TATLANDIRICILAR, GLUKOZ İNTOLERANSI VE MİKROBİYOTA. Arş. Gör. Sevinç EŞER DURMAZ

Transkript

1 TATLANDIRICILAR, GLUKOZ İNTOLERANSI VE MİKROBİYOTA Arş. Gör. Sevinç EŞER DURMAZ

2 Dünya genelinde şeker üretimi 19. yüzyıldan bu yana önemli düzeyde artmıştır ve 1950 li yıllarda rafine şeker besinlerde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. EDWARDS VE ARK., 2016

3 EDWARDS VE ARK., 2016 Bu süreçte işlenmiş besinlere erişim artmış, Yaşam tarzı daha sedanter bir hale dönüşmüş Obezite prevalansı artmaya başlamıştır.

4 NHANES ( ) verileri 2-19 yaş arası bireylerin %62.9 unun günde en az bir kez şekerli içecek tükettiğini göstermiştir.

5 Şeker ile tatlandırılmış içecek tüketiminin; vücut ağırlığı artışı, obezite, diyabet ve metabolik sendrom oluşumuna neden olan önemli bir faktör olduğu belirtilmektedir. Burke ve Small, 2015; Fakhouri ve ark., 2012;Fernstrom, 2015

6 Tatlandırıcı içeren besin tüketimi tüm yaş gruplarında artmaktadır. Veriler toplam popülasyonun %28 inin tatlandırıcı içeren yiyecek-içecek tükettiğini göstermektedir. Şeker tüketimiyle ilişkili sağlık sorunlarının bir sonucu olarak tatlandırıcı tüketimine eğilim artmıştır. Shankar ve ark., 2013

7 Tatlandırıcı içeren içecek tüketimi NHANES ( ) Çocuklarda %6.1 den %12.5 e Yetişkinlerde ise %18.7 den %24.1 e Yetişkin Amerikalıların %32 sinin diyetlerinde tatlandırıcı kullanmaktadır Sylvetsky ve ark., 2012

8 Swithers ve ark., 2012; Pepino, 2015; Burke ve Small, Besin ve içeceklere tatlandırıcıların eklenmesi, besin endüstrisinde giderek yaygınlaşmaktadır. Günümüz literatüründe tatlandırıcıların özellikle insanlar üzerinde biyolojik sonuçları son derece tartışmalıdır. Bilimsel çalışmaların sonuçları tatlandırıcıların çeşitli mekanizmalar yoluyla beslenme ve metabolizmayı etkileyebileceğini göstermektedir

9 TATLANDIRICILAR Ulusal Gıda Kodeksi Komisyonu na (Codex Alimentarious) göre tatlandırıcı; besinlere eklendiğinde şeker tadı veren ancak şeker olmayan öge olarak tanımlanmaktadır. Codex Standart, 1995.

10 Şekere kıyasla daha az enerji ve daha yoğun tatlılık sağlayan tatlandırıcılar, şekere alternatif olarak her geçen gün toplumların daha çok ilgisini çekmektedir. Sharma ve ark., 2016

11 Obezite, diyabet, metabolik sendrom insidansının artması sonucu düşük enerjili yapay tatlandırıcı kullanımına eğilim artmaktadır. Sharma ve ark., 2016.

12 Tatlandırıcılar Enerji içeren tatlandırıcılar Enerji içermeyen tatlandırıcılar Sukroz Glukoz Fruktoz Mısır şurubu Maltoz Dekstroz Maltodekstrin Bal Aspartam Sakkarin Asesülfam K Alitam Neotame Sukraloz Stevia Alphan, 1999; Aksu, 2012.

13 Tatlandırıcı (E no) Bileşik Sınıflandırılması Yapı Tatlılık Derecesi a 1 g şeker= 0,05 g Aspartam ya da Asesülfam K 25 g şeker yerini alan yaklaşık miktarı Asesülfam K (E 950) Oksadiazon dioksit ~200 kat 125 mg Aspartam (E 951) Methylated dipeptit ~200 kat 125 mg Sakkarin (E 954) Benzoik asit sülfimid ~300 kat 80 mg Stevia (E 960) Glycosylated diterpenes kat mg Sükraloz (E 955) Chlorinated disakkarit ~600 kat 40 mg

14 Aspartam Asesülfam K Neotame Sakkarin Stevia Sukraloz

15 TATLANDIRICI KULLANIMININ GÜVENİLİRLİĞİ Tatlandırıcıların muhtemel olumsuz etkilerinin doz yanıtlarını belirlemek için toksikolojik testler uygulanmaktadır. WHO, 1987.

