若年成人と高齢者の塩味強度の動的知覚の違い
Differences in Dynamic Perception of Salty Taste Intensity between Young and Older Adults
By Hitomi Sato, Hirotaka Wada, Hideki Matsumoto, Mutsumi Takagiwa & Tazuko K. Goto
scientific reports 2022; 12:7558 2022.05.09
要約
超高齢社会では、塩摂取量が多いと脳卒中や心血管疾患のリスクが大幅に高まる。知覚される低塩味は、しばしば食品への塩の添加を促す。しかし、高齢者が口と脳の塩味の性質と強さをどのように認識するかは不明のままである。高齢者の塩味強度の知覚を若年成人のそれと比較した。参加者は74人の健康な成人で、31人の高齢者(60～81歳)および43人の若者(21～39歳)であった。我々の研究プロジェクトは、1つの連続した実験で構成されている。本稿では最初の2つについて報告する。それは口内味覚の静的と動的官能評価であった。0.5 Mおよび1.2 M塩化ナトリウム溶液の味覚を2種類の官能評価で調査した：(1) カップから溶液をすすり、吐き出し、静的な塩味強度を評価するカップ試食試験、(2) ハンドヘルドメーターで動的な味覚強度を記録しながら、特注送達システムにより参加者の舌に溶液を届ける時間強度官能評価である。高齢者は若年成人よりも有意に低い味覚強度を認識した。両方の溶液の反応タイミングは異ならなかったが、両方の濃度の傾きは若年成人よりも高齢者の方が有意に低かった(p<0.001)。標準化されたシステムを使用することで、年齢に応じた味覚強度に関するリアルタイムのフィードバックを評価し、直接比較することができた。この研究は高齢者の塩味強度の時間強度プロファイルを特徴付ける最初の研究である。我々の調査結果は、高齢者が塩味を認識するのにそれほど時間はかからないことを示しているが、味の強さに対する彼等の知覚はゆっくりと増加し、それでも若年成人のそれよりも低いままである。これは、高齢者が塩味の低い認識を補うために、食品に塩分を追加する傾向に注意する必要があることを示唆している。我々は知覚される塩味を最適化するために、食事中に十分に味わって噛むことを提案したいと思う。さらに、我々の結果は一般市民の味覚強度の知覚の参考となる。我々の標準化されたシステムは臨床フォローアップ検査や治療に有用に統合することができる。
はじめに
味は食品の栄養評価と生活の質の両方にとって非常に重要である。実際、味覚感受性乃低下は、食事に伴う喜びを低下させ、栄養状態の悪さを悪化させる可能性がある。加齢が味覚感受性の低下を引き起こすという報告もある。塩味知覚の低下を補うために、高齢者はしばしば塩摂取量を増やす。日本の国民健康栄養試験調査によると、男女ともに塩摂取量は20歳～29歳や30～39歳の人よりも60～70歳乃人で高い。塩摂取量が多いと、脳卒中や心血管疾患のリスクが大幅に高まる。
加齢に伴う味の低下の程度は、味によって異なる(例：塩味、甘味、酸味、苦味、旨味)。高齢者の味覚感受性の低下は、通常の老化に起因する可能性があるが、主に特定の病状、投薬、外科的介入、および環境曝露に起因する。通常の老化(すなわち、病気や投薬の影響を考慮せずに)の味覚変化の根底にあるメカニズムは完全に理解されていない。
高齢者が塩味の性質と強さをどのように認識するかを理解するために、口と脳の両方を調査する必要があると仮定した。そこで、本研究は以下の3つの連続した実験から成り立った。
実験(1) カップ試飲試験(静的官能評価)。
実験(2) 時間強度官能評価(動的官能評価)。
実験(3) 機能的磁気共鳴画像法(今後の研究：脳機能イメージング)
