Micronutriënten: essentieel of niet?

Voedingsstoffen die in kleine hoeveelheden benodigd zijn, heten micronutriënten. Essentiële micronutriënten zijn nodig voor het normaal laten functioneren van het lichaam en die, ofwel helemaal niet door het lichaam kunnen worden gesynthetiseerd, of niet kunnen worden gesynthetiseerd in hoeveelheden die voldoende zijn voor een goede gezondheid. Die stof moet dus uit een voedingsbron worden verkregen. Niet-essentiële nutriënten zijn die voedingsstoffen die door het lichaam zelf kunnen worden gemaakt, hoewel ze soms ook kunnen worden opgenomen uit geconsumeerd voedsel. Micronutriënten uit voeding kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de gezondheid.

Vitaminen zijn organische verbindingen die een organisme in kleine hoeveelheden nodig heeft. Met andere woorden, een organisch-chemische verbinding (of verwante reeks verbindingen) wordt een vitamine genoemd wanneer het niet in voldoende hoeveelheden door een organisme kan worden gesynthetiseerd en uit het dieet moet worden verkregen. De term is dus zowel afhankelijk van de omstandigheden als van het specifieke organisme. Ascorbinezuur (vitamine C) is bijvoorbeeld een vitamine voor mensen, maar niet voor de meeste andere zoogdieren. Vitaminen worden geclassificeerd op basis van hun biologische en chemische activiteit, niet op basis van hun structuur. De term vitamine is afgeleid van vital en amine, een combinatiewoord dat door de Poolse wetenschapper Casimir Funk is samengesteld uit vitaal en amine, dat vrij vertaald ‘functionele, organische verbinding van het leven’ betekent. Elke vitamine verwijst naar een aantal verbindingen die allemaal de biologische activiteit vertonen die verband houdt met een bepaalde voedingsfactor of enzymatische activiteit. Zo’n reeks chemicaliën is gegroepeerd onder een alfabetische en algemene noemer voor vitamine, zoals vitamine A, die de verbindingen retina, retinol en vier bekende carotenoïden omvat. Vitaminen zijn per definitie converteerbaar naar de actieve vorm van de vitamine in het lichaam, en zijn soms ook onderling uitwisselbaar.

Dertien vitamines worden momenteel algemeen erkend. Ze hebben diverse biochemische functies. Vitaminen zijn organische stoffen die in kleine hoeveelheden uit het externe milieu zijn gehaald, opdat het lichaam optimaal kan functioneren. Daar de mens ze zelf niet of beperkt kan produceren is voeding de primaire bron. Vitaminen kunnen wateroplosbaar (B-vitaminen, vitamine C) of vet oplosbaar (vitamine A, D, E en K) zijn. De meeste vitaminen zijn biologisch inactief en dienen endogeen geactiveerd te worden, alvorens ze werkzaam zijn. Dit geldt met name voor de B-vitaminen. Het vitaminecomplex bestaat uit acht vitaminen: thiamine (B1), riboflavine (B₂), niacine (B₃), pantotheenzuur (B₅), pyridoxine (B₆), foliumzuur (B₁₁ of B₉), cobalamine (B₁₂) en biotine (vitamine H). Sommige vitaminen hebben hormoonachtige functies als regulatoren van het mineraalmetabolisme (vitamine D) of regulatoren van cel- en weefselgroei en differentiatie (sommige vormen van vitamine A). Andere werken als antioxidanten (vitamine E en soms vitamine C). Het grootste aantal vitamines fungeert als voorloper of cofactor voor enzymen, die werken bij als katalysatoren in de stofwisseling. Biotine maakt bijvoorbeeld deel uit van enzymen die betrokken zijn bij het maken van vetzuren. Vitaminen zijn ook actief als co-enzymen. Foliumzuur draagt ​​bijvoorbeeld verschillende vormen van koolstofgroepen – methyl, formyl en methyleen – in de cel. Hoewel deze rol bij het ondersteunen van enzym-substraatreacties de bekendste functie van vitamines is, zijn andere vitaminefuncties even belangrijk. Als de lichamelijke groei en ontwikkeling eenmaal zijn voltooid, blijven vitamines essentiële voedingsstoffen voor het gezonde onderhoud van de cellen, weefsels en organen. Ze stellen bovendien meercellige levensvormen in staat om efficiënt gebruik te maken van de chemische energie die wordt geleverd door voedsel dat wordt gegeten, mede door de eiwitten, koolhydraten en vetten die nodig zijn voor de cellulaire ademhaling te helpen verwerken.

