Macht Erythrit dick?

In Folge #115

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Transkript der Folge

Der Wunsch nach der Süße ohne Reue ist groß. Im Laufe der letzten
Jahrzehnte haben wir einige Substanzen entdeckt, oder im Labor
erzeugt, die Süß schmecken, ohne jedoch Kalorien zu liefern.
Manche dieser Substanzen haben sich als Gesundheitsschädlich
erwiesen, manche scheinen unbedenklich zu sein.


Als “neue” Süßstoffe am Markt haben sich in den letzten Jahren,
die sogenannten Zuckeralkohole etabliert. Die Ergebnisse einer
aktuelleren Studie regen zur Sorge an - könnte Erythrit etwas mit
Übergewicht zu tun haben?


Bevor wir auf den eigentlichen Artikel eingehen, möchte ich ein
paar Worte zu Zucker und Süßstoffen generell loswerden. Generell
ist erstrebenswert sich Süßigkeiten und Naschen abzugewöhnen.
Egal ob Zucker oder Süßungsmittel, der Griff zum Goodie sollte
die Ausnahme bilden.
Nun zur aktuellen Studie: [Hootman, Katie C., et al.
"Erythritol is a pentose-phosphate pathway metabolite and
associated with adiposity gain in young adults." Proceedings of the
National Academy of Sciences (2017):
201620079.](http://www.pnas.org/content/114/21/E4233.abstract)

Die Arbeit von Katie Hootman und Kollegen hat zu einem großen
Aufschrei in der LCHF Gemeinde geführt. Erythrit soll zu
Übergewicht führen, oder Übergewicht begünstigen? Kann denn das
sein? Die Erythrit-Gegner haben auch nicht lange auf sich warten
lassen und in der Studie eine Bestätigung der Grundsätzlichen
Skepsis dem Zuckeralkohol mit dem suspekt wirkenden Namen
gesehen. Erythrit, kann ja nicht gut sein, ist ja nicht
„natürlich“ – oder doch? Aber dazu später.
Erst einmal zur eigentlichen Studie. Was wurde gemacht und was
waren die Ergebnisse?   Methode Untersucht wurden Collage
Studenten (n=172) im Alter zwischen 18-19 Jahren. Die Auswahl der
Teilnehmer war Randomisiert und auf gleichmäßige Verteilung der
Geschlechter wurde geachtet. Erfasst wurden anthropometrische
Daten, Blutplasma (nicht nüchtern) sowie die Körperzusammensetzung
via DXA (dual -energy x-ray absorptiometry). Untersucht wurden
verschiedene Metabolite (Stoffwechselprodukte) hinsichtlich ihrer
möglichen Rolle als Prädiktor für die Entwicklung von Übergewicht.

Die Studenten wurden dann hinsichtlich ihrer Fettmasse und dem
Hba1c eingeteilt. Daraus ergaben sich 4 Phänotyp Gruppen:


Fettmasse Zunahme in der Bauchregion (incident central
adiposity gain)

Stabiles Fettmasse (stable adiposity)

Hba1c in den Top 25%

Hba1c in den untersten 10%

Ergebnisse der Studie Nach einem Jahr haben 75% der Studenten
an Körpergewicht zugelegt. (>0.5kg). Bei 66 Teilnehmern konnten
die Forscher eine Fettzunahme in der Bauchregion feststellen.

Metabolite als Prädiktor für Fettzunahme in der
Bauchregion


Die Forscher haben sich verschiedene Metabolite angesehen. Neben
Erythritol, auch Fructose, Lactat, Valin und Leucin. Es gab
Unterscheide in allen genannten Metaboliten zwischen den Gruppen,
allerdings erreicht nur Erythritol das Signifikanzlevel.
Interessant ist, dass die höchsten Eryhtritol Konzentrationen in
der Gruppe zu finden waren, mit der geringsten Zunahme an
Bauchfett. Während die niedrigsten Erythritol Werte in der Gruppe
mit den Größten Veränderungen der Bauchfettmasse zu beobachten
waren.


Eigensynthese von Erythritol


Nimmt man Erythrit über die Nahrung auf, dann werden 90 – 95%
über den Harn ausgeschieden. 5 – 10% werden zu Eryhtronat
oxidiert. Der menschliche Körper ist allerdings auch in der Lage
Erythritol selber aus Glucose zu synthetisieren.


Diskussion


Die Autoren der Studie fanden signifikante Unterschiede zwischen
den Gruppen was Fructose und Erythritol Konzentrationen betrifft.
Sie sehen eine positive Assoziation zwischen Erythritol im Plasma
und dem Auftreten von Fettmassezuwachs in der Bauchregion.
Weitere Untersuchungen werden benötigt um diese Ergebnisse
verstehen zu können.


