Fruktosa dan glukosa adalah dua gula yang umum ditemukan di banyak makanan dan minuman. Meski mengandung jumlah kalori yang sama, penelitian baru menunjukkan bahwa otak meresponsnya dengan sangat berbeda.
Para ilmuwan di Monell Chemical Senses Center telah menemukan bahwa fruktosa dan glukosa berkomunikasi dengan otak melalui jalur usus-otak yang berbeda. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa perbedaan ini dapat mempengaruhi preferensi makanan dan minuman dan dapat membantu menjelaskan mengapa produk manis tertentu sangat menarik.
Studi tersebut, diterbitkan 10 Juni di jurnal sarafmengidentifikasi jalur sinyal spesifik yang memungkinkan fruktosa berkomunikasi dengan otak. Dalam percobaan yang melibatkan tikus, peneliti menemukan bahwa jalur ini kurang efektif dibandingkan jalur yang digunakan glukosa untuk mengurangi aktivitas neuron yang terkait dengan rasa lapar.
“Penelitian ini menambah pemahaman kita tentang bagaimana pola makan modern, khususnya yang tinggi fruktosa atau sirup jagung fruktosa tinggi, berinteraksi dengan sistem saraf yang terlibat dalam nafsu makan,” kata Amber Alhadeff, PhD, penulis utama dan Monell Fellow.
Bagaimana fruktosa dan glukosa mempengaruhi neuron kelaparan
Untuk mempelajari bagaimana gula mempengaruhi otak, para peneliti mencatat aktivitas saraf pada tikus setelah terpapar fruktosa dan glukosa.
Tim menemukan bahwa fruktosa meningkatkan kadar hormon usus PYY. Hormon ini kemudian diberi sinyal melalui saraf vagus, menyebabkan sedikit penurunan aktivitas neuron protein terkait agouti (AgRP), yang berperan utama dalam merangsang rasa lapar. Ketika para peneliti mengganggu jalur ini, fruktosa tidak lagi mampu mempengaruhi neuron tersebut.
Glukosa menghasilkan respons yang sangat berbeda. Menurut para peneliti, hal itu tidak bergantung pada jalur saraf vagus PYY-Y2 yang sama. Sebaliknya, glukosa sangat menekan aktivitas neuron AgRP, sehingga menyebabkan efek yang lebih besar pada sinyal otak terkait rasa lapar.
Jenis gula mempengaruhi preferensi makanan
Meskipun fruktosa dan glukosa menghasilkan efek jangka pendek yang serupa pada asupan makanan, tikus pada akhirnya mengembangkan preferensi yang sesuai dengan tingkat penghambatan neuron AgRP yang dipicu oleh masing-masing gula.
Para peneliti juga mengamati sirup jagung fruktosa tinggi (HFCS), pemanis yang banyak digunakan yang terbuat dari kombinasi fruktosa dan glukosa. Tikus menunjukkan preferensi terhadap HFCS dan pemanis tersebut menekan aktivitas neuron AgRP lebih kuat dibandingkan fruktosa saja.
Menurut para peneliti, efek yang lebih kuat pada neuron yang berhubungan dengan rasa lapar dapat menjelaskan mengapa makanan dan minuman yang mengandung HFCS sangat menarik.
Asumsi yang Dipertanyakan Tentang Kalori dan Kelaparan
Hasil ini menantang hipotesis lama bahwa neuron AgRP terutama melacak asupan kalori, terlepas dari asal usulnya.
Sebaliknya, hasil penelitian menunjukkan bahwa neuron yang berhubungan dengan rasa lapar ini dapat membedakan berbagai gula dan merespons melalui jalur biologis yang berbeda. Meskipun fruktosa dan glukosa memberikan jumlah energi yang sama, otak tikus memprosesnya secara berbeda.
Studi ini menyoroti kompleksitas penginderaan nutrisi dalam tubuh dan menunjukkan bahwa gula sederhana pun mungkin memiliki efek berbeda pada usus, otak, dan perilaku.
Penelitian ini didukung oleh Hibah Lembaga Kesehatan Nasional R01DK131558, DP2AT011965, R01DK116004, F31DK13558, dan S10OD030354; Asosiasi Jantung Amerika; Yayasan Sel Induk New York; Dana Klingenstein; Simons Foundation, Pew Charitable Trusts, Penn Institute untuk Diabetes, Obesitas, dan Metabolisme; Hearst Fellowship dan Monell Chemical Senses Center.
