Er det fedt med sukker?

Publiceret Januar 2004

Fedt har været en ildeset kost-komponent i de sidste 40 år og er det stadig, aktualiseret af den tiltagende fedmeepidemi. Det ses også tydeligt af alle de light-produkter, man kan få, hvor fedt er erstattet af vand og emulgatorer. Animalsk fedt er bl.a. mistænkt for at være en risikofaktor for tarmkræft. Man har ment, at fedt kunne være kræftfremkaldende ved at øge det oxidative stress f ex i tarm og lever, som er nogle af de organer, der omsætter fedtet. Der er et stort antal undersøgelser af fedt og sygelighed, og selvom der er en del modstridende resultater, kan man sige, at associationen til kroniske lidelser er stærkere til fedme end til kostens fedt som sådan. Der foreligger langt færre undersøgelser af sukker, og det er foreløbig kun associeret til risiko for tarmkræft i ét prospektivt epidemiologisk studie.

Selvom man måske synes, at vi spiser det samme altid, ændrer vores kost sig langsomt over tid. Danskernes sukkerforbrug steg voldsomt frem til 50'erne og har siden udvist et lille fald, men fordelingen er anderledes med et meget højt nuværende indtag fra søde læskedrikke. Vi spiser også færre fibre, fordi vi spiser flere højtforarbejdede og raffinerede fødevarer og fordi rugbrødet og kartoflerne i vidt omfang er erstattet af hvidt brød, hvide ris og pasta.

Vores kost består efter vægt hovedsagligt  af fire komponenter: vand, kulhydrater, fedt og proteiner. Blandt kulhydraterne er nogle fordøjelige, andre har karakter af fibre. Nogle fibre er ikke kulhydrater, men tilhører gruppen af polyphenoler fra plantecellevæggene. Dertil kommer en uendelighed af sporstoffer i form af vitaminer og mineraler samt forskellige komplekse forbindelser, der ikke er næringsstoffer, bl.a. sekundære plantemetabolitter i frugt og grøntsager.

Hvis man skal undersøge effekten af enkelte vitaminer eller andre sporstoffer, ændrer man på under en promille af maden i vægt. Hvis man derimod ændrer på forholdet mellem kulhydrat og fedt, ændrer man på flere parametre samtidigt. Dels ændrer man drastisk på energitætheden af maden, hvis man for alvor øger det relative indtag af fedt, dels ændrer man kraftigt på fiber-indholdet af kosten, hvis man fjerner grove kornprodukter, rodfrugter og grøntsager for at erstatte dem med sukkerholdige varer eller med fedt. Hvis man erstatter mad med slik og kager, fjerner man også vitaminer og mineraler, samtidig med at man øger mængden af fedt og sukker. Erstatter man tillige lette mælkeprodukter eller vand med søde mælkedrikke og sodavand, forøger man yderligere sukkerindtaget.

Oxidative skader kan føre til mutationer, og ud fra de almindeligt udbredte hypoteser om fedt og øget risiko for tyktarmskræft skulle man forvente at fedt, men ikke sukker øger antallet af mutationer i tyktarmen. Vi har derfor forsøgt at undersøge, om sukker og fedt hver især er mutagene. Vi blandede fedt eller sukker i rottefoder i samme doser, beregnet som vægtprocent (w/w), altså reelt en højere energiprocent (E%) i foderet med tilsat fedt. Doserne, op til 30% (w/w), er dog ikke helt overdrevne i forhold til nogle danskeres sukkerforbrug, men formentlig ekstremt for vores fedtforbrug. Unges kost kan i ekstreme tilfælde komme helt op på 40 E% sukker, og hvis man spiser fed mad, kan man komme op på, at 50 E% af energiindtaget stammer fra fedt. I forsøget valgte vi, at sukker eller fedt udgjorde op til 33 % af kosten (w/w), og at sukkeret eller fedtet erstattede normalkosten. Det svarede til omkring 30 E% sukker og 52 E% fedt. Vi ønskede samtidigt at undersøge, om en række biomarkører for oxidativt stress og DNA skade var påvirket af øget sukker- , fedt- og energiindtag.

Vi brugte den transgene Big Blue rotte, der har 40 kopier af lambda-phagen indsat på et af kromosomerne. Fordelen ved denne rotter er, at man kan etablere et positivt selektionsassay for cII genet, hvor der selekteres for tab af cII funktion. Man kan derfor bestemme mutationsfrekvensen i et organ ved at bestemme antallet af lambda-phager, der er defekte i cII, og ved at bestemme det totale antal af lambda-phager.

Rotterne blev fodret i 3 uger med en kost bestående af normalt rottefoder eller med rottefoder, hvor 3, 10 eller 30 % var erstattet af svinefedt eller sucrose [1;2]. Efter 3 uger blev mutationsfrekvensen og antallet af DNA strengbrud målt.

