IV. 21. Mesterséges édesítőszerek

A mesterséges édesítőszerek megspórolják a kalóriát, de egyeseknél megváltoztathatják a bélbaktériumokat és ronthatják a vércukor-feldolgozást – az ár nem mindig nulla.

Az édes illúzió – Mit „fizethet” a bélmikrobiota a nulla kalóriáért

A mesterséges édesítőszerek megspórolhatják a kalóriákat, de a bélmikrobiota számára ára lehet.

Évekkel a Suez 2015-ös egérkísérletek után az édesítőszer-kutatás fő hiányossága egy kellő statisztikai erővel bíró, randomizált humán kísérlet hiánya volt. Ezt a hiányt 2022-ben Jotham Suez, Eran Elinav és munkatársai nagyrészt pótolták a Weizmann Intézetben, amikor a Cell folyóiratban közzétett vizsgálatukban 120 olyan egészséges felnőttet vontak be, akik korábban rendszeresen nem fogyasztottak mesterséges édesítőszereket. A résztvevőket véletlenszerűen négy édesítőszer-csoportba – szacharin, szukralóz, aszpartám vagy stevia, az elfogadható napi bevitel alatti dózisban – vagy két kontrollcsoportba sorolták. A bélmikrobiotát és a glükózválaszt a kiinduláskor, a kéthetes beavatkozás alatt és egy nyomon követési időszak után is mérték. [162] Az eredmények megerősítették, hogy az egyéni mikrobiota-válaszok rendkívül változékonyak – de nem véletlenszerűek. A szacharin és a szukralóz okozta a legjelentősebb mikrobiota-összetételi változásokat, és a résztvevők egy részénél rontott glükóztoleranciával is összefüggött. A stevia és az aszpartám kisebb hatást mutatott. Döntő fontosságú, hogy a beavatkozás előtti kiindulási mikrobiota-profil ésszerű pontossággal megjósolta, melyik személy fog glükózválaszt mutatni egy adott édesítőszerre. [163] A vizsgálat egyik legfontosabb módszertani újítása a személyre szabott mikrobiota-profilozás alkalmazása volt a gazdaszervezet kimenetelének előrejelzésére. Megmutatta azt is, hogy a hagyományos toxikológián alapuló hatósági biztonsági értékelések nem arra tervezték őket, hogy a glükóz-anyagcserére gyakorolt mikrobiota-közvetített hatásokat kimutassák. A tanulmány nem érvelt az édesítőszerek betiltása mellett – megállapította, hogy anyagcsere-következményeik attól függnek, ki fogyasztja őket, és hogy a bélmikrobiota összetétele egy releváns változó, amelyet a klinikai gyakorlatnak figyelembe kellene vennie. [164]

A mesterséges édesítőszereket gyakran azért választják, hogy csökkentsék a cukorbevitelt és a kalóriákat. Sok ember számára ez valóban hasznos lehet. Az étel azonban nemcsak energiát ad. A bélmikrobiota is reagál az étrendi hatásokra, és egyes mesterséges édesítőszerek kölcsönhatásba léphetnek ezzel az összetett ökoszisztémával. A szacharin, szukralóz, aszpartám és aceszulfám-K széles körben használt anyagok, amelyek mikrobiotára gyakorolt hatását állatkísérletekben és kisebb humán vizsgálatokban is tanulmányozták [164].

Kísérletes vizsgálatok szerint bizonyos édesítőszerek – különösen a szacharin – megváltoztathatják a mikrobiota összetételét és anyagcseréjét. Egyes embereknél ezek a változások csökkent glükóztoleranciával jártak együtt. Más vizsgálatok viszont nem találtak jelentős hatást, és sok résztvevőnél a mikrobiota stabil maradt. A reakciók erősen függenek a kiindulási mikrobiotától, az étrend minőségétől és a bevitt mennyiségtől, ami magyarázza a tanulmányok közötti eltéréseket [162][164].

