Denna vanliga livsmedelstillsats kan orsaka viktökning, diabetes
Livsmedelstillsatser är en grundpelare i västerländska dieter. Ny forskning visar hur ett vanligt förekommande medel mot mögel förändrar sockermetabolismen och driver insulinresistens hos möss och män.
Fetma och typ 2-diabetes har nått epidemiska nivåer, med nästan 40 procent av vuxna i USA klassade som överviktiga och från och med 2015 levde 9,4 procent med diabetes.
Att äta en västerländsk diet, hög i bearbetade livsmedel, socker och fett, är en känd riskfaktor för fetma och typ 2-diabetes.
Att undvika bearbetade livsmedel är faktiskt inte så lätt. Konserveringsmedel, som håller maten färsk längre, lurar på många ställen.
En sådan kemikalie är anti-mögelmedlet propionat, en kortkedjig fettsyra som bakterierna i tarmen producerar naturligt. Som konserveringsmedel är dess andra namn E282, och det finns som en vanlig livsmedelstillsats i bröd och andra bakverk.
Enligt Codex Alimentarius, den internationella livsmedelsstandardguiden från Världshälsoorganisationen (WHO) och FN: s livsmedels- och jordbruksorganisation, kan propionat tillsättas till en mängd andra saker, inklusive frukostflingor, mejeri- och ägg- baserade öknar, korvhöljen, bearbetad ost och sportdrycker.
Forskare från Harvard T.H. Chan School of Public Health, i Boston, MA, tillsammans med kollegor vid Sheba Medical Center, i Ramat Gan, Israel och andra, gjorde en överraskande upptäckt när de studerade effekterna av propionat hos möss och människor.
Teamet publicerade nyligen sina resultat i tidskriften Vetenskaplig translationell medicin.
Propionat leder till högt blodsocker hos möss
Dr. Amir Tirosh, docent i medicin vid Tel-Avivs universitets Sackler-medicinska fakultet och chef för Institute of Endocrinology vid Sheba Medical Center, berättade Medicinska nyheter idag att han ursprungligen hade bestämt sig för att studera effekterna av fettsyrabindande protein 4 (FABP4), vilket forskare tror spelar en roll i socker- och fettmetabolismen.
"Vi stötte för övrigt på en gammal vetenskaplig artikel från 1912 som visade att administrering av propionat till hundar resulterade i ökad glukosproduktion", förklarade han.
För att studera sambandet mellan propionat och FABP4 gav Dr. Tirosh och teamet friska, icke-feta möss en dos konserveringsmedel. Som hos hundarna fann teamet att blodsockernivån steg.
Frågan är: Hur arbetar propionat för att uppnå detta?
Forskarna fann att propionat aktiverade det sympatiska nervsystemet, mätt med nivåer av noradrenalin, och ökade nivåerna av hormonerna glukagon och FABP4. Detta fick levern att producera höga glukosnivåer, vilket i sin tur ledde till höga nivåer av insulin i blodet.
"Normalt verkar dessa hormoner under fastan för att skydda mot en farlig minskning av blodsockret", förklarade Dr. Tirosh. "I det här fallet engagerar de sig utan ett sådant hot och ökar blodsockret."
Mössen matades sedan en låg dos mellan 0,15 och 0,3 procent propionat i sin kost under flera veckor. Detta motsvarar hur mycket en person som äter en västerländsk diet skulle konsumera.
Som ett resultat utvecklade mössen högre nivåer av glukagon och FABP4, höga nivåer av blodinsulin och insulinresistens - ett kännetecken för typ 2-diabetes. De tog också på sig mer vikt, med en signifikant ökning av fettmassan, jämfört med mössen som fick en vanlig diet.
Propionat stör metabolismen hos människor
Därefter rekryterade Dr. Tirosh och hans kollegor 14 friska, icke-obese volontärer.
Studiedeltagarna åt en måltid som innehöll 500 kalorier kompletterat med propionat i form av 1 gram (g) kalciumpropionat eller placebo.
"Denna propionatdos på 1 g motsvarar den vanligaste mängden på 0,3% [...] som människor utsätts för när de konsumerar en enda bearbetad matbaserad måltid", förklarar studieförfattarna.
Efter två veckor återvände samma deltagare och grupperna byttes, vilket betyder att de volontärer som var i placebogruppen under det första besöket åt den propionatinnehållande måltiden under det andra besöket.
Som med mössen upplevde studiedeltagarna spikar av noradrenalin, glukagon och FABP4, ökade insulinnivåerna i blodet och minskade insulinkänsligheten.
"Vi var mycket förvånade över att se att även när [en] liten mängd propionat gavs till människor hade [det] signifikanta effekter på systemnivån för nyckelhormoner som FABP4," kommenterade Dr. Tirosh.
Slutligen analyserade forskargruppen data från 160 deltagare i den randomiserade kontrollerade prövningen Dietary Intervention, känd som DIRECT, för att se om propionatnivåer och viktminskning var kopplade.
I början av studien fann teamet en koppling mellan nivåer av propionat och insulinresistens. Efter 6 månader visade lägre nivåer av propionat ett samband med mer signifikanta förbättringar av insulinkänsligheten.
Studera "en pusselbit"
Dr. Tirosh erkänner att studiens begränsningar inkluderar det faktum att han inte kunde visa orsak och effekt av propionatkonsumtion på global fetma och typ 2-diabetes. Teamet studerade inte heller de långsiktiga effekterna av kronisk propionatexponering på låg nivå hos människor.
MNT frågade Dr. Tirosh om han skulle rekommendera att människor undviker propionat i kosten.
”Det kommer att vara för tidigt att göra det baserat på en enda studie. Därför ger vi inte sådana rekommendationer ”, förklarade han. "Vår forskning borde fungera som ett bevis på principen för potentiell störning av propionat i normal metabolism, men de flesta uppgifterna erhölls hos möss, och vi måste vara försiktiga när vi översätter dessa resultat till människor."
"Vi ser våra resultat som en pusselbit", förklarade Dr. Tirosh.
Under tiden fortsätter teamets forskningsinsatser med fokus på hur konserveringsmedel, konstgjorda sötningsmedel och andra naturliga ingredienser kan påverka vår ämnesomsättning.
”Med tanke på den epidemiska andelen fetma och diabetes finns det ett behov, enligt vår åsikt, att utvärdera de potentiella långsiktiga metaboliska effekterna av många miljöfaktorer som har förändrats under de senaste decennierna, både för deras potentiella skadliga och användbara effekter . ”
Dr. Amir Tirosh
