Süßstoffe – alles andere als harmlos

 

Süßstoffe sind als Zuckeralternativen weit verbreitet und werden insbesondere als Light-Getränke von Menschen konsumiert, die auf ihr Gewicht achten möchten. Allerdings ist bisher nur wenig über die Langzeitfolgen oder Risiken bekannt. Jetzt gibt es immer mehr Studiendaten, die darauf hinweisen, dass der Konsum von Süßstoffen nicht harmlos ist, sondern im Gegenteil auf Dauer sogar mehrere negative Auswirkungen haben könnte.

Von:

Dr. Heidi Schörken

HERZMEDIZIN-Redaktion

 

Prof. Ulrich Laufs

Senior Editor

 

20.03.2024

 


Kaum Daten zum Langzeitkonsum von Süßstoffen

 

Der Zusatz künstlicher Süßstoffe in Lebensmitteln ist weit verbreitet, um den Zucker- und Kaloriengehalt zu reduzieren. Insbesondere bei Jugendlichen mit Adipositas galt bisher die Ansicht, dass die Zuckeralternativen aufgrund der Körpergewichtsabnahme tendenziell positive Effekte auf das kardiovaskuläre Risiko haben. Außerdem werden Süßstoff-haltige Lebensmittel im Alltag als gesunde Alternativen beworben zur Vermeidung einer Gewichtszunahme. Allerdings wurden in letzter Zeit mehrere Studien veröffentlicht, die diese Sichtweise nachhaltig verändern könnten.1-3

Negative Effekte auf das Mikrobiom und auf das kardiovaskuläre Risiko

 

Eine unlängst publizierte randomisierte Studie zeigte, dass die Einnahme bestimmter Süßstoffe (Saccharin, Aspartam, Stevia und Sucralose) über 2 Wochen das Mikrobiom und die Glukosetoleranz beeinträchtigte.4 In einer anderen großen Studie (mit über 100.000 Teilnehmenden) wurde ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen dem Konsum verschiedener Süßstoffe (Aspartam, Acesulfam-K und Sucralose) und dem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse über eine mediane Follow-up-Dauer von 9 Jahren festgestellt.5

Erythritol galt bisher als unbedenklich

 

Als Lebensmittelzusatzstoffe stehen Zuckeralternativen unter der Aufsicht von Behörden wie der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) und der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Erythritol ist ein weitverbreitetet Süßstoff, der zu den Zuckeralkoholen gehört, und sowohl von der FDA als auch von der EFSA als unbedenklich eingestuft wird. Erythritol ist ein körpereigener Metabolit, der über den Pentose-Phosphat-Weg aus Glukose entsteht. Die FDA verlangt keine Kennzeichnungspflicht für den Erythritol-Gehalt in Lebensmitteln und in Europa müssen lediglich Produkte mit einem Erythritol-Gehalt über 10 %, mit dem Warnhinweis "Kann bei übermäßigem Verzehr abführend wirken" versehen werden. Studiendaten zu den Gesundheitsrisiken von Erythritol fehlen bisher. Allerdings wurde bereits über einen signifikanten Zusammenhang von erhöhten Erythritol-Spiegeln bei jungen Erwachsenen mit einer Adipositas-Zunahme berichtet.6

Metabolom-Studie: 3-fach erhöhtes MACE-Risiko

 

In einer aktuellen Metabolom-Studie wurde nun die Sicherheit von Erythritol durch Forschende aus den USA (Cleveland Clinic, Ohio) und Europa untersucht.2 Die Wissenschaftler:innen analysierten das Metabolom von 1.157 Personen mit koronarer Herzkrankheit (CVD). Dabei stießen sie auf folgenden Zusammenhang: Personen mit erhöhten Erythritol-Spiegeln hatten ein über 3-fach erhöhtes MACE-Risiko (Tod, nicht tödlicher Myokardinfarkt oder Schlaganfall) innerhalb von 3 Jahren: HR 3,22; 95%KI (1,91-5,41); p < 0,0001. Dieser Zusammenhang blieb unabhängig von Alter, Geschlecht und anderen etablierten Risikoparametern bestehen.

