Pemanis yang umum digunakan dapat secara langsung mengganggu pertumbuhan bakteri yang membantu menjaga kesehatan usus, menurut penelitian laboratorium Universitas Cambridge.
Efek paling kuat muncul ketika para peneliti menggabungkan isosteviol, pemanis yang digunakan oleh industri makanan dan minuman, dengan antidepresan duloxetine. Bersama-sama, kedua senyawa tersebut secara signifikan mengurangi pertumbuhan dua spesies bakteri penting yang terkait dengan kesehatan pencernaan, pengaturan gula darah, dan fungsi kekebalan tubuh.
Para ilmuwan memperingatkan bahwa percobaan tersebut dilakukan di laboratorium, bukan pada manusia. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah perubahan bakteri menyebabkan dampak kesehatan yang signifikan dalam kondisi dunia nyata.
Pemanis tidak bisa tidak aktif secara biologis
Pemanis ditemukan dalam banyak produk sehari-hari, termasuk minuman ringan, permen, makanan penutup, sereal sarapan, makanan ringan, dan beberapa obat. Mereka umumnya disajikan sebagai alternatif yang memberikan rasa manis dengan lebih sedikit gula atau lebih sedikit kalori.
Namun, semakin banyak bukti yang menghubungkan konsumsi pemanis dengan kondisi seperti diabetes tipe 2, obesitas, dan kanker. Asosiasi ini tidak membuktikan bahwa pemanis secara langsung menyebabkan penyakit-penyakit tersebut, dan para peneliti masih berupaya memahami proses biologis yang mungkin menjelaskan hubungan ini.
Salah satu faktor yang mungkin terjadi adalah mikrobioma usus, komunitas besar bakteri dan mikroorganisme lain yang hidup dalam sistem pencernaan. Mikroba ini membantu memecah makanan, menghasilkan senyawa bermanfaat, melatih sistem kekebalan tubuh, dan mempengaruhi metabolisme. Perubahan jumlah atau keseimbangan organisme tersebut dapat mempengaruhi kesehatan seluruh tubuh.
Meskipun penggunaan pemanis sudah meluas, hanya sedikit penelitian yang meneliti apakah pemanis tersebut secara langsung mempengaruhi bakteri usus.
Profesor Kiran Patil dari Unit Toksikologi Dewan Penelitian Medis (MRC) di Universitas Cambridge mengatakan: “Sebagian besar dari apa yang kita ketahui tentang potensi dampak pemanis terhadap kesehatan kita berasal dari penelitian pada hewan atau studi populasi. Meskipun penelitian ini menunjukkan keterlibatan mikrobioma dalam memediasi efek pemanis, masih belum jelas bagaimana cara kerja pemanis di dalam tubuh – apakah melalui interaksi langsung dengan bakteri usus kita?
“Jawaban atas pertanyaan ini semakin rumit karena kita jarang mengonsumsi pemanis saja – kita meminumnya bersama minuman, makanan ringan, atau bahkan obat-obatan untuk menutupi rasa pahit,” tambah Dr Sonja Blasche, penulis utama studi tersebut, juga dari Unit Toksikologi MRC.
Menguji 39 pemanis terhadap bakteri usus
Untuk penelitian yang dipublikasikan di Molecular Systems Biology, Dr. Blasche dan rekannya menyelidiki bagaimana pemanis buatan dan rendah kalori mempengaruhi bakteri usus. Mereka juga meneliti apakah efek ini berubah ketika pemanis dicampur dengan zat yang biasa ditemukan dalam makanan, minuman, dan obat-obatan.
Tim menumbuhkan 25 spesies bakteri secara terpisah di laboratorium. Seleksi tersebut mencakup bakteri yang dianggap bermanfaat, netral, atau berpotensi membahayakan.
Setiap spesies kemudian dipaparkan pada 39 pemanis yang digunakan secara komersial, termasuk varietas alami dan buatan. Para peneliti memantau seberapa cepat setiap kultur bakteri berkembang biak dan apakah pertumbuhannya melambat atau terhenti.
Sekitar tiga perempat pemanis mempengaruhi pertumbuhan setidaknya satu spesies bakteri. Banyak yang telah mengurangi atau menghentikan sepenuhnya pertumbuhan bakteri yang berhubungan dengan kesehatan sistem pencernaan.
Hasil ini menunjukkan bahwa beberapa pemanis bukan sekadar zat tidak aktif yang melewati saluran pencernaan tanpa berinteraksi dengan organisme yang hidup di sana.
Lebih dari 100 interaksi tak terduga
Orang jarang mengonsumsi pemanis sendirian. Ini mungkin muncul bersamaan dengan kafein dalam minuman, penyedap rasa pada makanan penutup, atau bahan aktif dalam obat.
Untuk menciptakan kembali kompleksitas ini, para peneliti menggabungkan pemanis dengan zat-zat seperti kafein, vanillin (ekstrak vanila), advantame (pemanis buatan), dan delapan obat yang umum digunakan.
