Aspartam, ein weit verbreiteter synthetischer Süßstoff, findet aufgrund der Zunahme von Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes global vermehrten Einsatz als Zuckerersatz in Diät- und Light-Produkten. Es gibt jedoch wachsende Bedenken hinsichtlich seiner potenziellen Auswirkungen auf die Gesundheit, insbesondere auf das Gehirn. Dieser Artikel beleuchtet die aktuellen Forschungsergebnisse und diskutiert die möglichen schädlichen Auswirkungen von Aspartam auf das Gehirn.
Aspartam und oxidativer Stress im Gehirn
Studien deuten darauf hin, dass Aspartam oxidative Stressreaktionen im Gehirn auslösen kann, was einen Risikofaktor für die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer darstellen könnte, so die SRH Hochschule für Gesundheit und die Universität des Saarlandes.
Eine aktuelle Studie dieser Institutionen, veröffentlicht in der Zeitschrift "Nutrients", zeigt, dass nicht nur Aspartam selbst, sondern auch seine Abbauprodukte Auswirkungen auf den Lipidstoffwechsel und oxidative Stressreaktionen in neuronalen Zellen haben können.
Auswirkungen auf den Lipidstoffwechsel und mitochondriale Funktion
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Aspartam und seine Abbauprodukte zu einem Anstieg des oxidativen Stresslevels in den Zellen führen und somit auch die mitochondriale Funktion beeinträchtigen können. Dies wurde durch einen Rückgang des Cardiolipin-Levels, eine Erhöhung der Genexpression von SOD1/2, PINK1 und FIS1 sowie einen Anstieg der Radikale anhand der APF-Fluoreszenz veranschaulicht.
Darüber hinaus führte die Behandlung mit Aspartam und seinen Abbauprodukten zu einem Anstieg der Lipidspiegel in den Zellen, insbesondere von Triglyzeriden und einzelnen Phospholipiden, begleitet von einer Anhäufung von Lipidtropfen innerhalb der neuronalen Zellen.
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Die Rolle von Sport und weiterer Forschung
Angesichts dieser Ergebnisse stellt sich die Frage, wie durch Sport diese durch Aspartam bedingten Veränderungen des Stoffwechsels eventuell kompensiert werden könnten. Die Studie deutet darauf hin, dass der Einsatz von Aspartam als Zuckerersatz kritisch beurteilt werden sollte und dass weitere Untersuchungen über die Auswirkungen von Aspartam auf den Lipidstoffwechsel und oxidative Stressreaktionen im Gehirn durchgeführt werden sollten.
Die Autoren diskutieren auch, inwiefern die durch Aspartam verursachten oxidativen Stressreaktionen und Lipidungleichgewichte in neuronalen Zellen ein wichtiger Faktor für die Pathogenese von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer sein können. Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer gesunden Ernährung für die Erhaltung des neuronalen Stoffwechsels und die Prävention neurodegenerativer Erkrankungen. Zukünftige Forschung sollte sich darauf konzentrieren, die Auswirkungen von Aspartam auf den Lipidstoffwechsel und die oxidativen Stressreaktionen im Gehirn auch in vivo genauer zu untersuchen.
Gleichzeitig betonen die Ergebnisse, dass die von der europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) festgelegte maximale Tagesaufnahme von 40 mg pro Kilogramm Körpergewicht nicht überschritten, sondern kritisch und interindividuell anhand der persönlichen Co-Morbiditäten evaluiert werden sollte.
Süßstoffe und beschleunigte Hirnalterung
Light- und Zero-Getränke enthalten verschiedene künstliche Süßstoffe, um Süße zu erzeugen, ohne Zucker zu verwenden. Viele Menschen wollen damit ihre Kalorienaufnahme reduzieren. Süßstoffe werden jedoch schon seit einiger Zeit mit einer Reihe von gesundheitlichen Risiken in Verbindung gebracht: Bei langzeitigem Konsum könnten sie das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes erhöhen und sollen auch die Darmmikrobiota stören.
Ein neuer Aspekt ist, dass Süßstoffe das Gehirn schneller altern lassen könnten. Eine Studie mit fast 12.800 Angestellten des öffentlichen Dienstes in Brasilien, die durchschnittlich 52 Jahre alt waren und etwa zur Hälfte weiblich, untersuchte diesen Zusammenhang. Zwischen 2008 und 2019 wurden sie in einer durchschnittlich acht Jahre dauernden Beobachtungsphase dreimal zu ihrer Ernährung befragt und absolvierten sechs verschiedene Gedächtnis- und Aufmerksamkeitstests.
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Studienergebnisse zum Süßstoffkonsum
Die durchschnittliche tägliche Aufnahmemenge lag bei rund 92 Milligramm Süßstoff. Die Forschenden werteten die Aufnahme von 190 mg/d, was dem Süßstoffgehalt einer Dose Light-Getränk entspricht, als hohen Konsum. Sie stellten diesen Konsum in Bezug zu den kognitiven Funktionen.
