Allulos i mänsklig kost: det kända och det okända
Allulose StoreSidvisning
Källa: CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS , 2021.
D-allulos, även känd som psikos, är en C3-epimer av D-fruktos som används som sockerersättning i produkter med lågt energiinnehåll.
Det kan bildas naturligt vid bearbetning av livsmedel och drycker som innehåller sackaros och fruktos, eller så framställs det genom kemisk syntes eller enzymatisk behandling med fruktos-epimeraser.
Det uppskattade intaget i västerländska dieter, inklusive sötade drycker, ligger under 500 mg per dag, men vid användning som sockerersättning kan intaget nå 10–30 g per dag beroende på vilken mat som konsumeras.
På grund av sin strukturella likhet med fruktos använder allulos samma transport- och distributionsvägar.
Till skillnad från fruktos kodar dock det mänskliga genomet inte för några enzymer som kan metabolisera allulos, vilket leder till att nästan hela den absorberade dosen utsöndras via njurarna och ger nära noll energiutbyte.
In vitro-studier har dock visat att vissa bakterier, såsom Klebsiella pneumoniae, kan använda allulos som substrat.
Detta fynd väcker oro eftersom Klebsiella pneumoniae utgör en opportunistisk mänsklig patogen.
Därför har frågan väckts huruvida ett högt kostintag av allulos kan ge en oönskad tillväxtfördel för potentiellt skadliga bakterier på slemhinnor, till exempel i tarmen, eller på systemiska platser efter en invasiv infektion.
I denna korta översikt diskuterar vi det aktuella vetenskapliga läget gällande dessa frågor och definierar forskningsbehoven för att bättre förstå allulos öde, samt dess metaboliska och mikrobiologiska effekter när det konsumeras som sockerersättning.
Sammanfattning
D-allulos, även känd som psikos, är en C3-epimer av D-fruktos som används som sockerersättning i produkter med lågt energiinnehåll.
Det kan bildas naturligt vid bearbetning av livsmedel och drycker som innehåller sackaros och fruktos, eller så framställs det genom kemisk syntes eller enzymatisk behandling med fruktos-epimeraser.
Det uppskattade intaget i västerländska dieter, inklusive sötade drycker, ligger under 500 mg per dag, men vid användning som sockerersättning kan intaget nå 10–30 g per dag beroende på vilken mat som konsumeras.
På grund av sin strukturella likhet med fruktos använder allulos samma transport- och distributionsvägar.
Till skillnad från fruktos kodar dock det mänskliga genomet inte för några enzymer som kan metabolisera allulos, vilket leder till att nästan hela den absorberade dosen utsöndras via njurarna och ger nära noll energiutbyte.
In vitro studier har dock visat att vissa bakterier, såsom Klebsiella pneumoniae, kan använda allulos som substrat.
Detta fynd väcker oro eftersom Klebsiella pneumoniae utgör en opportunistisk mänsklig patogen. Därför har frågan väckts huruvida ett högt kostintag av allulos kan ge en oönskad tillväxtfördel för potentiellt skadliga bakterier på slemhinnor, till exempel i tarmen, eller på systemiska platser efter en invasiv infektion.
I denna korta översikt diskuterar vi det aktuella vetenskapliga läget gällande dessa frågor och definierar forskningsbehoven för att bättre förstå allulos öde, samt dess metaboliska och mikrobiologiska effekter när det konsumeras som sockerersättning.
Nyckelord
Information
Allulos i livsmedel och exponeringsnivåer
D-allulos, en sällsynt ketohexos, är en epimer av D-fruktos. I naturen produceras den av epimeraser som omvandlar fruktos eller andra ketohexoser till allulos, men den kan också framställas från fruktos genom kemisk omvandling, med hjälp av värme och pH.
Det är därför inte förvånande att allulos kan påvisas i värmebehandlade produkter, särskilt när de innehåller höga koncentrationer av fruktos eller sackaros.
Det är inte heller förvånande att värmebehandling av livsmedel med högre halter av sådana sockerarter resulterar i Maillard-produkter, vilket i fallet med allulos visas av ß-laktoglobulin (Referens Zeng, Zhang och Guan1 ).
Baserat på analyser av allulosinnehåll i konventionella livsmedel (utan tillsatt allulos) uppskattades det genomsnittliga dagliga intaget av allulos (frukost, lunch och middag) i Japan till 206 mg/dag, inklusive läskedrycker och vissa fruktjuicer (Referens: Oshima, Kimura och Izumori2 ).
