Hvordan stærkt forarbejdede fødevarer påvirker tarmmikrobiomet og sundheden

Hvordan stærkt forarbejdede fødevarer påvirker tarmmikrobiomet og sundheden

Flere undersøgelser har vist en mulig sammenhæng mellem ultra-forarbejdede fødevarer (UPF) og kronisk inflammation. En nylig offentliggjort anmeldelse i The Lancet Gastroenterology & Hepatology beskriver den mekanistiske forbindelse mellem UPF-forbrug og kroniske sygdomme, især dem, der påvirker tarmmikrobiomet.

Lære: Ultraforarbejdede fødevarer og menneskers sundhed: Fra epidemiologisk evidens til mekanistisk indsigt.Fotokredit: Dawid Rojek / Shutterstock.com

indledning

I løbet af de sidste par århundreder er mange fødevareforarbejdningsteknikker blevet udviklet for at konservere fødevarer og forbedre deres smag og fordøjelighed. Moderne industrielt forarbejdede fødevarer drager fordel af tilgængeligheden af ​​salt, sukker, vegetabilske olier, animalsk fedt og mel.

Typisk anvendes mekaniske og fysiske teknikker såsom valseformaling, ekstrudering og trykgenanvendelse, samt kemiske processer såsom hydrogenering, til fremstilling af disse produkter. Kunstige smags- og konserveringsmidler, antiklumpningsmidler og andre tilsætningsstoffer bruges også til at opnå den endelige ønskede tekstur, farve og smag af disse fødevarer.

"Disse teknikker gjorde det muligt at producere og fremstille masseproducerede forarbejdede fødevarer i stor skala, hvilket gjorde dem tilgængelige året rundt."

Sådanne højt forarbejdede fødevarer har tendens til at være hygiejniske, bekvemme, overkommelige og tilgængelige, hvilket gør dem ideelle produkter til mange højindkomstlande (HIC). For nylig er lav- og mellemindkomstlande (LMIC'er) også blevet mere og mere afhængige af disse fødevarer.

Samtidig med denne tendens er antallet af kroniske inflammatoriske tilfælde, herunder metabolisk syndrom og inflammatorisk tarmsygdom (IBD), steget. Det aktuelle papir undersøger beviserne for en sammenhæng mellem moderne UPF'er og kroniske sygdomme medieret af tarmmikrobiotaen.

Typer af forarbejdede fødevarer

Der er flere klassifikationssystemer, der bruges til at beskrive fødevarer baseret på, hvordan de er forarbejdet. Den mest brugte er NOVA, som inddeler fødevarer i gruppe 1 til 4.

Gruppe 1 omfatter uforarbejdede eller minimalt forarbejdede fødevarer såsom friske, kølede, tørrede, frosne, fermenterede eller pasteuriserede produkter. Gruppe 2 består af forarbejdede ingredienser såsom vegetabilske olier, sukker, salt, smør eller andre fødevareekstrakter tilsat til gruppe 1 fødevarer.

Gruppe 3 omfatter alle typiske forarbejdede fødevarer såsom saltet konserves, kandiserede tørrede frugter, speget kød, ost og frisk brød. Kort fortalt beskriver gruppe 3 gruppe 2-produkter, der tilføjes til gruppe 1-fødevarer.

Gruppe 4 omfatter UPF'er, der har gennemgået en eller flere af ovennævnte industrielle processer. Disse kan indeholde ikke-husholdningsingredienser, herunder dem, der bruges til at smage, farve, søde eller emulgere.

UPF-indtag har øget HIC'er, der tegner sig for op til 30%, 50% og næsten 60% af kalorieindtaget i henholdsvis Frankrig, Storbritannien og USA.

