Informasi

Senyawa buah apa yang mempengaruhi kecepatan penyerapan fruktosa?

Senyawa buah apa yang mempengaruhi kecepatan penyerapan fruktosa?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kadar fruktosa darah tidak diatur oleh insulin dalam tubuh manusia. Ini berarti bahwa tubuh menyerap murni fruktosa sangat cepat, dan meningkatkan kadar fruktosa darah dengan cepat.

Apakah buah-buahan/ tumbuh-tumbuhan mengandung senyawa yang membantu sistem pencernaan? mengatur penyerapan fruktosa? Jika demikian, apa mereka?


Ya mereka melakukanya. Jawabannya adalah glukosa.

Mari kita mulai dari awal: Anda makan sepotong buah. Buah mengandung berbagai jenis gula, termasuk fruktosa dan glukosa. Salah satu efek langsung pencernaan Anda dari buah ini adalah untuk meningkatkan kadar dalam darah Anda dari setiap jenis gula yang ada, dan kadar banyak jenis nutrisi lainnya juga. Ini tidak ada hubungannya dengan seberapa baik tubuh Anda menyerap / tidak menyerap fruktosa, ini hanyalah langkah normal dalam pencernaan.

Selanjutnya, pengangkut GLUT2 di sel penghasil insulin di pankreas Anda mengimpor glukosa. Ini bertindak sebagai sinyal yang memberi tahu sel-sel itu untuk mulai memproduksi insulin. Insulin kemudian berdifusi ke seluruh tubuh dan menghasilkan banyak sekali efek, termasuk peningkatan regulasi aktivitas GLUT4 di seluruh tubuh. Transporter GLUT4 ini ada di sel-sel di banyak bagian tubuh Anda dan bertanggung jawab untuk mengambil sebagian besar glukosa dari darah Anda.

Sekarang ke fruktosa. GLUT5 adalah pengangkut fruktosa utama. Sama seperti GLUT4, aktivitas GLUT5 juga diatur oleh insulin, tetapi dengan cara yang kurang cepat dan dramatis dibandingkan dengan GLUT4. Meskipun ada banyak pekerjaan yang menunjukkan bahwa GLUT5 tidak merespons insulin dengan cepat, penelitian terbaru menunjukkan bahwa, misalnya, tingkat insulin yang tinggi menyebabkan peningkatan aktivitas GLUT5 di otot rangka selama 24 jam.

Jadi jika apa yang Anda coba dapatkan adalah alasan mengapa makan apel lebih baik bagi Anda daripada menenggak sirup jagung murni Bibi Jemimah dalam volume yang setara, itu akan selalu menjadi alasan seperti ini di mana Anda memiliki metabolisme bersama dari beberapa nutrisi yang cenderung muncul bersama dalam makanan "alami". Tidak mungkin ada zat tanaman kompleks yang terutama bertanggung jawab atas manfaat kesehatan dari buah segar secara umum.


Apakah buah/tumbuhan mengandung senyawa yang membantu sistem pencernaan mengatur penyerapan fruktosa? Jika demikian, apa mereka?

Ya, banyak polifenol (misalnya resveratrol, curcumin, quercetin, anthocyanin, phloretin, dll.) melakukan ini dan banyak lagi. Setiap buah dan sayuran memiliki komposisi polifenol. Ada juga senyawa buah dan sayuran bermanfaat lainnya, tetapi saya hanya akan berbicara tentang polifenol di posting saat ini.

Sukrosa dipecah oleh enzim pencernaan (sukrase, glikosida hidrolase) di usus kecil menjadi fruktosa dan glukosa. Enzim ini dihambat oleh polifenol.

Glukosa diangkut oleh SGLT1, sedangkan fruktosa diangkut oleh GLUT5 ke enterosit di usus. Setelah itu sel mengangkut gula ini dengan GLUT2 ke dalam darah. Polypheonl dapat menghambat transporter ini dan menurunkan ekspresinya.

Fruktosa dan glukosa diangkut ke hati dari darah, dengan GLUT2, dan mereka melakukan hal-hal buruk di sana. Fruktosa lebih berbahaya daripada glukosa, karena diubah tanpa regulasi apapun. Ini menggunakan jalur yang sama seperti glukosa dan sebagian besar asam lemak dibuat darinya, yang meningkatkan kadar VLDL, LDL, FFA darah dan menyebabkan resistensi insulin. Produk sampingannya adalah urat dan radikal bebas, yang menyebabkan hiperurisemia dan stres oksidatif. Hiperurisemia menyebabkan penurunan kadar NO (dengan menangkal eNOS dan bereaksi dengan NO secara langsung), yang menyebabkan peningkatan tekanan darah karena vasokonstriksi. Hiperurisemia juga merusak hati dan ginjal. Kadar asam urat yang terlalu tinggi juga meningkatkan oksidasi LDL, yang menyebabkan aterosklerosis. Radikal bebas menguras antioksidan tubuh dan menyebabkan kanker. Polifenol mencegah aterosklerosis, mengembalikan kadar NO, mengembalikan kadar urat, mengais radikal bebas, melawan resistensi insulin dan mencegah kerusakan hati dan ginjal. Jadi mereka dapat memperbaiki sebagian besar masalah yang disebabkan oleh fruktosa.

Referensi:

Interaksi asam galat dan asam tanat dengan sukrase brush border murni (EC 3.2.1.48) dari usus tikus telah dipelajari. Temuan ini menunjukkan bahwa asam galat dan asam tanat menghambat aktivitas sukrase, yang bergantung pada pH.

Efek polifenol teh pada aktivitas sukrase ditunjukkan pada Tabel .1. Di antara 10 senyawa, polifenol (ECg, EGCg, TF2A, TF2B, dan TF3) yang diesterifikasi (ECg, EGCg, TF2A, TF2B, dan TF3) adalah penghambat yang kuat.

Quercetin mengurangi efek sukrase dan maltase dalam perawatan in vivo dan in vitro.

Kesimpulannya quercetin dan turunan glikosidanya memiliki aktivitas penghambatan alfa-glukosidase dan aktivitas antioksidan terkait radikal peroksil yang tinggi. Manfaat di atas (anti-hiperglikemia dan aktivitas antioksidan) quercetin dan turunan glikosidanya secara bersama-sama dapat mendukung bukti bahwa diet kaya buah dan sayuran dikaitkan dengan insiden penyakit terkait oksidasi yang lebih rendah seperti diabetes.

  • Perbandingan Potensi Antioksidan dan Aktivitas penghambatan alfa-Glucosidases usus tikus dari Quercetin, Rutin, dan Isoquercetin - http://ijarnp.org/index.php/ijarnp/article/viewFile/41/41

Phloretin (Ph), yang dapat diperoleh dari apel, jus apel, dan sari buah apel, dikenal sebagai penghambat transporter glukosa tipe II (GLUT2).

Kuersetin penghambat ATPase, yang menghambat glikolisis tumor, terbukti sebagai penghambat transpor glukosa seperti senyawa kimia terkait phloretin.

  • Penghambatan preferensial oleh quercetin dari transportasi glukosa timosit yang distimulasi mitogen. - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/220448

Glukosida dari beberapa kelas flavonoid lain seperti naringenin-7-O-glucoside, genistein-7-O-glucoside dan cyanidin-3,5-O-diglucoside juga tidak efektif. Jadi, quercetin monoglucosides makanan, misalnya, Q3G dan Q4G, berdampak pada transporter nutrisi usus seperti SGLT1 dan sistem terkait.

Ekskursi glukosa post-prandial yang berlebihan merupakan faktor risiko untuk mengembangkan diabetes, terkait dengan gangguan toleransi glukosa. Salah satu cara untuk membatasi perjalanan adalah dengan menghambat aktivitas enzim pencernaan untuk produksi glukosa dan transporter yang bertanggung jawab untuk penyerapan glukosa. Flavonol, theaflavin, ester galat, asam 5-caffeoylqunic dan proanthocyanidins menghambat aktivitas -amilase. Produk oksidasi antosianidin dan katekin, seperti theaflavin dan theasinsensins, menghambat maltase; sukrase kurang kuat dihambat tetapi antosianidin tampaknya agak efektif. Laktase dihambat oleh katekin teh hijau. Setelah diproduksi di usus oleh pencernaan, glukosa diserap oleh transporter SGLT1 dan GLUT2, dihambat oleh flavonol dan glikosida flavonol, phlorizin dan katekin teh hijau.

Selain itu, kurkumin menekan ekspresi glut2 dengan merangsang aktivitas peroksisom proliferator-activated receptor-gamma (PPARγ) dan sintesis glutathione de novo. Kesimpulannya, hiperglikemia merangsang aktivasi HSC in vitro dengan meningkatkan glukosa intraseluler, yang dieliminasi oleh kurkumin dengan menghalangi translokasi membran GLUT2 dan menekan ekspresi glut2.

Studi ini menyelidiki efek ekstrak berry yang kaya antosianin pada penyerapan glukosa oleh sel Caco-2 usus manusia. Paparan akut (15 menit) terhadap ekstrak berry (0,125%, b/v) secara signifikan menurunkan penyerapan 3H-D-glukosa yang bergantung pada natrium (Serap total) dan tidak bergantung pada natrium (difasilitasi). Dalam studi jangka panjang, ekspresi mRNA SGLT1 dan GLUT2 berkurang secara signifikan. Polifenol diketahui berinteraksi langsung dengan transporter glukosa untuk mengatur laju penyerapan glukosa. Data in vitro kami mendukung mekanisme ini dan juga menyarankan bahwa flavonoid berry dapat memodulasi glikemia post-prandial dengan menurunkan ekspresi transporter glukosa.

RES meningkatkan ekspresi SIRT1, tetapi menurunkan ekspresi GLUT5 dan aldolase B di aorta dari tikus yang diberi makan HFr. Hasil ini menunjukkan bahwa RES berkontribusi pada pemulihan disfungsi vaskular yang diinduksi HFr pada tikus, setidaknya sebagian, dengan peningkatan regulasi SIRT 1 dan penurunan regulasi GLUT5 dan aldolase B di aorta. Selain itu, RES mungkin memiliki pengaruh positif pada pembuluh darah dengan mengembalikan sebagian rasio arginin:ADMA plasma dan kadar leptin.


  • Asupan fruktosa makanan tinggi: Hidup manis atau pahit? - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3158875/

  • Peran kausal asam urat dalam sindrom metabolik yang diinduksi fruktosa - http://ajprenal.physiology.org/content/290/3/F625

  • Adaptasi mikroba usus terhadap konsumsi makanan fruktosa, pemanis buatan dan gula alkohol: implikasi untuk interaksi inang-mikroba yang berkontribusi terhadap obesitas - http://www.drperlmutter.com/wp-content/uploads/2014/04/Payne-et-al -2012-Obesitas-reviews.pdf

  • Paparan Kehidupan Awal terhadap Fruktosa dan Fenotipe Keturunan: Implikasi untuk Homeostasis Metabolik Jangka Panjang - http://dx.doi.org/10.1155/2014/203474

  • Fruktosa makanan, penyerapan garam dan hipertensi pada sindrom metabolik: menuju paradigma baru - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1748-1716.2010.02167.x/abstract?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false

  • Menuju Hipotesis Pemersatu Sindrom Metabolik - http://pediatrics.aappublications.org/content/129/3/557.short

  • Transportasi dan penyakit asam urat - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2877959/

Penelitian ini menunjukkan bahwa resveratrol lebih efektif daripada metformin dalam meningkatkan sensitivitas insulin, dan melemahkan sindrom metabolik dan stres oksidatif hati pada tikus yang diberi makan fruktosa.

Suplementasi quercetin meningkatkan beberapa faktor risiko penyakit kardiovaskular, namun memberikan sedikit efek pro-inflamasi.

Kesimpulannya, diet HFCS menyebabkan resistensi insulin vaskular dan disfungsi endotel melalui pelemahan ekspresi IRS-1 dan eNOS serta peningkatan iNOS pada tikus. Resveratrol memiliki kemampuan untuk memulihkan gangguan yang diinduksi HFCS.

Flavonoid utama adalah Quercetin, yang termasuk dalam kelas yang disebut flavonol dan terutama ditemukan dalam apel, teh, bawang, kacang-kacangan, beri, kembang kol, kubis dan banyak makanan lainnya. Ini menunjukkan berbagai fungsi biologis termasuk anticarcenogenic, anti-inflamasi dan antivirus; itu juga menghambat peroksidasi lipid, agregasi trombosit dan permeabilitas kapiler. Ulasan ini berfokus pada efek utama Quercetin pada obesitas dan diabetes.

  • Efek Menguntungkan dari Quercetin pada Obesitas dan Diabetes - http://benthamopen.com/tonutraj/articles/V004/189TONUTRAJ.pdf

Hasil ini menunjukkan bahwa resveratrol memperbaiki resistensi insulin yang diinduksi FF A dengan mengatur fosforilasi mTOR dan p70-S6K dalam sel otot rangka, melalui mekanisme yang melibatkan sirtuin.

  • Atenuasi resistensi insulin yang diinduksi FFA otot rangka oleh resveratrol polifenol. Penjelasan mekanisme yang terlibat - https://dr.library.brocku.ca/handle/10464/2832

Resveratrol, trans-4-hydroxystilbene, pterostilbene, polydatin, dan mulberroside A ditemukan memiliki aktivitas antihiperurisemia. Tindakan urikosurik dan nefroprotektif resveratrol dan analognya dimediasi dengan mengatur transporter ion organik ginjal pada tikus hiperurisemia, mendukung efek menguntungkannya untuk pencegahan hiperurisemia.

