맛 시험: 짧고 검증 테스트

요약

이 프로토콜 인간 맛 응답을 측정 하 고 간단한 해 부 평가, 짧은 맛 테스트 및 유효성 검사 방법의 보고 된 감각과 맛 수용 체 유전자를 사용 하 여 포함.

초록

의학 및 생물 의학 연구, 및 그것의 유전 토대에 대 한 새로운 지식을 맛의 신흥 중요성 고전적인 맛 테스트 방법 두 가지 방법으로 보완 하기 위해 우리 동기는. 첫째, 우리 입, 혀, 맛 용의자 있는지 확인 하 고 관련 질병의 증거를 참고를 포함 하 여의 간략 한 평가 수행 하는 방법을 설명 합니다. 둘째, 우리 인식된 괴로움 강도와 선된 수용 체 genotypes 비교 보고서에서 맛 테스트 데이터의 유효성을 검사 하는 유전학에 그립니다. 데이터 수집 오류, 산만된 과목 또는 이해 하거나 지시 하지 그 유전자 형의 객관적인 측정 및 맛 경험의 주관적인 보고서 간의 부조화 식별할 수 있습니다. 우리의 기대는 정기적으로, 맛을 평가 하는 연구자와 임상 및 유효한 맛 테스트 설득 수 있습니다 맛 테스트 청력 및 시력에 대 한 테스트로 일반적으로. 마지막으로, 맛 수용 체를 표현 하는 신체의 많은 조직, 때문에 맛 응답 본문에 다른 조직 감도 대 한 프록시를 제공 있으며, 급속 한, 포인트-중-케어 테스트 가이드 진단 및 맛을 평가 하는 연구 도구 역할을 함으로써, 단백질 기능입니다.

서문

의료의 일부와 생물 의학 연구의 대상이 인간의 맛 지 각의 측정 될 수 있습니다 아직 맛 청각과 비전 (표 1)에 비해 부족 한 관심을 받고 있다. 의료 관점에서 임상 환자를 평가 하는 경우 맛 감소, 대부분의 경우에서의 불평 실제 손실이입니다 냄새¹, 흔히 고 종종 잘못 제시 불만으로 맛 손실의 해 고를 주도하 고 있다. 맛 왜곡 (dysgeusia)는 더 일반적이 고 자주 약물 또는 주변 신경 상해^2,3, 보조 효과에서 발생 하지만 어느 형태 (이외에 약물을 멈추기) 효과적인 치료. 그것은 지금까지 자체에 작은 진단 또는 전조 값을 했다 때문에 임상 맛 손실을 무시 됩니다 또한 있다. 그러나, 비록 맛의 측정 한 침체, 그것 수 있습니다 이제 수 입력 역사적인 감사 맛 진단 또는 전조 도구^4,5있을 수 있습니다의 부흥으로 주류 의학 합니다. 예를 들어, 괴로움 인식 면역 기능⁶ 또는⁷약물 환자의 지를 예측할 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 생물 의학 연구원은 크게 맛을 무시 있다. 이 부주의 수 있습니다, 부분적으로,이 감각 시스템 이해에 이른 진행 실험 심리학⁸, 필드는 의학에 그 수 있습니다 상대적으로 익숙한 뿌리가 있다는 사실을 반영 했다. 또한, 맛에 새롭게 관심 있다 되죠 이전 방법¹⁰, 구축 표준화 된 맛 방법⁹ 종합 동안 길고 임상 설정에 대 한 부적 절 한 있습니다. 마지막으로, 맛 조치에 신뢰 때문에 과목 그들의 자신의 경험에 대 한 보고서 및 그들의 관측의 유효성 검사는 지금까지 부족 했던 약한 될 수 있습니다. 우리의 희망은 조사 또는 임상 쉽게 관리할 수 있는 간단한 측정 두 성분과 인기에서 얻게 될 것 이다. 여기 세 부분에는 간단한 맛 시험 프로토콜 설명: 구강, 맛 테스트 및 유효성 검사 단계 선천적인된 유전자 형을 사용 하 여 평가. 첫째, 우리는 의학, 감각 실험 심리학 및 유전자 형 및 유전학을 사용 하 여 응답의 유효성 검사에서 간단한 사례를 병합이 절차에 대 한 생물 학적 컨텍스트를 제공 합니다.

