Fruktose im Fokus von Gastroenterologie und Hepatologie

Mai 2016 | Fachlich-Sachlich

Obwohl sich die Stu­di­enlage bislang noch nicht gänzlich kon­sistent dar­stellt, scheint Fruktose (Frucht­zucker) nicht der harmlose oder gar bessere Zucker zu sein, wie bis vor einigen Jahren all­gemein ange­nommen. Fruktose wird heute in zuneh­mender Menge u. a. mit Erfri­schungs­ge­tränken, Smoothies, Frucht­jo­ghurts, Des­serts und Süßig­keiten auf­ge­nommen. Mög­liche Aus­wir­kungen einer lang­fristig erhöhten Zufuhr sollen hier beschrieben werden. Außerdem ist Fruktose für viele Men­schen (>20%) nicht verträglich. 

Harald Vogelsang

 

Fruktose wird entlang ihres Kon­zen­tra­ti­ons­gra­di­enten passiv durch den GLUT-​5-​Transporter in die Epi­thel­zellen der Dünn­darm­mukosa auf­ge­nommen und resor­biert[1]. Durch die baso­la­terale Zell­membran der Darm­zellen gelangt Fruktose haupt­sächlich mit Hilfe des GLUT-2-Transporters[2]. Dieses Trans­port­protein schleust ebenso Glukose und Galaktose ins Blut. Im Anschluss folgt die Ein­schleusung in den Inter­me­di­är­stoff­wechsel, der fast aus­schließlich in der Leber statt­findet. Im Gegensatz zu Glukose wird Fruktose insu­linun­ab­hängig ver­stoff­wechselt und war deshalb lange Zeit in Dia­be­ti­kerle­bens­mitteln im Einsatz. Je nach Bedarf wird Fruktose in der Leber in Energie, Glukose oder Fett­säuren umge­wandelt. Letztere lagern sich bevorzugt in Form von vis­ze­ralem Bauchfett oder in der Leber selbst ab. Auf diesem Weg kann ein Über­schuss an Fruktose in der Nahrung zu nicht-​alkoholischer Fett­leber (NAFL) und Ver­mehrung von Kör­perfett (Übergewicht/​Adipositas) führen. 

Fruktose-​Malabsorption

Bei der land­läufig als ‚Fruktose-​Unverträglichkeit‘ bezeich­neten Ver­dau­ungs­störung ist streng zwi­schen Fruktose-​Malabsorption und einer her­edi­tären Fruktose-​Intoleranz zu unter­scheiden. Bei der Fruktose-​Malabsorption wird der Frucht­zucker nur unzu­rei­chend resor­biert. Dadurch gelangen große Teile ins Kolon, wo er von der ansäs­sigen Mikro­biota ver­stoff­wechselt wird und Beschwerden ver­ur­sacht. Von Gesunden werden nor­ma­ler­weise bis zu 50 g Fruktose pro Mahlzeit ohne Beschwerden tole­riert. Die Auf­nah­me­ka­pa­zität bei Pati­enten mit Fruktose-​Malabsorption beschränkt sich auf unter 25 g pro Mahlzeit[3]. In schweren Fällen werden oft nur 1–5 g/​Mahlzeit tole­riert. Im Gegensatz dazu ist die her­editäre Fruktose-​Intoleranz eine seltene (1:20.000) ange­borene Stoff­wech­sel­störung, die auf einem gene­tisch bedingten Enzym­defekt beruht. Fruktose kann zwar resor­biert, aber in der Leber nicht weiter abgebaut werden und rei­chert sich vor allem dort an. 

 

 

Fruktose-​Malabsorption

Fruktose-​Intoleranz

tritt erstmals auf…

im Kindes- oder Erwachsenenalter

bereits im Säuglingsalter

kleine Fruk­to­se­mengen verträglich

ja

nein

Sac­charose verträglich

Ja

nein

The­rapie

tem­porär befristete, fruk­to­searme und sor­bit­freie Kost, danach Auf­nahme je nach indi­vi­du­eller Verträglichkeit

