Kalorienarme Süßstoffe und metabolische Gesundheit: Kritische Bewertung der Literatur

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Wissenschaftsnachrichten vom 37. Internationalen Symposium für Diabetes und Ernährung

 

Highlights:

  • Höhere Qualität zeigt, dass die beabsichtigte Substitution von Zuckerkalorien durch kalorienarme Süßstoffe dazu beitragen kann, die Kontrolle des Körpergewichts und die damit verbundenen kardiometabolischen Risikofaktoren zu verbessern.
  • Aktuelle Studien belegen keine eindeutigen Hinweise auf eine unerwünschte Wirkung von kalorienarmen Süßstoffen auf die Darmmikrobiota in für den Menschen relevanten Dosen. Die Berichte über korrelierte Effekte stammen hauptsächlich aus Tierversuchen, bei denen die getesteten Dosen über den möglichen erwarteten Zufuhrmengen des Menschen liegen.
  • Vorliebe für Süßigkeiten ist Teil unserer menschlichen Natur. Den Betroffenen sollten Optionen wie kalorienreduziert gesüßte Lebensmittel oder Getränke angeboten werden, um die Aufnahme von Zucker zu reduzieren.

The 37th International Symposium on Diabetes and Nutrition – DNSG 2019, das ist die jährliche Sitzung der Diabetes and Nutrition Study Group (DNSG) der European Association for the Study of Diabetes (EASD), die vom 12. bis 15. Juni in Kerkrade, Niederlande, stattfand. Das Symposium bot drei Tage lang spannende Diskussionen unter Spitzenwissenschaftlern auf den Gebieten Diabetes und Ernährung, und kalorienarme Süßstoffe durften dabei nicht fehlen. Gesundheitsorganisationen empfehlen weltweit eine Verringerung der Zuckerzufuhr für alle Bevölkerungsgruppen, was in jüngster Zeit zu einem verstärkten wissenschaftlichen Interesse in Bezug auf die Rolle von kalorienarmen Süßstoffen und von Produkten, die sie enthalten, bei der stoffwechselbedingten Gesundheit geführt hat.

Betrachtung der Gesamtheit der Erkenntnisse aus Humanstudien

In seinem Vortrag über kalorienarme Süßstoffe und die stoffwechselbezogene Gesundheit stellte Dr. John Sievenpiper, Associate Professor an der University of Toronto in Kanada, eine kritische Bewertung der verfügbaren Humanforschung zu diesem Thema vor, bei der die Ergebnisse sowohl von klinisch kontrollierten als auch von Beobachtungsstudien überprüft wurden. Bei der Bewertung der Auswirkungen von kalorienarmen Süßstoffen auf die Ergebnisse der metabolischen Gesundheit sind die Ergebnisse von randomisierten kontrollierten Studien (RCTs) weitgehend konsistent und zeigen, dass die Verwendung von kalorienarmen Süßstoffen als Ersatz für Zucker, insbesondere in zuckergesüßten Getränken, eine hilfreiche Strategie zur Verringerung des kardiometabolischen Risikos insbesondere bei Großverbrauchern sein könnte (Malik V, 2019). Die beabsichtigten Wirkungen von kalorienarmen Süßstoffen dürften je nach Energiegehalt des Vergleichers unterschiedlich sein, und daher werden Vorteile in Studien gezeigt, in denen kalorienarme Süßstoffe verwendet werden, um Kalorien aus Zucker zu ersetzen, aber nicht, wenn es keine kalorische Verdrängung gibt, zum Beispiel im Vergleich zu Wasser oder Placebo (Sievenpiper et al, 2017).

Im Gegensatz zu klinischen Studien zeigen empirische Untersuchungen gemischte und inkonsistente Ergebnisse, die stark von methodischen Fragen beeinflusst werden und zu Assoziationen führen können, die ein hohes Risiko für eine umgekehrte Kausalität aufweisen. Die Verwendung wiederholter Messungen zur Beurteilung von Veränderungen in der Aufnahme- und Substitutionsanalyse, die die beabsichtigte Ersatzstrategie für kalorienarme Getränke (d.h. die Substitution von kalorienarmen Getränken durch zuckergesüßte Getränke) beschreiben, kann diese methodischen Einschränkungen teilweise überwinden und zu konsistenteren, robusteren und biologisch plausibleren Assoziationen führen (Khan et al, 2019).

