Dostęp Otwarty

Cukier w pożywieniu a masa ciała: czy nastąpił kryzys epidemii otyłości i cukrzycy? Co tam zdrowie!
Nalejcie coś słodkiego!

George A. Bray,1 Barry M. Popkin2

1 Pennington Biomedical Research Center, Lousiana State University, Baton Rouge, Luizjana. 2 Obesity Center, University of North Carolina School of Public Health, Chapel Hill, Północna Karolina. Adres do korespondencji: George A. Bray, e-mail: brayga@pbrc.edu

Diabetes Care 2014;37:950-956

Diabetologia po Dyplomie 2014;11(2): 26-33

Spożywanie napojów słodzonych cukrem ma związek z kilkoma problemami zdrowotnymi. W poniższym artykule przedstawiliśmy nasze stanowisko i dokonaliśmy przeglądu dostępnych danych wskazujących na to, że powinniśmy ponownie rozważyć kwestię spożycia cukrów ze względu na rosnące obawy dotyczące otyłości i cukrzycy typu 2. W następnym artykule doktorzy Kahn i Sievenpiper przedstawią przeciwne stanowisko, argumentując, że to nie cukry zawarte w pożywieniu są winne. Aby zrozumieć zmiany spożycia cukru i fruktozy, posłużono się danymi z badania National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), przekrojowych badań żywieniowych prowadzonych przez U.S. Department of Agriculture oraz komercyjnych danych z programu Homescan na temat zakupów dokonywanych przez gospodarstwa domowe w Stanach Zjednoczonych. W celu oceny efektów spożycia napojów oraz fruktozy wykorzystano metaanalizy i randomizowane próby kliniczne dotyczące tych zagadnień. Mniej więcej 75% wszystkich produktów żywnościowych i napojów zawiera dodany cukier w wielu różnych postaciach. Od 1950 roku spożycie bezalkoholowych napojów gazowanych (soft drinks) zwiększyło się pięciokrotnie. Metaanalizy wskazują, że spożycie napojów słodzonych cukrem wiąże się z ryzykiem cukrzycy, zespołu metabolicznego i chorób układu sercowo-naczyniowego. Wypijanie dwóch porcji (po 473 ml) napojów słodzonych cukrem dziennie przez 6 miesięcy wywoływało cechy zespołu metabolicznego oraz stłuszczenie wątroby. W randomizowanych kontrolowanych próbach klinicznych prowadzonych wśród dzieci i dorosłych przez okres od 6 miesięcy do 2 lat wykazano, że zmniejszenie spożycia bezalkoholowych napojów gazowanych powodowało zmniejszenie przyrostu masy ciała. Niedawne badania wskazują na możliwą zależność między genami a napojami słodzonymi cukrem. Spożycie wysokokalorycznych napojów słodzonych wciąż się zwiększa i odgrywa rolę w występowaniu epidemii otyłości, zespołu metabolicznego oraz stłuszczenia wątroby. Zmniejszenie spożycia bezalkoholowych napojów gazowanych wiąże się z mniejszym przyrostem masy ciała.

