2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K02248
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
小林 奈央樹 日本大学, 生産工学部, 准教授 (30453674)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 咀嚼・嚥下 / 数理モデル / 食片分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は, ヒトの咀嚼によって生成される食物片の粒子解析および食物片により形成される食塊の物性解析を用いて, 高齢者の咀嚼・嚥下過程の理解を目指す研究である。個人から得られた実データをもとに数理モデルにより食塊を再構成することで, 従来の機器測定等に比べ低コスト, 簡便に個人の摂食能力を評価できるような指標の確立を目指す。
当該年度の成果としては, (1) 分子量の異なる, 15mmおよび3mm角のアガロースゲルを用いて食品咀嚼実験を行い, それらのパラメータと, 得られた食片分布の数学的特性, さらに当該分野で一般的に用いられているテクスチャープロファイル解析 (TPA) によって与えられたテクスチャー特性の関係を調べた, (2) 申請者らによって提案および出版された食塊モデルを用いて, その食片分布とレオロジー特性を調べた, ことが挙げられる.
(1) では分子量の違いにかかわらず, アガロースゲルでは調理サイズによって食片サイズ分布の関数形が異なることが分かった. その一方で, TPA で得られたテクスチャー特性は, その両方の影響を受けることが分かった. ただし, その影響の受け方は, 咀嚼前期で大きく影響を受けるのに対して, 咀嚼中期・後期では特にゲルサイズの影響は見られなくなる. これらの成果については, 論文としてまとめられ, 出版されている.
(2) については, 申請者らのモデルをもとに, 食片サイズ分布として対数正規分布を仮定した上で, Prinz-Lucas (J.F. Prinz and P.W. Lucas, Proc. R. Soc. London B, 1997) らが導入したシアー下の凝集力等の計算を行った. これらの成果については, 現在論文の出版準備中である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究において当該年度の計画は, 個人から得られた実データをもとに数理モデルにより食塊を再構成することで, 従来の機器測定等に比べ低コスト, 簡便に個人の摂食能力を評価できるような指標の確立を目指すことである. 上の【研究実績の概要】で取り上げた, (2)の成果はこの当該年度の研究計画に沿って行われたものである. また, 研究成果 (1) についても, 実験的な側面から本研究の目的・計画達成に寄与するようなものである. これら研究成果の社会貢献について, (1) に関しては論文という形で社会に公開されているが, その一方で, (2) の成果については, 現時点で執筆中の段階である. さらに予算執行という観点からみると, 来年度以降の実験的な研究に向けた実験設備に予算を多く使っており, 当初計画と少し相違が見られる.
以上のようなことを踏まえると, 現時点での本研究課題の進捗状況判断としては, 「おおむね順調に進展している」と自己判断している.
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降の研究計画としては, 次年度本研究の主たる目的である高齢者に焦点を当て, 高齢者を被験者とした咀嚼実験を実施することを考えている. それにより得られた食片および食塊の性質を, これまでの研究で得られている摂食能力の知見と比較検討することで高齢者の摂食能力の定量化を目指したい. ただし, 今年度の研究成果を踏まえると, そもそも食塊の物性, 特にテクスチャープロファイル解析で特徴付けられるテクスチャー特性についての妥当性を評価する必要があるとも感じられている. たとえば, Nishinari-Kohyama-Kumagai-Funami-Bourne (Food. Sci. Technol. Res. 2013) は, TPA で得られるある種のテクスチャー特性が現実に対応していないのではないか, という疑義を表明している. この TPA でのテクスチャー特性については, 嚥下困難者への特別用途食品規定にも用いられており, その妥当性の検討については重要度も大きい. そのため, これらの基礎研究も理論および実験の両面から議論していこうと考えている.
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| Causes of Carryover |
当初の本年度計画では, 成果発表のための予算を申請していたが, 当該年度では行われなかった. そのため, これら次年度使用額については, 成果発表の予算として使用する予定である.
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