Nghiên cứu mới về chuột cho biết thêm chi tiết về tác hại tiềm tàng của việc kết hợp đồ uống có đường với chế độ ăn nhiều chất béo. Dựa trên những phát hiện trước đó, rằng fructose thúc đẩy chất béo trong cơ thể, nghiên cứu mới nhất cho thấy đồ uống có đường ngọt cũng có thể phá vỡ khả năng đốt cháy chất béo của gan.
Một bài báo gần đây về Chuyển hóa tế bào mô tả cách các nhà nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của việc thêm fructose và glucose với chế độ ăn bình thường và chế độ ăn nhiều chất béo ở chuột.
Họ phát hiện ra rằng fructose và glucose, khi được thêm vào chế độ ăn nhiều chất béo, sẽ ảnh hưởng đến các cơ chế ở gan theo những cách ngược nhau.
Dường như nồng độ fructose cao có thể phá vỡ sự chuyển hóa chất béo trong gan theo cách có hại cho sức khỏe, trong khi mức glucose cao có thể cải thiện điều này.
“Fructose làm cho gan tích tụ chất béo”, tác giả nghiên cứu cao cấp C. Ronald Kahn, giáo sư y khoa tại Đại học Y Harvard ở Boston, MA, Mỹ nói. “Nó hoạt động gần giống như việc thêm nhiều chất béo vào chế độ ăn uống”, ông tiếp tục.
“Điều này trái ngược với hiệu quả của việc thêm nhiều glucose vào chế độ ăn uống, giúp thúc đẩy khả năng đốt cháy chất béo của gan, và do đó, thực sự tạo ra sự trao đổi chất lành mạnh hơn”, ông nói thêm.
Giáo sư Kahn cũng là người đứng đầu về Sinh lý học và Chuyển hóa tích hợp tại Trung tâm Tiểu đường Joslin, một chi nhánh của Trường Y Harvard.
Fructose và glucose trong đường
Trong nghiên cứu của họ, các tác giả giải thích rằng cũng như có nhiều chất béo, chế độ ăn uống điển hình của phương Tây cũng có nhiều đồ uống có đường.
Giống như tăng tiêu thụ thực phẩm giàu chất béo, tiêu thụ cao hơn đồ uống có đường đã nổi lên như một yếu tố nguy cơ đáng kể cho bệnh béo phì và các biến chứng của nó, chẳng hạn như bệnh tiểu đường loại 2 và bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD).
Giáo sư Kahn và nhóm của ông đã nghiên cứu về tác dụng của đường bổ sung trong chế độ ăn uống trong một loạt các nghiên cứu, trong đó nghiên cứu gần đây nhất.
Đường trong chế độ ăn uống có hai dạng: đường mía hoặc xi-rô ngô fructose cao. Cả hai dạng này đều chứa fructose và glucose.
Những gì nhóm nghiên cứu đang khám phá thông qua những phát hiện mới nhất và trước đó là hai dạng đường này có tác dụng khác nhau trong gan.
Chẳng hạn, trong một nghiên cứu năm 2017, họ đã chỉ ra cách bổ sung fructose vào chế độ ăn nhiều chất béo khiến chuột phát triển béo phì, không dung nạp glucose và gan to.
Ngược lại, thêm glucose vào chế độ ăn nhiều chất béo không có những tác dụng này mặc dù lượng calo rất giống nhau.
Tìm hiểu thêm
Ảnh hưởng đến chế độ ăn nhiều chất béo
Trong nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu tập trung vào hai cơ chế – một cơ chế liên quan đến ty thể, các ngăn nhỏ bên trong các tế bào cung cấp năng lượng cho chúng, và cơ chế còn lại là làm oxy hóa axit béo hoặc đốt cháy chất béo.
Họ đưa sáu nhóm chuột đực 6 tuần tuổi vào các chế độ ăn khác nhau trong 10 tuần: chỉ ăn kiêng thường xuyên, chế độ ăn thường xuyên với glucose cao, chế độ ăn thường xuyên với fructose cao, chế độ ăn nhiều chất béo, chế độ ăn nhiều chất béo với glucose cao và chế độ ăn nhiều chất béo với fructose cao. Họ đã thêm fructose và glucose vào nước uống của chuột.
