Dieser übliche Lebensmittelzusatzstoff kann zu Gewichtszunahme und Diabetes führen
Lebensmittelzusatzstoffe sind eine Hauptstütze der westlichen Ernährung. Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie ein häufig verwendetes Antischimmelmittel den Zuckerstoffwechsel verändert und die Insulinresistenz bei Mäusen und Männern fördert.
Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes haben epidemische Ausmaße erreicht. Fast 40 Prozent der Erwachsenen in den USA gelten als fettleibig und ab 2015 leben 9,4 Prozent mit Diabetes.
Eine westliche Ernährung mit hohem Anteil an verarbeiteten Lebensmitteln, Zucker und Fett ist ein bekannter Risikofaktor für Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes.
Verarbeitete Lebensmittel zu vermeiden ist eigentlich gar nicht so einfach. An vielen Stellen lauern Konservierungsmittel, die unser Essen länger frisch halten.
Eine solche Chemikalie ist das Antischimmelmittel Propionat, eine kurzkettige Fettsäure, die die Bakterien in unserem Darm auf natürliche Weise produzieren. Als Konservierungsmittel heißt es anders E282 und ist ein üblicher Lebensmittelzusatzstoff in Brot und anderen Backwaren.
Laut dem Codex Alimentarius, dem Leitfaden für internationale Lebensmittelstandards der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen, kann Propionat einer Vielzahl anderer Dinge zugesetzt werden, darunter Frühstückszerealien, Milch- und Eier- Desserts, Wursthüllen, Schmelzkäse und Sportgetränke.
Forscher von Harvard T.H. Die Chan School of Public Health in Boston, MA, und Kollegen vom Sheba Medical Center in Ramat Gan, Israel, und andere machten eine überraschende Entdeckung, als sie die Auswirkungen von Propionat bei Mäusen und Menschen untersuchten.
Das Team hat kürzlich seine Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche translationale Medizin.
Propionat führt bei Mäusen zu hohem Blutzucker
Dr. Amir Tirosh, außerordentlicher Professor für Medizin an der Sackler-Fakultät für Medizin der Universität Tel Aviv und Direktor des Instituts für Endokrinologie am Sheba Medical Center, sagte Medizinische Nachrichten heute dass er sich ursprünglich vorgenommen hatte, die Wirkungen des Fettsäure-bindenden Proteins 4 (FABP4) zu untersuchen, von dem Forscher glauben, dass es eine Rolle im Zucker- und Fettstoffwechsel spielt.
"Wir sind übrigens auf ein altes wissenschaftliches Papier aus dem Jahr 1912 gestoßen, das zeigte, dass die Verabreichung von Propionat an Hunde zu einer erhöhten Glukoseproduktion führte", erklärte er.
Um den Zusammenhang zwischen Propionat und FABP4 zu untersuchen, gaben Dr. Tirosh und das Team gesunden, nicht adipösen Mäusen eine Dosis des Konservierungsmittels. Wie bei den Hunden stellte das Team fest, dass der Blutzuckerspiegel anstieg.
Die Frage ist: Wie arbeitet Propionat, um dies zu erreichen?
Die Forscher fanden heraus, dass Propionat das sympathische Nervensystem aktivierte, gemessen an den Noradrenalinspiegeln, und die Spiegel der Hormone Glucagon und FABP4 erhöhte. Dies führte dazu, dass die Leber hohe Glukosespiegel produzierte, was wiederum zu hohen Insulinspiegeln im Blut führte.
"Normalerweise wirken diese Hormone während des Fastens, um vor einem gefährlichen Abfall des Blutzuckers zu schützen", erklärte Dr. Tirosh. "In diesem Fall engagieren sie sich ohne eine solche Bedrohung und erhöhen den Blutzucker."
Die Mäuse erhielten dann über mehrere Wochen eine niedrige Dosis von 0,15 bis 0,3 Prozent Propionat in ihrer Nahrung. Dies entspricht dem Verbrauch einer westlichen Diät.