효과적인 맛 시험 명백한 구두 질병, 빨갛게, 붓기와 변색에 대 한 간략 한 임상 평가 포함 해야 그래서 맛 지 각은 입에서 시작 합니다. 7 하위 사이트를 포함 하는 구강: gingiva, 혀, 입, 볼 점 막, 입술 점 막, 하드 미각, 그리고 retromolar trigone의 바닥. 건강 한 참가자 또는 그 잘 정의 된 질병에 초점을 맞춘 인간 맛의 과거 연구 하지만 맛 테스트 루틴에서 의료 시험 되 고, 그것은 절차의 일환으로 구강의 상태를 기록 하는 것이 중요.

혀 자체는 근육 구조 점 막;에 쌌 다 그것의 등 쪽 표면 dotting 용의자, 혀를 그것의 독특한 텍스처 주고 맛 수용 체 세포를 포함 하는 작은 제기 구조입니다. 우리는 그들의 모양에 의해 용의자를 분류: fungiform, filiform, 잎, 그리고 circumvallate. Fungiform 용의자 (FP)는 혀에 있는 anterolaterally 이며 버섯 모양¹¹라운드. 조사자는 FP를 계량 여러 가지 유용한 방법을 출판 그리고 우리 독자 측정 프로토콜^{12,13,14,,1516}에 대 한 이러한 소스를 직접. (Folia), 책의 페이지 측면 후부에 있는 같은 모양의 잎 papillae 혀 표면¹¹. Circumvallate papillae 혀 기지의 고 랑 terminalis에 대형 돔 모양의 구조 점 막 벽 (라틴어 circum, "서라운드," + vallum, "벽")¹¹에 의해 둘러싸여 있습니다. 대부분 수많은 용의자, filiform, 길고 얇은 이며 맛 수용 체를 포함 하지 않습니다.

사람들이 다 혀 해부학. 이 해 부 변이의 소스 알려지지 않은, 하는 동안 결정 됩니다 일부 선천적인된 유전자 변이 의해 조사 중 장신 쌍둥이¹⁷일 쌍둥이 60% 일치 중 혀 해부학의 용어 색인 31%를 보고와. 적어도 하나의 유전자 질환 (가족 dysautonomia) 맛 용의자^18,,1920의 선 천 성 결핍 귀착되는 희소 한, 및 젖꼭지 밀도 또한 사람들, 다릅니다. 따라서, psychophysical 테스트를 수행 하기 전에 간단한 평가의 일환으로 FP의 존재를 확인 하 고 상대적 크기 및 혀의 색깔과 구강 질환의 증거를 도움이 됩니다.

맛 용의자는 감각 포함 시작 맛 감각을 자극 하는 때 세포. 인간은 맛의 적어도 5 개의 클래스를 감지 할 수 있다: 짠 맛, 신 맛, 쓴, 달콤한, 및 umami. 반면 짠 맛, 달콤한, 그리고 umami 맛 염화 나트륨, 포도 당, 아미노산, 포함 된 귀중 한 음식 근원의 존재를 신호 각각, 쓰라 림과 까다로움 신호 잠재적인 독 소 및 산의 존재의 세균성 분해에서 음식, 각각, 혐오 행동²¹유도. 짠 맛과 신 맛 맛 세포의 어떤 종류에서 발견 하는 이온 채널의 활성화를 통해 불리고는, 내가 뿐만^22,23세포는 소금 변환의 이해 진화 하 고 형식이 필요할 수 있습니다. 쓴, 달콤한, 그리고 umami는 특정 취향에 맞춘 각 타입 II 맛 세포에 G 단백질 결합 된 수용 체의 활성화에서 발생 한다. 3 특정 수용 체의 소 단위의 Heterodimers transduce 정하고 umami 쓴 화합물 25 다른 쓴 수용 체²⁴의 그룹을 활성화 하는 동안. 이 쓴 수용 체는 여러 쓴 화합물에 응답할 수 있습니다 그리고 단일 쓴 화합물은 종종 하나 이상의 수용 체²⁵자극. 맛의 분자 기초에 대 한 지식의 최근 확장에도 불구 하 고 소설 경로²⁶ 및 전통적인 5 맛 특성 (예를 들어, 칼슘²⁷ 또는 지방산²⁸ 지 각)을 넘어 새로운 발견 수 있습니다 앞에 거짓말.

