适合食物质构分级研究中咀嚼能力评估方法研究进展

陈碧霄，何 梅

(北京市营养源研究所，北京 100069)

近年来，国内越来越多的老年营养学研究者关注到咀嚼能力低下对于老年人健康的影响[1-2]。咀嚼能力低下是老年人普遍存在的营养摄入障碍原因之一，对吞咽障碍的产生也有正相关[3-5]。影响老年人咀嚼能力的因素繁多，因此检测方法也多样。老年人咀嚼障碍最常见的评估手段是牙科检查[6]：包括缺牙数(NMT)、功能单位数(NFU)、后咬面积(PBA)[7]、后咬合对 (POPs)的数量、牙齿磨损、被固定(FDP)或可移动(RDP)牙科修复体替换等，这些都被证实与老年人咀嚼功能下降相关，进而对健康产生影响[8]。除牙齿这个影响因子外，一项基于全齿健康老年人的研究报道，排除牙齿因素，舌压和口腔扩张运动都与咀嚼能力具有相关性[9]。这表明，除牙齿外，口腔运动机能也是咀嚼功能的重要影响因子。一项增龄对于老年人咀嚼能力影响的研究发现，对比老中青年分组数据，年龄增长导致剩余牙齿数量、NFU、最大舌压(MTP)、最大咬合力(MBF)、牙齿磨损都显著降低，这都是导致老年人咀嚼能力低下的影响因子。其他研究也分别证明[10-11]咀嚼肌厚度(MMT)、最大唇力(MLF)、唾液分泌也是老年人的咀嚼能力的影响因子。最近一项神经成像研究报告显示，老年人在咀嚼过程中大脑的工作方式与年轻人不同[12],大脑会影响健康老年人咀嚼表现的个体差异[13-14]。

虽然，因老年人咀嚼能力下降，导致适用于老年人咀嚼能力评估的方法很多，但这些方法主要应用于研究咀嚼能力下降机理，或验证牙齿修复后对咀嚼能力的效果[15]等上游研究。只是发现了问题，缺乏解决问题及应用的下游研究，而上游研究与下游研究的目的不同，导致需要使用的方法不同，以及判断的标准都会不同。咀嚼能力评估的下游研究，其中一个方向为检测评估结果与食物质构的关联性的建立，这就需要筛选同时兼顾快速判断咀嚼能力对老年人进食表现的影响以及检测指标可以与食物质构指标进行关联的评估方法。

1 主、客观咀嚼功能评估在老年人咀嚼能力风险评估研究中的应用

目前，文献中对于咀嚼能力的评估方法[16]主要可以分为客观咀嚼功能(OMF)评估和主观咀嚼功能(SMF)评估两类。OMF主要针对咀嚼相关的脏器或者脏器的指标进行评估，如牙科检查、唾液分泌量、MTP、MBF、MLF等；或是量化咀嚼发生时的某一个数据如咀嚼效能(MP)、6分钟咀嚼测试(6MMT)、咀嚼混合力测试[双色口香糖测试(TCCT)和变色口香糖检测(CCGT)]等。而SMF包含调查问卷和食物评估法，主要是针对老年人自我咀嚼能力的认知和实际咀嚼中对食物咀嚼适应度的认知。虽然主、客观评估方法都被证实可应用于老年人的咀嚼能力的评估中[17-20]，但与老年人营养摄入紧密相关的是客观的咀嚼表现。但青岛一项咀嚼能力和牙齿修复情况的文献中指出[21]，目前缺乏客观的咀嚼表现的评估，只能从主观的咀嚼表现中获取，而这受到进食的食物软硬、自身咀嚼能力的认同、是否存在心理障碍的影响。一项通过客观检测方法对主观认为自己有进食困难的高龄老人进行口腔功能评估测试中[22]发现，实际存在咀嚼障碍的高龄老人仅占45%。说明老年人的主观咀嚼能力认知和客观评估是有一定的差异的。老年人受自身主管情绪和认知的影响，会对其咀嚼能力造成影响。日本一项老年人自我评估的咀嚼满意度和食物可接受性和咀嚼表现之间的关系的研究中发现[23]，老年人的咀嚼满意度和实际的咀嚼表现有较大差异。咀嚼满意度高的老年人中，37%存在较差的咀嚼表现，而咀嚼满意度低的40%都有很好的咀嚼表现。这说明老年人对于自我咀嚼能力的主观认知和实际表现的咀嚼表现主观认知也是存在差异的。而这差异也体现在实际的营养摄入中，咀嚼能力主观认知良好的老年人，即使实际的咀嚼表现较差，也会促进食物的摄入。这一结果被认为是因为老年人虽然客观咀嚼能力会下降，但无意识的寻找更为舒适的食物替代，从而影响力咀嚼能力的自感，这是主观认知对咀嚼能力的正作用。相反，牙齿脱落、装带假牙等一部分会加重老年人对自我咀嚼能力感知的副作用，从而对实际的咀嚼表现也产生了负作用[21]。昂贵牙科治疗会让老年人产生咀嚼能力更好的自我评估，或是因为未达到预期而提出更差的自我评价。