A mesterséges édesítőszerek nem feltétlenül a baktériumok számát, hanem inkább az általuk végzett anyagcsere-folyamatokat befolyásolhatják. Kísérletes modellekben változásokat írtak le a rövid szénláncú zsírsavak termelődésében vagy a szénhidrát-anyagcsere útvonalaiban. Ezek a mikrobiális metabolitok szerepet játszanak az immunrendszer szabályozásában, a bélgát működésében és a bél–agy tengely jelátvitelében. Klinikai jelentőségük azonban még további kutatást igényel [39].

Fontos különbséget tenni a toxikológiai biztonság és a mikrobiota-kutatás között. Az engedélyezett édesítőszereket a javasolt mennyiségben biztonságosnak tekintik. A jelenlegi kérdés inkább a hosszú távú, ismételt fogyasztás hatása, amelyet nehéz rövid vizsgálatokban kimutatni, és amely egyénenként eltérő lehet. Nagy, jól kontrollált humán vizsgálatok még korlátozott számban állnak rendelkezésre.

A természetes eredetű édesítők, például a sztívia-kivonatok vagy a cukoralkoholok gyakran mikrobiota-semlegesnek tűnnek. A jelenlegi adatok szerint egyesek kisebb hatást gyakorolhatnak, mint a szacharin, de a bizonyítékok korlátozottak és dózisfüggők. A cukoralkoholok a vastagbélben fermentálódhatnak, ami érzékeny egyéneknél puffadást vagy székletváltozást okozhat – ez inkább a mikrobiális aktivitás jele, nem mérgező hatás.

A klinikai gyakorlatban a mesterséges édesítőszerek segíthetnek a cukorbevitel csökkentésében, különösen cukorbetegség esetén. Probléma inkább akkor jelentkezik, ha a mindennapi folyadékbevitel nagy részét édesített italok adják. Az étrend általános minősége – a rostbevitel, a növényi változatosság és a feldolgozottság mértéke – bizonyítottan erősebb hatással van a mikrobiota összetételére, mint egyetlen összetevő.

Az alkalmi fogyasztás a legtöbb embernél valószínűleg nem káros. Ugyanakkor a mindennapos, nagy mennyiségű használat nem feltétlenül semleges a mikrobiota számára. A mértékletesség és a változatos, természetes alapanyagokra épülő étrend a legbiztonságosabb megközelítés, amely támogatja az anyagcsere-egészséget és a bél ökoszisztémájának stabilitását.

Practical Strategies for Safer Sweetness

• A klinikai tapasztalat azt mutatja, hogy azoknál, akik az édes ízt inkább alkalmi elemként, nem mindennapi szokásként kezelik, stabilabb étkezési mintázat és mikrobiota-egyensúly figyelhető meg. A diétás italok és „cukormentes” snackek általában jobban tolerálhatók, ha nem válnak napi rutinná.
• Az édesítőszerek forrásainak feltérképezése gyakran rejtett beviteleket mutat meg. Nemcsak diétás üdítőkben, hanem joghurtokban, fehérjeporokban, rágógumikban, szószokban és alacsony kalóriatartalmú snackekben is gyakoriak, így az összesített bevitel magasabb lehet a vártnál.
• A természetes édességet hordozó teljes értékű élelmiszerek – gyümölcsök, fermentált tejtermékek, diófélék vagy fűszerek, például fahéj – könnyebben illeszkednek a mikrobiotát támogató étrendbe. Rostot és polifenolokat biztosítanak, amelyeket a hasznos baktériumok fel tudnak használni.
• Az italok rendszeres édesítése fenntarthatja az intenzív édesség iránti igényt. Az édesség fokozatos csökkentésével az ízérzékelés alkalmazkodik, és általában mérséklődik a cukor és az édesítőszerek iránti igény.
• Ha az édesítőszerek orvosilag indokoltak – például cukorbetegség esetén –, kis mennyiségek és változatos használat csökkentheti az egyetlen vegyületnek való tartós kitettséget. Ez figyelembe veszi a mikrobiota-reakciók egyéni különbségeit.
• Az étrend teljes minősége a döntő tényező. A megfelelő rostbevitel, a növényi változatosság, a fermentált élelmiszerek, a rendszeres alvás és a fizikai aktivitás következetesebben befolyásolják a mikrobiota összetételét, mint az édesítőszerek önmagukban.

