 sek per 100 ml vätska.
  4. Homogenisera kontroll fordon för 30 sek per 100 ml. Detta steg utförs före fettsyra lösningar för att förhindra kontaminering med C18: 1.
  5. Homogenisera varje fettsyra fordon, som börjar med den lägsta koncentrationen för 30 sek per 100 ml.
  6. Desinficera homogeniseraren både före och efter testning.
  7. Då homogenisering processen kan höja temperaturen på Våra produkterns, kontroll temperatur av kontroll-och C18: 1 prov med en termometer. Servera alla prover vid rumstemperatur (20 ° C).
  8. Mjölkprover måste beredas samma dag som tester. Smaka varje lösning innan testning för att bedöma fräschör och lämplighet.
    Obs: Beroende på volym som krävs, kommer lösningen förberedelse ta minst 60 minuter.

3. Oral Fatty Acid Threshold Test

  1. Se till att deltagarna har avstått från att äta eller dricka (inklusive kaffe, tuggummi, munvatten, etc.) i minst 1 timme före provning.
  2. Minimera icke-smak ledtrådar genom att utföra tester under röd belysning med deltagare bär näsa klipp.
  3. Använd stigande tvingade val triangel förfarande för att fastställa muntliga fettsyror trösklar. Märk 30 ml plastportionskoppar med ett tre-siffrigt identifieringsnummer. Ge varje deltagare med en uppsättning av tre 20 ml-lösningar i slumpvis ordning; två styrfordon och en fet ACId fordon med den lägsta koncentrationen av C18: 1 (0,02 mM).
  4. För att bestämma en deltagares muntliga fettsyra tröskel, instruerar deltagaren att smaka varje lösning från vänster till höger och HOSTA i ett handfat. Be deltagarna att inte svälja proverna.
  5. Be deltagaren att identifiera vilken av de tre proven är "udda" eller "annorlunda", och om de är osäkra, måste de gissar (forcerad val).
  6. Har deltagarna skölja ur munnen med avjoniserat vatten efter varje uppsättning prover.
  7. Om korrekt identifierats, Ge deltagaren en andra uppsättning av tre lösningar (2 kontroll och 1 fettsyror lösning i slumpmässig ordning) med samma fettsyrakoncentration. Om felaktigt identifierade, Ge deltagaren en andra uppsättning av tre lösningar, men med den näst högsta koncentrationen av C18: 1 (0,06 mM).
  8. Upprepa tills deltagaren kan korrekt identifiera de "udda" prov 3x irad vid samma koncentration. Den koncentration vid vilken de kan korrekt identifiera de "udda" prov registreras som deltagarna C18: 1 tröskeldetektering. Se figur 1 för en grafisk representation av denna process.
  9. Baserat på tröskeln upptäckt, karakterisera deltagarna som överkänsliga, eller hyposensitive till C18: 1. I linje med tidigare litteratur, kan överkänsliga individer upptäcker C18: 1 vid koncentrationer <3,8 mM, medan hyposensitive individer kräver koncentrationer> 3.8 mm.
    Anmärkning: Beroende på antalet felaktiga svar, kan testförfarandet tar mellan 10-30 minuter att slutföra.

Figur 1
Figur 1. Stigande tvingade val triangel förfarande som används för att bestämma fettsyra upptäckt t. hresholds Deltagarna är försedda med tre lösningar (två styrlösningar och en C18: 1 lösning vid en given koncentration) och bad att identifiera den "udda provet". Om det stämmer, får deltagarna en andra uppsättning prover med samma C18: 1 koncentration. Om felaktig, är deltagaren försedd med en annan uppsättning prover med en högre koncentration av C18: 1. Denna procedur fortsätter tills tre "udda" lösningar korrekt identifiering görs av en viss koncentration. Denna punkt anses individens fettsyra tröskel upptäckt ".

