Diétás fruktóz és metabolikus szindróma és cukorbetegség 1–3

Absztrakt

Bevezetés

Ember által elfogyasztva a fruktózt egy aktív transzport rendszer veszi fel, de lassabban, mint a glükóz (1). A glükóz együttes gátlása növeli a bél fruktóz-abszorpciós képességét. Glükóz hiányában az emberi bél fruktóz-abszorpciós képessége meglehetősen változónak tűnik, néhány ember nem képes teljesen felszívni a 30–40 g mennyiséget (1). Azok a személyek, akik nem képesek teljesen felszívni a bevitt fruktózt, fennállnak a hasmenés és más gyomor-bélrendszeri mellékhatások kockázatának.

A fruktóz és a glükóz anyagcseréjének első néhány lépése jelentősen eltér egymástól. A fruktóz csak szerény inzulinszekréciót stimulál, és nem igényli az inzulin jelenlétét a sejtekbe való bejutáshoz (2). A májsejtek szorgalmazzák, a fruktóz gyorsan átalakul fruktóz-1-foszfáttá, és megkerüli a glükóz metabolizmusának korai, sebességkorlátozó lépéseit. A fruktóz-1-foszfát főleg laktáttá, glükózzá és glikogénné alakul (3). A fruktóz glükoneogenezisét fokozza az éhezés és a rosszul kontrollált cukorbetegség. A fruktóz acetil-CoA-t is képezhet, amelyet a zsírsav szintézisében használnak. A lipogén enzimek fokozott aktivitása krónikus fruktóz táplálással elősegítheti a máj triglicerid termelését és a VLDL részecskék kibocsátását. Ha túl sok az energiafogyasztás, feltehetően jelentősen megnő a fruktóz potenciálja a lipogenezis stimulálására.

A fruktóz a legédesebb ízű, természetesen előforduló szénhidrát. Az 1960-as évek technológiai fejlődése lehetővé tette olcsó, magas fruktóztartalmú szirupok előállítását kukoricakeményítőből (4). Az 55% magas fruktóztartalmú kukoricaszirup íze és édessége megegyezik a szacharózéval. Az édesség és az alacsony költség miatt a magas fruktóztartalmú szirupok kereskedelmi alkalmazásra találtak. Az 1980-as évek közepén a szénsavas italgyártás 55% -ban magas fruktóztartalmú szirupot alkalmazott, és az üdítőitalok domináns édesítőszerévé vált.

Az Egyesült Államok a kezdetektől fogva a világ legnagyobb fruktóz-tartalmú kukoricaszirup-termelője, de Japán, Kanada, Dél-Korea, Kína, Argentína és más országok is jelentős gyártók (5). A magas fruktóztartalmú szirupokat széles körben használják üdítőkben, gyümölcsitalokban, pékárukban, lekvárokban, szirupokban és cukorkákban. Becslések szerint 1977–1978-ban az átlagos fruktóz-bevitel 37 g/nap volt, ami az Egyesült Államok teljes energiafogyasztásának ~ 8% -át teszi ki (6). 1987–1988-ban a fruktóz-bevitel 39 g/napra nőtt, ami az energiafogyasztás ∼9% -át teszi ki (7), és 1988–1994-ben tovább nőtt 55 g/d-re, ami az energia ~ 10% -át teszi ki bevitel (8). A fruktóz hozzávetőlegesen egyharmada gyümölcsből, zöldségből és más természetes forrásból származik, kétharmadát pedig az étrendben lévő italokhoz és ételekhez adták. A jelentős kalórikus édesítőszer- és fruktózfogyasztás felé hasonló tendencia figyelhető meg világszerte (9).

Az étrendi fruktóz metabolikus hatása

Régóta érdeklődik az étrendi fruktóz metabolikus hatása iránt, különösen metabolikus szindrómában és cukorbetegségben szenvedőknél. Sok tanulmány publikálta ezeket a hatásokat. Ezeknek a tanulmányoknak a többsége azonban táplálkozási utasítást alkalmazott, néha fruktóz-kiegészítéssel, és nem sikerült megfelelő tápanyag-bevételt ellenőrizni. Az anyagcsere-hatások meghatározásához a kutatóknak táplálékot kell biztosítaniuk a résztvevőknek, és szigorúan ellenőrizniük kell az összes tápanyag bevitelét. Az anyagcsere-hatások meghatározása után az étrendi utasítások, a menük és a kiegészítők felhasználhatók annak meghatározására, hogy ezek a hatások átvihetők-e a populációba.

Az 1970-es és 1980-as években cukorbetegeknél végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a fruktóztartalmú tesztétkezések az étkezés utáni kisebb növekedést eredményezték a plazma glükózban, mint az izokaloros mennyiségű szacharózt, glükózt és keményítőt tartalmazó tesztétkezések (10–12). Jenkins és mtsai. (13) az élelmiszerek glikémiás indexének kialakulásával nagymértékben bővítették ismereteinket az étrendi szénhidrátokra adott válaszok különbségeiről. A glikémiás index meghatározása szerint a plazma glükózterületének növekedése nulláról 120 percre, miután 50 g rendelkezésre álló szénhidrátot bevittek egy teszteledelből, összehasonlítva 50 g szénhidráttal egy referencia élelmiszerből, például glükózból. A szénhidráttartalmú ételek glikémiás indexei jelentősen változnak, a fruktóz különösen alacsony glikémiás indexű ( Asztal 1 ).