Tim tersebut mengidentifikasi lebih dari 100 kasus di mana efek dari satu pemanis berubah ketika ada senyawa lain. Efek gabungan menjadi lebih kuat pada 34 kasus dan melemah pada 68 kasus.
Artinya, dampak pemanis tertentu mungkin bergantung pada apa yang dikonsumsi pada saat yang bersamaan.
Kombinasi antidepresan menonjol
Hasil yang paling dramatis melibatkan isosteviol dan duloxetine, obat antidepresan yang diresepkan untuk mengobati depresi, kecemasan, dan jenis nyeri kronis tertentu.
Ketika digunakan bersama-sama, senyawa tersebut sangat menekan Roseburia usus dan Parabacteroides merdae. Kedua spesies ini dianggap sebagai anggota penting mikrobioma usus dan telah dikaitkan dengan kesehatan pencernaan dan regulasi metabolisme.
Duloxetine banyak digunakan. Di Amerika Serikat, lebih dari 4,2 juta pasien menerima resep obat ini pada tahun 2023.
Mempelajari bakteri satu spesies pada suatu waktu dapat mengungkapkan dampak langsungnya, namun usus manusia adalah ekosistem yang padat tempat mikroba terus berinteraksi. Untuk lebih mencerminkan kondisi ini, para ilmuwan membangun komunitas mikroba sederhana yang berisi 25 spesies bakteri.
Mereka membiarkan komunitas tersebut berkembang dan kemudian memaparkannya pada berbagai kombinasi pemanis dan obat-obatan. Tim tersebut melacak spesies mana yang jumlahnya lebih banyak, spesies mana yang jumlahnya menurun, dan apakah komunitas tersebut mempertahankan keanekaragamannya secara keseluruhan.
Keanekaragaman mikroba usus menurun
Kombinasi isosteviol dan duloxetine mengurangi keanekaragaman mikroba dalam komunitas sintetik. Keanekaragaman yang lebih besar umumnya dianggap sebagai ciri mikrobioma usus yang tangguh dan sehat, meskipun komposisi mikroba yang ideal dapat bervariasi antar individu.
Kombinasi ini juga mengubah keseimbangan internal komunitas dengan membiarkan beberapa spesies bakteri berkembang sementara spesies lainnya menurun.
Eksperimen tambahan menunjukkan bahwa perubahan ini meningkatkan toksisitas terhadap sel inang tertentu. Mereka juga mengganggu aktivitas sel lain yang terlibat dalam peradangan dan respon imun.
Hasil ini meningkatkan kemungkinan bahwa interaksi antara pemanis, obat-obatan dan mikroba dapat mempengaruhi lebih dari sekedar pencernaan. Namun, sistem laboratorium yang disederhanakan tidak dapat sepenuhnya meniru kompleksitas tubuh manusia.
Dr Blasche mengatakan: “Pemanis sering dipasarkan sebagai pemanis yang netral secara metabolik, namun penelitian kami menantang gagasan ini. Kami menemukan bahwa pemanis dapat secara langsung mempengaruhi bakteri usus, terutama bila dicampur dengan senyawa lain seperti obat-obatan dan bahan tambahan makanan. Kombinasi umum ini dapat memiliki efek yang tidak diinginkan pada mikrobioma usus kita.
Penelitian pada manusia masih diperlukan
Para peneliti menekankan bahwa hasil ini tidak boleh ditafsirkan sebagai bukti bahwa pemanis atau kombinasi yang diuji berbahaya bagi manusia.
Eksperimen tersebut melibatkan bakteri dan model sel dalam kondisi laboratorium yang terkendali. Dalam sistem pencernaan manusia, pemanis dapat diserap, dimodifikasi secara kimia, diencerkan atau dipecah sebelum mencapai mikroba tertentu. Pola makan, genetika, penggunaan obat-obatan, dan susunan mikrobioma seseorang juga dapat mengubah hasilnya.
Penelitian di masa depan perlu menentukan apakah interaksi serupa terjadi pada manusia, berapa dosis yang diperlukan, dan apakah perubahan mikroba menghasilkan efek kesehatan yang terukur.
Profesor Patil, penulis utama studi ini, menambahkan: “Studi kami menunjukkan bahwa pemanis buatan tidak hanya masuk ke dalam tubuh secara pasif: mereka dapat berinteraksi dengan mikroba usus, dan efek ini dapat diperkuat atau dimodifikasi oleh zat lain seperti obat-obatan. Temuan ini dapat membantu mengarahkan penelitian lebih lanjut untuk memahami bagaimana pemanis dapat mempengaruhi kesehatan dengan cara yang tidak terduga.”
Penelitian ini didanai oleh program Horizon 2020 Uni Eropa dan Dewan Penelitian Medis Inggris.
