[Tästä artikkelista on lyhyt versio Tervevatsa.fi -sivuilla]

Moni toiminnallisista vatsavaivoista kärsivä kokee, että hiivaton, juurella hapatettu leipä on lempeämpi vatsalle kuin hiivaleipä. Aiheesta kirjoitti viime vuonna mm. Guardian-lehti ”Could sourdough bread be the answer to the gluten sensitivity epidemic”?

Hiivan itsensä osuudesta vatsavaivoihin ei ole ollut tutkimusnäyttöä. Ravitsemustieteilijöiden piirissä ajateltu, että hiiva tuhoutuu täysin paistolämpötiloissa, eikä siten voi aiheuttaa vatsavaivoja. Asiantuntijat ovat ajatelleet, että syitä hiivaleivän siedettävyydelle on haettava muulta kuin itse leivän hiivasta tai hiivanjämistä leivässä. Silti hiivapeikko elää vatsavaivoja koskevassa keskusteluissa sitkeästi.

Viime vuosina tehnyt tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että leivän kohotus hapattamalla ”juurella” pilkkoo viljan FODMAP-hiilihydraatteja ja myös viljan proteiineja. Hapattaminen saa aikaan olosuhteet, jossa erilaiset luontaiset proteolyyttiset ja fruktaaneja pilkkovat entsyymit aktivoituvat taikinassa.

Viljan proteiiineista yleisesti huonosti tunnettu, ja suomalaisessa mediassa huomiotta jäänyt, on amylaasi-trypsiini-inhibiittori (ATI). Se on kuitenkin ollut aihepiirin tutkijoiden kiinnostuksen kohde jo useamman vuoden ajan. ATI on havaittu koe-eläintutkimuksissa ja koeputkitutkimuksissa suolen pintasoluissa tulehdusta aiheuttavaksi; puhutaan ATI:n pro-inflammaatorisesta vaikutuksesta. On ajateltu, että nimenomaan ATI saattaisikin olla FODMAP:ien ohella selittävä tekijä viljan heikolle siedettävyydelle toiminnallisissa vatsavaivoissa (Junker et al. 2012, Zevallos et al. 2017). Vuonna 2013 Gastroenterology-lehden kommenttiartikkelissa  ”Proinflammatory Wheat Attacks on the Intestine: Alpha-Amylase Trypsin Inhibitors as New Players” kuulutetaan kliinisten tutkimuksien tarvetta ATI-proteiinista:

 ”The challenge that lies ahead is now to identify whether these ATIs indeed mediate certain human diseases such as non-celiac gluten sensitivity. Controlled clinical studies using ATI-free (ie, gluten-free) diets in patients with non-celiac gluten sensitivity are now eagerly awaited.”

Edellä esille tuotujen syiden vuoksi päätimme tehdä ensimmäisen kliinisen tutkimuksen, jossa verrattaisiin hiivaleipää ja samoista jauhoista tehtyy hapatettua vehnäleipää (”juurileipä” jäljempänä tässä tekstissä). Samalla selvitimme, voiko ATI:n määrää vähentää taikinaa hapattamalla.

Olen kirjoittanut aihepiiristä aiemmin ja käynyt läpi aiempaa näyttöä mm. tässä diasarjassani.

Tutkimuksen asetelma ja hypoteesi

Tutkimukseen rekrytoitiin 26 henkilöä, jotka täyttivät ärtyvän suolen oireyhtymän eli IBS:n Rooman III kriteerit ja kokivat saavansa vehnästä erityisen helposti oireita. Tutkittavat olivat siis gluteeni- tai vehnäsensitiivisiä, mutta ei heillä EI saanut olla keliakiaa. Tutkimus toteutettiin rinnakkaisryhmien satunnaistettuna tutkimuksena sokkoutetusti eli tutkittavat eivät tienneet kumpaa leipää saivat.