Tikus Wistar jantan dewasa diperlakukan dengan diet normal atau diet tinggi lemak/sukrosa (HFS) dengan atau tanpa Res selama 13 minggu. HFS dan pengobatan in vitro dengan glukosa tinggi meningkatkan hiperpermeabilitas pada aorta tikus, jantung, hati dan ginjal dan sel endotel aorta sapi (BAECs) yang dikultur, masing-masing, yang dilemahkan oleh pengobatan Res. Penerapan Res membalikkan perubahan ekspresi eNOS dan Cav-1 di aorta dan jantung tikus yang diberi HFS dan BAEC yang diinkubasi dengan glukosa tinggi. Res merangsang pembentukan NO yang dihambat oleh glukosa tinggi di BAEC.

Singkatnya, ketiga ekstrak polifenol teh menginduksi penurunan berat badan dan efek anti-inflamasi dan angiogenik, meskipun kandungan polifenol dalam jaringan berbeda secara signifikan.

Blackcurrant dan lingonberry, baik sebagai beri utuh atau nektar, mengoptimalkan respons metabolisme postprandial terhadap sukrosa. Responnya konsisten dengan pencernaan sukrosa yang tertunda dan akibatnya penyerapan glukosa menjadi lebih lambat.

Resveratrol mencegah peradangan dinding arteri yang diinduksi HFS dan peningkatan PWV yang menyertainya. Resveratrol diet mungkin menjanjikan sebagai terapi untuk memperbaiki peningkatan PWV.

Secara keseluruhan, data menunjukkan bahwa flavonoid makanan menunjukkan tiga mode tindakan yang berbeda berkaitan dengan pencegahan kanker, berdasarkan dekorasi hidroksil dan metoksinya: (1) inhibitor aktivitas enzimatik CYP1, (2) substrat CYP1, dan (3) substrat dan inhibitor enzim CYP1.

Data ini menunjukkan bahwa resveratrol menghambat ekspresi CYP1A1 in vitro, dan hal ini dilakukan dengan mencegah pengikatan AHR ke urutan promotor yang mengatur transkripsi CYP1A1. Aktivitas ini mungkin merupakan bagian penting dari aktivitas kemopreventif resveratrol.

Sebagai agen kemoprevensi, resveratrol telah terbukti menghambat inisiasi, promosi, dan perkembangan tumor, serta menghambat pertumbuhan sel kanker melalui peningkatan apoptosis dan/atau penyumbatan siklus sel. Proses inflamasi terkait dalam patogenesis banyak penyakit kronis termasuk penyakit jantung dan kanker. Resveratrol telah terbukti mengurangi peradangan melalui penghambatan produksi prostaglandin, aktivitas siklooksigenase-2, dan aktivitas faktor-kB nuklir. Selain itu, aktivitas estrogenik resveratrol dapat membantu mencegah pengeroposan tulang pascamenopause.

Temuan ini menunjukkan bahwa sindrom metabolik yang diinduksi fruktosa dilemahkan oleh fraksi amla yang kaya polifenol.


Saat ini saya tidak yakin tentang data empiris seputar penghambatan GLUT5, tetapi sehubungan dengan GLUT2, ada beberapa data yang menunjukkan flavonoid dan phloretin sebagai penghambat potensial yang ditemukan dalam makanan. Artikel-artikel berikut harus memberikan semacam titik awal untuk menggali lebih dalam tentang masalah ini.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17699876

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17172639


Bagaimana Buah Mempengaruhi Gula Darah Anda

Sementara buah-buahan merupakan bagian penting dari setiap diet sehat, penderita diabetes harus berhati-hati tentang jenis dan jumlah buah yang mereka konsumsi.

Karbohidrat adalah sumber energi tubuh yang paling penting, dengan buah yang berfungsi sebagai salah satu bentuk karbohidrat paling sehat. Semua makanan yang mengandung karbohidrat memiliki beberapa bentuk gula, yang diubah menjadi glukosa selama pencernaan dan menjadi energi untuk sel Anda. Karena buah adalah sumber gula alami, fruktosa, makan buah dapat menyebabkan fluktuasi kadar gula darah, yang bisa sangat berbahaya pada penderita diabetes karena mungkin memerlukan insulin ekstra. Beberapa orang skeptis terhadap penderita diabetes yang memasukkan buah-buahan ke dalam makanan mereka, karena khawatir gula dalam buah akan memiliki efek yang sama berbahayanya dengan jenis makanan manis lainnya.

Sementara penderita diabetes harus menghindari banyak makanan penutup manis, mengingat pilihannya, buah sangat dianjurkan dalam diet diabetes untuk mendapatkan nutrisi dan meningkatkan rasa kenyang. Dibandingkan dengan jenis makanan ringan lain yang mungkin Anda makan sebagai alternatif, buah-buahan mengambil emas karena memiliki kadar gula dan kalori yang rendah, sementara tinggi serat, nutrisi dan senyawa flavonoid.


Latar belakang

Apel merupakan kontributor penting untuk asupan komponen makanan yang terkait dengan pencegahan penyakit kardiovaskular (CVD). Apel telah terbukti memiliki efek menguntungkan pada fungsi pembuluh darah, tekanan darah, lipid, peradangan dan hiperglikemia. Efek kardioprotektif dari apel, dan buah-buahan lainnya, terutama dianggap berasal dari kandungan polifenolnya yang tinggi. Ada bukti yang muncul bahwa bioavailabilitas dan bioefikasi polifenol dipengaruhi oleh matriks makanan di mana mereka dikonsumsi.

Lingkup dan pendekatan

Ulasan ini akan membahas perbedaan konsumsi apel sebagai makanan utuh dibandingkan dengan konsumsi komponen kunci yang diisolasi, terutama polifenol dan serat. Bioavailabilitas dan penyerapan polifenol apel utama, seperti procyanidins, catechin, epicatechin, phloridzin, asam klorogenat, dan glikosida kuersetin, akan dijelaskan. Metode yang apel dapat memperbaiki faktor risiko CVD akan dibahas dan hasil dari studi intervensi manusia kunci yang diberikan. Daftar studi yang dijelaskan dalam makalah ini adalah contoh dan tidak lengkap.

Temuan kunci dan kesimpulan

Ada sejumlah faktor yang mempengaruhi bioavailabilitas polifenol pada individu termasuk komposisi mikroba kolon, dosis yang dikonsumsi dan keberadaan polifenol dan makronutrien lain dalam matriks makanan. Ada bukti hubungan sinergis antara serat dan flavonoid yang ditemukan dalam apel utuh, yang kemungkinan dimediasi sebagian oleh mikrobiota usus. Studi intervensi manusia lebih lanjut yang menyelidiki efek apel terhadap faktor risiko kardiovaskular, dan peran penting mikrobiota usus, diperlukan.


Apakah fruktosa buruk bagi Anda?

Efek fruktosa pada kesehatan manusia telah menjadi sumber banyak kontroversi. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ada berbagai jenis fruktosa dalam makanan, beberapa di antaranya buruk bagi kesehatan.

Fruktosa adalah gula alami yang terdapat dalam buah-buahan, jus buah, sayuran tertentu, dan madu. Dalam bentuk ini, gula fruktosa dapat menjadi bagian dari diet sehat.

Namun, fruktosa juga merupakan komponen sirup jagung fruktosa tinggi (HFCS), yang dibuat oleh produsen dari tepung jagung dan ditambahkan ke makanan yang tidak sehat seperti soda dan permen.

Para peneliti sedang mempelajari hubungan antara makanan tinggi fruktosa dan obesitas, diabetes, dan bahkan beberapa jenis kanker. Namun, ada juga beberapa bukti yang menunjukkan bahwa fruktosa belum tentu menjadi masalah kesehatan masyarakat ketika seseorang mengkonsumsinya dalam jumlah sedang.

Pada artikel ini, kita akan membahas apakah fruktosa buruk bagi kesehatan, berbagai jenis gula, dan penelitian tentang pengaruhnya terhadap tubuh manusia.

Bagikan di Pinterest Fruktosa adalah gula alami yang ada dalam buah dan madu.

Fruktosa adalah yang paling manis dari pemanis kalori alami. Fruktosa terjadi secara alami dalam buah-buahan, jus buah, madu, dan bahkan beberapa sayuran.

Fruktosa murni jauh lebih manis daripada jenis gula lainnya. Akibatnya, orang dapat menggunakan lebih sedikit fruktosa daripada gula lain dalam memasak untuk mencapai rasa manis yang sama.

Sumber fruktosa yang paling signifikan dalam makanan meliputi:

  • gula meja
  • sayang
  • agave nektar
  • jus buah
  • HFCS, yang hadir dalam permen, makanan yang dipanggang, dan soda, dan makanan olahan lainnya

Produsen membuat HFCS dengan menambahkan enzim tertentu ke pati jagung, yang pada dasarnya adalah glukosa murni. Glukosa adalah jenis gula lainnya.Mereka kemudian menggunakan glukosa ini untuk membuat sirup yang mengandung berbagai jumlah fruktosa.

Sebagian besar varietas HFCS mengandung 42 atau 55 persen fruktosa dan 45 persen glukosa. Ini berarti bahwa HFCS mengandung jumlah fruktosa yang sama dengan sukrosa, atau gula meja.

Produsen membuat gula meja dari kombinasi fruktosa dan glukosa.

Madu adalah aditif makanan umum lainnya. Madu mengandung rasio 1 banding 1 fruktosa terhadap glukosa.

Fruktosa alami dari buah dan sayuran segar baik untuk kesehatan seseorang. Bentuk fruktosa olahan, seperti HFCS, mungkin memiliki efek kesehatan yang negatif. Para ilmuwan saat ini sedang mempelajari bagaimana jenis pemanis ini dibandingkan dengan bentuk gula lainnya.

Di bawah ini, kami membahas penelitian seputar kemungkinan risiko dan manfaat fruktosa pada kesehatan seseorang.

Bukti melawan fruktosa

Beberapa peneliti percaya bahwa tubuh memproses fruktosa secara berbeda dari jenis gula lainnya.

Secara khusus, ada kekhawatiran bahwa ketika seseorang mengonsumsi fruktosa secara berlebihan, hal itu dapat merangsang tubuh untuk menyimpan lemak ekstra, terutama di hati. Ini dapat berkontribusi pada penyakit hati berlemak nonalkohol.

Menurut tinjauan literatur 2017, makan fruktosa dalam jumlah berlebihan dikaitkan dengan:

    yang dapat menyebabkan resistensi insulin
  • peningkatan perkembangan lemak, karena dapat mengubah cara tubuh memecah lemak dan karbohidrat
  • risiko obesitas dan kondisi terkait yang lebih besar, seperti sindrom metabolik
  • asupan makanan yang lebih besar, karena tidak membuat orang merasa kenyang

Sebuah studi tahun 2016 melihat efek dari konsumsi minuman kaya fruktosa pada mereka yang berusia 12-16 tahun di Taiwan. Orang yang minum lebih banyak minuman kaya fruktosa memiliki tingkat resistensi insulin yang lebih tinggi, yang merupakan penanda arteri yang mengeras, diabetes, dan penyakit jantung pada orang dewasa.

Bukti fruktosa

Meskipun ada bukti bahwa konsumsi fruktosa berlebih buruk bagi kesehatan, sulit bagi para peneliti untuk memisahkan efek fruktosa dalam makanan dari efek gula lainnya.

Ini karena makanan yang mengandung fruktosa tambahan tingkat tinggi biasanya juga mengandung kadar gula lain yang tinggi, seperti glukosa. Para ilmuwan melakukan banyak penelitian tentang efek fruktosa pada tikus yang diberi kombinasi gula.

Sebuah tinjauan literatur tahun 2014 menyatakan bahwa fruktosa tidak memiliki efek khusus pada tubuh yang dapat menyebabkan penambahan berat badan jika dibandingkan dengan mengonsumsi gula dari sumber lain.

Para penulis juga berpendapat bahwa, meski minuman manis mengandung fruktosa, mereka juga tinggi kalori. Ini mungkin menjelaskan beberapa hubungan antara fruktosa dan obesitas.

Sampai saat ini, Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) mengatakan bahwa mereka saat ini tidak mengetahui adanya bukti bahwa makanan yang mengandung HFCS kurang aman dibandingkan makanan lain yang mengandung pemanis serupa, seperti sukrosa dan madu.

FDA mencantumkan HFCS, makanan yang mengandung fruktosa paling kontroversial, sebagai makanan yang aman untuk dimakan.

Namun, orang harus membatasi asupan semua gula tambahan, termasuk HFCS dan sukrosa.


Fruktosa membuat Anda bingung, dan ada sesuatu yang mencurigakan tentang solusinya

Nutrisi memainkan peran penting dalam metabolisme, otak dan bahkan gangguan kejiwaan. Penulis makalah baru telah mengungkapkan seberapa besar perbedaan yang dapat dibuat.

Studi yang dilakukan oleh para peneliti dari University of California, menemukan konsumsi fruktosa mempengaruhi gen yang mengontrol memori dan pembelajaran, serta yang berhubungan dengan risiko diabetes, penyakit kardiovaskular dan penyakit Alzheimer.

Fruktosa adalah masalah, tetapi buah tidak.

Sama seperti nutrisi yang buruk dapat merusak tubuh dan otak, nutrisi yang baik dapat menyembuhkan.

Studi tersebut, yang diterbitkan dalam jurnal online dari Lancet dan Sel, menemukan asam lemak omega-3 yang dikenal sebagai asam docosahexaenoic, atau DHA, tampaknya membalikkan efek fruktosa.