De högsta mängderna allulos hittades i karamellsås, worcestershiresås, farinsocker, ketchup, cola samt vissa torkade och konserverade frukter (se Tabell 1).
Även om dessa resultat inte är ipso facto direkt tillämpbara för en motsvarande exponeringsbedömning i andra länder, verkar uppskattningen rimlig att det normala dagliga intaget genom västerländsk kost (ej berikade produkter) inte bör överstiga 200 mg/dag.
Det är intressant att notera att den urinutsöndrade mängden allulos från en sådan bakgrundsdiet uppskattades till 25–50 mg/dag baserat på 1,5 l urin (Referens: Whistler, Singh och Lake3 ), vilket är i linje med allulos begränsade orala biotillgänglighet.
Tabell 1.Naturligt förekommande D-allulosinnehåll i livsmedel
(hämtad från: (Referens: Oshima, Kimura och Izumori2 ) )

I en nyligen genomförd studie i Tyskland analyserades urinprover från 300 volontärer för närvaron av cirka 50 olika sockerarter och sockerderivat.
Data om kostintag samlades in via 24-timmars enkäter. Allulosnivåer i urinen visade en positiv korrelation med konsumtion av bröd och andra bakverk, vilka utgör en betydande del av det dagliga kolhydratintaget i Tyskland (Referens Mack, Weinert och Egert4 ).
Med samma analytiska MS-plattform analyserades plasmanivåer efter måltid hos friska volontärer, samt hos personer med insulinresistens eller typ 2-diabetes, med avseende på uppkomsten av sockerarter och sockerderivat när 50 g maltodextrin intogs som ett oralt glukostoleranstest.
Överraskande nog steg allulosnivån kontinuerligt under 90 minuter, oavsett hälsotillstånd, medan glukosnivån visade karakteristiska profiler med en topp kring 30–60 minuter (Referens Mack, Ferrario och Weinert5 ).
Allulosnivån i maltodextrinprodukten låg under detektionsgränsen. Detta fynd, att allulosnivåerna i blodet stiger i postprandiellt tillstånd (i upp till 90 minuter), kan tillskrivas absorption från den intagna testlösningen, men kan också spegla endogen produktion av glukos som cellerna omvandlar till fruktosfosfater och fruktos.
Det är dock inte känt vilket 3-epimeras (troligen via en bieffekt) som kan förmedla en sådan endogen allulosproduktion.
Under antagandet att allulos tillsätts i liknande produkter som de som finns i USA eller Japan, och med beaktande av de europeiskt relevanta nivåerna för livsmedelskonsumtion (t.ex. enligt Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhets omfattande databas för livsmedelskonsumtion), förväntas ett genomsnittligt intag av cirka 400 mg D-allulos per kg kroppsvikt från sådana berikade produkter för en vuxen.
Denna uppskattning innebär att allulosintaget närmar sig intaget av fruktos från tillsatta sockerarter i europeiska länder (Referens: Azaïs-Braesco, Sluik och Maillot6 ).
Det intagna allulosets öde
Hos däggdjur använder allulos i huvudsak samma vägar för upptag, distribution och utsöndring i kroppen som fruktos i kosten.
Upptaget av allulos från tarmen medieras av transportören GLUT5 i epitelcellernas apikala membran, medan exporten över det basolaterala membranet sker via GLUT2 (Referens Kishida, Martinez och Iida7 ) .
Eftersom båda transportörerna är uniporter som medierar jämvikt över membranet, bestäms transportriktningen enbart av koncentrationsgradienten.
För tarmens upptag av fruktos verkar dess metabolism i epitelcellerna vara viktig, under vilken glukos och ett antal organiska syror frigörs till det portala blodomloppet.
Detta har nyligen visats elegant i möss med 13C-märkt fruktos (Referens Jang, Hui och Lu8 ) .
I likhet med hos människor är tunntarmens förmåga att ta upp fruktos hos möss begränsad, vilket sannolikt beror på den låga densiteten av GLUT5 i de apikala membranen jämfört med SGLT1, den elektrogena natriumkopplade glukostransportören för storskalig transport av glukos och galaktos.
Begränsat fruktosupptag orsakar gastrointestinala besvär som är förknippade med osmotisk diarré och jäsning av mikrobiella samhällen i tarmens distala delar, vilket leder till gasbildning och uppblåsthet (Referens: Jones, Butler och Brooks9 ) .