Tutkimus aloitettiin verikokeilla, joissa mitattiin tavanomaisten veriarvojen lisäksi matalaa tulehdusta kuvaavia IL-6, IL-8 ja LBP-pitoisuuksia. Nämä kokeet toistettin tutkimuksen lopussa. Kaikki aloittavat 14 päivää kestävän tarkan gluteenittoman ruokavaliojakson. Kahdeksannesta päivästä lähtien neljänteentoista päivään saaakka tutkittavien oli määrä syödä noin 150 grammaa vaaleaa hiivaleipää tai juurileipää päivässä. Samalla muu ruokavalio oli edelleen määrä pitää täysin gluteenittomana, jotta häiritseviltä/sekoittavilta tekijöitä vältyttäisiin. Tutkittavat seurasivat ja raportoivat vatsaoireidensa ja yleisoireiden kehittymistä VAS (visual analog scale) -asteikolla koko neljäntoista päivän ajan. Tutkittavat antoivat oireraportin päivittäin.

Tutkimusleivät tehtiin samoista vaaleista vehnäjauhoista. Hiivaleipä kohotettiin hiivalla ja siihen lisättiin gluteenia sekä erilaisia tavanomaisesti teollisessa leivonnassa käytettäviä lisäaineita. Juurileivässä ei käytetty lisäaineita, eikä siihen lisätty yhtään gluteenia. Juurileipä sai nousta (fermentoitua) vähintään 12 tuntia hapanjuuren aikaansaamana.

Hypoteesimme oli, että hiivalla leivottu leipä olisi huonommin siedetty ja lisäisi matalaa tulehdusta kuvaavien merkkiaineiden määrää veressä. Yksinkertaisesti ajattelimme juurileivän olevan vatsalle hellempi kaikkien kuviteltavien ominaisuuksiensa suhteen: siinä ei ollut lisäaineita, ei hiivaa kohotuksessa, ei lisättyä gluteenia, siinä oli vähemmän ATI:a ja vähemmän FODMAP:ja.

Tulokset

Tutkimuksessa havaittiin ensimmäistä kertaa, että leivän hapattaminen juurella todella pilkkoo ATI-proteiineja vehnästä.

Vehnäjauhon tetrameriset (pitkät)  ja dimeriset (keskipitkät) ATI-molekyylit olivat hävinneet vehnästä yli 12 tunnin juurihapatuksen aikana, niitä ei ollut havaittavissa juurileivässä (SDS-PAGE-kuva alla). Myös hiivaleivässä oli tapahtunut ATI:n pelkistymistä. Tetrameriset ATI:t olivat vähentyneet myös hiivaleivästä, mutta siinä oli jäljellä pro-inflammatorista ja dimerisistä ATI:a. FODMAP-hiilihydraatteja oli vähemmän hapatetussa leivässä.

Oireet vähenivät nopeasti ensimmäisen seitsemän päivän gluteenittoman jakson aikana. Satunnaistetun jakson (seuraavat kahdeksan päivää) alussa oireet lähtivät nousuun, kun tutkittavat aloittivat vehnäleipien syömisen. Satunnaistetun jakson päättyessä missään vatsaoireessa ei ollut eroa leipäryhmien välillä. Vastoin odotuksia juurileipää syöneillä oli enemmän väsymyksen tunnetta, nivelvaivoja ja alentuneen keskittymiskyvyn tuntemuksia.

Matalaa tulehdusta kuvaavissa muuttujissa ei havaittu eroa hiivaleipää ja juurileipää syövien välillä. Myöskään lähtötilanteeseen nähden matala tulehdus ei muuttunut kummassakaan ryhmässä, leipäjaksot eivät siis lisänneet matalaa tulehdusta.

