Miten keinomakeutusaineet vaikuttavat suolistomikrobistoon?

Kei­no­ma­keu­tus­ai­nei­den käyt­tö on yleis­ty­nyt vii­me vuo­si­kym­me­ni­nä niin Suo­mes­sa kuin muis­sa­kin jäl­ki­te­ol­li­sis­sa yh­teis­kun­nis­sa. Käy­tön yleis­ty­mis­tä se­lit­tää muun mu­as­sa pyr­ki­mys vä­hen­tää ener­gi­an saan­tia, hal­li­ta pai­noa ja eh­käis­tä li­ho­mis­ta. Vii­me vuo­si­na on jul­kais­tu muu­ta­mia tut­ki­muk­sia, joi­den mu­kaan kei­no­ma­keu­tus­ai­neil­la voi­si olla vai­ku­tuk­sia suo­lis­to­mik­ro­bis­ton koos­tu­muk­seen ja sitä kaut­ta ve­ren­so­ke­rin sää­te­lyyn.

Kei­no­ma­keut­ta­jat ovat elin­tar­vik­kei­den lisä­ai­nei­ta, joi­den käyt­tö on Eu­roo­pan uni­o­nin alu­eel­la tar­koin sää­del­ty yh­tei­sel­lä lain­sää­dän­nöl­lä. Kaik­ki sal­li­tut lisä­ai­neet ovat käy­neet läpi tok­si­ko­lo­gi­set tes­tauk­set ja ovat tur­val­li­sia käyt­tää.

Van­hin ja tun­ne­tuin kei­no­ma­keut­ta­ja on sa­ka­rii­ni, jon­ka yh­dys­val­ta­lai­set tie­teen­te­ki­jät löy­si­vät jo 1880-lu­vul­la. Sa­ka­rii­ni on noin 300-400 ker­taa ma­ke­am­pi kuin sak­ka­roo­si eli pöy­tä­so­ke­ri, mut­ta sak­ka­roo­sis­ta poi­ke­ten täy­sin ener­gi­a­ton. Myö­hem­min mark­ki­noil­le tul­lei­ta kei­no­ma­keut­ta­jia ovat esi­mer­kik­si syk­la­maat­ti, ase­sul­faa­mi K, ste­vi­ag­ly­ko­si­dit ja as­par­taa­mi.

Keinomakeuttaja vaikuttaa verensokeriin – ainakin hiirillä

Yksi vii­me vuo­si­na teh­dyis­tä kei­no­ma­keut­ta­jia ja suo­lis­to­mik­ro­bei­ta kos­ke­vis­ta tut­ki­muk­sis­ta jul­kais­tiin arvo­val­tai­ses­sa Na­tu­re –tie­de­leh­des­sä. Jul­kai­su koos­tuu use­as­ta sekä eläi­mil­lä että ih­mi­sil­lä teh­dys­tä tut­ki­muk­ses­ta.

En­sik­si tut­kit­tiin, mi­ten kol­men eri kei­no­ma­keut­ta­jan sa­ka­rii­nin, suk­ra­loo­sin ja as­par­taa­min an­ta­mi­nen ter­veil­le, nor­maa­li­pai­noi­sil­le hii­ril­le juo­ma­ve­des­sä vii­kon ajan vai­kut­taa hii­rien glu­koo­si­vas­tee­seen so­ke­ri­ra­si­tus­tes­tis­sä. Tu­los oli, että eri­tyi­ses­ti sa­ka­rii­nia ja suk­ra­loo­sia saa­nei­den hii­rien ve­ren glu­koo­si­pi­toi­suu­det ja gly­kee­mi­nen vas­te nou­si­vat so­ke­ri­ra­si­tuk­sen ai­ka­na suu­rem­mik­si kuin glu­koo­sia tai sak­ka­roo­sia saa­nei­den kont­rol­li­hii­rien.

Suolistomikrobit vaikutuksen välittäjiä

Jat­ko­ko­kei­den pe­rus­teel­la tut­ki­jat päät­te­li­vät vai­ku­tuk­sen vä­lit­ty­vän suo­lis­to­mik­ro­bis­ton kaut­ta. En­sim­mäi­ses­sä ko­kees­sa hii­ril­le an­ne­tut laa­ja­kir­joi­set anti­bi­oo­tit pois­ti­vat ma­keu­tus­ai­nei­den vai­ku­tuk­sen ve­ren glu­koo­si­vas­tee­seen. Toi­ses­sa ko­kees­sa sa­ka­rii­nia saa­nei­den hii­rien ulos­tet­ta siir­ret­tiin mik­ro­bi­va­paal­le hii­ri­kan­nal­le, jon­ka so­ke­rin­sie­to huo­non­tui ulos­te­siir­ron seu­rauk­se­na.