本稿では口の中の味覚に着目し、味覚研究に重要な成果をもたらした実験(1)と(2)についてのみ報告する。また、(1)と(2)の詳細なデータ解析は(3)乃実験に不可欠である。その結果により、(i) 口内知覚と脳内知覚乃相関関係を調べることができ、(ii) さらに多くのことができるからである。機能的磁気共鳴画像法研究を厳密に設計する(例えば、機能的磁気共鳴画像法スキャン中に舌の味覚溶液を洗い流すために水を何秒間送るかを可能にする)。
味覚は、味蕾の解剖学的変化に関連している可能性がある。ヒト死体の周囲乳頭の味蕾密度および味蕾細胞密度は、76歳以上の成人では0～15歳の個人よりも低い。60歳以上の生きている個人は、「電気味覚」の検出閾値の増加と共に、大幅な劣化と大幅に減少した密度の真菌型乳頭形態を示す。しかし、真菌型乳頭乃数は、死体の年齢と実質的に関連していない。味蕾の加齢に伴う変化に関する解剖学的研究から乃発見は曖昧である。
いくつかの異なるタイプの感覚味覚評価が用いられてきた。1つの実験方法は、検出閾値(参加者が味と水を確実に区別できる最小濃度)および認識閾値(参加者が塩、NaClなどの味の質を識別できる最小濃度)を決定することを目指す。別の方法は、超閾値(日常生活で味の質が知覚される十分な強度)を評価する。
全口法、フィルター・ディスクテスト、またはテイスト・ストリップ法を使用した検出閾値と認識閾値に基づいて、加齢に伴う味覚の大幅な低下が報告されている。何人かの研究者は、若者と高齢者のNaClとスクロースに対する閾値上反応に違いがないことを発見した。逆に、他の人は閾値を超える味の強度評価が年齢とともに低下することを報告している。
本研究では、閾値を超える強度を持つ溶液の加齢に伴う味覚の低下に焦点を当てた。評価方法が研究間で異なるため、閾値超レベルに関する以前の調査結果は異なる。標準化された条件下でデータを取得するために、後藤らによって開発された経口デバイスと味覚伝達システムを使用した。これにより、味覚の経時変化に関する官能評価データを取得し、高齢者と若年成人の違いを調べることができる。標準化された条件は、「材料と方法」および「考察」の「時間強度官能評価」セクションに記載されている。このシステムは、舌全体に一定量の味覚溶液を届ける。参加者は試飲中にタスクを実行せず、強度計を介してフィードバックを提供することに集中したため、このシステムを使用してストレスを感じなかった。
加齢が味覚に及ぼす影響を明らかにするために、高齢者31名と若年成人43名を対象に、舌全体に知覚される塩味強度を経時的に比較した。我々は高齢者の塩味の強さに対する人食事はゆっくりと増加し、塩味の強さに対する彼等の認識は一般的に若年成人のそれよりも低いと仮定した。
結果
カップ試飲試験(実験1)
時間強度官能評価(実験2)
以上は省略。
考察
この研究は、高齢者の塩味強度の時間強度プロファイルを特徴付ける最初の研究である。その結果、高齢者の塩味強度の知覚の変化速度が遅く、味の強さの知覚は若年成人よりも低いままであることが示された(図4、省略)。プロファイルは、高齢者が0.3 Mと0.5 Mの両方のNaCl溶液について、若年成人の最大味覚強度と勾配を有意かつ異なって評価したことを示した(図5、省略)。一方、カップの試飲条件では、若年成人と高齢者の間で、味の強さ、塩味の強さ、心地よさのVASスコアに統計的に有意な差はなかった(図2、省略)。年齢層間の閾値超レベルの味覚強度評価の違いに関する以前の調査結果は一貫していない。これらの研究の参加者には、カップまたは注射器のいずれかで解決策が与えられ、評価方法は様々であった。