수용 체의 맛 가족의 적어도 두 개의 놀라운 측면이 있다: 이러한 수용 체 수 DNA 순서에서 현저 하 게 다른 사람들, 그러므로 작동 그리고 신체의 많은 조직 표현 이러한 유전자^21,29 를 코드 하는 유전자 ^{, 30 , 31}. 이러한 extraoral 사이트 포함 두뇌, 갑 상선, 위와 더 낮은 호흡 기관, 그리고 많은 다른 사람의 사이에서 위장^21,29,,3031. 동안이 위치에서 맛 수용 체는 전통적인 의미에서 맛 인식에 참여 하지 않는, 그들은 아마 현지 화학 환경^29,32를 감지 한다. 상부 호흡기의 ciliated 상피 쓴 수용 체 T2R38을 표현 하는 예를 들어 (쓴 맛 수용 체 38)는 박테리아에 의해 생성 하는 화합물을 응답 하 고 같이 타고 난 면역 반응³²영향 mucociliary 클리어런스 및 항균 펩 티 드 및 질소 산화물의 수준을 증가. 이 만성 rhinosinusitis에 대 한 의료 의미, 만성 세균성 감염 질환 및 상부 호흡기와 paranasal sinuses의 염증이 있습니다.

맛에 특정 한 관련성의 시험 여기 설명 T2R38 쓴 맛 수용 체, TAS2R38 유전자에 의해, 유전 가변성 및 따라서 변수 맛 감도 전시. 쓴 화합물 phenylthiocarbamide (PTC)에 대 한 지 각 차이 화학자 아서 폭스³³;에 의해 처음으로 설명 했다 나중이 화합물³⁴T2R38 수용 체 주 작동 근으로 확인 되었습니다. 개인 차는 3 단 하나 뉴클레오티드 동 질 다 상, 각 항복 아미노산 대체 (A49P, A262V, 및 I296V; TAS2R38 유전자의 DNA 순서에서 발생 A: 알라닌, p: 프롤린, v: Valine, i: 이소류신). 두 가지 일반적인 haplotypes 결과, PAV 및 AVI, PAV/PAV 개인 PTC ("감별사")에 매우 민감한 되 고, AVI/AVI 개인 되 고 상대적으로 구분 ("비-시음"), 및 그들의 감도에서 더 많은 변수를 되 heterozygous AVI/PAV 개인 ³⁵. 쓰라린 인식, 예, 맛 수용 체 TAS2R19 유전자에 의해 T2R19에 영향을 미치는 유전 변이의 더 많은 예제 마찬가지로 전시 유전 가변성 및 쓴 화합물으로 다른 맛 감도 말라리아³⁶. 마찬가지로, TAS2R31 에서 높은 힘 감미료^37,,3839중 하나의 인식된 괴로움을 영향을 줍니다.

여기는 환자의 임상 의학, 실험 심리학, 유전학에서 높은 수율 프로토콜에 그리는 맛의 감각을 특성화 하는 빠른 방법에 설명 합니다.

프로토콜

펜실베니아 기관 검토 위원회의 대학이이 프로토콜을 승인 했다. 우리는 그들이 18 세 미만 또는 임신 경우 과목을 제외.