Niniejsza debata dotyczy zagrożeń zdrowotnych stwarzanych przez cukier (sacharozę), syrop kukurydziany o dużej zawartości fruktozy (high-fructose corn syrup, HFCS) i fruktozę. U podłoża tej debaty leży fakt, że cukier, HFCS oraz szczególnie fruktoza są słodkie, a człowieka charakteryzuje wrodzona potrzeba spożywania słodyczy. Gdyby cukier, HFCS i fruktoza nie były słodkie, tej dyskusji by nie było, ponieważ spożycie tych substancji byłoby małe. Zdolność odczuwania smaku słodkiego występuje już u noworodków i zwiększa się przez całe dzieciństwo. Być może to pragnienie słodyczy jest nawet nasilane przez wczesną ekspozycję na bardzo słodkie substancje. Niewątpliwie wskazuje na to zdolność ludzi do spożycia całego wyprodukowanego cukru. W 1776 roku, a więc w czasach wojny o niepodległość Stanów Zjednoczonych, Amerykanie spożywali rocznie mniej więcej 1,8 kg cukru. Do roku 1850 to spożycie wzrosło do 9 kg rocznie, a do 1994 roku do prawie 55,5 kg rocznie. W ciągu ostatniego półwiecza przemysł spożywczy wykorzystywał cukier jako główną substancję słodzącą napędzającą spożycie coraz większych ilości napojów i produktów żywnościowych.1 W rezultacie spożycie napojów słodzonych cukrem zwiększyło się w latach 1950-2000 aż o prawie 146 litrów rocznie na osobę (z prawie 41 litrów w 1950 roku do niemal 187 litrów w 2000 roku).2 Od tego czasu nastąpiło niewielkie zmniejszenie tego spożycia, ale przemysł wciąż znajduje sposoby na to, aby zwiększyć spożycie cukru w postaci płynnej, stale wprowadzając nowe produkty, takie jak soki owocowe, napoje energetyzujące, roztwory zawierające witaminy lub białka, napoje dla sportowców oraz setki innych produktów. Wydaje się zatem, że pytanie, czy obecne spożycie cukru stwarza poważne zagrożenie dla zdrowia Amerykanów, pilnie wymaga odpowiedzi. Uważamy, że cukier i pokrewne kaloryczne substancje słodzące stosowane w ilościach, które są spożywane obecnie, stwarzają znaczne zagrożenie i społeczeństwo powinno być lepiej poinformowane o tych zagrożeniach, kiedy dokonuje wyborów spożywanych produktów żywnościowych.

Lata osiemdziesiąte XX wieku rozpoczęły się dość spokojnie zarówno dla badań naukowych nad otyłością, jak i dla przemysłu cukrowniczego. Chociaż częstość występowania otyłości powoli się zwiększała, wciąż wynosiła zaledwie 14%.3 Cukier uzyskał dość pozytywną opinię w Diet and Health Report opublikowanym przez National Academy of Sciences – jak wynikało z tego poważanego opracowania, jedynym problemem zdrowotnym związanym z cukrem była jego rola w próchnicy zębów.4 Zespół metaboliczny nie został jeszcze jednoznacznie zdefiniowany,5 nie wiedzieliśmy, że spożycie kalorycznych napojów słodzonych nie zostało odpowiednio skompensowane przez zmniejszenie spożycia innych produktów żywnościowych, a koncepcja niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby (non-alcoholic fatty liver disease) dopiero się pojawiła.6 Była to jednak cisza przed burzą. Jaką różnicę może stanowić jedno ćwierćwiecze! Spoglądając wstecz, możemy wywnioskować, że zwiększone spożycie cukru, wprowadzenie HFCS oraz spożycie fruktozy, która jest zawarta w obu tych produktach, spowodowały znaczny wzrost zagrożeń zdrowotnych. Naszym zdaniem obecna wielkość spożycia cukru i fruktozy przyczynia się do złego stanu zdrowia wielu Amerykanów.7,8 Nie chcemy również przejść do porządku dziennego nad glukozą zawartą w cukrze ani godzić się na tworzenie nowej generacji napojów zawierających glukozę, ponieważ ona również wywiera krytyczne działania kardiometaboliczne,9,10 skupiliśmy się jednak głównie na zawartości fruktozy.

„Jakiś czynnik związany z odżywianiem się i/lub stylem życia musi napędzać wzrost masy ciała, ponieważ sama biologia człowieka i nasz kod genetyczny nie mogą się tak zmieniać w ciągu tak krótkiego czasu”.11 Uzyskano jednoznaczne dowody, że wzrost masy ciała napędzają czynniki żywieniowe, ale różnorodność genetyczna również odgrywa ważną rolę. Niektóre geny wywierają znaczny wpływ na otyłość,12 natomiast inne przyczyniają się do niej indywidualnie tylko w niewielkim stopniu, ale wspólnie stwarzają warunki do osobniczej odpowiedzi na sposób odżywiania się.13-15 Ostatnio wykazano interakcję geny-środowisko dotyczącą spożycia bezalkoholowych napojów gazowanych i przyrostu masy ciała.15 Zależność między odżywianiem się a genami możemy w związku z tym wyrazić w następujący sposób: zmienność genetyczna ładuje broń, a dieta/środowisko pociągają za spust.

