Takto fruktóza zhoršuje účinok diét s vysokým obsahom tukov?
Nový výskum na myšiach pridáva podrobnosti k možným škodám spojeným s cukrom sladenými nápojmi s diétou s vysokým obsahom tukov. Na základe predchádzajúcich zistení, že fruktóza podporuje telesný tuk, najnovšia štúdia ukazuje, že nápoje sladené fruktózou môžu tiež narušiť schopnosť pečene spaľovať tuky.
Nedávna Bunkový metabolizmus príspevok popisuje, ako vedci porovnávali účinok pridania fruktózy a glukózy k normálnej strave a diéte s vysokým obsahom tukov u myší.
Zistili, že keď sa fruktóza a glukóza pridávajú do stravy s vysokým obsahom tukov, ovplyvňujú mechanizmy v pečeni opačným spôsobom.
Zdá sa, že vysoké hladiny fruktózy môžu narušiť metabolizmus tukov v pečeni zdraviu škodlivými spôsobmi, zatiaľ čo vysoké hladiny glukózy ho môžu zlepšiť.
„Vďaka fruktóze sa v pečeni hromadí tuk,“ hovorí hlavný autor štúdie C. Ronald Kahn, profesor medicíny na Harvardskej lekárskej fakulte v Bostone. „Funguje to takmer ako keby ste do stravy pridali viac tuku,“ pokračuje.
„Toto kontrastuje s účinkom pridania väčšieho množstva glukózy do stravy, čo podporuje schopnosť pečene spaľovať tuky, a tým vlastne prispieva k zdravšiemu metabolizmu,“ dodáva.
Prof. Kahn je tiež vedúcim integračnej fyziológie a metabolizmu v Joslin Diabetes Center, pobočke Harvardskej lekárskej fakulty.
Fruktóza a glukóza v pridanom cukre
Autori vo svojom študijnom pozadí vysvetľujú, že typická západná strava má vysoký obsah tukov aj vysoký obsah cukrov sladených nápojov.
Rovnako ako zvýšená konzumácia jedál s vysokým obsahom tukov, aj vyššia konzumácia sladených nápojov sa ukázala ako významný rizikový faktor pre obezitu a jej komplikácie, ako je cukrovka 2. typu a nealkoholické tukové ochorenie pečene (NAFLD).
Profesor Kahn a jeho tím skúmali účinky pridaného cukru v strave v sérii štúdií, z ktorých posledná je najnovšia.
Pridaný cukor v potrave má dve formy: sacharózu alebo kukuričný sirup s vysokým obsahom fruktózy. Obe tieto formy obsahujú fruktózu a glukózu.
Tím objavuje pomocou posledných i predchádzajúcich zistení to, že tieto dve formy cukru majú odlišné účinky na pečeň.
Napríklad v štúdii z roku 2017 ukázali, ako pridanie fruktózy k strave s vysokým obsahom tukov spôsobilo, že u myší sa vyvinula obezita, intolerancia glukózy a zväčšená pečeň.
Naproti tomu pridanie glukózy k jedlu s vysokým obsahom tukov nemalo tieto účinky napriek tomu, že príjem kalórií bol veľmi podobný.
Účinky na stravu s vysokým obsahom tukov
V nedávnej štúdii sa vedci zamerali na dva mechanizmy - jeden zahŕňa mitochondrie, malé oddiely vo vnútri buniek, ktoré im dodávajú energiu, a druhý súvisí s oxidáciou mastných kyselín alebo spaľovaním tukov.
Dali šesť skupín 6-týždňových myší samcom na rôzne diéty na 10 týždňov: iba pravidelná strava, pravidelná strava s vysokým obsahom glukózy, pravidelná strava s vysokým obsahom fruktózy, iba strava s vysokým obsahom tukov, strava s vysokým obsahom tukov s vysokým obsahom glukózy a strava s vysokým obsahom tukov s vysokým obsahom fruktózy. Pridali fruktózu a glukózu do pitnej vody pre myši.
