Dit veel voorkomende voedingsadditief kan leiden tot gewichtstoename, diabetes
Levensmiddelenadditieven zijn een steunpilaar van westerse diëten. Nieuw onderzoek toont aan hoe een veelgebruikt antischimmelmiddel het suikermetabolisme verandert en de insulineresistentie bij muizen en mannen stimuleert.
Obesitas en diabetes type 2 hebben epidemische niveaus bereikt, waarbij bijna 40 procent van de volwassenen in de Verenigde Staten als zwaarlijvig wordt beschouwd en, vanaf 2015, 9,4 procent met diabetes.
Het eten van een westers dieet, rijk aan bewerkte voedingsmiddelen, suiker en vet, is een bekende risicofactor voor obesitas en diabetes type 2.
Het vermijden van bewerkte voedingsmiddelen is eigenlijk niet zo eenvoudig. Conserveringsmiddelen, die ons voedsel langer vers houden, liggen op veel plaatsen op de loer.
Een van die chemische stoffen is het antischimmelmiddel propionaat, een vetzuur met een korte keten dat de bacteriën in onze darmen van nature produceren. Als conserveermiddel is de andere naam E282, en het komt voor als een veelgebruikt voedingsadditief in brood en ander gebakken goederen.
Volgens de Codex Alimentarius, de internationale gids voor voedselnormen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties, kan propionaat worden toegevoegd aan tal van andere dingen, waaronder ontbijtgranen, zuivelproducten en eieren. woestijnen op basis van worst, worstomhulsels, smeltkaas en sportdranken.
Onderzoekers van Harvard T.H. Chan School of Public Health, in Boston, MA, samen met collega's van het Sheba Medical Center, in Ramat Gan, Israël, en anderen, deden een verrassende ontdekking toen ze de effecten van propionaat bij muizen en mensen bestudeerden.
Het team publiceerde onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Science translationele geneeskunde.
Propionaat leidt tot een hoge bloedsuikerspiegel bij muizen
Dr. Amir Tirosh, een universitair hoofddocent geneeskunde aan de Sackler Faculteit voor Geneeskunde van de Universiteit van Tel-Aviv en directeur van het Instituut voor Endocrinologie in het Sheba Medical Center, vertelde Medisch nieuws vandaag dat hij aanvankelijk was begonnen met het bestuderen van de werking van vetzuurbindend proteïne 4 (FABP4), waarvan onderzoekers denken dat het een rol speelt bij het suiker- en vetmetabolisme.
"We kwamen toevallig een oud wetenschappelijk artikel uit 1912 tegen dat aantoont dat toediening van propionaat aan honden resulteerde in een verhoogde glucoseproductie", legde hij uit.
Om het verband tussen propionaat en FABP4 te bestuderen, gaven Dr. Tirosh en het team gezonde, niet-obese muizen een dosis conserveermiddel. Net als bij de honden ontdekte het team dat de bloedsuikerspiegel steeg.
De vraag is: hoe werkt propionaat om dit te bereiken?
De onderzoekers ontdekten dat propionaat het sympathische zenuwstelsel activeerde, gemeten aan de hand van norepinefrinewaarden, en de niveaus van de hormonen glucagon en FABP4 verhoogde. Dit zorgde ervoor dat de lever hoge glucosespiegels produceerde, wat op zijn beurt leidde tot hoge insulinespiegels in het bloed.
"Normaal gesproken werken deze hormonen tijdens het vasten om te beschermen tegen een gevaarlijke daling van de bloedglucose", legt Dr. Tirosh uit. "In dit geval zijn ze betrokken zonder zo'n bedreiging en verhogen ze de bloedglucose."
De muizen kregen vervolgens gedurende meerdere weken een lage dosis tussen 0,15 en 0,3 procent propionaat in hun dieet. Dit komt overeen met hoeveel iemand die een westers dieet volgt, zou consumeren.
Als gevolg hiervan ontwikkelden de muizen hogere glucagon- en FABP4-niveaus, hoge bloedinsulinewaarden en insulineresistentie - een kenmerk van type 2-diabetes. Ze werden ook zwaarder, met een aanzienlijke toename van de vetmassa, vergeleken met de muizen die een standaarddieet kregen.
Propionaat verstoort de stofwisseling bij mensen
Vervolgens rekruteerden Dr. Tirosh en zijn collega's 14 gezonde, niet-obese vrijwilligers.
De deelnemers aan de studie aten een maaltijd met 500 calorieën aangevuld met propionaat in de vorm van 1 gram (g) calciumpropionaat of placebo.
"Deze propionaatdosis van 1 g komt overeen met de meest gebruikte hoeveelheid van 0,3% […] waaraan mensen worden blootgesteld bij het nuttigen van een enkele maaltijd op basis van bewerkte voeding", leggen de auteurs van het onderzoek uit.
Na 2 weken keerden dezelfde deelnemers terug en werden de groepen omgewisseld, wat betekent dat de vrijwilligers die in de placebogroep zaten tijdens het eerste bezoek de propionaathoudende maaltijd aten tijdens het tweede bezoek.
Net als bij de muizen, ervoeren de studiedeelnemers pieken van norepinefrine, glucagon en FABP4, verhoogde bloedinsulinespiegels en verminderde insulinegevoeligheid.
"We waren zeer verrast om te zien dat zelfs wanneer [een] kleine hoeveelheid propionaat aan mensen werd gegeven, [het] significante effecten had op het systemische niveau van belangrijke hormonen zoals FABP4," merkte Dr. Tirosh op.
Ten slotte analyseerde het onderzoeksteam gegevens van 160 deelnemers aan de Dietary Intervention Randomized Controlled Trial, bekend als DIRECT, om te zien of propionaatspiegels en gewichtsverlies verband hielden.
Aan het begin van de studie vond het team een verband tussen de niveaus van propionaat en insulineresistentie. Na 6 maanden vertoonden lagere propionaatspiegels een verband met significantere verbeteringen in insulinegevoeligheid.
Bestudeer ‘een stukje van de puzzel’
Dr. Tirosh erkent dat de beperkingen van de studie onder meer het feit omvatten dat hij de oorzaak en het gevolg van propionaatconsumptie op globale obesitas en diabetes type 2 niet kon aantonen. Het team heeft ook de langetermijneffecten van chronische, lage blootstelling aan propionaat bij mensen niet onderzocht.
MNT vroeg Dr. Tirosh of hij mensen zou aanraden propionaat in hun dieet te vermijden.
“Op basis van één studie is het voorbarig om dat te doen. Daarom doen we dergelijke aanbevelingen niet, ”legde hij uit. "Ons onderzoek zou moeten dienen als een proof-of-principle voor de mogelijke interferentie van propionaat in het normale metabolisme, maar de meeste gegevens zijn verkregen bij muizen, en we moeten voorzichtig zijn bij het vertalen van deze bevindingen naar mensen."
"We zien onze bevindingen als een stukje van de puzzel", legde Dr. Tirosh uit.
Ondertussen gaan de onderzoeksinspanningen van het team door, met een focus op hoe conserveermiddelen, kunstmatige zoetstoffen en andere natuurlijke ingrediënten ons metabolisme kunnen beïnvloeden.
"Gezien het epidemische aandeel van obesitas en diabetes, is er naar onze mening behoefte aan een uitgebreide beoordeling van de potentiële metabole effecten op de lange termijn van veel omgevingsfactoren die de afgelopen decennia zijn veranderd, zowel vanwege hun potentiële schadelijke als nuttige effecten. . "
Dr. Amir Tirosh