Infolgedessen entwickelten die Mäuse höhere Glucagon- und FABP4-Spiegel, hohe Blutinsulinspiegel und Insulinresistenz - ein Kennzeichen für Typ-2-Diabetes. Sie nahmen auch mehr Gewicht zu, mit einer signifikanten Zunahme der Fettmasse im Vergleich zu den Mäusen, die eine Standarddiät erhielten.
Propionat stört den Stoffwechsel beim Menschen
Als nächstes rekrutierten Dr. Tirosh und seine Kollegen 14 gesunde, nicht adlige Freiwillige.
Die Studienteilnehmer aßen eine Mahlzeit mit 500 Kalorien, die mit Propionat in Form von 1 Gramm (g) Calciumpropionat oder Placebo ergänzt waren.
„Diese Propionatdosis von 1 g entspricht der am häufigsten verwendeten Menge von 0,3% […], der Menschen ausgesetzt sind, wenn sie eine einzelne Mahlzeit auf Lebensmittelbasis zu sich nehmen“, erklären die Autoren der Studie.
Nach 2 Wochen kehrten dieselben Teilnehmer zurück und die Gruppen wurden gewechselt, was bedeutete, dass die Freiwilligen, die während des ersten Besuchs in der Placebogruppe waren, die propionathaltige Mahlzeit während des zweiten Besuchs aßen.
Wie bei den Mäusen traten bei den Studienteilnehmern Spitzen von Noradrenalin, Glucagon und FABP4 auf, erhöhte den Insulinspiegel im Blut und verringerte die Insulinsensitivität.
"Wir waren sehr überrascht zu sehen, dass selbst wenn [eine] kleine Menge Propionat an Menschen verabreicht wurde, [es] signifikante Auswirkungen auf den systemischen Spiegel von Schlüsselhormonen wie FABP4 hatte", kommentierte Dr. Tirosh.
Schließlich analysierte das Forschungsteam Daten von 160 Teilnehmern der randomisierten kontrollierten Diätinterventionsstudie, bekannt als DIRECT, um festzustellen, ob Propionatspiegel und Gewichtsverlust miteinander verbunden waren.
Zu Beginn der Studie stellte das Team einen Zusammenhang zwischen den Propionatspiegeln und der Insulinresistenz fest. Nach 6 Monaten zeigten niedrigere Propionatspiegel einen Zusammenhang mit signifikanteren Verbesserungen der Insulinsensitivität.
Studiere "ein Teil des Puzzles"
Dr. Tirosh räumt ein, dass die Einschränkungen der Studie die Tatsache beinhalten, dass er Ursache und Wirkung des Propionatkonsums bei globaler Adipositas und Typ-2-Diabetes nicht nachweisen konnte. Das Team untersuchte auch nicht die Langzeiteffekte einer chronischen, niedrigen Propionat-Exposition beim Menschen.
MNT fragte Dr. Tirosh, ob er den Menschen empfehlen würde, Propionat in ihrer Ernährung zu vermeiden.
„Es wird verfrüht sein, dies aufgrund einer einzigen Studie zu tun. Daher geben wir solche Empfehlungen nicht ab “, erklärte er. "Unsere Forschung sollte als Beweis für das Prinzip der möglichen Störung von Propionat im normalen Stoffwechsel dienen, aber die meisten Daten wurden bei Mäusen erhalten, und wir müssen vorsichtig sein, wenn wir diese Ergebnisse auf den Menschen übertragen."
"Wir sehen unsere Ergebnisse als einen Teil des Puzzles", erklärte Dr. Tirosh.
In der Zwischenzeit werden die Forschungsanstrengungen des Teams fortgesetzt, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, wie Konservierungsstoffe, künstliche Süßstoffe und andere natürliche Inhaltsstoffe unseren Stoffwechsel beeinflussen können.
„Angesichts des epidemischen Anteils von Fettleibigkeit und Diabetes besteht unseres Erachtens die Notwendigkeit, die potenziellen langfristigen metabolischen Auswirkungen vieler Umweltfaktoren, die sich in den letzten Jahrzehnten geändert haben, sowohl hinsichtlich ihrer potenziellen schädlichen als auch nützlichen Auswirkungen umfassend zu bewerten . ”
Dr. Amir Tirosh