Erhöhtes CVD-Risiko bestätigt

 

Zur Validierung wurden anschließend 2 weitere Kohorten untersucht: eine US-amerikanische (n = 2.149) und eine europäische Kohorte (n = 833). Die kardiovaskulär stabilen Teilnehmenden dieser Validierungskohorten unterzogen sich einer elektiven Herzuntersuchung. In beiden Kohorten wiesen Teilnehmende mit CVD signifikant erhöhte Erythritol-Spiegel auf (p < 0,0001). Das höchste kardiovaskuläre Risiko hatten Personen mit Erythritol-Spiegeln im höchsten Quartil gegenüber dem niedrigsten Quartil (HR 2,64 und 4,48 jeweils für die US-amerikanische und europäische Kohorte; p < 0,0001).

Dosisabhängige Thrombozytenaggregation

 

Um den zugrundeliegenden Mechanismus zu untersuchen, wurden nachfolgend in-vivo-Experimente durchgeführt. Bei der Zugabe von ansteigenden Erythritol-Konzentrationen zu humanen Plasma-Proben wurde eine dosisabhängige Thrombozytenaggregation beobachtet. Auch im nächsten Experiment mit isolierten Blutplättchen verursachte Erythritol ebenfalls eine dosisabhängige Thrombozytenaktivierung.
Zuletzt wurde in einer prospektiven Interventionsstudie beobachtet, dass die einmalige Einnahme von Erythritol-haltigen Lebensmitteln bei gesunden Freiwilligen (n = 8) zum Anstieg der Erythritol-Spiegel führte, der über 2 Tage anhielt und mit einer erhöhten Thrombozytenaktivität einherging.

Limitationen

 

Die wichtigste Limitation dieser Studie ist, dass es sich um eine Beobachtungsstudie handelt, und die Teilnehmenden nicht randomisiert der Erythritol- oder Placebo-Gruppe zugewiesen wurden. Eine randomisierte, doppelblinde, Placebo-kontrollierte Studie hätte eine größere Aussagekraft. Allerdings ist die Realisierung einer solchen Studie schwierig, da der Erythritol-Zusatz in Lebensmitteln nicht gekennzeichnet werden muss.

Fazit

 

Insgesamt zeigt die vorliegende Arbeit von Witkowski et al., dass der Konsum von Erythritol-haltigen Lebensmitteln das Thromboserisiko signifikant erhöht. Dieses Ergebnis ist sehr besorgniserregend, insbesondere da Menschen, die Süßstoff-haltige Lebensmittel konsumieren, häufig unter Diabetes, Stoffwechselkrankheiten oder Adipositas leiden und ohnehin ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko haben. Zusammen mit den bereits zuvor veröffentlichten Daten werfen diese Studienergebnisse erhebliche Fragen zur Sicherheitsbewertung von Süßstoffen auf. Als Reaktion auf die negativen Studienergebnisse hat die WHO bereits einen neuen Leitfaden zu Süßstoffen veröffentlicht, in dem von dem Konsum der Zuckeralternativen zur Kontrolle des Körpergewichts abgeraten wird.7

Vorsicht vor Light-Getränken

 

Natürlich gesüßte Getränke (SSB) stellen eine der größten Quellen für die Aufnahme von Zucker mit der Nahrung dar. Sie enthalten energiereiche Kohlenhydrate wie Saccharose, Fruktosesirup oder Fruchtsaftkonzentrate. Es gilt als erwiesen, dass ein hoher SSB-Konsum das Risiko für Adipositas, Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und sogar die Gesamtmortalität erhöhen kann. Daher empfiehlt die WHO, den Zuckerkonsum auf < 10 % der Gesamtenergiezufuhr zu reduzieren.8

Jeder dritte Erwachsene trinkt Softdrinks mit Süßstoffen

 

