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浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）＜平成 29 年度助成＞

人工甘味料の空腹時摂取による血糖値と空腹感・満足感の経時的変化
沖 津 美 和 子 1) ・ 小 山 塁 1) ・ 芥 川 陽 菜 子 1 ) ・幸 夏 1) ・ 岩 根 泰 三 1) ・ 樋 口 良 子 1) ・ 中 島 啓 1 ,2 )山下

（ 神奈川県立保健福祉大学 栄養学科、 2) 神奈川県立保健福祉大学 ヘルスイノベーション研究科）
1)

諸選定し、以下を除外基準とした：耐糖能異常・味覚

言障害、特別な食習慣、過度な運動習慣、過度の飲酒
人工甘味料は、血糖が上昇しないため糖尿病の発習慣、妊娠の可能性のいずれかがある場合。人工甘症・悪化防止効果、あるいは摂取エネルギー抑制に

味料は、日本で汎用されているスクラロース、アスよる体重減少などの効果が期待されている 。しかパルテーム、アセスルファムカリウムの 3 つを用いし、人工甘味料が糖代謝に及ぼす影響については十た。対象者 48 人を無作為に 16 人ずつ 3 群に分け、分に明らかになっていない。特に、人工甘味料摂取3 種類の人工甘味料（スクラロース Suc 群、アスパの有無だけでなく食事や運動等との関連で、どのよルテーム As 群、アセスルファムカリウム Ac 群）をうなタイミングで摂取するかということも、摂取後空腹時に単回投与した。被験者全員に、砂糖（蔗糖）の血糖値をはじめとする生体反応に影響する可能性水および水も単回投与した。別の日時に、同条件下がある。現時点では、人工甘味料の単回摂取によりで米飯追加摂取あるいはラクチゾールの添加を行摂取後に血糖値が上昇することはないことが確認さい、その後の血糖値変化も調べた。被験者には、摂。しかし、空腹時に摂取するとむしろ血取したものが人工甘味料か砂糖水か水かは知らせな糖値が低下する可能性がある 。人工甘味料の中にかった（一重盲検法）。この研究計画は、神奈川県

は、小腸からの GLP-1 などのインクレチン分泌を介立保健福祉大学研究倫理審査委員会に 2017 年 12したインスリン分泌上昇により、特に薬物治療中の月に承認された（承認番号 29-52）。

1)

れている2, 3)4)糖尿病罹患者では低血糖を誘発する可能性が指摘されている 3, 5)。この研究では、人工甘味料摂取後の基測定・評価方法

本的な反応をみるため、若年健常者を対象とし、水、3 種類の人工甘味料、および砂糖水を空腹時に摂取

12 時間以上の絶食の後、水、人工甘味料、砂糖させ、その後の血糖値変化、空腹感、満腹感、低血水（水で希釈した総量 250mL 試料水）を摂取させ、糖の出現頻度などを調べた。また、米飯 130g を 15

その後 10, 30, 45, 60, 75, 105, 135 分時に血糖値変分後に追加摂取させ、それ以降の血糖値および食欲化を調べた。血糖値は、自己血糖測定器グルテスト感覚の変化の実験も行った。さらに、これらが甘味アルファ（三和化学研究所）を用いて測定した。同時受容体依存性かどうかをみるためラクチゾール（甘に、空腹感、満腹感の主観的評価を、各時点におい味抑制物質）によって甘味を減弱させた場合について VAS（Visual Analogue Scale 法）によって行った。ても、同様の実験を行った。

「最も空腹感・満足感を感じた状態を 100 としたときの各時点での感覚」を、左端を 0・右端を 100 と被験者した 100mm の水平線の 1 点に線を入れて回答させた。甘味物質の濃度は、100mL 中、スクロース 9g、非喫煙かつ非肥満の若年健常女性（20-39 歳）をスクラロース 15mg、アスパルテーム 45mg、アセ49