16 Yüksek dozlar herhangi bir potansiyel yan etkinin saptanması için gerekliyken, Düşük dozlar kabul edilebilir dozların belirlenmesinde, yan etkiye neden olmayan ya da gözlemlenebilir yan etkisi olmayan düzey (no observed adverse effect level, NOAEL) tespitinde önemlidir. WHO, 1987.

17 İnsanlarda bildirilen toksik etkileri Tatlandırıcı Bilinen metabolitleri ADI (mg/kg/ gün) Akut etkileri Kronik etkileri Asesülfam K 0-9 Baş ağrısı Klastojenik, ratlarda tiroid tümörleri, yüksek doz genotoksik Aspartam Metanol, aspartik asit, fenilalanin 0-40 Baş ağrısı, dudak kuruluğu, baş dönmesi, bulantı, kusma Lenfomalar, ratlarda lökemiler Neotame De-esterified neotame, metanol 2 Baş ağrısı, yüksek doz hepatotoksik Düşük doğum ağırlığı Sakkarin O- sülfamolbenzoikasit 0-5 Bulantı, kusma, diyare Düşük doğum ağırlığı, mesane kanseri Sükraloz 0-15 Diyare Ratlarda timüs daralması ve çekal büyüme Stevia Stevia rebaudiana 0-4

18 TATLANDIRICILARIN METABOLİK ETKİLERİ VE GLUKOZ İNTOLERANSI

19 Tatlandırıcı tüketiminin Enerji dengesini ve metabolik fonksiyonu etkileyebilecek potansiyel biyolojik mekanizmaları Bilişsel süreçleri Gut mikrobiyotası Hormon salınımını Tat reseptörleri Burke ve Small, 2015.

20 Metabolik olarak inaktif tatlandırıcıların metabolik disregülasyon üzerindeki etkisi Glukoz ve enerji homeostazını kontrol etmeye katkıda bulunan öğrenilen yanıtları etkileyerek Barsak mikrobiyotasını değiştirmek suretiyle glukoz intoleransı oluşturarak Glukoz emilimi ile insülin sekresyonunda rol alan sindirim sistemi boyunca ifade edilen tatlı tadı reseptörleri ile etkileşime girerek Ahren ve Holst, 2001; Swithers ve Davidson, 2008; Swithers ve ark., 2012; Pepino, 2015.

21 Tatlandırıcı içeren diyet tüketen ratların glukoz ile tatlandırılmış diyet tüketen ratlara kıyasla, Daha fazla vücut ağırlığına sahip oldukları Adipoz dokularının arttığı Yeni bir öğün için termik yanıtın azaldığı belirlenmiştir Pepino, 2015.

22 Tatlandırıcıların sefalik yanıtları zayıflattığı hipotezinin öne sürüldüğü bir çalışmada tatlandırıcı tüketen deney hayvanlarının göreceli olarak hiperglisemik yanıt gösterdikleri saptanmıştır. Swithers ve ark., 2012.

23 Bu değişikliklerin, besinlerin tatlı tadına bağlı olarak daha fazla tüketme arzusu ile birlikte, enerji alımının artmasının bir sonucu olarak ortaya çıkabileceği ifade edilmektedir. Swithers ve ark., 2012.

24 Çalışmada sakkarin verilen deney hayvanlarında, glukoz verilen deney hayvanlarına kıyasla, GLP-1 salınımının daha düşük olduğu saptanmış Ayrıca sakkarin kullanımının GLP-1 salınımını baskılayarak glukoz homeostazını değiştirebileceği Tokluk duygusunu azaltabileceği belirtilmiştir. Swithers ve ark., 2012.

