Il ruolo degli zuccheri dietetici in salute: composizione molecolare o solo calorie?

Sovrappeso e obesità

L’obesità è definita da un indice di massa corporea (BMI)>30 kg / m2 e influisce notevolmente sulla qualità della vita e sulla durata della vita . Sebbene lo sviluppo dell’obesità sia multifattoriale, la ragione principale è sempre un bilancio energetico positivo . Tale bilancio energetico positivo deriva da un aumento dell’assunzione di energia da alimenti o bevande (calorie), che supera il dispendio energetico (incluso il metabolismo basale, la termogenesi o l’attività fisica) . Infine, un bilancio energetico positivo prolungato si tradurrà in sovrappeso e obesità. Oltre al bilancio energetico, sono solo i fattori biologici, tra cui sesso, età, genetica e ormoni che hanno un impatto diretto sullo sviluppo del sovrappeso e dell’obesità . Altri fattori, tra cui lo stato socioeconomico, lo stile di vita o i fattori mentali hanno solo un effetto indiretto sul sovrappeso e sull’obesità .

Il ruolo degli zuccheri dietetici nello sviluppo dell’obesità è stato studiato in varie meta-analisi, che forniscono la massima qualità di prove scientifiche. Te Morenga e colleghi per conto dell’OMS hanno studiato il ruolo degli zuccheri liberi all’inizio dell’obesità eseguendo una revisione sistematica e meta-analisi tra cui studi randomizzati controllati e studi prospettici di coorte, che hanno concluso che gli zuccheri liberi sono un determinante cruciale per l’aumento di peso corporeo. Un elevato apporto di zuccheri liberi è associato ad un eccesso di apporto calorico, che se non compensato dal dispendio energetico porterà ad un aumento del grasso corporeo . Poiché lo scambio isocalorico di zuccheri liberi con altri carboidrati non era associato a cambiamenti di peso, gli autori hanno concluso che questo effetto è mediato da cambiamenti nell’assunzione di energia . Questi risultati sono stati confermati da successive analisi di ricercatori indipendenti. Fattore et al. eseguita una revisione sistematica e meta-analisi in 2017 che ha dimostrato che gli zuccheri liberi non hanno avuto alcun effetto sul peso corporeo fintanto che sono stati scambiati isocaloricamente con altri carboidrati . Pertanto, attraverso la più alta evidenza scientifica degli studi sull’uomo, si può concludere che il consumo di zuccheri liberi si tradurrà in sovrappeso e obesità solo se vengono consumate più calorie sotto forma di zuccheri liberi che consumate. Gli zuccheri liberi di per sé non favoriscono l’aumento di peso corporeo come dimostrato dallo scambio isocalorico con altri carboidrati.

Va tenuto presente che l’aumento del consumo energetico non è solo mediato dall’assunzione di zuccheri, ma può anche essere promosso da alimenti ad alta densità energetica . L’energia degli alimenti è determinata principalmente dal contenuto di acqua (0 kJ/g) e grassi (37,7 kJ/g = 9 kcal/g). Pertanto, gli alimenti con un alto contenuto di acqua hanno una bassa densità di energia e gli alimenti con un alto contenuto di grassi hanno un’alta densità di energia. Inoltre, gli alimenti ricchi di fibre (9,6 kJ/g = 2,3 kcal/g) hanno anche una bassa densità energetica; questo include frutta e verdura . Per la gestione del peso corporeo, è indispensabile fare riferimento alla densità energetica degli alimenti . Al fine di affrontare il sovrappeso e l’obesità, ridurre gli zuccheri negli alimenti avrà successo solo se l’assunzione di calorie attraverso gli zuccheri (16,7 kJ/g = 4 kcal/g) viene ridotta e non sostituita con altri nutrienti che forniscono energia. Per perdere peso corporeo, l’assunzione totale di energia deve essere ridotta.

