Aditif makanan umum dapat mengubah metabolisme dengan cara yang dapat meningkatkan risiko diabetes, sebuah studi pendahuluan menunjukkan.
Studi tersebut, yang melibatkan penelitian pada manusia dan tikus, menyelidiki aditif makanan yang disebut propionat, yang mencegah pertumbuhan jamur dan banyak digunakan sebagai pengawet dalam keju, makanan yang dipanggang (termasuk roti) dan perasa buatan.
Studi ini menemukan bahwa, pada tikus, konsumsi propionat menyebabkan kadar gula darah tinggi dalam jangka pendek dan kenaikan berat badan dan resistensi insulin dalam jangka panjang. (Resistensi insulin berarti tubuh tidak merespon dengan baik terhadap hormon insulin, yang membantu sel mengambil gula, atau glukosa. Resistensi semacam itu dapat menyebabkan tingginya kadar gula darah yang terlihat pada penderita diabetes.)
Dalam uji coba kecil yang melibatkan manusia, orang yang mengonsumsi propionat mengalami peningkatan resistensi insulin sementara, dalam rentang beberapa jam, dibandingkan dengan mereka yang tidak mengonsumsi aditif.
Namun, penelitian awal ini tidak dapat membuktikan bahwa propionate menyebabkan diabetes. Studi yang lebih besar dilakukan dalam periode yang lebih lama diperlukan untuk lebih memahami apakah propionate berkontribusi terhadap diabetes pada orang, kata para penulis.
Namun, temuan tersebut mengkhawatirkan mengingat seberapa luas propionate digunakan, tulis para penulis dalam makalah mereka, yang diterbitkan hari ini (24 April) dalam jurnal Science Translational Medicine. Mereka menyerukan penelitian lebih lanjut tentang efek metabolik potensial dari komponen makanan seperti propionate.
"Memahami bagaimana bahan-bahan dalam makanan mempengaruhi metabolisme tubuh pada tingkat molekuler dan seluler dapat membantu kita mengembangkan langkah-langkah sederhana namun efektif untuk mengatasi epidemi ganda obesitas dan diabetes," kata penulis senior studi Dr. Gökhan Hotamisligil, seorang profesor genetika dan metabolisme di Harvard TH Sekolah Kesehatan Masyarakat Chan, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Tentang bahan
Propionate "umumnya diakui sebagai aman" (GRAS) oleh Administrasi Makanan dan Obat AS (FDA), yang berarti bahan tersebut tidak perlu disetujui oleh FDA untuk ditambahkan ke makanan. Ini juga merupakan asam lemak alami, yang diproduksi oleh bakteri usus kita ketika memecah serat. Tetapi tidak ada yang meneliti efek metabolik propionat ketika dikonsumsi sebagai zat tambahan makanan, kata para penulis.
Dalam studi baru, para peneliti pertama kali memberi propionat pada tikus, menemukan bahwa aditif menyebabkan peningkatan kadar beberapa hormon. Itu termasuk glukagon (yang memberitahu hati untuk melepaskan gula ke dalam aliran darah); norepinefrin (yang terlibat dengan regulasi tekanan darah dan juga meningkatkan gula darah); dan protein pengikat asam lemak 4, atau FABP4 (yang diduga terlibat dalam metabolisme asam lemak).
Peningkatan hormon ini menyebabkan hiperglikemia, atau kadar glukosa darah tinggi, pada tikus.
Ketika para peneliti memberi tikus air dengan dosis rendah propionat (mirip dengan konsentrasi yang ditemukan dalam makanan yang diawetkan) selama 20 minggu, hewan-hewan bertambah berat badan dan menunjukkan peningkatan resistensi insulin, dibandingkan dengan tikus yang tidak mengonsumsi propionat.
Menguji pada orang
Untuk melihat bagaimana temuan ini diterjemahkan kepada orang-orang, para peneliti melakukan penelitian yang melibatkan 14 partisipan kurus dan sehat yang tidak menderita diabetes. Peserta diberikan makanan yang mengandung 1 gram propionat (jumlah yang biasanya ditemukan dalam satu kali makan makanan olahan) atau plasebo. Subjek memiliki sampel darah yang diambil sekali sebelum makan dan kemudian secara berkala setelah makan selama 4 jam.
