Samenvatting Metabolisme & VoedingEsmee Castermans

College 2 (Inleiding voeding)

Macronutriënten: vetten, eiwitten en koolhydraten en vezelsMicronutriënten: vitamines, mineralen, spoorelementen en bioactieve stoffen

Sommige nutriënten zijn essentieel. Deze kun je niet zelf maken en moeten in de voeding voorkomen.

Vertering = digestie (in de dunne darm) + fermentatie (in de dikke darm)

Nutriënten: “Stoffen die nodig zijn voor metabole / fysiologische functies”Ze zijn in te delen in (1) macro- en micronutriënten, in (2) essentiële en niet-essentiële nutriënten en in (3) bouwstoffen, hulpstoffen + water en energie (calorieën).

De 6 functies van voeding:1) Energie metabolisme2) Opbouw van cellen3) Ondersteunen stofwisselingsprocessen4) Optimalisering functies (bijv. beter kunnen leren of sporten)5) Herstellen (bij ziekte en lichaamsschade)6) Psychologisch

Vertering vindt plaats in de maag (heel klein beetje), de dunne darm (heel veel) en de dikke darm (beetje).Hoeveel voeding je precies nodig hebt, is lastig te zeggen, omdat er onzekerheid is over de precieze inname, de biologische beschikbaarheid, de fermentatie en de biologische activiteit.Door vertering worden er signaalstoffen afgegeven die het lichaam vertellen dat er eten aan komt. Hierdoor kan het orgaan metabolisme en de orgaan homeostase (organen communiceren om hun behoefte door te geven. De darm heeft nauw contact met andere organen, die ook weer contact met elkaar hebben.) gereguleerd worden.

Digestie: Gal en pancreassappen nodig. Opgenomen nutriënten gaan naar de poortader of het lymfesysteem.Eiwitten, dierlijke eiwitten beter dan plantaardige eiwitten, worden goed opgenomen, net als vet (85%). Bij koolhydraten, vitamines en mineralen verschilt dit heel erg. Over bioactieve stoffen is nog niet zo veel bekend.

Essentiele voedingsstoffen: Aminozuren, functionele peptiden en taurine (eiwitten) en omega 3 en omega 6 (vetten). Er bestaan geen essentiële voedingsstoffen van de categorie koolhydraten! Het lichaam kan dat allemaal zelf maken. (!)

Vetvertering:Vet in de voeding bestaat uit triglycerides. Deze worden door lipase omgezet in monoglycerides. Gal maakt vervolgens van deze vrije vetzuren een emulsie. Het lichaam is zuinig op gal, dus de galzuren worden voor een heel groot deel (95%) hergebruikt. (Entero hepatische kringloop)

Zetmeelvertering:Omsloten zetmeel heeft een hoge glycemische respons. Het word al snel in de dunne darm verteerd. Langzame koolhydraten hebben juist een lage glycemische respons. Het duurt veel langer voordat ze verteerd zijn. Resistant starch wordt pas in de dikke darm verteerd. Het is belangrijk bij de vorming van nieuwe darmbacteriën.

In de dikke darm moet een balans zijn tussen de vertering van eiwitten en koolhydraten. Bij colonkanker is er een disbalans. Voedingsvezel, zetmeel en lactose worden verteerd tot SCFA (butyraat, acetaat en propionaat). Snelle suikers leiden ook tot gasvorming. Eiwitten worden omgezet in SCFA en giftige stoffen als ammoniak, fenol, cresol, indol en skatol, die de darmbacteriën nodig hebben.

De bioavailability van nutriënten wordt metabool beïnvloed. Vitamine D helpt bijvoorbeeld bij de opname van calcium. Bij ziekte of zwangerschap kan het ook veranderen.

Passagetijd: hoe lang duurt het voordat een nutriënt van de maag naar de dikke darm gaat? Een snelle passagetijd betekent een lagere bioavailability.

Signaalstoffen: - In de dunne darm: GI hormonen- In de dikke darm: SCFA.De GI hormonen, o.a. Ghreline, PYY, GIP en Glp-1, signaleren naar de hersenen, spieren, lever en het vetweefsel.

College 3 (Energie metabolisme)

Energiebehoefte = BMR (basaal metabolisme) + Energie voor activiteit.Het basaal metabolisme is afhankelijk van de hoeveelheid spieren en zorgt voor de meeste energievoorziening van het normale metabolisme.

De Harris Benedict equation:BMR = 10 x gewicht (kg) + 6,25 x lengte (cm) – 5 x leeftijd (jaren) +5 (mannen) of -161 (vrouwen)Dit moet nog x 1,2 tot 1,9, afhankelijk van hoe veel je sport.

Koolhydraten: 4 kcal/gramEiwit: 4 kcal/gramVetten: 9 kcal/gram

De meeste energie in je lichaam is opgeslagen in het vetweefsel in de vorm van triglycerides. Je eiwitopslag is ook vrij groot (spieren). Deze wordt afgebroken bij glucosetekort, want van vet kun je geen glucose maken en je hersenen hebben alleen wat aan glucose.