Studieresultater

Næsten 50 % af de 100 prospektive undersøgelser, der er analyseret i den aktuelle undersøgelse, undersøgte sammenhængen mellem UPF'er og forskellige sundheds- eller dødelighedsudfald.

dødelighed

Syv undersøgelser viste en sammenhæng mellem UPF'er og død af alle årsager, med en stigning i risikoen fra 20% til 60% i den højeste UPF-brugskategori sammenlignet med den laveste. Fem undersøgelser viste en øget risiko for sygdom eller død som følge af hjertekarsygdomme eller slagtilfælde. Fire undersøgelser viste en højere risiko for type 2-diabetes, mens én rapporterede en øget risiko for svangerskabsdiabetes.

hypertension

Fire undersøgelser rapporterede en øget risiko for forhøjet blodtryk på op til 30 %, et med kræftrisiko og flere med overvægt og fedme. Mange af disse undersøgelser rapporterede også en sammenhæng med øget vægt, taljeomkreds og øgede serumlipidniveauer hos børn.

IBD

I 2021-studiet Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) var UPF-brug forbundet med en højere risiko for IBD, især Crohns sygdom, men ikke colitis ulcerosa. Andre undersøgelser har forbundet UPF-forbrug med en øget risiko for depression, unormale lipidniveauer, et fald i nyrefunktionen og fedtdegeneration af leveren.

Vægtøgning

Kortsigtede randomiserede interventionsforsøg udføres i øjeblikket, hvor UPF'er og uforarbejdede fødevarer tildeles forskellige kohorter i korte perioder. Forskerne observerede derefter en gennemsnitlig stigning i energiindtaget på over 500 kcal om dagen og en gennemsnitlig vægtøgning på 0,8 kg i UPF-gruppen. Omvendt blev der rapporteret et gennemsnitligt vægttab på over 1 kg i den uforarbejdede fødevarekohorte.

Mekanismerne bag kronisk inflammation med UPF'er

Der er adskillige mekanismer, der kan tilskrives vægtøgningen og kronisk inflammation observeret med højere UPF-forbrug. Et eksempel er den dårlige ernæringsmæssige kvalitet af mange UPF'er.

Ifølge den franske Open Food Facts-database havde kun én ud af fem UPF'er høj ernæringsværdi. Selv når energiindtag fra UPF'er er standardiseret til sammenligning med uforarbejdede fødevarer, viser de negative sundhedseffekter fortsat en stærk sammenhæng, hvilket tyder på, at "faktorer ud over ernæringsmæssige aspekter spiller en rolle."

En anden bekymring er tilstedeværelsen af ​​potentielt giftige stoffer i UPF'er, såsom polycykliske aromatiske kulbrinter, furaner, avancerede glykeringsslutprodukter, transfedtsyrer fra hydrogenering af fedtstoffer og akrylamid fra tilberedning af stivelsesholdige fødevarer ved høje temperaturer. Sidstnævnte kemikalie findes i almindelige fødevarer såsom pommes frites, chips og småkager, uanset om de er lavet hjemme eller industrielt; Imidlertid er akrylamidniveauerne i disse industriprodukter ofte højere.

Andre forurenende stoffer som ftalater, bisphenoler, mineralolier og mikroplastik kan udvaskes til fødevarer fra emballage, især hvis fødevarerne efterlades i kontakt i længere tid ad gangen. Dette vil sandsynligvis ske med fødevarer, der har en lang holdbarhed.

Tilberedte fødevarer er typisk UPF'er og kræver mikrobølgeopvarmning, hvilket kan øge udvaskningen af ​​bisphenoler fra polycarbonatemballage eller øge akrylamiddannelsen.

Resultatet af sådanne eksponeringer er ukendt; Men tidligere forskning tyder på en sammenhæng med kræft, hjerte-kar-sygdomme, insulinresistens, type 2-diabetes, fedme og endokrine lidelser.

En anden bekymring er den strukturelle ændring, der sker i de forskellige komponenter i et fødevareprodukt på grund af forarbejdning, hvilket kan påvirke dets biotilgængelighed gennem ændret fordøjelighed, mæthed, spise- og tyggehastighed, som alle kan bidrage til øget energiindtag med UPF'er. Dette område er stærkt underforsket.