Untuk mengeksplorasi efek fruktosa (gula alami dalam buah, sering disuling dan ditambahkan sebagai pemanis pada berbagai makanan dan minuman olahan) dan DHA pada kesehatan kita, para peneliti membagi tikus yang telah mereka latih untuk melarikan diri dari labirin menjadi tiga kelompok. .

Kelompok pertama diberi air yang dibubuhi fruktosa – kira-kira setara dengan minum satu liter minuman ringan setiap hari – dan kelompok kedua minum air fruktosa tetapi diberi diet tinggi DHA, sedangkan kelompok ketiga minum air biasa dan tidak diberi makan. DHA.

Ketika tikus berlari melalui labirin lagi setelah enam minggu menjalani diet, kelompok fruktosa dua kali lebih lambat dalam menemukan jalan keluar. Tikus DHA dan tikus kontrol menavigasi labirin dengan kecepatan yang hampir sama, menunjukkan bahwa DHA mengimbangi efek fruktosa.

"Makanan seperti senyawa farmasi yang mempengaruhi otak," kata rekan penulis Fernando Gomez-Pinilla, seorang profesor bedah saraf UCLA dan biologi dan fisiologi integratif.

Rekan penulis Xia Yang berkata: "DHA mengubah bukan hanya satu atau dua gen, tampaknya mendorong seluruh pola gen kembali normal, yang luar biasa."

Ternyata, bukan hanya ingatan dan pembelajaran yang dipengaruhi oleh nutrisi.

Tikus tinggi fruktosa memiliki glukosa darah, trigliserida (sejenis lemak yang ditemukan dalam darah) dan kadar insulin lebih tinggi daripada dua kelompok lainnya, faktor yang secara signifikan meningkatkan risiko obesitas, diabetes, dan penyakit lainnya.

Temuan ini konsisten dengan penelitian lain yang menunjukkan fruktosa berbahaya bagi manusia. Demikian pula, DHA – yang terjadi secara alami dalam jumlah kecil di sel-sel otak kita tetapi yang sebagian besar kita dapatkan melalui makanan kaya DHA seperti salmon liar dan ikan lainnya, kenari, biji rami dan buah-buahan dan sayuran – bersifat protektif.

"Kami telah mengetahui selama bertahun-tahun bahwa DHA, terutama yang ditemukan pada ikan berminyak, adalah pelindung terhadap kondisi seperti depresi, penyakit jantung, dan penyakit Alzheimer," kata ahli diet Melanie McGrice. "Penelitian ini menunjukkan bahwa mungkin dampak DHA pada gen kita yang bersifat protektif."

Efek pada ekspresi gen inilah yang menurut McGrice sangat menarik.

"Ilmu pengetahuan sekarang menunjukkan bahwa apa yang kita makan memiliki dampak penting pada DNA kita (nutragenetics)," katanya. "Makan bukan lagi hanya tentang kilojoule, tetapi pentingnya makanan yang baik untuk melindungi kita dari perubahan gen kita."

Apakah ini berarti kita dapat memiliki fruktosa dan memakannya juga, selama kita memastikan pola makan kita kaya dengan kacang-kacangan dan minyak ikan dan sayuran?

"Makan makanan yang kaya DHA tidak akan menghilangkan kerusakan yang disebabkan oleh makanan lain, karena gen setiap orang berbeda," katanya.

"Para ilmuwan percaya bahwa di masa depan kita akan dapat mengetahui siapa yang berisiko terkena penyakit tertentu, dan makanan apa yang perlu mereka makan, atau hindari, untuk menghindari berkembangnya penyakit tersebut. Sampai kita dapat mengisolasi risiko ini, kita semua dapat memperoleh manfaat dari makan makanan yang kaya akan makanan pelindung seperti ikan."

Meskipun fruktosa hadir dalam buah, serat dan nutrisi bermanfaat lainnya memperlambat penyerapan dan melawan efeknya. Jika Anda tetap pada dua porsi yang direkomendasikan sehari, Anda akan menjadi manis.

Makanan manis seperti makanan penutup, kue, coklat dan gula-gula lainnya, dan minuman manis seperti minuman ringan berkarbonasi, minuman olahraga dan sebagainya, mengandung fruktosa tambahan dalam jumlah besar.

Apa yang dimaksud dengan satu porsi buah?

Satu apel, pisang, jeruk, atau pir ukuran sedang

2 aprikot kecil, buah kiwi atau prem

1 cangkir buah potong dadu atau kalengan (tanpa tambahan gula)

125ml (½ cangkir) jus buah (tanpa tambahan gula)

30g buah kering (misalnya, 4 bagian aprikot kering, 1½ sendok makan sultana)

Buah dan fruktosa:

Buah rendah fruktosa termasuk blueberry, raspberry, grapefruits, melon melon dan buah kiwi. Buah-buahan fruktosa tinggi termasuk pisang, mangga, ceri dan anggur.


Pelabelan Makanan "Tambah Gula" Baru Sedang Berlangsung

Secara teratur makan terlalu banyak gula tambahan tidak hanya berkontribusi pada penambahan berat badan, tetapi juga sejumlah efek kesehatan negatif. Diet tinggi gula tambahan terkait dengan kolesterol tinggi, trigliserida tinggi dan bahkan tekanan darah tinggi. Tentu saja, penambahan berat badan yang disebabkan oleh gula tambahan meningkatkan risiko Anda untuk kondisi yang sama, membuatnya menjadi pukulan ganda.

Untuk pertama kalinya, Food and Drug Administration merevisi pedoman pelabelan untuk membantu orang Amerika mengatur asupan gula tambahan mereka. Label baru akan menunjukkan kandungan gula tambahan pada makanan, dengan tujuan untuk memudahkan Anda membuat pilihan makanan yang lebih sehat. Sebagian besar produsen diharapkan menerapkan label baru pada 1 Januari 2020.

Janet Renee adalah ahli diet terdaftar dengan fokus pada ketidakseimbangan hormon. Dia membantu klien dengan masalah seperti sindrom ovarium polikistik dan resistensi insulin menyeimbangkan hormon mereka dan menurunkan berat badan melalui perubahan pola makan. Renee membagikan pengetahuan dan keahliannya melalui kontribusi rutin untuk publikasi kesehatan dan kebugaran, termasuk Shape, Women's Health, dan Vegetarian Times.


Hal Pertama Yang Pertama: Apa itu Gula?

Gula datang dalam berbagai bentuk - yang kebanyakan orang pikirkan sukrosa, juga dikenal sebagai tebu atau gula meja. Dibuat dengan mengolah tebu dan gula bit, sukrosa terdiri dari glukosa yang terikat pada fruktosa dalam rasio 1:1. Bentuk gula lain yang umum dan difitnah adalah sirup jagung fruktosa tinggi (HFCS), disintesis dari jagung. HFCS dijual dalam dua bentuk: satu memiliki 42% fruktosa, yang lain memiliki 55% fruktosa, dengan glukosa dan air sebagai komponen utama lainnya. Produsen makanan lebih memilih HFCS karena lebih murah dan lebih mudah digunakan daripada gula meja, dua kualitas yang menjelaskan keberadaannya di banyak makanan olahan saat ini [1].

Gula seperti HFCS biasanya ditambahkan ke makanan selama produksi, meningkatkan asupan gula orang Amerika. Banyak produk yang tidak dianggap manis, seperti saus tomat atau saus tomat, memiliki tambahan gula dalam jumlah besar. Makanan yang kita anggap sehat, seperti granola dan yogurt, juga dapat dibuat dengan tambahan gula. Karena gula tambahan berarti kalori ekstra dan penambahan berat badan, FDA berusaha untuk menentukan gula tambahan ini pada label makanan. Untuk pertama kalinya, label juga akan memberikan persentase nilai harian untuk gula tambahan, yang menunjukkan bahwa gula tersebut tidak boleh lebih dari 10% dari total kalori per hari [2]. FDA membedakan gula tambahan dari fruktosa dan glukosa yang ada dalam buah-buahan dan beberapa sayuran, meskipun struktur kimianya identik.

Dalam kategori gula tambahan, HFCS khususnya telah menyebabkan kemarahan publik yang besar, dengan banyak kelompok mengklaim bahwa itu lebih berbahaya daripada gula meja [3]. Penentang khawatir bahwa sirup itu buatan, tidak alami, dan diproses dengan tinggi, dan mereka juga khawatir bahwa fruktosa dalam HFCS mungkin berbahaya.

Untuk menguji efek HFCS dan fruktosa, para peneliti telah memberi makan subjek penelitian diet tinggi fruktosa, glukosa atau HFCS. Studi tersebut telah menyimpulkan bahwa fruktosa lebih berbahaya daripada glukosa, mengutip hasil fisiologis negatif pada pasien yang diberi diet tinggi fruktosa. Ini termasuk peningkatan lemak perut, serta peningkatan kolesterol darah dan trigliserida [4]. Meskipun hasilnya menarik, banyak dari penelitian ini memasukkan fruktosa dosis sangat tinggi. Satu studi yang sering dikutip memberi makan peserta 25% kalori mereka dari fruktosa. Untuk diet standar 2000 kalori, ini berarti mengonsumsi 125 g fruktosa, atau kandungan fruktosa lebih dari tiga 20 oz. soda manis dengan 55% HFCS per hari [5]. Studi dengan jumlah fruktosa yang lebih realistis, atau studi langsung membandingkan sukrosa dengan HFCS, akan jauh lebih informatif. Berdasarkan bukti saat ini, sebagian besar meta-analisis dan ulasan yang diambil dari berbagai penelitian menyimpulkan bahwa konsumsi fruktosa moderat tidak berbahaya [6-8].

Sejak HFCS telah disalahkan untuk kenaikan tingkat obesitas AS, banyak perusahaan berlomba untuk menggantikan HFCS dengan "gula tebu murni" alami [9]. Namun, jika kita melihat lebih dekat, argumen menentang HFCS mulai runtuh. Bentuk paling manis dari HFCS, dengan 55% fruktosa, hanya memiliki 5% lebih fruktosa daripada gula tebu. HFCS yang mengandung 42% fruktosa jauh lebih umum digunakan, dan mengandung lebih sedikit fruktosa daripada gula tebu [1]. Masalahnya bukan HFCS, melainkan terlalu banyak konsumsi gula total. Gula tebu alami bukanlah alternatif yang sehat untuk HFCS. Terlepas dari asal-usulnya yang berbeda, kedua gula ini pada dasarnya memiliki sifat yang mirip, dan keduanya memiliki efek negatif pada kesehatan kita jika dikonsumsi secara berlebihan.


Metabolisme fruktosa dan penyakit metabolik

1 Divisi Endokrinologi dan Metabolisme dan Institut Fisiologi Molekuler Duke, Pusat Medis Universitas Duke, Durham, Carolina Utara, AS.

2 Program Epidemiologi Gizi, Jean Mayer Departemen Pertanian AS Pusat Penelitian Gizi Manusia tentang Penuaan, Universitas Tufts, Boston, Massachusetts, AS.

Alamat korespondensi ke: Mark A. Herman, 300 N. Duke Street, Carmichael Building, Duke University, Durham, North Carolina 27705, AS. Telepon: 919.479.2378 Email: [email protected]

1 Divisi Endokrinologi dan Metabolisme dan Institut Fisiologi Molekuler Duke, Pusat Medis Universitas Duke, Durham, Carolina Utara, AS.

2 Program Epidemiologi Gizi, Jean Mayer Departemen Pertanian AS Pusat Penelitian Gizi Manusia tentang Penuaan, Universitas Tufts, Boston, Massachusetts, AS.

Alamat korespondensi ke: Mark A. Herman, 300 N. Duke Street, Carmichael Building, Duke University, Durham, North Carolina 27705, AS. Telepon: 919.479.2378 Email: [email protected]

1 Divisi Endokrinologi dan Metabolisme dan Institut Fisiologi Molekuler Duke, Pusat Medis Universitas Duke, Durham, Carolina Utara, AS.

2 Program Epidemiologi Gizi, Jean Mayer Departemen Pertanian AS Pusat Penelitian Gizi Manusia tentang Penuaan, Universitas Tufts, Boston, Massachusetts, AS.

Alamat korespondensi ke: Mark A. Herman, 300 N. Duke Street, Carmichael Building, Duke University, Durham, North Carolina 27705, AS. Telepon: 919.479.2378 Email: [email protected]

Temukan artikel oleh McKeown, N. di: JCI | PubMed | beasiswa Google

1 Divisi Endokrinologi dan Metabolisme dan Institut Fisiologi Molekuler Duke, Pusat Medis Universitas Duke, Durham, Carolina Utara, AS.

2 Program Epidemiologi Gizi, Jean Mayer Departemen Pertanian AS Pusat Penelitian Gizi Manusia tentang Penuaan, Universitas Tufts, Boston, Massachusetts, AS.

Alamat korespondensi ke: Mark A. Herman, 300 N. Duke Street, Carmichael Building, Duke University, Durham, North Carolina 27705, AS. Telepon: 919.479.2378 Email: [email protected]

Diterbitkan 1 Februari 2018 - Info lebih lanjut

Peningkatan konsumsi gula semakin dianggap sebagai kontributor epidemi obesitas dan diabetes di seluruh dunia dan risiko kardiometabolik yang terkait. Sebagai hasil dari sifat metabolismenya yang unik, komponen gula fruktosa mungkin sangat berbahaya. Diet tinggi fruktosa dapat dengan cepat menghasilkan semua fitur utama dari sindrom metabolik. Di sini kami meninjau biologi metabolisme fruktosa serta mekanisme potensial dimana konsumsi fruktosa berlebihan dapat berkontribusi pada penyakit kardiometabolik.

