Gastbeitrag: Warum Fructose gesund und lebenswichtig ist

Der Gesundheitsblogger Daniel Strassmann schreibt in diesem Gastbeitrag über die positiven Wirkungen der Fruktose auf die Gesundheit. Die Thematik ist sehr interessant und auch aktuell, hat doch der Spiegel erst kürzlich über die Droge Zucker berichtet. Auch wir haben schon über Fruktose geschrieben.

Wer unsere Beiträge zur Fruktose mit dem von Daniel vergleicht wird sich womöglich fragen, wieso wir Daniels Beitrag als Gastbeitrag akzeptiert haben. Wie so oft in der Ernährung kann man meines Erachtens Fruktose nicht als pauschal gut oder schlecht abstempeln. Die Gesamtumstände müssen betrachtet werden, wie z.B. der metabolische Zustand des Individuums, wie viel er sich bewegt, die Zusammensetzung seiner Ernährung, usw.

Daniel belegt seine Aussagen wissenschaftlich. Er stellt klar, dass man den Konsum von Fruktose, wie sie in Früchten vorkommt, nicht mit fruktosereichem Sirup, wie er in Süßgetränken verwendet wird, vergleichen kann. Des Weiteren geht Daniel von einer Ernährung aus, die arm an mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFAs) ist. Die Kombination von PUFAs und Fruktose wird oft als besonders schädlich angesehen. Ohne dies detailliert untersucht zu haben, vermute ich, dass dies bei vielen traditionell lebenden Bevölkerungsgruppen auch der Fall ist, d.h. dass umso mehr PUFAs konsumiert werden, desto weniger Fruktose oder gar Zucker allgemein zu sich genommen wird. Das bedarf jedoch noch einer genaueren Untersuchung.

Zwei weitere Beiträge im Sinne des vorliegenden Artikels sind Paleo Basics: Fructose Fact Vs. Fiction von Don Matesz und The bitter truth about fructose alarmism von Alan Aragon. UPDATE: Ich verweise auch auf zwei Beiträge bei Whole Health Source: Fructose vs. Glucose Showdown in der Fruktose bei 25 % der täglichen Kalorien weitaus schädlicher ist als Glukose, und Is Sugar Fattening?

Wie wird Fruktose hier bei OriginalHealth gehandhabt? Wie schon erläutert, an manchen Tagen esse ich viele Früchte, an anderen keine. Und nun zum Beitrag.

Orangen – Ein natürlicher Fructoselieferant. Photo: Daniel Strassmann.

Dieser Artikel erklärt, mit Hilfe von wissenschaftlichen Erkenntnissen, warum Fructose, auch Fruktose oder Fruchtzucker genannt, gesund und lebenswichtig ist, eine Hauptrolle in der Fortpflanzung und Energiegewinnung spielt und zahlreiche weitere Vorteile für den Menschen bietet. Auch bei Diabetes und Übergewicht scheint Fructose, im Gegensatz zur derzeitigen Meinung, einen äußerst positiven Einfluss auszuüben.

Fortpflanzung und Energiegewinnung

Fructose spielt eine Hauptrolle in der menschlichen Fortpflanzung und Energiegewinnung (ATP). Sowohl die Spermien des Mannes, als auch ein sich entwickelnder Fetus ernähren sich zum Teil von Fructose. Der Körper kann Fructose auch selbst aus Glucose synthetisieren, zum Beispiel in der Samenblase des Mannes (1).

Da die Umgebung eines Embryos sauerstoffarm ist und Fructose die Glykolyse (Energiegewinnung ohne Sauerstoff) steigern kann, wird angenommen, dass die Dominanz von Fructose gegenüber Glucose im Fruchtwasser helfen soll, mehr Energie (ATP) zu ermöglichen (2).

Fructose kann die Leber vor einem Zelltod durch Sauerstoffmangel bewahren, indem die Glykolyse und somit die Energieproduktion (ATP) gesteigert wird (3).

Schutz vor Wasserstoffperoxid

Fructose und noch besser sein Metabolit Fructose 1,6-bisphosphate können vor Stress durch erhöhtes Wasserstoffperoxid (H2O2) schützen und wirken somit als Antioxidant. Da Fructose und Fructose 1,6-bisphosphate die Blut-Gehirn-Schranke überschreiten können, sind sie wahrscheinlich bei der Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen, die durch oxidativen Stress entstehen, von großem Nutzen (4).