lebenslang streng fruktose‑, saccharose- und sor­bit­freie Kost

Überangebot überfordert Verdauungskapazität

Die Dia­gnose der Fruktose-​Malabsorption (FM) erfolgt mittels H2-Atemtest mit 25 g Fruktose, wobei ein Anstieg um 20 ppm gegenüber dem Vorwert als signi­fikant gewertet wird. Zahlen zur Prä­valenz gibt es kaum. In klei­neren Studien mit H2-Tests an Gesunden zeigten sich Prä­va­lenzen zwi­schen 11 und 53 %[4]. 50 g Fruktose wird dagegen vom Großteil der Bevöl­kerung nicht ver­tragen (38–83 %). FM ist mitt­ler­weile ein weit ver­brei­tetes Phä­nomen mit schein­barer stei­gender Inzidenz. Das mensch­liche Ver­dau­ungs­system hat sich über Jahr­tau­sende auf die natür­lichen Frucht­zu­cker­mengen aus Obst, Gemüse und Getreide ein­ge­stellt. Auf diese Art wurden schät­zungs­weise 16–20 g Fruktose/​Tag auf­ge­nommen, die vom mensch­lichen Gastro­in­tes­ti­nal­trakt pro­blemlos resor­biert werden konnten. In den letzten Jahr­zehnten ist die Fruk­to­se­auf­nahme jedoch kon­ti­nu­ierlich gestiegen. Gründe sind vor allem der weit ver­breitete Einsatz von Fruktose als Süßungs­mittel in der Lebens­mit­tel­in­dustrie. Studien in ver­schie­denen Ländern haben gezeigt, dass bei Gabe von 25 g Frucht­zucker 39 % der Men­schen eine Fruktose-​Malabsorption auf­weist, und von diesen wie­derum etwa jeder Dritte Sym­ptome zeigt[5]. Obwohl aus medi­zi­ni­scher Sicht die FM als harmlos ein­ge­stuft wird, kann sie von Betrof­fenen als sehr belastend wahr­ge­nommen werden. 

Ätiologie und Symptomatik

Bei der FM wurde die Funktion des fruk­to­se­spe­zi­fi­schen Trans­porters (GLUT‑5) im oberen Dünndarm als redu­ziert ange­nommen, was aller­dings in einer neuen Studie von Wilder-​Smith widerlegt wurde[6]. Dadurch gelangt ein Teil der ver­zehrten Fruktose unverdaut in den Dickdarm. Die durch bak­te­rielle Ver­stoff­wechslung ent­ste­henden Abbau­pro­dukte (Was­ser­stoff, Methan, Koh­len­dioxid, kurz­kettige Fett­säuren) führen zu gastro­in­tes­ti­nalen Beschwerden (Übelkeit, Blä­hungen, Völ­le­gefühl, Bauch­schmerzen, Durchfall). Ob und welche Sym­ptome auf­treten hängt von der Zusam­men­setzung der Mikro­biota im Kolon bzw. Menge und Art der Abbau­pro­dukte ab. 

Info für die Praxis: Glukose fördert Fruktoseverwertung

Bei gleich­zei­tiger Auf­nahme von Glukose und Fruktose (z. B. in Form von Sac­charose) wird durch die anwe­sende Glukose auch ein zweites Trans­port­protein akti­viert (GLUT‑2). Deshalb kann Fruktose effi­zi­enter auf­ge­nommen werden. Somit wird Sac­charose von Per­sonen mit FM relativ gut ver­tragen. Das Wissen, dass die gleich­zeitige Auf­nahme von Glukose die Ver­träg­lichkeit fruk­to­se­häl­tiger Speisen ver­bessert, kann man sich in der Ernäh­rungs­the­rapie zunutze machen. 

Dauerhafte fruktosefreie Ernährung nicht sinnvoll

Die Ernäh­rungs­the­rapie bei FM ist nach einem 3‑stufigen Plan durchzuführen[7]: Nach einer 1- bis 6‑wöchigen Karenzzeit (Phase 1) wird Fruktose langsam wieder in den Spei­seplan ein­gebaut (Phase 2 = Test­phase). Während der Phase 2 wird ein Ernährungs- und Sym­ptom­ta­gebuch geführt, um die indi­vi­duell ver­träg­liche Menge Fruktose zu eru­ieren. Die lang­fristige Dau­er­ernährung (Phase 3) ist je nach Ver­träg­lichkeit darauf abzu­stimmen. Eine fruk­to­se­freie Ernährung ist aber nicht nötig und eher kon­tra­pro­duktiv, da die Aus­schüttung des GLUT-​5-​Transporters durch Fruktose sti­mu­liert wird14.