Nasze zainteresowanie badawcze tym problemem zostało pobudzone słowami Yudkina: „Jeżeli zatem jest jakiś powód, aby niepokoić się żywieniową przyczyną tej powszechnej choroby [otyłości], to należy poszukać jakiegoś składnika ludzkiej diety, który został niedawno wprowadzony lub którego spożycie niedawno wzrosło”.16 Już wcześniej Yudkin przestrzegał przed zagrożeniami stwarzanymi przez cukier,17 ale jego ostrzeżenia zostały zignorowane. Zaczęliśmy zajmować się kwestią globalnego przesłodzenia naszej diety oddzielnie – Bray w artykule przedstawionym na International Congress on Obesity, który odbył się w Sao Paulo w Brazylii w 2002 roku, a opartym na wstępnych pracach jednego z jego współpracowników, natomiast Paeratakul i Popkin skoncentrowali się na dużym globalnym wzroście spożycia cukru, a także zmianach spożycia w Stanach Zjednoczonych.18-22 Praca, którą przeprowadzili Paeratakul i Bray, dowiodła, że spożycie HFCS zwiększało się równolegle z rosnącą częstością występowania otyłości w drugiej połowie XX wieku. Wkrótce potem, w 2004 roku, opublikowaliśmy artykuł zatytułowany „Spożycie napojów z syropem kukurydzianym o dużej zawartości fruktozy może odgrywać rolę w epidemii otyłości”, w którym opisaliśmy ówczesny stan rzeczy.7 Mimo że istnienie korelacji nie dowodzi związku przyczynowo-skutkowego, a łączne spożycie cukru nie zwiększyło się w ciągu ostatnich kilku lat23 (w Stanach Zjednoczonych nawet się ostatnio zmniejszyło),24,25 wielkość tego spożycia jest wciąż bardzo duża. W naszym pierwszym artykule podkreśliliśmy potencjalne znaczenie fruktozy zawartej w HFCS oraz napojach słodzonych cukrem i wysunęliśmy hipotezę, iż jest to potencjalny szlak niektórych spośród szkodliwych oddziaływań cukru.26-31

Sacharoza jest jednym z nielicznych składników naszej diety, dla których nie zaproponowano górnej granicy normy spożycia ani w amerykańskich wytycznych żywieniowych, ani w wytycznych Food and Drug Administration (FDA).32 W dwóch europejskich systemach oznaczeń składu produktów żywnościowych na ich opakowaniach uwzględnia się jednak nadmierną ilość dodanego cukru – taki wymóg istnieje w ramach systemu „świateł sygnalizacji ulicznej”, wprowadzonego przez brytyjski Department of Health, a także duńsko-holenderskiego programu Choices International.33,34 Uważamy, że podobnie jak w przypadku innych makroskładników pożywienia, również dla łącznego spożycia cukru należy określić górną granicę zalecanego spożycia, wynoszącą na przykład 10%.34,35 Społeczeństwo powinno być również ostrzegane przed niekorzystnym szkodliwym wpływem cukru na rozwój zespołu metabolicznego i stłuszczeniowej choroby wątroby.36-38 Już w 1999 roku przemysł spożywczy zdawał sobie sprawę z roli cukru w wywoływaniu epidemii otyłości, ale nie podjął odpowiednich działań.1

Zagrożenia zdrowotne związane ze spożyciem cukru lub HFCS

W metaanalizie obejmującej osoby dorosłe niestosujące ograniczeń żywieniowych zmniejszone spożycie cukrów wiązało się ze zmniejszeniem masy ciała o 0,8 kg, natomiast zwiększone spożycie cukrów wiązało się ze zwiększeniem masy ciała o 0,75 kg. Jak można było oczekiwać, izoenergetyczna zamiana skrobii na cukier nie miała wpływu na masę ciała. Zmiana spożycia cukru wpływa więc na masę ciała, chyba że nastąpią odpowiednie zmiany spożycia innych składników odżywczych. Analiza dotycząca napojów słodzonych cukrem wykazała wzrost masy ciała o 1,55 kg w ciągu roku w grupach charakteryzujących się największym spożyciem w porównaniu z grupami najmniejszego spożycia. Autorzy tej pracy doszli do wniosku, że u osób prowadzących samodzielny tryb życia spożycie jedno- i dwucukrów lub napojów słodzonych cukrem modyfikuje spożycie energii, a co za tym idzie, również masę ciała.35