Nelle bevande, il saccarosio può essere sostituito da dolcificanti artificiali, con conseguente contenuto energetico ridotto, mentre negli alimenti solidi è molto difficile ridurre la quantità di saccarosio senza modificare le proprietà tecniche e il gusto. Oltre alla sua dolcezza, il saccarosio è importante per la massa e la consistenza così come la formazione di sapore, ad esempio, prodotti da forno. Riduce l’attività dell’acqua negli alimenti con conseguente aumento della shelf-life e viene utilizzato per la fermentazione del lievito . Attualmente, non esiste un altro dolcificante che possa duplicare tutte o molte delle proprietà funzionali del saccarosio . La ricerca tecnica ha indicato che il saccarosio non può essere semplicemente sostituito da un singolo nutriente, ma una miscela di nutrienti o composti deve essere utilizzata per sostituire gli atteggiamenti funzionali e la dolcezza del saccarosio . Presi insieme, il saccarosio non può essere facilmente sostituito da altri nutrienti negli alimenti solidi per ridurre il contenuto calorico senza influire sulle proprietà funzionali. Se il saccarosio viene sostituito da altri carboidrati, il gusto diminuirà mentre il valore calorico non cambierà; tuttavia, la sostituzione può avere un effetto diverso sui livelli di glucosio nel sangue . Se sostituito da grasso, si può presumere che il contenuto calorico degli alimenti solidi aumenterà.

Oltre agli alimenti solidi, il ruolo delle bevande zuccherate (SSB) nello sviluppo del sovrappeso e dell’obesità viene continuamente discusso. Il consumo di bevande ha una minore sensazione di pienezza con una più rapida sensazione ricorrente di fame, con conseguente aumento dell’apporto energetico rispetto al gruppo che ha ricevuto energia abbinato cibi solidi . I risultati sono stati confermati da altri studi che hanno confrontato l’effetto di frutta e verdura fornita in forma solida o liquida . Complessivamente, il problema con le bevande contenenti energia è che, anche con la stessa quantità di calorie rispetto al cibo solido, sono meno riempitivi. Pertanto, vi è il rischio di un aumento dell’assunzione di calorie nel pasto successivo.

Oltre al loro effetto meno pronunciato sulla sazietà, gli SSB sono sempre discussi per indurre un aumento di peso a causa della loro quantità di zuccheri aggiunti. Revisioni sistematiche tra cui meta-analisi di studi prospettici di coorte mostrano che un aumento dell’assunzione di SSBS è associato ad un aumento del peso corporeo nei bambini e negli adulti . Poiché gli studi osservazionali non possono mostrare la causalità, sono necessari i risultati degli studi di intervento. È interessante notare che una revisione sistematica e una meta-analisi degli studi di intervento nei bambini a cui è stato consigliato di ridurre il consumo di SSBS e altri zuccheri dietetici non ha comportato una riduzione del peso corporeo, ma la maggior parte degli studi studiati ha mostrato una scarsa conformità per i consigli dietetici . Inoltre, gli autori hanno dimostrato che gli zuccheri liberi (compresi quelli degli SSB) non hanno portato ad un aumento di peso, se c’era uno scambio isocalorico con altri carboidrati . Tuttavia, la meta-analisi indipendente ha mostrato che la sostituzione di SSB nella dieta con bevande non caloriche ha comportato una diminuzione del peso corporeo . Per gli adulti, sono stati esaminati esclusivamente studi di addizione, che hanno dimostrato che il consumo di SSB in aggiunta alla dieta normale aumentava il peso corporeo .

Tutto sommato, le bevande sono meno saziabili degli alimenti solidi che contengono la stessa quantità di calorie, il che può comportare un aumento dell’apporto calorico del pasto successivo. Quando l’aumento di peso corporeo deve essere evitato attraverso la riduzione delle calorie, gli SSB devono essere valutati allo stesso modo di altre bevande contenenti energia. Per ridurre il peso corporeo, gli SSB non dovrebbero essere consumati in aggiunta alla dieta normale in quanto forniscono calorie in eccesso, mentre un consumo in condizioni isocaloriche sembra non influenzare il peso corporeo .