人工甘味料の空腹時摂取による血糖値と空腹感・満足感の経時的変化

スルファム K45mg とした。スクロースは「日本食を曲線上面積（AOC）として各時間間隔で算出した。

品標準成分表 2015 年版」での “ サイダー ” の単糖有意水準は両側 5% 未満とした。60 分時と 135 分当量を用いた。スクラロースはスクロースに対して時における血糖値については、人工甘味料 3 群と水600 倍、アスパルテームとアセスルファム K はスクと い う 4 群 の 中 で の 2 群 間 比 較 を t 検 定 で 行 い、ロースに対して 200 倍に相当する濃度に調整した。

p<0.0083 未満のときに有意差ありとした（Bonferroni

米飯は 130g とし、市販（サトウ食品社炭水化物検定）。統計解析ソフトには、SAS（version 9.4）を44g）のものを用いた。０分時に、HbA1c、T-Chol、用いた。

LDL-C、HDL-C、TG などの生化学検査値も採血して測定し、被験者背景データとした。低血糖は 70mg/

結果

dl 未満とし、各時点での出現度数を調べた。
被験者の背景では、年齢、body mass index、および生化学検査値などに、3 群間で有意な差はすべて統計解析の検査値で認められなかった（表 1）。図 1 に、人血糖値の変化については対応のある t 検定を行い、工甘味料、砂糖水、水を摂取したときの各群の血糖食欲感覚・臨床検査値については３群間比較として値の変化を示す。砂糖と水摂取の場合は 48 人であANOVA、Kruskal-Wallis などを用いて検討した。低る。被験者全体では、空腹時摂取で人工甘味料ある血糖の頻度については、χ2 乗検定を行った。各時

いは水を摂取すると、その後 10 分、30 分、105 分、点の血糖値・空腹感・満足感と、0 分値との差を解135 分において、0 分時の血糖値より有意に低値を析した。血糖値は低下していく血糖値曲線上の面積示した（p=0.04 ～ p<0.001）（表 2）。人工甘味料別

