Fructoseintoleranz ein Risikofaktor für Depressionen

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1 Fructoseintoleranz ein Risikofaktor für Depressionen 5.Grazer Psychiatrisch-Psychosomatische Tagung Maximilian Ledochowski Abteilung für Ernährungsmedizin Univ. Klinik Innsbruck

2 Der Darm Dickdarm Dünndarm

3 Der Darm: 3 Organe die zusammenarbeiten Ileocoecalklappe Dickdarm Fermentation/Entgiftung Dünndarm Verdauung/Resorption (10 5 ) CFU/ml Microorganismen CFU/ml ENS Der Stuhl: ein metabolisch hoch aktives Organ

4 Normale Resorption von Fructose Glut-5 transporter Fructose

5 Malabsorption of fructose H 2 Glut-5 Transporter X X X CO 2 SCFA

6 Laktosemalabsorption Laktase Glucose Galaktose Laktase

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8 Malabsorption of fructose H 2 Glut-5 Transporter X X X CO 2 SCFA Aldehyde Alcohol

9 Some SCFA, aldehydes and alcohols produced by anaerobic fermentation of gut bacteria Formic acid Formaldehyde Methylalcohol Acetic acid Acetaldehyde Ethylalcohol Proprionic acid Propanal Propanol Butyric acid Butanal Butanol Valeric acid Pentanal Pentanol SCFA/ROH + S S-Aldehydes Thioles, H 2 S, CS 2

10 SPONTANEOUS HUMAN COMBUSTION On May 18, 1957, Anna Martin, 68, of West Philadelphia, Pennsylvania, was found incinerated, leaving only her shoes and a portion of her torso. The medical examiner estimated that temperatures must have reached 1,700 to 2,000 degrees, yet newspapers two feet away were found intact. - Knoblauchgeruch. - Monophosphan, Phosphorwasserstoff, (PH 3 ) - Diphosphan (P 2 H 4 ): Selbstentzündend! entsteht aus Calciumcarbid durch Wassereinwirkung oder aus Zink oder Aluminiumphospid (Mäusegift) unter Einwirkung von feuchter Luft. Geruch nach Knoblauch oder faulem Fisch.

11 Häufigste (normale) Gärungsreaktion 59 C 6 H 12 O 6 => 38 H CO H Acetat + 22 Proprionat + 18 Butyrat

12 Acetogenese Dünndarm 4H CO 2 => CH 3 COO H 2 O

13 Methanogenese Dünndarm 4H 2 + CO 2 => CH H 2 O

14 Nitratreduktion Dünndarm H 2 + NO 3 - => NO H 2 O

15 Sulfatreduktion Dünndarm 4H 2 + SO H + => HS - + 4H 2 O

16 Symptoms of subjects during breath testing after administration of 25 g of fructose (n= 1489) 30,0% 27,5% 25,0% 24,0% 25,3% 20,0% 15,0% 12,4% 10,0% 5,0% 10,2% 6,8% 4,2% 1,7% 1,3% 9,7% 6,0% 5,9% 5,0% 2,8% 0,0% Hyperperistalsis Fatigue Bloating Headache Nausea Abdominal pain Diarrhoea Dizziness Indigestion Belching Chill Heartburn Miscellaneous No Symptoms

17 Depression score in fructose malabsorbers Beck's depression score in normals and fructose malabsorbers Beck's depression score p < ±1.96*Std. Err. 2 Normals Malabsorbers ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M. et al: Eur J Med Res. 1998

18 Depression scores and breath hydrogen concentrations in fructose malabsorbers 45 Maximum H2-concentration versus Beck's Depression score (Correlation: r = 0.416, p = 0.022) 35 Beck's depression score Maximum H2-concentration Regression 95% confid. Ledochowski M. et al: Eur J Med Res. 1998

19 Depression scores in lactose maldigestors 32 Depression scores in lactosemaldigesters compared to normals Beck score ±1.96*Std. Err. 4 LM Normals ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M et al. Dig Dis Sci 1998