Mineralen zijn elektrolyten die het lichaam in grote hoeveelheden als cofactoren nodig heeft bij zijn stofwisselingsprocessen. De essentiële mineralen zijn calcium, magnesium, zwavel, fosfor, kalium en natrium. Zij vertolken biologische functies bij onder meer handhaving van de osmotische druk, regulatie van de vaatwandtonus, zenuwcelcommunicatie en spiercontractie, bewaking van de intracellulaire zuurgraad, synthese van botten en tanden, bloedviscositeit en de werkzaamheid van talloze enzymen betrokken bij het metabolisme.

Sporenelementen zijn mineralen die het lichaam als cofactor slechts in kleine hoeveelheden behoeft en wel minder dan 100 milligram per dag. Hun lichaamsconcentratie is niet groter dan 50 milligram per kilogram lichaamsgewicht, uitgezonderd ijzer dat een concentratiegraad heeft van 60 milligram. De belangrijkste sporenelementen zijn chroom, mangaan, koper, zink, selenium, jodium, silicium,  vanadium en borium. Sporenelementen zijn met name betrokken bij enzymatische functionaliteit. Zo zijn mangaan, zink, koper en selenium essentiële cofactoren bij de werkzaamheid van beschermende en ontgiftende enzymencomplexen, zoals alcohol dehydrogenase, superoxide dismutase en glutathion peroxidase. Tevens vervullen sporenelementen een rol bij de synthese van insuline (mangaan, chroom), schildklierhormonen (jodium, selenium, zink), cortisol en geslachtshormonen (zink). Selenium en zink zijn bovendien onontbeerlijke factoren bij de afweercompetentie, wat zich onder meer uit in de proliferatie en differentiatie van afweercellen.

Beschermende activiteiten van vitaminen, mineralen en omega-3 tegen virale infecties

Shakoor H et al. Maturitas 143: 1–9, 2021

Mineralen en sporenelementen worden het best geleverd door specifieke voedingsmiddelen in te nemen die rijk zijn aan de chemische elementen van belang. De elementen kunnen van nature in het voedsel aanwezig zijn (selenium in paranoten) of aan het voedsel worden toegevoegd (sinaasappelsap verrijkt met calcium; gejodeerd zout). Voedingssupplementen kunnen zo worden samengesteld dat ze verschillende chemische elementen bevatten (als verbindingen), een combinatie van vitamines en/of andere chemische verbindingen, of een enkel element (als een verbinding of mengsel van verbindingen), zoals calcium (als carbonaat, citraat, enz.) of magnesium (als oxide, citraat, enz.). Dieet behoort bij voorkeur te voldoen aan alle vereisten van het lichaam, hoewel supplementen kunnen worden gebruikt wanneer aan bepaalde vereisten niet voldoende wordt voldaan of wanneer chronische of acute tekortkomingen het gevolg zijn van acute of chronische pathologie.

Aanverwante moleculen die in functionaliteit gelijken op vitaminen, echter niet tot deze groep worden gerekend zijn alfaliponzuur, co-enzym Q10 en fosfolipiden. Naast zijn unieke anti-oxidatieve en ontgiftende werkzaamheid in zowel hydrofiele als lipofiele omstandigheden speelt alfa-liponzuur een rol bij de mitochondriale ATP-productie. Co-enzym Q10 is ook een belangrijkere schakel in de mitochondriale energiestofwisseling. De cofactor is zelfs onontbeerlijk bij de meeste stappen in de ATP-productie. Fosfolipiden zijn lipoproteïnen die structureel onderdeel uitmaken van celmembranen. De meest voorkomende vormen zijn lecithine, fosfatidylcholine en fosfatidylserine, die in hoge concentraties aanwezig zijn in het centrale zenuwstelsel en een cruciale rol spelen bij permeabiliteit, integriteit en functie van celwanden.

Naast de macro- en micronutriënten bevindt zich in de voeding een groep biologisch actieve plantstoffen die als chemische verbindingen in het lichaam werkzaam kunnen zijn.  Deze secundaire metabolieten komen voor in onder andere groenten, fruit, paddenstoelen, kruiden, algen en grassen. Daar zij een gunstige invloed kunnen uitoefenen op de gezondheid en de mens ze zelf niet kan synthetiseren, worden zij fytonutriënten genoemd. De term wordt over het algemeen gebruikt om te verwijzen naar die chemicaliën die de gezondheid kunnen beïnvloeden, maar die nog niet zijn gedefinieerd als essentiële voedingsstof. In onze voeding komen duizenden plantstoffen voor die niet als nutriënt geclassificeerd kunnen worden.

