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Studie: Fruktoserestriktion verbessert das metabolische Syndrom bei übergewichtigen Kindern

Referenz

Lustig RH, Mulligan K., Noworolski SM, et al. Isokalorische Fructose-Restriktion und metabolische Verbesserung bei Kindern mit Adipositas und metabolischem Syndrom. Fettleibigkeit (Silberner Frühling). 2016;24(2):453-460.

Design

Dies war eine einarmige Beobachtungsstudie, um festzustellen, ob die isokalorische Substitution von Zucker durch Stärke als primäre Kohlenhydratquelle in der Ernährung die metabolischen Parameter von Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom verbessern würde.

Teilnehmer

Latino- (n=27) und afroamerikanische (n=16) Kinder im Alter von 8-18 Jahren. Alle Teilnehmer waren fettleibig und hatten mindestens eine andere Komorbidität, einschließlich Bluthochdruck, Hypertriglyzeridämie, beeinträchtigter Nüchternglukose, Alanin-Aminotransferase (ALT) > 40 U/l oder schwerer Acanthosis nigricans. Zu den Ausschlusskriterien gehörten bekannter Diabetes, die Einnahme von Steroiden, alle Medikamente, die die Insulinsekretion oder -resistenz beeinflussten, Alkoholkonsum, Schwangerschaft oder neuroaktive Medikamente.

Medikation und Dosierung studieren

9 Tage lang nahmen die Teilnehmer eine Diät zu sich, die vergleichbare Prozentsätze an Protein, Fett und Kohlenhydraten lieferte wie in ihrer selbstberichteten Ausgangsdiät. Der UCSF Clinical Research Service bereitete alle Lebensmittel vor, die von den Teilnehmern während des Studienzeitraums verzehrt wurden. In den Interventionsmahlzeiten wurde der mittlere tägliche Zuckerkonsum aus der Nahrung durch Substitution mit Stärke von 28 % auf 10 % reduziert. Die in den Fertiggerichten verwendeten Stärken waren vollständig verdaulich und nicht die „unverdaulichen Stärken“, die manchmal zur Gewichtsreduktion angepriesen wurden. Die Teilnehmer zeichneten tägliche Gewichte auf; Kalorien in den zubereiteten Mahlzeiten wurden angepasst, um das Gewicht der Teilnehmer zu halten. Diese Erhöhung der durch die Mahlzeiten zugeführten Kalorien sollte die Ungenauigkeit bei der Verwendung von selbstberichteten Ernährungstagebüchern zur Berechnung des täglichen Kalorienbedarfs kompensieren. Das Menü sollte den zugesetzten Zucker einschränken und gleichzeitig andere Kohlenhydrate wie Obst, Bagels, Müsli, Nudeln und Brot ersetzen, sodass der Prozentsatz der aus Kohlenhydraten konsumierten Kalorien mit ihrer Grundernährung übereinstimmte, der Gesamtzucker und die Fruktose jedoch auf 10 % bzw. 4 % der Gesamtkalorien reduziert.

Zielparameter

Nüchternblutproben und orale Glukosetoleranz wurden an den Tagen 0 und 10 der Studie gemessen. An diesen Tagen wurde auch eine Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie (DXA) durchgeführt, um Knochen, Fett und fettfreie Masse zu bestimmen.

Wichtige Erkenntnisse

Eine Reihe wichtiger Biomarker des metabolischen Syndroms verbesserte sich signifikant; diastolischer Blutdruckabfall (-5 mmHg; P=0,002), Laktat abgefallen (-0,3 mmol/L; P<0,001), die Triglyceride sanken um 46 % und das LDL-Cholesterin sank um 11,6 mg/dL (P<0,001). Nüchternglukose und Glukose-AUC verbesserten sich, was auf eine verbesserte Glukosetoleranz hindeutet. Nüchtern-, Peak- und Insulin-AUC reduziert, was auf eine verbesserte Insulinsensitivität hindeutet. Diese Verbesserungen standen in keinem Zusammenhang mit Kalorien oder Gewichtsveränderungen. Glukosetoleranz und Hyperinsulinämie verbessert (P<0,001). Gewichtsreduzierung um 0,9±0,2 kg (P<0,001).