20 Depression-scores and breath hydrogen concentration in lactose maldigestors Depression scores vs. breath-hydrogen conc. in lactosemaldigestors 140 Correlation: r =,72772; p= max. H2-conc Regression 95% confid. Beck Score Ledochowski M et al. Dig Dis Sci 1998

21 Depression scores in carbohydrate malabsorption syndromes Beck's Depression Score in Fructose and Lactose malabsorbtion in Females 22 P<0, Beck' Depression score p< Normals LM FM FM + LM ±1.96*Std. Err. ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M et al Dig Dis Sci 2000

22 Serum Tryptophan concentration vs. Breath Hydrogen concentration 160 Serum Tryptophan concentration vs. H2-breath concentration HMAX = 107,60 -,9876 * TRYP Correlation: r = -,4302 p < max. H2-Concentration Tryptophan Regression 95% confid. Ledochowski et al. Scand J Gastroenterol 2001(4)

23 Hydrogen breath concentration in FM after administration of 25 g Fru and after 25 g Fru + 1 g Trp Fru Fru + Trp min 30 min 60 min 90 min 120 min 150 min

24 Maillard-Reaction Tryptophan Trp Trp X Trp X Trp X Trp AS transporter Ledochowski M et al. Scand J Gastroenterol 2001

25 Serotonin BBB No Insulin: Tryptophan Valin Leucin Isoleucin with Insulin: Tryptophan Valin Leucin Isoleucin Tryptophan Valin, Leucin, Isoleucin Valin, Leucin, Isoleucin Tryptophan

26 Tryptophan Trp Trp X Trp X Trp X Trp Tryptophan Decrease of Serotonin Depression Increase of hunger for carbohydrates high sugar consumption Ledochowski M et al. Scand J Gastroenterol 2001

27 Die Cuba - Krise Soon the longstanding exchange of Cuban sugar for U.S. consumer goods was halted. In 1960, United States' President Eisenhower refused to honor a purchase agreement for Cuban sugar. The United States had been Cuba's biggest market, and sugar the island's most important source of income. In response, the Soviet Union purchased Cuba's entire sugar stock.

28 Why use a high fructose corn syrup? It is because of their attributes. retain moisture and/or prevent drying out (Nahrungsmittel halten länger und schmecken besser: Brot, Kuchen, Backwaren etc.) control crystallization (Marmeladen schauen schöner aus) produce an osmotic pressure that is higher than for sucrose or medium invert sugar and thereby help control microbiological growth or help in penetration of cell membranes. (Nahrungsmittel halten länger) provide a ready yeast-fermentable substrate (bessere Backtriebfähigekeit) blend easily with sweeteners, acids, and flavorings (Nahrung wird süsser) provide a controllable substrate for browning and Maillard reaction. (Nahrung wird schöner - von brauner knuspriger Farbe) Leichtere Verarbeitung impart a degree of sweetness that is essentially the same as in invert liquid sugar high sweetness low viscosity reduced tendency toward characterization costs less than liquid sucrose or corn syrup blends (billiger)

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30 If Fructose leads to signs of depression in patients with FM what happens when fructose is withdrawn?

31 Stool frequency before and after fructose reduced diet 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 p < n = 41 1,6 1,4 1,2 ±1.96*Std. Err. 1,0 before after ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M et al Scand J Gastroenterol 2000 (35)

32 Meteorism before and after fructose reduced diet 8,5 7,5 6,5 5,5 p < n = 46 4,5 ±1.96*Std. Err. 3,5 before after ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M et al Scand J Gastroenterol 2000 (35)

33 Beck s depression score after fructose reduced diet p < n = ±1.96*Std. Err. 6 before after ±1.00*Std. Err. Mean Ledochowski M et al Scand J Gastroenterol 2000 (35)

