En vanlig livsmedelstillsats kan förändra ämnesomsättningen på sätt som kan öka risken för diabetes, antyder en preliminär studie.
Studien, som involverade forskning på människor och möss, undersökte ett livsmedelstillsats som kallas propionat, som förhindrar mögelväxt och används allmänt som konserveringsmedel i ostar, bakverk (inklusive bröd) och konstgjorda aromer.
Studien fann att hos möss ledde konsumtion av propionat till höga blodsockernivåer på kort sikt och viktökning och insulinresistens på lång sikt. (Insulinresistens innebär att kroppen inte svarar bra på hormonet insulin, vilket hjälper celler att ta in socker eller glukos. Sådan resistens kan leda till de höga blodsockernivåerna som ses hos personer med diabetes.)
I en liten studie med människor, upplevde människor som konsumerade propionat tillfälliga ökningar av insulinresistens under några timmar jämfört med dem som inte konsumerade tillsatsen.
Men denna tidiga forskning kan inte bevisa att propionat orsakar diabetes. Större studier som genomförts under längre perioder behövs för att bättre förstå om propionat bidrar till diabetes hos människor, sade författarna.
Ändå rör resultaten om hur mycket propionat används, skrev författarna i sitt papper, publicerat idag (24 april) i tidskriften Science Translational Medicine. De krävde mer forskning om de potentiella metaboliska effekterna av matkomponenter som propionat.
"Att förstå hur ingredienser i mat påverkar kroppens ämnesomsättning på molekyl- och cellnivå kan hjälpa oss att utveckla enkla men effektiva åtgärder för att hantera de dubbla epidemierna av fetma och diabetes," studerar seniorförfattaren Dr. Gökhan Hotamisligil, professor i genetik och metabolism vid Harvard TH Chan School of Public Health, sade i ett uttalande.
När det gäller ingrediens
Propionat är "allmänt erkänt som säkert" (GRAS) av U.S. Food and Drug Administration (FDA), vilket innebär att ingrediensen inte behöver godkännas av FDA för att tillsättas maten. Det är också en naturligt förekommande fettsyra, producerad av våra tarmbakterier när den bryter ner fiber. Men ingen hade undersökt de metaboliska effekterna av propionat när det konsumeras som ett livsmedelstillsats, sade författarna.
I den nya studien gav forskarna först propionat till möss och fann att tillsatsen ledde till en ökning av halterna av flera hormoner. De inkluderade glukagon (som berättar levern att släppa ut socker i blodomloppet); noradrenalin (som är involverad i blodtrycksreglering och också höjer blodsockret); och fettsyrabindande protein 4 eller FABP4 (som tros vara involverat i fettsyrametabolismen).
Denna hormonökning ledde till hyperglykemi eller höga blodsockernivåer i mössen.
När forskarna gav mössen vatten med låga doser propionat (liknande koncentrationerna i konserverad mat) i 20 veckor, fick djuren mer vikt och visade ökad insulinresistens, jämfört med möss som inte konsumerade propionat.
Testning hos människor
För att se hur dessa resultat kan översättas till människor genomförde forskarna en studie med 14 friska, magra deltagare som inte hade diabetes. Deltagarna fick en måltid som innehöll antingen 1 gram propionat (mängden som vanligtvis finns i en enda måltid bearbetad mat) eller en placebo. Personerna fick blodprover en gång före måltiden och sedan med regelbundna intervall efter måltiden i 4 timmar.
En vecka senare kom deltagarna tillbaka till labbet, och de som ursprungligen hade fått propionat fick placebo och vice versa. (Studien var "dubbelblind", vilket innebar att varken forskarna eller deltagarna visste vilka personer som fick propionat kontra placebo.)
Studien fann att när människor fick propionat, upplevde de en ökning av hormonnivåerna liknande de som sågs i musstudierna. De propionatmottagande deltagarna visade också ökade nivåer av insulin och insulinresistens, jämfört med när de inte fick tillsatsen. Båda grupperna hade liknande toppar blodsockernivåer efter måltiden, men de i propionatgruppen tog något längre tid för att återgå till baslinjen.
I en separat analys analyserade forskarna data från en tidigare viktminskningsstudie som involverade 160 personer, och fann att blodnivåerna av propionat var kopplade till insulinresistens. Specifikt fann forskarna att större minskningar i en persons propionatnivåer var bundna till större förbättring av insulinresistens.
Den analysen fann fortfarande endast en förening och kan inte bevisa att propionat orsakar insulinresistens eller diabetes.
Några tidigare studier antydde att propionat och andra fettsyror har gynnsamma effekter när de produceras i våra tarmar av bakterier som en biprodukt av metabolism. Men ny forskning tyder på att propionat i livsmedel inte har samma gynnsamma effekter, sade författarna. Det kan bero på att propionat har olika effekter beroende på var den kommer in i kroppen - när den konsumeras i mat har den kontakt med celler som är mycket högre i mag-tarmkanalen än när den produceras av bakterier i tjocktarmen, konstaterade forskarna i studien.
Dana Hunnes, en äldre dietist vid Ronald Reagan UCLA Medical Center i Los Angeles, som inte var involverad i studien, sa att det var lite utmanande att diskutera hur dessa fynd gäller för allmänheten, med tanke på att studien genomfördes på möss och ett litet prov av personer med normal vikt utan diabetes. Men "Jag skulle säga att resultaten är lite angående om de faktiskt betyder att äta propionat både kan öka blodsockernivån ... och minska effektiviteten av insulin," sa Hunnes till Live Science. "I huvudsak kan detta innebära, för personer med diabetes, att de skulle behöva mer insulin för att effektivt hantera samma dos av glukosmat" än de annars skulle, sade hon.
Fortfarande sa Hunnes att större studier behövs, särskilt de som involverar personer med övervikt och diabetes. "Särskilt eftersom över två tredjedelar av individerna i USA är överviktiga eller feta och en växande andel har diabetes, tror jag att det är nödvändigt att inkludera dessa grupper i en större studie."
Under tiden rekommenderade Hunnes att undvika så många livsmedelstillsatser som möjligt, utom de som är berikade med vitaminer och mineraler, som behövs under vissa omständigheter.
"För det mesta tror jag att alla kemiska tillsatser till ett livsmedel, även med en GRAS-beteckning ... kan ha potential för oavsiktliga negativa konsekvenser," sade Hunnes.
