Aportul de îndulcitori de mare intensitate modifică abilitatea gustului dulce de a semnaliza calorii
Abstract
Rezultatele recente obținute atât din studii epidemiologice, cât și din studii experimentale pe animale, sugerează că aportul de îndulcitori non-calorici poate promova, mai degrabă decât proteja împotriva creșterii în greutate și a altor tulburări ale reglării energiei. Cu toate acestea, fără un mecanism viabil care să explice modul în care consumul de îndulcitori non-calorici poate crește aportul de energie și greutatea corporală, convingerea unor astfel de rezultate a fost limitată. Folosind un model de șobolan, prezenta cercetare a arătat că aportul de îndulcitori non-calorici reduce eficacitatea asocierilor învățate între gusturile dulci și rezultatele calorice postestive (Experimentul 1) și că interferarea cu această asociere poate afecta capacitatea șobolanilor de a regla aportul lor de alimente dulci, dar nu și nedulci, bogate în grăsimi și bogate în calorii (Experimentul 2). Rezultatele susțin ipoteza că consumul de îndulcitori necalorici poate promova aportul excesiv și creșterea în greutate corporală prin slăbirea unei relații predictive între gustul dulce și consecințele calorice ale consumului.
Conform cifrelor recente publicate de Calorie Control Council, o asociație internațională care reprezintă industria alimentară și a băuturilor cu conținut scăzut de calorii și dietă, aproximativ 194 de milioane de oameni din Statele Unite, sau aproximativ 64% din populație, consumau zahăr cu conținut scăzut de calorii. gratuit, alimente și băuturi, cum ar fi băuturi răcoritoare, deserturi cu calorii reduse și înlocuitori de zahăr în 2007. Aceasta se compară cu aproximativ 78 de milioane de consumatori ai acestor produse în 1986 (Calorie Control Council, 2009). S-ar putea ca o parte semnificativă din acești consumatori să apeleze la alimente și băuturi dulci, necalorice sau cu conținut redus de calorii ca mijloc de combatere a creșterii în greutate. Într-adevăr, o declarație de poziție a Asociației Dietetice Americane (2004) a afirmat că „consumatorii care doresc gustul dulciului fără energie adăugată pot selecta îndulcitori non-calorici pentru a ajuta la gestionarea greutății, diabetului și a altor boli cronice”.
Scopul prezentei cercetări este de a contura și testa un mecanism fiziologic relevant care ar putea explica modul în care aportul de alimente și lichide în care gustul dulce este disociat de consecințele calorice normale ar putea interfera cu reglarea energiei și a greutății corporale. O formă binecunoscută de condiționare pavloviană apare atunci când gusturile (de exemplu, dulci, amare) devin stimuli condiționați (CS) pentru postestestivi (de exemplu, stare nutritivă, stare de rău gastrică), stimuli necondiționați (SUA). Ca rezultat al acestei asocieri, CS-urile de gust ajung să evoce răspunsuri condiționate, care iau adesea forma unor schimbări în comportamentul ingestiv (Sclafani, 1997; Welzl, D'Adamo și Lipp, 2001).
Modelele fiziologice actuale de reglare a energiei sugerează că gusturile și alte indicii orosenzoriale evocă nu doar aportul și comportamentul apetitiv, ci și excită o varietate de răspunsuri condiționate hormonale, neuronale și metabolice care promovează utilizarea eficientă a energiei prin anticiparea și pregătirea pentru sosirea nutrienți în tractul gastro-intestinal (Woods și Ramsay, 2000). O implicație a acestor modele este că evocarea unor astfel de răspunsuri fiziologice (Power & Schulkin, 2008) și, astfel, eficacitatea reglării energiei, vor fi reduse în circumstanțe care degradează capacitatea gusturilor de a prezice apariția consecințelor calorice sau nutritive postestive a mânca (Davidson & Swithers, 2004; Swithers, Baker și Davidson, 2009; Swithers & Davidson, 2005, 2008).