Satu minggu kemudian, para peserta kembali ke lab, dan mereka yang awalnya menerima propionate menerima plasebo, dan sebaliknya. (Penelitian ini adalah "buta ganda," yang berarti bahwa baik para peneliti maupun peserta tidak tahu orang mana yang mendapatkan propionate versus plasebo.)
Studi ini menemukan bahwa ketika orang menerima propionate, mereka mengalami peningkatan kadar hormon yang mirip dengan yang terlihat dalam studi tikus. Peserta penerima propionat juga menunjukkan peningkatan kadar insulin dan resistensi insulin, dibandingkan dengan ketika mereka tidak menerima aditif. Kedua kelompok memiliki kadar gula darah puncak yang sama setelah makan, tetapi mereka yang berada dalam kelompok propionate membutuhkan waktu sedikit lebih lama untuk kadar mereka kembali ke garis dasar.
Dalam analisis terpisah, para peneliti menganalisis data dari studi penurunan berat badan sebelumnya yang melibatkan 160 orang, menemukan bahwa kadar propionat dalam darah dikaitkan dengan resistensi insulin. Secara khusus, para peneliti menemukan bahwa penurunan yang lebih besar dalam tingkat propionat seseorang terkait dengan peningkatan resistensi insulin yang lebih besar.
Namun, analisis itu hanya menemukan hubungan dan tidak dapat membuktikan bahwa propionat menyebabkan resistensi insulin atau diabetes.
Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa propionate dan asam lemak lainnya memiliki efek menguntungkan ketika mereka diproduksi di usus kita oleh bakteri sebagai produk sampingan dari metabolisme. Tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa propionate dalam makanan tidak memiliki efek menguntungkan yang sama, kata para penulis. Ini mungkin karena propionat memiliki efek yang berbeda tergantung pada di mana ia memasuki tubuh - ketika dikonsumsi dalam makanan, ia memiliki kontak dengan sel-sel yang jauh lebih tinggi di saluran gasterointeinal daripada ketika itu diproduksi oleh bakteri di usus besar, para peneliti mencatat dalam penelitian ini.
Dana Hunnes, ahli diet senior di Ronald Reagan Medical Center UCLA di Los Angeles, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan agak sulit untuk membahas bagaimana temuan ini berlaku untuk masyarakat umum, mengingat bahwa penelitian tersebut dilakukan pada tikus. dan sampel kecil dari orang dengan berat badan normal tanpa diabetes. Tetapi "Saya akan mengatakan temuan ini sedikit memprihatinkan jika mereka benar-benar berarti makan propionat dapat meningkatkan kadar glukosa darah ... dan menurunkan efektivitas insulin," kata Hunnes kepada Live Science. "Pada dasarnya, ini bisa berarti, bagi penderita diabetes, bahwa mereka akan membutuhkan lebih banyak insulin untuk secara efektif menangani dosis makanan glukosa yang sama" daripada yang seharusnya, katanya.
Meski begitu, Hunnes mengatakan studi yang lebih besar masih diperlukan, terutama yang melibatkan orang dengan obesitas dan diabetes. "Terutama karena lebih dari dua pertiga orang di Amerika Serikat kelebihan berat badan atau obesitas, dan proporsi yang semakin banyak menderita diabetes, saya pikir memasukkan kelompok-kelompok ini dalam studi yang lebih besar diperlukan."
Sementara itu, Hunnes merekomendasikan untuk menghindari aditif makanan sebanyak mungkin, kecuali bagi mereka yang diperkaya dengan vitamin dan mineral, yang dibutuhkan dalam keadaan tertentu.
"Sebagian besar, saya percaya bahwa setiap bahan kimia tambahan pada makanan, bahkan dengan penetapan GRAS ... dapat memiliki potensi konsekuensi negatif yang tidak diinginkan," kata Hunnes.