Exkurs:

Wasserstoffperoxid (H2O2) entsteht bei unterschiedlichen biochemischen Prozessen, zum Beispiel bei der oxidativen Energiegewinnung. Der Organismus schützt sich gegen seine toxische und ätzende Wirkung mithilfe von Enzymen (Katalasen, Peroxidasen), die es zu Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) zersetzen. Die weibliche Eizelle produziert nach der Befruchtung durch ein Spermium kleine Mengen Wasserstoffperoxid, um andere Spermien abzutöten (5). Ein im Alter geschwächter Abbau von Wasserstoffperoxid soll für die Graufärbung von Haaren verantwortlich sein (6).

Durchlässigkeit von Kapillaren

Fructose verringert die Durchlässigkeit von Kapillaren (kleinste Blutgefäße) und hat somit einen positiven Einfluss bei Krankheiten wie das Kapillarlecksyndrom (Clarkson-Syndrom) oder Diabetes. Nach 8 Wochen mit einer 60% Fructose-Ernährung, erfuhren Ratten eine Verringerung der Kapillardurchlässigkeit von 56% (7).

Sport

Beim Sport führt eine Mischung aus Glucose und Fructose zu einem um durchschnittlich 55% gesteigerten Kohlenhydratstoffwechsel (8) (9).

Metabolische Rate und Gewichtsreduktion

Da eine hohe metabolische Rate (Energieumsatz) und Thermogenese (Wärmebildung) für einen guten Stoffwechsel stehen, müsste ein hoher Fructose-Konsum, am besten durch nährstoffreiche Früchte, bei einer gesunden Gewichtsreduktion von Vorteil sein:

Bei übergewichtigen Menschen wird die metabolische Rate durch Glucose weniger stark angetrieben als bei Normalgewichten, vermutlich aufgrund einer leichten Insulinresistenz. Die durch Fructose erhöhte metabolische Rate wird jedoch bei Übergewichtigen genauso stark angetrieben wie bei Normalgewichtigen. Außerdem erhöht Fructose, besonders bei Übergewichtigen, die Thermogenese mehr als Glucose, vermutlich da Fructose im Gegensatz zu Glucose kein Insulin benötigt. (10).

Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid

Fructose erhöht die Sauerstoffaufnahme um durchschnittlich 9,5%, verglichen mit Glucose (8,8%) und Wasser (2,5%). Der respiratorische Quotient erhöht sich 45 Minuten nach einer Fructose-Aufnahme durchschnittlich von 0,84 auf 0,97, was auf eine erhöhte Kohlenstoffdioxid-Produktion schließen lässt. Durch Glucose wird auch nach 120 Minuten nur eine geringere Verhältnisvergrößerung erreicht. Außerdem erhöht Fructose die Bluttemperatur mehr als Glucose (12).

Exkurs:

Der respiratorische Quotient ist das Verhältnis von ausgeatmetem Kohlenstoffdioxid (CO2) zu eingeatmetem Sauerstoff (O2). Ein hohes Verhältnis lässt auf eine erhöhte Kohlenstoffdioxid-Produktion schließen. Da Kohlenstoffdioxid zahlreiche, zum Teil noch unerforschte, schützende Aufgaben im Körper übernimmt und auch für die Verwendung von Sauerstoff benötigt wird, ist ein hohes Verhältnis anzustreben. Umso mehr der Körper seine Energie (ATP) aus Kohlenhydraten bezieht, desto größer wird das Verhältnis und damit die Kohlenstoffdioxid-Produktion. Unter extremen Sportbedingungen, Fasten oder Low-Carb fällt das Verhältnis daher eher niedrig aus (0,70 – 0,80). Ein gutes Verhältnis liegt bei ca. 1,0 oder mehr und ist vor allem durch eine hohe Kohlenhydrataufnahme, insbesondere Fructose bzw. Sucrose zu erreichen (13)

Blutzucker und Glucose-Toleranz

Schon kleine Mengen Fructose langen aus, um die Glykogen-Synthese (Glykogen speichert Glucose) und die Glykolyse (Energiegewinnung ohne Sauerstoff) anzutreiben. Die durch Glucose aktivierte Insulinsekretion wird durch Fructose gehemmt, dennoch wird erhöhter Blutzucker vermieden und der Blutzuckerspiegel reguliert (14). Fructose verbessert daher die Glucose-Toleranz, wirkt vermutlich vorbeugend gegen Diabetes und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Glucose wegen eines zu hohen Insulin- und Blutzuckerspiegels in Fett umgewandelt wird.