1. 구강 평가: 질병 평가 및 시 식별

1. 입 열을 지시 합니다.
2. Penlight 또는 헤드 램프와 같은 광원을 사용 하 여, 구강을 조명 하 고 지역 (혀, 입, 볼 점 막, 입술 점 막, gingiva, 하드 미각, 그리고 retromolar trigone의 바닥)의 7 개의 하위 검사.
   1. 시각화는 혀의 등 쪽 표면. 혀, 리프트 주제를 지시 하 고 복 부 혀 표면 및 검사는 어 금 니를 뒤로 연장 하 입의 바닥을 검사 하십시오.
   2. 뺨 점 막 뿐만 아니라 위쪽과 아래쪽 치아를 둘러싼 양측 측면 gingiva 시각화 하의 뺨을 lateralize 혀 억압 물을 사용 하 여.
   3. 위와 더 낮은 입술 입술 점 막과 앞쪽 gingiva 표면 시각화를 들어올려 anteriorly 검사를 확장 합니다.
   4. 마지막으로, 하드 미각과 retromolar trigone 시각화.
   5. 참고 장애, 찰과상, 그리고 대 중 또는 증세.
   6. 다시 입을 열고 혀를 확장을 요청.
   7. 광원을 사용 하 여 시각화는 혀의 등 쪽 표면.
   8. FP, 예를 들어, 부드러운 혀 표면의 유무 확인
3. 맛 테스트를 진행 하기 전에 구강 검사 결과 note 조사 의료 맥락에서이 테스트를 수행 하는 경우 예기치 않은 결과 추가 작업을 자극 해야 한다.

2. psychophysical 맛 테스트

참고: 자원 및 그에 따라 테스트 psychophysical 맛에 대 한 설명이 있습니다 또한 다음 웹 페이지에서: https://osf.io/hn87s/.

1. Tastant 준비
   1. 아래의 지시 대로 솔루션을 준비 합니다. 정밀도 ±에 농도의 초순 수를 사용 하 여 0.0002 M. 디졸브 샘플 되도록 부피 플라스 크를 사용 하 여 각 솔루션을 확인 합니다. 연구 목표 화합물의 선택에 맞게. 여기에 포함 된 화합물은 한 예로 의미가 있다.
      1. Denatonium benzoate (쓴): 물 1 L에 denatonium benzoate 2.228 g을 용 해 하 여 x 10^-3 M denatonium benzoate 4.99의 재고 솔루션을 준비. 500 mL 부피 플라스 크에이 재고 솔루션의 180 µ L를 추가 합니다. 500ml, 1.8 µ M의 최종 농도 가진 해결책을 생성 하는 볼륨을가지고 물을 추가 합니다.
      2. PTC (쓴): PTC의 0.0135 g 500 mL 부피 플라스 크에 배치. 500 mL를 볼륨을가지고 물을 추가 합니다. PTC는 해산, 그래서 저 어 바는 플라스 크에 놓고 뜨거운 접시에 70 ° C에 솔루션을 열 하기가 어렵습니다. 저 막대를 사용 하 여 모든 용액 (~ 15 분)를 해산 했다 때까지 솔루션을 혼합. 이 180 µ M의 최종 농도 솔루션을 생성합니다.
      3. (쓴) 말라리아: 말라리아 HCl이 수화물의 0.011 g 500 mL 부피 플라스 크에 배치. 500 mL, 56 µ M의 최종 농도와 솔루션을 생산 하는 볼륨을가지고 물을 추가 합니다.
      4. 염화 나트륨 (짠 맛): 500 mL 부피 플라스 크에 염화 나트륨 7.5 g을 배치. 500 mL, 0.25 M의 최종 농도와 솔루션을 생산 하는 볼륨을가지고 물을 추가 합니다.
      5. 자당 (달콤한): 500 mL 부피 플라스 크에 자당의 60 g을 배치. 500 mL, 0.35 M의 최종 농도와 솔루션을 생산 하는 볼륨을가지고 물을 추가 합니다.
   2. 4 ° c.에 맛 솔루션 저장 맛 화합물은 빛에 민감한 일부 일반적으로 사용 되 고 조사 호 일 또는 빛에 그들의 노출을 줄이기 위해 다른 자료에서 그들을 포장 한다.
   3. 솔루션 준비에서 일반적인 오류를 식별 하려면 한 시음 컵 이전 솔루션을 새로운 솔루션으로 하나 채워. 그들은 강도에 동일한 확인을 각 솔루션 맛.
   4. 제어 솔루션으로, 과목 이해 테스트 절차를 확인 하는 첫 번째 위치에 물을 포함 합니다. 각 과목을 제시 tastant tastant 컨트롤을 두 번, 동일 tastant을 연속적으로 표시 하지 않도록 하 돌보는. 예를 들어 5 개의 고유 tastants를 테스트 하려면 질문에 12 샘플 기능 (2.2 참조): 5 tastants와 물, 각각 두 번 제시. 약 수의 개별 유리 섬광 튜브에 물 5 mL. 숫자 1을 베어링 어두운 파란색 스티커와 유리병 뚜껑을 레이블을 지정 합니다.
   5. 각각에 대해이 과정을 반복 tastant. 프레 젠 테이 션 및 일부 색상 코드를 아래; 상세한 예의 순서에 따라 원형 스티커 라벨 유리병 뚜껑 맛 설문에 레이블 유리병 레이블을 일치 (2.2 참조).
      물 (진한 파란색)
      말라리아 (밝은 파랑)
      NaCl (그린)
      PTC (노란색)
      자당 (오렌지)
      Denatonium benzoate (레드)
      NaCl (진한 파란색)
      Denatonium benzoate (밝은 파랑)
      물 (녹색)
      말라리아 (노란색)
      자당 (오렌지)
      PTC (레드)
   6. 패키지 샘플 예제 1-6 및 7-12 상자 "상자 A"와 "" B, 상자를 각각 표시 (그림 1); 2 개의 상자로 그들을 배치 하 여 다른 포장 전략은 가능 합니다.