Anterior, am raportat că, comparativ cu șobolanii cu antecedente de consum de suplimente îndulcite caloric, șobolanii cu antecedente de consum de substanțe îndulcite cu îndulcitori de intensitate ridicată (cum ar fi zaharina, Acesulfam potasiu sau Stevia) ca suplimente la dieta lor normală de întreținere câștigă mai mult greutate, mănâncă mai mult și sunt mai puțin capabili să demonstreze compensarea calorică prin reducerea aportului într-o masă care urmează unui premeal cu un gust dulce, cu un conținut ridicat de calorii (vezi Swithers, Martin și Davidson, 2010 pentru o recenzie). Am emis ipoteza că, deoarece îndulcitorii de înaltă intensitate au un gust dulce, dar nu oferă un SUA energetic, consumul acestor substanțe ar putea influența aportul și greutatea corporală prin slăbirea a ceea ce credem că este o relație predictivă puternică între gustul dulce și calorii (Davidson & Swithers, 2004; Swithers & Davidson, 2008, 2009).
Scopul Experimentului 1 a fost de a testa ideea că aportul unui îndulcitor noncaloric poate slăbi capacitatea gusturilor dulci de a prezice rezultatele calorice postestative. O idee de lungă durată în condiționarea pavloviană este că diferiți stimuli concurează pentru controlul asociativ asupra comportamentului pe baza unor factori precum evidența lor și validitatea lor relativă ca semnale pentru apariția unui SUA (de exemplu, Wagner, 1969; Rescorla și Wagner, 1972; Urushihara & Miller, 2009). Mai mult, cercetările recente privind condiționarea preferințelor oferă dovezi clare că o astfel de concurență este implicată în învățarea despre stimulii gustului (Dwyer, Haslegrove și Jones, în presă). Având în vedere aceste considerații, dacă consumul de îndulcitori de intensitate ridicată reduce rezistența sau puterea corelației dintre gusturile dulci și rezultatele energetice, acest lucru ar trebui să reducă și capacitatea gusturilor dulci de a concura cu alte indicii pentru asocierea cu acel SUA postantă.
Experimentul 1 a testat această predicție dând diferite grupuri de șobolani fie apă simplă, fie apă îndulcită cu zaharină în timpul unei faze de expunere inițială. Apoi, ambele grupuri au primit instruire cu două soluții aromatizate noi, care au fost amestecate cu concentrații egale de glucoză sau policoză. În faza finală de testare, aportul fiecărei soluții aromatizate, prezentate fără glucoză sau policoză, a fost înregistrat atât pentru grupul dat zaharină, cât și pentru grupul dat doar apă în timpul fazei inițiale de expunere.
Experimentul 1
Metode
Subiecte
Subiecții au fost 32 de șobolani naivi, adulți, masculi, Sprague-Dawley, care au cântărit 335-365 g la sosirea în laborator de la Harlan Inc., Indianapolis. Îngrijirea și tratamentul tuturor șobolanilor au fost revizuite și aprobate de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor Purdue ca fiind în concordanță cu Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator. Șobolanii au fost adăpostiți individual și au fost menținuți sub un ciclu de lumină: întuneric 12: 12h, cu lumini aprinse la 0700 h zilnic. Au avut acces la alimente și apă ad libitum pe tot parcursul studiului, cu excepția cazului în care s-a menționat.
Proceduri
După o perioadă de 14 zile în care fiecare șobolan a fost manipulat zilnic și menținut pe chow de laborator standard 5001 (testdiet.com), șobolanii au fost repartizați la două grupuri de câte 16 șobolani fiecare, în funcție de greutatea corporală medie. Așa cum se ilustrează în Tabelul 1, Experimentul 1 a fost realizat în 3 faze care implică 1) expunerea inițială la o soluție de degustare dulce non-calorică sau apă, 2) formarea compusă a aromelor noi amestecate fie într-o soluție calorică dulce, fie ne-dulce, și încheierea cu 3) un test în care a fost înregistrat aportul de soluții care conțin aromele noi, fără calorii sau îndulcitori.