A D-allulóz fokozza az étkezés utáni zsíroxidációt egészséges emberekben

Tomonori Kimura M.S.  Akane Kanasaki M.S.  Noriko Hayashi M.S.  Takako Yamada M.S.  Tetsuo Iida Ph.D. a, Yasuo Nagata Ph.D.  Kazuhiro Okuma Ph.D.

Forrás: ScienceDirect   2017.

 

 

Főbb jellemzők

• A d-allulóz, a d-fruktóz C-3 epimerje, csökkenti az állatok testtömegét és a hasi zsírszövet tömegét, valószínűleg a fokozott energiafelhasználás révén.
• Megvizsgáltuk a d-allulóz egyszeri bevételének hatását az étkezés utáni energia-anyagcserére egészséges emberekben.
• A d-allulóz fokozta az étkezés utáni zsíroxidációt és csökkentette a szénhidrátoxidációt.
• Tudomásunk szerint ez az első jelentés, amely kimutatja, hogy a d-allulóz alacsony, 5 g-os dózisban is fokozza az energia-anyagcserét egészséges emberekben.
• A d-allulóz egy új édesítőszer lehet az egészséges testsúly szabályozására és fenntartására.

 

Absztrakt

Célkitűzés

A d-allulóz, a d-fruktóz C-3 epimerje, állatkísérletekben csökkenti a testsúlyt és a zsírszövet súlyát, és várhatóan hatékony elhízás elleni édesítőszer.

Állatkísérletünk arra utal, hogy a d-allulóz elhízás elleni funkciójának egyik mechanizmusa az energiafelhasználás növelése.

Azonban eddig csak néhány tanulmány vizsgálta az alapul szolgáló mechanizmust emberekben.

E vizsgálat célja a d-allulóz egyszeri bevételének az étkezés utáni energia-anyagcserére gyakorolt hatásainak vizsgálata volt egészséges résztvevőknél.

 

Mód

Tizenhárom egészséges férfit és nőt (átlagéletkor 35,7 ± 2,1 év és testtömegindex 20,9 ± 0,7 kg/m2 ) vizsgáltak.

A vizsgálat egy randomizált, egyszeres vak, keresztezett elrendezésű volt, 1 hetes kimosási periódussal.

30 perccel azután, hogy 5 g d-allulózt vagy 10 mg aszpartámot cukor nélkül, kontrollként vettek be, az éjszakán át böjtölt résztvevők standardizált étkezést fogyasztottak, és az energia-anyagcserét lélegzetvételes módszerrel értékelték.

A kísérlet során vért gyűjtöttek, és biokémiai paramétereket, például a plazma glükózszintjét elemezték.

 

Eredmények

A d-allulózzal kezelt csoportban a zsíroxidáció görbe alatti területe szignifikánsan magasabb volt, mint a kontrollcsoportban (10,5 ± 0,4 vs. 9,6 ± 0,3 kJ·4 h·kg −1 testtömeg [BW]; P < 0,05), míg a szénhidrátoxidációé szignifikánsan alacsonyabb volt (8,1 ± 0,5 vs. 9,2 ± 0,5 kJ·4 h·kg −1 testtömeg; P < 0,05).

Továbbá a plazma glükózszintje szignifikánsan alacsonyabb, a szabad zsírsavszint pedig szignifikánsan magasabb volt a d-allulóz csoportban, mint a kontrollcsoportban.

Más paraméterek, például az inzulin, az összkoleszterin vagy a triacilglicerin nem változtak.

 

Következtetés

A d-allulóz fokozza az étkezés utáni zsíroxidációt egészséges emberekben, ami arra utal, hogy új édesítőszerként szolgálhat az egészséges testsúly szabályozására és fenntartására, valószínűleg az energia-anyagcsere fokozásán keresztül.

 

Bevezetés

Az elhízás az egyik tényező, amely befolyásolja a legtöbb elterjedt életmóddal összefüggő egészségügyi szövődményt, mint például a koszorúér-betegség, a cukorbetegség és bizonyos típusú rák [1].

Az elhízás az energiabevitel és az energiafelhasználás közötti egyensúlyhiányból ered [1].

Azonban nehéz csökkenteni az élelmiszerekből származó energiabevitelt, mivel a fejlett élelmiszertechnológia energiával teli vagy energiát rejtő élelmiszereket hozott a piacra.

Ezért az energiafelhasználás növelése vonzó stratégiává vált az elhízás kezelésére vagy megelőzésére.

