Investigating the effectiveness of sweeteners and sweetness enhancers in weight control and in health indices in a population of obese adults and children

Abstract

Sweeteners and sweetness enhancers are commonly used as sugar substitutes to reduce simple sugar, caloric intake and manage weight. However, their impact on obesity and metabolic health remains contentious. Epidemiological studies often suggest a positive association between sweetener use and overweight or obesity, both in adults and children, while randomized controlled trials show that sweeteners may contribute to weight loss when used as sugar alternatives. The aim of this doctoral dissertation is to evaluate the effects of sweeteners and sweetness enhancers on body weight, obesity, and metabolic health in children and adults. This doctoral dissertation utilizes data from two distinct studies. The first study was Feel4Diabetes Study. Baseline data from 11399 families from six European countries were used to examine the relationship between sweeteners and sweetness enhancers consumption with overweight and obesity in adults and the relationship between household environment, food availability, food rewarding and screen time with children’s soft drinks and beverages consumption. Dietary, sedentary time and anthropometric data were collected, and logistic regression was used to analyze these associations. The second study was the SWEET Project, a randomized controlled trial that involved 38 children and 341 adults in Europe, who were randomly assigned to consume either sweeteners and sweetness enhancers or sugar for one year. Anthropometric measurements, blood urine and stool samples, questionnairs and food calendars were collected among others at base line and follow ups to evaluate significant differences between the groups. In the Feel4Diabetes Study, sweeteners and sweetness enhancers consumption was associated with an increased risk of being overweight or obese in adults, indicating a significant positive association between sweeteners and sweetness enhancers use and higher BMI. Regarding children, availability of soft drinks and juices as well as parental practices were found to be associated with higher consumption of soft drinks and beverages by children. Conversely, the SWEET Project demonstrated that participants in the sweeteners and sweetness enhancers group achieved greater weight loss maintenance than those in the sugar group, with an average weight loss maintenance of 7.2 kg compared to 5.6 kg (p = .03). The sweeteners and sweetness enhancers group also showed significant improvements in lower sugar consumption levels. No statistically significant results were found for other metabolic markers (Diabetes or CVD markers), or in children. The findings highlight the complex relationship between sweeteners and sweetness enhancers consumption and health outcomes. These results suggest that although replacing sugar with sweeteners may help reduce the intake of simple sugars and control weight, interventions for both children and adults should include recommendations for the broader adoption of healthy dietary patterns.

Τα γλυκαντικά και τα ενισχυτικά γλυκύτητας χρησιμοποιούνται ευρέως ως υποκατάστατα της ζάχαρης με στόχο τη μείωση της πρόσληψης απλών σακχάρων και της θερμιδικής πρόσληψης, καθώς και τη διαχείριση του σωματικού βάρους. Ωστόσο, η επίδρασή τους στην παχυσαρκία και τη μεταβολική υγεία παραμένει αμφιλεγόμενη. Οι επιδημιολογικές μελέτες συχνά υποδηλώνουν μια θετική συσχέτιση μεταξύ της χρήσης γλυκαντικών και της παχυσαρκίας, τόσο σε ενήλικες όσο και σε παιδιά, ενώ οι τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες δοκιμές δείχνουν ότι τα γλυκαντικά μπορεί να συμβάλλουν στην απώλεια βάρους, όταν χρησιμοποιούνται ως εναλλακτικά της ζάχαρης. Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η αξιολόγηση της επίδρασης των γλυκαντικών και των ενισχυτικών γλυκύτητας στο σωματικό βάρος, την παχυσαρκία και τη μεταβολική υγεία σε παιδιά και ενήλικες. Η παρούσα διδακτορική διατριβή βασίζεται σε δεδομένα από δύο ξεχωριστές μελέτες. Η πρώτη μελέτη είναι η Feel4Diabetes Study. Στη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από 11.399 οικογένειες από έξι ευρωπαϊκές χώρες, με σκοπό να εξεταστεί η σχέση της κατανάλωσης γλυκαντικών και ενισχυτικών γλυκύτητας με την παχυσαρκία και το υπερβάλλον σωματικό βάρος στους ενήλικες, καθώς και η σχέση του οικογενειακού περιβάλλοντος, της διαθεσιμότητας τροφίμων, της ανταμοιβής μέσω του φαγητού και του χρόνου έκθεσης σε οθόνες με την κατανάλωση αναψυκτικών και ροφημάτων από τα παιδιά. Συλλέχθηκαν διατροφικά δεδομένα, ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά, καθώς και δεδομένα καθιστικής συμπεριφοράς, ενώ χρησιμοποιήθηκε λογιστική παλινδρόμηση για την ανάλυση των συσχετίσεων. Η δεύτερη μελέτη είναι η μελέτη SWEET, μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη δοκιμή που περιλάμβανε 38 παιδιά και 341 ενήλικες από τέσσερις ευρωπαϊκές χώρες. Οι συμμετέχοντες κατανεμήθηκαν τυχαία σε δύο ομάδες, όπου κατανάλωναν είτε γλυκαντικά και ενισχυτικά γλυκύτητας, είτε ζάχαρη για διάστημα ενός έτους. Συλλέχθηκαν ανθρωπομετρικά δεδομένα, δείγματα αίματος, ούρων και κοπράνων, ερωτηματολόγια και ημερολόγια διατροφής, τόσο στην έναρξη όσο και στις μετέπειτα αξιολογήσεις, προκειμένου να διερευνηθούν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων. Στη μελέτη Feel4Diabetes, η κατανάλωση γλυκαντικών και ενισχυτικών γλυκύτητας βρέθηκε να σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο υπερβάλλοντος σωματικού βάρους ή παχυσαρκίας στους ενήλικες, καταδεικνύοντας μια θετική συσχέτιση μεταξύ της χρήσης γλυκαντικών και υψηλότερου Δείκτη Μάζας Σώματος (ΔΜΣ). Όσον αφορά στα παιδιά, βρέθηκε ότι η διαθεσιμότητα αναψυκτικών και χυμών στο σπίτι, καθώς και οι γονεϊκές πρακτικές, συσχετίζονταν με αυξημένη κατανάλωση αναψυκτικών από τα παιδιά. Αντίθετα, στη μελέτη SWEET, οι συμμετέχοντες στην ομάδα των γλυκαντικών και ενισχυτικών γλυκύτητας πέτυχαν μεγαλύτερη διατήρηση απώλειας βάρους σε σύγκριση με την ομάδα της ζάχαρης, με μέση απώλεια βάρους 7,2 Kgr έναντι 5,6 Kgr (p = .03). Επιπλέον, η ομάδα των γλυκαντικών και ενισχυτικών γλυκύτητας παρουσίασε σημαντική βελτίωση στη μείωση της κατανάλωσης ζάχαρης. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές σε άλλους μεταβολικούς δείκτες (όπως δείκτες για διαβήτη ή καρδιαγγειακών νοσημάτων), ούτε στα παιδιά. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν την περίπλοκη σχέση μεταξύ της κατανάλωσης γλυκαντικών και ενισχυτικών γλυκύτητας και δεικτών υγείας. Φαίνεται δηλαδή πως, αν και η αντικατάσταση της ζάχαρης με γλυκαντικά μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των προσλαμβανόμενων απλών σακχάρων και στον περιορισμό του βάρους, εντούτοις οι παρεμβάσεις τόσο σε παιδιά, όσο και σε ενήλικες πρέπει να περιλαμβάνουν συστάσεις για γενικότερη υιοθέτηση ορθών διατροφικών προτύπων.