Das Ergebnis: Wer größere Mengen Süßstoffe konsumierte, zeigte im Verlauf von acht Jahren eine schnellere Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten als Menschen, die wenig dieser Stoffe zu sich nahmen. Defizite zeigten sich vor allem bei Sprachflüssigkeit, Gedächtnisleistung und der sogenannten globalen Kognition, einem Gesamtmaß für geistige Leistungsfähigkeit.
Menschen in der obersten Konsumgruppe verzeichneten einen um 62 Prozent schnelleren Rückgang ihrer kognitiven Fähigkeiten im Vergleich zur niedrigsten Konsumgruppe - was laut den Forschenden einer vorzeitigen Alterung um 1,6 Jahre entspricht. Der Effekt war allerdings nur bei Menschen unter 60 Jahren zu beobachten, bei älteren Teilnehmenden trat er nicht auf. Aufgrund der Ergebnisse warnen die Forschenden vor möglichen Langzeitfolgen künstlicher Süßstoffe. Diese müssten aber noch durch weitere Untersuchungen bestätigt werden.
Aspartam und Krebsrisiko
Aspartam ist ein synthetischer Süßstoff, der zu den Lebensmittelzusatzstoffen zählt und mit E951 auf Lebensmitteln und Getränken gekennzeichnet sein muss. Die Krebsforschungsagentur IARC (International Agency for Research on Cancer) und der WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe JECFA haben Aspartam als "möglicherweise krebserregend" eingestuft. In drei Studien fand man Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Aspartam und einer bestimmten Art von Leberkrebs.
Unbedenklichkeit bei üblichen Konsummengen
Die WHO-Organisationen betonen jedoch, dass der Verzehr von Aspartam in den üblicherweise konsumierten Mengen unbedenklich sei: "Unsere Ergebnisse deuten nicht darauf hin, dass ein gelegentlicher Konsum für die meisten Verbraucher ein Risiko darstellen könnte", sagte Francesco Branca, WHO-Direktor für Ernährung und Lebensmittelsicherheit.
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Die empfohlene Höchstmenge von Aspartam liegt seit 1981 bei 40 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag. Die WHO hält an dieser akzeptablen maximalen täglichen Aufnahmemenge fest. Ein Mensch mit 70 Kilogramm Körpergewicht würde den Grenzwert erst erreichen, wenn er an einem Tag neun bis 14 Dosen herkömmlicher Größe mit stark aspartamhaltigem Diät-Getränk trinkt.
Aspartam in Supermarktprodukten und Kombination mit anderen Süßstoffen
Aspartam wird mittlerweile in sehr vielen Supermarkt-Produkten verwendet. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat festgestellt, dass immer häufiger mehrere verschiedene Süßstoffe in Getränken wie nicht-alkoholischen Erfrischungsgetränken verwendet werden: "Ein Grund dafür ist, dass manche Süßungsmittel in höheren Konzentrationen einen bitter-metallischen Beigeschmack verursachen können. Um diesen zu vermeiden, werden sie mit anderen Süßungsmitteln kombiniert."
Phenylketonurie und Aspartam
Alle Menschen, die an der erblichen Stoffwechselstörung Phenylketonurie leiden, sollten Aspartam strikt meiden. Bei dieser Erkrankung wird Phenylalanin aus der Nahrung nicht umgewandelt und sammelt sich im Körper, was zu Schädigungen der Gehirnzellen führen kann. Aspartam enthält Phenylalanin.
Sucralose und Appetitregulierung
Künstliche Süßstoffe sind praktisch kalorienfrei und kommen immer häufiger in der Lebensmittelindustrie, zum Beispiel in Limonaden, zum Einsatz. Eine Studie unter Leitung der University of Southern California (USC) und mit Tübinger Beteiligung gibt Aufschluss darüber, welche Auswirkungen der übermäßige Konsum von künstlichen Süßstoffen, wie etwa Sucralose, im Gehirn hat. Obwohl kalorienfrei, wirkt Sucralose im Gehirn appetitanregend, gerade bei Menschen mit Adipositas.
Der Einfluss von Sucralose auf den Hypothalamus
Sucralose führt im Hypothalamus, einer wichtigen Schaltzentrale des Gehirns, zu einer gesteigerten Hirnaktivität. Dieser Bereich des Gehirns ist unter anderem für die Kontrolle der Nahrungsaufnahme und des Hungergefühls zuständig. Sucralose aktiviert genau diesen Bereich im Gehirn und das steht wiederum in Verbindung mit einer stärkeren Bewertung des Hungergefühls.
„Künstliche Süßstoffe, wie in unserem Fall Sucralose, können die Appetitregulierung im Gehirn in einem Maße beeinflussen, der sich nachteilig auf das Gewicht auswirkt“, erläutert Prof. Dr. Stephanie Kullmann aus der Tübinger Universitätsklinik für Diabetologie, Endokrinologie, Nephrologie.