Mikrobiota-hatások

• Bizonyos mesterséges édesítőszerek (különösen a szacharin kísérletes vizsgálatokban) megváltoztathatják a mikrobiota összetételét és anyagcsere-aktivitását, állatokban és egyes emberekben, de a hatás nem következetes, és erősen függ a kiindulási mikrobiotától, a dózistól és az étrend egészétől [162][164].
• Megfigyelt változások érinthetik a rövid szénláncú zsírsavakat termelő baktériumokat (pl. Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia fajok), valamint kísérletes körülmények között a Pseudomonadota (formerly Proteobacteria) csoportok szaporodását; ezek diszbiózisra utaló mintázatok, de nem specifikus betegségjelzők [164].
• A mesterséges édesítőszerek inkább a mikrobiális anyagcsere-folyamatokat befolyásolhatják, például a fermentációt, epesav-anyagcserét vagy triptofán-származékokat, amelyek szerepet játszanak az immunrendszer szabályozásában, a bélgát működésében és a bél–agy tengely jelátvitelében [39].
• Egyes emberekben a mikrobiota-közvetített változások csökkent glükóztoleranciával jártak együtt, de sok kontrollált humán vizsgálat nem talált jelentős hatást, ami nagy egyéni különbségekre utal [162].
• Jelenleg nincs következetes bizonyíték arra, hogy az édesítőszerek csökkentenék a mikrobiális diverzitást emberben, bár nagy dózisú expozíció mellett kisebb vizsgálatok összetételbeli változásokat jeleztek.
• Az édesítőszerek közvetetten befolyásolhatják a nyálkahártya-immunválaszokat, mikrobiális metabolitokon és hámsejt-interakciókon keresztül, de krónikus gyulladás közvetlen kiváltása emberben nem bizonyított.
• A nem bakteriális mikroorganizmusok is reagálhatnak az étrendi hatásokra: változhat a gombák (Candida, Saccharomyces), bakteriofágok vagy archeák (Methanobrevibacter smithii) aránya, bár az édesítőszerekkel való közvetlen kapcsolat kevéssé ismert.
• Az édesítőszer-bevitelhez társuló mikrobiota-változások sok esetben visszafordíthatók jobb étrendi minőséggel, több rosttal és kevesebb ultrafeldolgozott étellel [24].

Betegútmutató

• A diétás üdítőket és „cukormentes” snackeket csak alkalmanként fogyassza.
• Nézze meg az összetevőlistát; figyelje az aszpartám, szukralóz, szacharin, aceszulfám-K ismétlődő jelenlétét.
• Ételek édesítésére lehetőség szerint használjon teljes gyümölcsöt.
• Kávéban, teában és desszertekben fokozatosan csökkentse az édességet.
• Napi italnak válasszon vizet, ásványvizet vagy cukormentes teát.
• Tartsa magas szinten a rostbevitelt (zöldségek, hüvelyesek, teljes értékű gabonák) a mikrobiota stabilitásáért.
• Fogyasszon rendszeresen fermentált ételeket (joghurt, kefir, savanyú káposzta).
• Egy hétig jegyezze fel az édesítőszerek bevitelét, és figyelje a mintázatokat.
• Ha az édesítőszer cukorbetegség miatt szükséges, használjon kis mennyiséget és váltogassa a termékeket.
• A következő kontrollon együtt értékeljük az eredményeket.