Neue Studien: Vorteile bei beabsichtigtem Ersatz von Zuckerkalorien durch kalorienarme Süßstoffe

Eine neue systematische Überprüfung und Meta-Analyse von acht randomisierten kontrollierten Studien (RCTs), die vom Department of Nutritional Sciences, Faculty of Medicine, an der University of Toronto durchgeführt und auf dem 37. Internationalen Symposium für Diabetes und Ernährung vorgestellt wurde, ergab, dass die Verdrängung von Kalorien aus zuckergesüßten Getränken (SSBs) mit kalorienarmen gesüßten Getränken zu einer Verbesserung der kardiometabolischen Risikofaktoren führt. Die Analyse zeigte eine Verbesserung des Körpergewichts, des Leberfetts und des diastolischen Blutdrucks durch den Ersatz von SSBs durch kalorienarme Getränke und eine neutrale Wirkung auf andere Faktoren des kardiometabolischen Risikos, wie Blutfette und glykämische Reaktion (McGlynn et al, unveröffentlichte Daten, die bei DNSG 2019 vorgestellt wurden). Dieser Befund entspricht den Ergebnissen einer kürzlich veröffentlichten Studie von Malik et al., die ergab, dass der Ersatz einer Portion SSB durch eine Portion kalorienarmes gesüßtes Getränk pro Tag mit einem um 5% geringeren Risiko für die Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) und einem um 4% geringeren Risiko für die Gesamtmortalität verbunden war (Malik et al., 2019). Im Vergleich zu Wasser gibt es keinen anderen Einfluss des Konsums kalorienarmer Getränke auf das Körpergewicht und die glykämische Kontrolle, so eine weitere systematische Überprüfung und Netzwerk-Meta-Analyse, die als kurze mündliche Präsentation auf der Konferenz vorgestellt wurde (McGlynn et al, unveröffentlichte Daten, die bei DNSG 2019 vorgestellt wurden).

Kalorienarme Süßstoffe und Darmmikrobiota: keine Hinweise auf Auswirkungen beim Menschen

In den letzten Jahren hat die Rolle des Darmmikrobioms für die menschliche Gesundheit ein hohes Forschungsinteresse erlangt. Wenn es jedoch um die gemeldeten Auswirkungen von kalorienarmen Süßstoffen auf den Darm geht, stammen diese hauptsächlich aus Tierversuchen, bei denen die getesteten Dosen über den möglichen Erwartungen an die Aufnahme von Menschen liegen. In seinem Vortrag auf dem 37. Internationalen Symposium für Diabetes und Ernährung stellte Dr. Jotham Suez, Post-Doktorand am Weizmann Institute of Science in Israel, 2014 veröffentlichte Tierversuche vor, die unterstützten, dass kalorienarme Süßstoffe Glukoseintoleranz durch Veränderung der Darmmikrobiota induzieren (Suez et al, 2014). Ihre Ergebnisse wurden in mehreren anderen Arbeiten kritisiert, in denen festgestellt wurde, dass es nicht möglich ist festzustellen, ob die bei den Darm-Mikrobiota-Messungen bei diesen Mäusen beobachteten Unterschiede zwischen den Gruppen Veränderungen in der Ernährung und/oder der Nährstoff- und/oder Flüssigkeitsaufnahme oder Veränderungen im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von Saccharin widerspiegeln, das ohnehin in einer Dosis abgegeben wurde, die weit über den erwarteten menschlichen Einnahmewerten lag (Magnuson et al, 2016; Lobach et al, 2019). Wichtig ist, dass Experten betonen, dass es große Unterschiede zwischen dem Darm-Mikrobiomprofil bei Labortieren und Menschen gibt, so dass die Übertragung von Daten aus Tierversuchen, die die Wirkung von extrem hohen Dosen kalorienarmer Süßstoffe testen, sehr suspekt ist.

Bei der Präsentation ihrer Forschungsarbeiten am Menschen, einem kleinen klinischen Experiment an 7 gesunden Erwachsenen, die 1 Woche lang 5 mg/kg/Tag Saccharin konsumierten, einer Dosis, die der Acceptable Daily Intake (ADI) entspricht, stellte Dr. Suez fest, dass es eine hohe Interindividualität unter den Menschen in Bezug auf ihre glykämische Reaktion auf Süßstoffe gibt (4 “Responder” und 3 “Non-Responder”) und dass Unterschiede im Mikrobiom diese Interindividualität prognostizieren. Diese kleine Studie hatte jedoch zahlreiche und wichtige Einschränkungen, darunter das Fehlen einer Kontrollgruppe und die Kontrolle der gewohnten Ernährung, die ein treibender Faktor hinter den gemeldeten mikrobiellen Veränderungen im Darm sein kann, was auch dadurch unterstützt wird, dass die Zusammensetzung der Darmmikrobiota der Responder- und Non-Responder-Gruppen bereits vor dem Saccharinkonsum unterschiedlich war. Diese gestalterischen Mängel stellen die biologische Bedeutung dieser Erkenntnisse in Frage.