Gasbildning (främst väte) är lätt att spåra i utandningsluften efter intag av fruktos, och hos många konsumenter kan begränsat fruktosupptag samt ökad gasbildning observeras vid akuta doser av fruktos som överstiger 25–50 g.
Malabsorption har blivit ett vanligt problem under de senaste decennierna på grund av ett ökat fruktosintag från mat och dryck.
Det är viktigt att fruktosmalabsorption kan motverkas genom samtidig administrering av glukos.
Denna effekt är dosberoende och fruktosmalabsorption kan inte längre detekteras vid ett fruktos-glukosförhållande med en stökiometri på 1:1 (Referens Truswell, Seach och Thorburn10 ) .
Detta fynd stämmer överens med observationen att de flesta patienter med fruktosmalabsorption inte upplever obehagliga effekter i tarmen vid konsumtion av sackaros.
De molekylära mekanismerna bakom glukosens förstärkning av fruktosupptaget i tarmen är ännu inte helt klarlagda, men det har antagits att glukos möjliggör integration av GLUT2 i det apikala membranet, vilket tillåter ett ökat upptag av både fruktos och glukos (Referens Kellett och Helliwell11 ,Referens Röder, Geillinger och Zietek12 ) .
För närvarande är det inte heller känt om glukos kan förbättra upptaget av allulos genom samma mekanism.
Allulos uppvisar, liksom fruktos, en begränsad absorptionskapacitet, där doser större än 0,4 g/kroppsvikt-kg/dag har identifierats som tolererbara utan tarmbesvär (Referens: Han, Choi och Kim13 ) .
Graden av totalt upptag av allulos från tarmen beräknas till cirka 70 % av den orala dosen (Referens Tsukamoto, Hossain och Yamaguchi14 ,Referens Moura15 ) .
Det återstår att fastställa om ytterligare negativa biverkningar av allulosintag uppstår när allulos används enskilt och inte tillsammans med andra kostartiklar (mat eller dryck) som även innehåller glukos eller sackaros.
Liksom fruktos har allulos visat sig mediera utsöndringen av glukagonliknande peptid 1 (GLP-1) från enteroendokrina L-celler hos råttor.
Denna epiteliella celltyp finns i hela tarmen, men uppvisar högst densitet i ileum och tjocktarmen.
GLP-1 minskar hastigheten för ventrikeltömning och är, utöver sin akuta effekt på glukosberoende insulinproduktion, ansvarig för att upprätthålla en livsviktig ß-cellsmassa i bukspottkörteln.
En studie på C57BL/6-möss, där allulos gavs intragastriskt i doser om 1 och 3 g/kroppsvikt-kg, beskrev ökad GLP-1-sekretion och en övergående minskning av födoiintaget, vilket inte längre observerades när djur utan GLP-1-receptor användes .Referens Hayakawa, Hira och Nakamura16 ) .
I en annan studie på friska och överviktiga/diabetiska djurmodeller utlöste allulos också GLP-1-frisättning, minskade födoiintaget och uppvisade en positiv effekt på glukostoleransen (Referens Iwasaki, Sendo och Dezaki17 ) .
Det är inte känt om denna metaboliska aktivitet hos allulos är relevant hos människor vid ett förväntat totalt dagligt intag på 10–30 g.
Dessutom uppvisar hormonsekretion och hormonavkänning i tarmen anmärkningsvärda skillnader mellan gnagare och människor.
Därför behövs humana studier som specifikt undersöker mag-tarmkanalens respons på allulos.
Eftersom humandata om ödet för absorberat allulos (d.v.s. dess distribution i organ) ännu inte finns tillgängliga, hjälper resultat från djurförsök och analogier med fruktos till att definiera nuvarande status för "kända" ämnen och möjliggör uppskattningar baserade på saknad information.
Tidiga djurförsök på råttor undersökte allulosets öde med en 14C-radioaktiv spårare som administrerades intravenöst (iv) eller oralt (Referens Whistler, Singh och Lake3 ) .
Återvinningen av radioaktivitet efter intravenös administrering visade att >95 % utsöndrades och kunde detekteras i urinen redan efter 6 timmar.
Däremot var cirka 40 % av spåraren kvar i kadaveret, 37 % i urinen och 15 % kunde detekteras som koldioxid 72 timmar efter oral administrering.
Det senare tyder starkt på att tarmmikrobiotan kan metabolisera allulos som når tjocktarmen, och därigenom frigöra CO2, medan 12 % av spåraren utsöndrades med avföringen.