Glukosa adalah bentuk utama gula yang bersirkulasi pada hewan, sedangkan sukrosa, disakarida yang terdiri dari bagian glukosa dan fruktosa yang sama, adalah gula sirkulasi yang dominan pada tumbuhan. Karena tanaman membentuk dasar dari rantai makanan, herbivora dan omnivora sangat beradaptasi untuk menggunakan sukrosa untuk kebutuhan energik dan biosintetik. Karena fruktosa tidak bersirkulasi pada tingkat tinggi pada hewan, fruktosa yang tertelan dapat diposisikan secara unik untuk menyampaikan sinyal yang terkait dengan konsumsi gula. Oleh karena itu, memahami mekanisme dimana fruktosa dirasakan mungkin merupakan konsekuensi untuk memahami fisiologi adaptif metabolisme sukrosa serta konsekuensi patofisiologis potensial dari konsumsi gula yang berlebihan.

Gula dalam bentuk sukrosa atau sirup jagung fruktosa tinggi, yang keduanya terdiri dari jumlah glukosa dan fruktosa yang hampir sama, ditambahkan ke banyak produk makanan manufaktur. Minuman berpemanis gula (SSB) adalah sumber utama gula tambahan dalam makanan di seluruh dunia dan termasuk soda, minuman rasa buah, dan minuman olahraga. Rata-rata, SSB menyumbang sekitar 7% kalori harian (1) dan hampir 50% gula tambahan dalam makanan (2). Meskipun tren konsumsi SSB telah menurun dalam beberapa tahun terakhir, hampir 66% anak muda AS masih mengonsumsi setidaknya satu SSB per hari (3). Kontributor utama lainnya untuk asupan gula tambahan termasuk permen dan makanan penutup, menyumbang sekitar 4% hingga 9% dari asupan energi harian tergantung pada usia (2, 4).

Apakah peningkatan konsumsi gula merupakan kontributor utama epidemi obesitas, diabetes tipe 2, dan penyakit hati berlemak nonalkohol masih kontroversial (5 – 7). Sementara hubungan antara beberapa ukuran paparan gula makanan dan faktor risiko kardiometabolik tidak konsisten, konsumsi SSB yang lebih besar secara konsisten dikaitkan dengan indeks risiko kardiometabolik yang lebih tinggi (5). Beberapa meta-analisis besar mengaitkan peningkatan konsumsi SSB dengan peningkatan berat badan, dan banyak, meskipun tidak semua, peningkatan berat badan ini kemungkinan disebabkan oleh peningkatan konsumsi energi total (5, 8). SSB dapat meningkatkan risiko kardiometabolik dengan meningkatkan adipositas viseral, yang menyumbang sebagian besar kenaikan berat badan. Sebuah studi prospektif baru-baru ini menunjukkan bahwa konsumen SSB harian memiliki peningkatan 29% lebih besar dalam volume jaringan adiposa viseral selama 6 tahun dibandingkan dengan nonkonsumen (9). Hubungan kausal didukung oleh bukti bahwa asupan 1 liter SSB setiap hari selama 6 bulan meningkatkan lemak visceral dan hati, tetapi peningkatan tidak diamati pada mereka yang mengonsumsi susu semiskim isokalorik, soda diet nonkalori, atau air (10). Sementara peningkatan adipositas viseral merupakan faktor risiko kardiometabolik utama, SSB dapat meningkatkan risiko secara independen dari adipositas. Misalnya, konsumsi SSB harian dikaitkan dengan profil metabolisme yang tidak sehat di seluruh strata BMI dan dengan peningkatan risiko diabetes tipe 2 terlepas dari obesitas (11, 12).

Hipertrigliseridemia merupakan faktor risiko kardiovaskular utama dan merupakan mekanisme lain di mana SSB dapat meningkatkan risiko kardiovaskular. Beberapa studi cross-sectional besar telah meneliti risiko dislipidemia dengan asupan SSB, dan studi ini menunjukkan bahwa prevalensi dislipidemia meningkat dengan asupan SSB yang lebih tinggi (13, 14). Satu studi prospektif melaporkan bahwa mengkonsumsi lebih dari 1 minuman ringan per hari meningkatkan kemungkinan mengembangkan hipertrigliseridemia sebesar 25% selama 4 tahun dibandingkan dengan mengkonsumsi kurang dari 1 minuman ringan per hari. Selain itu, dua studi kohort prospektif baru-baru ini menunjukkan bahwa konsumsi SSB harian dikaitkan dengan risiko 25% lebih besar terkena penyakit jantung koroner pada pria dan wanita dibandingkan dengan nonkonsumen (13, 16).

Konsumsi SSB juga berhubungan dengan hipertensi, faktor risiko kardiovaskular utama lainnya. Sebuah meta-analisis baru-baru ini menemukan peningkatan sederhana 12% dalam risiko hipertensi di antara konsumen SSB tertinggi dibandingkan dengan yang terendah (17). Dengan demikian, asupan SSB dapat berkontribusi terhadap hipertensi, tetapi mungkin memainkan peran yang lebih rendah dalam faktor risiko ini dibandingkan dengan faktor risiko kardiometabolik lainnya.

Berdasarkan studi overfeeding jangka pendek yang dilakukan terutama pada hewan, komponen fruktosa dari SSB dan gula tambahan tampaknya sangat berbahaya. Memberi makan hewan fruktosa dalam jumlah besar dapat dengan cepat menghasilkan banyak fitur dari sindrom metabolik, termasuk obesitas, dislipidemia, hati berlemak, hipertensi, resistensi insulin, dan diabetes (18, 19). Beberapa, tetapi tidak semua, studi intervensi diet jangka pendek pada manusia juga menunjukkan bahwa makan berlebihan fruktosa, tetapi tidak glukosa, dapat meningkatkan adipositas visceral, hipertrigliseridemia postprandial, dan resistensi insulin, dan efek pada sifat-sifat tertentu dapat dipengaruhi oleh jenis kelamin (20, 21 ). Salah satu perhatian dengan studi tersebut adalah bahwa jumlah fruktosa yang dikonsumsi sering melebihi yang biasa ditemukan dalam diet ad libitum. Konsumsi rata-rata fruktosa dalam populasi AS menyumbang sekitar 9% dari total asupan energi, sementara konsumen di persentil ke-95 rata-rata sekitar 15% dari total energi dari fruktosa (22). Sebaliknya, banyak studi intervensi berdurasi pendek (kurang dari 4 minggu) dan memasukkan asupan makanan mendekati 25% dari total asupan energi dari fruktosa.

Studi intervensi diet terkontrol acak besar yang menilai efek gula tambahan pada faktor risiko kardiometabolik selama jangka waktu yang lama masih kurang. Kompleksitas, biaya, kepatuhan, dan potensi masalah etika mungkin melarang pelaksanaan studi semacam itu. Namun demikian, beberapa studi intervensi jangka pendek, bahkan dalam kisaran konsumsi fruktosa "normal", menunjukkan bahwa fruktosa dapat dengan cepat merusak titik akhir fisiologis menengah seperti lipid yang bersirkulasi dan sensitivitas insulin pada manusia. Beberapa ulasan baru-baru ini secara komprehensif membahas efek fisiologis dari penambahan fruktosa atau gula pada titik akhir patofisiologis pada subyek manusia (26, 27).

Memahami mekanisme di mana fruktosa monosakarida yang diisolasi dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit metabolik dapat memberikan wawasan mendasar tentang mekanisme patogen yang dapat digunakan untuk mengembangkan strategi diagnostik, pencegahan, dan terapi baru. Di sini kita akan meninjau biokimia dan genetika molekuler dari metabolisme fruktosa serta mekanisme potensial dimana konsumsi fruktosa yang berlebihan berkontribusi terhadap penyakit kardiometabolik. Kami berharap pelajaran yang dipetik dari pemahaman yang lebih baik tentang metabolisme fruktosa dan risiko kardiometabolik yang diinduksi fruktosa juga dapat berlaku untuk bentuk lain dari penyakit metabolik yang diinduksi oleh diet dan yang diinduksi secara genetik.

Fruktosa yang tertelan sebagian besar diserap secara pasif dari lumen usus melalui transporter heksosa SLC2A5, juga dikenal sebagai GLUT5, yang memiliki afinitas tinggi terhadap fruktosa (KM = 6mM). GLUT5 sangat diekspresikan pada membran luminal enterosit dan juga diekspresikan secara basolateral ( 28 ). Penghapusan Glut5 pada tikus mengurangi penyerapan fruktosa sebesar 75% dan menyebabkan dilatasi sekum dan usus besar serta akumulasi gas ( 29 ). Ciri-ciri ini menunjukkan malabsorpsi fruktosa, sering disebut sebagai penyebab gejala gastrointestinal pada manusia (30, 31). Kapasitas usus untuk menyerap fruktosa jenuh ( 32 ), dan kemampuan orang dewasa yang sehat untuk menyerap fruktosa bebas berkisar dari kurang dari 5 g hingga lebih dari 50 g ( 33 ). Fruktosa yang tidak diserap dapat menimbulkan beban osmotik pada usus kecil distal dan usus besar, yang dapat menyebabkan gejala gastrointestinal. Selain itu, fruktosa dapat berfungsi sebagai substrat untuk fermentasi bakteri, yang mengarah pada pembentukan gas dan metabolit bakteri lainnya, yang dapat mempengaruhi motilitas usus dan menyebabkan berbagai gejala seperti sakit perut dan kembung.

usus GLUT5 Tingkat mRNA dan tingkat transportasi fruktosa sangat rendah sebelum lahir dan meningkat dengan cepat dengan penyapihan terlepas dari diet, tetapi mereka dapat diinduksi lebih lanjut setelah disapih dengan diet yang mengandung fruktosa ( 35 ). Data terbaru menunjukkan bahwa pemberian makan fruktosa tinggi menginduksi protein yang berinteraksi dengan thioredoxin usus (TXNIP), yang mengikat dan mengatur transportasi fruktosa usus yang dimediasi GLUT5 (36). Konsisten dengan ini, kami baru-baru ini menunjukkan bahwa protein pengikat elemen responsif karbohidrat (ChREBP), faktor transkripsi yang merespons nutrisi karbohidrat intraseluler dan regulator transkripsi TXNIP yang diketahui ( 37 ), juga mengatur ekspresi GLUT5 usus dan diperlukan untuk fruktosa sistemik toleransi ( 38 ). Di masa depan, akan menarik untuk menentukan apakah variabilitas dalam ekspresi atau fungsi GLUT5 atau faktor regulasinya berkontribusi terhadap variabilitas penyerapan fruktosa pada manusia.

Konsentrasi fruktosa dalam plasma perifer biasanya sekitar 0,04 mM, dapat meningkat secara akut 10 kali lipat setelah konsumsi fruktosa, dan kembali ke tingkat puasa dalam waktu 2 jam (39-41). Pembersihan cepat ini sebagian besar dimediasi oleh ekstraksi yang efisien oleh hati. Sedangkan hati hanya mengekstraksi 15% sampai 30% dari beban glukosa oral, ia mampu mengekstraksi 70% dari beban fruktosa oral (42, 43). Setelah konsumsi fruktosa, fruktosa plasma dapat mencapai konsentrasi milimolar rendah di vena portal disertai dengan tingkat sirkulasi perifer sekitar 0,2 mM, menunjukkan bahwa konsentrasi fruktosa perifer jarang melebihi kisaran mikromolar tinggi (44).

Pengangkut glukosa SLC2A2, juga dikenal sebagai GLUT2, memiliki afinitas yang lebih rendah untuk fruktosa (KM = 11 mM) dari GLUT5 ( 45 ). GLUT2 adalah kontributor kecil untuk transportasi fruktosa usus ( 45 ), sedangkan kemungkinan merupakan kontributor utama untuk pengambilan fruktosa hati, karena GLUT5 tidak diekspresikan dengan kuat di hati ( 46 , 47 ). SLC2A8, juga dikenal sebagai GLUT8, juga dapat berkontribusi pada transpor fruktosa hepatoseluler ( 48 ). Fruktosa adalah substrat yang buruk untuk heksokinase glukokinase (GCK). Sebaliknya, ketohexokinase (KHK, juga dikenal sebagai fruktokinase) dengan cepat memfosforilasi fruktosa untuk menghasilkan fruktosa-1-fosfat (F1P). Aktivitas tinggi dan ketidakpekaan KHK terhadap status energi seluler menyebabkan kemampuan hati untuk mengekstrak fruktosa secara efisien. F1P dimetabolisme menjadi dihidroksiaseton fosfat (DHAP) dan gliseraldehida 3-fosfat (G3P), yang memasuki kumpulan metabolit glikolitik/glukoneogenik (Gambar 1).

biokimia fruktosa. Saat memasuki hepatosit, fruktosa difosforilasi oleh KHK menjadi F1P. F1P dipecah menjadi DHAP dan gliseraldehida oleh ALDOB. Gliseraldehida difosforilasi oleh triose-kinase (TKFC, juga dikenal sebagai dihidroksiaseton kinase 2 atau DAK) untuk membentuk intermediet glikolitik gliseraldehida 3-fosfat (GA3P). Baik DHAP dan GA3P yang diturunkan dari fruktosa memasuki kumpulan metabolit glikolitik / glukoneogenik pada tingkat triosa-fosfat, dan metabolit ini memiliki banyak nasib metabolisme. F1P juga secara alosterik mengatur enzim metabolisme (garis merah dan hijau) untuk mengatur disposisi substrat turunan fruktosa dan produk metabolisme lainnya seperti asam urat. AMPD3, adenosin deaminase GA, gliseraldehida IMP, inosin monofosfat MTTP, protein transfer trigliserida mikrosomal PYGL, glikogen fosforilase L GYS2, glikogen sintase 2 PKLR, piruvat kinase, hati dan PEP sel darah merah, TAG fosfoenolpiruvat, triasilgliserol.