Eine geringe Dosis Fructose langt aus, um die Glucose-Toleranz zu verbessern, obwohl die Insulin Sekretion gehemmt wird, auch bei Typ 2 Diabetikern (15).

Stress

Die Aufnahme von Fructose oder Orangensaft verursacht im Gegensatz zu reiner Glucose keine oxidativen oder entzündlichen Stressreaktionen (16).

Mineralstoffe

In einer Ernährung, die zu 20% aus Fructose besteht, wurde im Vergleich zu einer Ernährung, die zu 20% aus Getreidestärke besteht, eine verbesserte Mineralstoff-Balance (Kupfer, Zink, Calcium, Magnesium und Eisen) festgestellt (17).

In einer stärkebasierten Ernährung mit Vitamin D Mangel wurden sehr geringe Plasma Calciumlevel gefunden, auch die Knochen hatten ein erhöhtes Verlangen nach Calcium. In einer zuckerbasierten Ernährung (Sucrose) mit Vitamin D Mangel wurden normale Calciumlevel gefunden und ähnelten den Werten, die sonst nur mit einer Vitamin D Supplementation erreicht werden konnten. Allerdings hatten die Knochen bei einer Vitamin D Supplementation mehr Gewicht. Zucker (besteht aus 50% Glucose, 50% Fructose) trägt also im Gegensatz zu Stärke (besteht aus Glucose-Verbindungen) zu einer Calcium-Aufnahme hinzu und ist wahrscheinlich auf die Fructose im Zucker zurückzuführen (18).

Histamin

Der Fructose Metabolit Fructose 1,6-diphosphate (FDP) produziert eine deutlich erhöhte Energieproduktion (ATP) in Zellen mit erhöhter Histamin Freisetzung. Zusätzlich kann FDP die erhöhte Histamin Freisetzung hemmen (19).

Entzündungen und Schmerzen

Der Fructose Metabolit Fructose-1,6-bisphosphate (FBP) wirkt anti-entzündlich und verringert inflammatorische Schmerzen (20).

Zusammenfassung

Fructose ist nicht ungesund oder gar giftig, wie es in Studien zu Fructose-Glucose-Sirup bzw. Glucose-Fructose-Sirup (Maissirup) oft den Anschein hat. Diese Sirupe werden enzymatisch aus Stärke hergestellt und sind nicht mit natürlich vorkommenden Fructose-Lieferanten oder auch Zucker (Sucrose, bestehend aus 50% Glucose und 50% Fructose) gleichzusetzen. Im Gegenteil, Fructose (in Früchten, Honig und Zucker enthalten) ist essentiell für die Fortpflanzung und lebenswichtig für die Spermien und die menschliche Leibesfrucht (Embryo bzw. Fetus) und wird vom Körper auch selbst hergestellt. Da Fructose sowohl die Glykogenproduktion (Glucose-Speicherung), als auch die Glykolyse (anaerobe Energiegewinnung) steigert, ist es besonders für Organismen und Zellen wichtig, die sich in einer sauerstoffarmen Umgebung befinden und somit nur erschwert ihre Energie (ATP) aus der oxidativen Energiegewinnung (aerob) beziehen können, wie es zum Beispiel bei der menschlichen Leibesfrucht der Fall ist.