I en senare studie som använde radioaktivt märkt allulos på möss användes autoradiografi för att identifiera organ som behöll spåraren (Referens Tsukamoto, Hossain och Yamaguchi14 ) .
Endast i levern och urinblåsan fanns en betydande ackumulering 30 minuter efter intravenös injektion. Analys av helblod visade en snabb eliminering, med en halveringstid på < 15 minuter.
Men när analys utfördes 7 dagar efter oral administrering av 100 mg allulos per kroppsvikt-kg, fanns det fortfarande en viss mängd spårare i både levern och tarmarna (inklusive innehåll).
För närvarande finns endast en enstaka humanstudie som rapporterar om plasmakoncentrationen av D-allulos efter måltid vid oral administrering, använd som en enstaka dos på 0,5 g/kroppsvikt-kg (Referens Kuzawa, Ikeda och Kagaya18 ) .
Jämfört med administrering av glukos och fruktos nådde den maximala plasmanivån av allulos nästan 3 mM och steg därmed likartat som glukos, medan fruktosnivån endast steg med cirka 300 µM.
Medan glukosnivån toppade vid 30 minuter, nådde allulosnivån max efter 1 timme, men förblev över fastenivån i mer än 6 timmar.
Dessa resultat stämmer överens med den betydande metabolismen av fruktos i tarmen, vilket förhindrar en signifikant ökning i det perifera blodet, medan allulosnivån i brist på metabolism härmar glukosnivån – även om glukos på grund av insulin kan avlägsnas snabbare från blodet än allulos.
Den snabba elimineringen av molekyler från blodet sker via glomerulär filtration i njurarna, följt av utsöndring med urinen. Det apikala membranet i njurarnas proximala tubulära celler innehåller dock även GLUT5, vilket innebär att det alltid kommer att finnas en viss nivå av allulos som blir kvar i njurvävnaden. Om man antar att 50–70 % av dosen allulos som absorberas i tarmen så småningom dyker upp i urinen, exponeras urogenitaltraktus för en ganska hög koncentration av allulos.
Vid beräkning av den genomsnittliga urinhalten av allulos vid en dos på 10–40 g allulos per dag, som härrör från berikade livsmedel och drycker, kan allulosnivån i urinen lätt överstiga 10 mM.
Experter och myndigheter har uttryckt en säkerhetsoro gällande den potentiella effekten på infektioner i urogenitaltraktus, eftersom det ger ett extra substrat för bakterier.
Behandling av diabetiker med SGLT2-hämmare, vars syfte är att öka utsöndringen av glukos i urinen genom att blockera tubulär reabsorption av filtrerad glukos via SGLT2, höjer dock även glukosnivån till över 10 mM (Referens List och Whaley19 ) .
Detta definierades även som en potentiell risk för att främja urinvägsinfektioner i de tidiga stadierna av utvecklingen av SGLT2-hämmare.
En nyligen genomförd metaanalys baserad på långtidsuppföljning av tusentals patienter fann dock inga bevis för en sådan ökning av förekomsten av urinvägsinfektioner (Referens: Dave, Schneeweiss och Kim20 ) .
Allulos och kommensala tarmmikrober
Eftersom GLUT5 har en begränsad förmåga att transportera allulos, når de mängder som inte absorberas helt i övre tunntarmen tunntarmen och tjocktarmen, och kan metaboliseras av de kommensala bakterier som lever där.
En viss nivå av utnyttjande antyddes redan av fastställandet av CO2-produktion från märkt allulos i de tidigare nämnda tidiga gnagarförsöken (Referens Whistler, Singh och Lake3 ) .
Mer systematiska studier om utnyttjande/jäsning av allulos hos råttor undersökte dosberoendet vid användning av 10, 20 eller 30 % (v/v) allulos i kosten, följt av analys av kortkedjiga fettsyror (SCFA) i blindtarmsinnehållet.
En dosberoende ökning av koncentrationerna av acetat, propionat och butyrat observerades (Referens Matsuo, Tanaka och Hashiguchi21 ) och denna profil var liknande andra fermenterbara kolhydrater, inklusive fruktos eller fruktaner. Även om SCFA anses vara fördelaktiga, har studier på möss med 13C-märkt fruktos (Referens Zhao, Jang och Liu22 ) visat att acetat, som den dominerande kortkedjiga fettsyran vid jäsning i tjocktarmen, kan användas som utgångssubstrat för gnagares leverfettsyrasyntas, vilket kan vara en av mekanismerna genom vilken höga doser av fruktos orsakar icke-alkoholorsakad fettleversjukdom hos gnagare och människor.