Diabete di tipo 2 (T2D)

La maggior parte dei dati disponibili sull’effetto degli zuccheri nello sviluppo di T2D è disponibile da studi osservazionali. Poiché T2D è una malattia che si sviluppa nel corso degli anni, non è possibile studiare l’impatto degli zuccheri sullo sviluppo a lungo termine di T2D negli studi di intervento. Nel 2010, l’Agenzia europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha dichiarato che i dati scientifici disponibili sono insufficienti per stabilire un livello superiore per l’assunzione di zuccheri aggiunti in base al loro effetto sul T2D . Successivamente, Hauner e colleghi hanno studiato il ruolo di vari carboidrati per conto della German Nutrition Society (DGE). In linea con i risultati dell’EFSA, hanno concluso che l’associazione tra l’assunzione totale di tutti i mono e disaccaridi, compresi glucosio e fruttosio, e il rischio di T2D è considerata insufficiente. In aggiunta a ciò e a causa dell’incoerenza dei risultati, le prove riguardanti la mancanza di un’associazione tra l’assunzione di saccarosio e il rischio di T2D sono considerate probabili . Nel 2015, il British Scientific Advisory Committee on Nutrition (SACN) ha anche dichiarato che non esiste alcuna associazione di assunzione giornaliera di tutti gli zuccheri dietetici e T2D a causa di prove limitate . In linea con questi risultati, una meta-analisi di studi prospettici di coorte ha concluso che lo zucchero totale e il fruttosio non possono essere associati all’insorgenza di T2D e che è interessante notare che il saccarosio è stato associato a un ridotto rischio di T2D . Tutto sommato, i dati attuali non supportano la teoria secondo cui gli zuccheri dietetici supportano lo sviluppo di T2D. Pertanto, l’ipotesi che gli zuccheri dietetici da soli causino T2D non è scientificamente valutata e sbagliata; tuttavia, l’obesità a causa di uno stile di vita malsano è fortemente correlata con l’incidenza di T2D .

Per quanto riguarda il saccarosio, esiste un vecchio paradigma che indica che il saccarosio ha un alto indice glicemico (GI) che porta ad un rapido aumento della glicemia seguito da una rapida diminuzione, che quindi avvia una nuova sensazione di fame. Il GI è definito dall’aumento del livello di glucosio nel sangue dopo l’ingestione di carboidrati rispetto al glucosio (=100) e mostrato come un’area sotto la curva (AUC). Una revisione sistematica di 15 studi prospettici di coorte ha mostrato che un IG elevato è associato ad un aumentato rischio di T2D . È interessante notare che, secondo Atkinson e colleghi, un IG alto è definito come 70 o superiore ed è correlato a pane, cereali per la colazione o riso, mentre un IG basso è 55 o meno ed è correlato a legumi, pasta, frutta e latticini . Il saccarosio ha un IG medio di 65 . Ciò dimostra che altri alimenti come pane o cereali, che sono fatti di cereali trasformati, possono avere un impatto maggiore sui livelli di glucosio nel sangue rispetto al saccarosio. In alternativa, non tutti gli alimenti trasformati hanno un IG elevato in generale, ci sono anche alimenti trasformati con un IG medio paragonabile a quello del saccarosio, tra cui varie barrette di cioccolato o cereali, torte o alcuni cereali per la colazione . In questo caso, la sostituzione del saccarosio con cereali trasformati o altre fonti di carboidrati può comportare un prodotto con un IG più alto e quindi un maggiore impatto sulla risposta glicemica. Questo è un aspetto rilevante per quanto riguarda gli attuali sforzi per riformulare gli alimenti e ridurre la quantità di saccarosio.

In particolare il consumo di SSB e il suo ruolo nello sviluppo di T2D promuovono polemiche quando vengono discusse. Una revisione sistematica e una meta-analisi degli studi prospettici di coorte di Malik e colleghi hanno indicato che un consumo più elevato di SSBs (1-2 porzioni al giorno) aumenta il rischio di sviluppare T2D del 26% rispetto a un consumo inferiore di SSBs (una porzione al giorno o meno) . Gli autori hanno anche affermato che l’aumento di peso corporeo contribuisce in parte allo sviluppo di T2D . A causa del carattere osservazionale degli studi (che non possono mostrare la causalità) inclusi in questa revisione sistematica e meta-analisi, è possibile che un elevato consumo di SSB contribuisca allo sviluppo di T2D fornendo calorie extra alla dieta normale.

