Verschlechtert Fruktose auf diese Weise die Wirkung fettreicher Diäten?
Neue Untersuchungen an Mäusen ergänzen die potenziellen Schäden, die durch die Kombination von zuckerhaltigen Getränken mit einer fettreichen Ernährung entstehen können. Aufbauend auf früheren Erkenntnissen, dass Fructose das Körperfett fördert, zeigt die neueste Studie, dass mit Fructose gesüßte Getränke auch die Fähigkeit der Leber zur Fettverbrennung beeinträchtigen können.
Ein kürzlich Zellstoffwechsel In diesem Artikel wird beschrieben, wie Forscher die Wirkung der Zugabe von Fructose und Glucose zu normalen und fettreichen Diäten bei Mäusen verglichen.
Sie fanden heraus, dass Fructose und Glucose, wenn sie zu einer fettreichen Diät hinzugefügt werden, die Mechanismen in der Leber auf entgegengesetzte Weise beeinflussen.
Es scheint, dass ein hoher Fructosespiegel den Fettstoffwechsel in der Leber auf gesundheitsschädliche Weise stören kann, während ein hoher Glucosespiegel ihn verbessern kann.
"Fruktose bewirkt, dass die Leber Fett ansammelt", sagt der leitende Studienautor C. Ronald Kahn, Professor für Medizin an der Harvard Medical School in Boston, MA. "Es verhält sich fast so, als würde man der Diät mehr Fett hinzufügen", fährt er fort.
"Dies steht im Gegensatz zu dem Effekt, dass der Ernährung mehr Glukose hinzugefügt wird, was die Fähigkeit der Leber fördert, Fett zu verbrennen, und daher tatsächlich zu einem gesünderen Stoffwechsel führt", fügt er hinzu.
Prof. Kahn ist außerdem Leiter der Abteilung Integrative Physiologie und Stoffwechsel am Joslin Diabetes Center, einem Tochterunternehmen der Harvard Medical School.
Fruktose und Glukose in zugesetztem Zucker
In ihrem Studienhintergrund erklären die Autoren, dass die typische westliche Ernährung nicht nur reich an Fett ist, sondern auch reich an zuckerhaltigen Getränken.
Wie der vermehrte Verzehr von fettreichen Lebensmitteln hat sich auch der höhere Verzehr von zuckerhaltigen Getränken als beträchtlicher Risikofaktor für Fettleibigkeit und deren Komplikationen wie Typ-2-Diabetes und nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) herausgestellt.
Prof. Kahn und sein Team haben in einer Reihe von Studien, von denen die jüngste die neueste ist, die Auswirkungen von Zuckerzusatz auf die Ernährung untersucht.
Zuckerzusatz in der Nahrung hat zwei Formen: Saccharose oder Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt. Beide Formen enthalten Fructose und Glucose.
Das Team entdeckt anhand der neuesten und früheren Erkenntnisse, dass diese beiden Zuckerformen unterschiedliche Auswirkungen auf die Leber haben.
In einer Studie aus dem Jahr 2017 zeigten sie beispielsweise, wie die Zugabe von Fructose zu einer fettreichen Ernährung bei Mäusen zu Fettleibigkeit, Glukoseintoleranz und vergrößerten Lebern führte.
Im Gegensatz dazu hatte die Zugabe von Glukose zu einer fettreichen Diät diese Effekte nicht, obwohl die Kalorienaufnahme sehr ähnlich war.
Auswirkungen auf die fettreiche Ernährung
In der kürzlich durchgeführten Studie konzentrierten sich die Forscher auf zwei Mechanismen: Zum einen die Mitochondrien, die winzigen Kompartimente in den Zellen, die ihnen Energie geben, und zum anderen die Oxidation von Fettsäuren oder die Fettverbrennung.
Sie setzten sechs Gruppen von 6 Wochen alten männlichen Mäusen 10 Wochen lang auf verschiedene Diäten: nur normale Diät, reguläre Diät mit hohem Glukosegehalt, reguläre Diät mit hohem Fruchtzuckergehalt, nur fettreiche Diät, fettreiche Diät mit hohem Glukosegehalt und fettreiche Diät mit hohem Fruchtzuckergehalt. Sie fügten dem Trinkwasser der Mäuse Fruktose und Glukose hinzu.