4. Fat Ranking Task

Denna uppgift innebär deltagarna provsmakning fyra prover av omedelbar vaniljsås, var och en med olika fetthalter (0, 2, 6 och 10%) och rangordna dem i ordning upplevd stigande fetthalt.

  1. Bered 1 sats vaniljsås använda fettfri omedelbar vaniljsås pulver enligt anvisningarna på förpackningen. Blanda 2 msk vaniljsås powder, en matsked socker och 2 cups fettfri mjölk i en mikrovågsugn skål. Om den föreslagna produkten inte är tillgänglig, kan det ersättas med en liknande fettfri omedelbar produkt (t.ex., laga mat och servera vaniljsås).
  2. Med hjälp av hög effekt, värm blandningen med hjälp av en 1.400 W mikrovågsugn i 30 sek intervall för totalt cirka 5 minuter, eller tills tjock. Detta kan variera beroende på märket på vaniljsås och wattal mikrovågsugnen används. Tillåt vaniljsås svalna.
  3. Märk fyra 500-ml köksskålar (eller liknande) med fettprocent.
  4. Dela upp vaniljsås i 4 separata 100-g satser.
  5. Lägg 0, 2, 6, och 10% vegetabilisk olja till varje skål för att åstadkomma den önskade fetthalten (t.ex. i en 100 g sats, tillsätt 0 ml, 2 ml, 6 ml, och 10 ml vegetabilisk olja för att uppnå respektive fettprocentandelar ) och kombinera. Rör om varje prov väl för att säkerställa att alla ingredienser är helt samman.
  6. Märk fyra 30-ml plastportionskoppar med randomiserade three-siffriga nummer. Fyll portionskoppar med 20 g av varje vaniljsås (1 typ av vaniljsås per kopp).
  7. Refrigerate prover före testning och servera kall (4 ° C).
  8. Utför testa under rött ljus för att minimera visuella referenser.
  9. Har deltagarna smak, svälja och rangordna de 4 custards från upplevd lägsta till högsta fetthalt och få en poäng av 5, beroende på deras svar.
  10. Scoring för denna uppgift visas i tabell 2.
    Obs: Ungefärlig förberedelsetid för vaniljsås proverna är 30 min. Fettet ranking uppgift bör inte ta längre tid än 10 minuter att slutföra.
Ranking ordning Betyg
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

Tabell 2. Fat ranking uppgift att göra poäng. Deltagarna får 4 prover av vaniljsås med 0, 2, 6, eller 10% fett. Deltagarna uppmanas att rangordna prover från lägsta till högsta fetthalt och poäng 0-5 poäng (5 är max).

5. Fatty Mat böjelse

  1. Förbered små prover (5-20 g) av både vanliga och fettsnåla alternativ av kommersiellt tillgängliga livsmedel. Livsmedel omfatta regelbundna och magra versioner av: cream cheese (serveras på en cracker), chokladmousse, ost, torra kex, jordnötssmör dopp serveras på en bit morot, majonnäs, sallad drEssing (serveras på en skiva gurka), och yoghurt.
  2. Märk varje prov med ett slumpmässigt tresiffrigt nummer för identifiering.
  3. Nuvarande prover i en slumpmässig ordning för att förhindra ordningens effekter.
  4. Instruera deltagarna att smaka varje prov för sig. Livsmedel har förtärts, men deltagarna kan äta så mycket eller så lite av varje prov som de önskar.
  5. Har deltagarna gradera hur mycket de gillar eller ogillar varje prov. Mät smak med användning av en 100-mm hedoniska generaliserad magnitudskalan (GLMS, se Figur 2) som sträcker sig från starkast tänkbara motvilja till starkaste tänkbara liknande. Rekord tycke genom att placera en vertikal linje vid den punkt som representerar deltagarna gillar eller ogillar av maten.

Figur 2
Figur 2. Hedoniska GLMS.Den hedoniska GLMS 30,31 används för att bedöma smaken, både regelbundna och låg fetthalt kommersiellt tillgängliga livsmedel. Deltagarna smaka och betygsätta varje prov och placera en vertikal linje vid den punkt som bäst representerar deras gillar eller ogillar av provet.