Un’altra revisione sistematica e meta-analisi di studi prospettici di coorte hanno dimostrato che un elevato consumo di SSB è positivamente associato al rischio di T2D indipendentemente dall’obesità. Tuttavia, questa scoperta è stata descritta anche per il consumo di succo di frutta e bevande dolcificate artificialmente, rispettivamente . Poiché le bevande zuccherate artificialmente non hanno calorie o un contenuto calorico molto basso, sembra probabile che oltre all’aumento di peso dovuto all’assunzione di calorie extra, ulteriori fattori confondenti contribuiscano a T2D. Questi fattori confondenti possono includere fattori di stile di vita, come il fumo, l’attività fisica, il consumo di alcol e caffè o il consumo di carne rossa, nonché altri fattori, tra cui lo stato socioeconomico o l’ipertensione esistente . Sebbene molti dei potenziali fattori confondenti siano stati esclusi dalla maggior parte degli studi prospettici di coorte studiati nella revisione sistematica e nella meta-analisi di Imamura e colleghi , generalmente non tutti possono essere esclusi per generare ipotesi causali. Inoltre, la causalità inversa è un fattore importante quando si discute l’esito degli studi osservazionali. Causalità inversa significa che una malattia potrebbe influenzare l’esposizione alimentare piuttosto che viceversa. Sulla base della revisione sistematica e della meta-analisi di Imamura e colleghi, si può affermare che la diagnosi di T2D potrebbe cambiare l’approccio del paziente alla coscienza della salute e con ciò il consumo abituale di bevande, che potrebbe comportare un aumento dell’assunzione di bevande dolcificate artificialmente. Questi risultati mostrano che sono necessarie ulteriori ricerche per indagare il ruolo degli SSB, dei succhi di frutta e delle bevande dolcificate artificialmente nello sviluppo di T2D. Poiché diversi fattori confondenti non possono essere esclusi da studi di coorte prospettici, non può essere indicato chiaramente che (isolato) consumo di SSB, porta allo sviluppo di T2D.

è Interessante notare che, una revisione sistematica e una meta-analisi di Xi e colleghi hanno concluso che maggiore assunzione di zucchero dolcificata con succo di frutta è stato associato con l’incidenza di T2D, mentre l’assunzione di 100% succo di frutta non è stato . È interessante notare che nella precedente revisione sistematica e meta-analisi di Imamura e colleghi, le ” SSB “erano definite come qualsiasi bevanda zuccherata, incluso il succo di frutta zuccherato, mentre” succo di frutta ” era definito come succo di frutta al 100% o succo di frutta valutato separatamente dalle bevande alla frutta . Poiché gli SSB e i succhi di frutta erano associati ad un aumentato rischio di T2D, gli autori hanno concluso che i succhi di frutta (incluso il succo di frutta al 100%) non possono essere visti in modo differenziato dagli SSB . Questi risultati sono supportati da ricercatori indipendenti, sottolineando che il consumo di succo di frutta non è sostanzialmente diverso per quanto riguarda i rischi per la salute derivanti dal consumo di SSB, perché i succhi di frutta hanno una densità energetica e un contenuto di zucchero simili rispetto agli SSB . Presi insieme, i risultati sia della revisione sistematica che della meta-analisi sono controversi e richiedono ulteriori ricerche sull’effetto degli SSB e dei succhi di frutta (incluso il succo di frutta 100%) su T2D.

È interessante notare che una meta-analisi recentemente pubblicata di studi di intervento controllato ha dimostrato che gli SSB non hanno un effetto dannoso sul controllo glicemico negli studi di sostituzione dell’energia abbinata quando gli zuccheri vengono sostituiti con altri macronutrienti (incluso l’HbA1c e la glicemia a digiuno e l’insulina) . È solo quando si aggiungono calorie in eccesso alla dieta che gli SSB hanno un effetto dannoso sul controllo glicemico, indicando un bilancio energetico positivo piuttosto che gli zuccheri dietetici di per sé come un fattore cruciale nello sviluppo di T2D.