Wie in früheren Studien stellten sie fest, dass Mäuse, die sich regelmäßig mit Fructose oder Glucose im Trinkwasser ernährten, etwa 30% mehr Gewicht zunahmen als Mäuse, die normales Wasser tranken. Diese Mäuse entwickelten auch keinen hohen Blutzucker, ein Merkmal von Diabetes.
Alle drei Gruppen von Mäusen, die sich fettreich ernährten, entwickelten Fettleibigkeit mit einer Zunahme des Körpergewichts um durchschnittlich 40–60%. Zusätzlich zeigten diese Mäuse Anzeichen einer Lebervergrößerung und einer Lebersteatose oder einer Fettansammlung in der Leber.
Die fettreichen Diätmäuse auf normalem Wasser und Wasser mit zugesetzter Fructose entwickelten ebenfalls eine Insulinresistenz und einen hohen Blutzucker, und ihr Insulinspiegel verdoppelte sich.
Während die fettreichen Diätmäuse auf Wasser mit zugesetzter Glukose eine ähnliche Menge an Gewicht zunahmen wie ihre anderen fettreichen Diätbegleiter, entwickelten sie trotz der gleichen Kalorienaufnahme keine anderen Symptome.
Schauen Sie sich die Marker der Fettleber genauer an
Die Forscher analysierten die Lebergewebe und -zellen der Mäuse, um die Marker der Fettleber genauer zu untersuchen.
Ein Marker, den sie untersuchten, war der Gehalt an Acylcarnitinen. Diese Verbindungen sind Nebenprodukte der Fettverbrennung in der Leber, und höhere Werte bedeuten höhere Werte für den Fettaufbau.
Die Mäuse mit fettreicher Ernährung und hohem Fructosegehalt wiesen die höchsten Acylcarnitinwerte auf. Die Mäuse mit fettreicher Ernährung mit hohem Glukosegehalt hatten jedoch niedrigere Werte dieser Marker mit hohem Leberfettgehalt als die Mäuse mit fettreicher Ernährung mit normalem Wasser.
Die Forscher stellen fest, dass diese Ergebnisse die Ergebnisse früherer Studien stützen und darauf hindeuten, dass Glukose der Leber hilft, Fett zu verbrennen.
Ein weiterer Marker, den das Team in den Lebern von Mäusen untersuchte, war Carnitin-Palmitoyltransferase 1A (CPT1A), ein mitochondriales Enzym mit einer Schlüsselrolle bei der Fettverbrennung.
Im Gegensatz zu Acylcarnitinen sind höhere CPT1A-Spiegel ein gutes Zeichen, da sie darauf hinweisen, dass die Mitochondrien ihre Fettverbrennungsfunktion ausüben.
Die fettreichen Mäuse auf Wasser mit zugesetztem Fructose hatten jedoch niedrige Spiegel und eine geringere Aktivität von CPT1A. Diese Beobachtung deutete darauf hin, dass etwas mit den Mitochondrien in ihren Leberzellen nicht stimmte.
„Wenn Mitochondrien gesund sind, haben sie diese schöne eiförmige Form und Schraffur“, erklärt Prof. Kahn.
Schädigende Ernährung für Mitochondrien
Als das Team die Leberzellen der Mäuse mit hohem Fett- und Fructosegehalt untersuchte, stellten die Wissenschaftler fest, dass die Mitochondrien fragmentiert waren, was darauf hindeutete, dass sie nicht sehr gut Fett verbrannten. Im Gegensatz dazu waren die Mitochondrien der Mäuse mit hohem Fettgehalt und Glukose eine gesunde Form.
Die Testergebnisse für Acylcarnitine, CPT1A und andere Marker führten das Team zu dem Schluss, dass sowohl die fettreichen als auch die fettreichen Fructose-Diäten die Lebern der Mäuse dazu veranlassten, die Fettspeicherung zu bevorzugen, anstatt sie zu verbrennen, indem sie ihre Mitochondrien beschädigten.
Die Forscher glauben, dass die Suche nach einem Medikament, das diese unerwünschten Wirkungen in Fructose blockiert, zu einer Behandlung führen könnte, die NAFLD, Glukoseintoleranz und Diabetes verhindert.
"Dies ist eine aus einer Reihe von Studien, die wir durchgeführt haben, um zu untersuchen, welche Rolle hohe Fructose in der Ernährung für die Insulinresistenz und das metabolische Syndrom spielt."
Prof. C. Ronald Kahn