Như trong các nghiên cứu trước đây, họ đã thấy rằng những con chuột ăn chế độ ăn thường xuyên có fructose hoặc glucose trong nước uống của chúng tăng trọng lượng khoảng 30% so với những con chuột uống nước lọc. Ngoài ra, những con chuột này không phát triển đường huyết cao, một đặc điểm của bệnh tiểu đường.
Tất cả ba nhóm chuột trong chế độ ăn nhiều chất béo đã phát triển béo phì, với trọng lượng cơ thể tăng trung bình 40% – 60%. Ngoài ra, những con chuột này có dấu hiệu phì đại gan và gan nhiễm mỡ, hoặc tích tụ mỡ trong gan.
Những con chuột có chế độ ăn nhiều chất béo uống nước thường xuyên và nước có thêm fructose cũng phát triển đề kháng insulin và lượng đường trong máu cao, và mức độ insulin của chúng tăng gấp đôi.
Tuy nhiên, trong khi những con chuột có chế độ ăn nhiều chất béo uống nước có thêm glucose tăng cân tương tự như những con chuột có chế độ ăn giàu chất béo khác, chúng không phát triển các triệu chứng khác, mặc dù có cùng lượng calo.
Xem xét kỹ hơn các dấu hiệu của gan nhiễm mỡ
Các nhà nghiên cứu đã phân tích các mô gan và tế bào của chuột để xem xét kỹ hơn các dấu hiệu của gan nhiễm mỡ.
Một điểm đánh dấu mà họ kiểm tra là mức độ acylcarnitines. Các hợp chất này là sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy chất béo trong gan và mức độ cao hơn biểu thị mức độ tích tụ chất béo cao hơn.
Những con chuột có chế độ ăn nhiều chất béo với hàm lượng fructose cao có hàm lượng acylcarnitine cao nhất. Tuy nhiên, những con chuột có chế độ ăn nhiều chất béo với lượng glucose cao có hàm lượng chất béo trong gan thấp hơn so với những con chuột ăn nhiều chất béo nhưng uống nước thường.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng những kết quả này hỗ trợ những nghiên cứu trước đó và cho rằng glucose giúp gan đốt cháy chất béo.
Một dấu hiệu khác mà nhóm nghiên cứu đã kiểm tra trên gan chuột là Carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT1A), một loại enzyme ty thể có vai trò chính trong việc đốt cháy chất béo.
Trái ngược với acylcarnitine, nồng độ CPT1A cao hơn là một dấu hiệu tốt vì chúng chỉ ra rằng ty thể đang thực hiện chức năng đốt cháy chất béo.
Tuy nhiên, những con chuột béo uống nước có thêm fructose, có mức CPT1A thấp và hoạt động thấp hơn. Quan sát này cho thấy có gì đó không ổn với ty thể trong các tế bào gan của họ.
“Khi ty thể khỏe mạnh, chúng có hình dạng giống hình trứng và hình chữ thập đẹp”, giáo sư Kahn giải thích.
Tìm hiểu thêm
Chế độ ăn uống có hại cho ty thể
Khi nhóm nghiên cứu kiểm tra các tế bào gan của những con chuột béo có thêm fructose, các nhà khoa học phát hiện ra rằng ty thể bị phân mảnh, cho thấy chúng không đốt cháy chất béo tốt. Ngược lại, ty thể của chuột béo cao cộng với glucose là một hình dạng khỏe mạnh.
Kết quả xét nghiệm acylcarnitines, CPT1A và các chất đánh dấu khác đã khiến nhóm nghiên cứu kết luận rằng cả chế độ ăn nhiều chất béo và chế độ ăn nhiều chất béo có thêm fructose khiến cho gan của chuột lưu trữ chất béo nhiều hơn là đốt cháy bằng cách làm hỏng ty thể của chúng.
Các nhà nghiên cứu tin rằng việc tìm ra một loại thuốc ngăn chặn các tác dụng không mong muốn này trong fructose có thể dẫn đến một phương pháp điều trị ngăn ngừa NAFLD, không dung nạp glucose và tiểu đường.
“Đây là một trong một loạt các nghiên cứu mà chúng tôi đã thực hiện, liên quan đến vai trò của fructose cao trong chế độ ăn uống đối với tình trạng kháng insulin và hội chứng chuyển hóa”, giáo sư C. Ronald Kahn nói.
Tìm hiểu thêm
