Künstliche Süßstoffe können den Blutzucker erhöhen – das Darmmikrobiom scheint dies zu erklären

Zucker gehört zu den am häufigsten konsumierten Aromastoffen, da seine süchtig machende Süße den Geschmack fast aller anderen Aromen verstärkt. Zucker ist in einer Vielzahl von natürlichen und anderen Lebensmitteln enthalten. Darüber hinaus liefert Zucker sofortige Energie und nährt eine Vielzahl von kommensalen und symbiotischen Organismen im menschlichen Mikrobiom.

Lernen: Eine Darmreaktion: Mikrobiom-gesteuerte glykämische Wirkungen von nicht nahrhaften Süßstoffen. Bildnachweis: Photosiber / Shutterstock.com

Ein neuer Zelle Zeitschriftenstudie beschreibt die Auswirkungen von nicht nahrhaften Süßstoffen (NNS), die häufig verwendet werden, um eine erhöhte Kalorienaufnahme zu vermeiden und gleichzeitig das Verlangen nach etwas Süßem zu befriedigen, auf das Darmmikrobiom. Diese NNS, einschließlich Saccharin, Sucralose und Stevia, werden häufig von gesundheitsbewussten Personen konsumiert, die ihre Kalorienaufnahme einschränken möchten. Frühere Untersuchungen zeigen jedoch nachteilige Stoffwechseleffekte aufgrund der Einnahme dieser Produkte.

Die aktuelle Studie fasst verfügbare Beweise darüber zusammen, wie die Aktivität des Darmmikrobioms diesen Effekt nach der Exposition gegenüber diesen Süßstoffen vermittelt.

Einführung

Es wird geschätzt, dass fast die Hälfte der Erwachsenen und 25 % der Kinder in den Vereinigten Staaten wegen ihres Verlangens nach Süßem auf NNS angewiesen sind. Der anfängliche Anstieg des Konsums dieser alternativen Süßstoffe war auf ihre metabolische Trägheit zurückzuführen. Prospektive Kohortenstudien zeigten jedoch ein höheres Risiko für Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes in Gruppen mit einer höheren NNS-Zufuhr.

Diese Korrelation wurde jedoch nicht eindeutig durch randomisierte kontrollierte Studien (RCTs) bestätigt, die widersprüchliche Ergebnisse lieferten. Der Wirkungsmechanismus dieser Süßstoffe auf den menschlichen Darm sowie ihr Potenzial, die menschliche Stoffwechselaktivität zu beeinflussen, bleibt umstritten.

Die aktuelle Studie präsentiert neue Erkenntnisse darüber, wie die Exposition gegenüber NNS die glykämische Kontrolle beim Menschen durch seine Auswirkungen auf das Darmmikrobiom beeinflusst. Obwohl frühere Studien diesen Aspekt bei Nagetieren untersucht haben, liegen nur begrenzte Studien zu ihren Auswirkungen auf den Menschen vor.

Das Darmmikrobiom besteht aus Billionen von Mikroorganismen, die für die menschliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung sind. Wenn NNS eingenommen werden, werden sie nicht verdaut und werden dadurch für Darmmikroben verfügbar. Dies führt anschließend zur Produktion von Zwischenprodukten und Nebenprodukten, die den Wirtsstoffwechsel verändern.

In der aktuellen Studie wurden vier Arten von NNS verwendet, um zu verstehen, wie sie das Darmmikrobiom bei 120 gesunden Erwachsenen beeinflussten, die diesen Verbindungen zuvor nicht ausgesetzt waren.

Diese RCT umfasste zwei Arme, von denen einer Erwachsene umfasste, die zwei Wochen lang täglich einen dieser Süßstoffe zu sich nahmen, während eine andere Gruppe Glukose oder keinen Süßstoff zu sich nahm. Die Dosierung lag unter der akzeptablen Grenze.

Studienergebnisse

Die aktuelle Studie berichtete über spezifische Auswirkungen auf das Mikrobiom und das Profil der Plasmametaboliten nach der Einnahme jeder Art von NNS. Darüber hinaus führten Saccharin und Sucralose zu schlechten glykämischen Reaktionen.