Bei RDS Fruktose im Auge behalten

Die üblichen Sym­ptome einer FM (Völ­le­gefühl, Blä­hungen, Übelkeit, Abdo­mi­nalschmerz, Blä­hungen und Durchfall) können jenen des Reiz­darm­syn­droms sehr ähnlich sein. Bislang bleibt jedoch unklar, ob FM das Risiko für Reiz­darm­sym­ptome fördert oder ihn gar kausal ver­ur­sacht. Bei der Behandlung von Reiz­darm­pa­ti­enten sollte stets auch an Kohlenhydrat-​Malabsorptionen gedacht werden[8]. H2-Atem­tests eignen sich sehr gut, um all­fällige Unver­träg­lich­keiten gegen Fruktose, Laktose oder Sorbit zu iden­ti­fi­zieren und die diä­te­tische Inter­vention effek­tiver zu gestalten. 

Möglicher Einfluss auf Mikrobiota

Die intes­ti­nalen Mikro­biota haben einen wesent­lichen Ein­fluss auf die meta­bo­li­schen Funk­tionen des Gastro­in­tes­ti­nal­trakts und folglich auf den Gesund­heits­zu­stand des Wirts. Umwelt­fak­toren sowie die Gegenwart spe­zi­fi­scher Nähr­stoffe (Diäten) beein­flussen die Zusam­men­setzung der Mikro­biota, was folglich deren Funktion ver­ändert. Inwiefern daher auch fruk­to­se­reiche Ernährung die Mikro­biota – ins­be­sondere auch bei FM – modi­fi­zieren kann, ist derzeit noch fraglich. Studie an Tieren brachten erste inter­es­sante Erkennt­nisse: Aus Ver­suchen an Ratten weiß man, dass ein durch fruk­to­se­reiche Diät indu­ziertes meta­bo­li­sches Syndrom direkt mit einer ver­än­derten Darm-​Mikrobiota korreliert[9].

Fruktose und Adipositas

In den USA gelten Soft­drinks als die Haupt­auf­nah­me­quelle für zuge­setzten Zucker in der Ernährung, weshalb ein erhöhter Konsum mit Adi­po­sitas in Zusam­menhang gebracht wird. Der Beitrag, den Soft­drinks gemeinsam mit Frucht­säften zur Auf­nahme zuge­setzter Zucker liefern, wird auf über 40 % geschätzt[10]. Aller­dings wurde bislang nur selten hin­ter­fragt, welche Art von Zucker hierfür ver­ant­wortlich sein würde. In den USA werden Soft­drinks über­wiegend mit „high-​fructose corn sirup“ (55 % freie Fruktose) gesüßt, der mehr Fruktose als Glukose enthält. In Europa, so auch in Öster­reich, werden gängige Soft­drinks hin­gegen mit Sac­charose gesüßt (50 % Fruktose in gebun­dener Form). Nur bei wenigen Getränken ist Fruktose das Haupt­süßungs­mittel. Eine bemer­kens­werte ran­do­mi­sierte Doppelblind-​Studie von Stanhope et[11] al ging der Frage nach, ob sich Glukose und Fruktose in Getränken unter­schiedlich aus­wirken. Nur bei Fruktose, aber nicht bei Glukose, zeigten sich eine signi­fi­kante Zunahme der hepa­ti­schen de-​novo-​Lipogenese, eine vis­zerale Fett­ein­la­gerung, Zeichen einer Insu­lin­re­sistenz und erhöhte Tri­gly­ce­rid­werte. Während Glukose eher die sub­kutane Fett­spei­cherung för­derte, wurde durch Fruk­to­se­auf­nahme das vis­zerale Fett­depot erhöht. Seither werden Stimmen lauter, die der iso­lierten Fruktose eine adi­po­si­tas­för­dernde Wirkung zuschreiben. 

Stört Fruktose die Energiehomöostase? 