主观咀嚼满意度体现在整体食物量的摄入情况，是老年人对现在自己食物摄入满意度的一个评估。科学的调查问卷可以通过问询方式来修正老年人的认知差异，但一项对2021年以前的23个有效主观评价的调查问卷的评估研究认为，目前还没有心理测量高水平的评估方法[24]。对内容的证据水平、内部一致性、重测可靠性等分析结果，根据可靠性的高低进行A、B、C级的分类，认为A级可信度的调查问卷为食物摄入能力问卷(CFQ)，其他的一些评估方法或存在可信度较低，或存在还需要更多实验验证的问题。

基于主观咀嚼能力的不成熟，客观的评估咀嚼表现的方法还没开发出来。目前用于下游应用端的老年人的咀嚼能力风险检测方法，还需要通过SMF和OMF评估方法同时进行综合评估。

2 咀嚼能力评估指标与食物质构

发现老年人咀嚼吞咽风险的目的是为给有咀嚼吞咽问题的老年人提供合适质构的食物。合适质构的食物可以通过质构改良，使其更易咀嚼和进食，或是选择本身物性指标符合的食物。因此，应用于营养学领域的咀嚼能力评估方法，除判断老年人是否存在咀嚼风险外，还应可以对标合适食物的质构指标。而这些食物质构指标，根据老年人的咀嚼表现可以分为容易被咀嚼的食物、可以被牙龈咬碎的食物、可以被舌头碾碎的食物、无需咀嚼的食物；或是根据物性指标分为：固体食物的硬度、弹性、咀嚼度，液体食物的粘度、胶着性、凝聚性等。但目前咀嚼能力检测指标缺乏与食物物性指标相关性的系统性研究。因此，将咀嚼能力风险评估用于老年人的食物质构指导，还缺乏大量的下游研究来支持。

日本一项全国调查通过收集4 700名成年人对10 g的47种各县代表性食物的咀嚼次数发现，和硬度相比，弹性和凝聚性强的食物，需要的食物咀嚼次数更多[25]，而CCGT的色差可以反应咀嚼次数。而日本一项对144种不同物性的代表食物进行咀嚼时肌肉活动量的研究发现，咀嚼肌活动量和食物的硬度、弹性和凝聚性相关[26]，研究证明，可以通过咀嚼能力风险评估项目与食物的物性指标进行对标研究。

除此以外，MP可以判断老年人对固体食物的剪切能力，还可以对标老年人是否适合吃需要咀嚼的食物；MBF测试通过研究老年人的最适咬合力对标合适食物的硬度，通过研究老年人TCCT或CCGT的混合能力对标食物的弹性咀嚼度的关系，通过6MMT测试老年人完成持续咀嚼的能力来对标适合的食物质构、口唇舌的协同能力(Diadochokinesis[27])和最大舌压(MTP)研究老年人是否有吞咽困难的风险，以及通过舌头碾碎食物的硬度和老年人舌头可以碾碎食物的物性、食物咀嚼表现自感(食物评估法)判断老年人客观咀嚼能力指标和主观进食食物的物性的关联性。建立不同标准之间的链接，既可以辅助老年人选择适合自己的食物，也可以为质构改良食品的开发人员提供理论依据。

