Eine Studie zur Verdauungstoleranz von Maltitol nach gelegentlichem und regelmäßigem Verzehr bei gesunden Menschen

Die Verdauungstoleranz gegenüber Maltitol (Cerestar Cereal, Brüssel, Belgien) und Saccharose wurde bei gesunden Probanden in einer doppelblinden, randomisierten Cross-over-Studie bestimmt. Die Testprodukte waren bis auf den zugesetzten Kohlenhydratbestandteil identisch und wurden von Cerestar, Vilvoorde R&D Centre, Belgien, geliefert. Maltitol und Saccharose wurden jeweils als alleinige Süßungsmittel in Milchschokoladentafeln verwendet, die in Aussehen, Farbe und Geschmack identisch waren. Der 100-g-Riegel enthielt 42 g Bulk-Süßstoff entweder als Saccharose (S) oder Maltit (M) (4-O-D-Glucopyranosyl-D-sorbit). Beide 100-g-Tafeln Milchschokolade enthielten 35 g Fett, 21 g Protein und 2 g Laktose. Der Süßungsgrad wurde nicht durch Zugabe von Intensivsüßstoff eingestellt. Die Riegel hatten identische Verpackungen, die sich durch Codes unterschieden, die den Probanden erst nach Abschluss der Studie bekannt wurden. Die Schokoladenriegel wurden gelegentlich und regelmäßig verzehrt.

Probanden

Zwölf Freiwillige (alle männlich, im Alter zwischen 18 und 45 Jahren) mit einem mittleren Körpergewicht±10% des Idealgewichts (71±2 kg, Mittelwert±s.d.) wurden in diese Studie aufgenommen. Keiner von ihnen hatte eine Vorgeschichte mit einer Magen-Darm-Erkrankung oder nahm in den letzten 3 Monaten Antibiotika oder Abführmittel ein. Alle von ihnen waren Laktose-Absorber, wie durch einen H2-Atemtest nach Einnahme von 50 g Laktose in Wasser getestet wurde. Sie gaben eine informierte Zustimmung zum Protokoll, das vom Konsultativkomitee für die an der biochemischen Forschung beteiligten Personen (CCPPRB) in Saint-Germain-en-Laye (78104, Frankreich) genehmigt wurde.

Experimentelles Design

Die Toleranz gegenüber Maltitol wurde über zwei Testperioden ermittelt, die durch mindestens 15 Tage getrennt waren und jeweils unterschiedlichen Maltitol-Konsummustern entsprachen (Abbildung 1).

In der ersten Periode wurde Maltitol nur gelegentlich konsumiert, d.h. eine Dosis Maltitol und Saccharose wurde 10 Wochen lang jeweils dienstags und donnerstags zufällig getestet. Um eine Gewöhnung zu vermeiden, lagen zwischen den aufeinanderfolgenden Maltitol-Einnahmen mindestens 5 Tage, wobei die Anzahl der Einnahmen pro Tag zwischen 3 und 6 lag. Die Anfangsdosis betrug 10 g pro Tag (d. h. zwei Schokoriegel). Jede aufeinanderfolgende Woche wurde die tägliche Zuckerdosis um 10 g erhöht, bis eine schlechte Verdauungstoleranz auftrat, definiert als Durchfall und/oder ein Symptom von Grad 3 (d. h. schwere Verdauungsstörungen). Diese Dosis wurde als Schwellendosis (TD) definiert.

In der zweiten Periode wurden die Probanden gebeten, jeden Tag denselben Zucker (entweder Maltit oder Saccharose) nach einem zunehmend intensiven Zeitplan zu konsumieren, der maximal 9 Tage dauerte; auf dieselbe Weise konsumierten sie den anderen Zucker nach einer Auswaschphase von 2 Wochen. Auf diese Weise wurde der Verzehr von Maltitol vorsichtig eingeleitet und in den folgenden Tagen allmählich gesteigert. Die erste Dosis betrug 25 % der in der ersten Periode definierten TD und wurde auf 33, 50, 66 und 75 % dieser Dosis gesteigert. Gemäß dem Zeitplan erreichten die Probanden die in der ersten Periode ermittelte TD am 6. Tag eines jeden 9-tägigen Teils der zweiten Periode. Danach wurde diese Dosis plus 10, 20 und 30 g extra von jedem Probanden an den Tagen 7, 8 bzw. 9 konsumiert. Wie in der ersten Periode wurden die Probanden angewiesen, die Zuckereinnahme zu stoppen, wenn Durchfall und/oder ein Symptom des Grades 3 auftrat.