表1

対象者の背景スクラロース群

アスパルテーム群

アセスルファム K 群N（人）161616

年齢（歳）22.8 ± 4.7

22.7 ± 4.5

22.6 ± 4.7

身長（cm）

156.5 ± 5.4

160.6 ± 6.5

158.5 ± 3.0

体重（kg）

49.2 ± 4.5

52.6 ± 4.2

50.1 ± 3.8

BMI（kg/m ）20.1 ± 1.7

20.4 ± 1.2

19.9 ± 1.5

TChol（mg/dL）

179.0 ± 39.4

181.1 ± 28.0

177.8 ± 22.0

LDL-C（mg/dL）

91.0 ± 24.2

94.4 ± 17.9

88.8 ± 13.1

HDL-C（mg/dL）

69.8 ± 20.1

72.3 ± 15.5

73.8 ± 13.1

TG（mg/dL）

51.1 ± 25.6

52.4 ± 17.1

61.0 ± 38.0

ALP（IU/L）

159.8 ± 47.9

143.3 ± 32.2

168.5 ± 41.5

AST（U/L）

29.4 ± 8.4

27.3 ± 6.2

27.0 ± 6.6

ALT（U/L）

13.8 ± 7.4

13.0 ± 7.4

12.5 ± 3.1

γ -GTP（U/L）

24.3 ± 6.6

20.1 ± 6.4

21.5 ± 6.1

T-Bil（mg/dL）

0.5 ± 0.1

0.6 ± 0.2

0.5 ± 0.2

Cr（mg/dL）

0.5 ± 0.2

0.5 ± 0.1

0.6 ± 0.1

BUN（mg/dL）

12.8 ± 3.9

12.8 ± 3.8

13.3 ± 4.6UA（mg/dL）

4.4 ± 0.7

3.9 ± 0.7

4.3 ± 0.5

HbA1c（%）

5.6 ± 5.4

5.5 ± 0.25.6 ± 0.3250

浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）

Suc：スクラロース
As：アスパルテーム
Ac：アセスルファムカリウム
Sug：ショ糖
Wat：水

図1

表2

血糖値変化

人工甘味料摂取後の血糖値変化の有意差検定（０分時と比較）

経過時間（分）

1030

45

60

75

105

135

全体 48

0.008

0.040

0.104

0.172

0.086

0.016

0.0001

Suc 群 16

0.120

0.397

0.802

0.486

0.180

0.100

0.010

As 群 16

0.137

0.086

0.186

0.051

0.445

0.102

0.016

Ac 群 16

0.160

0.279

0.240

0.851

0.404

0.334

0.076

全体 48

0.010

0.016

0.022

0.028

0.022

0.007

Suc 群 16

0.153

0.222

0.277

0.2650.1980.100

As 群 160.094

0.1000.087

0.089

0.0930.060

Ac 群 160.1930.2070.269

0.3330.3230.261

血糖変化 p 値

AOC p 値にみると、スクラロースとアスパルテームを摂取し一方、同じ対象者における水摂取においても、血た場合、135 分時において、それぞれ 0 分時より有糖値の低下は、人工甘味料結果と類似していた（表意差に低下していた。しかし、砂糖水を除いた 4 群3）。全体としては有意差がなかったが、スクラローにおける 60 分と 135 分時の血糖値は、すべての 2ス摂取群では、105 分と 135 分後に 0 分時より有群間比較で p<0.0083 を満たす有意差はみられな意に血糖値が低下していた。また、70mg/dl 未満のかった。各時間間隔の血糖曲線上面積では、摂取後低血糖の出現頻度は、時間経過とともに被験者全体すべての時間において、0-10 分時面積より有意差がでは増加したが（2 から 14 へ、p=0.0002）、低血糖みられた。

発生数が少ないため信頼できる解析結果ではなかっ51

人工甘味料の空腹時摂取による血糖値と空腹感・満足感の経時的変化

表3

水摂取後の血糖値変化の有意差検定（０分時と比較）

経過時間（分）

1030

4560

75

105

135

全体

0.445

0.495

0.924

0.565

0.982

0.214

0.063

Suc 群

0.236

0.522

0.307

0.220

0.215

0.029

0.034

As 群

0.269

0.691

0.581

0.709

0.217

0.936

0.767

Ac 群

0.212

0.905

0.544

0.951

0.655

0.917

0.787

全体

0.436

0.506

0.549

0.583

0.543

0.367

Suc 群

0.321

0.340

0.303

0.265

0.172

0.103

As 群

0.635

0.742

0.698

0.622

0.591

0.692

Ac 群

0.486

0.699

0.809

0.874

0.980

0.968

血糖変化 p 値

AOC p 値

表4

低血糖（70mg/dl 未満）出現度数

時間（分）01030456075105

135

全体

2134

44314Suc

01020000As

100

10002

Ac

1021

1002

砂糖

00002226

水00101214た（期待値 5 未満のセルが多数）。実験中、60mg/dl 以下の低血糖は一度もみられなかった（表 4）。

空腹感 VAS とほぼ逆の経過であった（図 4）。
人工甘味料、砂糖水、あるいは水の摂取 15 分後に、空腹感および満腹感の VAS（0 分時からの変化量）米飯摂取を追加した場合を図 5 に示す。人工甘味料