3 适用于下游研究方法的咀嚼能力评估检测方法介绍

3.1 咀嚼效能(MP)的测试

MP作为咀嚼能力的一个重要指标，从1950年最早的花生筛分法到现在，检测标准物质、检测方法都非常多样。新鲜食材的标准品因为其质构不够统一、咀嚼前后水分含量较大、口腔内易残留等原因，逐渐被一些人工合成的标准物质所替代。其中，MP测试软糖(UHA，大阪，日本)近几年内多次在老年人咀嚼效能评估中使用[28]，并被验证通过检测咀嚼后颗粒的溶解液色素浓度可以实现较高的检测精度[29]。MP测试软糖在满足临床检测高精度的同时，也可以通过不同的评估方式实现快速、简单的风险筛选评估，即根据视觉评估咀嚼后的食物颗粒大小，对标咀嚼效能评分标准，进行初步的咀嚼能力风险评估。

MP测试软糖质地柔软，易受力，易被唾液分解，能够减少老年人检测过程中对牙齿的损伤、呛食及口腔残留的风险，检测方法对于老年人操作性更强。将软糖咀嚼20 s后，用10 mL的水漱口，以测定水溶液中的葡萄糖浓度或色素浓度。当葡萄糖浓度为200～250 mg/dL为咀嚼能力正常的人群，浓度低于100 mg/mL则是咀嚼能力低下，120 mg/dL值前后的则被认为咀嚼能力受损。也可以参考分级卡中咀嚼后软糖的不同粒径对应不同咀嚼能力的10级分类，根据咀嚼后的食物颗粒大小，以评估咀嚼能力[30]。虽然咀嚼效能和食物质构关系的文献较少，但该方法可以对老年人的咀嚼效能进行动态评估。期待今后有咀嚼效能与食物的硬度、弹性和凝聚性相关性的研究。

3.2 最大咬合力(MBF)

咬合力本是牙科上定量反映咬合负荷平衡的指标，以检测牙齿修复后的牙齿机能。近年来，咬合力和咀嚼肌厚度等指标被认为是咀嚼肌功能相关的指标。常见的咬合力检测方法包含：T-scan咬合分析系统、DentalPrescale系统、肌电分析法[31]。其中，肌电分析法是通过检测咀嚼肌的肌电活动水平，根据咀嚼肌肌电波形、肌电数值的客观指标及其与咬合力的相关性，间接反映咬合运动过程中咬合力的变化情况的仪器检测方法。目前，肌电分析法与食物质构对标的数据较多，日本早年的一项研究[26]就参考咀嚼该食物标准大小时的咀嚼肌活动量，通过食物的硬度、弹性、凝聚性数据计算出咀嚼指数，并建立了食物的咀嚼指数表，并将该表与食物咀嚼次数进行了分类和对标。这也是后来食物摄入调查问卷(SFA)中标准食物数据库筛选的雏形。T-scan咬合分析系统、Dental Prescale系统检测的MBF也可以对标食物硬度，研究咬合力、最适咬合力以及和食物硬度之间的关系。

3.3 测试咀嚼持续能力的6分钟咀嚼测试(6MMT)[32]

6MMT本是为线粒体疾病人群因咀嚼期间或咀嚼后的肌肉疲劳感知研发的一种客观的评估持续咀嚼时的耐力的方法。老年人因肌肉衰减，咀嚼过程中也存在咀嚼耐力低的问题。6MMT的检测方法要求参与者和患者使用约12 cm的咀嚼管(Theratube,also known as Thera-tubing)进行6分钟的咀嚼测试。文献中推荐儿童使用3级阻力管，成人使用4级阻力管。这里建议老年人使用3～4级阻力管以应对不同咀嚼能力的老年人。测量过程中，最多测量5次，测量之间进行灭菌，确定每分钟咀嚼次数和咀嚼次数的总量，并对咀嚼的节律(有节奏性、可变性、非节律性)和咀嚼运动的幅度(正常、大 、小性)进行定性评价。在测试后和5 min后，直接使用数字视觉模拟比例尺(VAS0-10)评估咀嚼肌疼痛和疲劳。但目前这个方法仅有儿童和成年人的数值，缺乏老年人的检测数据。运用在老年人咀嚼耐力评估时，需要研究数据支持。肌耐力和食物质构之间的关联性也缺乏研究，相信今后也是一个很好的研究方向。

