Die bittersüßen Auswirkungen von Süßstoffen auf das Mikrobiom

Süßstoffe sind weit verbreitet

Süßstoffe binden an die Geschmacksrezeptoren unserer Zunge und können so die Wahrnehmung „süß“ erzeugen. Sie sind oft sogar mehrere hundert Mal süßer als Haushaltszucker und haben dennoch keine oder nur wenige Kalorien.

Entsprechend sind Süßstoffe in unserem Alltag weit verbreitet. Sie kommen in zahlreichen Light-Produkten oder als „zuckerfrei“ deklarierten Lebensmitteln vor und finden sich in Softdrinks, Süßigkeiten, Kaugummis und sogar in Zahnpasta.

Welche Süßstoffe sind in der EU zugelassen?

In der EU sind aktuell 12 Süßstoffe zugelassen (1):

• Acesulfam K (E 950)
• Aspartam (E 951)
• Cyclamat (E 952)
• Saccharin (E 954)
• Sucralose (E955)
• Thaumatin (E957)
• Neohesperidin DC (E 959)
• Steviolglycoside aus Stevia (E960a)
• enzymatisch hergestellte Steviolglycoside (E960c)
• Neotam (E961)
• Aspartam-Acesulfam-Salz (E 962)

Für jeden dieser Stoffe gibt es einen sogenannten ADI-Wert (Acceptable Daily Intake). Dieser Wert beschreibt die maximale tägliche Aufnahmemenge, die bei regelmäßigem Konsum als unbedenklich eingestuft wird.

Die zugelassenen Süßstoffe werden aktuell jedoch von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) neu bewertet, da die ursprünglichen Zulassungen und ADI-Werte auf veralteten Studienergebnissen beruhen.

Süßstoffe vs. Zuckeraustauschstoffe

Neben den Süßstoffen zählen auch sogenannte Zuckeraustauschstoffe zur Gruppe der künstlichen Süßungsmittel. Chemisch gesehen handelt es sich dabei um Zuckeralkohole. Bekannte Beispiele sind Erythrit, Xylit (Birkenzucker), Sorbit, Mannit und Isomalt.

Zuckeraustauschstoffe sind mit Ausnahme von Erythrit nicht kalorienfrei. Sie haben jedoch deutlich weniger Kalorien als Zucker und werden daher ebenfalls zur Kalorienreduktion eingesetzt. Für Zuckeraustauschstoffe existieren im Gegensatz zu Süßstoffen keine ADI-Werte. Da sie in größeren Mengen (mehr als 20 bis 30 g pro Tag) abführend wirken können, findet sich jedoch ein entsprechender Warnhinweis auf den Verpackungen.

Zahlreiche Studien warnen vor Süßungsmitteln

Die gesundheitlichen Auswirkungen von Süßstoffen und Zuckeraustauschstoffen wurden bereits in vielen Studien untersucht. Insbesondere für Süßstoffe gibt es verschiedene Forschungsergebnisse, die auf gesundheitliche Risiken hinweisen. Eine Störung der Darmflora könnte ein zentraler Mechanismus dieser Schadwirkungen sein.

Studie: Süßstoffe schädigen das menschliche Mikrobiom

Im Folgenden möchten wir Ihnen eine im Jahr 2022 im Fachmagazin Cell veröffentlichte Studie vorstellen, die die Auswirkungen von 4 verschiedenen häufig eingesetzten Süßstoffen auf das menschliche Mikrobiom untersucht hat (2).

Aufbau der Studie

Als Probanden für die Studie wurden 120 gesunde Erwachsene im Alter zwischen 26 und 35 Jahren ausgewählt. Um eine Verfälschung der Studienergebnisse auszuschließen, wurde anhand eines Ernährungsfragebogens sichergestellt, dass nur Personen in die Studie aufgenommen wurden, die keine künstlichen Süßungsmittel in ihrer normalen Ernährung zu sich nahmen.

Die Probanden wurden in 6 Gruppen mit je 20 Personen eingeteilt. 4 Gruppen konsumierten 14 Tage lang täglich 6 handelsübliche Tütchen mit Aspartam, Saccharin, Sucralose oder Stevia. Die Tütchen wurden gleichmäßig über den Tag verteilt eingenommen.

Da in den Süßstoff-Tütchen Glukose als Füllstoff zugemischt war, erhielt eine fünfte Gruppe die gleiche Menge an Glukose (5 g), wie sie in den Tütchen vorkam, während die sechste Gruppe nichts einnahm.