Tut­ki­jat mää­rit­ti­vät li­säk­si hii­rien suo­lis­to­mik­ro­bis­ton koos­tu­muk­sen ja ha­vait­si­vat, että sa­ka­rii­ni muut­ti sitä. Eri­tyi­ses­ti Bac­te­roi­des-suku oli yli­e­dus­tet­tu­na ja Clost­ri­di­a­les-lah­ko ali­e­dus­tet­tu­na. Yk­sit­täi­sis­tä bak­tee­ri­la­jeis­ta sa­ka­rii­nia saa­neil­la hii­ril­lä esiin­tyi run­saas­ti Bac­te­ri­oi­des vul­ga­tus ja vä­hän Ak­ker­man­sia mu­ci­nip­hi­la –la­jia.

Ulos­te­näyt­teis­tä tut­kit­tiin myös bak­tee­ri­gee­nien il­men­ty­mis­pro­fii­lit. Nii­den pe­rus­teel­la tut­ki­jat päät­te­li­vät, että sa­ka­rii­ni muut­taa mik­ro­bi­koos­tu­mus­ta suun­taan, joka suo­sii suu­rem­paa ener­gi­an tal­teen­ot­toa suo­lis­tos­ta ja si­ten ken­ties al­tis­taa pai­non­nou­sul­le.

Entäs ihmisillä?

Hii­ri­tut­ki­muk­set siis osoit­ta­vat sel­ke­än syy-seu­raus­suh­teen ai­na­kin sa­ka­rii­nin käy­tön ja glu­koo­si­vas­teen vä­lil­lä, mikä näyt­tää vä­lit­ty­vän suo­lis­to­mik­ro­bis­ton koos­tu­muk­sen ja ak­tii­vi­suu­den kaut­ta. Onko näin ih­mi­sel­lä­kin? Tätä tut­kit­tiin 381 ei-di­a­bee­ti­kol­la, joi­den pit­kä­ai­kais­ta kei­no­ma­keut­ta­jien käyt­töä mi­tat­tiin ruo­an­käyt­tö­ky­se­lyl­lä. Ha­vait­tiin, että pit­kä­ai­kai­nen kei­no­ma­keut­ta­jien käyt­tö oli yh­tey­des­sä suu­rem­paan pai­noon, vyö­tä­rön­ym­pä­ryk­seen, ve­ren paas­to­glu­koo­siin, gly­ko­sy­loi­tu­nee­seen hemo­glo­bii­niin (HbA1c) ja huo­non­tu­nee­seen so­ke­rin­sie­toon so­ke­ri­ra­si­tus­ko­kees­sa. Tut­kit­ta­vil­ta mää­ri­tet­tiin myös suo­lis­ton mik­ro­bi­koos­tu­mus, jon­ka pe­rus­teel­la kei­no­ma­keut­ta­jien käy­tön kans­sa kor­re­loi­vat esi­mer­kik­si En­te­ro­bac­te­ri­a­ce­ae –hei­mon, Del­tap­ro­te­o­bac­te­ria –luo­kan ja Ac­ti­no­bac­te­ria –pää­luo­kan bak­tee­rit.

Tut­ki­mus­ryh­mä ha­lu­si tut­kia tar­kem­min, onko kei­no­ma­keut­ta­jien, suo­lis­to­bak­tee­rien ja glu­koo­si­vas­teen vä­lil­lä syy-seu­raus -yh­teys myös ih­mi­sil­lä. Sitä var­ten seit­se­män va­paa­eh­tois­ta tut­kit­ta­vaa naut­ti­vat suu­rim­man sal­li­tun päi­vä­an­nok­sen sa­ka­rii­nia vii­kon ajan.

Seit­se­mäs­tä tut­kit­ta­vas­ta nel­jäl­lä sa­ka­rii­nin naut­ti­mi­nen joh­ti so­ke­ri­ra­si­tus­tes­tis­sä huo­non­tu­nee­seen glu­koo­sin sie­toon ja suo­lis­ton bak­tee­ri­koos­tu­muk­sen muu­tok­seen vii­kon ai­ka­na. Muil­la tut­kit­ta­vil­la sa­ka­rii­nin naut­ti­mi­nen ei vai­kut­ta­nut sen kum­mem­min glu­koo­sin sie­toon kuin suo­lis­ton bak­tee­ri­kan­taan­kaan. Bak­tee­ri­koos­tu­muk­sen osal­li­suus glu­koo­sin­sie­don huo­non­tu­mi­seen var­mis­tet­tiin vie­lä niin, että tut­kit­ta­vien ulos­tet­ta siir­ret­tiin mik­ro­bi­va­pail­le hii­ril­le ja kat­sot­tiin, seu­raa­ko sa­ka­rii­nin vai­ku­tus glu­koo­sin­sie­toon mu­ka­na. Seu­ra­si­han se.