を図 2-4 に示す（平均値±標準偏差）。被験者全体の摂取は、水の摂取に比べて血糖値変化はほとんどの空腹感 VAS（図 2）は、10 分、30 分後で、0 分なかった。砂糖水の場合は、45 分時まで、これら値より有意に低値を示し（p<0.001、p=0.006）、75～ 105 分 で は 有 意 に 高 値 を 示 し た（p=0.03 ～p<0.001）。砂糖の摂取では 60 分まで、0 分時より低下したが（図 2）、人工甘味料では 45 分から 0 分時を越え（図 3）、人工甘味料は砂糖水より早く空腹感の上昇が起きた。個別では、スクラロース Suc は10 分 時、30 分 時 で 有 意 に 低 値 を 示 し（p=0.001、p=0.045）、アスパルテーム As は 75 分時～ 135 分
時 で 有 意 に 高 値 を 示 し た（p=0.011 ～ p=0.025）。
アセスルファムカリウム Ac は 10 分時、30 分時で有意に低値を示し（p=0.004、p=0.035）、135 分時では有意に高値を示した（p<0.001）。満腹感 VAS は、

図2

空腹感 VAS と時間経過

52

浦上財団研究報告書

図3

空腹感 VAS と時間経過（分）図5Vol.27（2020）

図4

満腹感 VAS と時間経過（分）砂糖、水、人工甘味料の摂取 10 分後の米飯摂取と血糖変化よりも高値であった。ラクチゾール添加により、砂上昇は摂取後一貫してみられず、むしろ時間ととも糖と人工甘味料の甘味は約半分に有意に抑えられに低下した。人工甘味料 3 種類を合わせた全体ではた。しかし、水の甘味もラクチゾール添加により有100 分以上の時点では有意に低下していた。特にス意に増加した。総じて、ラクチゾール添加の有無にクラロースとアスパルテームを摂取した群では、有より、上記の結果はほとんど変わらなかった（デー意に 135 分後に 0 分時より低下していた。しかし、タは図示していない）。

水を摂取した場合にもこの対象者の群では有意に低全体の実験を通じて、人工甘味料摂取による脱落下しており、スクラロース摂取だけが寄与しているは 1 名もおらず、特別な自他覚症状および低血糖症のではなく、時間経過による血糖低下という生理的状を含む副作用も認められなかった。

反応も関与していると考えられる。特に、スクラロースを投与された 16 名が生理的反応として血糖値が考察低下しやすい体質であった可能性もある。
空腹感については、砂糖と同様に摂取後 30 分以

この研究では、若年健常女性を対象として人工甘内に軽減されたが、その効果は砂糖より早く消失し味料の単回投与後の血糖変化、空腹感、満腹感などていた。空腹感の経時的変化は、満腹感の経時的変を調べた。その結果、近年の報告と同様に、血糖の化とほぼ逆であったことも確かめられた。2 時間を

人工甘味料の空腹時摂取による血糖値と空腹感・満足感の経時的変化

超えた 135 分の時点では、血糖値の有意な低下とともに空腹感の有意な上昇が認められ、これらにより通常の日常生活では摂食行動につながる可能性があ謝

53

辞本研究は、公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団の研究助成を受けて行った。

る。近年報告されている、人工甘味料摂取による肥満や 2 型糖尿病増加には、このようなメカニズムに参考文献よる摂食量増加が関与している可能性も考えられる。

1) A m e r i c a n D i a b e t e s A s s o c i a t i o n : L i f e s t y l eManagement: Standards of Medical Care in Diabetes.
Diabetes Care 2019;42:S46–S60.
2) Magnuson BA, Carakostas MC, Moore NH et al.
Biological fate of low-calorie sweeteners. Nutr Rev.
2016;74:670-689.
3) Ahmad SY, Azad MB, Friel J, MacKay D. Recent
evidence for the effects of nonnutritive sweeteners
on glycaemic control. Curr Opin Clin Nutr MetabCare. 2019;22:278-283.
4) Nakajima K, Iwane T, Higuchi R. The timing ofingestion may influence the effect of nonnutritive
sweeteners on cardiometabolic health: a potentiallyoverlooked factor. CMAJ. 2017;189:E1427.
5) Chan CB, Hashemi Z, Subhan FB. The impact of low
and no-caloric sweeteners on glucose absorption,incretin secretion, and glucose tolerance. Appl
Physiol Nutr Metab. 2017;42:793-801.