Nel complesso, i risultati di studi prospettici di coorte e studi di intervento controllato indicano che gli SSB contribuiscono allo sviluppo di T2D aggiungendo calorie eccessive alla dieta con conseguente bilancio energetico positivo, ma non sono stati osservati effetti sui parametri del controllo glicemico in condizioni isocaloriche . Tutte le bevande contenenti energia, compresi gli SSB e i succhi di frutta, dovrebbero essere viste allo stesso modo nei loro effetti sulla salute a causa della loro simile quantità di calorie e contenuto di zucchero.

Malattie cardiovascolari (CVDs)

La maggior parte degli studi osservazionali indicano un’associazione diretta di zuccheri dietetici e lo sviluppo di CVDs come dimostrato in uno studio di coorte prospettico molto ampio dagli Stati Uniti con oltre 30.000 partecipanti, che ha dimostrato che un consumo di zucchero aggiunto più elevato è associato ad un aumento del rischio di mortalità CVD negli adulti . Questi studi possono indicare una correlazione, ma non possono dimostrare la causalità a causa di vari fattori confondenti che non possono essere esclusi, a causa del carattere osservazionale di questi studi. Per dimostrare la causalità, le prove di intervento sono obbligatorie per le raccomandazioni scientifiche e politiche. Attualmente sono disponibili due revisioni sistematiche e meta-analisi di studi di intervento che hanno studiato il ruolo degli zuccheri dietetici nello sviluppo di CVDs. Nel 2014, Te Morenga e colleghi hanno concluso che gli zuccheri liberi hanno un effetto moderato sui lipidi nel sangue e sulla pressione sanguigna, indipendentemente dal loro contenuto energetico quando c’era uno scambio isocalorico con altri carboidrati . I risultati sono stati molto eterogenei e difficili da interpretare, poiché le lipoproteine a bassa e alta densità sono state aumentate attraverso lo scambio isocalorico di carboidrati da parte degli zuccheri liberi. Inoltre, la pressione sistolica diminuiva, mentre la pressione diastolica aumentava con lo scambio isocalorico. In condizioni di ad libitum, gli zuccheri liberi hanno aumentato i lipidi nel sangue e la pressione sanguigna, indicando un risultato di un eccesso di apporto calorico . Lo scambio isocalorico di zuccheri liberi con altri carboidrati non indicava una chiara direzione nello sviluppo di CVDs e necessitava di ulteriori ricerche. In 2017, Fattore e colleghi hanno eseguito una successiva revisione sistematica e meta-analisi incentrata sugli zuccheri liberi e sul loro effetto sui CVD. Gli autori hanno concluso che lo scambio di “carboidrati complessi” con zuccheri liberi non influisce sui lipidi del sangue o sulla pressione sanguigna . Questi risultati indicano che gli zuccheri liberi di per sé non hanno alcun effetto sulla pressione sanguigna e sui lipidi del sangue. Sfortunatamente, Fattore e colleghi non hanno studiato gli effetti sui CVD quando gli zuccheri liberi venivano consumati come energia in eccesso . Per sostenere ulteriormente l’ipotesi che gli zuccheri alimentari di per sé non aumentino il rischio di CVDs, si è concluso che il fruttosio non influisce sui lipidi del sangue negli studi di alimentazione controllata isocalorica . Solo l’assunzione di fruttosio, in aggiunta alla dieta esistente, fornendo un apporto energetico in eccesso ha comportato un aumento dei lipidi nel sangue . Per quanto riguarda il fruttosio, questi risultati sono ulteriormente supportati da un’altra revisione sistematica e meta-analisi, mostrando che lo scambio isocalorico di fruttosio per altri carboidrati negli studi clinici ha ridotto la pressione diastolica e la pressione arteriosa media senza influire sulla pressione arteriosa sistolica . Inoltre, l’assunzione di fruttosio ipercalorico non ha influenzato la pressione arteriosa media complessiva nelle prove di alimentazione rispetto ad altri carboidrati .