3.4 最大舌压(MTP)[33]

人类与年龄相关的肌肉萎缩大约在25岁时开始，并在大约60岁后加速。一项研究中发现[34]，随着年龄的增长，MTP和握力都有显著下降的趋势。随着年龄的增长，舌肌肉中的脂肪浸润和淀粉样蛋白沉积，导致肌肉纤维减少，最终导致MTP降低[35]。有研究认为，MTP是测量咀嚼性能[36-37]的一个重要因素,也有研究认为MTP与咀嚼性能[38]没有关联，可能是受实验对象和评估方法影响。但舌头在咀嚼过程中，担任食物运输、食团形成的重要工作，部分牙齿缺失的老年人可以依靠舌头来碾碎食物，建议将MTP作为独立检测的方法。

MTP是一种通过压力传感器测量舌头和上颚接触所产生的压力，以判断舌头的力量和耐力的指标。常见的MTP测试仪器包含近年来使用率逐渐增高的日本的JMS[39](TPM-01,JMS Co.,Ltd.)以及国际上一直比较通用的IOPI[40](IOPI model 2.3,IOPI Medical LLC)。日本一项舌压测试方法的对比中发现，JMS测试法比IOPI测试法的测试结果具有相关性，但JMS测试法的检出值比IOPI测试法普遍偏小[41]，JMS测试法比IOPI测试法对患者的负担更小，也更卫生，测试更为方便。JMS的检测端设计更为合理[42]，更易检测者均匀施力，因此JMS 检测时的标准差范围更小，离群值也更小。因此，老年人舌压测量更适合使用JMS，日本口腔功能低下评估中舌压的检测方法也是使用JMS,认为最大舌压不高于30 kPa时口腔机能低下。目前，国内缺乏老年人舌压相关的系统研究，包括中国老年人舌压的范围并进行分析，以评估可用舌头碾压食物的物性标准范围和食用人群舌压范围。

3.5 咀嚼混合能力(MA)测试

双色口香糖(TCCT)及变色口香糖试验(CCGT)虽均被用于MA测试，但CCGT操作更简单，观察更方便，非齿科专业的人员也可以使用，非常适合营养学研究人员在研究老年人咀嚼能力时使用。因此，在一些文献中被应用于社区老年人的健康风险的评估中的咀嚼能力评价指标[43]。CCGT是通过一种可变色的口香糖(咀嚼性能评估口香糖 木糖醇；乐天，埼玉县，日本)来评估OMF的方法[44]。通过检查咀嚼1 min后变色口香糖从绿色到红色的颜色变化，对照比色卡来评估OMF。CCGT的原理为[45]口香糖含有黄色、蓝色和红色三色燃料和柠檬酸的作用，其中红色染料对pH敏感，仅在中性或碱性条件下才显色。因柠檬酸的作用，口香糖咀嚼前呈黄色和蓝色混合的绿色。咀嚼过程中，碱性的唾液会缓冲pH，释放出红色元素，从而改变口香糖的颜色。嚼完口香糖通过目测咀嚼功能来观察颜色变化。虽然，可变色口香糖主要用于评估咀嚼混合能力，但多项实验验证该方法与咀嚼中唾液分泌、牙齿状况[46]、舌唇运动[47]、下颌运动[48]、咬合力[49]、咬合接触[50]等都成呈正相关。因此，CCGT也可以作为一个独立的OMF评估的方法在临床使用。