Detta skulle dock tyda på att allulos i princip också kan orsaka leverfettssyntes via acetat som produceras av kommensala bakterier. Dessutom behandlar dessa studier allulosets energivärde.
Även om socker inte metaboliseras i däggdjursceller, skulle produktionen av SCFA ge energi till värdorganismen – liknande andra fermenterbara substrat.
För allulos har dock ett lägre "kaloriutbyte" på cirka 0,4 kcal/g föreslagits (Referens Moura15 ), eftersom endast en bråkdel av den intagna dosen når tjocktarmen, och dessutom kan allulosets jäsningshastighet hos människor vara mycket lägre än hos gnagare.
Detta antyds av en studie som använde analys av vätgas (H2) i utandningsluften som indikator för jäsning, liknande det standardiserade fruktosmalabsorptionstestet.
Vid administrering i tre doser om högst 0,33 g/kg kroppsvikt och jämfört med samma doser fruktooligosackarider, uppvisade allulos ingen ökning av utandad H2, medan oligofruktos uppvisade en dosberoende ökning (Referens: Iida, Hayashi och Yamada23 ).
Författarna drog därför slutsatsen att allulos i rimliga doser (23 g för en person på 70 kg) inte uppvisar någon betydande fermentering och därmed inte genererar energi via kortkedjiga fettsyror (SCFA).
Dessutom visade in vitro-studier med 35 bakteriestammar som vanligtvis förekommer i det kommensala mikrobiomet inte på någon betydande fermentering av allulos vid inkubering i 96 timmar med 0,5 % D-glukos- eller D-alluloslösning, följt av pH-mätningar för att mäta produktionen av organiska syror från substraten (Referens: Iida, Hayashi och Yamada23 ).
Ingen signifikant ökning av nivåerna av kortkedjiga fettsyror (SCFA) detekterades i avföringen hos möss som matats med en fettsnål kost (40 energiprocent fett) i 16 veckor och som tillförts D-allulos (i en mängd motsvarande 5 % av deras kroppsvikt) (Referens: Han, Park och Choi24 ).
Mikrobiomanalys av avföringsprover från mössen baserad på 16S rRNA-gensekvensering visade vissa förändringar i mikrobiotans sammansättning, men dessa förändringar korrelerade alla med djurens kroppsviktsförändringar, så det var oklart om allulos hade en direkt eller indirekt, viktmedierad effekt på mikrobiomet.
Samma författare, som använde samma dieter och samma studiedesign (troligen från samma studie), rapporterade identiska mikrobiomförändringar, men effekterna på SCFA-nivåer skilde sig åt (Referens: Han, Yoon och Choi25 ).
Dessa delvis identiska data har presenterats i tre studier och har redan identifierats (PubPeer: https://pubpeer.com/publications/1C5ADDF6BF9F4E555B598F39AE9B5A).
Sammanfattning
Den nuvarande kunskapsbasen om ödet för icke-absorberat allulos hos gnagare och människor är inte tillräcklig för att dra några slutsatser om huruvida regelbunden konsumtion av större mängder allulos från berikade produkter skulle ha en betydande effekt på mikrobiotans sammansättning eller metabolitspektrumet i tjocktarmen.
Allulos och patogena bakterier
Säkerhetsproblem har uppstått kring konsumtion av allulos eftersom rapporter har antytt att allulos kan utgöra ett substrat för potentiellt skadliga bakterier (Referens: Blin, Passet och Touchon26 ).
Konsumtion av allulos skulle därmed kunna ge en tillväxtfördel för dessa bakterier och öka incidensen och/eller svårighetsgraden av infektion (Referens: Martin, Cao och Wu27 ).
Ett liknande scenario har tidigare föreslagits för en annan kolhydrat, trehalos. Medicinskt relevanta stammar av Clostridioides difficile, en opportunistisk patogen som främst orsakar kolit hos äldre, sjukhusvårdade patienter efter antibiotikabehandling, har metaboliserat trehalos (Referens: Collins, Robinson och Danhof28 ).
Baserat på dessa resultat föreslogs att användning av trehalos hos människor skulle leda till ökad mottaglighet för C. difficile-infektion samt främja kolonisering och symtomatisk infektion.
Senare studier har dock inte kunnat bekräfta trehalosinducerad C. difficile-toxinproduktion eller ett allvarligare infektionsförlopp i en musinfektionsmodell, och närvaron av trehalos-genklustret i C. difficile-isolat var inte förknippad med negativa resultat i en stor human kohort (Referens: Eyre, Didelot och Buckley29,Referens: Saund, Rao och Young30 ).
