Lavkarbo under mikroskopet – Ketosen

Vi har hittil sett at et lavkarbo kosthold kan være mer effektivt enn lavfettkosthold så lenge en øker proteinmengden i kostholdet. En annen faktor som er ment å spille en rolle er en tilstand vi kaller ketose.

Hva er ketose?
Ketose er en tilstand der en har forhøyede verdier av ketonlegemer i blodet (ofte kalt ketoner). Begrepet ketoner henviser til tre forskjellige stoffer, AcAC (acetoacetate), 3HB (3-β-hydroxybutyrate) og aceton (1). Det er hovedsakelig AcAc og 3HB som blir dannet i mangel på glukose. Aceton blir dannet av AcAc og gir fra seg en karakteristisk lukt. Dette gjør til at noen kan få acetonlignende ånde når de er i ketose. AcAc og 3HB er egentlig syrer men regnes like vel under ketoner.

Lavkarbo under mikroskopet del 1 – definisjonen

Lavkarob under mikroskopet del 2 – vektreduksjon

Ketoner blir i stor grad dannet fra fettsyrer men kan i tillegg bli dannet fra aminosyrer der leucine og lysine er de viktigste (1). Ketonene blir produsert i leveren og et friskt voksent menneske kan produsere 185 gram daglig. Etter en natts faste bidrar ketoner med 2-6 % av kroppens energiforbruk, mens etter 3 dagers faste kan hele 30-40 % av energiforbruket bli dekket av ketoner (1).
Vi produserer ketoner hele tiden, men så lenge vi har god tilgang på spesielt karbohydrater vil ikke nivåene øke noe særlig. Etter en natts faste ligger ketonnivåene hos friske mellom 0.02-0.27 mmol/L (2) og vanlige referanseverdier er 0.05-0.29 mmol/L (3). Etter lang tids faste (uker) vil derimot nivåene stige opp mot 8 mmol/L og stabilisere seg der (1). Flere faktorer påvirker hvor høyt man kommer i ketonnivåer, blant annet maten vi spiser, aktivitetsnivå, helsestatus, medikasjon, stress og trening. I ukontrollert diabetes kan blant annet ketosenivåene komme opp mot 25 mmol/L (1). Kostholdsbasert ketose ligger derimot lavere. Ved behandling av epilepsi prøver en å ligge mellom 2-7 mmol/L, hvor over 7 mmol/L regnes som ketoseforgiftning (4).

Hvor grensa går for å være i ketose varierer ut i fra hvilke kilder en bruker. Enkelte definerer grensa til 0.2 mmol/L (4) mens innen behandling av diabetes regner en 0.5 mmol/L som grense (5,6). De fleste ketosticks (strips som måler ketoner via urin) setter grense på 0.5-1.0 mmol/L.

Ketose på lavkarbo
Fra del 1 husker du sikkert at en vanlig definisjon på et ketonisk lavkarbo kosthold er et karbohydratinntak på mindre enn 50 gram daglig. Det er derimot ingen selvfølge at fordi en ligger under 50 gram daglig så vil en være i ketose. En studie viste at selv om deltakerne fikk i seg bare 29.5 gram karbohydrater daglig, var det 86 % som fikk utsalg på ketoner i urinen etter 2 uker og bare 42 % etter 24 uker (7). En viktig detalj i lavkarbo kosthold er proteininntaket som i likehet med karbohydrater kan stimulere til insulinutskillelse. Siden insulin hemmer dannelsen av ketoner vil også protein kunne hindre at en oppnår ketose. En studie viste blant annet at på et 500 kcal kosthold (VLCD) gav rent fettinntak 4.08 mmol/L, rent karbohydratinntak 0.38 mmol/L, og rent proteininntak gav 1.48 mmol/L (23). Studiet viser at karbohydrater reduserer dannelse av ketoner mest, mens protein kommer på en god andre plass.

Ser vi på nivåer som er oppnådd i lavkarbostudier varierer verdiene fra 0.16-2.86 mmol/L på karbohydratinntak mellom 28-48 gram(8-12). I studien til Yancy et al (7) hadde 64 % av deltakerne over 6.9 mmol/L etter 2 uker, men tallet sank til 18 % etter 24 uker. Andre studier har derimot ikke klart å være i nærheten av slike verdier på mindre inntak av karbohydrater, protein og energi (12,13). Det er dermed sannsynlig at de fleste vil ende opp på verdier under 3 mmol/L selv på de strengeste kostholdene. I en godt kontrollert studie av Johnstone et al (11) viste de at karbohydratinntak på rundt 33 gram daglig gav 0.72 mmol/L mens en økning til 48 gram daglig reduserte nivået av ketoner til 0.33 mmol/L. Kostholdet hadde derimot høyt innhold av protein (125 gram), noe som sannsynligvis har påvirket verdiene. Et lavkarbo kosthold kan med andre ord få oss inn i en mild ketose selv ved høyt inntak av protein. Men hva kan egentlig ketose hjelpe oss med? Det er flere områder hvor ketose påstås å kunne bidra. En påstand er at tap av ketoner via urinen vil øke fett-tapet. Selv om dette i teorien er riktig, så bidrar nok tapet av ketoner minimalt til å gi utslag på bikiniformen (14). To andre grunner er ketoners appetittdempende effekt og muskelbesparende egenskaper.