Hivatkozások

[24] Sonnenburg JL, Bäckhed F. Diet–microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016. Link

A bélmikrobiota és az elhízás, illetve a 2-es típusú cukorbetegség közti kapcsolat mechanizmusait áttekintő közlemény, transzlációs állatmodellek és emberi vizsgálatok alapján. A mikrobiota a táplálkozás gazda metabolikus státuszára gyakorolt hatásának közvetítőjeként rajzolódik ki, egyre több törekvéssel az emberi okozati összefüggések feltárására és terápiás beavatkozások — köztük személyre szabott táplálkozás — kidolgozására.

[39] Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016. Link

Mechanisztikus áttekintés a rövid szénláncú zsírsavakról (SCFA) — az étrendi rostok fermentációjából származó fő bakteriális metabolit-osztályról — mint az étrend, a bélmikrobiota és a gazdaszervezet fiziológiája közötti központi közvetítőkről. Az SCFA-k aktiválják a G-fehérje-kapcsolt receptorokat, gátolják a hiszton-dezacetilázokat, és energiaszubsztrátként szolgálnak, ezzel befolyásolva a metabolikus, immun- és epigenetikai folyamatokat. A szerzők összegzik a bizonyítékokat, amelyek az SCFA-mediált jelátvitelt az egészség fenntartásában és a betegségek patogenezisében is implikálják. A munka konceptuális alapot ad a rost- és mikrobiom-orientált terápiás stratégiákhoz.

[162] Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R et al. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022. Link

Randomizált kontrollált vizsgálat 120 egészséges felnőttön, akik szacharint, szukralózt, aszpartámot vagy steviát kaptak (az elfogadható napi bevitel alatti dózisban) vs. glükóz-vivőanyag vagy szupplementáció nélküli kontroll 2 héten át. Mind a négy nem-tápláló édesítőszer eltérően módosította a széklet- és szájmikrobiomot, valamint a plazma metabolomot; a szacharin és a szukralóz szignifikánsan rontotta a glikémiás választ. A humán top- és bottom-válaszadók mikrobiomjával kolonizált gnobiotikus egerek donor-specifikus glikémiás válaszokat reprodukáltak, kimutatva, hogy a nem-tápláló édesítőszerek személyre szabott, mikrobiom-függő glikémiás változásokat indukálhatnak.

[163] Zmora N, Suez J, Elinav E. You are what you eat: diet, health and the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019. Link

A táplálkozást mint a bélmikrobiota közösségi szerkezetének és funkciójának döntő meghatározóját áttekintő közlemény. Az étrendi jelek belépnek a gazda-mikrobiota nexusába és vagy fenntartják a homeosztázist, vagy hozzájárulnak a betegség-fogékonysághoz. Az áttekintés összegzi a táplálkozás-mikrobiota crosstalk főbb koncepcióit, az interakciók egészségügyi előnyeit és káros következményeit, valamint a mikrobiom-adatok személyre szabott étrendi tervezésbe való integrálásának ígéreteit és kihívásait.

[164] Ruiz-Ojeda FJ, Plaza-Díaz J, Sáez-Lara MJ, Gil A. Effects of Sweeteners on the Gut Microbiota: A Review of Experimental Studies and Clinical Trials. Adv Nutr. 2019. Link

Áttekintés a nem-tápláló édesítőszerek (NNS) — szintetikus (aceszulfám-K, aszpartám, ciklamát, szacharin, neotám, advantám, szukralóz) és természetes (taumatin, steviol-glikozidok, monellin, neohesperidin DC, glicirrizin) — és tápláló poliol-édesítőszerek emberi bélmikrobiotára gyakorolt hatásairól. Csak a szacharin, a szukralóz (szintetikus NNS) és a stevia (természetes NS) változtatta meg egyértelműen a bélmikrobiotát. Egyes poliolok (izomaltóz, maltitol, laktitol, xilitol) elérik a vastagbelet és növelik a bifidobaktériumok számát, ami részleges prebiotikus hatásra utal.