Kohtuullisuus kannattaa käytössä    

Mitä täs­tä kai­kes­ta voim­me pää­tel­lä? En­sin­nä­kin, edel­lä ku­va­tut tut­ki­mus­tu­lok­set kos­ke­vat lä­hin­nä sa­ka­rii­nia. Jää epä­sel­väk­si, onko muil­la­kin kei­no­ma­keut­ta­jil­la täy­sin sa­man­lai­sia tai yhtä voi­mak­kai­ta vai­ku­tuk­sia. Yh­dys­val­ta­lai­ses­sa poik­ki­leik­kaus­tut­ki­muk­ses­sa ver­rat­tiin ase­sul­faa­mi K:n ja as­par­taa­min käyt­tä­jiä ei ol­len­kaan kei­no­ma­keut­ta­jia käyt­tä­viin. Ver­tai­lus­sa ei löy­det­ty mer­kit­tä­viä ero­ja suo­lis­ton mik­ro­bi­pro­fii­leis­sa. Tut­ki­muk­sen otos oli kui­ten­kin pie­ni (n=31), jo­ten asi­aa pi­tää eh­dot­to­mas­ti tut­kia suu­rem­mal­la tut­ki­mus­jou­kol­la luo­tet­ta­vien joh­to­pää­tös­ten te­ke­mi­sek­si.

Äs­ket­täin il­mes­tyi hii­ril­lä teh­ty tut­ki­mus, jos­sa ase­sul­faa­mi K muut­ti suo­lis­ton mik­ro­bi­kan­nan koos­tu­mus­ta ja nii­den tuot­ta­maa ai­neen­vaih­dun­ta­tuot­tei­den pro­fii­lia sekä uros- että naa­ras­hii­ril­lä, mut­ta vai­kut­ti pai­noa li­sää­väs­ti vain uros­hii­ril­lä. Tä­män pe­rus­teel­la vas­tees­sa kei­no­ma­keut­ta­jil­le voi olla myös suku­puo­les­ta riip­pu­via ero­ja. Uu­sia tut­ki­mus­tu­lok­sia odo­tel­les­sa on hyvä nou­dat­taa koh­tuul­li­suut­ta myös kei­no­ma­keut­ta­jien käy­tös­sä.

Kir­joit­ta­ja:

Do­sent­ti, yli­o­pis­ton­leh­to­ri Anne-Ma­ria Pa­ja­ri työs­ken­te­lee Hel­sin­gin yli­o­pis­ton ra­vit­se­mus­tie­teen osas­tol­la opet­ta­ja­na ja tut­ki­ja­na. Hän tut­kii mm. ra­vin­non vai­ku­tuk­sia suo­lis­ton ter­vey­teen ja pak­su­suo­li­syö­vän ke­hit­ty­mi­seen.

Läh­teet:

Suez ym. Ar­ti­fi­ci­al swee­te­ners in­du­ce glu­co­se in­to­le­ran­ce by al­te­ring the gut mic­ro­bi­o­ta. Na­tu­re 2014;514:181-186.

Bian ym. The ar­ti­fi­ci­al swee­te­ner ace­sul­fa­me po­tas­sium af­fects the gut mic­ro­bi­o­me and body weight gain in CD-1 mice. PLoS ONE 2017;12:e0178426.

Fran­ken­feld ym. High-in­ten­si­ty swee­te­ner con­sump­ti­on and gut mic­ro­bi­o­me con­tent and pre­dic­ted gene func­ti­on in a cross-sec­ti­o­nal stu­dy of adults in the Uni­ted Sta­tes. Ann Epi­de­mi­ol 2015;25:736-742.

Do­sent­ti, yli­o­pis­ton­leh­to­ri Anne-Ma­ria Pa­ja­ri tut­kii mm. ra­vin­non vai­ku­tuk­sia suo­lis­ton ter­vey­teen ja pak­su­suo­li­syö­vän ke­hit­ty­mi­seen. Ku­vaa­ja Veik­ko So­mer­pu­ro.