Implikationen üben

Der Einfluss von Fruktose in der Ernährung von Kindern und Jugendlichen ist erheblich und tritt schnell ein. Während der Studie bezogen die Teilnehmer 47 % ihrer täglichen Kalorien aus Kohlenhydraten. Von diesen Kohlenhydraten wurde der mittlere Zuckerkonsum von 27,7 % zu Studienbeginn auf 10,2 % der täglichen Kalorien reduziert. Die mittleren täglichen Kalorien aus Fruktose nahmen von etwa 12 % auf etwa 4 % ab. Das Ersetzen von Zucker durch Stärke ersetzt tatsächlich die Fruktose aus Zucker durch zusätzliche Glukose, die aus dem schnellen Abbau von Stärke stammt. Obwohl diese Studie von Anfang bis Ende nur 10 Tage dauerte, zeigen die Ergebnisse signifikante Veränderungen der Biomarker, die eine Reihe schwerer chronischer Erkrankungen vorhersagen.
Frühere epidemiologische Studien haben einen positiven Zusammenhang zwischen dem Verzehr von Fructose als Weißzucker oder Maissirup mit hohem Fructosegehalt mit dem metabolischen Syndrom, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Typ-2-Diabetes berichtet.1,2,3
Der tatsächliche Nachweis, dass Fruktose das metabolische Syndrom verursacht, war jedoch aus mehreren Gründen schwierig:
  1. Randomisierte kontrollierte Langzeitstudien zum Verzehr von Fruktose aus der Nahrung sind schwierig, da es in der realen Welt keinen integrierten Biomarker für Fruktose aus der Nahrung oder ein Maß für den Verzehr gibt.4
  2. Frühere Kurzzeitexperimente haben sehr hohe Dosen von Fruktose als Intervention hinzugefügt und sagen uns wenig über die Wirkung von relativ kleinen Abnahmen.5
  3. Recall Bias bei Ernährungsfragebögen scheint den Zuckerkonsum immer zu unterschätzen, daher ist es schwierig, genaue Daten zu sammeln.6
  4. Die Wirkung von Fructose wird oft mit ihrer Wirkung auf Adipositas verwechselt, daher ist es schwierig, zwischen Fructose-, Glucose- und Stärkewirkung zu unterscheiden.7
Diese Studie umging viele dieser Probleme, indem sie isokalorische Mahlzeiten lieferte. Infolgedessen waren sich die Forscher relativ sicher, dass sie wussten, was die Teilnehmer aßen. Stärke ersetzte den Großteil der Nahrungszucker (Glukose-Fruktose und Fruktose), so dass, obwohl die Fruktose drastisch auf 4 % der Gesamtkalorien reduziert wurde, die Gesamtkalorien und die Gesamtkohlenhydrate, die jeden Tag aufgenommen wurden, gleich blieben.
Dieselben Forscher berichteten im März 2015, dass bei Erwachsenen eine fructosereiche Ernährung (25 % Kalorien) eine signifikante Steigerung der Lipogenese durch die Leber verursachte.8
Tier- und Menschenversuche deuten darauf hin, dass fruktosereiche Diäten den Blutdruck durch Störung des Sympathikus/Parasympathikus-Gleichgewichts erhöhen,9 Verringerung der Natriumausscheidung im Urin,10 und Erhöhung der Natriumaufnahme im Darm. Fructose erhöht auch die Harnsäure, die ein Inhibitor der endothelialen Stickoxidsynthase ist.11
Frühere Studien haben den gegenteiligen Ansatz gewählt, um die Wirkung von Fructose in der Nahrung zu bestimmen; Sie haben die Fruktose in der Nahrung erhöht und die gegenteiligen Auswirkungen wie bei diesen Diäten mit niedrigem Fruktosegehalt beobachtet. Diese Ergebnisse sind überzeugend. Erstens, weil signifikante Verbesserungen so schnell zu sehen sind, und zweitens sagen uns die isokalorischen Diäten, dass die Verringerung der Fruktose vollständig für die Veränderungen verantwortlich war. Diese Vorteile scheinen alle möglichen negativen Auswirkungen zu überwiegen, die eine Erhöhung der Stärke hätte vorhersagen können. Denken Sie daran, Stärke wurde Kalorien für Kalorien für Zucker und Fruktose ersetzt.
Zugegeben, diese Idee fällt denen von uns nicht leicht, die sich lange mit glykämischen Indizes und glykämischen Belastungen beschäftigt haben.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass sogar der Ersatz von Fruktose durch einfache Stärke oder Glukose ein Schritt in die richtige Richtung ist, wenn es darum geht, das metabolische Syndrom zu verhindern. Daher ist die Erhöhung von Nudeln, Bagels und anderen Stärken – eine Idee, die wir für lange überholt hielten – immer noch eine Verbesserung gegenüber weißem Zucker und noch mehr gegenüber Maissirupen mit hohem Fruchtzuckergehalt.
Zugegeben, diese Idee fällt denen von uns nicht leicht, die sich lange Zeit mit glykämischen Indizes und glykämischen Lasten beschäftigt haben und immer die Auswirkungen der Ernährung auf die Insulinproduktion im Auge behalten. Vor nicht allzu vielen Jahren galt Fructose bei gesundheitsbewussten Verbrauchern als „gesunder“ Süßstoff, und Naturkostläden führten bewusst und stolz Marken von Erfrischungsgetränken, die mit Fructose gesüßt waren. Viele Verbraucher glauben immer noch, dass Agavensirup, das chemische Äquivalent von Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, ein gesundes alternatives Süßungsmittel ist. Diese Studie legt nahe, dass weißer Zucker und weißes Mehl besser für die Gesundheit eines Kindes sein könnten als jede mit Fruktose gesüßte Wahl.
Wir könnten argumentieren, dass die Reduzierung sowohl des glykämischen Index als auch der gesamten glykämischen Last zusammen mit der Gesamtfruktose ein besserer Ansatz wäre. Niemand bestreitet, dass dies nicht der Fall ist. Wenn das Ziel jedoch darin besteht, die charakteristischen Marker des metabolischen Syndroms schnell zu ändern, sollte die Senkung des Fruktosespiegels unser Hauptaugenmerk sein.
Bei der Erklärung der Ergebnisse dieser Studie für Patienten kann es hilfreich sein, ein wenig über die Zuckerchemie zu sprechen. Was die Leute gewöhnlich Zucker (dh Saccharose) nennen, ist ein Disaccharid, ein Molekül, das aus 2 Zuckermolekülen besteht, 1 Glukose und 1 Fruktose. Man könnte sich vorstellen, dass ein Pfund Zucker bei der Verdauung ein halbes Pfund Glucose und ein halbes Pfund Fructose ergibt. Stärken bestehen aus langen Glukoseketten. Wenn Stärke verdaut wird, verwandelt sich so ziemlich alles in Glukose; Ein Pfund Stärke zerfällt zu etwa einem Pfund Glukose. Sowohl Zucker als auch Stärke werden schnell verdaut und in ihre Zuckerbestandteile zerlegt.
Patienten werden fragen, ob es noch eine gute Idee ist, Obst zu essen. Früchte enthalten unterschiedliche Verhältnisse von Saccharose und Fructose. Die Vorstellung, dass Fructose, oft Fruchtzucker genannt, der einzige Zucker in Früchten ist, ist falsch. Das Verhältnis von Fruktose zu Glukose in Früchten ist je nach Fruchtart sehr unterschiedlich. Die Webseite Lebensmittelunverträglichkeiten.org bietet eine Liste des Fructose-zu-Glucose-Verhältnisses in verschiedenen Früchten. Das Fruktose-zu-Glukose-Verhältnis eines Apfels beträgt beispielsweise fast 3. Datteln enthalten dagegen gleiche Mengen an Fruktose und Glukose, und Pflaumen enthalten weniger Fruktose als Glukose, so dass ihr Verhältnis nur 0,6 beträgt.
Auf dieses Fructose/Glucose-Verhältnis zu achten und Früchte mit niedrigem Verhältnis zu wählen, kann sich bei der Behandlung des metabolischen Syndroms als nützlich erweisen.
Fruktose stimuliert die Insulinproduktion nicht, daher kann der glykämische Index von Lebensmitteln mit höherem Zuckergehalt niedriger sein als der von Lebensmitteln mit einem höheren Anteil an einfacher Stärke. Diese 2 Methoden zur Bewertung von Lebensmitteln, glykämischer Index vs. Fructose/Glucose-Verhältnis, können zu widersprüchlichen Ergebnissen führen. Dies wird Menschen beunruhigen, die klare Antworten darauf wünschen, welche Lebensmittel am besten sind.
Die Daten deuten darauf hin, dass die Patienten den Verzehr fruktosereicher Lebensmittel reduzieren sollten, um die Biomarker des metabolischen Syndroms zu reduzieren. Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt bleibt das Hauptproblem. Sagen Sie den Patienten, dass sie aufhören sollen, es zu konsumieren. Saccharose ist eine sekundäre Quelle für Fruktose, und diese Daten deuten darauf hin, dass die Reduzierung des Zuckerkonsums ebenfalls von Vorteil sein wird, da dies die Fruktose in der Nahrung senkt.