Verwirrung im Gehirn und gesteigertes Hungergefühl
Das Forschungsteam geht davon aus, dass künstliche Süßstoffe das Gehirn verwirren, indem sie ihm Signale der Süße senden, ohne die benötigten Kalorien zu liefern, die das Gehirn benötigt. Aus vorherigen Studien ist die Hypothese bereits bekannt, dass das Gehirn das Signal aussendet, mehr zu essen, wenn die versprochenen Kalorien nicht ankommen.
Studiendesign und Ergebnisse
An der Studie nahmen 75 Probandinnen und Probanden in den USA teil. Sie wurden gebeten, bei drei verschiedenen Terminen eines von drei Getränken zu trinken: Leitungswasser, gesüßtes Wasser mit Sucralose und gesüßtes Wasser mit Zucker. Sucralose ist etwa 600-mal süßer als herkömmlicher Zucker. Bei jedem Besuch untersuchte das Forschungsteam den Nüchternblutzuckerspiegel der Teilnehmenden, gefolgt von einem Hirnscan mittels der sogenannten funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRI), die den Blutfluss verfolgt, um die Aktivität in verschiedenen Regionen des Gehirns zu erfassen. Nach dem ersten Scan tranken die Probandinnen und Probanden eines der drei Getränke und wurden danach wieder untersucht. Zusätzlich zu den Hirnscans wurden den Studienteilnehmenden noch Blutproben entnommen, nachdem sie die Getränke getrunken hatten, und sie sollten ihr individuelles Hungergefühl einschätzen.
Die Forschenden konnten festhalten, dass Sucralose das Hungergefühl der Teilnehmenden um etwa 17 Prozent steigert, insbesondere bei Probanden, die krankhaft übergewichtig waren. Zudem konnte das Forschungsteam verstärkte Verbindungen zu anderen Teilen des Gehirns belegen, die für die Steuerung der Motivation verantwortlich sind.
„Sucralose scheint die Entscheidungsfähigkeit zu beeinträchtigen“, stellt Studienleiterin Prof. Kathleen A. Page von der USC fest. „Wir haben beispielsweise eine erhöhte Gehirnaktivität zwischen dem Hypothalamus und dem anterioren cingulären Cortex festgestellt, der die Risiken und Vorteile einer Entscheidung steuert“, ergänzt Prof. Kullmann.
Eine weitere Erkenntnis aus der Studie: „Die Bluttests haben gezeigt, dass Sucralose keinen Einfluss auf die Hormone hat, die das Gehirn verwendet, um uns mitzuteilen, wann wir satt sind und keinen Hunger mehr haben“, erläutert Prof. Kullmann.
Langzeitstudie in Brasilien: Süßstoffkonsum und kognitive Fähigkeiten
Insgesamt 12.772 Erwachsene aus ganz Brasilien nahmen an einer Studie teil, bei der die Teilnehmenden in Fragebögen angaben, was sie im vergangenen Jahr gegessen und getrunken hatten. Anhand der konsumierten Menge an künstlichen Süßstoffen wurden sie von den Forschenden in drei Gruppen eingeteilt: Die Gruppe mit dem niedrigsten Süßstoffkonsum nahm durchschnittlich 20 Milligramm pro Tag zu sich, die Gruppe mit dem höchsten Süßstoffkonsum 191 Milligramm pro Tag. Außerdem wurden die Teilnehmenden zu Beginn, in der Mitte und am Ende der Studie kognitiven Tests unterzogen, um ihr Gedächtnis, ihre Sprache und ihre Denkfähigkeit über die Zeitverlauf hinweg zu verfolgen.
Ergebnisse der Langzeitstudie
Nach Berücksichtigung von Faktoren wie etwa Alter, Geschlecht, möglichem Bluthochdruck oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen stellten die Forschenden fest, dass die Denk- und Gedächtnisleistung der Personen mit dem höchsten Süßstoffkonsum insgesamt um 62 Prozent schneller nachließ als die der Personen mit dem niedrigsten Konsum. Dies entspricht einer Alterung von etwa 1,6 Jahren. Das Alter der Studienteilnehmenden scheint dabei eine entscheidende Rolle zu spielen: So wiesen Personen unter 60 Jahren, die die höchsten Mengen an Süßstoffen konsumierten, einen schnelleren Rückgang der verbalen Ausdrucksfähigkeit und der allgemeinen kognitiven Fähigkeiten auf als Personen mit den geringsten Mengen.
Einschränkungen und Empfehlungen
Die Forschenden wiesen auf Einschränkungen hin, wie selbstberichtete Ernährungsdaten und Ausfälle von Teilnehmenden im Verlauf der Studie.
Wer seiner geistigen Gesundheit etwas Gutes tun möchte, sollte auf kalorienarme und kalorienfreie Süßungsmittel besser verzichten und lieber zu natürlichen Alternativen wie zum Beispiel Honig greifen.