Künstliche Süßstoffe haben in den letzten Jahrzehnten immer mehr an Popularität gewonnen, vor allem, um Kalorien in Getränken einzusparen. In aktuellen Umfragen aus den USA und Europa geben etwa ein Drittel der Erwachsenen an, regelmäßig Limonade mit künstlichen Süßstoffen (ASB) zu konsumieren.
Frühere Studien hatten bereits einen positiven Zusammenhang zwischen SSB- und ASB-Konsum sowie den umgekehrten Zusammenhang für den Konsum reiner Fruchtsäfte (PJ) mit dem Risiko für kardiometabolische Morbidität, Herzinsuffizienz, nichtalkoholische Fettleber und Diabetes festgestellt. Die Auswirkungen auf das Risiko für Vorhofflimmern (VHF) sind allerdings bisher unbekannt. In dieser Kohortenstudie wurde daher der Zusammenhang von SSB-, ASB- und PJ-Konsum mit dem VHF-Risiko untersucht. Da neben dem Lebensstil auch die Genetik eine wichtige Rolle für das VHF-Risiko spielt, wurde in der vorliegenden Studie der polygene Risikoscore (PRS) zur Abschätzung des genetischen VHF-Risikos miteinbezogen.3

Rund 200.000 Personen aus UK eingeschlossen

 

Von 500.000 Personen einer UK-Datenbank wurden rund 200.000 Teilnehmende mit vollständigem Datensatz (Alter 37-73 Jahre; 45 % Männer) in die Hauptanalyse und rund 145.000 Personen in die Genanalyse eingeschlossen. Der Anteil von Personen mit einem Konsum von 1–2 l und > 2 l Getränk pro Woche betrug jeweils: 10,5 % und 6,6 % für SSB, 6,9 % und 5,5 % für ASB sowie 22,3 % und 7,0 % für PJ.
Personen mit einem hohen SSB-Konsum waren tendenziell jung, männlich, hatten einen niedrigeren sozioökonomischen Status, einen hohen BMI und eine hohe Prävalenz von koronaren Herzkrankheiten. Personen mit einem hohen ASB-Konsum waren ebenfalls jung, aber eher weiblich, hatten einen hohen BMI und eine hohe Prävalenz von Diabetes.

> 2 l/Woche Limonade mit erhöhtem VHF-Risiko assoziiert

 

Während der medianen Follow-up-Dauer von 9,9 Jahren (> 2,0 Millionen Personenjahren) wurden 9.362 VHF-Fälle dokumentiert. Personen mit einem ASB-Konsum von > 2 l/Woche hatten ein signifikant erhöhtes VHF-Risiko: HR 1,20; 95%-KI (1,10-1,31) adjustiert an potenzielle Störfaktoren, einschließlich demografischer Faktoren, kardiometabolischer Indikatoren, PRS und anderen Ernährungskomponenten.

Der SSB-Konsum von > 2 l/Woche war ebenfalls mit höherem VHF-Risiko vergesellschaftet: HR 1,10; 95%-KI (1,01-1,20). Dagegen war der Konsum von weniger als 2 l/Woche SSB oder ASB nicht mit einem signifikanten Zusammenhang mit dem VHF-Risiko verbunden.

Menschen, die Fruchtsäfte trinken haben niedrigeres VHF-Risiko

 

Im Gegensatz zu den gesüßten Getränken war der PJ-Konsum von ≤ 1 l/Woche mit geringerem VHF-Risiko assoziiert: HR 0,92; 95%KI (0,87-0,97). Der Zusammenhang bei einem höheren PJ-Konsum von 1-2 l/Woche oder > 2 l/Woche war dagegen nicht statistisch signifikant.
Das höchste VHF-Risiko hatten Personen mit hohem genetischen Risiko und hohem ASB-Konsum: HR 3,51; 95%KI (2,94-4,19). Dagegen hatten Personen mit geringem genetischen Risiko und einem PJ-Konsum von ≤ 1 l/Woche das niedrigste VHF-Risiko: HR 0,77; 95%KI (0,65-0,92).
In den stratifizierten Analysen wurde außerdem ein signifikanter Zusammenhang zwischen SSB-Konsum und Rauchen für das VHF-Risiko nachgewiesen (p für Interaktion = 0,013). Darüber hinaus war jedoch der Zusammenhang von SSB-, ASB- und PJ-Konsum mit dem VHF-Risiko unabhängig von: Alter, Geschlecht, körperlicher Aktivität, Schlafdauer, BMI oder systolischem Blutdruck (p für Interaktion > 0,05).

