1 آوریل 2025 - در یک مطالعه اخیر که در مجلهNutrients منتشر شده است، محققان ژاپنی کارآیی قندهای کمیاب، به ویژه دو آلدوهگزوز و چهار کتوهگزوز(سه قند کمیاب به اضافه قند معمولی D-فروکتوز)را در تقویت پپتید-1 شبه گلوکاگون (GLP-1) و کاهش مصرف مواد غذایی در مدل های موش نرارزیابی کردند.
یافته های این مطالعه نشان داد که سه قند کتوهگزوز نادر (D-آلولوز، D-تاگاتوز وD-سوربوز)، همراه با قند رایج D-فروکتوز، ترشح روده‌ای هورمون های GLP-1 را به طور قابل توجهی افزایش داده و مصرف غذا را در موش‌های نر سرکوب می کنند، که نشان دهنده ی پتانسیل آنها به عنوان مداخلات نسل بعدی برای دیابت نوع 2 است.
پیشینه
قندهای کمیاب دسته ای از قندها (مونوساکاریدها) هستند که به مقدار بسیار کم در طبیعت وجود دارند. علیرغم اینکه این اصطلاح به بیش از 50 نوع قند مختلف اشاره دارد، این قندهای کمیاب در مجموع کمتر از 0.1٪ از قندهای طبیعی را تشکیل می دهند.
قندهای کمیاب طعم شیرینی دارند، اما در انسان و سایر پستانداران به خوبی متابولیزه نمی شوند و در نتیجه کالری کمی ارائه می دهند. از این رو، فرض بر این است که آنها جایگزین‌های مؤثری برای قندهای رایج(D-گلوکز و D-فروکتوز)در مبارزه با همه گیری جهانی اضافه وزن، چاقی و اختلالات متابولیک مرتبط هستند. در نتیجه، سنتز صنعتی برخی از قندهای کمیاب در مقیاس زیاد، در سال های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
متأسفانه، مکانیسم زیربنایی اثرات بیولوژیکی قندهای کمیاب و مشتقات آنها چندان مورد مطالعه قرار نگرفته است. تحقیقات اخیر توسط گروه مطالعه حاضر، توانایی D- آلولوز، یک کتو اگزوز نادر، را برای تقویت سنتز و آزادسازی هورمون‌های پپتید-1 شبه گلوکاگون روده (GLP-1) نشان داد، که وسیله ای موثر برای سرکوب مصرف غذا و کاهش چاقی هایپرفاژیک است. تحقیقات موازی توسط سایر گروه های تحقیقاتی اثرات مشابهی را از آلدوهگزوزها و کتوهگزوزهای نادر نشان داده است، اما این اثرات هرگز در داخل بدن تأیید نشده اند.
یک روش شیمیایی به نام ایزومریزاسیون قلیایی، برای تولید چندین قند کمیاب از شکر ایزومریزه ایجاد شده است. این فرآیند، شربتی از قندهای کمیاب حاوی حداقل 13 درصد قندهای کمیاب را ایجاد می کند و مقرون به صرفه تر از سنتز آنزیمی است. این شربت قند کمیاب مخلوطی از 45٪ D-گلوکز، 29٪ D-فروکتوز، 5٪ D-آلوز، 5٪ D-سوربوز، 2٪ D-تاگاتوز، 1٪ D-آلوز و 13٪ قندهای دیگر است. در این میان، D-آلولوز، D-سوربوز، D-تاگاتوز و D-آلوز به‌عنوان قندهای کمیاب طبقه بندی می شوند.
در مورد این مطالعه
هدف از مطالعه ی حاضر روشن کردن تأثیراتin vivo چندین قند نادر در ارتقاء نتایج بیماری های ضد متابولیک، به ویژه افزایش ترشح GLP-1 و سرکوب مصرف غذا است. از آنجایی که استاندارد طلایی صنعتی فعلی در استفاده از قندهای کمیاب عمدتاً حول محور تولید شربت قند کمیاب می چرخد، محققان در این مطالعه بر قندهایی که این شربت را تشکیل می دهند یعنی دو آلدهوهگزوز(D-گلوکز، D-آلوز) و چهار کتوهگزوز(D-فروکتوز، D-آلولوز، D-تاگاتوز، D-سوربوز) تمرکز کردند.
آزمایش‌های in vivo بر روی موش‌های نرC57BL/6J (8 تا 20 هفته ای) انجام شد که به گروه هایی تقسیم شدند که به دو دوز جداگانه (1 گرم در 10 میلی لیتر بر کیلوگرم یا 3 گرم در 10 میلی لیتر بر کیلوگرم) محلول‌های قندی یا محلول نمکی معادل (شاهد) تقسیم شدند. روش های تجربی شامل ناشتا بودن یک شبه و به دنبال آن تجویز خوراکی (po) درمان مربوطه (شکر یا محلول نمکی) بود.