Ennek érdekében olyan élelmiszer-összetevőket vizsgáltak, amelyek energiát égetnek.

A d-allulóz (korábban d-pszikózként emlegetett), a d-fruktóz C-3 epimerje, 70%-ban olyan édes, mint a szacharóz, ritkán fordul elő a természetben, ezért ritka cukorként emlegetik [2].

A d-allulóz főzés közben szintén képződik a d-fruktózból, és nagyon kis mennyiségben van jelen különféle élelmiszerekben, például gyümölcslevekben és kólákban [3].

A d-allulóz-tartalom 100 g-onként 0,5 és 130,6 mg között mozog; a gyümölcslé 21,5 mg-ot, a kóláital pedig 38,3 mg-ot tartalmaz.

A d-allulóz napi bevitele ~0,2 g [3].

A d-allulóz körülbelül 70%-a felszívódik, majd a vizelettel ürül ki.

A fennmaradó rész nem fermentálódik a vastagbélben, és a széklettel ürül ki [4].

Továbbá, a d-allulóz egy kalóriamentes édesítőszer [5], és az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA) 2014-ben általánosan biztonságos összetevőként hagyta jóvá.

Tanulmányok kimutatták, hogy a d-allulóz egy potenciális antidiabetikus és elhízás elleni édesítőszer;

0,2 g/kg d-allulóz csökkenti a cukor felszívódását a bél α-glükozidáz gátlásával Wistar patkányokban a kezeletlen állatokhoz képest [6].

0,2 g/kg d-allulóz bevitele aktiválja a glükokináz transzlokációját a sejtmagból a máj citoszoljába, ami elősegíti a glikogén bioszintézisét Wistar és Goto-Kakizaki (2-es típusú cukorbetegség [T2DM] modell) patkányokban [7].

Egészséges emberekben 5 g d-allulóz egyszeri bevétele javítja az inzulinérzékenységet maltodextrin adagolása után [8].

Az 5%-os d-allulóz oldattal történő etetése fokozza az inzulinérzékenységet az Otsuka Long-Evans Tokushima T2DM modellben lévő zsíros patkányokban a tiszta vízhez képest [9].

Továbbá a d-allulóz csökkenti a testtömeget és a hasi zsírszövet tömegét állatkísérletekben [10], [11], [12], [13].

A d-allulóz által kiváltott elhízásellenes hatás feltételezett mögöttes mechanizmusa az, hogy gátolja a máj lipogén enzimeinek, például a zsírsav-szintáz (FAS) és a glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz aktivitását [10], [12], növeli a zsírsav-oxidációhoz elengedhetetlen máj karnitin-palmitoiltranszferáz aktivitását [13], és növeli az energiafelhasználást [12], [13].

Azonban eddig nem végeztek vizsgálatokat arra vonatkozóan, hogy a d-allulóz módosítja-e, és ha igen, hogyan az energia-anyagcserét emberekben.

Továbbá, ahhoz, hogy a d-allulózt széleskörű étrendekben lehessen alkalmazni, klinikai vizsgálatokra van szükség.

Ezért 13 egészséges egyénnél vizsgáltuk a d-allulóz egyszeri bevételének az étkezés utáni energia-anyagcserére gyakorolt hatását.

A rövid távú (4 órás) energia-anyagcserét mértük, mivel a d-allulóz a bevétel után gyorsan metabolizálódik és kiválasztódik a szervezetből [14], és azonnali hatással van a lipid-anyagcserére patkányokban [13].

Tudomásunk szerint a jelenlegi tanulmány elsőként mutatta ki, hogy a d-allulóz fokozta a zsíroxidációt és csökkentette a szénhidrát-oxidációt egészséges emberekben.

Ez az eredmény arra utal, hogy a d-allulóz segíthet az egészséges testsúly szabályozásában, részben az emberek fokozott energia-anyagcseréjén keresztül.

 

Szakaszrészletek

Résztvevők

Tizenhárom egészséges önkéntest (öt férfit és nyolc nőt) toboroztak a vizsgálatba.

A résztvevőket kizárták, ha cukorbetegséget vagy anyagcserezavarokat, például szív- és érrendszeri betegségeket diagnosztizáltak náluk.

A vizsgálatban 35,7 ± 2,1 év átlagéletkorú és 20,9 ± 0,7 kg/m2 testtömegindexű (BMI) személyek vettek részt.

