Wie sicher ist Fruktose für Menschen mit oder ohne Diabetes?

In dieser Ausgabe der Zeitschrift stellen Livesey und Taylor (1) eine Meta-Analyse klinischer Studien vor, in denen die Auswirkungen der Fruktosezufuhr untersucht wurden. Sie kommen zu dem Schluss, dass Fruktose in einer Dosis von <90 g/Tag sicher ist und dass sie den zusätzlichen Vorteil hat, die Konzentrationen von glykiertem Hämoglobin (HbA1c) zu senken. Diese Meta-Analyse ist schwer zu interpretieren, da sie randomisierte und nicht-randomisierte Studien unterschiedlichen Designs, gemischte Populationen (Diabetiker und Nicht-Diabetiker, schlanke und fettleibige Menschen), unterschiedliche Kontrolldiäten (einschließlich einiger auf Saccharose basierender Diäten, die Fruktose enthielten), unterschiedliche Studiendauern und begrenzte Endpunkte umfasst; außerdem handelt es sich um eine von einer von der Industrie gesponserten Gruppe durchgeführte Analyse einer sehr ausgewählten Liste von Studien (42 von 3331). Dennoch ist es wichtig, die Schlussfolgerungen von Livesey und Taylor im Lichte des aktuellen Wissens über Fruktose und ihre metabolischen Auswirkungen zu diskutieren.

Fruktose ist ein Einfachzucker, der in Honig, Obst, Haushaltszucker (Saccharose) und Maissirup mit hohem Fruktosegehalt (HFCS) vorkommt. Aufgrund des weltweiten Anstiegs des Konsums dieser Süßungsmittel hat sich die Fruktoseaufnahme seit Anfang des 20. Jahrhunderts vervierfacht (2). In den letzten 30 Jahren hat sich der Konsum sogar noch stärker beschleunigt, was zum Teil auf die Einführung von HFCS zurückzuführen ist; dieses Phänomen geht einher mit der Zunahme von Fettleibigkeit, Diabetes, Bluthochdruck und Nierenerkrankungen (2, 3). Obwohl Assoziationen keine Ursache und Wirkung beweisen, haben experimentelle Studien an Tieren gezeigt, dass Fruktose die meisten Merkmale des metabolischen Syndroms hervorrufen kann, darunter Insulinresistenz, erhöhte Triglyceride, abdominale Adipositas, erhöhter Blutdruck, Entzündungen, oxidativer Stress, endotheliale Dysfunktion, mikrovaskuläre Erkrankungen, Hyperurikämie, glomeruläre Hypertension und Nierenschäden sowie eine Fettleber. Diese Wirkungen sind bei Tieren, die mit Glukose oder Stärke gefüttert wurden, nicht zu beobachten, was darauf schließen lässt, dass der Mechanismus nicht durch eine übermäßige Kalorienzufuhr vermittelt wird (4). Der Verzehr großer Mengen an Fruktose kann beim Menschen rasch zu Insulinresistenz, postprandialer Hypertriglyceridämie und Blutdruck führen, und zwar in stärkerem Maße als Stärke (oder Glukose) bei Kontrollpersonen (3, 5, 6). Außerdem ist sie ein potenzieller Risikofaktor für eine Fettlebererkrankung (7).

Fructose verursacht das metabolische Syndrom aufgrund ihres einzigartigen Stoffwechsels, der zu intrazellulärem ATP-Verlust, Harnsäurebildung, endothelialer Dysfunktion, oxidativem Stress und Lipogenese führt (3, 8). Ein Verständnis der Mechanismen klärt die Variabilität der in der Literatur berichteten Reaktionen. Studien an Nagetieren werden häufig kritisiert, weil sie in der Regel hohe supraphysiologische Dosen verwenden (60 %). Nagetiere sind jedoch resistent gegen Fruktose, weil sie Vitamin C synthetisieren, niedrige Harnsäurekonzentrationen haben und eine gute Endothelfunktion aufweisen (3). Wird die Harnsäurekonzentration erhöht (9) oder werden niedrige Dosen verlängert (10), wird leicht eine Insulinresistenz induziert. Die Variabilität in Humanstudien lässt sich auch durch eine Klärung des Fructosestoffwechsels erklären (3). So reguliert Fruktose in einzigartiger Weise ihren eigenen Transporter (Glut5) und ihren eigenen Stoffwechsel (Fruktokinase) (7), und je mehr Fruktose man isst, desto empfindlicher wird man für ihre Auswirkungen. Dies ist eine mögliche Erklärung für die Tatsache, dass fettleibige Personen anscheinend empfindlicher auf die lipogenen Wirkungen einer akuten Fruktoseaufnahme reagieren als nicht fettleibige Personen (6).