Status metabolisme seluler dan status energi secara ketat mengatur langkah fosfofruktokinase (PFK) dalam glikolisis, yang membatasi fluks glikolitik hati ( 49 ). Sebaliknya, metabolit yang diturunkan dari fruktosa memasuki kolam triosa-fosfat distal ke PFK dan oleh karena itu melewati pembatasan ini. Karena fruktolisis hati tidak dibatasi, beban fruktosa dapat menyebabkan ekspansi besar dan cepat dalam kumpulan heksosa dan triosa-fosfat, yang berpotensi menyediakan substrat yang meningkat untuk semua jalur metabolisme karbon pusat, termasuk glikolisis, glikogenesis, glukoneogenesis, lipogenesis, dan fosforilasi oksidatif.

Disposisi karbon yang diturunkan fruktosa di antara jalur metabolisme utama tergantung pada status nutrisi dan endokrin hewan secara keseluruhan serta status pos pemeriksaan regulasi utama dalam metabolisme perantara. Misalnya, pada hewan yang kelaparan, kadar fruktosa-2,6-bifosfat yang rendah menghambat aktivitas PFK dan glikolisis dan mengaktifkan fruktosa-1,6-bifosfatase dan produksi glukosa. Jadi, pada hewan yang kelaparan, triosa-fosfat yang diturunkan dari fruktosa secara istimewa disalurkan melalui jalur glukoneogenik (51, 52). Nasib fruktosa yang tertelan mungkin juga bergantung pada nutrisi yang dicerna. Misalnya, menanamkan konsentrasi fisiologis fruktosa ke tikus dan manusia yang diberi makan meningkatkan kadar glukosa dan laktat serum tanpa mempengaruhi akumulasi glikogen hati (53, 54). Namun, ketika fruktosa diresapi dengan glukosa, yang merangsang sekresi insulin, terjadi akumulasi glikogen yang nyata (55). Konsumsi fruktosa kronis dapat mempengaruhi program ekspresi gen metabolik yang selanjutnya mempengaruhi disposisi fruktosa. Mekanisme ini akan dijelaskan secara lebih rinci di bawah ini.

Meskipun hati memetabolisme sebagian besar fruktosa yang tertelan, usus itu sendiri dapat memetabolisme hingga 30% dari beban fruktosa oral (56, 57). Semua enzim fruktolitik sangat diekspresikan di usus kecil dan terutama di jejunum, di mana tingkat GLUT5 tertinggi diamati (58). Sama halnya dengan GLUT5, ekspresi usus dari enzim fruktolitik dan glukoneogenik termasuk glukosa-6-fosfatase (G6PC) meningkat pada pemberian fruktosa (59) dan tergantung pada aktivitas GLUT5 dan KHK (60). Namun, sebagian besar fruktosa prandial tidak dimetabolisme di usus melainkan melewati vena portal ke hati (61, 62).

Selain menyediakan substrat untuk proses metabolisme, metabolisme fruktosa hati menghasilkan metabolit spesifik yang juga melakukan fungsi sinyal (Gambar 2). Yang penting, F1P, metabolit spesifik fruktosa yang diproduksi oleh KHK, memberikan kontrol regulasi positif yang kuat pada GCK dengan mempromosikan pelepasannya dari protein regulasi GCK penghambat (GCKR). GCKR menyerap GCK dalam keadaan tidak aktif di dalam nukleus ( 63 – 65 ). Jumlah fruktosa “katalitik”, sebagian melalui aktivasi GCK, dapat meningkatkan ambilan glukosa hati dan fosforilasi, yang mengarah pada akumulasi glikogen yang cepat (66). F1P juga dapat meningkatkan sintesis glikogen dengan menghambat glikogen fosforilase secara alosterik (67, 68). Terakhir, F1P juga secara alosterik mengaktifkan piruvat kinase, langkah terminal dalam glikolisis, berkontribusi pada peningkatan kadar laktat yang bersirkulasi setelah konsumsi fruktosa (69). Dalam hati hewan pengerat, tingkat F1P hati meningkat 10 kali lipat menjadi sekitar 1 mM dalam waktu 10 menit setelah konsumsi fruktosa dan tetap meningkat selama beberapa jam (70). Konsentrasi F1P hanya sekitar 200 M cukup untuk mengurangi efek penghambatan GCKR pada GCK ( 71 ). Dengan demikian, konsumsi fruktosa cenderung memiliki efek yang cepat, kuat, dan berkelanjutan pada penyerapan glukosa hati dan metabolisme perantara.

Program ekspresi gen yang diinduksi fruktosa. Metabolisme fruktosa mengaktifkan faktor transkripsi termasuk ChREBP dan SREBP1c dan koaktivatornya PGC1β untuk mengatur ekspresi gen enzim metabolik yang berkontribusi pada fruktolisis, glikolisis, lipogenesis, dan produksi glukosa. Jalur metabolisme ini berkontribusi pada steatosis, pengemasan dan sekresi VLDL, serta produksi glukosa dan pembentukan zat antara lipid yang dapat mempengaruhi sensitivitas insulin hati dan proses biologis lainnya. ACACA, asetil-KoA karboksilase FASN, asam lemak sintase GPAT, gliserol-3-fosfat asiltransferase AGPAT, asilgliserol-3-fosfat asiltransferase DGAT, diasilgliserol asiltransferase DAG, diasilgliserol.

Sementara efisiensi dan kecepatan hati dapat mengekstraksi dan memfosforilasi fruktosa yang tertelan kemungkinan penting untuk perannya dalam mengintegrasikan metabolisme bahan bakar nutrisi dan sistemik, metabolisme yang kuat ini mungkin juga memiliki konsekuensi yang merusak. Misalnya, penurunan fosfat bebas intraseluler karena fosforilasi fruktosa hati yang cepat dapat meningkatkan produksi asam urat melalui aktivasi AMP deaminase, yang mengarah pada katabolisme AMP menjadi asam urat (72, 73). Pemberian fruktosa juga dapat merangsang sintesis purin, berkontribusi pada produksi asam urat. Peningkatan kadar asam urat yang bersirkulasi meningkatkan risiko asam urat, suatu kondisi yang ditandai dengan peradangan yang menyakitkan karena pengendapan kristal asam urat di persendian. Memang, semakin banyak bukti yang mengimplikasikan asupan gula sebagai faktor risiko asam urat (75). Selain itu, peningkatan kadar asam urat serum dan asam urat dikaitkan dengan faktor risiko kardiometabolik lainnya pada populasi yang beragam (76-78). Sejumlah besar pekerjaan menunjukkan bahwa peningkatan kadar asam urat dapat secara independen mengatur aspek-aspek penting dari metabolisme dan berkontribusi pada risiko kardiometabolik (79-83). Namun, studi pengacakan Mendel tidak secara kuat mendukung peran kausal untuk sirkulasi asam urat dalam memediasi penyakit kardiometabolik (84). Hubungan antara kadar asam urat dan risiko kardiometabolik mungkin tidak langsung dan mungkin mencerminkan aktivasi proses pengaturan fruktosa yang berbeda yang berkontribusi terhadap produksi asam urat dan risiko kardiometabolik.

Hati berada di persimpangan metabolisme dan sangat penting untuk mengukur konsumsi nutrisi dan mengintegrasikan status nutrisi perifer untuk mengatur penyimpanan bahan bakar sistemik versus penyediaan. Sementara hormon seperti insulin dan glukagon membantu menginformasikan hati tentang status bahan bakar sistemik, hati juga dikonfigurasi dengan baik untuk mengintegrasikan sinyal yang berasal langsung dari substrat bahan bakar. Dalam pengertian ini, sifat pensinyalan F1P yang diturunkan dari fruktosa, dan khususnya regulasi aktivitas GCK, dapat berfungsi sebagai mekanisme yang berkembang yang memungkinkan hati menggunakan metabolisme fruktosa untuk "merasakan" gula (yaitu, sukrosa atau sirup jagung fruktosa tinggi) konsumsi. Aktivasi fisiologis yang kuat dari GCK hati hanya terjadi ketika gula yang mengandung fruktosa dikonsumsi. Aktivasi ini meningkatkan pengambilan dan penyimpanan glukosa hepatik bersih sebagai glikogen dan lipid. Menariknya, pada tingkat suprafisiologis/patologis, glukosa itu sendiri dapat memisahkan GCK dari GCKR dan dapat berkontribusi pada peningkatan aktivitas GCK hati yang dijelaskan pada penderita diabetes obesitas dan pada model genetik obesitas dan diabetes (85, 86). Jadi, dalam pengaturan diabetes yang tidak terkontrol, hati mungkin secara tidak sengaja merasakan hiperglikemia sebagai keadaan peningkatan konsumsi gula. Memahami efek metabolik dari "penginderaan gula" hati mungkin menjadi konsekuensi untuk memahami patofisiologi diabetes dan hiperglikemia.

KHK ada sebagai dua isoform alternatif yang disambung yang dihasilkan dengan saling mengesampingkan ekson 3C dan 3A yang berdekatan dalam KHK gen ( 87 , 88 ). Isoform "A" diekspresikan di mana-mana tetapi memiliki aktivitas rendah karena afinitas yang relatif rendah untuk substratnya (KM = 8 mM) ( 89 ). Ekspresi isoform "C" terutama terbatas pada jaringan metabolisme termasuk hati, ginjal, dan usus, dan isoform ini memiliki afinitas yang jauh lebih tinggi untuk fruktosa (KM = 0,8 mM) ( 89 , 90 ). Tikus yang kekurangan kedua isoform sepenuhnya terlindungi dari penyakit metabolik yang diinduksi fruktosa meskipun kadar fruktosa darah dan urin meningkat secara nyata (91). Jadi, peningkatan fruktosa darah itu sendiri tidak merusak, metabolisme fruktosa sangat penting untuk penyakit metabolik yang diinduksi fruktosa. Mutasi kehilangan fungsi pada KHK menyebabkan kelainan manusia jinak fruktosuria esensial, ditandai dengan gangguan metabolisme fruktosa hati yang menyebabkan kadar fruktosa darah dan urin yang tinggi setelah konsumsi sukrosa atau fruktosa ( 92 ). Konsisten dengan pengamatan pada tikus, tidak ada efek kesehatan yang merugikan yang terdokumentasi yang diamati pada orang dengan kondisi ini. Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa menghambat KHK mungkin merupakan strategi terapi yang aman untuk mencegah penyakit metabolik yang diinduksi fruktosa.

Berbeda dengan penghapusan KHK global, penghapusan selektif isoform A memperburuk efek metabolik yang merugikan dari pemberian fruktosa (91). Hasil ini menunjukkan dua hipotesis penting: (a) metabolisme fruktosa di luar jaringan yang mengekspresikan isoform C tidak dapat diabaikan dan berkontribusi pada pembersihan fruktosa seluruh tubuh, dan (b) metabolisme fruktosa dalam jaringan yang mengekspresikan KHK-C sangat penting untuk fruktosa. -penyakit metabolik yang diinduksi Ini didukung oleh data terbaru yang menunjukkan bahwa knockdown selektif KHK di hati tikus melindungi terhadap steatosis yang diinduksi fruktosa ( 93 ). Data terbaru juga menunjukkan bahwa splicing yang berubah antara isoform KHK-A dan KHK-C dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit yang berbeda seperti karsinoma hepatoseluler dan gagal jantung (94, 95).

Intoleransi fruktosa herediter (HFI) adalah penyakit resesif autosomal langka yang disebabkan oleh defisiensi aldolase B (ALDOB), yang banyak diekspresikan di hati, ginjal, dan usus kecil ( 96 ). Orang dengan HFI mengalami sakit perut, muntah, diare, hipoglikemia simtomatik, hiperurisemia, dan berpotensi gagal hati dan kematian setelah konsumsi makanan yang mengandung fruktosa, sukrosa, atau sorbitol. Mekanisme yang tepat dimana defisiensi ALDOB menyebabkan gejala tidak sepenuhnya jelas. NS Aldob-model tikus yang kekurangan meniru kondisi HFI manusia ( 98 ). Tikus-tikus ini gagal berkembang dan mati ketika terkena diet tinggi fruktosa. Menariknya, bahkan pada diet bebas fruktosa, Aldob-tikus yang kekurangan mengembangkan steatosis ( 98 ), mungkin karena gangguan metabolisme fruktosa yang disintesis secara endogen ( 99 ).

Sementara sebagian besar fruktosa yang dimetabolisme berasal dari sumber makanan gula, hewan termasuk manusia mampu mensintesis fruktosa secara endogen. Jalur sorbitol (poliol), yang aktif di berbagai jaringan, bertanggung jawab untuk pembentukan fruktosa endogen dari glukosa. Dalam jalur ini, glukosa pertama direduksi menjadi sorbitol oleh aldose reduktase (102). Sorbitol kemudian dioksidasi menjadi fruktosa oleh sorbitol dehidrogenase (103). Secara fisiologis, fruktosa yang disintesis secara endogen adalah sumber energi utama untuk sperma dan mungkin penting untuk kesuburan (104 – 106). Plasenta juga dapat mensintesis sorbitol yang dapat digunakan janin yang sedang berkembang untuk mensintesis fruktosa, menunjukkan peran yang lebih luas untuk fruktosa endogen dalam biologi reproduksi dan perkembangan (107).