今回の実験では終始安静の状態であったが、労作をしていたら異なった結果が得られた可能性がある。特に、人工甘味料摂取後に空腹感が軽減されて労作をすると、その後に空腹感と血糖低下がより強く起きる可能性がある。したがって、長期の空腹、運動、労作業などが続く場合に、人工甘味料の飲料を摂取するときは、注意が必要である。一方、人工甘味料を摂取した後、短時間内に糖質を含んだ食事をする予定がある場合には、人工甘味料の摂取の方が血糖値の追加上昇がないため、人工甘味料が推奨される可能性がある。ラクチゾールに関しては、今回は甘味抑制効果が 50％であったため、100％近くにした場合には異なる結果も予想される。
この研究では、インスリン、GLP-1 などの糖代謝関連ホルモンを測定しておらず、詳細なメカニズムの解明までには至らなかった。また、健常若年女性を対象としたため、男性、糖尿病患者、小児では異なる結果になる可能性もある。さらに、反復摂取した場合や一度でも大量に摂取した場合は、異なる結果になる可能性があるので、今回の結果の解釈には注意を要すると同時に、さらなる研究が必要である。

結論

健常若年女性を対象として人工甘味料を単回投与させると、水の場合と同様に 2 時間後には血糖値が低下し空腹感が増加（満腹感は減少）することが示唆された。これらは摂食行動につながりやすく、肥満や 2 型糖尿病の発症・増長につながる可能性がある。短時間内に食事の予定がある場合は、追加の血糖値上昇がない人工甘味料の方が推奨される可能性もある。

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浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）

Effects of ingestion of nonnutritive sweeteners in a fasting stateon blood glucose, hunger, and satiation in young healthy women
Miwako OKITSU1), Rui KOYAMA1), Hinako AKUTAGAWA1),
Sachika YAMASHITA1), Taizo IWANE1), Ryoko HIGUCHI1), and Kei NAKAJIMA1,2)
1)
School of Nutrition and Dietetics, Faculty of Health and Social Services,
Kanagawa University of Human Services
2)
School of Health Innovation, Kanagawa University of Human Services
Abstract
It has been shown that the level of blood glucose (BG) does not increase after
the ingestion of nonnutritive sweeteners (NS). On the contrary, it is possiblethat BG decreases after the ingestion of NS in a fasting state, conceivably due
to the increased secretion of insulin or incretins, although this has not been
fully clarified. Therefore, NS ingestion under fasting conditions may elicit
hypoglycemia, which can result in a predisposition for additional meal intake,eventually leading to obesity and type 2 diabetes.
To clarify these fundamental issues, we investigated the effect of ingestion of
three NSs (sucralose, aspartame, and acesulfame potassium) during fasting on
BG and feelings of hunger and satiation in 48 healthy young women aged 20–39 years. An identical experiment was performed with the addition of starch(rice) and/or lactisole, a propionic acid that suppresses sweet taste.
In all participants, BG decreased significantly at 135 min after the ingestionof NS. However, it was found that BG also decreased at the same time point
after the ingestion of water. Although feeling of hunger decreased significantly
at 15 and 30 min after the ingestion of NS or sugar, it subsequently increased
after 100 min. Feeling of satiation exhibited a trend opposite to that of hunger.
Hypoglycemia (< 70 mg/dl) was sporadically observed in all participants,
although the prevalence was not associated with the specific type of NS, water,or sugar. These results were not altered significantly by the additional ingestionof rice or lactisole, which suppressed sweet taste by 50% in this study.
In conclusion, BG decreased in conjunction with increased hunger after
the ingestion of NS under fasting conditions, although this may be partiallyattributed to the natural time course under continued hunger. This effect oflowering BG after NS ingestion may lead to hypoglycemia, particularly duringphysical work, exercise, and pharmacotherapy for diabetes.