 
Assoziation ist kein ursächlicher Zusammenhang Soweit die
Kurzfassung der Studie. Bevor wir die Ergebnisse weiter besprechen
und in wie weit sie für uns relevant sind, ein paar Worte zu
statistischen Zusammenhängen. Die Forscher sehen eine positive
Assoziation. Das bedeutet, dass Wert A und Wert B gemeinsam
auftreten, einen ursächlichen Zusammenhang kann man aus dieser
Studie noch nicht ableiten. Wir können also nicht sagen: A
verursacht B. Endogene Produktion vs. Exogene Exposition Was die
Autoren der Studie auch bemerken ist, dass wir noch nicht wissen,
was das mit der exogenen Aufnahme von Erythrit zu tun hat, und ob
überhaupt. Das Erythrit, das die Autoren in den Blutproben gefunden
haben, stammt ja aus endogener Synthese, und zwar aus Glucose.

Jetzt kommen wir zu einem interessanten Punkt. Die Autoren
schreiben, dass in bisherigen Studien nicht gezeigt werden
konnte, dass Menschen Erythritol endogen synthetisieren können.
Sie zitieren dazu eine Studie aus dem Jahr 1993 von Hiel et.
al.[1] Dies scheint jedoch nicht mehr ganz aktuell zu sein. Bei
weiterer Recherche stellt sich heraus, dass Erythrit von Föten
diverser Wiederkäuer selbst produziert wird[2], und nicht
nur von Wiederkäuern, sondern auch vom Menschen.


 
Erythrit und andere Polyole im menschlichen Fötus und der
Plazenta 2005 im Journal „Pediatric Research“, welches zu Nature
Publishing gehört, veröffentlichte Brusati et al. eine Arbeit mit
dem Titel: „Fetal and Maternal Non-glucose Carbohydrates and
Polyols Concentrations in Normal Human Pregnancies at Term“[3].
Andere Zucker und Zuckeralkohole wie Inositol, Sorbitol und
Erythrit, sind wichtige Energielieferanten für das Ungeborene.
Diese Zuckeralkohole finden sich in signifikanten Mengen in der
Nabelschnur und, in geringeren Mengen, auch im Blut der Mutter.
Besonders interessant ist, dass es zwischen Mutter und Fötus einen
relativ großen Konzentrationsgradienten gibt. Dies unterstützt die
Annahme, dass der Fötus selbst Polyole (Inositol, Sorbito und
Erythritol) synthetisiert.

[…] Finally, that polyol concentrations are elevated sufficiently
in fetal blood to lead to the establishment of relatively large
fetal–maternal concentration gradients for polyols such as
inositol, sorbitol, and erythritol suggests that the trophoblast
may be relatively impermeable to these compounds. The presence of
large fetal–maternal concentration ratios for the polyols also
suggests that the reduction of sugars to their corresponding
alcohols is favored. The role of the polyols in developing
tissues is currently unknown. […]


 
Erythrit in Samen und Reproduktionsorganen Die biologische
Bedeutung von Polyolen hat zugenommen, da man größere Mengen in
Samen und Reproduktionsorganen findet [4] [5].  Erythritol
Produktion beim Rind, steigt mit Fortschreiten der Trächtigkeit an
und erreicht einen Peak in der Mitte der Trächtigkeit[6]. Die
Bedeutung und der Fokus der Forscher auf Erythritol, gerade in der
Veterinärmedizin, hat einen etwas mit einem Bakterium namens
Brucella zu tun. Brucellen sind kurze, stabförmige Bakterien. Sie
kommen in Geschlechtsorganen und Harntrackt von Rindern, Schafen
und Schweinen vor. Sie führen, unter anderem, zu Placentitis,
Frühgeburten[7] und Vergrößerung der Geschlechtsorgane. Brucellen
haben eine besondere Vorliebe für Erythritol entwickelt. Mit
steigender Erythritolkonzentration, steigt auch die Anfälligkeit
für eine Brucelleninfektion.

Das heißt jetzt nicht, dass Erythritaufnahme über die Nahrung zu
einer Brucelleninfektion führt. Die metabolische Besonderheit der
Geschlechtsorgane, liefern Nährstoffe, die dem Stoffwechsel von
Brucella sehr entgegenkommen. So etwas nennt man auch
Parasite-Host Co-Evolution.
Erythritol im Serum als Indikator für Übergewicht Welche Rolle
könnte Erythritol im Serum nun als Marker für Übergewicht spielen?
Das ist ja die zentrale Frage.