Aktivitas jalur sorbitol meningkat selama hiperglikemia diabetes. Sintesis fruktosa endogen dan metabolit poliol dianggap sebagai pemain kunci dalam perkembangan komplikasi mikrovaskuler diabetes (109). Menariknya, konsentrasi fruktosa semen meningkat pada diabetes tipe 1 dan obesitas, di mana hal itu terkait dengan parameter sperma yang terganggu (105, 110). Apakah sintesis fruktosa endogen mungkin terjadi pada tingkat yang cukup untuk berkontribusi pada aspek lain dari risiko kardiometabolik yang diinduksi fruktosa baru-baru ini dibahas. Dosis glukosa tergantung pada menginduksi aldolase reduktase dalam jaringan manusia, dan paparan kronis pada diet tinggi glukosa menginduksi aktivasi jalur poliol pada tikus (99, 111). Ini mungkin merupakan mekanisme dimana hiperglikemia berat dapat memperburuk risiko kardiometabolik. Selain itu, Lanaspa et al.melaporkan bahwa produksi fruktosa endogen dan aktivasi KHK di dalam ginjal berkontribusi pada perkembangan nefropati diabetik (112). Meskipun sorbitol dehidrogenase diekspresikan pada tingkat tinggi di hati manusia (113), apakah jalur ini cukup aktif pada manusia untuk memainkan peran metabolik yang merugikan akan memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

Seperti disebutkan di atas, konsumsi fruktosa yang berlebihan mungkin memiliki efek signifikan pada metabolisme lipid, berkontribusi baik terhadap steatosis dan peningkatan kadar trigliserida yang bersirkulasi dalam bentuk very low-density lipoprotein (VLDL). Akumulasi lipid hati dihasilkan dari kombinasi peningkatan lipogenesis de novo hati (DNL), esterifikasi asam lemak yang berasal dari makanan atau simpanan adiposa, penurunan sekresi VLDL, dan penurunan oksidasi asam lemak hati. Aktivasi program lipogenik diamati segera setelah satu beban fruktosa dan berkontribusi pada peningkatan sekresi trigliserida VLDL (114, 115). Fruktosa juga secara akut menekan oksidasi asam lemak hati (116). Dengan demikian, fruktosa berkontribusi pada produksi trigliserida hati baik dengan menyediakan substrat untuk asam lemak dan sintesis trigliserida dan dengan mengaktifkan sistem sinyal untuk meningkatkan produksi lipid (Gambar 2).

Hati adalah situs utama DNL, ​​proses di mana asam lemak disintesis dari prekursor makanan, terutama karbohidrat (117). Karena perbedaan glukosa hati dan metabolisme fruktosa, fraksi yang lebih besar dari fruktosa yang berasal dari makanan daripada metabolit glukosa tersedia untuk diubah menjadi lemak di hati melalui DNL pada hewan dan manusia (20, 118 – 120). Selain itu, metabolit fruktosa yang memasuki kolam triosa-fosfat berada dalam keseimbangan dengan gliserol 3-fosfat, yang digunakan untuk mensintesis tulang punggung gliserol dalam trigliserida. Selain itu, metabolit malonil-KoA yang dihasilkan melalui DNL membatasi oksidasi asam lemak dengan menghambat karnitin palmitoiltransferase 1A (CPT1A), enzim yang diperlukan untuk translokasi asam lemak ke dalam mitokondria (121). Penghambatan CPT1A selanjutnya meningkatkan ketersediaan asam lemak untuk produksi trigliserida. Trigliserida dapat dimasukkan ke dalam tetesan lipid, yang menyebabkan steatosis, atau dapat dimasukkan ke dalam VLDL dan disekresikan dari hati.

Selain menyediakan substrat untuk lipogenesis, konsumsi fruktosa kronis meningkatkan regulasi transkripsi DNL dengan mengaktifkan faktor transkripsi kunci, termasuk protein pengikat elemen pengatur sterol 1c (SREBP1c) dan protein pengikat elemen responsif karbohidrat (ChREBP) (122). SREBP1c mempromosikan sintesis lipid dan diatur pada tingkat transkripsi dan pascatranslasi oleh nutrisi dan hormon. Insulin adalah aktivator hormonal utama dari SREBP1c hati (123, 124). Meskipun pemberian fruktosa akut tidak secara langsung merangsang sekresi insulin, konsumsi fruktosa kronis dapat menyebabkan hiperinsulinemia, yang dapat meningkatkan ekspresi dan aktivasi SREBP1c hati. Fruktosa juga dapat mengaktifkan SREBP1c secara independen dari insulin, karena SREBP1c merespons pemberian fruktosa tinggi pada tikus-tikus reseptor insulin spesifik-hati (LIRKO) (125). Konsumsi fruktosa juga dapat meningkatkan tekanan ER, yang dapat menginduksi pembelahan proteolitik SREBP1c dan program lipogenik (127, 128). Stres ER yang diinduksi fruktosa juga dapat meningkatkan lipogenesis melalui aktivasi faktor transkripsi x protein pengikat kotak 1 secara independen dari faktor transkripsi lipogenik lainnya ( 129 ).

ChREBP memasangkan metabolit karbohidrat dengan sintesis lipid dengan menginduksi enzim yang diperlukan untuk DNL (130). ChREBP juga dapat menekan oksidasi asam lemak dengan menurunkan regulasi enzim seperti CPT1A, sebagian dengan memusuhi reseptor (PPARα) yang diaktifkan proliferator peroksisom, pengatur transkripsi kunci dari program gen oksidasi asam lemak (131, 132). ChREBP sangat diekspresikan dalam jaringan metabolisme utama, termasuk hati, jaringan adiposa, usus kecil, pulau pankreas, dan ginjal, di mana ia mengatur metabolisme karbohidrat dengan cara yang tidak bergantung pada insulin (37, 125, 130). Pengamatan bahwa tikus yang kekurangan ChREBP tidak toleran terhadap diet yang mengandung fruktosa tetapi tidak terhadap diet yang mengandung dekstrosa menunjukkan peran khusus untuk ChREBP dalam mengatur metabolisme fruktosa ( 37 , 133 ). Selain itu, aktivitas ChREBP secara nyata lebih tinggi pada tikus yang diberi makan fruktosa tinggi dibandingkan dengan diet tinggi glukosa isokalorik. Kami baru-baru ini menunjukkan bahwa menelan fruktosa, tetapi bukan glukosa, secara akut dan kuat menginduksi ekspresi hepatik dari isoform ChREBP-β yang kuat bersama dengan target lipogenik, fruktolitik, dan glikolitiknya (133, 134). Mekanisme dimana metabolit gula mengaktifkan ChREBP masih kontroversial tetapi melibatkan aktivasi alosterik oleh glukosa-6-fosfat serta modulasi oleh metabolit karbohidrat lain dan modifikasi pascatranslasi (135-137). Knockdown ChREBP menggunakan antisense oligonucleotides (ASOs) pada tikus yang diberi makan fruktosa mengurangi kadar trigliserida yang bersirkulasi dan mengkonfirmasi peran ChREBP dalam dislipidemia yang dimediasi fruktosa, meskipun steatosis tidak terpengaruh (138). Konsisten dengan ini, GWAS telah mengidentifikasi beberapa SNP umum dalam ChREBP lokus yang terkait dengan peningkatan trigliserida serum dan kadar kolesterol HDL yang rendah (139, 140).

Efek selektif knockdown ChREBP pada trigliserida yang bersirkulasi tetapi bukan steatosis dalam percobaan yang dijelaskan di atas menyoroti fakta bahwa pertambahan lemak dalam tetesan lipid dan sekresi VLDL adalah proses yang berbeda. ChREBP secara potensial mengatur DNL, ​​dan DNL yang diinduksi fruktosa berkorelasi kuat dengan hipertrigliseridemia yang diinduksi fruktosa (141). Namun, pada subjek manusia yang steatosis, asam lemak turunan DNL menyumbang sebagian kecil asam lemak pada VLDL (142), dan hubungan mekanistik antara DNL dan sekresi VLDL masih belum pasti. Selain itu, ChREBP mungkin memiliki efek untuk meningkatkan trigliserida yang bersirkulasi secara independen dari peningkatan sekresi VLDL. ChREBP dapat mentransaktivasi ekspresi apolipoprotein APOC3 serta angiopoietin-like 8 (ANGPTL8), yang keduanya dapat menghambat lipoprotein lipase dan membatasi pembersihan VLDL (ref. 143, 144, dan Gambar 3). Dengan demikian, ada kemungkinan bahwa pemberian fruktosa tinggi dapat meningkatkan VLDL yang bersirkulasi baik dengan meningkatkan produksi dan sekresi VLDL dan dengan mengurangi pembersihan VLDL, tetapi mekanisme yang tepat masih harus ditentukan.

Konsekuensi dari konsumsi berlebihan fruktosa. Metabolisme fruktosa dalam jaringan metabolisme utama termasuk usus kecil, hati, dan ginjal dapat berkontribusi pada beragam faktor risiko kardiometabolik termasuk steatosis, peningkatan produksi glukosa, hipertrigliseridemia, peningkatan adipositas, dan hipertensi. Fruktosa menyediakan substrat untuk proses metabolisme yang berkontribusi terhadap risiko kardiometabolik dan melibatkan sistem pensinyalan seluler dan hormonal yang mengatur proses metabolisme dan patologis ini. LPL, lipoprotein lipase.

Koaktivator PPARγ 1β (PGC1β) adalah koaktivator transkripsi yang meningkatkan aktivitas beberapa faktor transkripsi kunci, seperti PPARγ, PPARα, reseptor terkait estrogen (ERR), dan reseptor X hati (LXR) ( 145 , 146 ). PGC1β juga dapat mengikat SREBP1 dan ChREBP dan meningkatkan aktivitas transkripsinya (147, 148). ASO yang menargetkan PGC1β mencegah ekspresi dan lipogenesis SREBP1c, yang pada gilirannya menurunkan akumulasi lipid pada hati tikus yang diberi makan fruktosa. ASO penargetan PGC1β juga mencegah peningkatan adipositas, glikemia, dan insulin plasma dan trigliserida pada tikus yang diberi makan fruktosa. Dengan demikian, PGC1β diposisikan secara unik untuk secara terkoordinasi mengatur aktivitas ChREBP dan SREBP1c dalam konteks pemberian makan fruktosa tinggi.

Peningkatan konsumsi gula dan fruktosa berimplikasi pada steatosis sederhana dan perkembangan menuju bentuk penyakit hati berlemak nonalkohol (NAFLD) yang lebih lanjut, termasuk steatohepatitis nonalkohol, fibrosis, dan karsinoma hepatoseluler (149). Langkah-langkah penting dalam sintesis DNL dan VLDL terjadi pada membran ER, dan lipogenesis yang diinduksi fruktosa dapat menimbulkan stres ER dan respon stres ER (150). Selain itu, elemen pensinyalan dalam respons stres ER dapat berkontribusi pada patogenesis dan perkembangan NAFLD (151). Karya terbaru dari Zhang et al. menunjukkan bahwa ChREBP dapat melindungi hati terhadap stres ER yang diinduksi fruktosa dan peradangan hati (152). Namun, kami baru-baru ini mengamati bahwa tikus knockout ChREBP spesifik hati tidak mengalami stres ER atau peradangan hati ketika ditantang dengan diet fruktosa tinggi ( 38 ). Mekanisme dimana fruktosa dapat berkontribusi terhadap perkembangan NAFLD akan memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

Fruktosa tidak secara langsung merangsang sekresi insulin sel pankreas (153, 154). Namun, pemberian makan fruktosa tinggi dengan mudah menginduksi hiperinsulinemia pada model hewan. Selain itu, hiperinsulinemia lebih menonjol pada model hewan pengerat dengan fruktosa tinggi dibandingkan dengan pemberian dekstrosa tinggi meskipun peningkatan serupa dalam berat badan dan adipositas (155, 156). Demikian pula, pemberian fruktosa hiperkalori meningkatkan insulin yang bersirkulasi pada subjek manusia (157). Hiperinsulinemia yang diinduksi fruktosa, sering dianggap sebagai proxy untuk resistensi insulin, mungkin hasil dari resistensi insulin dalam beberapa kombinasi hati, otot, dan / atau jaringan adiposa.