Nel complesso, questi risultati sono in linea con l’analisi delle organizzazioni nutrizionali internazionali, che hanno concluso che gli zuccheri aggiunti e altri zuccheri dietetici non sono associati ai CVD e che i dati attuali non sono sufficienti per impostare un livello superiore . Le attuali prove scientifiche degli studi sull’intervento umano indicano che gli zuccheri alimentari di per sé non causano CVDs, ma un elevato consumo di zucchero, che supera il dispendio energetico, può causare aumento di peso corporeo e obesità a causa dell’eccessivo apporto calorico . È noto che l’obesità è un importante fattore di rischio per la CVDs e quindi, le raccomandazioni nutrizionali per prevenire la CVDs dovrebbero concentrarsi sulla lotta all’obesità e sulla riduzione dell’apporto calorico piuttosto che concentrarsi sulla ridotta assunzione di un singolo nutriente.

Cancro

Intorno al 1920, Otto Warburg e colleghi hanno descritto che le cellule tumorali favore la glicolisi anaerobica per produrre energia per i processi cellulari, piuttosto che le cellule normali, che si basano principalmente sulla fosforilazione ossidativa mitocondriale, un fenomeno definito “effetto Warburg” . Questa scoperta ha portato all’ipotesi che la diminuzione dell’assunzione di glucosio a causa della ridotta assunzione di zuccheri dietetici (ad esempio, diete chetogeniche) porta a una “fame” di glucosio delle cellule tumorali e riduce anche potenzialmente la crescita cellulare correlata all’insulina come risultato della riduzione dei livelli di glucosio nel sangue . Oggi, le discussioni si ripetono continuamente sul fatto che gli zuccheri dietetici siano coinvolti in diversi tipi di cancro.

Recentemente, Makarem e colleghi hanno eseguito una revisione sistematica di 37 studi prospettici di coorte sul ruolo degli zuccheri dietetici nel rischio di cancro . I risultati indicano che la maggior parte della letteratura disponibile ha riportato un’associazione nulla dell’assunzione totale di zucchero e saccarosio al rischio di cancro, rispettivamente. Degli studi 14 sul fruttosio, otto hanno riportato un’associazione nulla, due un’associazione protettiva e quattro un’associazione dannosa al rischio di cancro. Al contrario, una maggiore assunzione di zuccheri aggiunti e SSB è stata osservata associata a un rischio di cancro più elevato nella metà degli studi analizzati. Gli autori hanno concluso che la maggior parte degli studi ha indicato che gli zuccheri dietetici e il rischio di cancro hanno un’associazione nulla, ma gli zuccheri aggiunti e gli SSB potrebbero essere dannosi se associati al rischio di cancro . Poiché questi risultati sono fatti da studi osservazionali, i risultati devono essere visti con cautela. Hauner e colleghi hanno valutato la letteratura attuale riguardante l’associazione tra mono e disaccaridi e il rischio di cancro. Fatta eccezione per la possibile evidenza di un’associazione di assunzione di monosaccaridi e cancro al pancreas, non ci sono associazioni di mono – o disaccaridi con diversi tipi di cancro a causa di una mancanza di prove scientifiche o, soprattutto, di prove insufficienti . Questi risultati sono supportati dall’attuale rapporto del World Cancer Research Fund (WCRF), che non fa nemmeno riferimento agli zuccheri dietetici come parametro nutrizionale rilevante nello sviluppo del cancro . È interessante notare che il WCRF ha riferito che esiste una forte evidenza tra l’aumento del grasso corporeo e il rischio di cancro. Pertanto, il WCRF raccomanda di mantenere un sano equilibrio del peso corporeo aumentando l’attività fisica e riducendo la quantità di fast food . Queste raccomandazioni indicano chiaramente uno stile di vita più sano al fine di ridurre il rischio di cancro riducendo il peso corporeo. Il ruolo del peso corporeo nello sviluppo del cancro è ulteriormente supportato da una revisione sistematica e meta-analisi, che ha dimostrato che un aumento del BMI di 5 kg/m2 aumenta il rischio di vari tipi di cancro negli uomini e nelle donne . Nel complesso, ci sono pochissime prove che gli zuccheri dietetici siano associati a diversi tipi di cancro. Per ridurre il rischio di cancro, è essenziale uno stile di vita sano con un peso corporeo moderato.