Wir wissen nun, dass die endogene Synthese von Erythritol nicht
wirklich etwas Ungewöhnliches ist und sehr wohl im Menschen
bereits beschrieben wurde. Erythritol ist besonders hoch
konzentriert in Samen, Geschlechtsorganen, Plazenta,
Nabelschnurblut und im Fötus selbst. Erythritol, und andere
Polyole dürften eine Rolle in sich entwickelnden Geweben spielen.
Mannose ist zum Beispiel notwendig für die Synthese von
Glycoproteinen und Glycophospholipiden[8].


Die signifikant höheren Plasmalevel von Erythritol in der Gruppe,
die eine deutliche Zunahme an Bauchfettmasse hatten, gegenüber
der Gruppe mit stabiler Adipositas, sind interessant und könnten
ein Hinweis auf Fehlregulation im PPP (Penthosephosphat Pathway)
sein. Bei Übergewicht und Fettleibigkeit sehen wir oft, dass
Signalwege überexpremiert werden, welche Zellwachstum,
Proliferation und generell anabole Prozesse regulieren. Ähnliches
könnte auch hier der Fall sein.


Endogene Erythritsynthese könnte auch ein Marker für gestörte
Energiegewinnung sein. Wird aus Glucose-6-Phospaht nicht Pyruvat,
sondern vermehrt Erythritol synthetisiert, könnte das auch ein
Hinweis auf eine gestörte Glycolyse sein.


Eine andere Hypothese, die ich nicht allzu weit hergeholt finde,
wäre die der Dysbiose. Wir wissen, dass Bakterien in unserem Darm
eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Übergewicht spielen.
Erythritolsynthese wurde zuerst bei Bakterien beschrieben. Es
wäre durchaus denkbar, dass das Erythritol im Plasma seinen
eigentlichen Ursprung in bakterieller Synthese im Darmlumen hat,
von dort, über eine gestörte Barrierefunktion der Darmwand, in
das Blut übertritt und aus diesem Grund dort auch nachweisbar
ist. Ähnliches sehen wir bei Lipopolysacchariden (LPS). LPS sind
Bestandteile der Zellmembran von Gram-negativen Bakterien. Sie
provozieren eine starke Immunantwort und können im Plasma
nachgewiesen werden.
Fazit Abschließend bleibt zu sagen, dass wir eigentlich noch
nicht wirklich viel wissen. Von der Beobachtung höherer
Erythritolwerte im Plasma bei Übergewichtigen, zu der Vermutung,
Erythrit fördert Übergewicht – das ist schon ein sehr großer
Schritt und höchst spekulativ. Ich denke aber, es ist eine
spannende Beobachtung, die definitiv weiterer Forschung bedarf. Vor
allem im Hinblick auf meine Alternativhypothesen was die
Aktivierung von Wachstumsfaktoren, die Fehlregulation der
Energiegewinnung oder sogar die bakterielle Komponente betrifft.
Referenzen [1] Hiele, Martin, et al. "Metabolism of erythritol in
humans: comparison with glucose and lactitol." British Journal of
Nutrition 69.01 (1993): 169-176.

[2] Peter D. Constable Kenneth W Hinchcliff Stanley H. Done
Walter Gruenberg. Veterinary Medicine - A textbook of the
diseases of cattle, horses, sheep, pigs and goats, Edition 11.
October 25, 2016 Elsevier Health Sciences


[3] Brusati, Valentina, et al. "Fetal and maternal non-glucose
carbohydrates and polyols concentrations in normal human
pregnancies at term." Pediatric research 58.4 (2005): 700-704.


[4] Clark, J. B. K., et al. "D-Mannitol, erythritol and glycerol
in bovine semen." Journal of reproduction and fertility 13.2
(1967): 189-197.


[5] Lewin LM, Yannai Y, Melmed S, Weiss M 1982 myo-Inositol in
the reproductive tract of the female rat. Int J Biochem
14:147–150


[6] Samartino, L. E., Traux, R. E., and Enright, F. M. (1994).
Invasion and replication of Brucella abortus in three different
trophoblastic cell lines. Zentralblatt Veterinarmedizin Reihe B.
41, 229–236. doi: 10.1111/j.1439-0450.1994.tb00223.x


[7] Letesson, Jean-Jacques, et al. "Brucella Genital Tropism:
What's on the Menu." Frontiers in Microbiology 8 (2017).


[8] Brusati, Valentina, et al. "Fetal and maternal non-glucose
carbohydrates and polyols concentrations in normal human
pregnancies at term." Pediatric research 58.4 (2005): 700-704.
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