Ein üblicher Lebensmittelzusatzstoff könnte den Stoffwechsel auf eine Weise verändern, die das Diabetesrisiko erhöhen könnte, so eine vorläufige Studie.
Die Studie, an der an Menschen und Mäusen geforscht wurde, untersuchte einen Lebensmittelzusatzstoff namens Propionat, der das Schimmelwachstum verhindert und häufig als Konservierungsmittel für Käse, Backwaren (einschließlich Brot) und künstliche Aromen verwendet wird.
Die Studie ergab, dass der Konsum von Propionat bei Mäusen kurzfristig zu hohen Blutzuckerspiegeln und langfristig zu Gewichtszunahme und Insulinresistenz führte. (Insulinresistenz bedeutet, dass der Körper nicht gut auf das Hormon Insulin reagiert, das den Zellen hilft, Zucker oder Glukose aufzunehmen. Eine solche Resistenz kann zu einem hohen Blutzuckerspiegel bei Menschen mit Diabetes führen.)
In einer kleinen Studie mit Menschen zeigten Menschen, die Propionat konsumierten, innerhalb weniger Stunden einen vorübergehenden Anstieg der Insulinresistenz im Vergleich zu Menschen, die das Additiv nicht konsumierten.
Diese frühe Forschung kann jedoch nicht beweisen, dass Propionat Diabetes verursacht. Größere Studien, die über längere Zeiträume durchgeführt wurden, sind erforderlich, um besser zu verstehen, ob Propionat bei Menschen zu Diabetes beiträgt, so die Autoren.
Dennoch sind die Ergebnisse besorgniserregend angesichts der Verbreitung von Propionat, schrieben die Autoren in ihrem heute (24. April) in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlichten Artikel. Sie forderten mehr Forschung über die möglichen metabolischen Auswirkungen von Lebensmittelkomponenten wie Propionat.
"Das Verständnis, wie Inhaltsstoffe in Lebensmitteln den Stoffwechsel des Körpers auf molekularer und zellulärer Ebene beeinflussen, könnte uns helfen, einfache, aber wirksame Maßnahmen zur Bekämpfung der doppelten Epidemien von Fettleibigkeit und Diabetes zu entwickeln", so der leitende Autor der Studie, Dr. Gökhan Hotamisligil, Professor für Genetik und Stoffwechsel bei der Harvard TH Chan School of Public Health, sagte in einer Erklärung.
In Bezug auf Zutat
Propionat wird von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als "allgemein als sicher" (GRAS) anerkannt, was bedeutet, dass der Inhaltsstoff nicht von der FDA zugelassen werden muss, um Lebensmitteln zugesetzt zu werden. Es ist auch eine natürlich vorkommende Fettsäure, die von unseren Darmbakterien produziert wird, wenn sie Ballaststoffe abbaut. Aber niemand hatte die metabolischen Wirkungen von Propionat untersucht, wenn es als Lebensmittelzusatzstoff konsumiert wird, sagten die Autoren.
In der neuen Studie gaben die Forscher Mäusen zunächst Propionat und stellten fest, dass der Zusatzstoff zu einem Anstieg der Spiegel mehrerer Hormone führte. Dazu gehörte Glucagon (das der Leber sagt, dass sie Zucker in den Blutkreislauf abgeben soll); Noradrenalin (das an der Blutdruckregulierung beteiligt ist und auch den Blutzucker erhöht); und Fettsäure-bindendes Protein 4 oder FABP4 (von dem angenommen wird, dass es am Fettsäurestoffwechsel beteiligt ist).
Dieser Hormonanstieg führte bei den Mäusen zu Hyperglykämie oder hohen Blutzuckerspiegeln.
Als die Forscher den Mäusen 20 Wochen lang Wasser mit niedrigen Propionatdosen (ähnlich den in konservierten Lebensmitteln gefundenen Konzentrationen) gaben, nahmen die Tiere mehr Gewicht zu und zeigten eine erhöhte Insulinresistenz im Vergleich zu Mäusen, die kein Propionat konsumierten.
Testen an Menschen
Um zu sehen, wie sich diese Ergebnisse auf Menschen übertragen lassen, führten die Forscher eine Studie mit 14 gesunden, schlanken Teilnehmern durch, die keinen Diabetes hatten. Die Teilnehmer erhielten eine Mahlzeit, die entweder 1 Gramm Propionat (die Menge, die typischerweise in einer einzelnen Mahlzeit aus verarbeiteten Lebensmitteln enthalten ist) oder ein Placebo enthielt. Den Probanden wurden einmal vor der Mahlzeit und dann in regelmäßigen Abständen nach der Mahlzeit 4 Stunden lang Blutproben entnommen.