Der er over 300 fødevaretilsætningsstoffer godkendt i Europa, hvoraf nogle kan være forbundet med kronisk inflammation gennem deres virkninger på tarmmikrobiomet. Landmarkundersøgelser har vist, at kostmønstre påvirker tarmmikrobiotaprofiler, som efterfølgende kan ændre værtsmetabolisme og fremme fedme.

Tarmbakterier er ofte i stand til at absorbere og behandle simple sukkerarter, når de udsættes for højt fedtindhold i kosten. Tarmstressorer omfatter visse fødevarefarver, emulgatorer, kunstige sødestoffer og nanopartikler såsom E171 (titaniumdioxid).

Disse tilsætningsstoffer ændrer forholdet mellem vigtige bakterieslægter i tarmen, påvirker det beskyttende slimhindelag og ekspressionen af ​​vigtige forsvarsmolekyler såsom β-defensiner, hvilket tillader mikrober at nå den sterile zone af slimhinden. Dette udløser endotoksinophobning, som efterfølgende fører til meta-inflammation og IBD.

Samtidig fremmer ændringer i den molekylære profil øget energiudvinding fra indtaget mad, hvilket forårsager metabolisk dysregulering og fedme.

Dette forbinder kalorieudvinding fra indtaget mad med metaboliske afvigelser forårsaget af kosten. Dette dysregulerede stofskifte er karakteriseret ved mild inflammation og ændringer i tarmens mikrobiom. Resultatet er en lækage af bakterielle produkter såsom lipopolysaccharider (LPS) fra tarmen ind i værtssystemet.

LPS fra gram-negative bakterielle cellevægge indeholder lipid A, et molekyle, der passerer gennem tarmslimhinden. Når lipid A når blodet, kan det udløse betændelse i forskellige målvæv, såsom leveren og fedtdepoterne i kroppen.

Denne cyklus kaldes "metaflammation". Metainflammation kan defineres som en metabolisk inflammatorisk tilstand defineret af kronisk lavgradig inflammation genereret af metaboliske celler og stresssensorer.

Dette tyder på behovet for indgreb i UPF-optagelsen for at inducere en gavnlig ændring i tarmmikrobiomet, der fremmer produktionen af ​​"gode" bakterielle metabolitter gennem passende genekspression af tarmslimhindeceller. Disse omfatter antiinflammatoriske kortkædede fedtsyrer (SCFA'er).

Konklusioner

Undersøgelsens resultater fremhæver behovet for at forbedre den nuværende forståelse af, hvordan fødevareforarbejdning påvirker menneskers sundhed. Der er behov for store undersøgelser for at identificere komponenter kausalt forbundet med metainflammation og fedme.

Offentlig uddannelse er også afgørende for at understøtte forbruget af sundere fødevarer, helst dem, der er minimalt forarbejdede og uden tilsætningsstoffer. Sådanne kostvalg understreges af anbefalingerne fra De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation (FAO) samt flere nationale kostråd.

Føderal politik skal skifte til at fremme produktion og distribution af sunde fødevarer af høj kvalitet gennem foranstaltninger som økonomiske incitamenter, love og mobiltelefonapplikationer, der giver bevis for fødevarevalg.

"Regeringer og fødevareindustrien bør kombinere deres bestræbelser på at udvikle politikker for at fremme et sundere fødevaremiljø for forbrugerne for effektivt at bekæmpe den stigende forekomst af kroniske inflammatoriske sygdomme."

Reference:

• Srour, B., Kordahi, MC, Bonazzi, E., et al. (2022). Ultra-verarbeitete Lebensmittel und menschliche Gesundheit: Von epidemiologischen Beweisen zu mechanistischen Erkenntnissen. The Lancet Gastroenterologie & Hepatologie. doi:10.1016/S2468-1253(22)00169-8.

.