Mechanizmy działań niepożądanych cukru, HFCS oraz samej fruktozy
Rycina 2. Model przedstawiający niektóre potencjalne konsekwencje zwiększenia spożycia fruktozy i energii pochodzącej z cukru lub syropu kukurydzianego o dużej zawartości fruktozy w napojach.
Związek między napojami słodzonymi cukrem a otyłością można przypisywać dwóm różnym efektom. Pierwszym z nich jest zwiększone spożycie kalorii. Jak zauważono wyżej, dodanie fruktozy do pożywienia bez ograniczenia innych źródeł energii wywołuje przyrost masy ciała.45,63 Zależność tę wykazano w kilku metaanalizach. Po drugie, napoje nie hamują spożycia kalorii z innych źródeł pokarmowych w wystarczającym stopniu, aby zapobiec przyrostowi masy ciała. Kalorie z napojów można więc postrzegać jako dodatkowe, zwiększające ryzyko otyłości. Pionierskie prace, które opublikowali Rolls i wsp.64-66 oraz Mattes i wsp.,67-70 zaowocowały dziesiątkami publikacji potwierdzających tę zależność. Kilka krótkoterminowych prób klinicznych dostarczyło informacji na temat metabolicznych następstw spożywania fruktozy w napojach słodzonych substancjami kalorycznymi. We wczesnym badaniu klinicznym, w którym porównano wpływ glukozy, fruktozy i sacharozy na stężenie triglicerydów w osoczu, Cohen i Schall63 stwierdzili, że zarówno fruktoza w ilościach występujących w sacharozie, jak i sama sacharoza zwiększała stężenie triglicerydów po posiłku, natomiast glukoza nie wywierała takiego efektu, co skłoniło tych autorów do wysnucia wniosku, że wpływ na lipidy wynika z działania fruktozy – albo samej, albo będącej składnikiem sacharozy (cukru stołowego) – ale nie glukozy. W innym 10-tygodniowym badaniu, w którym porównano napoje dostarczające 25% kalorii w postaci fruktozy z napojami dostarczającymi 25% kalorii w postaci glukozy, wykazano, że fruktoza zwiększała stężenie triglicerydów, zwłaszcza w nocy.71 To badanie wykazało również, że u osób spożywających napoje zawierające fruktozę nastąpiło zwiększenie syntezy tłuszczów (lipogenezy de novo). Co najważniejsze, zaledwie po 10 tygodniach spożywania napojów zawierających fruktozę w porównaniu ze spożywaniem napojów zawierających glukozę nastąpiło zwiększenie ilości tłuszczu trzewnego, który wykazuje najsilniejszy związek z ryzykiem sercowo-naczyniowym.26,72 W trzecim badaniu porównano dzienne spożycie litra coca-coli, coca-coli dietetycznej, mleka oraz wody. Spożywanie przez 6 miesięcy coca-coli słodzonej cukrem spowodowało zwiększenie ilości tłuszczu wątrobowego, tłuszczu trzewnego i tłuszczu mięśniowego oraz stężenia triglicerydów w porównaniu z pozostałymi grupami.73 Oznacza to, że codzienne spożywanie litra coca-coli słodzonej cukrem przez zaledwie 6 miesięcy zwiększy ryzyko stłuszczenia wątroby i zespołu metabolicznego, a efektu tego nie obserwuje się w przypadku spożywania napoju słodzonego aspartamem, mleka ani wody. Te konsekwencje zdrowotne przedstawiono schematycznie na rycinie 2.9 Ta rycina łączy wyniki wyżej omówionych badań.26,69,73-75 Duże spożycie napojów słodzonych cukrem i innych słodkich napojów23,42,46,76,77 postrzega się jako czynnik leżący u podłoża wzrostu spożycia energii i fruktozy, co odgrywa rolę w rozwoju otyłości oraz przedstawionych tu konsekwencji metabolicznych.78 Kofeina obecna w tych napojach może służyć jako sygnał wywołujący dodatnie sprzężenie zwrotne ze względu na jej zdolność do pobudzania ośrodkowego układu nerwowego. Warto zauważyć, że FDA analizuje obecnie stosowanie kofeiny, substancji uważanej przez niektórych za słabo uzależniającą. Już 3 tygodnie spożywania napojów słodzonych cukrem były wystarczające do zmiany metabolizmu lipidów i zmniejszenia wielkości cząsteczek lipoprotein o małej gęstości (LDL), co jest wskaźnikiem zwiększonego ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego.9,79 Te wyniki, wraz z badaniem, które przeprowadzili Aeberli i wsp.,74 dostarczyły danych na temat unikatowej roli fruktozy w inicjowaniu dysfunkcji wątroby oraz być może rozwoju niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby i zespołu metabolicznego, których rozpowszechnienie stale wzrasta.54,77
Z perspektywy zdrowia publicznego niepokoi fakt, że wypijanie dwóch porcji napojów słodzonych cukrem dziennie przez 6 miesięcy może wywoływać cechy zespołu metabolicznego oraz stłuszczenie wątroby. Te badania muszą niewątpliwie zostać powtórzone, ale jeżeli uzyskane zostaną takie same wyniki, to społeczeństwo powinno zostać ostrzeżone przed niebezpieczeństwami wynikającymi ze spożywania napojów słodzonych cukrem w podobny sposób, jak FDA ostrzega ludzi przed zagrożeniami wynikającymi z przyjmowania leków.