Bakteriers förmåga att bryta ned ett näringsämne ökar alltså inte nödvändigtvis risken för infektion hos individer som exponeras för näringsämnet.
På samma sätt har förmågan att metabolisera allulos påvisats för miljö- och kliniska isolat som tillhör Klebsiella pneumoniae-artkomplexet och som är kopplade till ett utnyttjande-genkluster (Referens: Blin, Passet och Touchon26,Referens: Wyres, Lam och Holt31 ).
Det är värt att notera att K. pneumoniae kan utnyttja ett brett spektrum av över 100 olika kolkällor, och de detaljerade funktionerna och specificiteten hos de åtta gener som kodas av operonet för utnyttjande av allulos har ännu inte fastställts.
Allulosutnyttjande har inte heller kopplats till ökat uttryck av virulensfaktorer. Det tros snarare ge en kompetetiv metabolisk fördel, vilket möjliggör snabbare tillväxt i dess ekologiska nisch eller på infektionsstället.
K. pneumoniae är en vanlig medlem av den mänskliga enteriska mikrobiotan, och kolonisering i sig är inte förknippad med negativa resultat.
Även om K. pneumoniae kan orsaka infektioner även hos friska individer, såsom urinvägsinfektioner, inträffar majoriteten av K. pneumoniae-infektioner hos individer med underliggande sjukdomar och hos individer som vårdas på intensivvårdsavdelning (Referens: Martin och Bachman32 ).
Under sådana omständigheter spelar dock egenskaper hos K. pneumoniae, såsom snabb tillväxt, förmågan att utveckla resistens mot nästan alla antibiotika och motståndskraft mot miljöfaktorer, en kritisk roll (Referens: Chen, Mathema och Chavda33 ).
Det går dock inte att utesluta att njurexkretion och förhöjd alluloskoncentration i urinen främjar lokal tillväxt och infektion i urinvägarna (Referens: Tsukamoto, Hossain och Yamaguchi14) . På senare tid har K. pneumoniae-orsakade samhällsförvärvade leverabscesser beskrivits, särskilt i Asien/Stillahavsområdet, i avsaknad av underliggande sjukdom hos till synes immunkompetenta individer (Referens: Russo och Marr34 ).
De underliggande mekanismerna har ännu inte identifierats. Konsumtion av allulos, som redan funnits tillgängligt i flera år i vissa länder i regionen, har dock hittills inte kunnat kopplas till dessa infektioner.
Genom att jämföra K. pneumoniae-isolat från infekterade och koloniserade sjukhuspatienter fann Martin RM et al. (Referens: Martin och Bachman32 ) en överrepresentation av allulos-utnyttjande-kluster-positiva och förmodat allulos-utnyttjande-kompetenta stammar bland isolat från infekterade individer jämfört med koloniserade individer.
Man observerade också att bakterietillväxt skedde i närvaro av allulos, och denna tillväxt var beroende av ett funktionellt permeas som tjänar till import av allulos. Slutligen, genom att använda en co-infektion av en permeas-kompetent och en permeas-bristfällig K. pneumoniae-stam i en kompetitiv lunginfektionsmodell, observerades en något ökad organbelastning av permeas-kompetenta bakterier (Referens: Martin, Cao och Wu27 ).
Baserat på dessa resultat och i likhet med det tidigare nämnda exemplet med trehalos/C. difficile har konsumtion av allulos föreslagits främja kolonisering och öka mottagligheten för K. pneumoniae-infektion.
Viktiga frågor kvarstår dock. För det första är specificiteten hos generna för utnyttjande av allulos inom operonet inte formellt bevisad, och koncentrationen av allulos i kroppens olika delar är i princip okänd.
Dessutom kräver mängden K. pneumoniae i tarmmikrobiotan efter oral alluloskonsumtion, men i avsaknad av andra selektionsfaktorer som antibiotikabehandling, ytterligare studier eftersom detta är en potentiell reservoar för senare infektioner.
När det gäller infektion kan urinvägsinfektioner vara av särskilt intresse på grund av njurexkretionen av allulos (Referens: Tsukamoto, Hossain och Yamaguchi14,Referens: Iida, Hayashi och Yamada23 ).
En ökad koncentration av kolhydrater i urinen ökar dock inte nödvändigtvis risken för infektion.