Mekanisme pemberian makanan fruktosa tinggi menyebabkan hiperinsulinemia dan resistensi insulin masih belum pasti. Steatosis yang diinduksi fruktosa dapat berkontribusi pada resistensi insulin hati melalui peningkatan akumulasi diasilgliserol hati, aktivasi PKC, dan gangguan aktivasi Akt2 yang dimediasi insulin (158 – 160). Namun, apakah steatosis itu sendiri dapat menyebabkan resistensi insulin hati masih kontroversial (131, 161). Selain peran ChREBP dalam dislipidemia yang diinduksi fruktosa, Erion et al. menunjukkan bahwa knockdown ChREBP meningkatkan sensitivitas insulin perifer pada tikus yang diberi makan fruktosa tinggi (138). Apakah peningkatan sensitivitas insulin perifer secara langsung berkaitan dengan peningkatan kadar lipid yang bersirkulasi atau adipositas tidak pasti. Kami baru-baru ini menunjukkan bahwa sementara ChREBP hepatik penting untuk upregulasi fruktosa yang dimediasi oleh enzim fruktolitik, glikolitik, dan lipogenik, ChREBP juga memediasi upregulasi G6PC, enzim terminal dalam produksi glukosa (133). Kami menunjukkan bahwa peningkatan aktivitas G6PC yang diinduksi oleh fruktosa, yang dimediasi ChREBP adalah penentu utama produksi glukosa endogen. Selain itu, fruktosa mengaktifkan ChREBP dan menginduksi G6PC tanpa adanya FOXO1a, menunjukkan bahwa aktivasi ChREBP dan G6PC yang digerakkan oleh substrat untuk meningkatkan produksi glukosa mendominasi efek supresi insulin (133). Sumbu pensinyalan ChREBP/G6PC ini juga dipertahankan pada manusia. Hasil ini konsisten dengan studi intervensi diet pada manusia yang menunjukkan bahwa substitusi eukalorik atau penambahan fruktosa hiperkalori mungkin memiliki efek yang lebih signifikan pada resistensi insulin hati daripada resistensi insulin perifer (157). Namun, karena hiperinsulinemia itu sendiri dapat menginduksi resistensi insulin perifer (162, 163), kami berspekulasi bahwa hiperinsulinemia kronis yang mengkompensasi produksi glukosa yang diinduksi fruktosa selanjutnya dapat menyebabkan resistensi insulin perifer. Hipotesis ini masih harus diuji secara eksperimental.

Peningkatan konsumsi SSB dan konsumsi berlebihan fruktosa secara konsisten dikaitkan dengan peningkatan adipositas, yang dapat dikaitkan dengan peningkatan asupan kalori serta efek pada keseimbangan energi dan partisi nutrisi yang tidak tergantung pada asupan kalori. Fruktosa adalah salah satu gula yang paling manis, dan rasa manis umumnya meningkatkan kelezatan makanan. Ini kemungkinan berkontribusi pada penambahan gula yang mengandung fruktosa seperti sukrosa dan sirup jagung fruktosa tinggi ke pasokan makanan. Peningkatan palatabilitas dapat meningkatkan perilaku makan dan dengan demikian mendorong makan berlebihan (164). Selain itu, fruktosa dan sukrosa dapat meningkatkan palatabilitas dan menginduksi perilaku seperti kecanduan seperti makan berlebihan dan ketergantungan sebagian dengan merangsang jalur dopaminergik. Berbeda dari nilai hedonik fruktosa, apakah fruktosa berdampak pada sistem sinyal tambahan untuk mengatur nafsu makan dan perilaku makan juga telah dipelajari. Misalnya, makan tinggi fruktosa dapat menyebabkan resistensi leptin, yang pada gilirannya dapat menyebabkan peningkatan asupan makanan dan obesitas. Selain itu, fruktosa makanan menurunkan perjalanan leptin dibandingkan dengan glukosa diet isokalorik, dan fruktosa kurang kuat dibandingkan glukosa dalam menekan hormon ghrelin orexigenic (171). Pada subjek manusia, konsumsi fruktosa versus glukosa memiliki efek berbeda pada aliran darah hipotalamus dan reaktivitas korteks serebral terhadap isyarat makanan, menunjukkan kemungkinan bahwa fruktosa dan glukosa memiliki efek berbeda pada fungsi otak yang dapat memengaruhi perilaku makan (172, 173). Mekanisme bagaimana fruktosa dan glukosa secara berbeda mengatur nafsu makan dan perilaku makan masih harus ditentukan.

Studi prospektif di mana kelebihan fruktosa ditambahkan di atas kebiasaan diet sering mendokumentasikan pengurangan spontan dalam bentuk lain dari konsumsi gula, menunjukkan mekanisme umpan balik yang kuat yang secara khusus mengatur konsumsi gula. Mekanisme kompensasi tersebut dapat menyebabkan kesulitan dalam menilai secara akurat konsumsi gula makanan dalam studi observasional dan intervensi. FGF21 adalah hormon yang diturunkan dari hati yang mengatur energi, glukosa, dan homeostasis lipid dan juga dapat berpartisipasi dalam mekanisme umpan balik yang mengatur pemilihan makronutrien (ref. 174 – 178 dan Gambar 3). Peningkatan FGF21 yang bersirkulasi dikaitkan dengan faktor risiko kardiometabolik termasuk obesitas, NAFLD, diabetes tipe 2, dan resistensi insulin (179 – 181). FGF21 adalah target transkripsi ChREBP (182), dan konsumsi fruktosa secara akut dan kuat menginduksi FGF21 yang bersirkulasi, sedangkan respons terhadap konsumsi glukosa kurang substansial dan tertunda (175). FGF21 yang diinduksi fruktosa dan bersirkulasi dapat melindungi hati dari penyakit metabolik yang diinduksi fruktosa (183). Menariknya, data dari model hewan menunjukkan bahwa FGF21 sirkulasi yang diinduksi gula dapat memberi sinyal ke otak untuk menekan konsumsi gula tambahan (184, 185). GWAS juga mendukung peran FGF21 dalam preferensi makronutrien, sebagai varian dalam FGF21 lokus berasosiasi dengan peningkatan konsumsi karbohidrat makanan relatif terhadap lemak makanan pada populasi manusia (186, 187). Namun, varian yang terkait dengan peningkatan konsumsi karbohidrat juga terkait dengan peningkatan kadar FGF21 yang bersirkulasi, yang tidak konsisten dengan model umpan balik negatif. Penyelidikan lebih lanjut akan diperlukan untuk memahami peran FGF21 dalam konteks peningkatan konsumsi gula dan fruktosa.

Mekanisme dimana fruktosa berkontribusi pada perkembangan hipertensi kurang dicirikan daripada efeknya pada homeostasis glukosa dan lipid. Pemberian makan fruktosa tinggi pada hewan pengerat dapat meningkatkan penyerapan garam usus sebagian melalui induksi penukar anion usus, Slc26a6 (188). Selain itu, induksi ini dan hipertensi terkait dicegah pada tikus KO GLUT5 (188). Namun, hasil ini dikacaukan oleh fakta bahwa tikus knockout GLUT5 menderita malabsorpsi umum dan menjadi sakit ketika ditantang dengan fruktosa. Johnson dan rekan telah berhipotesis bahwa hiperurisemia yang diinduksi fruktosa dapat mengganggu fungsi ginjal, berkontribusi terhadap hipertensi (189). Namun, seperti yang dibahas di atas, data genetik tidak secara kuat mendukung peran utama hiperurisemia pada penyakit kardiometabolik. Karena fruktosa dimetabolisme dengan kuat di ginjal, perubahan yang dimediasi fruktosa dalam penanganan garam ginjal mungkin juga penting. Namun, ini belum dipelajari secara ketat dan merupakan area yang matang untuk penyelidikan lebih lanjut.

Kombinasi data mekanistik yang mendukung peran konsumsi fruktosa berlebihan dan data epidemiologi yang mendukung peran SSB dalam perkembangan penyakit kardiometabolik mendukung rekomendasi diet terbaru untuk membatasi konsumsi gula yang diterbitkan oleh beberapa lembaga kesehatan masyarakat, termasuk American Heart Association, World Health Organisasi, dan Komite Penasihat Pedoman Diet (2 , 190 , 191 ). Ambang batas aman untuk konsumsi gula dan rekomendasi konkret untuk target mengurangi risiko kardiometabolik masih diperdebatkan. Selain itu, menerapkan program yang efektif untuk mengubah kebiasaan diet tetap menjadi tantangan. Namun, laporan awal menunjukkan bahwa "pajak gula" mungkin efektif dalam mengurangi konsumsi SSB (192, 193). Waktu akan memberi tahu apakah pendekatan semacam itu dapat meningkatkan hasil kesehatan. Mudah-mudahan, dengan meningkatkan pemahaman kita tentang mekanisme yang mendasari gula dan fruktosa dapat menyebabkan penyakit, kita akan dapat membawa pendekatan yang komprehensif dan terinformasi untuk menanggung epidemi metabolisme kita saat ini.

Karya ini didukung oleh American Heart Association 16CSA28590003 (untuk MAH dan NMM), NIH R01DK100425 (untuk MAH), NIH 5T32HL069772-15 (untuk DEH), dan perjanjian Layanan Penelitian Pertanian Departemen Pertanian AS 58-1950-4-003 (untuk NMM).


Dr. Rich Joseph tentang mengapa buah dan sayuran tidak diciptakan sama

Kita semua telah diberitahu untuk makan buah dan sayuran kita. Tetapi ada perbedaan signifikan dalam bagaimana kedua kelompok makanan ini memengaruhi kesehatan metabolisme kita.

Rich Joseph, MD

Pengarang

[Klik di bawah untuk mendengarkan versi audio dari artikel ini.]

Artikel ini awalnya diposting di blog VIM, situs Dr. Joseph yang membahas kesehatan dan kebugaran metabolisme. Ini diposting ulang di sini dengan izin.

Pasien saya sering dengan antusias menceritakan bahwa mereka mengkonsumsi banyak buah dan sayuran. “Saya makan apel, pisang, dan semangka setiap hari sekarang,” seorang pasien baru-baru ini berbagi. "Tapi sepertinya aku masih belum bisa menurunkan berat badan ini," tambahnya, bingung.

Pepatah "makan buah dan sayuran Anda" meluncur dari lidah secara refleks. Dalam leksikon kita, buah-buahan dan sayuran menyatu seperti pisau dan garpu, krim dan gula, garam dan merica. Mungkin orang tua kita memohon agar kita makan buah dan sayuran di meja makan. Di sekolah dasar, kami belajar manfaat buah dan sayuran untuk kesehatan. Hal ini diperkuat oleh kampanye kesehatan masyarakat, yang dimulai pada awal 1990-an dengan Program 𔄝 Sehari Untuk Kesehatan yang Lebih Baik”, yang kemudian berubah menjadi inisiatif Buah & Sayuran—Lebih Penting. Pedoman diet USDA 2020-2025 menyarankan orang dewasa yang mengonsumsi 2.000 kalori per hari harus makan dua setengah cangkir sayuran dan dua cangkir buah per hari. Ikon MyPlate mewakili ini secara visual dengan setengah dari piring yang diisi dengan buah-buahan dan sayuran.

Nasihat ini bermaksud baik mengingat bahwa orang dewasa AS rata-rata hanya mengonsumsi satu porsi buah dan satu setengah porsi sayuran per hari. Buah-buahan dan sayuran dikemas dengan nutrisi yang meningkatkan kesehatan dan melawan penyakit. Sebuah meta-analisis besar dari 26 studi, yang melibatkan total lebih dari 1,8 juta peserta melaporkan bahwa makan rata-rata lima porsi buah dan sayuran per hari dikaitkan dengan risiko kematian 13% lebih rendah daripada makan hanya dua porsi per hari. .Asupan buah dan sayuran yang lebih tinggi memberikan manfaat kesehatan, mengurangi risiko penyakit, dan mungkin meningkatkan umur panjang. "Makan lebih banyak buah dan sayuran" mungkin adalah pepatah paling aman dalam lanskap diet yang telah dikacaukan oleh kontroversi, terpecah menjadi faksi, dan dikotori dengan ranjau darat.

Tapi buah dan sayuran tidak sama. Menyatukan mereka adalah strategi pesan kesehatan masyarakat yang kasar.

Buah-buahan dan sayuran secara botani berbeda. Buah berkembang dari bunga tanaman, sedangkan bagian lain dari tanaman dikategorikan sebagai sayuran. Buah (termasuk tomat, alpukat, dan mentimun) mengandung biji, sedangkan sayuran dapat terdiri dari akar, batang, dan daun.

Siapa pun yang pernah makan sepotong nanas dan kepala brokoli tahu bahwa buah dan sayuran rasanya berbeda. Buah-buahan umumnya memiliki rasa manis atau asam dan dapat digunakan dalam makanan penutup, makanan ringan, atau jus. Sayuran memiliki rasa yang lebih ringan atau gurih dan biasanya dimakan sebagai bagian dari lauk atau hidangan utama.

Tentu, buah-buahan dan sayuran sama-sama kaya akan vitamin, mineral, dan antioksidan serta rendah sodium dan lemak. Tetapi sayuran umumnya lebih padat nutrisi dalam vitamin dan mineral utama seperti potasium, vitamin C, dan antioksidan. Mengingat rasanya yang manis, buah-buahan cenderung memiliki jumlah gula dan kalori yang lebih tinggi dibandingkan dengan kebanyakan jenis sayuran. Satu cangkir nanas itu memiliki 82 kalori dan 16 gram gula dibandingkan dengan 31 kalori dan 2 gram gula per cangkir brokoli.

Karena perbedaan biokimia nutrisi, buah-buahan dan sayuran dimetabolisme secara berbeda. Dibandingkan dengan kebanyakan sayuran, terutama varietas berdaun hijau, buah penuh dengan fruktosa, gula sederhana yang dimetabolisme hampir secara eksklusif oleh hati, di mana ia mendorong sintesis dan penyimpanan lemak. Sebaliknya, glukosa tandingannya yang terkait tetapi berbeda meningkatkan kadar gula darah kita dan, dibantu oleh insulin, memasuki setiap sel dalam tubuh kita untuk menyediakan energi.

