電気刺激による味覚操作の技術デモの様子。
電気刺激による味覚操作の技術デモの様子。 / Credit:宮下研究室/WISS2019
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食べ物の味が変わる手袋! 電気刺激で味覚を操作する新技術を取材 (3/4)

2019.11.14 Thursday

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明らかになる電気味覚の原理

宮下:実は僕らも、発表当初はこうした効果がなぜ出るのかはっきりわかっていなかったんです。単純に舌の味覚神経(味蕾)を電気が刺激するから、というように理解していました。

でもそんな説明では納得しない研究者がいたんですね。それが当時大阪大学に所属していた青山一真先生(現東京大学)なんです。青山先生は被験者に電極を直接貼り付け、電気によってどういった味が変化するのかを徹底的に研究して発表したんですよ。

その結果、電気で味が変化する原因は、食品が含む味覚刺激物質のイオン化(電離)にあることがわかったんです。

kain:すごい先生ですね。

宮下:青山先生は今や、常に一緒に研究を行う共同研究者となっているんです。

kain:それは面白い話ですね。研究チームってこういう縁でも広がっていくものなんですね。

電気味覚研究は、宮下先生を研究代表者とするプロジェクトとしてキヤノン財団助成「理想の追求」に採択されました。左から、宮下先生、青山さん、中村さん。
電気味覚研究は、宮下先生を研究代表者とするプロジェクトとしてキヤノン財団助成「理想の追求」に採択されました。左から、宮下先生、青山さん、中村さん。 / Credit:宮下研究室提供

宮下:青山先生はこのことから電気の陰極刺激で操作可能なのは、味を生む物質が電解質の場合だけだということを明らかにしました。

kain:電解質というのは、水などに物質が溶けたとき電気を流す性質のことですね。

宮下:塩味を生み出すのはNaCl(塩化ナトリウム)いわゆる塩ですが、これは電解質で水に溶けた際「Na+」のナトリウムイオン(陽イオン)と「Cl」の塩化物イオン(陰イオン)に分かれます。このせいで塩水は電気を流しやすいんですね。でも砂糖はイオンに分かれない非電解質です。電気的に中性となり、砂糖は電気の影響を受けないんです。

kain:陰極のときだけ塩味が消えるのはなんでなんですか?

宮下:実は味蕾が反応していたのはナトリウムイオン「Na+」だけなんだよね。「Cl」には反応しない。陰極を舌に接続した場合、プラスの電荷を持つナトリウムイオンは磁石のように陰極に引き寄せられてしまうため、塩味を感じなくなっていたんです。そして食品が電極を持つデバイスから離れると陰極に集まっていたナトリウムイオンが一気に開放されて口内に広がるんです。

Credit:明治大学 宮下研究室

kain:これが、陰極を接続したとき、味がぶわっと広がる現象の正体なんですね。

宮下イオンって説明すらもテレビ局に嫌われるので、こうやって記事で正確に説明していただけるのはありがたいです

kain:あんなにマイナスイオンがリラックス効果とかいってるのに(笑)。

宮下:そうなんだよ!

進化していく電気味覚

宮下:青山先生の研究で味を生む物質が電解質ならなんでも電気で制御可能とわかったんです。苦味をもつ塩化マグネシウムや、酸味を生むクエン酸も電解質だから電気で制御できます。

kain:じゃあ甘味だけはどうにもできないわけですね。

宮下:ところが青山先生は、この問題についても解決方法の手がかりを発見しているんです。グリシンという物質です。プラセボ効果の対照実験などに使われるまったく無害な白い粉ですが、若干の甘味を持っていて、しかも電解質なんです。青山先生はこのグリシンを使って検証し、抑制・増強効果が発揮されることを確認しました。

他に、後から宮下研究室のメンバーに加わった学生たちも、続々と新しい発見や研究を発表してるんです。博士前期課程2年の上野さんは、電極を喉に貼り付けることによって、スポーツドリンクなどの甘味の後味が長引いて増強されることを発見したんです。この発見はとても画期的だと思っています

Credit:電気味覚で甘味を制御する手法/明治大学 宮下研究室  / 上野新葉

kain:喉に電極を貼ると味が長引くというのは、何か舌の奥では苦味を感じやすいとかそういう話と関係あるんですか?

宮下:舌の位置によって味の感じ方が変わるという味覚地図だね。これは最近の研究で間違いだったことが明らかになったんですよ。5味を感じる味蕾は舌上のどこにでもあるのです。

kain:あれ間違いだったんですか。

宮下:僕らが子供の頃には教科書にも載っているような常識だったものね。でも、実際そういう感じ方をする人は多いみたいだから、味蕾の分布とは別の原理が存在しているのかもしれない。そこはちょっと僕にもまだわからないな。辛味も分類上は痛覚になって味とは異なる刺激になるんだよね。

kain:辛いって味じゃないんですね。

宮下:僕らの感覚からすると「え? そうなの?」ってなるよね。味については僕たちがまだ解明しきれていない原理が色々潜んでいるのかもしれないです。

kain:では、なんで喉に電極をつけると甘味が長引くんですか? というか陽極を貼っているということは、さっき解説した陰極刺激とは関係ないってことですよね? そもそも砂糖は誘導されないってさっき話してましたし。

宮下:そう、そこがこの研究の重要なところで、ここでは陽極刺激を利用してるんです。

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