25 Çalışmanın sonucunda glukoz homeostazını değiştiren faktörün tatlılığın tadına bakarak öğrenilen tepkilerde meydana gelen aksamalardan kaynaklandığı belirtilmiştir. Swithers ve ark., 2012.

26 Sağlıklı çocuklarda ve obez yetişkinlerde tatlandırıcıların akut tüketiminin özellikle diyet içeceği ya da az miktarda sukraloz (24 mg /200 ml su) içeren içecek tüketiminin GLP-1 sekresyonunu önemli derecede artırdığı görülmüştür. Pepino ve ark., 2013

27 Sukraloz sindiriminin obez bireylerde glukoz bağımlı insülin tropik peptid (GIP) konsantrasyonunu ve glukozun indüklediği insülin sekresyonunu artırdığı böylece akut sukraloz alımının insülin direncine yol açabileceği ortaya çıkmıştır. Çalışmada, obez bireyler sukraloz tükettiklerinde, su tüketimi ile aynı glisemik yanıtı elde edebilmek için normal insülin konsantrasyonundan %20 daha fazla insüline gereksinim duymuşlardır. Çalışmanın sonucunda elde edilen veriler; normal koşullarda tatlandırıcı kullanmayan obez bireylerin sukraloz kullanmaları sonucunda glisemik ve insülin yanıtlarının etkilendiğini göstermiştir Pepino ve ark., 2013.

28 Tatlandırıcı ve sukroz tüketiminin enerji alımı, kan glukozu ve insülin yanıtı üzerine etkilerini karşılaştıran bir çalışmada; 30 sağlıklı erkek birey iki gruba ayrılarak Kontrol grubuna, 65 g sukroz içeren içecek Deney grubuna, tatlandırıcı (500 ml su içerisine 0.44 g aspartam/0.63 g monk fruit/0.33 g stevia) içeren test içeceği Tey ve ark., 2016.

29 Standart sabah kahvaltısından 2 saat sonra verilen test içeceklerinden sonra 15 dakikada bir kan glukozu ve insülin konsantrasyonları ölçülmüş, test içeceğinden 1 saat sonra istedikleri kadar tüketebilecekleri ortak bir öğle yemeği verilmiştir. Tey ve ark., 2016.

30 Öğün sonrası kan glukozu ve insülin yanıtlarının benzer olduğu Tatlandırıcı içeren içecek tüketen bireylerin sonraki öğünde enerji alımlarını artırdıkları görülmüştür İki grup arasında enerji alımları arasında fark olmadığı Çalışmanın sonucunda, test öğününden önce tatlandırıcı kullanımının Tey ve ark., 2016.

31 Tatlandırıcı kullanımı ile metabolik hastalık gelişimi (özellikle tip 2 diyabet) arasında ilişki olduğunu, tatlandırıcı tüketiminin teşvik edilmemesi gerektiğini ifade etmişlerdir. Ancak günlük tüketim miktarına (ADI) dikkat edildiği sürece şeker yerine kullanılabileceği de ifade edilmiştir. Romo-Romo ve ark., 2016.

32 Çalışmanın sonucunda; tatlandırıcı kullanım sıklığının, Tip 2 diyabet majör risk faktörlerinden bağımsız olarak, Tip 2 diyabet riskini arttırdığı belirtilmektedir.

33 Tatlandırıcı tüketiminin; Temel öğrenme süreçlerine etki ettiği Aşırı yemeye yol açtığı ve Bozulmuş kan glukozu regülasyonuna neden olabileceği görülmektedir.

34

35 TATLANDIRICILAR, GLUKOZ İNTOLERANSI VE MİKROBİYOTA

36 İlk olarak Anderson ve ark., yaptıkları çalışmada, ratlara 10 gün süresince %7.5 sakkarin içeren içecek vermeleri sonucunda barsaklarda aerobik ve anaerobik bakteri oranının değiştiği, Anaerobik bakterilerin azaldığı Aerobik bakterilerin arttığı Disbiyozis sonucu olumsuz sağlık etkilerinin ortaya çıktığı görülmüş Anderson ve ark., 1980.