W innej metaanalizie spożycie cukru i produktów zwierzęcych w ponad 75 krajach wykazywało wprost proporcjonalny związek z produktem krajowym brutto i stopniem zurbanizowania. W wielozmiennym modelu regresji istotnymi wskaźnikami predykcyjnymi otyłości były: spożycie cukru (p=0,03), brak aktywności fizycznej (p=0,003) oraz spożycie produktów zbożowych (p <0,001). Autorzy tej pracy doszli do wniosku, że duże spożycie cukru i siedzący tryb życia wiążą się ze zwiększonym ryzykiem otyłości.39

W innym badaniu przekrojowym obejmującym 75 krajów spożycie bezalkoholowych napojów gazowanych zwiększyło się globalnie z 36 litrów na głowę rocznie w 1997 roku do 43 litrów w 2010 roku. Wzrost spożycia bezalkoholowych napojów gazowanych o 1% wiązał się ze zwiększeniem liczby osób dorosłych z nadwagą o 48 na 100, otyłych dorosłych o 2,3 na 100, a dorosłych chorych na cukrzycę o 0,3 na 100. Takie same wyniki uzyskano również w krajach o małym i średnim dochodzie, co dostarczyło kolejnych danych dowodzących szkodliwego wpływu większego spożycia cukru na ryzyko wystąpienia nadwagi lub otyłości.40

Small 23341

Rycina 1. Odsetek całej wartości energetycznej żywności i napojów kupowanych w Stanach Zjednoczonych w latach 2000-2011 dostarczanej przez wszystkie kaloryczne substancje słodzące i sam syrop kukurydziany o dużej zawartości fruktozy.

Fruktoza pochodzi z wielu źródeł, ale rozgłos zyskała jako składnik HFCS. Fruktoza pochodząca z dowolnego cukru jest równie zła, niezależnie od tego, czy jest spożywana w napojach, czy w pokarmach stałych. W wielu badaniach wykazano, że w ciągu ostatnich 40 lat nastąpił wzrost łącznej wartości energetycznej pożywienia, a zwłaszcza kalorii spożywanych w napojach.20,41-43 Ostatnio zaobserwowano pewne tendencje spadkowe, ale łączna wartość kaloryczna pożywienia pozostaje nadmierna, a spadek spożycia napojów jest mały.24,25,44 W niedawnej metaanalizie wykazano, że dodawanie fruktozy do pożywienia w badaniach kontrolowanych powodowało przyrost masy ciała, chyba że nastąpiło zmniejszenie zawartości kalorii gdzie indziej w pożywieniu – zwiększenie wartości energetycznej diety wywołane przez dodatek fruktozy powodowało zatem przyrost masy ciała.45 Fruktoza jest jednak spożywana głównie w postaci HFCS, a nawet w przypadku stosowania koncentratów soków owocowych pochodzi w większości z cukru lub HFCS w napojach (ryc. 1).43

W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku cukier zawarty w napojach stanowił tylko jedną trzecią łącznego spożycia dodanego cukru, ale do roku 2000 ta proporcja zwiększyła się do dwóch trzecich, aby później zmniejszyć się do mniej więcej 40% łącznego spożycia dodanego cukru.46,47 Mimo to w wielu metaanalizach wykazano silny związek między spożyciem cukru w napojach a otyłością, cukrzycą, zespołem metabolicznym i chorobami układu sercowo-naczyniowego.36,48-52 Jest całkiem możliwe, że spożycie napojów słodzonych cukrem jest jednym z głównych powodów szybkiego wzrostu rozpowszechnienia zespołu metabolicznego,5 który po raz pierwszy zaobserwowano w latach osiemdziesiątych XX wieku, a obecnie zespół ten występuje u jednej czwartej dorosłych w Stanach Zjednoczonych.

Zagrożenia zdrowotne związane z fruktozą

Fruktoza stanowi zasadniczo 50% zarówno cukru, jak i HFCS. Mimo że glukoza pochodząca z sacharozy wywiera ważny wpływ na otyłość, a także wywołuje wiele innych niekorzystnych odpowiedzi zdrowotnych,10 wydaje się, że krytyczne działania niepożądane są wywierane przez spożywaną w dużych ilościach fruktozę. Dane zgromadzone w ciągu ostatnich 10 lat, pochodzące z metaanaliz badań epidemiologicznych i randomizowanych prób klinicznych, a także badań eksperymentalnych dotyczących efektów działania fruktozy, wskazują, że nasz wcześniejszy artykuł dotyczący spożycia napojów z HFCS7 mógłby być lepiej zatytułowany „Spożycie napojów słodzonych substancjami kalorycznymi oraz zawartej w nich fruktozy może odgrywać rolę w epidemii otyłości, zespołu metabolicznego i stłuszczeniowej choroby wątroby”. Niżej przeanalizujemy krótko każdą z tych kwestii. Przedstawimy również pewne dane na temat dalszego stosowania HFCS oraz innych nowszych kalorycznych substancji słodzących, które zawierają fruktozę – koncentratów soków owocowych.