Ökad glukosexkretion via njurarna efter behandling med SGLT-2-hämmare ledde inte till en ökad incidens av urinvägsinfektioner (Referens: Dave, Schneeweiss och Kim20 ).
Slutligen måste den föreslagna fördelen med allulosmetabolism för K. pneumoniae bevisas i närvaro av glukos och andra kolhydrater under infektion av systemiska kroppsplatser.
Det är värt att notera att K. pneumoniae uppvisar en bred metabolism, och i närvaro av glukos var dess tillväxt mycket snabbare än vid liknande alluloskoncentration (Referens: Martin, Cao och Wu27 ).
Allulos och övergripande effekter på metabol hälsa
Majoriteten av publicerade studier om allulos har fokuserat på dess påstådda hälsofördelar som sockerersättning med försumbart energivärde. Både djurstudier och studier på människor har undersökt effekterna av allulos på kortsiktiga metabola svar, såsom insulinsekretion och glykemisk kontroll, medan medellånga studier har undersökt viktkontroll och biomarkörer för sjukdomar. Vi kommer att fokusera på studier på människor, eftersom allulos i nästan alla studier på gnagare har administrerats i doser som inte kan ges till människor (baserat på allometrisk dosering) på grund av gastrointestinala obehag och biverkningar som ses vid doser över 30 g.
Flera studier har genomförts på friska individer och individer med prediabetes eller manifest typ 2-diabetes för att bedöma effekten av allulos på glykemiska parametrar som svar på ett oralt glukostoleranstest med 75 g D-glukos eller specifika testmåltider.
I en nyligen genomförd studie i Kanada administrerades 0, 5 eller 10 g allulos med 75 g glukos, med fruktos som jämförelse, till friska individer. Den högsta allulosdosen hade ingen effekt på AUC-värdet för glukosprofiler (Referens: Noronha, Braunstein och Glenn35 ).
Samma forskare utförde en liknande studie på individer med typ 2-diabetes, men fann här endast en blygsam effekt av allulos på den glykemiska kontrollen, medan insulinnivåerna förblev oförändrade (Referens Braunstein, Jarvis och Noronha36 ) .
I en studie där friska individer istället för glukos fick 75 g maltodextrin i närvaro eller frånvaro av 2,5, 5 eller 7,5 g allulos, observerades dock en betydande minskning av AUC för både blodsockernivåer och insulinnivåer vid de två högre allulosdoserna (Referens Iida, Kishimoto och Yoshikawa37 ) .
Denna effekt förklarades med en möjlig hämning av allulos av slemhinnans α- glukosidas, men detta har inte bekräftats experimentellt.
En nyligen genomförd studie på friska europeiska frivilliga undersökte effekterna av allulos i olika doser som bakgrund till en 50 g sackarostestlösning, och man observerade en betydande minskning av plasmaglukostoppar efter 30 minuter vid intag av de högsta doserna av allulos, 7,5 och 10 g, tillsammans med sackaros (Referens Franchi, Yaranov och Rollini38 ) .
En metaanalys som sammanställde data från tre studier på människor utförda i Asien om effekterna av allulos och glykemisk kontroll kom dock till slutsatsen att allulos inte uppvisade några fördelaktiga effekter (Referens Noronha, Braunstein och Blanco Mejia39 ) .
Allulos har visat sig minska kroppsvikt och kroppsfettlager i ett flertal djurmodeller för dietinducerad eller genetiskt inducerad fetma, hos djur med anlag för fetma och diabetes.
Till skillnad från dessa studier på gnagare finns det bara ett fåtal studier som utvärderat effekterna på människor.
En betydande viktminskning med en motsvarande minskning av fettmassa mätt med datortomografi observerades hos friska frivilliga med måttlig till svår övervikt som fick 4 g eller 7 g allulos två gånger dagligen i form av testdrycker under 12 veckor (Referens Han, Kwon och Yu40 ) .
Som placebo serverades en dryck sötad med sukralos. Effekten av D-allulos på kroppsvikten var dock måttlig, med en minskning av BMI på 0,38 kg/m2 a i gruppen med hög dos jämfört med placebogruppen.
Blodfettmarkörer (lipoproteiner), markörer för glykemisk kontroll (HbA1c, fasteglukos och insulin, HOMA-IR) och andra biomarkörer visade inga signifikanta förändringar.
Detta bekräftar återigen att allulos effekter på människor är mindre sannolika än de som observerats hos gnagare, vilka vanligtvis ges orealistiskt höga doser allulos.