Fazit

 

In dieser großen prospektiven Kohortenstudie wurde gezeigt, dass der Konsum von süßen Limonaden mit einem höheren Risiko für Vorhofflimmern assoziiert ist, unabhängig von den bekannten Risikofaktoren. Unter den 3 Getränkearten war der Konsum von Light-Getränken (> 2 l/Woche) mit dem höchsten Risiko für Vorhofflimmern verbunden, gefolgt vom Konsum von Zucker-haltigen Getränken (> 2 l/Woche). Im Gegensatz dazu zeigten Personen mit moderatem Fruchtsaft-Konsum (≤ 1 l/Woche) ein geringeres Risiko für Vorhofflimmern. Diese Zusammenhänge blieben auch nach Adjustierung an das genetische VHF-Risiko bestehen.

Kommentar von Prof. Ulrich Laufs

 

Die zentrale Frage bei der Beurteilung von positiven und negativen Effekten von Nahrungsbestandteilen auf die Gesundheit ist die Unterscheidung zwischen Assoziation und Kausalität. Für die meisten Nahrungsmittel liegen keine prospektiven randomisierten Untersuchungen vor. Sozialfaktoren, insbesondere das Haushaltseinkommen, haben eine überragende Bedeutung für die Prävalenzrate von Risikofaktoren, kardiovaskulären Ereignissen und Gesamtsterblichkeit haben. Daher stellt sich immer die Frage, ob bestimmte Nahrungsmittel oder Lebensgewohnheiten per se einen Effekt haben oder vielmehr Personen mit höherem Einkommen oder besseren Gesundheitsverhalten selektionieren. Dies erklärt, weshalb in den meisten Studien teure Lebensmittel vermeidlich positiv (z. B. schwarze Schokolade, Rotwein, hier: Fruchtsäfte) und Gewohnheiten sozial schwächerer Bevölkerungsgruppen negativ mit Risiko assoziieren (hier: > 2 Liter Cola o. ä. pro Woche).
Daher sind die neuen Daten zu den Süßstoffen interessant. Die Metabolom-Analyse von Witkowski und Kollegen beruht nicht auf einer epidemiologischen Beobachtung, sondern wurde initial Hypothesen-frei durchgeführt, der robuste Befund der negativen Assoziation von Erythritol mit kardiovaskulärem Risiko wurde in unabhängigen Kohorten reproduziert und vor allem mechanistisch auf zellulärer Ebene aufgeklärt.


Für die Praxis: In Zusammenschau der Daten und entsprechend der Empfehlung der WHO gibt es daher keine Begründung für eine Empfehlung von Süßstoffen, auch nicht für Personen mit Diabetes mellitus oder Adipositas.


Referenzen

 

  1. Rizas KD et al. Non-nutritional sweeteners and cardiovascular risk. Nat Med. 2023;29(3):539-540
  2. Witkowski M et al. The artificial sweetener erythritol and cardiovascular event risk. Nat Med. 2023;29(3):710-718
  3. Sun Y et al. Sweetened Beverages, Genetic Susceptibility, and Incident Atrial Fibrillation: A Prospective Cohort Study. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2024 Mar 5:e012145
  4. Suez J et al. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022;185(18):3307-3328.e19
  5. Debras C et al. Artificial sweeteners and risk of cardiovascular diseases: results from the prospective NutriNet-Santé cohort. BMJ. 2022;378:e071204
  6. Hootman KC et al. Erythritol is a pentose-phosphate pathway metabolite and associated with adiposity gain in young adults. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(21):E4233-E4240
  7. https://www.who.int/publications/i/item/9789240073616
  8. WHO Guidelines Approved by the Guidelines Review Committee. Guideline: Sugars Intake for Adults and Children. Geneva: World Health Organization; 2015.

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