Niedawna seria randomizowanych kontrolowanych prób klinicznych u dzieci i dorosłych, trwających od 6 miesięcy do 2 lat, wykazała, że przyrost masy ciała można spowolnić, zastępując napoje słodzone cukrem alternatywnymi napojami. Dwa najbardziej godne uwagi badania zostały przeprowadzone przez grupę z Bostonu80 oraz grupę z Amsterdamu.81 Po roku w grupie kontrolnej w badaniu z Bostonu przyrost masy ciała był istotnie mniejszy niż w grupie spożywającej napoje słodzone cukrem. Autorzy badania przeprowadzonego w Amsterdamie poszli dalej i podawali 641 młodym osobom przez 18 miesięcy 250 ml napoju słodzonego substancją o małej kaloryczności lub napoju słodzonego cukrem, którego wartość energetyczna wynosiła 104 kcal. W grupie spożywającej napój o małej kaloryczności nastąpił istotnie mniejszy wzrost wskaźnika masy ciała (BMI), masy ciała, grubości fałdu skóry oraz masy tkanki tłuszczowej. W trzecim 6-miesięcznym badaniu wśród dorosłych, które miało trzy ramiona – spożywających napoje o małej kaloryczności, wodę lub normalne napoje – stwierdzono istotnie większe prawdopodobieństwo zmniejszenia masy ciała o 5% w dwóch pierwszych grupach w porównaniu z grupą spożywającą normalne napoje, ale redukcja masy ciała nastąpiła we wszystkich trzech grupach, ponieważ była to część aktywnej interwencji mającej na celu zmniejszenie masy ciała.82
Jedną z głównych kwestii, którą poruszyli w swoim badaniu Aeberli i wsp.,74 jest pytanie, czy szkodliwe działania fruktozy są po prostu efektem istnienia liniowej zależności typu dawka-reakcja, jaką wyraża się odpowiedź na zwiększające się spożycie fruktozy w pożywieniu, czy też istnieje pewna wartość progowa, poniżej której fruktoza jest nieszkodliwa. Dostępne obecnie dane pozwalają sądzić, że jest to zależność liniowa i powodem obecnego wykrywania patofizjologicznych konsekwencji działania fruktozy jest zwiększanie się jej zawartości w pożywieniu, głównie w następstwie zwiększonego spożycia bezalkoholowych napojów gazowanych oraz soków owocowych. Jest to szczególnie ważne, ponieważ w wielu badaniach wykazano, że zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i w wielu innych krajach pewna grupa nastolatków i młodych dorosłych spożywa duże ilości napojów słodzonych cukrem, a interakcje między genami a tymi napojami mogą dodatkowo pogarszać sytuację.45,55,56,76,83-85 Wydaje się też, że główne działania marketingowe dotyczące napojów słodzonych cukrem i innych słodkich napojów są obecnie podejmowane w krajach o małym i średnim dochodzie.86
Wnioski i zalecenia
Te zalecenia są oparte na dwóch głównych faktach: obecny wzrost BMI i rozpowszechnienia otyłości rozpoczął się mniej więcej w 1975 roku, a napoje słodzone substancjami kalorycznymi oraz być może inne produkty żywnościowe zawierające cukier odgrywają rolę w rozwoju otyłości.
Zalecenia indywidualne:
- Należy wybierać wodę oraz niesłodzoną kawę lub herbatę zamiast napojów słodzonych substancjami kalorycznymi.
- Należy wybierać i spożywać owoce zamiast picia soku owocowego lub napojów owocowych.
- Jeżeli pije się napoje słodzone substancjami kalorycznymi, należy ograniczać ich spożycie do przeciętnie 177 ml dziennie u dorosłych (w wieku >19 lat) i 207 ml dziennie u dzieci w wieku 2-18 lat, czyli do wartości odpowiadających spożyciu w latach 1977-1978.
Zalecenia dla społeczeństwa:
- Należy ograniczyć przeciętne spożycie cukru do poziomu obserwowanego w latach 1977-1978.
- Należy zadbać o to, aby zdrowe alternatywne produkty charakteryzowały się podobnymi kosztami jak te, które mają zostać przez nie zastąpione.
- Należy traktować kofeinę jako słabo uzależniającą substancję – ponieważ ma ona takie właściwości – i ograniczać jej stosowanie, gdyż może to napędzać spożycie napojów zawierających kofeinę.
Zalecenia dla rządu:
- Należy zapewnić większe subsydiowanie uprawy warzyw i owoców.
- Należy stworzyć dodatkowe zachęty finansowe w ramach finansowanych przez rząd programów żywieniowych mających na celu zwiększenie spożycia owoców i warzyw (w Stanach Zjednoczonych WIC, SNAP, School Feeding).
- Należy stworzyć zachęty finansowe dla sklepów znajdujących się na obszarach zamieszkałych przez osoby o niskich dochodach, aby sprzedawały one świeże produkty.
- Należy dodać wskazówki dotyczące spożycia napojów i cukru do wytycznych żywieniowych (w Stanach Zjednoczonych Dietary Guidelines for Americans).
Potencjalne konflikty interesów: Nie zgłoszono żadnych potencjalnych konfliktów interesów odnoszących się do tego artykułu.