そこで、味覚溶液を標準化して送達するシステムを用いて時間強度官能評価を行い、コンピューターを用いてリアルタイムで知覚強度を記録した。高齢者の舌上での味覚溶液の標準化された送達を使用した味覚の時間強度官能評価に関する以前に発表された研究はない。塩辛い溶液の時間強度評価に関する以前の15件の研究では、参加者は塩辛い溶液を口に入れたまま味の強さを記録した。研究には12人のパネリスト(年齢不明)と12人の若い学生が参加した。それらの時間強度曲線はそれぞれ約4.0と5.2の最大強度を示し、それらの最大強度のタイミングは6～8秒であった。我々の結果は彼等の結果と比較可能であるが、使用した濃度と方法が異なっていたため、直接比較ことはできない。我々の研究における最大強度のタイミングについては、0.3 M NaClでは高齢者と若年成人の間に有意差があったが、0.5 Mでは有意差はなかった。これは、グループ内の変動が0.5 Mよりも0.3 Mの方が大きかったためと考えられる(図5、省略)。最大強度のタイミング(横軸、図4、省略)は、時間強度プロファイルが頭打ちになり始めたため、変化する可能性がある。選択したポイントでの統計結果だけでなく、プロファイル全体を注意深く観察することで、知覚の特徴を理解するのに役立った。
微妙な違いを評価するには、標準化された条件が重要であることが分った。そこで、標準化された条件下でデータを記録できるシステムを用いて、グループ間の違いを評価した。(1) 歯科技術を用いて、各参加者の歯列弓に装着する口腔内装置の安定性と快適性を最大限に高め、参加者が試飲に集中できるようにした。(2) 口腔内装置は、味覚溶液の前舌、側舌、後舌を含む舌全体にできるだけ広く送達した。(3) 舌には常に一定量の溶液があり、参加者間の唾液流量の違いはデータに影響を与えなかった。(4) 参加者は溶液を飲み込まなかった。咽頭、軟口蓋、消化管の味蕾は刺激されなかったため、繰り返し測定が可能であった(すなわち、本研究の各参加者に対して10回)。(5) 同期味覚送達システムと連携した時間強度官能評価計により、時間強度プロファイルを高い時間分解能でリアルタイムに記録することができた。その結果、舌の感覚や高齢者と若年成人の違いを検出できる一貫したデータが得られた。
また、繰り返し測定することで、各参加者は塩味の強さを評価するためのより有効な方法であることも分かった。以前の研究では、最初のセッションで測定された苦味の時間強度曲線は、最初のセッションで知覚強度が2回目、3回目、4回目の試行よりも有意に低く、知覚強度の時間経過は2回目、3回目、4回目乃試行で差がないことが示された。彼等は時間強度評価で信頼できるパフォーマンスを得るために、訓練を受けていない参加者に、テストトライアルをする前にウォームアップ・サンプルを使用したトレーニング・トライアルを提供する必要があることを提案した。我々の研究では、実験2の冒頭でウォームアップ・サンプルが与えられ、奇妙なプロファイルは各参加者の各ソリューションで10回の繰り返しで変化した。したがって、繰り返し測定を実施することで、偶然に奇妙な値を含めることなく、観察し、奇妙なプロファイルを削除し、各参加者の特徴を計算することができた。
さらに、標準化されたシステムを使用することで、年齢に応じた味覚強度に関するリアルタイムのフィードバックを評価し、直接比較することができた。このシステムでは、時間強度の味覚評価と併せて、反応時間の測定が可能であった。高齢者は塩味を認識するのにそれほど時間はかからなかったが、味覚強度の知覚はゆっくりと増加し、若年成人よりも低いままであった (図4,5、省略) 。我々の知る限り、高齢者に関するそのようなデータは文献には報告がなかった。
絶対時間値の比較は、時系列がタイミングとソリューションの配信方法によって影響を受ける可能性があるため、困難である。例えば、先行研究における反応時間の絶対値は約2.3秒と0.6-1秒であった。以前の研究では、65歳の聴覚検査と光学検査乃単純な反応時間は、10歳の者よりもそれぞれ約16％と25％長いことが示されている。味覚ディスクを使用したある研究では、高齢者は味覚検出閾値の加齢に伴う悪化を示したが、舌の体性感覚は十分に保持されていることが示された。これらの研究は、老化の影響が遅く、多様であることを示している。これらの以前の発見を考えると、同じ条件下での高齢者と若年成人の時間強度感覚プロファイルの直接比較は、高齢者の味覚の動的特徴の理解を拡大するのに役立つ。