Dalam sejarah evolusi kita, rasa manis adalah rasa langka yang ditemukan di sarang lebah atau buah musiman. Buah-buahan termanis di alam sangat sulit diakses oleh nenek moyang kita. Buah-buahan tropis seperti mangga, pepaya, nanas, dan pisang tumbuh tinggi di pohon. Biasanya, mereka terbungkus kulit keras atau cangkang yang sulit ditembus. Kerja fisik untuk mendapatkan dan membuka buah pernah menjadi satu-satunya cara untuk mendapatkan hadiah nektar di dalam. Saat ini, porsi besar buah segar yang dipotong sempurna, dibiakkan secara selektif, berjajar di rak supermarket lokal Anda.

Para ilmuwan berpendapat bahwa kemampuan kita untuk mengubah fruktosa dalam buah menjadi lemak memberikan keuntungan evolusioner — sumber energi cadangan — untuk bertahan hidup selama masa kelaparan. Namun, semakin jelas bahwa tubuh kita tidak beradaptasi untuk menangani kelebihan gula dan fruktosa pada khususnya. Meskipun kita sering membedakan gula "alami" dalam buah dari gula tambahan dalam makanan olahan, tubuh kita tidak membedakan antara molekul fruktosa, glukosa, sukrosa, atau molekul gula lainnya yang Anda konsumsi.

Meskipun tidak berarti pendorong, konsumsi buah yang berlebihan tidak membantu untuk mengekang pandemi obesitas dan penyakit metabolisme. Tentu saja, buah adalah alternatif yang lebih sehat untuk makanan penutup dan junk food, tetapi tidak makan buah sepanjang hari membuat Anda sulit menurunkan berat badan. Bagaimanapun, pisang mengandung jumlah karbohidrat yang sama dengan dua potong roti. Dan buah, ketika dimakan sendiri, menyebabkan roller coaster gula darah yang memicu keinginan untuk makan makanan yang akan dengan cepat menaikkan gula darah lagi—sesuatu yang manis, seperti lebih banyak buah. Fruktosa yang berlebihan sebenarnya dapat meningkatkan nafsu makan kita dengan meningkatkan ghrelin, hormon perangsang rasa lapar, dan mengurangi leptin, hormon yang memberi sinyal rasa kenyang. Dan fruktosa secara istimewa mengaktifkan pusat penghargaan di otak, yang mendasari hasrat manis yang tak henti-hentinya.

Beban fruktosa yang tinggi menyebabkan peradangan sel dan merangsang penyimpanan energi dalam bentuk lemak. Penumpukan lemak, atau steatosis, di hati dapat menyebabkan steatohepatitis nonalkohol yang seringkali merupakan manifestasi pertama dari disregulasi metabolik. Apa yang disebut sindrom metabolik, yang dimulai dengan resistensi insulin, adalah akar penyebab pembunuh utama dalam masyarakat modern—penyakit kardiovaskular, banyak kanker, dan penyakit Alzheimer. Disfungsi dalam metabolisme kita umumnya menelusuri kembali ke makanan yang kita makan.

Untuk lebih jelasnya, paket nutrisi total di mana gula berada paling penting. Fruktosa olahan dan tambahan, terutama dalam bentuk sirup jagung fruktosa tinggi, meningkatkan risiko diabetes dan penyakit jantung. Minum gula—dalam bentuk minuman manis dan jus buah—adalah pelanggar kesehatan terbesar karena konsentrasi dan kecepatan penyerapan fruktosa kemungkinan mendorong resistensi insulin dan dislipidemia. Buah utuh jelas merupakan pelanggar yang paling tidak berbahaya. Serat dalam apel utuh akan mengatur pencernaan, meningkatkan rasa kenyang, dan memperlambat pemecahan dan penyerapan gula ke dalam aliran darah. Dan mengingat kandungan air dan serat yang tinggi yang mencegah konsumsi berlebihan dari buah utuh, masuk akal bahwa beberapa penelitian menemukan hubungan antara konsumsi buah dan penurunan berat badan.

Tetapi nutrisi yang tepat membutuhkan nuansa, bukan suara dan slogan. Sebagian besar studi nutrisi yang menjadi dasar rekomendasi diet kami bersifat observasional, berdasarkan data epidemiologis yang menurut definisi tidak dapat membuktikan bahwa makan lebih banyak buah dan sayuran mengurangi risiko kematian. Dan sebagian besar studi ini menggabungkan konsumsi buah dan sayuran, meskipun ada perbedaan penting ini. Seluruh apel yang disebutkan di atas telah dibiakkan secara selektif untuk menjadi jauh lebih besar, lebih manis, dan lebih berkilau daripada nenek moyangnya yang liar. Berlebihan pada buah secara substansial dapat berkontribusi pada 150 pon gula yang dikonsumsi orang Amerika rata-rata setiap tahun.

Mengingat gula yang berlebihan di lingkungan makanan kita saat ini, saya membiasakan pasien saya dengan indeks glikemik, metrik numerik yang menggambarkan seberapa cepat makanan terurai menjadi gula sederhana di tubuh Anda. Makanan yang tinggi karbohidrat kompleks seperti biji-bijian dan tinggi serat memiliki indeks glikemik yang rendah. Sebaliknya, makanan yang tinggi karbohidrat sederhana (yaitu gula) dan rendah serat memiliki indeks glikemik yang tinggi. Buah beri dan jeruk yang lebih asam daripada manis memiliki kandungan gula yang lebih sedikit dan indeks glikemik yang lebih rendah dibandingkan dengan buah-buahan tropis seperti pisang, mangga, dan nanas. Memilih makanan rendah glikemik menjaga tingkat energi kita tetap stabil dan meminimalkan bolus besar fruktosa, fluktuasi gula darah yang memicu keinginan, dan produksi insulin yang berlebihan.

Dalam pola makan saya, buah-buahan adalah tambahan untuk sayuran. Bukan pengganti mereka. Saya makan buah-buahan sebagai makanan penutup, dan tentunya bersama dengan beberapa protein dan lemak sehat untuk menumpulkan efek dari beban gula. Jika kita bersikeras untuk menyatukan buah dan sayuran, pesan kesehatan masyarakat yang lebih tepat adalah “Makan buah rendah glikemik dan sayuran berdaun hijau.” Tentu, sedikit lebih kompleks. Tapi begitu juga biologi Anda.


Fruktosa mengubah ratusan gen otak, yang dapat menyebabkan berbagai macam penyakit

Sirup mengandung fruktosa, yang mengubah gen otak yang terkait dengan banyak penyakit, lapor para ilmuwan kehidupan UCLA.

Serangkaian penyakit—mulai dari diabetes hingga penyakit kardiovaskular, dan dari penyakit Alzheimer hingga gangguan pemusatan perhatian yang berlebihan—terkait dengan perubahan gen di otak. Sebuah studi baru oleh para ilmuwan kehidupan UCLA telah menemukan bahwa ratusan gen tersebut dapat dirusak oleh fruktosa, gula yang umum dalam makanan Barat, dengan cara yang dapat menyebabkan penyakit tersebut.

Namun, para peneliti menemukan kabar baik juga: Asam lemak omega-3 yang dikenal sebagai asam docosahexaenoic, atau DHA, tampaknya membalikkan perubahan berbahaya yang dihasilkan oleh fruktosa.

"DHA mengubah tidak hanya satu atau dua gen, tampaknya mendorong seluruh pola gen kembali normal, yang luar biasa," kata Xia Yang, penulis senior studi tersebut dan asisten profesor biologi dan fisiologi integratif UCLA. "Dan kita bisa melihat mengapa itu memiliki efek yang begitu kuat."

DHA terjadi secara alami di membran sel otak kita, tetapi tidak dalam jumlah yang cukup besar untuk membantu melawan penyakit.

"Otak dan tubuh kekurangan mesin untuk membuat DHA. Itu harus datang melalui makanan kita," kata Fernando Gomez-Pinilla, profesor bedah saraf UCLA dan biologi dan fisiologi integratif, dan penulis senior makalah ini.

DHA memperkuat sinapsis di otak dan meningkatkan pembelajaran dan memori. Ini berlimpah di salmon liar (tetapi tidak di salmon yang dibudidayakan) dan, pada tingkat lebih rendah, pada ikan dan minyak ikan lainnya, serta kenari, biji rami, dan buah-buahan dan sayuran, kata Gomez-Pinilla, yang juga merupakan anggota dari Pusat Penelitian Cedera Otak UCLA.

Orang Amerika mendapatkan sebagian besar fruktosa mereka dalam makanan yang dimaniskan dengan sirup jagung fruktosa tinggi, pemanis cair murah yang terbuat dari tepung jagung, dan dari minuman manis, sirup, madu, dan makanan penutup. Departemen Pertanian memperkirakan bahwa orang Amerika mengkonsumsi rata-rata sekitar 27 pon sirup jagung fruktosa tinggi pada tahun 2014. Fruktosa juga ditemukan di sebagian besar makanan bayi dan buah, meskipun serat dalam buah secara substansial memperlambat penyerapan tubuh terhadap gula— dan buah mengandung komponen sehat lainnya yang melindungi otak dan tubuh, kata Yang.

Untuk menguji efek fruktosa dan DHA, para peneliti melatih tikus untuk melarikan diri dari labirin, dan kemudian secara acak membagi hewan menjadi tiga kelompok. Selama enam minggu berikutnya, satu kelompok tikus minum air dengan jumlah fruktosa yang kira-kira setara dengan orang yang minum satu liter soda per hari. Kelompok kedua diberi air fruktosa dan diet kaya DHA. Yang ketiga menerima air tanpa fruktosa dan tanpa DHA.

Setelah enam minggu, tikus dimasukkan melalui labirin lagi. Hewan-hewan yang hanya diberi fruktosa menavigasi labirin sekitar setengah lebih cepat daripada tikus yang hanya minum air—menunjukkan bahwa diet fruktosa telah merusak ingatan mereka. Tikus-tikus yang telah diberi fruktosa dan DHA, bagaimanapun, menunjukkan hasil yang sangat mirip dengan tikus-tikus yang hanya minum air—yang dengan kuat menunjukkan bahwa DHA menghilangkan efek berbahaya fruktosa.

Tes lain pada tikus mengungkapkan perbedaan yang lebih besar: Tikus yang menerima diet tinggi fruktosa memiliki kadar glukosa darah, trigliserida, dan insulin yang jauh lebih tinggi daripada dua kelompok lainnya. Hasil tersebut signifikan karena pada manusia, peningkatan glukosa, trigliserida, dan insulin terkait dengan obesitas, diabetes, dan banyak penyakit lainnya.

Tim peneliti mengurutkan lebih dari 20.000 gen di otak tikus, dan mengidentifikasi lebih dari 700 gen di hipotalamus (pusat kendali metabolisme utama otak) dan lebih dari 200 gen di hipokampus (yang membantu mengatur pembelajaran dan memori) yang diubah. oleh fruktosa. Gen yang diubah yang mereka identifikasi, sebagian besar sebanding dengan gen pada manusia, termasuk di antara gen yang berinteraksi untuk mengatur metabolisme, komunikasi sel, dan peradangan. Di antara kondisi yang dapat disebabkan oleh perubahan gen tersebut adalah penyakit Parkinson, depresi, gangguan bipolar, dan penyakit otak lainnya, kata Yang, yang juga merupakan anggota Institut UCLA untuk Biosains Kuantitatif dan Komputasi.

Dari 900 gen yang mereka identifikasi, para peneliti menemukan bahwa dua khususnya, yang disebut Bgn dan Fmod, tampaknya termasuk di antara gen pertama di otak yang dipengaruhi oleh fruktosa. Begitu gen-gen itu diubah, mereka dapat memicu efek kaskade yang pada akhirnya mengubah ratusan lainnya, kata Yang.

Itu bisa berarti bahwa Bgn dan Fmod akan menjadi target potensial untuk obat baru untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh perubahan gen di otak, tambahnya.

Penelitian ini juga mengungkap detail baru tentang mekanisme penggunaan fruktosa untuk mengganggu gen. Para ilmuwan menemukan bahwa fruktosa menghilangkan atau menambahkan kelompok biokimia ke sitosin, salah satu dari empat nukleotida yang membentuk DNA. (Yang lainnya adalah adenin, timin, dan guanin.) Jenis modifikasi ini memainkan peran penting dalam menghidupkan atau mematikan gen.

Penelitian ini dipublikasikan secara online di EBioKedokteran, sebuah jurnal yang diterbitkan bersama oleh Cell dan The Lancet. Ini adalah studi genomik pertama dari semua gen, jalur dan jaringan gen yang dipengaruhi oleh konsumsi fruktosa di daerah otak yang mengontrol metabolisme dan fungsi otak.

Penelitian sebelumnya yang dipimpin oleh Gomez-Pinilla menemukan bahwa fruktosa merusak komunikasi antara sel-sel otak dan meningkatkan molekul beracun di otak dan bahwa diet tinggi fruktosa jangka panjang mengurangi kemampuan otak untuk belajar dan mengingat informasi.

"Makanan itu seperti senyawa farmasi yang mempengaruhi otak," kata Gomez-Pinilla. Dia merekomendasikan untuk menghindari minuman ringan bergula, mengurangi makanan penutup dan umumnya mengonsumsi lebih sedikit gula dan lemak jenuh.

Meskipun DHA tampaknya cukup bermanfaat, Yang mengatakan itu bukan peluru ajaib untuk menyembuhkan penyakit. Penelitian tambahan akan diperlukan untuk menentukan sejauh mana kemampuannya untuk membalikkan kerusakan pada gen manusia.


Tonton videonya: Ինչ են նշանակում ձեռքիդ ափի գծերը (November 2022).