  1. Icke-smak ingångarna är inte minimeras för denna uppgift, så utför denna uppgift ut i vanligt ljus och inte har deltagarna bär näsa klipp.

6. Tungan fotografier

  1. Sätt upp en kamera och stativ för fotografering. Regelbunden inomhus belysning är tillräcklig.
  2. Ställ in kameran på macro-läge (eller liknande) för närbilder.
  3. Använd ett hålslag för att skapa en cirkel 6 mm diameter på en 1,5 cm x 1,5 cm (eller liknande) i kvadrat av filterpapper. Märk pappret med deltagarens identifikationsnummer.
  4. I en 50-ml bägare, kombinera blå karamellfärg med avjoniserat vatten med en 01:20-förhållande. En liten mängd behövs per deltagare.
  5. Häll 30 ml food grade etanol i en 50 ml bägare för pincett sterilisering.
  6. Med hjälp av maskeringstejp, markera en 20 cm x 30 cm rektangel på den sida av testbordet (denna bör vara regelbunden bordshöjd), som visas i fig 3a.

Figur 3
Figur 3. A) Tongue fotografering setup. Demonstration i tabellen installation krävs innan tungan fotografering. B) Tongue fotografering. Demonstration av tungan fotografi metod

  1. Har deltagarna placerar armbågarna på markerade rektangelns hörn, vila hakan i sina handflator och bekvämt sticka ut sin tunga, med hjälp av läpparna för att stabilisera denna position (figur 3b). Deltagaren måste vara kvar i detta läge under hela den testing.
  2. Med hjälp av ett rektangulärt (1,5 cm x 3 cm) remsa av filterpapper, kort torka den nedre delen av tungan.
  3. Doppa en bomullspinne i karamellfärg / vattenlösning av och överföra en liten mängd färg på den främre ryggytan av tungan, omedelbart höger om mittlinjen punkten och nära spetsen (se Figur 4). Torka tungan för en andra gång med filterpapper.
  4. Torr etanol steriliserad pincett med pappersduk och använder pincett, placera pre-märkt 1,5 cm 2 filterpapper på deltagarens tungan, med 6-mm hål över den blå karamellfärg (se Figur 4).
  5. Att använda blixt, ta tre-digitala fotografier av deltagarens tungan. För sekretess, se bara deltagarens munnen och tungan är synliga.
  6. Ta bort 1,5 cm 2 filterpapper från deltagarens tungan med pincett som återigen har steriliserats i livsmedelskvalitet etanol. Ladda fotografis till ett fotoredigeringsprogram och med zoomfunktion, räkna alla synliga fungiform papiller.
  7. Differentiera fungiform papiller från andra papiller som större svampformad, förhöjda strukturer. De tar inte på färglösningen så starkt, och som sådan verkar mycket ljusare i färgen.
    OBS: Tongue fotografering bör inte ta längre än 10 minuter att slutföra.

Figur 4
Figur 4. Kvantifiering fungiform papiller täthet. Placering av 6-mm område för fungiform papiller bedömning. Med hjälp av fotografi redigeringsprogram, numeriska siffror visar varje fungiform papilla.