この研究の限界の1つは参加した高齢者の数が若年成人の数よりも少なかったことである。様々な募集方法を採用したが、高齢者、特に75歳以上の募集は非常に困難であった。後期および高齢の参加者乃より大きなサンプルを使用した味に関する追加の研究が必要である。しかし、興味深いことに、日本では過去8年間で60～69歳の塩摂取量が70歳以上のそれよりも多くなっている。したがって、本研究のデータは、なぜ日本にこのような状況が存在するのか、つまり塩摂取量が少ない人は長生きしている可能性があり、70歳以上の人はかかりつけ医や社会福祉から栄養指導を受けている可能性があると言う研究に役立つ。
この研究のもう1つの潜在的な限界は若いグループと年配のグループの間で性比が異なることであった。前者は女性50％、後者は女性40％。しかし、この時点での高齢者の追加募集は、コロナウイルス病(COVID-19)のパンデミックにより許可されなかった。したがって、この不均衡が結果に与える可能性のある影響を判断するために、40人の女性参加者を若いグループからランダムに除外し、両方のグループが10％の女性になるようにした。次に、そのようなデータを10セット作成して分析した。結果は、全ての時間強度プロファイルが同様のパターンを証明したことを示した。3.4 M溶液の最大強度タイミングの統計的差は有意ではなかったが、他のパラメーターは現在のデータと同じレベルの有意性を示した。最大強度のタイミングは、時間強度プロファイルが頭打ちになり始めるにつれて変化する可能性があることに注意する(図4参照、省略)。
この研究の3番目の限界は、観察されたグループの違いに対する投薬と年齢の相対的な重要性についての明確さの欠如である。Schiffmanによる総説では、化学感覚プロセスの機能測定は、広範囲の薬物療法の副作用を評価する体系的で十分に管理された臨床試験でまだ実施されていないため、薬物誘発性化学感覚障害の発生率は不明であると報告されている。しかし、当時の情報に基づくと、薬物による化学感覚への悪影響の発生率は特定の薬物に依存し、ほとんどの薬物では平均5％であるが、不眠症乃治療に使用される薬物エスゾピクロンでは最大66％である。さらに、上皮のナトリウムチャネルを遮断する利尿剤のアミロリドに舌をさらすと、NaClの味覚強度が低下した。我々の研究では、高齢者31人中8人が高血圧、髙脂血症、逆流性食道炎、糖尿病の薬を服用していた。我々の研究では、6人の高齢者のための7つの薬が、味の苦情を引き起こす薬としてリストされている。我々の研究乃全ての参加者は、使用された2つのNaCl溶液を区別することができ、それらのデータ分布は、薬の有無に応じて特別な特徴を示さなかった。我々のデータは、降圧剤を服用している高齢者(4人)と服用していない人(23人)の間の最大強度で観察された微妙な変動に有意差がないことを示した。薬を服用している高齢者(8人)と服用していない高齢者(23人)の間の最大強度も傾きもない。これは、参加者がエスゾピクロンまたはアミロリドを服用していないためである可能性がある。薬による副作用は、我々の研究では有意ではなかった。味への薬の小さな影響が可能であることを常に考慮する必要がある。
4番目の潜在的な限界は、調査員が使用される溶液に盲目ではなかったことである。したがって、研究者の偏見を避けるために、全てのデータは、統計学者、P.I.、工学専門家、および複数のデータ収集者によって繰り返しチェックおよび分析された。ほとんどすべてのデータを尊重して採用し、強度計の使用が困難なために影響を受けたデータと、Tukeyによって提案された統計的方法によって特定された外れ値のみを除外した。