  1. Basu S., Yoffe P., Hills N., Lustig RH. Das Verhältnis von Zucker zur Diabetesprävalenz auf Bevölkerungsebene: eine ökonometrische Analyse wiederholter Querschnittsdaten. Plus eins. 2013;8:e57873.
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  3. Ouyang X, Cirillo P, Sautin Y, et al. Fruktosekonsum als Risikofaktor für eine nichtalkoholische Fettlebererkrankung. J Hepatol. 2008;48(6):993-999.
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  5. Stanhope KL, Havel PJ. Endokrine und metabolische Wirkungen des Konsums von Getränken, die mit Fructose, Glucose, Saccharose oder Maissirup mit hohem Fructosegehalt gesüßt sind. Bin J Clin Nutr. 2008;88:1733S-1737S.
  6. Rangan A, Allman-Farinelli M, Donohoe E, Gill T. Fehlangaben zur Energieaufnahme in der australischen Kinderumfrage 2007: Unterschiede bei der Angabe von Lebensmittelarten zwischen plausiblen, zu wenig und zu viel Energieaufnahme. J Hum Nutr Diät. 2014;27:450-458.
  7. Sievenpiper JL, de Souza RJ, Mirrahimi A, et al. Wirkung von Fruktose auf das Körpergewicht in kontrollierten Fütterungsversuchen: eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Ann IntMed. 2012;156:291-304.
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  11. Johnson RJ, Segal MS, Sautin Y, et al. Mögliche Rolle von Zucker (Fructose) bei der Epidemie von Bluthochdruck, Fettleibigkeit und dem metabolischen Syndrom, Diabetes, Nierenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Bin J Clin Nutr. 2007;86(4):899-906.

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