Fruktosekonsum wird mit einer Gewichtszunahme in Verbindung gebracht, aber, wie Livesey und Taylor erörtern, wurde dieser Zusammenhang in kurzfristigen klinischen Studien nicht durchgängig nachgewiesen. Dennoch scheint Fruktose die endokrinen Signale, die an der langfristigen Kontrolle des Energiehaushalts beteiligt sind, nicht in demselben Maße auszulösen wie Glukose (8). Die Aufnahme von Glukose stimuliert die Insulinsekretion, was auch zur Freisetzung von Leptin durch Adipozyten und zur Hemmung der Ghrelinsekretion aus dem Gastrointestinaltrakt führt, und diese Veränderungen stimulieren Zentren im Gehirn, die das Sättigungsgefühl und die Energiehomöostase regulieren. Fruktose stimuliert jedoch nicht akut den Insulinspiegel, was zu einer abgeschwächten Reaktion auf Leptin und Ghrelin führen würde (11). In einer Studie berichteten Probanden, die mit Fruktose gefüttert wurden, am nächsten Tag über einen größeren Appetit als die mit Glukose gefütterten Kontrollpersonen (11). Die chronische Verabreichung von Fruktose kann auch zu einer Leptinresistenz führen. In einer Studie entwickelten Ratten, die 4 Monate lang mit Fruktose gefüttert wurden, eine Leptinresistenz, und als sie auf eine fettreiche, energiereiche Ernährung umgestellt wurden, zeigten sie eine höhere Energieaufnahme und Gewichtszunahme als die mit Stärke gefütterten Kontrollpersonen (12).

Fruktose erhöht den Blutzuckerspiegel nicht akut. Als solche hat Fruktose einen niedrigeren glykämischen Index als stärkehaltige Lebensmittel und wurde bei Diabetespatienten als Energiequelle eingesetzt, da sie die Blutzuckerkontrolle unterstützen kann. Die Schlussfolgerung von Livesey und Taylor, dass in einer kleinen Anzahl von Studien der HbA1c-Wert bei Probanden, die Fruktose erhielten, gesenkt wurde, steht im Einklang mit dieser Erkenntnis. Während niedrige (katalytische) Fruktosedosen die Blutzuckereinstellung bei Diabetespatienten verbessern können, ist Fruktose aufgrund ihrer Auswirkungen auf das metabolische Syndrom, der Stimulierung der Produktion fortgeschrittener Glykationsendprodukte und der Verursachung von Katarakten bei diabetischen Tieren eine schlechte Wahl für Diabetespatienten – eine Schlussfolgerung, die auch von der American Diabetes Association vertreten wird (13). In der Tat haben wir vorgeschlagen, dass der Fruktosegehalt von Süßungsmitteln (Saccharose und HFCS, die aufgrund des Vorhandenseins von Glukose einen relativ hohen glykämischen Index haben) weitgehend für die Korrelation des glykämischen Index mit kardiovaskulären Erkrankungen bei Personen ohne Diabetes verantwortlich ist und dass ein besserer Index für das kardiovaskuläre Risiko ein Fruktose-Index sein könnte, der auf dem Prozentsatz und der Menge der Fruktose in verschiedenen Lebensmitteln basiert (3).

Eine der zentralen Fragen, die in dem Artikel von Livesey und Taylor aufgeworfen werden, ist die Frage, ob hohe Fruktose-Dosen (>50 g/d) sicher sind. Sie kamen zu dem Schluss, dass eine Fruktosezufuhr von bis zu 90 g/Tag aufgrund ihrer Auswirkungen auf die Senkung der HbA1c-Konzentrationen trotz der potenziellen gegenteiligen Auswirkungen eines Anstiegs der Plasmatriglyceride tatsächlich von Vorteil sein kann. Es ist jedoch wahrscheinlich irreführend, wenn man nur die Auswirkungen von Fruktose auf die Plasmatriglyceride, das Gewicht und den HbA1c-Wert untersucht und daraus den Schluss zieht, dass diese Menge an Fruktosekonsum sicher ist. Tatsächlich mehren sich die Hinweise darauf, dass eine hohe Fruktosezufuhr auch den Blutdruck erhöhen, die Insulinsensitivität verringern, die Glukosetoleranz senken, die Apolipoprotein-B-Konzentration erhöhen und mikrovaskuläre Erkrankungen, glomerulären Bluthochdruck, Nierenschäden, Fettleber, systemische Entzündungen, endotheliale Dysfunktion, oxidativen Stress und die Aktivierung des Renin-Angiotensin-Systems verursachen kann (5, 14, 15). Während einige dieser Wirkungen nur bei Tieren beobachtet wurden, werfen diese Befunde wichtige Fragen zur Sicherheit hoher Fruktosedosen beim Menschen auf.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Fettleibigkeits- und Diabetesraten niedrig waren, wenn die Gesamtfruktoseaufnahme im Bereich von 25-40 g/Tag lag. Schlussfolgerungen hinsichtlich der sicheren und umsichtigen Menge an Fruktosekonsum erfordern sorgfältig kontrollierte Dosis-Wirkungs-Studien in verschiedenen Bevölkerungsgruppen, einschließlich Personen mit metabolischem Syndrom, die ein höheres Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben, anstatt sich auf Meta-Analysen bestehender Studien mit unterschiedlichem Design und unterschiedlicher Dauer zu verlassen. Klinische Versuche mit einer fruktosearmen Diät werden ebenfalls nützlich sein, um die Auswirkungen einer Senkung des Fruktosekonsums auf die Stoffwechselergebnisse zu ermitteln.

RJJ und MS sind als Erfinder in anhängigen Patentanmeldungen zur Blockierung der Auswirkungen von Fruktose auf das metabolische Syndrom und Nierenerkrankungen aufgeführt. RJJ ist auch der Autor des Buches The Sugar Fix, das von Rodale, Inc. veröffentlicht wurde. LSG-L und MPL hatten keine persönlichen oder finanziellen Interessenkonflikte.

FOOTNOTES