ASZTAL 1

Kiválasztott szénhidráttartalmú ételek glikémiás indexei 1

FoodGlycemic IndexFoodGlycemic Index

Azonnali burgonya	80	Banán	62
fehér rizs	72	alma	39
fehér kenyér	69	narancslé	46
Mirelit borsó	51	Szőlőcukor	100
Csemegekukorica	59	Szacharóz	59
Sárgarépa	92	Fruktóz	20
Lencse	29.	Lefölözött tej	32
Vörös bab	29.	Jégkrém	36

Annak érdekében, hogy tovább értékeljük a fruktóz potenciálját az étkezés utáni plazma glükózszint csökkentésére, 5 különböző szénhidrátot tartalmazó tesztétkeztetést dolgoztunk ki, és egészséges és cukorbeteg önkénteseket tápláltunk (14). Az ételek csaknem azonos mennyiségű szénhidrátot, fehérjét és zsírt tartalmaztak, de mindegyiknek más volt a teszt szénhidrátja, amely a teljes energia 24–25% -át tette ki. A teszt szénhidrátok glükóz, fruktóz, szacharóz, burgonyakeményítő és búzakeményítő voltak. A plazma glükózt és a szérum inzulint étkezés előtt és időközönként 240 percig mértük. Egészséges önkéntesekben, 1-es típusú cukorbeteg önkéntesekben és 2-es típusú cukorbetegek önkénteseiben a fruktóz-étkezés a legkevesebb étkezés utáni növekedést okozta a plazma glükózban és a legkevesebbet az étkezés utáni glükózterületen ( 1. ábra ). A fruktóz étkezés a legkevesebb szérum inzulin növekedést is eredményezte egészséges és 2-es típusú cukorbeteg önkéntesekben, de az étkezések közötti különbségek nem voltak szignifikánsak. Más kutatók egyértelműen bebizonyították, hogy a fruktóz-teszt étkezések kisebb inzulinválaszokat produkáltak, mint a szacharóz- vagy glükóz-teszt étkezések egészséges és cukorbeteg résztvevőknél (15–17).

A plazma glükóz területi növekedése (átlag ± SEM) a tesztétkezések után a következőképpen jelenik meg: F = fruktóz, S = szacharóz, P = burgonya, W = búza és G = glükóz; 10 egészséges, 12 1-es típusú cukorbeteg és 10 2-es típusú cukorbeteg alanyot vizsgáltak. Az F utáni területnövekedés lényegesen kisebb volt, mint a W és G utáni területnövekedés egészséges egyéneknél, és lényegesen kisebb, mint a P, W és G után a 2-es típusú cukorbetegeknél. Bantle és mtsai engedélyével reprodukálva. (14).

Hatások a diabéteszes étrendben

A triacil-glicerin (triglicerid) átlagos plazmakoncentrációja 12 egészséges nőben (A) és 12 egészséges férfiban (B) a fruktóz (folytonos vonal) és a glükóz (szaggatott vonal) étrend 24 órás metabolikus profilja alatt 07:30 és 14:00; * szignifikáns különbség a 2 pont, P 1 között

Nap 142842

Plazma koleszterin
Fruktóz diéta	4.53	4.61	4.30
Glükóz diéta	4.43	4.30	4.22
P 2	0,154	2	0,256	2	0,077	0,897	0,965
Plazma trigliceridek
Nők
Fruktóz diéta	0,97	1.02	0,93
Glükóz diéta	0,88	0,99	0,97
P 2	0,298	0,810	0.631
Férfiak
Fruktóz diéta	1.32	1.30	1.25
Glükóz diéta	1.12	1.03	0,95
P 2	0,018	0,001	1 Az egyes végpontok eszközeinek közös SE-ja van, a megfelelő ismételt intézkedések ANOVA hibatermékén alapulva; a koleszterin mg/dL-re történő átalakításához szorozzuk meg 38,6-tal; a trigliceridek mg/dL-re történő átalakításához szorozzuk 88,5-tel. Bantle és mtsai. (28) engedélyével.

2 M01RR00400 támogatással támogatja a NIH Kutatási Források Osztálya; Archer-Daniels-Midland Alapítvány; American Diabetes Association; és a Nemzetközi Fruktóz Alapítvány.

3 A szerző nyilvánosságra hozatala: J. P. Bantle, a 2008. március 18–19-i „Fruktóztartalmú étrend-édesítőszerek tudományának helyzete” utazás támogatásának finanszírozása, és ennek a kéziratnak az írását a Nemzetközi Élettudományi Intézet észak-amerikai részlege biztosította.