De belangrijkste zijn de carotenoïden, fenolen, alkaloïden, stikstofverbindingen en de organische zwavelverbindingen. Ofschoon overvloedig wetenschappelijke bewijs voorhanden is voor het aanbevelen van diëten die rijk zijn aan fruit en groenten, is beperkt bewijs beschikbaar dat gezondheidsvoordelen te danken zijn aan natuurlijke chemicaliën die onder meer worden aangetroffen in kruiden, thee, chocolade, koffie, fruit en groenten. Uit epidemiologisch, in vitro, beperkt humaan en dieronderzoek is gebleken dat fytonutriënten beschikken over anti-oxidatieve en afweermodulerende eigenschappen. Ook veel kruiden en gewassen bevatten metabolieten die tot de fytonutriënten gerekend worden vanwege hun therapeutische werking. Belangrijke groepen zijn monofenolen (in onder andere peterselie, rozemarijn, oregano, tijm, dille en rozemarijn), flavonoïden en polyfenolen (te vinden in onder meer rood, blauw, paars gepigmenteerde groenten en fruit), flavonolen, zoals quercetine (uien, thee, wijn, appels, veenbessen, boekweit, bonen), gingerolen (gember), kaempferol (aardbeien, kruisbessen, veenbessen, erwten, broccoli, spruitjes, bieslook) en rutine (te vinden in citrusvruchten, peterselie, tomaat, abrikoos, rabarber en thee). Andere vormen van plantstoffen zijn catechinen (in witte, groene of zwarte thee, druiven, wijn, appelsap, cacao) anthocyaninen (in rode wijn, veel rode, paarse of blauwe groenten en fruit), isoflavonen (soja, alfalfaspruiten, rode klaver, kikkererwten, pinda’s, andere peulvruchten), limoneen (olie van citrusvruchten, kersen, groene munt, dille, knoflook, selderij, maïs, rozemarijn, gember, basilicum), lignanen (vlas, sesam, pompoen, zonnebloem, papaver), resveratrol (in druivenschillen, zaden en wijn),  zeaxanthine, luteïne en indolen of glucosinolaten (in onder andere boerenkool, spruitjes, mosterdgroenten, broccoli, bloemkool, radijs, waterkers en mierikswortel).

Plantstoffen en hun belangrijkste voedselbronnen

Parrella E et al. Nutrients 13(85), 2021

Hoewel aminozuren en omega-vetzuren de bouwstenen zijn van macronutriënten kunnen zij farmaceutisch en biochemisch worden gerekend tot de micronutriënten. Tot de micronutriënten behoren eveneens vitaminen, mineralen en sporenelementen. In tegenstelling tot de macronutriënten zijn vitaminen en mineralen geen brandstof of bouwstenen. Zij maken als cofactor deel uit van katabole en metabolische processen.

Dieet behoort te voldoen aan alle vereisten van het lichaam, hoewel supplementen kunnen worden gebruikt wanneer aan bepaalde vereisten niet voldoende wordt voldaan of wanneer tekortkomingen het gevolg zijn van acute of chronische pathologie. De werkzaamheid en beschikbaarheid van nutriënten kan door tal van factoren beïnvloed worden. Enerzijds speelt de kwaliteit en bereiding van de voeding een rol bij de beschikbaarheid van micronutriënten. Fabrieksvoedsel, gepasteuriseerde melkproducten en geraffineerde oliën bezitten relatief weinig voedingsstoffen. Anderzijds kunnen eenzijdige voeding, medicijngebruik, zwangerschap, verhoogde emotionele of fysieke stressbeleving, ziekte, medische interventies en levensstijl een dominante rol spelen bij de behoefte aan micronutriënten en plantstoffen. Van overheidswege wordt in Europa via geïnstitutionaliseerde organisaties verondersteld dat een gemiddeld voedingspatroon beschikt over voldoende micronutriënten, daar klassieke ziektebeelden zoals scheurbuik, beriberi, rachitis, pernicieuze bloedarmoede nauwelijks nog bestaan.

Echter, wetenschappelijk onderzoek heeft inmiddels uitgewezen dat de optimale spiegels van benodigde voedingsstoffen hoger kunnen zijn dan de spiegels om gebrekziekten te voorkomen. De actuele, aanbevolen dagelijkse hoeveelheden zijn mogelijk niet voldoende om metabolische schade te beperken, met in de loop der tijd negatieve gevolgen voor de cellulaire vitaliteit.

ReThink Foundation organiseert elke maand een wetenschappelijk webinar waaraan je gratis deel kunt nemen. Hierin reiken wij je de theoretische onderbouwing voor de praktische interventies die je aan je cliënten voorlegt. Het webinar ‘De beste voeding volgens onze natuurwetten’ is nu op elk gewenst tijdstip terug te kijken. Onder het kopje ‘opleidingen‘ vind je alle wetenschappelijk webinars en seminars die dit jaar gepland staan of waarvan je de opgenomen versie terug kunt kijken.