Dostęp Otwarty

Cukier w pożywieniu a masa ciała: czy nastąpił kryzys epidemii otyłości i cukrzycy? Tak, ale obwinianie cukru jest przesadne i nadużywane

Richard Kahn,1 John L. Sievenpiper2,3

1 Department of Medicine, University of North Carolina School of Medicine, Chapel Hill, Północna Karolina. 2 Toronto 3D Knowledge Synthesis and Clinical Trials Unit, Clinical Nutrition and Risk Factor Modification Centre, St. Michael’s Hospital, Toronto. 3 Department of Pathology and Molecular Medicine, Faculty of Health Sciences, McMaster University, Hamilton. Adres do korespondencji: Richard Kahn, e-mail: rak6200@gmail.com

Diabetes Care 2014;37:957-962

Diabetologia po Dyplomie 2014;11(2): 34-40

W poprzednim artykule doktorzy Bray i Popkin przedstawili swoje stanowisko i dokonali przeglądu danych, na podstawie których uznali, że powinniśmy ponownie rozważyć kwestię spożycia cukrów ze względu na rosnące obawy dotyczące otyłości i cukrzycy typu 2. W poniższym artykule argumentujemy, że nie ma jednoznacznych lub przekonujących dowodów, że jakikolwiek cukier zawarty w pożywieniu lub do niego dodany wywiera unikatowy lub szkodliwy wpływ na rozwój cukrzycy lub otyłości w porównaniu z wszystkimi innymi źródłami kalorii. Cukier jest po prostu bardzo smacznym źródłem energii. Ponieważ nie ma on żadnych innych właściwości, które przyczyniałyby się do dobrego stanu odżywienia, dla większości z nas nie jest on niezbędnym składnikiem pożywienia. Ci, którzy chcą zmniejszyć spożycie energii, mogą zacząć od spożywania mniejszych ilości cukru. Dokonanie tego nie przynosi jednak automatycznie żadnych innych korzyści klinicznych.

W poniższym głosie w dyskusji posługujemy się sformułowaniem „cukier zawarty w pożywieniu” (dietary sugar) lub „cukier dodany” (added sugar) dla określenia sacharozy lub syropu kukurydzianego o dużej zawartości fruktozy (high-fructose corn syrup, HFCS). Niemal cały cukier zawarty w pożywieniu lub do niego dodany, który jest składnikiem stałych (np. desery, przekąski) lub płynnych (np. napoje słodzone cukrem) produktów żywnościowych, ma postać albo sacharozy, albo HFCS. Mimo że omówimy dowody z badań żywieniowych, w których jako jedyną dodaną substancję słodzącą stosowano fruktozę, należy zauważyć, że fruktoza rzadko występuje sama w produktach powszechnie spożywanych przez ludzi. Warto również podkreślić, że zarówno sacharoza, jak i HFCS składają się z glukozy i fruktozy. Podczas gdy w sacharozie stosunek glukozy do fruktozy wynosi 1:1, HFCS zawiera zwykle 55% fruktozy, 42% glukozy oraz 3% polimerów glukozy, natomiast inne odmiany HFCS zawierają mniej fruktozy. Ponadto glukoza i fruktoza w HFCS występują w roztworze w postaci wolnej, natomiast w sacharozie są początkowo połączone w jednej cząsteczce. Kiedy jednak sacharoza jest stosowana w przetworzonych lub przygotowywanych produktach żywnościowych i napojach, znaczna jej część jest rozkładana do wolnej fruktozy i glukozy jeszcze przed spożyciem. Należy wreszcie zauważyć, że chociaż glukoza i fruktoza są metabolizowane w odmienny sposób, pogląd, iż sacharoza jest metabolizowana inaczej niż HFCS, jest mitem. W żadnym badaniu nie wykazano żadnej różnicy między tymi dwiema substancjami, kiedy stosuje się je w sposób izokaloryczny; nie ma też między nimi żadnej różnicy słodkości ani wartości kalorycznej.1-3

Small 24953

Tabela 1. Częstość występowania nadwagi i otyłości oraz związek tych stanów z oszacowanym spożyciem cukru

Potępianie cukru w ostatnich latach wywodzi się w znacznym stopniu z artykułu, w którym Bray i wsp.4 wykazali zależność między dostępnością cukru (gruba miara jego spożycia) a otyłością, zaś obecnie tłumaczy się tym również cały szereg zaburzeń metabolicznych.5-7 W tabeli 1 przedstawiono dane potwierdzające, że wzrost częstości występowania nadwagi i otyłości we wczesnych latach osiemdziesiątych XX wieku rzeczywiście wydaje się związany ze wzrostem dostępności cukrów dodanych. Począwszy jednak od około 2000 roku spożycie cukrów znacznie się zmniejszyło, natomiast częstość występowania otyłości (i cukrzycy, dane nieprzedstawione) dalej się zwiększała. Takie dane są niewątpliwe interesujące, ale ponieważ wydaje się, że otyłość wykazuje związek z wieloma zmianami w naszym środowisku,8 w tym ze wzrostem spożycia butelkowanej wody,9 mogą one służyć jedynie do tworzenia nowych hipotez.

