Effetti del fruttosio sull'accumulo di grasso

Introduzione

Il fruttosio è stato incolpato di indurre l’accumulo di grasso e impedire il dimagrimento. Esistono evidenze che elevate dosi di fruttosio sbilancino alcune componenti del controllo alimentare (meccanismi di fame/sazietà) (1, 2), e che possano aumentare la deposizione di grasso nel tessuto adiposo (3). Comunque, se il consumo eccessivo di fruttosio può essere un problema, non necessariamente lo è qualsiasi dose di fruttosio. Molte persone, invece, pesano che il fruttosio sia un demone pronto a fare accumulare grasso, per cui ne evitano ogni fonte, anche la frutta. Il tutto nasce da una interpretazione sbagliata del metabolismo del fruttosio.

Fruttosio e accumulo di grasso

Per capire come mai ci sia questa paura relativa all’ingestione di fruttosio, bisogna analizzare a grandi linee il metabolismo dei carboidrati all’interno dell’organismo. Quando lo zucchero (saccarosio) viene digerito, viene scisso nei monosaccaridi glucosio e fruttosio. Il glucosio entra direttamente in circolo: dal flusso ematico può arrivare ai muscoli o al fegato depositandosi come glicogeno, può essere utilizzato immediatamente per produrre energia oppure prendere la via della formazione di grasso. La direzione che prende dipende da molti fattori: stato nutrizionale in primis, attività fisica, pasti consumati precedentemente, etc.

Il fruttosio, al contrario, non entra direttamente in circolo ma deve prima giungere al fegato: qui può essere convertito in glucosio e rilasciato nella circolazione, per subire poi lo stesso destino. Il fruttosio può prendere anche la via della liposintesi (formazione di grasso) nel fegato: è questo processo che crea molta confusione.

A regolare la via della liposintesi a partire dai glucidi è l’enzima fosfofruttochinasi (PFK): la sua maggiore attivazione provoca l’inibizione del processo. La paura che provoca il fruttosio è dovuta al fatto che esso bypassi la fosfofruttochinasi: secondo questo meccanismo, il fruttosio sarebbe dirottato subitaneamente verso la liposintesi.

Che il fruttosio bypassi la PFK non vuol dire, comunque, che faccia necessariamente accumulare grasso: dipende tutto dal contesto. Se è presente un deficit energetico (ottenuto tramite restrizione dietetica o l’attività fisica), il fruttosio è convertito in glucosio piuttosto che dirottato verso la liposintesi: in realtà, nessun nutriente è di per sé lipogenico (neanche l’alcol [ 4]), quel che conta è il bilancio energetico, come indicato negli articoli su “Come accumuliamo grasso”. Nei topi da laboratorio, una dieta contenente il 50% di fruttosio non inibisce la lipolisi durante l’esercizio (5). Uno studio ha mostrato che, negli uomini posti in restrizione calorica, il fruttosio non ha alcun effetto sull’ossidazione dei grassi (6).

Il fattore maggiormente influente è la quantità di glicogeno epatico, dal momento che essa riflette lo stato energetico sistemico dell’organismo (tramite il regolatore cellulare AMPK, ben discusso nel libro The Body Chance). Il glicogeno epatico si correla infatti con la liposintesi all’interno del fegato (7): durante il surplus energetico, quando il glicogeno epatico è quasi costantemente pieno, il fruttosio viene diretto in maniera efficiente verso la liposintesi; durante una restrizione calorica, al contrario, il glicogeno epatico non è mai completamente pieno ed il fruttosio non viene diretto verso la liposintesi.

Comunque, non bisogna mai “guardare l’albero e perdere di vista il bosco”: anche se si sta formando grasso a livello epatico, magari in un altro distretto il grasso sta per essere ossidato. Quello che conta è il  bilancio dei lipidi, e non il solo tasso di sintesi o solo quelli di ossidazione, bensì la differenza tra i due. Il fattore importante, in ultima istanza, è dunque il bilancio energetico: se sussiste una condizione di restrizione calorica, non c’è bisogno di preoccuparsi eccessivamente del fruttosio.