34 25 g Fructose 45 g Fructose 65 g Fructose 5.6 g Sorbit Lwww.fructose.at

35 Gesundes NM mit niedrigem glykämischen Index bzw. hohem Ballaststoffanteil Negative Wirkungen CO 2 Y Y Y Y

36 Small intestinal bacterial overgrowth syndrome (SIBOS) Definition: Abnormal high bacterial population in the upper gut, exceeding 10 5 organisms/ml (5 log colony forming unit CFU/ml). Clinical diagnosis: Rise of breath hydrogen concentrations > 20 p.p.m. over baseline within 30 min after administration of a non absorbed carbohydrate. Symptoms: Diarrhoea, weight loss, malabsorption. Abdominal discomfort like cramps and bloating start within 30 min after ingestion of a malabsorbed meal.

37 SIBOS

38 BSR and breath hydrogen concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS 100 BSR concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS Breath hydrogen concentrations after an oral load with 50 fructose Correlation: r = 0.05; p = 0.03; n = 19 Breath H2-concentrations at 30 min [ppm] BSR [mm/2 hrs] Regression 95% confid.

39 CRP concentrations and breath hydrogen concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS CRP concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS Breath hydrogen concentrations after an oral load with 50 fructose Correlation: r = 0.52; p = 0.039; n= Breath H2-concentrations at 30 min [ppm] ,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Serum CRP concentrations [mg/dl] Regression 95% confid.

40 Neopterin and breath hydrogen concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS Neopterin concentrations in fructose malabsorbers with SIBOS Breath hydrogen concentrations after an oral load with 50 fructose Correlation: r = 0.57; p = 0.006; n = Breath H2-concentrations at 30 min [ppm] Serum neopterin concentrations [nmol/l] Regression 95% confid.

41 TH1- Immunestimulation and Tryptophan metabolism SIBOS NADH Melatonin Murr C. et al: Medical Hypothesis 2000

42 TH1- Immunestimulation and glucose metabolism SIBOS Insulin receptor resistence => LNAA-concentration => Trp can not get across the BBB = > carbohydrate craving

43 Initiative des Landes Tirol: OBST mal 5 Mit "OBST mal 5" können SIE SELBST etwas für Ihre Gesundheit tun und durch geänderte Essgewohnheiten mit dazu beitragen, Herz-Kreislauf- Erkrankungen, Schlaganfällen und Krebs vorzubeugen. REICHLICH-BUNT-FRISCH das ist die Devise. Je mehr, desto besser. Mit 2 Stück Obst und 3 Hand voll Gemüse/Salat ist das Tagesziel bereits erreicht. 1-2 Portionen können auch durch reine Frucht- oder Gemüsesäfte abgedeckt werden.

44 Initiative des Landes Tirol: OBST mal 5 Mit "OBST mal 5" können SIE SELBST etwas für Ihre Gesundheit tun und durch geänderte Essgewohnheiten mit dazu beitragen, Herz-Kreislauf- Erkrankungen, Schlaganfällen und Krebs vorzubeugen. REICHLICH-BUNT-FRISCH das ist die Devise. Je mehr, desto besser. Mit 2 Stück Obst und 3 Hand voll Gemüse/Salat ist das Tagesziel bereits erreicht. 1-2 Portionen können auch durch reine Frucht- oder Gemüsesäfte abgedeckt werden.

45 Phytotherapie

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47 Bücher ISBN: ISBN: ISBN: Deutsch ISBN: Englisch Bucherscheinungen 2009: Ernährungsmedizin, (Lehrbuch, ca 800 Seiten) Springer Verlag, Wien 2009 Nahrungsmittelunverträglichkeiten, (Ratgeber) Trias-Verlag, Stuttgart C-Atemteste, Verlag Akademie für Ernährungsmedizin, Innsbruck 2009 Fruktose- und Sorbitunverträglichkeit, Verlag Akademie für Ernährungsmedizin, Innsbruck 2009