Am 6. Tag jeder 9-tägigen Periode des Maltitol- und Saccharosekonsums wurde ein H2-Atemtest durchgeführt, der 2 Wochen nach dem Ende der zweiten Verabreichungsperiode wiederholt wurde. Basal und in 60-minütigen Intervallen bis entweder 10 h oder bis zur Rückkehr zum Basalwert nach dem Aufwachen wurden alveoläre Endproben gesammelt und mit einer elektrochemischen Zelle (GMI, Renfrew, UK) auf H2 analysiert. Fünfzehn Tage nach Abschluss der Studie wurde die H2-Atemausscheidung vor und nach der Maltit-Einnahme erneut auf die gleiche Weise wie bei den vorherigen H2-Atemtests bestimmt. Von diesem letzten Atemtest wurde erwartet, dass er eine höhere H2-Ausscheidung zeigt als die, die bei der gleichen täglichen Belastung während des chronischen Maltitolkonsums gemessen wurde. An den drei Tagen, an denen die Atemtests durchgeführt wurden, waren die Mahlzeiten standardisiert, und es wurde besonders darauf geachtet, dass der Zeitpunkt der Einnahme von Mahlzeit und Schokoriegel identisch war. Die Wasserstoff- und Methankonzentrationen in den Atemproben wurden gleichzeitig mit Microlyser-Gaschromatographie (Quintron Instrument Company, Milwaukee, WI, USA) unter Verwendung einer Molekularsiebsäule (12′ Hysep Q, 60/80 mesh; Quintron Instrument Co.) bestimmt.

An den Tagen der Zuckerverabreichung in beiden Perioden: (a) wurden die Probanden angewiesen, Zucker nicht zu Beginn oder am Ende des Tages zu konsumieren, d.h. als Ersatzfrühstück oder als spätabendlichen Snack. Im Idealfall wollten wir, dass die Probanden den Konsum in ihre normalen Ernährungsgewohnheiten einbauen. Die Probanden wurden außerdem gebeten, ihren Konsum von Schokoriegeln über den Tag verteilt auf drei bis sechs Einnahmen zu verteilen. b) Die Probanden wurden gebeten, einen hohen Konsum bestimmter Lebensmittel zu vermeiden, die bekanntermaßen Bauchbeschwerden fördern oder Zuckeralkohol enthalten: Weiße Bohnen, Zwiebeln, Kohl, Rosenkohl, Sauerkraut, Rosinen, Bananen, Aprikosen, Äpfel, Pflaumensaft, Apfel, Trauben, Vollkornbrot, Kleiebrot, Kleie, Frühstückscerealien, Milch und Milchprodukte (Frischkäse, Joghurt, jede Art von Käse, Sahne, Milchcreme, Sahnegebäck, nicht hausgemachte Fertiggerichte, Milchschokolade, Karamell, nicht hausgemachte Kekse) und „Light“-Produkte. c) Die Probanden wurden gebeten, eine Tagebuchkarte auszufüllen, die Folgendes enthielt: Zeitpunkt der täglichen Mahlzeiten, Zeitpunkt und Anzahl der eingenommenen Schokoladentafeln, Auftreten der folgenden Symptome: Borborygmi, übermäßiger Flatus, Bauchschmerzen, aufgeblähter Magen, Übelkeit, Erbrechen, Fieber, Sättigungsgefühl, Appetitminderung, Kopfschmerzen, Schlaflosigkeit, Durst und Pastillesättigung. Jedes Symptom wurde mit 0 (kein Symptom), 1 (leicht), 2 (mäßig) und 3 (schwer) eingestuft; eine Abstufung von 3 bedeutet, dass das Produkt in Zukunft gemieden werden sollte. Durchfall wurde als drei oder mehr Stühle pro Tag definiert. Diese Karte wurde vom Versuchsleiter in Anwesenheit des Probanden an jedem Verabreichungstag um 07.00 Uhr morgens kontrolliert.

Berechnungen und Statistiken

In beiden Zeiträumen definierten wir die Auftretensdosis für jedes Symptom als die erste Dosis, ab der ein Symptom von einem Probanden eingestuft wurde. Für jeden Probanden wurde ein Gesamtscore berechnet, der gleich der Summe der Scores für jedes Symptom auf der Selbsteinschätzungskarte war. So wurde ein kumulativer Score über Wochen und über Tage sowohl für gelegentliche als auch für regelmäßige Konsumperioden berechnet. Hinsichtlich des kumulativen Gesamtscores wurden Maltitol und Saccharose mit einem Wilcoxon Signed-Rank-Test verglichen. Bezüglich des Symptoms Durchfall wurde die Inzidenz zum Vergleich von Maltitol und Saccharose mit einem Chi-Quadrat-Test ausgewertet.

Die als TD definierten Dosen der schlechten Verdauungstoleranz wurden für die erste Periode und für jeden 9-Tage-Teil der zweiten Periode tabellarisch erfasst. Die für Maltitol angegebenen Werte wurden zwischen den beiden Perioden mit einem Wilcoxon Signed-Rank-Test verglichen. Wenn ein Proband die oben definierte TD erreichte, ohne dass einige der Symptome auftraten, wurde angenommen, dass diese Symptome bei der nächsten Stufendosis aufgetreten wären. Die mittlere Auftrittsdosis für alle Symptome wurde so aus den 12 Probanden berechnet.

Die Wasserstoffausscheidung wurde mit Hilfe einer Trapezmethode zur Berechnung der Fläche unter der diskontinuierlichen Kurve der H2-Atemkonzentration quantifiziert. Die Tidalvolumina wurden anhand des Radford-Nomogramms (Radford et al., 1954) bestimmt und die Daten in Milliliter pro 10 h ausgedrückt (Solomons et al., 1977). Die drei Messungen des H2-Atemtests wurden mit einem Wilcoxon Signed-Rank-Test verglichen. Ein P-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Die Ergebnisse wurden als Mittelwert±s.d.

ausgedrückt.