Fruttosio ed aumento della massa muscolare

Se durante una restrizione calorica il fruttosio non è un problema eclatante, la preoccupazione potrebbe sorgere negli sportivi che cercano di costruire massa muscolare. Durante la “fase di massa”, infatti, essi cercano di consumare tante calorie, in eccedenza rispetto al dispendio energetico, in modo che il surplus aiuti a sintetizzare nuovo tessuto. In questa situazione, il glicogeno epatico è cronicamente elevato ed il fruttosio assunto viene facilmente dirottato verso la formazione di nuovo grasso. Questo, comunque, non significa che bisogna eliminare tutti i cibi contenenti fruttosio, ad esempio la frutta: essa contiene una quantità di glucidi per 100 grammi molto bassa (mediamente 10-15 grammi per 100 grammi edibili), e di questi solo la metà è costituita da fruttosio (presente, dunque, in ragione di 5-7 grammi per 100 grammi di frutta).

Il problema maggiore non è la frutta, ma gli alimenti molto raffinati e processati, contenenti elevate quantità di zucchero, nonché bevande zuccherate (lo zucchero è per metà fruttosio): oltre agli effetti metabolici di tali alimenti, non bisogna tralasciare quelli assuefacenti che provocano un certo grado di dipendenza. Infatti, seppure alcuni frutti contengano elevate quantità di fruttosio rispetto al potenziale calorico, è difficile assumere tante calorie dalla frutta; al contrario, è molto semplice arrivare a consumare 100-200 grammi di zucchero dalle bevande. Anche i cosiddetti gainer, utilizzati da alcuni sportivi per incrementare le calorie totali giornaliere consumate, possono contenere elevate quantità di zucchero e quindi fruttosio (lo zucchero, o saccarosio, contiene il 50% di fruttosio).

Introito massimo di fruttosio

Non è realmente possibile stabilire una quantità “critica” di fruttosio, oltre la quale si verificano gli effetti tanto temuti (accumulo di grasso, inibizione del dimagrimento). Tutti gli studi circa la lipogenicità del fruttosio sono infatti effettuati su soggetti diabetici o obesi e

non sportivi allenati. È tuttavia possibile fare delle utili estrapolazioni da questi studi. Due meta-analisi indicano come quantità “massima” (oltre la quale aumenta la sintesi dei trigliceridi via de novo lipogenesi) 60 grammi/die e 100 grammi/die, rispettivamente (8,9). Gli studi, come detto, sono stati effettuati su soggetti particolari, senza restrizione calorica: il valore 60-100 grammi/die può dunque essere utilizzato come valore massimo da non superare sia durante una dieta dimagrante che un periodo di surplus alimentare (utilizzando, magari, come massimo 100 grammi per la prima e 60 grammi per la seconda).

È opportuno far notare che durante una restrizione calorica, ancor di più se ipoglucidica, è difficile superare la quota di 100 grammi di fruttosio/die, per cui la preoccupazione è minima. Occorre fare qualche attenzione in una dieta ipercalorica per l’incremento della massa muscolare, in cui potrebbe essere più facile superare la quota di 60 grammi/die di fruttosio tramite integratori “di calorie” come gainer e bevande ad elevato contenuto di zucchero. In ogni caso, evitando questo tipo di bevande ed i cibi processati, basandosi su alimenti naturali, anche consumando tanta frutta, si riesce facilmente ad introdurre una quantità di fruttosio inferiore ai 60 grammi al giorno (presente in 900-1200 grammi di frutta). Effetti del fruttosio sull'accumulo di grasso

Nella prima parte è stato illustrato che non c’è bisogno di temere il fruttosio e possono essere ipotizzate delle quantità “limite” da assumere per questo zucchero. Per capire i motivi per cui non bisognerebbe temerlo, nel modo in cui la “tradizione” ha tramandato, è opportuna una lezioncina di Biochimica che verta sul metabolismo di questo zucchero all’interno dell’organismo. Occorre prima parlare del metabolismo del glucosio, in modo da porre le basi per una più facile comprensione del metabolismo del fruttosio.

Metabolismo epatico del glucosio

Nel fegato, il glucosio, una volta che ha fatto il suo ingresso, viene convertito in glucosio-6-fosfato da un enzima chiamato  glucochinasi. In questo modo, il cambio di conformazione del glucosio per aggiunta di un fosfato fa si che esso rimanga “intrappolato” all’interno della cellula epatica, pronto per essere metabolizzato.

Il destino del glucosio-6-fosfato non è univoco: da esso può essere sintetizzato glicogeno, si può ricavare energia o può essere formato un composto differente, il fruttosio-6-fosfato. Questo è convertito, tramite una reazione reversibile, in fruttosio-1,6-bisfosfato dalla fosfofruttochinasi (PFK); l’enzima che catalizza la reazione inversa è, senza molta fantasia, la fruttosio-1,6-bisfosfatasi.