Eine Woche später kehrten die Teilnehmer ins Labor zurück, und diejenigen, die ursprünglich Propionat erhalten hatten, erhielten das Placebo und umgekehrt. (Die Studie war "doppelblind", was bedeutet, dass weder die Forscher noch die Teilnehmer wussten, welche Personen im Vergleich zum Placebo Propionat erhielten.)
Die Studie ergab, dass Menschen, die Propionat erhielten, einen Anstieg der Hormonspiegel erlebten, ähnlich wie in den Mausstudien. Die Teilnehmer, die Propionat erhielten, zeigten auch einen erhöhten Insulinspiegel und eine erhöhte Insulinresistenz im Vergleich zu dem Zeitpunkt, als sie das Additiv nicht erhielten. Beide Gruppen hatten nach dem Essen ähnliche Spitzenwerte für den Blutzuckerspiegel, aber diejenigen in der Propionatgruppe brauchten etwas länger, bis ihre Werte wieder zum Ausgangswert zurückkehrten.
In einer separaten Analyse analysierten die Forscher Daten aus einer früheren Gewichtsverluststudie mit 160 Personen und stellten fest, dass die Propionatspiegel im Blut mit der Insulinresistenz zusammenhängen. Insbesondere stellten die Forscher fest, dass ein größerer Rückgang der Propionatspiegel einer Person mit einer stärkeren Verbesserung der Insulinresistenz verbunden war.
Diese Analyse ergab jedoch nur einen Zusammenhang und kann nicht beweisen, dass Propionat Insulinresistenz oder Diabetes verursacht.
Einige frühere Studien deuteten darauf hin, dass Propionat und andere Fettsäuren vorteilhafte Wirkungen haben, wenn sie von Bakterien als Nebenprodukt des Stoffwechsels in unserem Darm produziert werden. Jüngste Forschungsergebnisse legen jedoch nahe, dass Propionat in Lebensmitteln nicht die gleichen positiven Wirkungen hat, sagten die Autoren. Dies kann daran liegen, dass Propionat je nach dem, wo es in den Körper gelangt, unterschiedliche Wirkungen hat. Wenn es in der Nahrung aufgenommen wird, hat es Kontakt mit Zellen, die im Gasterointeinaltrakt viel höher sind als wenn es von Bakterien im Dickdarm produziert wird, stellten die Forscher in der Studie fest.
Dana Hunnes, eine leitende Ernährungsberaterin am Ronald Reagan UCLA Medical Center in Los Angeles, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte, es sei ein wenig schwierig zu diskutieren, wie diese Ergebnisse für die breite Öffentlichkeit gelten, da die Studie an Mäusen durchgeführt wurde und eine kleine Stichprobe von normalgewichtigen Menschen ohne Diabetes. "Ich würde sagen, die Ergebnisse sind ein wenig besorgniserregend, wenn sie tatsächlich bedeuten, dass das Essen von Propionat sowohl den Blutzuckerspiegel erhöhen als auch die Wirksamkeit von Insulin verringern kann", sagte Hunnes gegenüber Live Science. "Im Wesentlichen könnte dies für Menschen mit Diabetes bedeuten, dass sie mehr Insulin benötigen, um effektiv mit der gleichen Dosis Glukose-Lebensmittel umzugehen", als sie es sonst tun würden, sagte sie.
Dennoch sagte Hunnes, dass größere Studien erforderlich sind, insbesondere solche, an denen Menschen mit Fettleibigkeit und Diabetes beteiligt sind. "Insbesondere da mehr als zwei Drittel der Menschen in den USA übergewichtig oder fettleibig sind und ein wachsender Anteil an Diabetes leidet, halte ich es für notwendig, diese Gruppen in eine größere Studie einzubeziehen."
In der Zwischenzeit empfahl Hunnes, so viele Lebensmittelzusatzstoffe wie möglich zu vermeiden, mit Ausnahme derjenigen, die mit Vitaminen und Mineralstoffen angereichert sind, die unter bestimmten Umständen benötigt werden.
"Zum größten Teil glaube ich, dass jeder chemische Zusatz zu einem Lebensmittel, selbst mit einer GRAS-Bezeichnung, das Potenzial für unbeabsichtigte negative Folgen haben kann", sagte Hunnes.
