Effect of Acarbose on the production of hydrogen and methane and on hormonal parameters in young adults under standardized low-fibre mixed diets

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Abstract
Short and middle term effects of Acarbose were studied in volunteers on a standardized, low-fibre, mixed diet for the development of tolerance phenomena with gas exhalations and some peptide hormone levels as main parameters. Both hydrogen and methane were measured quantitatively as diurnal profiles. Acarbose caused an about 20-fold increase of H2 exhalation and had only moderate effects on methane production, indicating the presence of fermentable carbohydrates in the large bowel. Methanogenic individuals exhaled significantly less H2 than did nonmethanogenic subjects. Changes in blood glucose, serum insulin, GIP, gastrin, and plasma glucagon, caused by Acarbose, reflected delayed glucose absorption and were plausible within the regulatory framework of carbohydrate assimilation. When the Acarbose regime was maintained for 5 weeks on a controlled diet, abdominal sensations like e.g. meteorism declined remarkably while carbohydrate fermentation remained high and lowered GIP was sustained. Thus functional responses of the gastro-intestinal tract to altered carbohydrate supplies, elicited by Acarbose, were found by 3 independent parameters: anaerobic gas production, peptide hormone levels, and subjective abdominal sensations. The objective parameters seem to remain constant in the longer run, while subjective parameters show long-term adaptation. An gesunden Probanden unter standardisierter, ballaststoffarmer Mischkost mit bzw. ohne Acarbose wurden kurz- und mittelfristige Einflüsse auf Toleranzerscheinungen mittels Bestimmung von Peptidhormonen und Atemgasmessungen untersucht. Wasserstoff und Methan wurden im Tagesprofil quantitativ bestimmt. Dabei bewirkte Acarbose infolge von Kohlenhydratvergärung im Dickdarm einen rund 20fachen Anstieg der Wasserstoffexhalation, die Methanexhalation änderte sich im Mittel nur wenig. Methanbildende Probanden exhalierten nach Stimulierung durch Acarbose signifikant weniger Wasserstoff als Personen ohne Methanbildung. Die unter Acarbose erniedrigten Glukose-, Insulin- und GIP- bzw. erhöhten Glukagonspiegel zeigen die verzögerte Glukoseresorption an und sind im regulatorischen Rahmen der Kohlenhydratassimilation verständlich. Im Laufe einer fünfwöchigen Acarboseeinnahme zusammen mit standardisierter Kost nahmen die aufgetretenen abdominellen Empfindungen wie z.B. Meteorismus deutlich ab, während die mikrobielle Kohlenhydratfermentation erhöht und die GIP-Sekretion erniedrigt blieben. Funktionelle Reaktionen des Gastrointestinaltrakts auf die durch Acarbose bewirkte veränderte Kohlenhydratzufuhr in das Colon wurden somit anhand von drei unabhängigen Parametern untersucht: anaerobe Gasproduktion, Freisetzung von Peptidhormonen und subjektive abdominelle Empfindungen. Die objektiven Parameter scheinen längerfristig konstant zu bleiben, während subjektive Parameter in dieser Zeit Anpassung zeigen.