Folgende Mengen an Süßstoffen wurden dabei täglich aufgenommen:

• Aspartam: 240 mg (entspricht 8 % des ADI-Werts bezogen auf 60 kg Körpergewicht)
• Saccharin: 180 mg (20 % des ADI-Werts)
• Sucralose: 102 mg (34 % des ADI-Werts)
• Stevia: 180 mg (75 % des ADI-Werts)

Die aufgenommen Mengen der Süßstoffe bewegten sich also (bis auf Stevia) deutlich unter den zugelassenen ADI-Werten.

Um die Wirkung der Süßstoffe auf die Blutzuckerregulation zu ermitteln, trugen die Teilnehmer während der Studiendauer ein kontinuierliches Glukosemessgerät. Zudem wurden an bestimmten Tagen Glukosetoleranztests durchgeführt. Vor, während und nach dem Einnahmezeitraum wurden außerdem mehrfach Stuhl- und Speichel-Proben zur Untersuchung des Mikrobioms analysiert.

Süßstoffe beeinflussen das Mikrobiom

Alle 4 getesteten Süßstoffe hatten einen Einfluss auf die Zusammensetzung oder die Stoffwechselaktivität des Mikrobioms, sowohl im Darm als auch in der Mundhöhle.

Die Zusammensetzung der Bakterienspezies änderte sich dabei am stärksten bei Sucralose und Saccharin. Die Aktivität verschiedener bakterieller Stoffwechselwege wurde durch alle Süßstoffe in vielfältiger Weise verändert. Bei den Kontrollgruppen, die nur Glukose oder gar nichts eingenommen hatten, gab es keine Veränderungen im Mikrobiom.

Störung der Blutzuckerregulation

Die eingenommenen Süßstoffe beeinflussten nicht nur das Mikrobiom, sondern auch die Ergebnisse der mehrfach durchgeführten Glukosetoleranztests. So zeigten die Teilnehmer, die Sucralose oder Saccharin eingenommen hatten, deutlich erhöhte Blutzuckerspitzen im Vergleich zu den Probanden der anderen Gruppen. In der Woche nach dem Einnahmezeitraum normalisierte sich die Blutzuckerregulation allmählich.

Dies deutet darauf hin, dass insbesondere Sucralose und Saccharin bei längerfristiger Einnahme eine Glukoseintoleranz bis hin zur Insulinresistenz verursachen könnten und somit zur Entstehung von Diabetes Typ II beitragen.

Veränderte Darmflora als Ursache der Glukoseintoleranz

Um den Zusammenhang zwischen den verabreichten Süßstoffen, der veränderten Darmflora und der entstehenden Glukoseintoleranz nachzuweisen, wurde ein Experiment mit keimfreien Mäusen an die Studie angeschlossen.

Die Wissenschaftler verabreichten den Mäusen Darmbakterien aus dem Stuhl der Probanden. Die Tiere, die Mikroorganismen von Personen mit gestörter Blutzuckerregulation erhalten hatten, zeigten ebenfalls einen erhöhten Blutzuckerspiegel nach einem Glukosetoleranztest. Die Mäuse, die hingegen Mikroben von Personen mit normaler Blutzuckerregulation erhalten hatten, konnten ihren Blutzuckerspiegel ebenfalls normal regulieren.

Fazit: Süßstoffe auch unterhalb des ADI-Werts schädlich

Die vorgestellte Studie zeigt eindrücklich, dass Süßstoffe auch deutlich unterhalb des aktuell gültigen ADI-Werts Schadeffekte auf die menschliche Gesundheit ausüben können. Jeder dieser Stoffe interagiert dabei in unterschiedlicher Weise mit dem Mikrobiom und die möglichen langfristigen Auswirkungen auf die Gesundheit sind noch weitgehend unerforscht. Klar ist aber, dass künstliche Süßungsmittel kein gesunder Ersatz für Haushaltszucker sind und dass ihre Verwendung, wie auch die Verwendung von Zucker, stark eingeschränkt werden sollte.

Quellen

1) Süßungsmittel: Was sind Süßstoffe und Zuckeraustauschstoffe? Verbraucherzentrale [Internet]. 10.01.2024 [aufgerufen am: 31.01.2024].

2) Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R, et al. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022;185(18):3307-3328.e19.