37 Yaklaşık 30 yıl sonra Abou-Donia ve ark. yaptığı çalışmada, 12 hafta süresince ratlara sükraloz içeren içecek verildiğinde Disbiyozis görülme oranı artmış Anaerob bakteri oranında %70 e varan azalmalar görülmüş Karbonhidrat emiliminde bozulmalar gözlemlenmiş Abou-Donia ve ark., 2015

38 Son yıllarda tatlandırıcıların, kemirgenlerde ve insanlarda bağırsak mikrobiyotasını değiştirebileceği böylece bozulmuş glukoz regülasyonuna neden olabileceği tartışılmaktadır

39 Yapılan bir çalışmada yapay tatlandırıcı verilen ratlarda, (sakkarin, sükraloz ve aspartamın içme suyuna katılması), tatlandırıcıların kalın barsağa ulaşarak doğrudan mikrobiyal etkileşime geçtikleri görülmüştür Sakkarin, önerilen ADI miktarında ratlara verildiğinde, glukoz intoleransının geliştiği belirtilmiştir Ancak aspartam, ince barsakta tamamen hidroliz edildiğinden ve kalın barsağa geçmediğinden etkileri tartışmalıdır Daly ve ark., 2016

40

41

42 Bireylerde tatlandırıcı kullanımı ile kan glukoz kontrolü arasındaki Çalışmanın sonucunda; hem ilişkiyi değerlendiren çalışmada, farelerde daha önce hem hiç de tatlandırıcı insanlarda kullanmamış 7 sağlıklı yetişkin tatlandırıcı birey bir hafta kullanımının süresince glukoz takip edilmiş, günlük 5 mg/kg sakkarin intolerans (ADI miktarı) riskini tüketmeleri artırdığı, bu sonucunda, bireylerin 5. ve 7. günlerdeki olumsuz glisemik etkilerin yanıtları gut 1. ve mikrobiyotasının bileşiminin ve 4. günlerdeki glisemik yanıtlarına kıyasla önemli derecede fonksiyonunun iyileştirilmesiyle azaldığı saptanmıştır. azaltılabileceği önerilmiştir Suez ve ark., 2014

43 Sonuç olarak tatlandırıcılar gut hormonlarının salgılanması ve gut mikrobiyotası üzerine etkilerinden dolayı insülin salınımını artırabilmektedir. Ayrıca kronik kullanım sonucunda oluşabilecek insülin direnci ile birlikte iştahın ve besin alımının artması ağırlık kazanımına neden olabilir. Fernstrom, 2015.

44 Son çalışmalar, enteroendokrin hücrelerinde yer alan T1R2 ve T1R3 tat reseptörlerinin hem ağızda hem de barsaklarda mevcut olduğu ve glukoz emilimini kolaylaştırdığını göstermiştir. Dyer ve ark., 2005; Jang ve ark., 2007; Janssen ve ark., 2013

45 Ratlar üzerinde yapılan bir çalışmada barsaklarda yer alan tat reseptörleri tarafından tatlandırıcıların glukoz gibi algılandığını, GLP-1 ile GIP hormonlarını salgılattıkları böylece glukoz emiliminin arttığı görülmüştür. Beechey ve ark., 2011.

46 Sonuç olarak tatlandırıcı kullanımının barsaklardan glukoz emilimini artırarak ağırlık artışına yol açabileceği ortaya konmuştur. Ayrıca çalışmada barsaklarda ya da diğer organlarda glukoz emilimini etkileyen başka mekanizmaların da olabileceği ifade edilmektedir Beechey ve ark., 2011.

47 Düşük karbonhidrat içeren diyet ile birlikte sukraloz içeren su verilen ratlarda, kontrol grubuna kıyasla SGLT-1 salınımının 2 kat arttığı saptanmıştır. Çalışmada tatlı reseptörlerinin sadece monosakkaritlerin varlığında değil, tatlandırıcıların varlığında da duyarlılık gösterdiği ifade edilmektedir Margolskee ve ark., 2007.