A vizsgálatot a Helsinki Nyilatkozat elvei szerint végezték, és a Matsutani Chemical Industry Co., Ltd. (Hyogo, Japán) Etikai Bizottsága hagyta jóvá.

 

Írásos energia-anyagcsere-paraméterek

A két csoport között nem mutatkozott szignifikáns különbség a REE értékében (1A. ábra).

A d-allulóz fogyasztása azonban a FEE jelentős növekedését okozta 90 percnél a kontrollcsoporthoz képest (1C. ábra).

A CEE és az RQ szignifikánsan alacsonyabb volt a d-allulóz csoportban, mint a kontrollcsoportban; a CEE 90, 210 és 240 percnél (1B. ábra), az RQ pedig 240 percnél (1D. ábra) alacsonyabb volt.

Az REE, a CEE és a FEE AUC értékét étkezés után 4 órával az 1E. ábra foglalja össze. A FEE AUC értéke szignifikánsan nőtt:

* Az 1 ábra magyarázata

Resting Energy Expenditure (REE) érték a két csoport átlagában a következőképpen jelenik meg:

• D‑allulose csoport:

[\text{REE} = 4.2 \pm 0.2 \text{ kJ·min}^{-1}] (azaz kb. 4,2 kJ/perc nyugalmi energiafogyasztás).

• Kontroll (aszpartám) csoport:

[\text{REE} = 4.1 \pm 0.2 \text{ kJ·min}^{-1}] (vagyis kb. 4,1 kJ/perc).

 

Mit jelent ez gyakorlatban?

A két csoport nyugalmi energiaigénye szinte azonos, tehát az allulose maga nem növelte a REE‑t jelentősen, inkább a posztprandiális (étkezés utáni időszak) zsír‑oxidációt emelte a táplálkozás után.

Az eredmények alapján tehát a súlytartásra gyakorolt hatás inkább a megváltozott oxidációs irány (zsír vs. szénhidrát) és a nagyobb energetikai kihasználtság étkezés után, semmint a nyugalmi alapanyagcsere emelkedése.

A D‑allulóz jelentősen megnövelte a zsírégetést (FEE = fat oxidation / Fat Energy Expenditure) étkezés után, miközben a nyugalmi energiafogyasztás (REE) nem változott lényegesen.

 

Mit mutat a tanulmány konkrétan?

Az allulose csoportnál a zsír‑oxidáció (FEE) jelentősen emelkedett a posztprandiális időszakban, különösen a 90. perctől kezdve, és a 4 órás AUC (Area Under the Curve - görbe alatti terület) is nagyobb volt a kontrollnál.

Ugyanakkor a szénhidrát‑oxidáció és a légzési hányados (RQ) csökkent, ami azt jelzi, hogy a szervezet több zsírt, kevesebb szénhidrátot oxidált az allulóz hatására.

 

Hogyan foglalható ez össze?

Az allulose nem a nyugalmi alapanyagcsere (REE) növelésével, hanem a posztprandiális zsírégetés (FEE) fokozásával járult hozzá az energiakiadás emelkedéséhez; tehát a FEE jelentős növekedését okozta, de a REE‑ben nem volt szignifikáns különbség.

 

Az RQ a tanulmányban

„Respiratory Quotient” (légzési hányados), azaz a szervezetben termelt szén‑dioxid és elfogyasztott oxigén arányát jelenti.

Vagyis egységnyi eltelt oxigénre mennyi szén‑dioxidot termel a szervezet.

 

Mit jelent az értéke a zsír/szénhidrát‑oxidációban?

RQ ≈ 1,0 → a szervezet elsősorban szénhidrátot oxidál.

RQ ≈ 0,7 → a szervezet elsősorban zsírt oxidál.

RQ ≈ 0,8–0,85 → a szervezet mindkettőt keverve égeti, nyugalmi alapanyagcsere esetén tipikus tartomány.

A d‑allulose‑cikkben a csökkent RQ azt jelzi, hogy az étkezés után a szervezet kevesebb szénhidrátot, több zsírt oxidált, azaz a zsírégetés (FEE) növekedett az allulose hatására.

 

Az AUC

A tudományos kontextusban rövidítése az „Area Under the Curve” (görbe alatti terület) kifejezésnek: tehát egy görbe alatti terület értéke, amely összegzi, hogy egy adott mennyiség (pl. zsír‑oxidáció, szénhidrát‑oxidáció, hormonkoncentráció) mennyire változott az idő függvényében.

 

Mi a lényege a gyakorlatban?