Preferowaną metodą ustalenia, czy sam cukier powoduje przyrost masy ciała, jest przeprowadzenie randomizowanej kontrolowanej próby klinicznej (RCT), w której spożycie cukru byłoby jedyną zmienną różniącą dwie poza tym identyczne grupy. Rzecz jasna RCT dostarczają najmocniejszych dowodów naukowych,10,11 ponieważ eliminują możliwość zakłócającego wpływu czynników występujących przed randomizacją i pozwalają na określenie efektów działania cukru niezależnie od innych składników pożywienia.

Randomizowane kontrolowane próby kliniczne dotyczące wpływu cukru na masę ciała

W ciągu ostatniego dziesięciolecia przeprowadzono wiele RCT dotyczących efektów spożycia cukru. Ostatnio cztery niezależne grupy dokonały przeglądów systematycznych i metaanaliz opublikowanych prób klinicznych.9,12-14 W każdej z tych analiz zastosowano inne zasady włączania i wyłączania prób klinicznych, ale we wszystkich ocenianym parametrem była zmiana masy ciała. Mimo że przedmiotem tych czterech metaanaliz były często te same próby kliniczne, nierzadko grupowano je w różny sposób, stosując odmienne kryteria włączenia/wyłączenia, i uzyskano różne szacunkowe sumaryczne wielkości efektu interwencji.

Te Morenga i wsp.13 oraz Sievenpiper i wsp.12 badali, czy izokaloryczna wymiana cukru dodanego lub oczyszczonej fruktozy z innymi makroskładnikami pożywienia (najczęściej innymi węglowodanami) wpływała na masę ciała u dorosłych. W obu analizach oszacowany łączny efekt na wykresie drzewkowym nie wskazywał na istotny wpływ cukru lub czystej fruktozy na masę ciała (ryzyko względne [RR] odpowiednio 0,26; 95% przedział ufności [PU] od -0,26 do 0,83 oraz RR -0,18; 95% PU od -0,47 do 0,23). Wśród dzieci nie przeprowadzono tego rodzaju izokalorycznych prób klinicznych.

Innym podejściem zastosowanym w RCT była ocena wpływu na masę ciała, kiedy kalorie pochodzące z cukru zostają zredukowane w stosunku do spożycia w grupie kontrolnej. Te Morenga i wsp.13 przeprowadzili metaanalizę pięciu takich prób klinicznych wśród dzieci i oszacowany łączny efekt nie był istotny. Również Kaiser i wsp.9 w metaanalizie ośmiu prób klinicznych przeprowadzonych u dzieci i osób dorosłych nie stwierdzili istotnej zmiany masy ciała po zredukowaniu kalorii pochodzących z cukru. Natomiast w metaanalizie, którą przeprowadzili Malik i wsp.,14 wśród pięciu prób klinicznych zidentyfikowano dwie, w których wykazano istotne zmniejszenie masy ciała po zredukowaniu kalorii pochodzących z cukru, a oszacowany łączny efekt był istotny, kiedy zastosowano model efektów stałych, ale nie w przypadku modelu efektów losowych. Te Morenga i wsp.13 przeprowadzili również metaanalizę prób klinicznych u dorosłych i stwierdzili, że oszacowany łączny efekt wskazywał na istotne zmniejszenie ilości tłuszczu i masy ciała po zredukowaniu kalorii pochodzących ze spożycia cukru. Kiedy jednak z analizy wyłączono trzy z pięciu prób klinicznych, ponieważ ryzyko błędu systematycznego było w nich duże, oszacowany łączny efekt przestał być istotny. We wszystkich trzech metaanalizach9,13,14 stwierdzono znaczną niejednorodność badań (I2 >50%).

Należy ponadto zauważyć, że we wszystkich próbach klinicznych, w których badani spożywali mniej kalorii pochodzących z cukru, mniejsza była również łączna wartość energetyczna pożywienia, a więc nie jest jasne, czy redukcja masy ciała wynikała z jakichś unikatowych właściwości cukru, czy też po prostu z tego, że łączne spożycie energii w grupach interwencji było mniejsze niż w grupach kontrolnych.