Representative Results

De metoder som beskrivs ovan är viktiga som några nya bevis har visat att nedsatt fettsyra chemoreception i munhålan och mag-tarmkanalen kan vara förknippade med ökad BMI och utvecklingen av fetma 17. Flera studier har använt de beskrivna protokoll för att undersöka oral fettsyra upptäckt och vår senaste publikation har visat att metoden är både tillförlitlig och reproducerbar 10. Studier med denna metod har kunnat tillförlitligt avgöra individens muntliga fettsyradetekteringströsklar genom att identifiera den punkt där deltagarna har möjlighet att upptäcka en skillnad mellan mjölkprover 9. . Efter tre testsessioner som använder detta protokoll, Stewart et al 9 fann att den genomsnittliga tröskeldetektering för C18: 1 var 2,2 ± 0,1, med detekteringströsklar som sträcker sig från 1 till 6,4 mM (se figur 5). På senare tid har vi etablerat en C18: 1 tröskel detektionsområde från 00,26 till 12 mM, (medel: 2,64 ± 0,7 mM) 10. Dessa resultat stöder uppfattningen att fettsyror kan upptäckas i munhålan, och som markerade individuella skillnader i känslighet för C18: 1 finns. Baserat på dessa resultat, kan vi klassificera individer som överkänsliga eller hyposensitive till C18: 1. Överkänsliga individer har möjlighet att korrekt identifiera C18: 1 <3,8 mM, medan hyposensitive ämnen kräver koncentrationer> 3,8 mM. Forskning från vårt laboratorium har funnit muntlig känslighet för C18: 1 är associerad med fett konsumtion och BMI (Figur 6), där C18: 1 hyposensitive individer konsumerar mer mättade och animaliska fetter och har ett högre BMI 13. Intressant i en studie utförd av Stewart och Keast 16, fann man att konsumera en fettsnål kost ledde till ökad känslighet för C18: 1 för både magra och överviktiga deltagare (Figur 7). Men denna studie fann också att när deltagarna konsu Med en fettrik kost, magra individer hade nedsatt känslighet för C18: 1, medan överviktiga personer hade ingen förändring i smakkänslighet (Figur 8). Detta tyder på att vanemässigt konsumerar en fettrik kost, vilket är mer troligt för överviktiga individer, kan leda till försvagad fettsyra chemoreception 28. Men eftersom det inte fanns några skillnader i baslinje känslighet mellan magra och överviktiga deltagare, kan dessa resultat tyder på att magra individer är helt enkelt mer känsliga för kostförändringar avseende fettintag. Det kan också föreslå att det var förekomsten av den specifika interventionen (hög vs låg fetthalt) som kan ha påverkat resultaten, snarare än vanliga dieter, som kan eller inte kan ha varit annorlunda till interventions kost. Trots detta, visar denna studie att det finns några grundläggande skillnader mellan magra och överviktiga individer beträffande fettsyrasmakkänslighet, vilket kräver ytterligare utredning.

ontent "fo: keep-together.within-page =" alltid "> Figur 5
Figur 5 C18:. En smakdetekteringströsklar Marked variabilitet har visat i känslighet för C18:. 1 med deltagare som kan upptäcka C18: 1 i en rad koncentrationer (1 mM-6,4 mm).

Figur 6
Figur 6 C18:. En smaktrösklar och association med BMI upptäckt ett samband mellan förmågan att upptäcka C18:. 1 och kroppssammansättning har visats, varvid de med trösklar högre detekterings (hyposensitive individer) har betydligt högre BMI-värden (P = 0,002 , r 2 = 0,467).


Figur 7 C18:. En detekteringströsklar efter en fettsnål kost Efter 4 veckors konsumtion av en fettsnål kost, C18:. En detekteringströsklar ökade för både magra och feta individer.

Figur 8
Figur 8 C18:. En detekteringströsklar efter en fettrik kost Efter 4 veckors konsumtion av en fettrik kost, magra individer som visas minskad känslighet för C18:. 1 (P = 0,006), medan överviktiga individer visade ingen förändring (P = 0.609) .