Rovnako ako v predchádzajúcich štúdiách zistili, že myši pri pravidelnej strave s obsahom fruktózy alebo glukózy v pitnej vode priberajú približne o 30% viac ako myši, ktoré pijú čistú vodu. U týchto myší tiež nevznikla vysoká hladina glukózy v krvi, čo je znak cukrovky.
U všetkých troch skupín myší s vysokým obsahom tukov sa vyvinula obezita so zvýšením telesnej hmotnosti v priemere o 40–60%. Okrem toho tieto myši vykazovali príznaky zväčšenia pečene a steatózy pečene alebo hromadenia tuku v pečeni.
U myší s vysokým obsahom tuku v potrave s pravidelnou vodou a vodou s prídavkom fruktózy sa tiež vyvinula inzulínová rezistencia a vysoká hladina cukru v krvi a ich hladiny inzulínu sa zdvojnásobili.
Avšak zatiaľ čo myši s vysokým obsahom tuku v potrave na vode s prídavkom glukózy získali podobné množstvo váhy ako ich ďalší spoločníci s vysokým obsahom tukov v strave, ďalšie príznaky sa u nich napriek rovnakému príjmu kalórií nerozvinuli.
Bližší pohľad na markery tukovej pečene
Vedci analyzovali pečeňové tkanivá a bunky myší, aby sa lepšie pozreli na markery tukovej pečene.
Jedným z markerov, ktoré skúmali, bola hladina acylkarnitínov. Tieto zlúčeniny sú vedľajšími produktmi spaľovania tukov v pečeni a vyššie hladiny znamenajú vyššiu hladinu hromadenia tuku.
Najvyššiu hladinu acylkarnitínov mali myši s nízkotučnou stravou s vysokým obsahom fruktózy. Avšak myši s vysokým obsahom tukov s vysokým obsahom glukózy mali nižšie hladiny týchto markerov s vysokým obsahom tuku v pečeni ako myši s vysokým obsahom tukov na čistej vode.
Vedci poznamenávajú, že tieto výsledky podporujú výsledky z predchádzajúcich štúdií a naznačujú, že glukóza pomáha pečeni spaľovať tuky.
Ďalším markerom, ktorý tím skúmal v myších pečeni, bola karnitínpalmitoyltransferáza 1A (CPT1A), mitochondriálny enzým s kľúčovou úlohou pri spaľovaní tukov.
Na rozdiel od acylkarnitínov sú vyššie hladiny CPT1A dobrým znakom, pretože naznačujú, že mitochondrie vykonávajú svoju funkciu spaľovania tukov.
Myši s vysokým obsahom tuku na vode s prídavkom fruktózy však mali nízke hladiny a nižšiu aktivitu CPT1A. Toto pozorovanie naznačovalo, že niečo nie je v poriadku s mitochondriami v ich pečeňových bunkách.
"Keď sú mitochondrie zdravé, majú tento pekný vajcovitý tvar a šrafovanie," vysvetľuje profesor Kahn.
Škodlivá strava pre mitochondrie
Keď tím skúmal pečeňové bunky myší s vysokým obsahom tuku a fruktózy, vedci zistili, že mitochondrie boli fragmentované, čo naznačuje, že veľmi dobre nespaľovali tuky. Naproti tomu mitochondrie myší s vysokým obsahom tuku a glukózy boli zdravé.
Výsledky testov na acylkarnitíny, CPT1A a ďalšie markery viedli tím k záveru, že diéty s vysokým obsahom tuku aj s vysokým obsahom tukov s fruktózovou stravou spôsobili, že pečeň myší uprednostňovala ukladanie tukov namiesto spaľovania poškodením mitochondrií.
Vedci sa domnievajú, že nájdenie lieku, ktorý blokuje tieto nežiaduce účinky na fruktózu, by mohlo viesť k liečbe, ktorá zabráni NAFLD, intolerancii glukózy a cukrovke.
"Toto je jedna zo série štúdií, ktoré sme robili a ktoré sa týkajú úlohy, ktorú hrá vysoká fruktóza v strave z hľadiska inzulínovej rezistencie a metabolického syndrómu."
C. Ronald Kahn