I de rotter, der fik 3, 10 eller 30% sucrose i foderet, var mutationsfrekvensen forøget i tarmepitelet, hvorimod de, der fik meget fedt, ikke havde forøget mutationsfrekvens i tarmepitelet. Hverken fedt eller sucrose påvirkede mutationsfrekvensen i lever.  De rotter, der fik 30% fedt, havde et højere energiindtag og tog hurtigere på, men ingen af rotterne nåede en højere slutvægt end kontroldyrene. Det er tydeligvis ikke det totale energiindtag, der forklarer effekten, for så ville vi have set mere mutation efter et højt fedtindtag. Det kunne selvfølgelig have noget at gøre med, hvor hurtigt energien omsættes, men de kulhydrater, der i øvrigt anvendes i foderet, har omtrent samme glykæmiske indeks som sukrose. Det kunne også være tab af andre faktorer i foderet, som jo er fortyndet ud med dette design, men så ville effekten igen være tydeligere med fedt, hvis ikke vi skal til at antage, at fedt ligefrem hæmmer mutation, og det er der intet i litteraturen i øvrigt, der tyder på. Der synes derfor at være tale om en særlig effekt af sukker, og den er vi nu i færd med at få rede på årsagerne til. Sukrose er jo et disaccharid og spaltes til glucose og fructose næsten umiddelbart efter indtagelse. Vi er derfor i færd med at undersøge disse to monosaccharider hver for sig. Glucose omsættes langt hurtigere end fructose, og fructose har en række metaboliske effekter ved høje doser, og nogle af dem kunne være involveret.

Umiddelbart, når man tænker på genotoksiske stoffer, forventer man at se et forøget antal af DNA-addukter, men i vores to undersøgelser med fedt og sukker, synes de begge paradoksalt at sænke antallet af addukter. Dette er derfor formentlig en konsekvens af forsøgsdesignet (fortynding af andre kostfaktorer), og adduktniveauet er derfor noget, vi vil se nærmere på i nye undersøgelser med et balanceret design. I to nye undersøgelser ser vi da også den forventede tendens til et øget DNA-adduktniveau efter dosering med sukker [3;4]. I kommende undersøgelser vil vi ikke ændre på andet end kulhydratsammensætningen, så vi reelt sammenligner sukker med majsstivelse, der er en meget letfordøjelig polyglucose. Vi er desuden i færd med langtidsforsøg, hvor vi sammenligner sukrose med majsstivelse, der også omsættes meget hurtigt for at se, om der er nogen kronisk effekt af en øget mutationsfrekvens. Vi er også i færd med en lang række undersøgelser af, om mutationerne har noget med insulinstofskiftet at gøre, om der derfor sker ændringer i tarmens genekspression, der kan forklare effekten, ligesom vi ser på metabonomet i blod og urin for at få eventuelle ledetråde. Sukker kunne gennem en påvirkning af insulin eller andre vækstfaktorer tænkes at give anledning til øget cellevækst efterfulgt af øget apoptose, og det kunne give en selektiv ophobning af mutationer, som vi så ville se som en øget mutationsfrekvens. Men alle disse forklaringer er blot arbejdshypoteser og de reelle forklaringer må afvente de resultater, der er på vej.

Man har længe ment, at fedt kunne være kræftfremkaldende ved at øge det oxidative stress f ex i tarm eller lever. I dyrene, der fik meget fedt, fandt vi oxidative skader i leverproteiner, men ingen spor af oxidative DNA-skader, hverken i lever, tarm eller urin. Dette tyder på, at et højt fedtindtag i sig selv ikke giver øget oxidativt stress, hvilket er godt i tråd med den nyere litteratur iøvrigt.

Alt i alt tyder vores resultater på, at sukker er mutagent i rottetarm i doser, der er forholdsvist almindelige, især blandt børn og unge. Sukker har også givet anledning til celleforandringer i tarmen i dyreforsøg ved tilsvarende doser og kan i nogle forsøg fremme kræft hos dyr. Epidemiologiske data kunne antyde, at det også kunne gælde for mennesker, men datagrundlaget er stadig alt for spinkelt til at konkludere på, og det kan lige så godt vise sig, at vores resultater kun er et problem for rotter. Til gengæld er fedt måske ikke helt så dårligt som sit rygte, når vi taler genotoksicitet og oxidativt stress, men dets rolle i tarmkræft er ikke dermed afgjort, og så feder det jo ? ligesom sukker!

Referencer

  1. Dragsted,L.O., Daneshvar,B., Vogel,U., Autrup,H.N., Wallin,H., Risom,L., Moller,P., Molck,A.M., Hansen,M., Poulsen,H.E., and Loft,S. (2002) A Sucrose-rich Diet Induces Mutations in the Rat Colon. Cancer Res., 62, 4339-4345.
  2. Vogel,U., Danesvar,B., Autrup,H., Risom,L., Weimann,A., Poulsen,H.E., Moller,P., Loft,S., Wallin,H., and Dragsted,L.O. (2003) Effect of increased intake of dietary animal fat and fat energy on oxidative damage, mutation frequency, DNA adduct level and DNA repair in rat colon and liver. Free Radic.Res., 37, 947-956.
  3. Moller,P., Hansen,M., Autrup,H., Bornholt,J., Vogel,U., Molck,A.M., Wallin,H., Dragsted,L.O., Risom,L., Poulsen,H.E., and Loft,S. (2003) Dietary low-dose sucrose modulation of IQ-induced genotoxicity in the colon and liver of Big Blue rats. Mutat.Res., 527, 91-97.
  4. Risom,L., Moller,P., Hansen,M., Autrup,H., Bornholdt,J., Vogel,U., Wallin,H., Poulsen,H.E., Dragsted,L.O., and Loft,S. (2003) Dietary elevated sucrose modulation of diesel-induced genotoxicity in the colon and liver of Big Blue rats. Arch.Toxicol, 77, 651-656.