Influence of meal congruency with food reward on energy intake during passive acute cold and heat exposure: a randomised controlled trial

技術的要約：受動的な急性寒冷および暑熱曝露下における、食品報酬との食事適合性がエネルギー摂取量に及ぼす影響

問題提起
軍事要員やアスリートは、熱調節への要求によりエネルギー消費量（EE）が増加する極端な熱環境（高温または低温）で活動することが多い。これらの集団にとっての重要な課題は、エネルギーバランスを維持することである。もしエネルギー摂取量（EI）が、増加したEEに追いつかなければ、エネルギー欠乏が生じ、体重減少や認知・身体能力の低下を招く。熱曝露が食欲とEIに影響を与えることは知られているが、既存の文献では、特にその変化を駆動するメカニズムに関して、不均一な結果が示されている。先行研究では、主観的な食欲も役割を果たしているが、食品報酬（具体的には、提供温度のような特定の食品特性に対する嗜好）が、食品の選択やそれに続く摂取量のより重要な要因である可能性が示唆されている。具体的には、寒冷条件下では温かい食品が、暑熱条件下では冷たい食品が一般的に好まれる。しかし、食事の提供温度を環境温度と一致させること（適合性）が、暑熱によって引き起こされるEIの減少、あるいは寒冷によって引き起こされる増加を緩和できるかどうかは、依然として不明である。

方法論
本研究では、30名の健康な若年成人（男性15名、女性15名）を対象としたランダム化比較試験デザインを用いた。参加者は以下の2つのグループのいずれかにランダムに割り当てられた：

• 冷食（CM）グループ： チキン・タブーレ（温度 約6°C）からなる冷たい食事を受領。
• 温食（WM）グループ： チキン・クスクス（温度 約60°C）からなる温かい食事を受領。
  両方の食事は、マクロ栄養素の分布およびエネルギー密度において栄養学的に同等であった。

各参加者は、バイオクライマティック・チャンバー内の3つの環境条件下で、3回の6時間セッションを完了した：

1. 寒冷： 15°C
2. 熱中立： 25°C
3. 暑熱： 35°C

セッションの順序はカウンターバランスされた。参加者は標準的な衣類（1 clo）を着用し、入室前に標準化された朝食を摂取した。曝露中：

• 生理学的モニタリング： 心拍数、直腸温、皮膚温を継続的に測定した。安静時代謝率（RMR）は、食事の1時間前に間接熱量計を用いて評価した。
• 主観的尺度： 食欲（空腹感、摂食欲求、満腹感、摂食期待）、喉の渇き、および熱感覚を、視覚的アナログスケール（VAS）を用いて繰り返し評価した。
• 食品報酬： 食事の30分前に、Leeds Food Preference Questionnaire（LFPQ）を用いて、様々な食品属性に対する明示的嗜好（EL）および潜在的欲求（IW）を測定した。
• エネルギー摂取量（EI）： 曝露から4時間30分後、割り当てられたグループ（CMまたはWM）に対応するアドリビタム（自由摂取）のメインディッシュが提供された。食事による食品摂取量は、食事の前後の皿の重量を計量することで測定された。

主な結果

• 生理学的反応： 予想通り、35°Cの条件では心拍数、体温、皮膚温が熱中立と比較して有意に上昇し、15°Cの条件では減少した。RMRは寒冷条件（15°C）で有意に増加したが、暑熱条件（35°C）では変化しなかった。これは、熱曝露がハイパーサーミア（高体温症）ではなく、代償的な熱ストレスを誘発したことを示唆している。
• 主観的食欲： 暑熱条件では、食事前の90分間に、熱中立と比較して主観的な食欲（空腹感、摂食欲求）が有意に減少した。対照的に、寒冷条件における食欲は、熱中立と比較して変化がなかった。
• 食品報酬： 熱曝露は食品報酬を変化させた。暑熱下では冷たい食品への訴求力が増し、寒冷下では温かい食品への訴求力が増した。
• エネルギー摂取量（EI）と適合性：
  • 寒冷曝露： EIは熱中立と比較して寒冷条件で増加した。決定的なことに、この増加はCMグループとWMグループの両方で見られた。寒冷曝露においては、食事の適合性はEIに影響を与えなかった。
  • 暑熱曝露： 全体として、EIは熱中立と比較して暑熱条件で減少した。しかし、食事の適合性に基づいた有意な相互作用が観察された：
    • WMグループ（不適合）： 熱中立と比較して、暑熱下でのEIが有意に減少した。
    • CMグループ（適合）： 熱中立と比較して、暑熱下でのEIは不変であった。
  • 相関関係： 暑熱条件において、食事の嗜好性の変化はEIの変化と正の相関を示した。この相関は寒冷条件では認められず、暑熱においては食事温度の適合性が嗜好性を介して直接的に摂取量に影響を与える一方で、寒冷においては、より多く食べるという衝動は食事の嗜好性とは独立していることを示唆している。

意義および結論
本研究は、熱曝露がエネルギー摂取量に及ぼす影響は、主観的な食欲の変化のみによって決定されるのではなく、食事の提供温度と環境コンテキストとの間の適合性によって有意に調整されることを示している。

1. 暑熱誘発性食欲不振の緩和： 主要な知見は、適合する食事（暑熱環境における冷たい食品）を提供することで、熱によるエネルギー摂取量の減少を完全に防ぐことができる点である。逆に、不適合な食事（暑熱環境における温かい食品）を提供すると、EIの減少を悪化させる。これは、高温地域で活動する軍事および競技人口に対し、熱的文脈に合わせて配給品の特性を適応させることで、エネルギー欠乏を制限するための実用的な戦略となることを示唆している。
2. 寒冷と暑熱における異なるメカニズム： 本研究は、EIの変化を駆動するメカニズムが温度によって異なることを強調している。寒冷においては、EIの増加は（熱産生によるエネルギーコストに起因する）代償的な代謝反応であるように見え、食事の適合性の影響を上書きする。暑熱においては、EIの減少は主観的な食欲および食品報酬／嗜好性に密接に関連しており、食事温度による調整が可能である。
3. 方法論的示唆： 著者らは、熱曝露の影響を評価する研究者は、テスト食の温度がEIに及ぼす潜在的な影響を予期しなければならないと指摘している。不適合な食事は、観察される摂取量の変化を人工的に増大、あるいは減少させる可能性があるためである。

本論文は、食事の適合性は寒冷曝露中のEIには影響を与えないものの、暑熱環境においては極めて重要な因子であり、熱ストレス下でのエネルギーバランスを維持するために配給品の特性を最適化するための有効な戦略となる、と結論付けている。