Tulkinta

Olemme osoittaneet ensimmäistä kertaa, että leivän hapattaminen vähentää nimenomaan ATI-proteiinin määrää vehnässä. Hiivaleivässä oli jäljellä dimeerisiä ATI-molekyylejä, jotka aimpien tutkimusten mukaan ovat pro-inflammatorisia koeputkessa ja koe-eläimissä (Junker ym. 2012 ja Zevallos ym. 2017). Näitä dimeerisiä molekyylejä ei ollut enää jäljellä juurileivässä. Juurileivässä oli jäljellä edelleen monomeerisiä (hyvin lyhyitä) ATI-proteiinin pätkiä, joita ei ole tutkimustiedon mukaan pidetty pro-inflammatorisina suolistolle.

Nämä tiedot tarkoittavat ravitsemustietelijän ja aihepiirin tutkijan kannalta mm. sitä, että jauhon ATI-pitoisuutta ei voi pitää samana kuin hapatettujen viljatuotteiden. Toisin sanoen, hapattamattoman viljatuotteen (pasta, puuro) ATI-pitoisuutta ei voi yleistää hapatettuihin viljatuotteisiin (hapanleipä).

ATI:n määrä ruokavaliossa väheni siis merkittävästi, mutta sillä ei kuitenkaan ole ollut merkitystä oireiden kehittymisen kannalta. Tuloksemme viittaavat siihen, että ATI ei ehkä ole käytännössä kuitenkaan merkittävä peluri vatsavaivojen taustalla. Tutkimus oli pieni pilottitutkimus, joten aihetta on tutkittava vielä suuremmissa ja paremmin toteutetuissa tutkimuksissa. Vielä ei ole aika hylätä ATI-hypoteesia täysin. Käymme tutkimuksen diskussiossa tarkemmin läpi syitä miksi tutkimuksemme perusteella ei voi tehdä vielä lopullisia päätelmiä aihepiiristä. Tarvitaan lisätutkimuksia  🤗

Osoitimme myös, että kumpikaan leipä ei aiheuta matalaa tulehdusta kehossa, ainakaan seitsemässä päivässä. Huomioitavaa on, että molemmat leivät olivat ns. höttöhiilaria eli niissä oli hyvin vähän kuitua. Matalaa tulehdusta kuvaavat arvot (IL-6, IL-8 ja LBP) eivät nousseet, eivätkä laskeneet, kummallakaan leivällä lähtötilanteeseen nähden, eikä leipäryhmien välilläkään ollut eroa. Tämä vahvistaa käsitystä, että edes dimeerista ATI:a sisältävä hiivaleipä ei kyennyt tulehdusvastetta viikossa. Jälleen kerran, on mahdollista että pidempi altistus olisi saattanut lisätä tulehdusta.

Hiivaleivässä oli myös vähemmän FODMAP-hiilihydraatteja, mutta ero FODMAP:ien saanissa oli päivää kohden olemattoman pieni, koska muuta FODMAPrajoitusta ei ollut käytössä. Emme edes olettaneet, että ryhmien välillä olevalla 0,3 gramman erolla yksistään olisi käytännössä juurikaan merkitystä. Arvelimme kuitenkin, että vähäisempi FODMAP-määrä yhdessä pienemmän ATI-ja gluteenimäärän, hiivattomuuden sekä lisäaineettomuuden kanssa olisi riittänyt tuomaan eron leipien välillä. Mutta ei vain riittänyt.

Itse yllätyin siitä, että vatsalle lempeämmäksi ennakolta arvioitu juurileipä aiheutti enemmän väsymystä, niveloireita ja vireystilan heikentymistä kuin hiivaleipä. Kuten diskussiossa kirjoitamme tälle havainnolle ei löydy biologista selitystä. On kuitenkin mahdollista, että ryhmien välillä lähtötilanteessa ollut pieni ero vehnän koetussa siedettävyydessä saattoi vaikuttaa siten, että nocebo-efekti oli voimakkaampi juurileipäryhmässä.