In Bezug auf den Zusam­menhang zwi­schen Fruktose und Über­ge­wicht bzw. Adi­po­sitas gibt es mehrere Theorien. Einer­seits scheint die hor­mo­nelle Gewichts­re­gu­lation durch Fruktose gestört zu werden. Dem Sät­ti­gungs­hormon Insulin kommt hierbei eine Schlüs­sel­rolle zu. Da Fruktose keine Insu­lin­aus­schüttung bewirkt, bleibt das zentral-​nervös ver­mit­telte Sät­ti­gungs­signal aus. Zudem dürfte Fruktose im Ver­gleich zu Glukose eine schwä­chere Unter­drü­ckung des mut­maßlich appe­tit­an­re­genden Hormons Ghrelin[12] und eine ver­min­derte Sekretion von Leptin, das eben­falls Sät­tigung signa­li­siert, bewirken. Diese Effekte könnten eine endo­krine Kon­stel­lation mit ver­gleichs­weise gerin­geren Sät­ti­gungs­si­gnalen bewirken. Ob jedoch der­artige Befunde für die Ernährung prak­tisch relevant sind, bleibt noch offen[13].

Ande­rer­seits spielt auch die lipogene Wirkung von Fruktose eine Rolle. Es konnte gezeigt werden, dass lang­fristig hoher Verzehr von Fruktose die Neu­bildung sowie die Ein­la­gerung von Fetten im stoff­wech­sel­ak­tiven vis­ze­ralen Fett­gewebe und in der Leber fördert – in höherem Umfang als ver­gleichs­weise Glukose[14]. Man geht daher davon aus, dass mit Fruktose gesüßte Lebens­mittel und Getränke mög­li­cher­weise einen Anstieg der Ener­gie­zufuhr sowie eine damit ein­her­ge­hende Gewichts­zu­nahme begüns­tigen können. Klar ist aber auch, dass Fruktose nicht als Ein­zel­faktor schuld an der zwei­fellos mul­tik­au­salen Über­ge­wichts­pro­ble­matik in der Bevöl­kerung ist. 

Neue Zivilisationskrankheit NAFLD

Bis vor wenigen Jahren wurde die Fett­leber immer nur im Konnex mit über­mä­ßigem Alko­hol­konsum beschrieben und darüber hinaus kaum als Erkrankung wahr­ge­nommen. Inzwi­schen ist klar, dass es sich um eine rele­vante Störung handelt, deren Ausmaß zurzeit immer noch unter­schätzt wird. 

Die nicht-​alkoholische Fett­le­ber­er­krankung (NAFLD) nimmt seit Jahren stetig zu, ohne dass ein Ende dieses Trends zu erkennen wäre. Sie ist heute bereits die häu­figste chro­nische Leber­er­krankung weltweit, mit der höchsten Prä­valenz bei Pati­enten mit Über­ge­wicht und Dia­betes mel­litus Typ 2. NAFLD reicht von ein­facher Leber­ver­fettung bis hin zur Leberzirrhose[15], [16]. In Europa sind Schät­zungen zufolge heute 20 bis 30 % der Bevöl­kerung von einer NAFLD betroffen[17]. Drei von vier Typ-​2-​Diabetikern weisen eine Fett­leber auf. Bis zu 40 % der Pati­enten mit Adi­po­sitas und Dia­betes Typ 2 befinden sich im fort­ge­schrit­tenen Erkran­kungs­stadium der nicht-​alkoholischen Hepa­titis. Obwohl die Fett­leber meist Ältere betrifft, erkranken auch junge Men­schen immer häu­figer. Man schätzt, dass etwa eines von zehn Kindern eine Fett­leber hat. Meist ver­läuft eine NAFLD lange sym­ptomlos. Auch normale Leber­werte im Blut schließen eine NAFLD nicht gänzlich aus, meist sind aber ALT (GPT) und AST (GOT) erhöht. Gute Dia­gno­se­mög­lichkeit bietet die Bauch-Sonographie. 

Ätiologie ähnelt dem metabolischen Syndrom

Neben gene­ti­schen Fak­toren ist die Ernährung der wich­tigste Ein­fluss­faktor bei der Ent­stehung einer NAFLD. Über­mäßige Ener­gie­auf­nahme, wenig Bewegung und daraus ent­ste­hendes Über­ge­wicht, zu viel gesät­tigte Fett­säuren und einmal mehr ein hoher Fruk­to­se­konsum begüns­tigen die Ent­stehung der NAFLD. Strömt ver­stärkt Fruktose in die Leber, wird diese vor­zugs­weise zu Fett umge­wandelt und trägt zur Ver­fettung der Leber bei. Zu den wei­teren Risi­ko­fak­toren zählen ver­mehrtes abdo­mi­nelles Fett­gewebe, Insu­lin­re­sistenz, Hyper­cho­le­ste­rinämie und Hyper­t­ri­gly­ce­ri­dämie. NAFLD wird daher auch als hepa­tische Mani­fes­tation des meta­bo­li­schen Syn­droms ange­sehen, kann aber auch unab­hängig davon auftreten. 