Wszystkie cztery grupy badawcze9-12 przeprowadziły wreszcie metaanalizy prób klinicznych, w których u osób dorosłych (nie przeprowadzono takich badań wśród dzieci) zwiększono spożycie kalorii pochodzących z cukru w ramach uzupełnienia normalnej diety. Łączny oszacowany efekt we wszystkich czterech doniesieniach wskazywał na umiarkowany, ale istotny przyrost masy ciała, mimo że w większości poszczególnych badań przedział ufności obejmował jedność. Także i w tym przypadku nie wiadomo, czy przyrost masy ciała wynikał ze zwiększenia spożycia energii (jak można by oczekiwać ze względu na brak całkowitej kompensacji), czy też z jakichś unikatowych właściwości cukru.

W sumie można zatem stwierdzić, że kiedy cukier zastępowano w sposób izokaloryczny, nie następowała zmiana masy ciała. Kiedy badani byli przypisywani losowo do spożywania mniejszej ilości kalorii z cukru i w ten sposób spożywali łącznie mniej energii, przeprowadzone badania zasadniczo nie wykazały istotnego zmniejszenia masy ciała lub były na tyle narażone na wpływ czynników zakłócających, że wyciągnięcie wniosków nie było możliwe. Z kolei dorośli spożywający więcej energii w postaci cukru zyskiwali na wadze. Ponieważ przyrost lub redukcja masy ciała następowały tylko wtedy, kiedy do zwykłej diety odpowiednio dodawano cukier (energię) lub go w niej redukowano, a wymiana izokaloryczna nie powodowała zmiany masy ciała, wydaje się prawdopodobne, że wszelki wpływ cukru na masę ciała wynika z dostarczanej przez niego energii, a nie dlatego, że ma on jakieś inne szczególne właściwości.

Niestety niemal do wszystkich prób klinicznych objętych metaanalizami w czterech wyżej omówionych doniesieniach włączono niewielką liczbę osób (<100), a czas trwania interwencji był krótki (poniżej roku). W próbach klinicznych przeprowadzonych wśród dorosłych zaobserwowano również błąd selekcji publikowanych wyników.11,12 Jedynymi wyjątkami w odniesieniu do tych problemów metodologicznych były dwie niedawne próby kliniczne,15,16 w których dużą liczbę dzieci (odpowiednio 224 i 641) przypisano losowo do zredukowania spożycia kalorii pochodzących z cukru w stosunku do spożycia u dzieci w grupie kontrolnej, a interwencje prowadzono przez odpowiednio 12 i 24 miesiące. Mimo że obie te próby kliniczne zostały uwzględnione w dwóch z powyższych metaanaliz,9,14 ich indywidualne wyniki mogą być pouczające. W obu próbach klinicznych15,16 stwierdzono istotne zmniejszenie masy ciała w następstwie zmniejszenia spożycia kalorii pochodzących z napojów słodzonych cukrem. W jednym z tych badań15 redukcja masy ciała po 12 miesiącach była jednak dość mała (średnia różnica między grupami -0,13; 95% PU od -0,20 do -0,06). W drugim badaniu16 prospektywnie zaplanowany główny oceniany parametr (punkt końcowy), zmiana masy ciała, nie osiągnął istotności statystycznej, ale był istotny (p=0,045) w analizie pośredniej po roku. W analizie podgrup stwierdzono, że korzystny wpływ na główny punkt końcowy wystąpił tylko wśród dzieci latynoskich. A zatem te większe i dłużej trwające próby kliniczne nie dowodzą jednoznacznego niekorzystnego wpływu cukru na masę ciała, mimo że w grupach interwencji spożywano łącznie mniej energii w ciągu całego okresu obserwacji, można by zatem oczekiwać, że będzie to sprzyjać zmniejszeniu masy ciała.

Prospektywne badania obserwacyjne dotyczące wpływu cukru na masę ciała

RCT nie wskazują, aby samo spożywanie cukru powodowało przyrost masy ciała, dlaczego zatem niektórzy badacze uważają inaczej? Jedną z możliwości jest skupianie się przez nich na wynikach prospektywnych badań kohortowych. W tych ostatnich badane osoby prosi się o wypełnianie półilościowych kwestionariuszy dotyczących częstości spożywania różnych produktów w celu oceny wielkości ich spożycia. Uczestnicy badania są następnie obserwowani, często przez lata, i ocenia się wiele różnych parametrów.