Il fruttosio-1,6-bisfosfato può essere convertito in modo reversibile in due ulteriori composti: la gliceraldeide-3-fosfato e il diidrossiacentone-fosfato. La prima è convertita in piruvato, dal quale si ottiene acetil-CoA, che può entrare nel ciclo di Krebs per la produzione di ATP. L’ATP regola, infatti, l’attività della fosfofruttochinasi: se è presente tanto ATP, non serve che ne venga prodotto ancora, dunque viene messo un freno alla produzione di gliceraldeide-3-fosfato.

Il diidrossiacetone-fosfato può essere convertito in glicerolo-3-fosfato, dal quale si ottiene acil-CoA, che entra nella via della lipogenesi; anche l’acetil-CoA, comunque, può fornire acil-CoA per la lipogenesi. Secondo quanto detto, il regolatore chiave che determina il destino del glucosio è la fosfofruttochinasi (come detto nella parte 1): se verrà formato glicogeno, energia o grasso a partire dal glucosio dipende da questo enzima.

Metabolismo epatico del fruttosio

Il problema col fruttosio è quello annunciato nella prima parte dell’articolo: “bypassa” la PFK. Infatti, il fruttosio viene fosforilato dalla fruttochinasi, divenendo fruttosio-1-fosfato. Questo composto può essere convertito in diidrossiacetone fosfato o gliceraldaide; quest’ultima viene convertita in gliceraldeide-3-fosfato. Da questo punto in poi, tutto procede come per il metabolismo del glucosio, dunque a monte non c’è la PFK a regolare il tasso di sintesi del glicerolo-3-fosfato o dell’acetil-CoA.

Una regolazione, comunque, in realtà esiste e dipende in ultima istanza dal contesto, come sarà descritto a breve. Bisogna infatti considerare che sebbene il fruttosio bypassi la via della PFK, non necessariamente qualsiasi quantità di fruttosio provoca accumulo di grasso. La quantità “limite”, come scritto nella parte 1, è stata stabilita in circa 100 grammi/die o il 20% delle calorie totali ingerite (anche se non bisognerebbe considerare il potenziale calorico degli alimenti – come sarà descritto in articoli succesisiv – in questo caso può dare un utile riferimento) (1).

L’importanza del contesto

Come detto, il contesto è fondamentale per comprendere che, sebbene il fruttosio possa bypassare la via della PFK, non necessariamente si trasformi in grasso. Infatti, lo zucchero in questione può essere riconvertito in glucosio o stoccato come glicogeno. La regolazione avviene per opera dell’enzima fruttosio-1,6-bisfosfatasi, che converte il fruttosio-1,6-bisfosfato (proveniente dal diidrossiacetone-fosfato) in fruttosio-6-fosfato. Quest’ultimo può essere convertito in glucosio-6-fosfato e quindi utilizzato per lo stoccaggio del glicogeno.

Alcuni fattori stimolano l’attività della fruttosio-1,6-bisfosfatasi, in modo da “dirottare” il fruttosio dalla temuta via della lipogenesi, verso la produzione di glicogeno. Tra questi fattori attivanti l’enzima risultano il deficit energetico o, meglio, l’attività fisica (2) e le proteine del siero di latte (whey protein) (3), suggerendo un potenziale ruolo delle whey protein nel controllo del peso e composizione corporea.

Il fatto che l’esercizio possa dirottare il fruttosio verso la formazione di glicogeno è molto importante per chi pratica sport a livello medio-alto: il fruttosio, durante l’esercizio, aumenta la quantità di glicogeno formata e successivamente degradata per formare energia, nel fegato, proteggendo le scorte di glicogeno muscolare (4).

Esiste una correlazione positiva tra i livelli di glicogeno epatico e la velocità con cui il fegato produce grasso ( 5). Esiste anche una correlazione negativa tra il tasso di resintesi del glicogeno epatico ed il tasso di liposintesi (5). Per questi motivi, chi è impegnato in un programma di allenamento e, per di più, sta controllando il peso tramite un certo grado di restrizione calorica, non dovrebbe temere il fruttosio: questo zucchero non ha effetti sull’ossidazione dei grassi quando il dispendio energetico supera l’introito alimentare (6).

Conclusioni

Certamente l’eccesso di fruttosio (come di tutto) può essere un problema, ma chi si concentra su di esso dimenticando il resto commette grossolani errori di concetto e di valutazione. Una persona impegnata in un programma di dimagrimento, posta dunque in deficit energetico e con adeguata attività fisica, non deve temere il fruttosio e può consumare in tutta tranquillità alimenti come la frutta.

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