CCGT虽然可通过比色卡比色来直接区分咀嚼混合能力，但也有文献指出[51]，变色口香糖在检测中，会因观察者而产生色差误差。Hama等建立了更具差异性的色标图，分为更易分辨的10个色标，使评估更加准确。一项对CCGT的咀嚼次数和显色研究中发现[52-53]，CCGT口香糖的颜色变化可对标普通人群的20～200次咀嚼次数，这也使得CCGT可以通过对标不同食物的需咀嚼次数来进行食物筛分。香港的一项咀嚼功能问卷的开发和验证实验中[54]，分别通过食物摄入能力评估和CCGT法对老年人的咀嚼能力进行检测，发现CCGT的5个显色等级可以分别对应不同咀嚼指数分类的食物。

3.6 食物摄入能力问卷(CFQ)

CFQ一定程度反映了咀嚼能力评估与食物质构有相关性，并被认为是可靠性较高的评估手段[24]，测试的主要是对于食物的主观咀嚼表现。问卷中会筛选本国老年人经常吃或者高概率吃过的8～30种食物。食物筛选根据人群评价[55]、或参考日本的咀嚼指数数据库中食物的咀嚼指数选择5级不同食物咀嚼难度的食物[54]。人群评价法筛选可以筛选出本国老年人常吃的食物，但主观性太强，筛选食物的准确度受评估人群、评估数量等很多因素影响。而日本咀嚼指数数据库则主要是日本常见食物，筛选起来有一定的难度。日本的咀嚼指数数据库包含100种食物，分别通过食物硬度、弹性和聚合性指标计算出其咀嚼指数，并根据计算出来的咀嚼指数进行分类排序。按照0～20、21～40、41～60、61～80、81～100的咀嚼指数分为5个等级，每个等级筛选3～5种食材。

评估者需要参与者对不同的食物采用李克特量表的3分、5分、7分、10分制对食物的咀嚼难易度进行打分，得分越高证明咀嚼能力越好，如5分制：1分(根本无法咀嚼)、2分(难咀嚼)、3分(不好说)、4分(有些可以咀嚼)、5分(咀嚼良好)。从难咀嚼、中等难咀嚼、稍微难咀嚼到容易咀嚼的食物。

在评估过程中，又分为记忆评估法和实时检测法。记忆评估法是指检测者通过食物照片回忆食物的咀嚼难易度。因观念误差、记忆误差以及受心理认知影响，记忆评估法和实际咀嚼表现会有一定的误差，但可以一次可以收集20～30个食物样本的反馈。实时检测法则是现场观察实验者的实际咀嚼表现，一般准确度更高，但受限于实际操作的问题，实际可以测试的食物样本较少。该方法是近年来最常用的自我感知咀嚼能力测试方法。

目前，可信度较高的CFQ10-香港食物包括：干鱿鱼、苹果、硬花生、腌萝卜、硬饼干、猪排、鱼蛋、香肠、面条，采用李克特量表的3分制打分对老年人的主观咀嚼表现进行评估[54]。但因为数据来源是日本数据库，可选择的食物和中国的食物还是有较大差别，因此，需要更多中国食物的物性研究来替代日本的咀嚼指数数据库。

4 结论

研究咀嚼能力风险老年人的营养干预的方法和效果是一项跨学科研究，其中如何评估老年人咀嚼能力受损成为很多老年营养学研究人员、老年食品开发人员研究的门槛，以及老年人使用特护食品进行营养干预的门槛。而适用于对标食物质构的咀嚼能力评估方法的下游研究，目前国内还是空白。以质构调整食为代表的特护食品的开发和应用，都需要建立在咀嚼能力风险评估基础上，并活用齿科、康复学科已经挖掘的客观咀嚼能力和主观咀嚼能力风险评估方法。老年人咀嚼能力下降是一个渐变的过程，老年人，特别是高龄老人普遍存在咀嚼能力低下的问题。中国已经进入高龄社会，老年人的咀嚼吞咽能力变化需要长期被关注，并要建立一套是否需要质构改良食进行营养干预的评估检测方法。MP、MBF、6MMT、MTP、CCGT、食物评估法等方法虽然是现有的方法中可以用于与食物质构对标研究的，其中，MBF、食物评估法、CCGT都已经有和食物对标的简单研究，但目前这些检测方法还是存在需要综合评估、评估标准不明确等问题，需要更多的基础研究予以论证。建立咀嚼能力风险评估和食物质构的对标是实现老年人营养改善食物质构的开发基础。