Te Morenga i wsp.13 oraz Malik i wsp.14 przeprowadzili również przegląd systematyczny i metaanalizę takich badań kohortowych. Uzyskane przez nich wyniki wskazują, że w większości badań stwierdzono istotny dodatni związek między spożyciem cukru a różnymi wskaźnikami masy ciała. Te Morenga i wsp.13 zauważyli jednak, że ze względu na to, iż posługiwano się bardzo różnymi wskaźnikami otyłości (np. wskaźnik masy ciała, grubość fałdu skóry, częstość występowania nadwagi i otyłości, masa ciała, procentowa zawartość tłuszczu w organizmie), trudno było wyciągnąć jednoznaczne wnioski, ponieważ w wielu badaniach wyniki dotyczące niektórych parametrów były istotne, natomiast w innych nie. Badania uwzględnione w metaanalizie, którą przeprowadzili Malik i wsp.,14 charakteryzowały się dużą niejednorodnością i błędem selekcji publikowanych wyników.

Co szczególnie istotne, mimo że we wszystkich prospektywnych badaniach kohortowych oceniających zależność między spożyciem cukru a masą ciała uwzględniono różne potencjalne zmienne zakłócające, prawie w żadnym z badań nie dokonano korekt statystycznych uwzględniających spożycie energii. A zatem w tych badaniach, podobnie jak w RCT, obserwowana dodatnia zależność między zwiększonym spożyciem cukru a masą ciała mogła po prostu wynikać ze zwiększonego spożycia energii, a nie jakiegoś unikatowego oddziaływania cukru. Malik i wsp.14 wykazali zresztą, że po uwzględnieniu łącznego spożycia energii ta dodatnia zależność przestawała być istotna.

Za słusznością naszego twierdzenia, że w kaloriach pochodzących z cukru nie ma niczego szczególnego, przemawia to, że wiele innych smacznych źródeł kalorii również może zwiększać masę ciała. Na przykład w połączonej analizie trzech dobrze znanych kohort ocenianych na uniwersytecie Harvarda (które są często cytowane5-7,17 jako dowodzące, że cukier wywołuje otyłość i cukrzycę) zwiększenie o jedną porcję spożycia frytek (+1,52 kg), chipsów ziemniaczanych (+0,77 kg), nieprzetworzonego mięsa (+0,42 kg) lub ziemniaków gotowanych, pieczonych bądź w postaci puree (+0,26 kg) spowodowało większy lub podobny przyrost masy ciała w ciągu każdych 4 lat obserwacji jak spożycie słodkich napojów (+0,45 kg), kiedy te wyniki dotyczące spożycia nie były korygowane z uwzględnieniem łącznego spożycia energii.18

Warto zauważyć, że prospektywne badania kohortowe dotyczące spożycia cukru są obarczone wieloma problemami metodologicznymi. Po pierwsze, oczywistym problemem jest niemożność uwzględnienia wszystkich zmiennych zakłócających; zresztą w ogromnej większości z nich nie uwzględniono łącznej kaloryczności pożywienia. Po drugie, nie ujawniano w nich prospektywnie, w jaki sposób definiowana będzie ekspozycja (np. kategorie oparte na kwartylach lub tercylach, tj. porównanie górnego przedziału rozkładu z dolnym), ile analiz zostanie przeprowadzonych ani jakie testy statystyczne zostaną użyte, a wyniki nie były korygowane z uwzględnieniem powtarzanych testów istotności statystycznej. Każdy z tych problemów może łatwo prowadzić do fałszywych wyników.

Na koniec należy odnotować, że zasadniczą cechą prospektywnych badań kohortowych dotyczących żywienia jest ich poleganie na zdolności badanych osób do dokładnego przypomnienia sobie, co zjedli. W kontekście posiłków składających się z różnorodnych produktów łączonych w różny sposób, często zmieniający się w czasie wraz ze zmianami smaku, stylu życia oraz ciągłym wprowadzaniem nowych produktów i opakowań – nie powinno zaskakiwać, wykazanie w wielu badaniach, że takie kwestionariusze są obarczone znacznymi błędami i niedokładnościami.19-25 Co więcej, nawet jeżeli koncentruje się na określonym rodzaju produktu żywnościowego, takim jak napoje słodzone cukrem, takie analizy dotyczące pojedynczych składników pożywienia mogą zostać zafałszowane w związku z ogólną charakterystyką diety. Przeszacowywanie lub niedoszacowywanie spożycia również może być różne w zależności od demograficznej charakterystyki badanej populacji.26-33 Z tych wszystkich przyczyn, a także innych wspomnianych wyżej, twierdzenie na podstawie wyników prospektywnych badań kohortowych, że sam cukier sprzyja przyrostowi masy ciała, wydaje się bardzo problematyczne.