Die Glukosetoleranz wurde mit Geräten zur kontinuierlichen Glukoseüberwachung gemessen. Dies ermöglichte es dem Autor zu verstehen, wie sich die glykämischen Reaktionen über die zwei Wochen der Studie in einer frei lebenden Umgebung veränderten.

Interessanterweise hing die Reaktion auf Sucralose vom Mikrobiomprofil zu Studienbeginn ab.

Diese Ergebnisse stützen die Vorstellung, dass unterschiedliche menschliche Reaktionen auf die Exposition gegenüber nicht nahrhaften Süßstoffen durch einzigartige Wirts- und Mikrobiommerkmale bestimmt werden können.“

Das Vorhandensein von natürlichem Zucker beeinflusste auch die glykämischen Reaktionen. Frühere Forschungen zeigten einen raschen Anstieg der Insulinresistenz, wenn Sucralose mit natürlichen Kohlenhydraten verwendet wurde.

In Zukunft müssen potenzielle Unterschiede in den glykämischen Reaktionen nach NNS-Einnahme bei Personen mit Fettleibigkeit, Diabetes und anderen metabolischen Dysregulationserkrankungen gemessen werden. Die Ergebnisse dieser Studie werden die aktuellen Empfehlungen zum Ersatz natürlicher Süßstoffe durch NNS unter solchen Bedingungen stark beeinflussen, sowohl zur Gewichtsabnahme als auch zur Stabilisierung des Blutzuckerspiegels.

Die Veränderungen in der Zusammensetzung und Funktion des Darmmikrobioms wurden mit fäkalen Mikrobiota-Transplantaten von Versuchspersonen untersucht, die die signifikanteste Reaktion bei keimfreien Mäusen mit sterilem Darm zeigten. Diese Personen wurden als Responder eingestuft, was darauf hinweist, dass sie nach der Einnahme von NNS im Vergleich zum Ausgangswert schlechte glykämische Reaktionen zeigten. Umgekehrt zeigten Non-Responder keine Veränderung in der glykämischen Antwort.

Wenn Mäusen Stuhlproben von Respondern transplantiert wurden, entwickelten sie beeinträchtigte glykämische Reaktionen. Dies war anders als bei denen, die Stuhlproben von Non-Respondern erhielten. Dies deutet darauf hin, dass Veränderungen im Darmmikrobiom der Unfähigkeit zugrunde liegen, den Glukosespiegel zu normalisieren, wenn er mit einer Glukosebelastung konfrontiert wird. Dieser Zustand würde ansonsten als Glukoseintoleranz bezeichnet.

Zukünftige Richtungen

Metagenomische Shotgun-Sequenzierung und Stoffwechselweganalyse wurden verwendet, um die strukturellen und funktionellen Aspekte des Darmmikrobioms verschiedener Arten zu untersuchen.

Weitere Studien sind erforderlich, um diese Ergebnisse mit den Insulin- und Inkretinreaktionen sowie den Glukosespiegeln als Reaktion auf die NNS-Einnahme zu korrelieren. Dies wird wichtige Informationen über die hormonelle Regulierung der Glukosehomöostase in dieser Situation hinzufügen. Darüber hinaus muss eine Kombination von NNS mit natürlichen Süßstoffen verwendet werden, um zu verstehen, wie NNS den Stoffwechsel von Glukose und anderen natürlichen Zuckern durch das Mikrobiom beeinflusst.

Die Aufklärung der Mechanismen, die den metabolischen Folgen des Verzehrs von nicht nahrhaften Süßstoffen beim Menschen zugrunde liegen, kann personalisierte Ansätze für Ernährungsempfehlungen ermöglichen, um die metabolische Gesundheit zu verbessern.“

Referenz:

• Seite, KA (2022). Eine Darmreaktion: Mikrobiom-gesteuerte glykämische Wirkungen von nicht nahrhaften Süßstoffen. Zelle. doi:10.1016/j.cell.2022.08.007.

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