Ei myöskään voida täysin poissulkea sitä, etteikö hapattamalla olisi voinut syntynyt jokin pro-infllammatorisesti toistaiseksi tuntematon metaboliitti. Tosin tätä teoriaa ei tue yhtään se, että matalaa tulehdusta kuvaavissa merkkiaineissa emme havainneet eroa lähtötilanteeseen nähden, emmekä leipäryhmien välillä.

Kaikkinensa tutkimuksemme viittaa siihen, että hiivaleivällä ja juurileivällä ei ole siedettävyydessä eroa ainakaan viikon mittaisessa altistuksessa. Tutkimuksen perusteella ei voi vielä päätellä sitä, millaisia vaikutuksia leivällä on pitkällä aikavälillä, vaikkapa kahden kuukauden tutkimuksessa. Tutkimuksemme kuitenkin heittää tumman varjon ATI:a koskevan pahiskertomuksen päälle, mutta ei vielä yksin riitä vesittämään sitä täysin. Uskomme, että tutkimuksemme sysää liikkeelle uusia, suurempia ja vielä parempia tutkimuksia. Sitten vasta opimme tuntemaan ATI:n vaikutukset kehossa.

Vatsavaivojen ja viljojen välisiä yhteyksiä julkisuudessa käsiteltäessä, puhe pyörii helposti gluteenin ympärillä. ”Gluteenisensitiiviset” reagoivat kuitenkin vain harvoin gluteenipillereille sokkotetuissa tutkimuksissa lumetta enemmän. Viljojen huonoa sietoa toiminnallisissa vatsavaivoissa selittää sen sijaan paljolti FODMAP-hiilihydraatit. Juuri ilmestyneen uuden tutkimuksen mukaan gluteenisensitiiviset henkilöt reagoivat sokkotilanteessa oligofruktoosiin (FOS), joka ns. FODMAP-hiilihydraatti, mutta eivät gluteeniin (Skodje et al. 2017). Sekä norjalaisten että meidän tutkimus viittaavat siihen, että syytä viljan aiheuttamiin oireisiin on syytä hakea enemmän FODMAP:eista kuin gluteenista tai ATI:sta.

Tutkimuksemme on yksi osoitus, että koe-eläin- tai in vitro-tutkimuksen tulokset eivät välttämättä päde ihmisessä, eikä kokemusperäisiä ihmisten havaintoja voida aina vahvistaa sokkotesteissä.

Lähteet

Laatikainen R, Koskenpato J, Hongisto S-M, Loponen J, Poussa T, Huang X, Sontag-Strohm T, Salmenkari H, Korpela R. Pilot Study: Comparison of Sourdough Wheat Bread and Yeast-Fermented Wheat Bread in Individuals with Wheat Sensitivity and Irritable Bowel Syndrome. Nutrients. 2017; 9(11):1215.

Molina-Infante J, Carroccio A. Suspected Nonceliac Gluten Sensitivity Confirmed in Few Patients After Gluten Challenge in Double-Blind, Placebo-Controlled Trials. Clin Gastroenterol Hepatol. 2017 Mar;15(3):339-348.

Skodje GI, Sarna VK, Minelle IH, Rolfsen KL, Muir JG, Gibson PR, Veierød MB, Henriksen C, Lundin KEA. Fructan, Rather Than Gluten, Induces Symptoms in Patients With Self-reported Non-celiac Gluten Sensitivity. Gastroenterology. 2017 Nov 1.

Zevallos VF, Raker V, Tenzer S, Nutritional Wheat Amylase-Trypsin Inhibitors Promote Intestinal Inflammation via Activation of Myeloid Cells. Gastroenterology. 2017;152:1100-1113.e12

Junker Y, Zeissig S, Kim S-J, et al. Wheat amylase trypsin inhibitors drive intestinal inflammation via activation of toll-like receptor 4. J Exp Med 2012;209:2395–2408.

Tarkempi kirjallisuusluettelo löytyy tutkimuksesta, joka kaikille avoin ja löytyy täältä