48 Tat reseptörlerini aktive eden tatlandırıcıların, MIN6 hücrelerinde indüklenen insülin salınımını artırdığı bildirilmektedir. Ratlara sukraloz verildiğinde, düşük glukoz konsantrasyonu varlığında MIN6 hücrelerinden insülin salınımının arttığı görülürken, sakkarin verildiğinde hem düşük hem de yüksek glukoz konsantrasyonunda insülin salınımının arttığı saptanmıştır Nakagawa ve ark., 2009

49

50 4 hafta süresince Asesülfam K tüketen CD-1 ratlarının (10 dişi-10 erkek rat), gut mikrobiyotasının bozulduğu vücut ağırlıklarının arttığı görülmüş Erkek ratların ağırlık kazanımının dişilerden daha fazla olduğu belirtilmiştir

51 Tatlandırıcı kullanımının Gut mikrobiyotasını değiştirerek GIP sekresyonuna neden olduğu Artmış GIP sekresyonu ile adipositlerde daha fazla TG depolanmakta, Adipositlerdeki lipoprotein lipaz aktivitesi artmakta Sonuç olarak ağırlık artışı ve obezite görülebilmektedir.

52 Yapılan bazı çalışmalar da yapay tatlandırıcıların mikrobiyota üzerindeki etkisi değerlendirilirken, besin alımı ve diyet bileşiminin de göz ardı edilmemesi gerektiğini vurgulamaktadır. Palmnas ve ark., 2014; Suez ve ark., 2014.

53 Kuk ve Brown (2016) NHANES III çalışmasına katılan 2856 yetişkin bireyde tatlandırıcı kullanımının obezite ve glukoz toleransı üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Tatlandırıcı kullanan (sakkarin ya da aspartam) obez bireylerde, açlık glukoz yanıtının ve glukoz toleransının daha kötü olduğu saptanmıştır. Ayrıca aspartam tüketimi ile BKI arasında pozitif yönde bir ilişki belirlenmiştir. Kuk ve Brown, 2016

54 Genel olarak bakıldığında son yıllardaki çalışmalar ve kanıtlar, Tatlandırıcı alımının azaltılması üzerine odaklanmanın Düşük enerjili ya da enerji içermeyen tatlandırıcı kullanımına kıyasla fazla kilolu ve obezite ile mücadelede iyi bir strateji olduğuna işaret etmektedir. Blundell ve Green, 1996; Fowler ve ark., 2008; Mattes ve Popkin, 2009; Swithers, 2015.

55

56 SONUÇ VE ÖNERİLER Şeker tüketiminin sağlık üzerine olumsuz etkilerinden dolayı tatlandırıcı tüketiminin, obezitenin önlenmesi ve tedavisinde, ideal vücut ağırlığının korunmasında yararlı etkileri bildirilmiş ve böylece tatlandırıcı tüketimine eğilim artmıştır. Enerji içeriklerinin çok düşük olması ya da olmaması şekerden daha tatlı olmaları nedeniyle tatlandırıcıların sağlığı olumlu yönde etkilediği düşünülmektedir.

57 SONUÇ VE ÖNERİLER Ancak tatlandırıcıların genel olarak metabolize edilmemesi ve uzun dönemde insan vücudundaki etkilerinin tam olarak aydınlatılamamasından dolayı elde edilen çalışma sonuçları çelişkilidir.

58 SONUÇ VE ÖNERİLER Bununla birlikte son yıllarda yapılan çalışmalar, uzun süreli tatlandırıcı tüketiminin gut mikrobiyotası ile enerji homeostazını, iştah metabolizmasını ve tat reseptörlerini etkilediğini, yeme isteğini artırdığını, bozulmuş kan glukozu regülasyonuna ve insülin direncine yol açtığını öne sürmektedir.

59 SONUÇ VE ÖNERİLER Bu nedenle tatlandırıcı tüketiminin uzun süreli etkilerinin daha iyi anlaşılabilmesi için randomize kontrollü prospektif insan çalışmalarının yapılması önemli bir gerekliliktir.

60 TEŞEKKÜRLER ARŞ. GÖR. SEVİNÇ EŞER DURMAZ KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ BESLENME VE DİYETETİK BÖLÜMÜ