I likhet med kostens inverkan på tröskelvärden för fettsyror upptäckt, det finns forskning att Suggest att livsmedel smak kan vara plast och förändras av exponering. Till exempel visar det sig att en fettrik kost ökar preferens för en högre fettprodukt, med det motsatta inträffar efter konsumtion av en fettsnål kost 16. Emellertid har dessa förändringar inte varit konsekvent i litteraturen. Det verkar som om förändringar av preferenser förmedlas av den tid individen har fastnat på en hög eller låg fetthalt kost. Specifikt Mattes 29 fann betydande förändringar i deltagarens matpreferenser efter 12 veckors behandling med reducerad fettdiet, medan Stewart och Keast 16 hittade bara sporadiska och marginella förändringar efter fyra veckor på samma foder. Konsumerar en fettrik kost förändrat deltagarnas preferenser för yoghurt, med preferenser för fettsnål yoghurt ökar, converse till förväntade resultat (Baseline (BL): 19,44 ± 5,73, Vecka 4 (WK4): 21,94 ± 5,21, P = 0,046). Vidare, efter fyra veckor på en fettsnål kost, preferenser för låg fetthalt ökade inom alla participants (BL: 6,23 ± 4,26, WK4: 7,32 ± 3,04, P = 0,046). Inställningar för fettsnål yoghurt ökade för magra deltagarna endast (BL: 2,51 ± 3,26, WK4: 3,68 ± 4,94, P = 0,07) medan preferenser för mager mousse minskade för alla deltagare (P = 0.01).

Förmågan att detektera fett i livsmedel bedöms genom att be deltagarna att smaka och rangordna en serie krämer med olika fetthalter. Fett uppfattning identifieras utifrån hur väl deltagarna kunde rangordna proverna. Fett uppfattning har varit känt för att byta med diet, till exempel efter en fettsnål kost har lett till förbättringar av deltagarens prestation i korrekt identifiera och rangordna graden av fett i varje vaniljsås prov 11. Vidare framgår det att det finns ett samband mellan känslighet för C18: 1 och identifiering och rangordning av fetthalt 4. Faktum är individer som var överkänsliga mot C18: 1 presterade signifikant bättre on fett ranking uppgift (4,3 ± 0,6) jämfört med hyposensitive individer (2,3 ± 0,1, P = 0,02) (poäng är ur maximalt fem) 9. Detta tyder på att individer som är mer känsliga för fettsyror var också bättre på att skilja mellan de fyra olika fetthalter i vaniljsås. Även om det fanns en tendens för en prestanda att förbättras efter att ha förtärt den magra dieten under fyra veckor, detta var inte en signifikant förändring (BL: 1,3 ± 0,3, WK4: 2 ± 0,3, P = 0,077) 16.

Papiller densitet dvs antalet papiller (och därmed smaklökar) närvarande på tungan varierar mellan individer och är ett tecken på smak funktion. Högre fungiform papiller tätheten har kopplats till ökad smakkänslighet, för föreningar inklusive sackaros 21 och den bittra substansen PROP. 20. Tungan papiller densitet, bestämd med tungan fotografi, varierar kraftigt mellan individer. Exempelvis Zhang <em> m.fl. 21. fann att det fanns stora individuella skillnader mellan deltagarna, allt från en koncentration på 7,07 ± 0.35/cm 2-233,43 ± 0.00/cm 2 (data var för en enda deltagare), medan andra 26 har hittat en genomsnittlig fungiform papiller koncentration är 156.00 ± 5.86/cm 2. Vidare har det visat sig att papiller kan visas betydligt annorlunda i struktur mellan individer, med variation i höjd, bredd och form, 21 men begränsade belägg för de eventuella konsekvenserna av dessa skillnader. Med tanke på tidigare resultat som anknyter papiller nummer med smak känslighet, är det troligt att ett liknande förhållande också kan finnas för muntlig fettsyror känslighet, så att de som är mer oralt känsliga för fettsyror kan ha en högre täthet av smak papiller och därmed ett större antal orala fettsyra receptorer. Även om denna förening är ännu inte fastställts, det preseÅtaganden ett nytt forskningsområde kan hjälpa blanda in de bakomliggande mekanismerna som styr över konsumtionen av fett.

Discussion

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.

Disclosures

Författarna har ingenting att lämna ut.

Acknowledgments

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).

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).
Mätning Oral Fatty Acid Trösklar, Fat Perception, Fet mat smak, och papiller Densitet hos människor
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