سطح GLP-1 به طور خاص در پلاسمای ورید پورتال 1 ساعت پس از تجویز اندازه گیری شد، روشی که برای بهینه سازی تشخیص ترشح هورمون روده انتخاب شده است. نمونه های خون تحت بیهوشی جمع آوری و با استفاده از کیت‌های ELISA فعال GLP-1 آنالیز شدند.
مصرف غذا پس از تجویز محلول با استفاده از انرژی دریافتی تجمعی به عنوان یک پروکسی اندازه گیری شد، که در آن مقدار غذای خورده شده در 1، 3، 6 و 24 ساعت پس از تجویز محلول وزن شد.
در نهایت، مقایسه های آماری بین رژیم های درمانی مختلف با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه(ANOVA)، آزمون کروسکال-والیس، و آزمون من-ویتنی، همانطور که در پلت فرم نرم افزار Prism 10 پیاده سازی شد، انجام شد.
یافته های این مطالعه
ارزیابی‌های فعال GLP-1 نشان داد که کتوهگزوزها(D-فروکتوز، D-آلولوز، D-تاگاتوز، D-سوربوز)اما نه آلدوهگزوزها(D-گلوکز، D-آلوز) سطح GLP-1 پلاسما را بین 3 تا 4 برابر (1 گرم در 10 میلی‌لیتر بر کیلوگرم در مقایسه با سالین کنترل) افزایش دادند. قابل ذکر است، این افزایش ها وابسته به دوز بودند و در گروه 3 گرم در 10 میلی لیتر بر کیلوگرم به 4-6 برابر افزایش یافتند. اثربخشی تحریک ترشح GLP-1 در میان چهار کتوگزوز از نظر آماری غیر قابل تشخیص بود.
قند D-alose در دوزهای بالاتر روند غیر قابل توجهی را به سمت افزایش سطح GLP-1 نشان داد که نشان دهنده نقش جزئی احتمالی آن است.
مصرف غذا در عرض 24 ساعت به حالت عادی بازگشت و نشان داد که قندها به سرعت عمل می کنند اما اثرات آنها در طولانی مدت در موش ها باقی نمی ماند.
آزمایش های دریافت غذا نشان داد که همه قندهای ارزیابی شده، به جز D-گلوکز، باعث سرکوب کوتاه مدت (حدود ۶ساعت) مصرف غذا می شوند. با کمال تعجب، آلدوهگزوز D-آلوز مصرف غذا (3 گرم / 10 میلی لیتر / کیلوگرم) را با وجود اینکه بر ترشح GLP-1 تأثیر نمی گذارد، سرکوب کرد. این یافته‌ها همچنین وابسته به دوز بودند، محلول حاوی 3 گرم در 10 میلی لیتر بر کیلوگرم، سرکوب غذای قوی تری نسبت به 1 گرم در 10 میلی لیتر بر کیلوگرم نشان داد. این اثر سرکوب کنندگی، دیگر در 24 ساعت مشاهده نشد. اثر سرکوب کنندگی مصرف غذا در چهار کتوهگزوز نیز از نظر آماری غیر قابل تشخیص بود.
با توجه به اثرات شگفت انگیز D-آلوز بر کاهش مصرف غذا، مستقل از GLP-1، محققان آزمایش هایی را برای مهار GLP-1 با استفاده از آنتاگونیستEx(9-39) با دوز 600 نانومول/کیلوگرم انجام دادند. این آزمایش تأیید کرد که D-آلوز از طریق مکانیزمی مستقل از GLP-1 باعث کاهش مصرف غذا می شود، زیرا پس از استفاده از این آنتاگونیست پاسخ به کتوهگزوزها (بدون کاهش مصرف غذا در مقایسه با محلول نمکی) کُند شد، اما کاهش مصرف غذا توسط D-آلوز بدون مانع باقی ماند.
نتیجه گیری
مطالعه ی حاضر توانایی اجزای نادر شربت قند، به ویژه کتوهگزوزها (D-فروکتوز، D-آلولوز، D-تاگاتوز، D-sorbose) را برای تقویت ترشح GLP-1 روده ای در مدل های موش نر در یک الگوی وابسته به دوز برجسته کرد. همچنین مشخص شد که حدود 6 ساعت پس از تجویز خوراکی این کتوهگزوزها و D-آلوز (یک آلدوهگزوز) به طور قابل توجهی مصرف غذا به صورت وابسته به دوز کاهش می یابد.
این یافته ها با هم از نظر علمی مزایای قندهای کمیاب و شربت قند کمیاب را به عنوان غذاهای عملکردی طبیعی تأیید می کنند که می توانند کنترل قند خون را تقویت کرده و از پرخوری جلوگیری کنند که اولین گام در مقابله با چاقی جهانی و همه گیری بیماری‌های متابولیک امروزی است. در حالی که این یافته ها به طور صریح در این مطالعه آزمایش نشده اند، این یافته ها این احتمال را افزایش می دهند که مطالعات انسانی آینده بتوانند اثربخشی و ایمنی طولانی مدت آنها را بررسی کنند.
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20250401/Rare-sugars-curb-appetite-and-mimic-diabetes-drugs-in-mice.aspx