Fructose bietet darüber hinaus zahlreiche Vorteile:

• Schutz vor Stress durch erhöhtes Wasserstoffperoxid
• Schutz vor oxidativen Stress (Antioxidant)
• Verringerung der Kapillardurchlässigkeit
• Erhöhung des Kohlenhydratstoffwechels und der Energie-Produktion (ATP)
• Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit
• Erhöhung der metabolischen Rate und Thermogenese
• Erhöhung der Sauerstoffaufnahme und Kohlenstoffdioxid-Produktion
• Hemmung der durch Glucose aktivierten Insulinsekretion und Regulierung des Blutzuckerspiegels
• Verbesserung der Glucose-Toleranz
• Verringerung der Wahrscheinlichkeit Glucose bzw. Stärke als Fett zu speichern
• Verursacht im Gegensatz zu reiner Glucose keine oxidativen oder entzündlichen Stressreaktionen
• Verbesserung der Mineralstoff-Balance
• Verbesserung der Calciumaufnahme
• Unterdrückung erhöhter Histamin Freisetzungen
• Wirkt anti-entzündlich und verringert inflammatorische Schmerzen
• Wirkt sich positiv auf Diabetes und Übergewicht aus

Quellenangaben

1. http://de.wikipedia.org/wiki/Fructose#Synthese (10.09.2012)

2. Polyol Concentrations in the Fluid Compartments of the Human Conceptus during the First Trimester of Pregnancy: Maintenance of Redox Potential in a Low Oxygen Environment (Eric Jauniaux, et al., 2005). http://jcem.endojournals.org/content/90/2/1171.short

3. Fructose prevents hypoxic cell death in liver (I. Anundi, et al., 1987). http://ajpgi.physiology.org/content/253/3/G390.abstract

4. Protective role of fructose in the metabolism of astroglial C6 cells exposed to hydrogen peroxide (Ivan Spasojevića, et. al., 2009). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008621509002456

5. http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffperoxid#Physiologie (10.09.2012)

6. Senile hair graying: H2O2-mediated oxidative stress affects human hair color by blunting methionine sulfoxide repair (J. M. Wood, et al., 2009). http://www.fasebj.org/content/23/7/2065

7. Reduction of Capillary Permeability in the Fructose-Induced Hypertensive Rat (Mouna Chakir, et al., 1998). http://www.nature.com/ajh/journal/v11/n5/full/ajh199884a.html

8. High rates of exogenous carbohydrate oxidation from a mixture of glucose and fructose ingested during prolonged cycling exercise (Jentjens RL, Jeukendrup AE., 2005). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15946410

9. Respective oxidation of exogenous glucose and fructose given in the same drink during exercise (E. Adopo, et. al., 1994). http://jap.physiology.org/content/76/3/1014.short

10. Postprandial thermogenesis and obesity: effects of glucose and fructose (Macor C, et al., 1990). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2099997

11. Fructose and dietary thermogenesis (L Tappy and E Jéquier, 1993). http://ajcn.nutrition.org/content/58/5/766S.short

12. Whole body and splanchnic oxygen consumption and blood flow after oral ingestion of fructose or glucose (T. Brundin and J. Wahren, 1993). http://ajpendo.physiology.org/content/264/4/E504.abstract

13. http://en.wikipedia.org/wiki/Respiratory_exchange_ratio (10.09.20012)

14. Inclusion of Low Amounts of Fructose With an Intraduodenal Glucose Load Markedly Reduces Postprandial Hyperglycemia and Hyperinsulinemia in the Conscious Dog (Masakazu Shiota, et al., 2002). http://diabetes.diabetesjournals.org/content/51/2/469.short

15. Acute Fructose Administration Improves Oral Glucose Tolerance in Adults With Type 2 Diabetes (Mary Courtney Moore, PHD, et al., 2001). http://care.diabetesjournals.org/content/24/11/1882.full

16. Orange Juice or Fructose Intake Does Not Induce Oxidative and Inflammatory Response (Husam Ghanim, PHD, at al., 2007). http://care.diabetesjournals.org/content/30/6/1406.short

17. Dietary fructose or starch: effects on copper, zinc, iron, manganese, calcium, and magnesium balances in humans (J T Holbrook, et al., 1989). http://ajcn.nutrition.org/content/49/6/1290.abstract

18. Effects of administering diets with starch or sucrose basis on certain parameters of calcium metabolism in the young, growing rat (Artus M., 1975). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1221903

19. Mast cell histamine release induced by doxorubicin and the inhibitory effect of fructose 1,6-diphosphate (Schinetti ML, et al., 1983). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6193798

20. Fructose-1,6-bisphosphate reduces inflammatory pain-like behaviour in mice: role of adenosine acting on A1 receptors (DA Valério, et al., 2009). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2757696

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