I en liten klinisk studie på människor med störd glukosmetabolism observerades en ökning av nivåerna av totalt kolesterol och LDL-kolesterol efter 12 veckors dagligt intag av 15 g D-allulos .Referens Tanaka, Kanasak och Hayashi41 ) .
I en senare randomiserad, kontrollerad studie med 90 deltagare med måttligt förhöjda LDL-kolesterolnivåer undersöktes effekten av långvarig konsumtion av D-allulos under 48 veckor.
Deltagarna delades in i en subgrupp med hög dos D-allulos (15 g/dag), en subgrupp med låg dos D-allulos (5 g/dag) och en placebosubgrupp. Inga signifikanta förändringar observerades i totalt kolesterol eller LDL-kolesterol, och långvarig konsumtion av D-allulos förändrade inte andra etablerade kardiovaskulära riskfaktorer.
En blygsam förbättring av leverenzymaktivitet och poäng för fettlever rapporterades.
Även om inga antropometriska data presenterades nämner författarna att förändringarna inte var kliniskt signifikanta (Referens Tanaka, Kanasak och Hayashi41 ) .
På grund av D-allulos struktur och absorption har det funnits ett intresse för D-allulos tolerabilitet ända sedan studierna på människor inleddes. I en nyligen utförd systematisk analys undersökte Han et al. dosberoendet hos D-allulos gastrointestinala tolerabilitet (Referens Han, Kwon och Yu40 ) .
När dosen av D-allulos gradvis ökades observerades svår diarré och andra gastrointestinala symtom vid en dos på 0,5 g/kg kroppsvikt. Därför föreslog författarna en maximal engångsdos av D-allulos på 0,4 g/kg kroppsvikt och en maximal total daglig dos på 0,9 g/kg kroppsvikt.
Denna aspekt togs även i beaktande i Tanaka et al. långtidsstudie, där författarna inte rapporterade några signifikanta skillnader i förekomsten av biverkningar mellan placebogruppen och D-allulosgrupperna (Referens Tanaka, Kanasak och Hayashi41 ) .
Sammanfattning
Det vi vet
Allulos anses säkert för användning av människor, vilket återspeglas i dess status som allmänt erkänt säkert (GRAS) och dess säkra användning i många länder.
Som en epimer till D-fruktos följer den fruktos vid absorption, distribution och utsöndring enligt samma vägar och mekanismer – med undantag för avsaknaden av metabolism i däggdjursceller.
Hos människor har den tolerabla dosen uppskattats till 400 mg/kg kroppsvikt vid ett enskilt intag.
Det orala upptaget är 50–70 % av den orala dosen, och den icke-absorberade fraktionen når mikrobiotan.
Tillgängliga data, särskilt resultaten från studier på människor, visar en mycket låg fermenteringshastighet (om någon alls), med ringa produktion av kortkedjiga fettsyror, och därmed ett mycket lågt ”kaloriutbyte”.
Dess ringa effekt på kroppsvikt och kroppsfett, tillsammans med minimal påverkan på andra metabola markörer, såsom det har visats hos människor, gör det till en lämplig sockerersättning som är potentiellt användbar för viktkontroll.
Det vi inte vet
Det råder en tydlig brist på studier på människor som analyserar effekterna av allulos vid realistiska doseringsregimer och med tydligt definierade slutpunkter eller mellanliggande markörer.
De intressanta observationerna från studier på gnagare behöver bekräftas i interventionsstudier på människor, till exempel dess förmåga att stimulera sekretion av gastrointestinala hormoner som GLP-1.
Det verkar även nödvändigt att undersöka möjliga proteinmodifieringar, eftersom regelbunden konsumtion av allulos i större doser som ett reducerande socker kan genomgå Maillard-reaktioner, vilka är kända för att modifiera proteiner och andra biologiska entiteter.
Dessutom kräver de förändringar i tarmmikrobiotan som beskrivits hos möss en noggrann analys i studier på människor, inklusive en bedömning av potentiella tillväxtfördelar för patogena bakterier som en del av det kommensala mikrobiomet, eller vad gäller systemiska effekter och klinisk relevans.
Det verkar lämpligt att använda andra etablerade sockerersättningar, som polyoler eller andra monosackarider, som referens i sådana studier.
Tack
Denna forskning har inte erhållit något särskilt stöd från finansiella organ, varken från den kommersiella eller den ideella sektorn.
Samtliga författare har bidragit till skrivandet och/eller revideringen av delar av manuskriptet; H. Daniel är huvudförfattare.
Inga intressekonflikter föreligger mellan medförfattarna.