Fruktoza jest słodkim cukrem, który występuje naturalnie w owocach oraz niektórych warzywach i w niewielkich ilościach od dawna był częścią pożywienia człowieka.53 Ma ona najbardziej słodki smak spośród wszystkich naturalnych cukrów. Znaczny wzrost jej spożycia w ciągu ostatnich 30 lat wywołał obawy i spowodował podjęcie szeroko zakrojonych badań naukowych.7 Nie jest to jedyna kaloryczna substancja słodząca występująca w spożywanej przez nas żywności. Jak już wspomniano, mniej więcej 75% wszystkich produktów żywnościowych i napojów spożywanych w Stanach Zjednoczonych zawiera dodane cukry43 i tylko w przypadku napojów słodzonych cukrem, jogurtu i kilku innych kategorii produktów żywnościowych przeważającą substancją słodzącą jest HFCS. Mimo to znaczny wzrost spożycia dodanych cukrów spowodował znaczne zwiększenie łącznego spożycia fruktozy, a wzrost ten występuje mniej więcej od 1980 roku.46 Z tym zwiększeniem spożycia fruktozy wiąże się wiele problemów zdrowotnych, a jednym z nich – którego wzrost częstości występowania obserwuje się zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i Europie i który bez wątpienia jest powiązany z nadmiernym spożyciem fruktozy – jest stłuszczeniowa choroba wątroby.54

Nowe naturalne cukry – soki owocowe i ich koncentraty

Przez długi czas przemysł wytwarzający napoje próbował twierdzić, że cukier trzcinowy i cukier z buraków cukrowych są naturalne, natomiast HFCS jest nienaturalnym, niezdrowym cukrem. Jednocześnie można zaobserwować globalny wzrost promocji i sprzedaży soków owocowych oraz ich koncentratów, które konsumenci uważają za naturalne, ignorując fakt, że są one często po prostu jeszcze jednym źródłem skoncentrowanych cukrów prostych. W Stanach Zjednoczonych 7% wszystkich spożywanych produktów żywnościowych i napojów zawiera koncentrat soku owocowego zastosowany jako dodany cukier.43 Co więcej, jeżeli policzymy soki owocowe (zdefiniowane jako zawierające 100% soku owocowego), z których większość wytwarza się przez zmieszanie koncentratu soku owocowego, wody i dodatków smakowych, to okazuje się, że ponad 98% soków owocowych sprzedawanych w butelkach i innych pojemnikach zostało wyprodukowanych z koncentratu soku owocowego.

W zachodniej Europie, w tym w Wielkiej Brytanii, a także w Stanach Zjednoczonych w spożywanych sokach owocowych dostarczanych jest w przybliżeniu 50-60 kcal dziennie na osobę.42,55,56 Soki owocowe spożywa jednak tylko 20-35% dzieci i dorosłych, wśród konsumentów soków owocowych rzeczywiste spożycie na osobę przekracza zatem w tych krajach 100 kcal dziennie. Dorośli powszechnie uważają soki owocowe za zdrowe napoje, a w większości badań dotyczących charakterystyki spożycia związanej z poza tym zdrową dietą u dzieci stwierdza się, że to właśnie sok owocowy jest tym napojem, który rodzice podają swoim dzieciom.57

W większości krajów niektóre instytucje zdrowia publicznego próbują ograniczyć spożycie soków owocowych do maksymalnie około 118 ml dziennie.58 Ponadto w dość ograniczonym dostępnym piśmiennictwie, w którym oceniano długotrwałe efekty spożywania soków owocowych, albo nie stwierdzono ich wpływu, albo stwierdzono niekorzystny wpływ zarówno na masę ciała, jak i ryzyko cukrzycy.59-62