5番目の潜在的な限界は、参加者をトレーニングしたり、溶液に関する情報を提供したりしなかったことである。したがって、強度の推定値は、時間強度の官能評価中および直後に記録されたもの(実験2)と比較して、カップをすする刺激(実験1)の方が高かった可能性がある。パイロット研究、参加者のコメント、およびこの研究の研究者の観察から収穫された情報は、カップをすする刺激でより高い見積もりの理由は、主に参加者の塩辛い溶液の第一印象によるものであることを示した。彼等は最初にカップ乃試飲テストを行い、次に時間強度乃官能評価を行った。したがって、参加者はカップの試飲テストで初めて0.3 M溶液を味わった。多くの人が「塩辛い」と感じ、高い評価を与えた。時間強度官能評価では、参加者は味の強さをありのままに知覚することに熱心に取り組んだ。より長い刺激時間、塩味の刺激の繰り返し(10回)、座位と仰臥位などの他の要因は、参加者の評価に実質的な影響を与えなかった。
最後に人工刺激法の標準化は、消費者が実際の状況でカップから飲むことを考えると、生態学的妥当性に欠ける可能性がある。しかし、カップの試飲実験(実験1)は、味の強さと味の快適さの両方を測定する方法を提供するだけでなく、生態学的妥当性を提供することができた。さらに、この研究で使用されたアプローチは、一般市民の対照群を持つ高齢者を含む将来の実験的研究に情報を提供することができる。まず、参加者は溶液を飲み込む必要なかった。したがって、誤嚥のリスクは非常に低かった。実際、この研究で誤嚥を経験した参加者はいなかった。第二に、参加者は特別なトレーニングを必要としなかった。味覚判断による時間強度スケーリングに関する以前の研究では、若い参加者は9.0～17.25時間の味覚溶液濃度を特定するように訓練され、1つの味について0.75～1.25時間実験を行った。参加者はmM濃度で強度を直接推定することを学んだ後、口の中に味覚溶液を保持し、ファイバーチップ付きのペンを記録紙の上で動かして、知覚された味の強さを記録した。別の研究では、2ヶ月間、週3日トレーニングを実施し、25人のボランティアから15人のパネリストが選ばれた。得られたデータの信頼性と再現性が向上し、必要なパネルサイズが大きすぎないように、トレーニング参加者が官能評価の個人差を減らすのに役立つことを理解している。しかし、我々の研究では、一連の実験に参加するために必要な動機を維持し、特に高齢者の疲労による参加者の偏見を避けるために、参加者を訓練しなかった。したがって、我々の結果は研究の特別な条件を反映しており、大きな個人差を示す可能性があることに注意する。これらの条件を考慮すると、グループ・レベルと個人レベルの両方での注意深い調査は、我々の研究において非常に重要であった。
結論
これらの結果は、健康な高齢者と若年成人の塩味強度官能評価の結果の違いを初めて示したものである。高齢者の時間強度プロファイルは、定量的に若年成人のものとは有意に異なる認識を示めした。我々の調査結果は、高齢者が若い成人よりも塩味を認識するのに時間がかからないことを示しているが、最初の認識の後、彼等の味覚強度の知覚はゆっくりと増加し、若い成人よりも低いままである。これは、高齢者が塩味に対する低い認識を補うために、食物に塩を追加する傾向があることを認識する必要があることを示唆している。さらに、高齢者は知覚される塩味を最適化するために、食事中に十分に味わい、よく噛むことを勧める。将来的には、これらの調査結果は、一般市民が経験する味の強さの基準となる可能性がある。我々のシステムと結果は、臨床フォローアップ検査に有効に統合できる。例えば、COVID-19感染または舌癌の感染中および感染後に減少および回復する味覚を評価することは、患者の生活の質をサポートする。
材料と方法
省略