그림 1: 키트 맛. 과목 키트 속도 맛 강도와 품질의 다양 한 색으로 구분 된 tastants 사용합니다. 샘플 1-6을 포함 하는 상자 A, B 상자 포함 7-12. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

2. 맛 설문
   1. 맛 설문 평가 맛 강도와 각 tastant (그림 2)의 맛 품질을 식별에 대 한 강제 선택에 대 한 카테고리의 규모를 사용 하 여 준비 합니다.
   2. 맛 질문에 적절 한 색상과 적절 한 샘플 옆의 원형 레이블 배치 (2.1.6 참조).

그림 2: 설문 항목, 강도 평가 대 한 카테고리 규모 구성 된 취향과 tastant 품질에 대 한 선택 응답 강제. 맛 설문 테스트 색된 tastants의 각 하나의 항목이 포함 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

3. 맛 테스트 관리
   1. 12 샘플 상자 A, B 상자, 병 물, 빈 컵, 펜, 그리고 펜 및 종이 맛 설문 포함 항목의 주제를 제공 합니다. 어떤 주어진된 연구 기간 내내 생된 수의 같은 브랜드를 사용 합니다. 종이 설문 조사 하는 대신, 온라인 설문 조사 소프트웨어에 자료 포트 및 태블릿 또는 데스크톱/노트북을 통해 관리. 예제 서식 파일은 https://osf.io/hn87s/에서 구할 수 있습니다.
   2. 그들은 모두 강도와 각 tastant의 품질 (예:, 짠 맛, 신 맛, 쓴, 달콤한, 또는 아무 맛)을 평가 하 게 됩니다 과목에 지시 합니다. 또한, 그들은 모든 자질을 경험 하지 수 과목 알려.
   3. 테스트 절차를 다음과 같이 설명: 두 번 물으로 입 헹 구 고 제공 하는 컵에 그것을 밖으로 뱉 어. 모든 샘플 1 입에 부 어 하 고 컵에 솔루션을 침 하기 전에 5 초 동안 그것을 잡아. 양치질 하거나 솔루션을 삼 키 지 마십시오. "매우 강렬한"을 모두 "강도"에서 샘플의 강도, 0 ~ 12의 규모에 해당 하는 13 수직 라인 중 하나를 일주 하 고 맛을 설명 하기 위해 단일 품질을 선택 합니다. 그 후, 다음 샘플을 진행 하기 전에 두 번 물으로 입을 헹 구 십시오.
   4. 샘플 1 (물) 주제 시음 하 고 평가 관찰 합니다. 전혀 "강도"에서 등급 일탈 한다와 "맛," 시험 진행을 허용 하기 전에 설문 조사 지시를 되풀이.
   5. 완성도 대 한 완성 된 설문지를 검토 합니다.
   6. 0 ~ 12 과목 동그라미 수직 라인에서의 규모에 대 한 강도 평가 점수. 각 두 강도 등급 평균 tastant; 이 값은 분석을 위해 사용 됩니다.