Ketoner og appetitt
Studier gjort på rotter viser at injeksjon av ketoner reduserer energiinntaket hos rottene (15-17). De samme studiene viser at det er 3HB som har den dempende effekten mens AcAc ikke reduserer energiinntak hos rotter (16,17). Studier på mennesker støtter derimot ikke funnene på rotter. Flere studier viser at ketose skapt ved kosthold ikke demper appetitten så lenge proteininntaket er likt mellom gruppene (11, 18-20). En årsak til forskjellen er at en ved injeksjon ofte bruker høye doser 3HB, mens en ved egen produksjon i første omgang vil danne AcAc som omdannes til 3HB. Selv om ketose kan være en forsvarsmekanisme ved langvarig sult, så ser det ikke ut til at vi kan utnytte den appetittdempende effekten ved vektreduksjon. For å komme seg opp i verdier på 2-7 mmol/L må en være veldig restriktiv med både karbohydrater og protein (21). Siden protein i seg selv er appetittdempende er det unødvendig å redusere mengden bare for å få en appetittdempende effekt av ketoner under vektreduksjon. En nylig studie viste likevel at ketoner kan være et hjelpemiddel når vekten er nådd. Normalvektige menn og kvinner i energibalanse fikk en appetittdempende effekt av ketoner ved å redusere karbohydratmengden til 0 (24). Mangel på karbohydrater gjorde til at de kunne oppnå ketonnivåer på 1.3 mmol/L selv ved høyt proteininntak, men det lite trolig at en kan oppnå så pass lavt karbohydratinntak i det normale liv.

Ketoner og muskelbesparing
Et annet argument for å prøve å oppnå ketose er ketoners positive effekt på muskelmassen. Studier har blant annet vist at ketoner spiller en rolle ved bevaring av muskulatur ved langvarig faste (22). Det er derimot viktig å huske på at selv om ketoner er muskelbesparende er det ikke sikkert det er en fordel å oppnå ketose på bekostning av karbohydrater og protein. Vasquez og Adibi (13) viste at gruppa som oppnådde ketose faktisk fikk en mer negativ nitrogenbalanse enn gruppa som inntok mer karbohydrater og unngikk ketose. En annen studie av samme forskningsteam viste at protein og karbohydrater er mye viktigere enn ketoner for å bevare muskelmassen (23). Med tanke på at en må redusere karbohydratinntaket drastisk og være forsiktig med proteininntaket for å oppnå ketose blir det lite å hente med tanke på å bevare muskelmassen.

Dessverre er det ingen studier (til forfatters kjennskap) som ser på effekten av et ketonisk kosthold på muskelmassebevaring ved vektreduksjon. De studier som har sett på effekten av ketose har i tillegg hatt høyere proteininntak, noe som gjør det vanskelig å si sikkert hva som var årsaken til muskelbesparingen. Likevel er det lite som tyder at det er noe å hente. Ketose har sine fordeler når vi faster, men så lenge vi har tilgang på mat er det lite grunn til å gå i ketose. Det er med andre ord ingen grunn til å legge seg lavest mulig på et lavkarbo kosthold, men heller legge seg på et nivå en kan leve med.

Konklusjonen
Lavkarbo er blitt kostholdet som skal frelse oss fra fedmeepidemien som banker på vår dør. Forskningen viser derimot at karbohydratene ikke nødvendigvis er skurken, og at nøkkelen for å lykkes med lavkarbo ligger i proteininntaket og ikke i karbohydratrestriksjonen. Det med andre ord ikke nødvendig å frykte alt som finnes av kornvarer, poteter, frukt og pasta. Likevel viser lavkarbobølgen oss at vi med fordel kan velge mer grønnsaker, frukt og bær, og bli flinkere til å inkludere gode proteinkilder i hvert måltid. Det er viktig å understreke at selv om ikke lavkarbo nødvendigvis seiler opp som en sikker vinner, så er det heller ingen taper. De fleste studier viser at lavkarbo kan fungere like godt som det mer tradisjonelle kostholdet. Og er du nøye med å få proteinkildene med i kostholdet ditt, så kan det hende du faktisk lykkes litt bedre.

Referanser
1. Sumithran & Proietto (2008) Ketogenic diets for weight loss: A review of their principles, safety and efficacy. Obes Res Clin Prac. 2: 1-13.
2. Koch & Feldbruegge (1987) Optimized kinetic method for automated determination of beta-hydroxybutyrate. Clin Chem. 33(10): 1761-1766.
3. Textbook of Clinical Chemistry, Norbert W. Tietz, W. B. Saunders Co., Philadelphia, PA, 1986.
4. Robinson & Williamson (1980) Physiological roles of ketone bodies as substrate and signals in mammalian tissue. Physiol Rev. 60: 143-187.