Ha pl. órákon át méred a zsír‑oxidációt (kW vagy kJ/min) az étkezés után, akkor az AUC azt mondja meg, összesen mennyi energiát égett a szervezet zsírból az adott időszakban (pl. 4 óra alatt), nem csak a pillanatnyi értékeket.

SI‑szerűen ez leggyakrabban energia‑idő egységben van megadva, pl. kJ·h·kg⁻¹ vagy kJ·4 h·kg⁻¹, tehát egyfajta „összesített expozíció” vagy „összesített energiafogyasztás” mértéke.

 

 

Vita

Korábbi állatkísérletekben a d-allulóz csökkentette a testsúlyt és a hasi zsírszövet súlyát [10], [11], [12], [13], ami arra utal, hogy a 3–5%-os d-allulóztartalmú étrendnek elhízás elleni hatása lehet.

A d-allulóz által kiváltott elhízás elleni hatás javasolt mechanizmusa az, hogy a d-allulóz gátolja a máj lipogenézisét [10], [12] és fokozza a máj zsírsav-oxidációját, ami fokozott energiafelhasználáshoz vezet [13].

A korábbi állatkísérletekkel [13] részlegesen egyetértve, a jelenlegi tanulmány kimutatta, hogy:

 

Következtetés

Alacsony dózisban a d-allulóz fokozta az étkezés utáni zsíroxidációt és csökkentette a szénhidrátoxidációt egészséges emberekben.

Ez arra utal, hogy a d-allulóz potenciálisan elhízás elleni édesítőszerként szolgálhat emberekben.

További emberi vizsgálatokra van szükség ezen hatások megerősítéséhez, nagyszámú, különféle betegségben, például cukorbetegségben és elhízásban szenvedő egyén bevonásával.

 

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak a tanulmányban részt vevő önkénteseknek.

 

Ajánlott cikkek

Referenciák (26)

[1] A. Hossain és mtsai.

Ritka cukor D-allulóz: lehetséges szerepe és terápiás monitorozása az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség fenntartásában

Gyógyszerészeti terápia (2015)

 

[2] T. Iida és mtsai.

A vékonybélben felszívódó D-pszikóz energiává alakításának elmulasztása és alacsony vastagbél-fermentálhatósága emberekben

Anyagcsere (2010)

 

[3] TM Wolever és mtsai.

A glikémiás index: módszertan és klinikai vonatkozások

Am J Clin Nutr (1991)

 

[4] SW Coppack és mtsai.

A lipolízis in vivo szabályozása emberekben

J Lipid Res (1994)

 

[5] C. Postic és mtsai.

A máj szerepe a szénhidrát- és lipid-homeosztázis szabályozásában

Cukorbetegség Metab  (2004)

 

[6] C. Wu és mtsai.

A májglikolízis fokozása csökkenti az elhízást: a lipogenezisre gyakorolt eltérő hatások a glikolitikus moduláció helyétől függenek

Sejtanyagcsere (2005)

 

[7] S. Tsukita et al.

A máj glükokináz modulálja az elhízás hajlamát a BAT termogenezisének szabályozásával neurális jeleken keresztül

Sejtanyagcsere (2012)

 

[8] H. Gibbons és mtsai.

Metabolomikai megközelítés a cukorral édesített italok bevitelének biomarkereinek azonosítására

Am J Clin Nutr (2015)

 

[9] VE Crowley és mtsai.

Elhízásterápia: az energiabevitel és -felhasználás mérlegének megváltoztatása

Nat Rev Drug Discov (2002)

 

[10] H. Oshima és mtsai.

Pszicóztartalom különböző élelmiszerekben és annak eredete

Élelmiszertudományi Technológiai Kutatások (2006)

 

[11] T. Matsuo és mtsai.

A D-pszikóz egy ritka cukor, amely nem biztosít energiát a növekvő patkányoknak

J Nutr Sci Vitaminol (2002)

 

[12] T. Matsuo és mtsai.

A D-pszikóz gátolja a bél α-glükozidázát és elnyomja a glikémiás választ szénhidrátbevitel után patkányokban

Tech Bull Gyár Mezőgazdasági Kagawa Egyetem (2006)

 

[13] Y. Toyoda és mtsai.

A vércukorszint D-pszikóz általi elnyomása glükóz tolerancia tesztben diabéteszes patkányokban

Japán Gyógyszerészeti Ter (2010)

 

További hivatkozások találhatók a cikk teljes szövegű változatában.