3입니다. 유전자 형

1. 타 액 DNA 수집 키트를 사용 하 여 각 주제에서 타 액을 수집 합니다.
2. 제조업체 지침에 따라 샘플에서 게놈 DNA를 정화.
3. TAS2R38 유전자 형 SNP 유전형 분석 실험 (rs713598, rs1726866, rs10246939)⁴⁰을 사용 하 여 결정 합니다.
4. TAS2R19 유전자 SNP 유전형 분석 (rs10772420)³⁶을 사용 하 여 결정 합니다.

4. 유전자 형 형 유효성 검사

1. 다음 웹 페이지에서 TAS2R38 (rs713598, rs1726866, rs10246939) 및 TAS2R19 (rs10772420) 800 주제 genotyped에서 사용 가능한 풀링된 컨트롤 데이터 검토: https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/.
2. 피사체의 TAS2R38 유전자 형에 따라 달라 집니다, 동일한 유전자 형의 개인에 대 한 규범과 쓴 복합 PTC에 대 한 그의 혹은 그녀의 psychophysical 맛 응답을 비교 합니다. 응답 일치 해야; 그러나, 드문 경우에, TAS2R38 유전자가 완벽 하 게 예측할 수 PTC 감각 결과³⁵.
3. 응답 중요 한 분기를 표시 해야 합니다, 같은 TAS2R19 유전자 형의 개인에 대 한 규범과 말라리아에 대 한 주체의 맛 응답을 비교 합니다. 말라리아와 유전자 형에 대 한 응답^36을일치 해야 합니다. 모든 맛 결과 유전자 형 일치에 실패, 주제 작업 (b)는 제공 하는 스 퓨 리 어스 등급 부리기 또는 (c) 오류가 발생 했습니다를 데이터 수집 조사 부분을 이해 하지 (a)가 가능 하다.
4. 데이터 포인트 이상 값을 식별 하 고 아마도 분석 (그림 3)에서 제외. 객관적인 유전형과 감각 결과의 통신 psychophysical 테스트 절차의 신뢰성을 확인합니다.

결과

취향 테스트 결과 평가 모든 과목에 대 한 풀링된 되어 있다 (n = 840)와 유전자 형 분리 후 제시 됩니다. 전체 데이터 세트 https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/에서 액세스할 수 하 고 각 tastant 평가 이며 TAS2R38 및 TAS2R19 genotypes 검토할 수 있습니다. 결과 TAS2R38 수용 체 유전자 형 (그림 3)에 의해 그룹화 하는 과목 가운데 PTC에 대 한 지 ?...

토론

이 방법의 중요성은 그것 기능 의학 (구두 시험), 실험 심리학 (맛 테스트), 유전학 (유효성 검사 단계)에서 다양 한 접근 방법을 사용. 맛 정보 맛 본문에 다른 단백질의 기능으로 창을 제공 하기 때문에 진단 및 예 후 도구로 개발 가능성이 높습니다. 실험 심리학 관점에서 간단한 시험의 추가 규범적인 맛 기능 연구에 적합 하지 않은 주제를 식별할 수 있습니다. 유전학 관점에서 이러한 절차는 쉽?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Disposable diagnostic penlight	Primacare	DL-9223
UltraLite Pro headlight	Integra LifeSciences	AX2100BIF
Millipore Q-Gard 2 water purification system	EMB Millipore	QGARD00D2
Denatonium benzoate	Sigma Aldrich	D5765
Phenylthiocarbamide	Sigma Aldrich	P7629
Quinine hydrochloride dihydrate	Sigma Aldrich	Q1125
Sodium Chloride	Sigma Aldrich	S1679
Sucrose	Sigma Aldrich	S0389
Glass scintillation vials	Thomas Scientific	1230L59	Same as Wheaton catalog no. 986580
Oragene Discover OGR-500 DNA collection kit	DNA Genotek	OGR-500
prepIT L2P Protocol reagents	DNA Genotek	PT-L2P-5
rs713598 TaqMan SNP genotyping assay	ThermoFisher Scientific	C___8876467_10
rs1726866 TaqMan SNP genotyping assay	ThermoFisher Scientific	C___9506827_10
rs10246939 TaqMan SNP genotyping assay	ThermoFisher Scientific	C___9506826_10
rs10772420 TaqMan SNP genotyping assay	ThermoFisher Scientific	C___1317426_10