Insgesamt stellen aktuelle Studien keinen eindeutigen Nachweis für eine unerwünschte Wirkung von kalorienarmen Süßstoffen auf die Darmmikrobiota in für den menschlichen Gebrauch relevanten Dosen dar. Eine kürzlich durchgeführte Untersuchung kam zu dem Schluss, dass die Ergebnisse von Stoffwechsel- und Sicherheitsstudien keinen Hinweis auf einen wahrscheinlichen Mechanismus für eine klinisch relevante Wirkung von kalorienarmen Süßstoffen auf Darmmikrobiota zeigen und dass normale Ernährungsumstellungen, die in keiner Beziehung zu kalorienarmen Süßstoffen stehen, wahrscheinlich der Hauptgrund für Veränderungen im Profil der Darmmikrobiota sind (Lobach et al, 2019).

Zukünftige Tendenzen

In der Ernährungswissenschaft sollten die Empfehlungen auf der Gesamtheit der aktuellen Erkenntnisse basieren und deren Auswirkungen auf die Gesamtqualität der Ernährung berücksichtigen. Wenn es um die Zuckerreduzierung geht, zeigt das Gleichgewicht der aktuellen Erkenntnisse, dass Süßstoffe, die kalorienarme Süßstoffe zur Verdrängung von Zuckerkalorien verwenden, eine hilfreiche Strategie sein können und gesundheitliche Vorteile bringen, die auf den Ersatz von Zucker zurückzuführen sind. Da die Vorliebe für Süßigkeiten Teil der menschlichen Natur ist, ist es wichtig, den Menschen nützliche Tools zur Verfügung zu stellen, die ihnen helfen könnten, ihre Gesamtzuckeraufnahme zu reduzieren, und kalorienarme Süßstoffe können solche niedrigeren/ohne Zucker Optionen bieten. Schließlich stimmte das Diskussionsforum darin überein, dass es notwendig ist, qualitativ hochwertigere, groß angelegte klinische Studien und Analysen prospektiver Kohortenstudien durchzuführen, die die umgekehrte Ursache besser beherrschen.

  1. Khan TA, Malik VS, Sievenpiper JL. Letter by Khan et al Regarding Article, “Artificially Sweetened Beverages and Stroke, Coronary Heart Disease, and All-Cause Mortality in the Women’s Health Initiative”. Stroke 2019; 50(6): e167-e168
  2. Lobach A, Roberts A, Rowland I. Assessing the in vivo data on low/no-calorie sweeteners and the gut microbiota. Food and Chemical Toxicology 2019; 124: 385-399
  3. Magnuson BA, Carakostas MC, Moore NH, Poulos SP, Renwick AG. Biological fate of low-calorie sweeteners. Nutr. Rev. 2016; 74: 670–689
  4. Malik VS. Non-sugar sweeteners and health. BMJ 2019; 364: k5005. doi: 10.1136/bmj.k5005
  5. Malik VS, Li Y, Pan A, De Koning L, Schernhammer E, Willett WC, et al. Long-term consumption of sugar-sweetened and artificially sweetened beverages and risk of mortality in US adults. Circulation. 2019; 139(18): 2113–2125. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.037401
  6. McGlynn N, Khan TA, Sievenpiper JL. Systematic review and network meta-analysis of non-caloric sweetened beverages versus water and glycemic control. Abstract – Short oral presentation. 37th International Symposium on Diabetes and Nutrition – DNSG 2019
  7. Sievenpiper JL, Khan TA, Ha V, Viguiliouk E, Auyeung R. The importance of study design in the assessment of nonnutritive sweeteners and cardiometabolic health. CMAJ. 2017; 189: E1424–E1425. doi: 10.1503/cmaj.733381
  8. Suez J, Korem T, Zeevi D, et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature 2014; 514 (7521):181–186.