Gewichtsreduktion, Bewegung und weniger Fruktose

Eine spe­zi­fische The­rapie der NAFLD exis­tiert bislang nicht. Im Vor­der­grund steht – genau wie beim meta­bo­li­schen Syndrom – eine Änderung des Lebens­stils, um die Insu­lin­re­sistenz in den Griff zu bekommen. Dies beinhaltet langsame Gewichts­ab­nahme (0,5–1 kg/​Wo) und ein Mehr an Bewegung (2–3x/Wo mind. 30 Minuten). Generell sollten leicht resor­bierbare Koh­len­hy­drate sowie Fett redu­ziert werden. Da vor allem ein hoher Fruk­to­se­konsum für die Ent­stehung von stamm­be­tonter Adi­po­sitas, Insu­lin­re­sistenz und NASH bedeutsam ist, kommt ihr hier eine Son­der­stellung zu. Die aktu­ellen S2k-​Leitlinien zur NAFLD emp­fehlen daher den Ver­zicht auf fruk­to­se­haltige gesüßte Speisen und Getränke, ins­be­sondere in Form von Snacks16.

Fruktose und Gicht

Eine Aus­wertung der „Health Pro­fes­sionals Follow-​Up Study“ in den USA belegt, dass ein hoher Konsum von iso­lierter Fruktose oder von Frucht­zucker aus Früchten, Frucht­säften und Soft­drinks das Risiko für die Ent­wicklung von Gicht signi­fikant steigert[18]. Grund dafür ist, dass beim hepa­ti­schen Fruktose-​Abbau große Mengen an Purinen anfallen, die zu Harn­säure abgebaut werden. Ein erhöhter Harn­säu­re­spiegel lässt nicht nur das Risiko für Gicht und Nie­ren­steine ansteigen, sondern führt auch zur Insulinresistenz[19]. Hinzu kommt, dass die Fak­toren des meta­bo­li­schen Syn­droms mit einer redu­zierten renalen Harnsäure-​Clearance ein­her­gehen. Fruktose führt somit neben einer erhöhten Harn­säu­re­pro­duktion auch zu einer redu­zierten Aus­scheidung. Die Gefahr für einen durch Fruktose aus­ge­lösten Schub ist bei Pati­enten mit bereits bestehender Gicht am größten. 

Fazit

Obwohl sich Human­studien zum Teil noch wider­sprüchlich dar­stellen, muss Fruktose auf­grund über­zeu­gender Tier­studien im Fokus der künf­tigen wis­sen­schaft­lichen Beob­achtung bleiben. Auf­grund der heute aktu­ellen Lite­ratur liegt der Schluss nahe, dass die Nach­teile einer iso­lierten Fruk­to­se­auf­nahme lang­fristig über­wiegen, so dass eine mög­lichst geringe Zufuhr emp­fohlen wird. Hin­sichtlich des Risikos für oben erwähnte Krank­heiten wird generell eine maximale Fruk­to­se­auf­nahme von 25–40 g pro Tag emp­fohlen[20]

 

Univ.-Prof. Dr. Harald Vogelsang, KIM III, Gas­tro­en­te­ro­logie und Hepa­to­logie, Med­Un­iWien, AKH Wien, Wäh­ringer Gürtel 18–20, 1090 Wien, Email: harald.vogelsang@meduniwien.ac.at

 


[1] Biesalski H, Bischoff S, Puch­stein C (2010). Ernäh­rungs­me­dizin. Nach dem neuen Cur­ri­culum Ernäh­rungs­me­dizin der Bun­des­ärz­te­kammer. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. 

[2] TAPPY, L, LÊ K‑A (2010). Meta­bolic effects of fructose and the worldwide increase in obesity. Phy­sio­lo­gical reviews, 90(1), 23–46.  

[3] Deutsche Gesell­schaft für All­er­go­logie und kli­nische Immu­no­logie (2010). Stel­lung­nahme zur Fruktosemalabsorption 

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[7] Deutsche Gesell­schaft für Ernährung (2014). Diä­tetik Kompakt: Fruktosemalabsorption 

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