Als je gevoed bent, gaat de lever glucose omzetten in glycogeen en vet. Bij vasten gebeurt het omgekeerde en maakt de lever ketone bodies aan ten compensatie voor glucose. Ook wordt de lever een homeostaat die vet gaat herverdelen.

Ketone bodies worden gemaakt van vetzuren. Vetzuren worden omgezet in acetyl-CoA en acetyl-CoA gaat in plaats van in de citroenzuurcyclus worden omgezet in ketone bodies. Te veel ketone bodies: ketoacidosis!Glucose kan niet van vet worden gemaakt.

De hersenen kunnen geen vetzuren verbranden! Ze zijn dus volledig afhankelijk van glucose (en ketone bodies). Rode bloedcellen hebben geen mitochondria, dus ze kunnen glucose alleen verbranden door er melkzuur van te maken.Vetten, koolhydraten en eiwitten worden allemaal in de mitochondriën afgebroken.

The Randle Cycle:Glucose wordt vooral gemaakt in de lever (maar ook in de darmen en nieren) van pyruvaat. Pyruvaat wordt weer gemaakt van lactaat en alanine. Dit zijn verbrandingsproducten van glucose die in de spieren ontstaan bij activiteit. Alanine komt ook vrij bij afbraak van de spieren. De glucose die vervolgens gevormd wordt gaat weer naar de spieren.

Glycogeen kan in bijna alle organen gemaakt worden, maar gluconeogenese vindt bijna alleen in de lever, darmen en nieren plaats. Glucose-6-P is een belangrijk enzym bij de aanmaak van glucose. Het bevindt zich alleen in de organen die aan gluconeogenese doen. Pyruvaat, waarvan glucose gemaakt wordt, kan ook de citroenzuurcyclus in gaan. Het wordt dan acetyl-CoA en zo kan het ATP vormen. In de citroenzuurcyclus komt CO2 vrij. Er is dus afbraak van het koolstofskelet. Daarom kun je van acetyl-CoA (wat ook vrij komt bij vetverbranding) geen glucose meer maken.De oxidatieve fosforylering wordt gevoed door NADH en FADH2 uit de citroenzuurcyclus.

Energie regulatie op orgaanniveau:In de dunne darm worden GI hormonen afgegeven na voeden. Deze stimuleren hersenen, lever, spieren en vetweefsel. Het vetweefsel reguleert de voedselinname door adiponectine en leptine te produceren. Ze maken ook pro-inflammatoire cytokines die kunnen leiden tot ontsteking of diabetes type II.

Regulatie van het glucoseniveau:β-cellen van de pancreas produceren insuline, een anabool hormoon, wanneer er een hoge bloedsuikerspiegel is. Insuline zet glucose om in glycogeen en zorgt ervoor dat vetweefsel en spieren glucose op gaan nemen.

α-cellen van de pancreas produceren glucagon, een katabool hormoon, wanneer er een lage bloedsuikerspiegel is. Glucagon zet glycogeen om in glucose. Het breekt ook vet af om de ATP te krijgen die het nodig heeft voor de aanmaak van glucose.

Insulineresistentie is een normaal proces. Als je honger leidt, wil je namelijk je vet afbreken voor energie, niet je kostbare glucose. Bij te veel eten maak je te veel insuline aan en wordt je er ongevoelig voor. Hierdoor wordt je ook insulineresitent en dit leidt tot type II diabetes.

AMPK: Als er weinig ATP aanwezig is, wordt AMPK actief. Dit leidt tot een switch van anabolisme naar katabolisme. AMPK remt de aanmaak van nieuwe weefsels en de afgifte van insuline. Het stimuleert het hongergevoel, FA oxidatie en glucoseopname. Ghreline zit in de maag en doet ongeveer hetzelfde.

Incretins, de GI hormonen GLP1 en GIP. Ze zijn belangrijk bij de glucose homeostase! Ze zorgen voor de aanmaak van insuline en de afgifte ervan. Ze remmen het hongergevoel, de maagleging en de glucagon secretie. GIP stimuleert het vetweefsel ook tot een verhoogde lipolyse.

Adipokines: - Adiponectine wordt gemaakt in het vetweefsel (adipocyten). Het verhoogt

de activiteit van AMPK, het versnelt de opruiming van glucose en triglycerides en het vermindert de vetzuuroxidatie en gluconeogenese. Hoewel mensen met obesitas meer adipocyten hebben, hebben ze veel minder adiponectine. Het verhogen ervan heeft een gunstig effect op insuline resistentie, hyperglykemie en glucose intolerantie door overgewicht.

- Leptine wordt ook gemaakt in de adipocyten. Minder vetweefsel -> minder leptine afgifte -> honger, meer voedselopname en minder energieverbruik. Meer vetweefsel doet het tegenovergestelde. Leptine deficiëntie leidt tot overgewicht.

Regulatie van lichaamsgewicht:Het lichaamsgewicht blijft heel constant door een negatieve feedback loop die de energy balans regelt. Je hebt een bepaald hormonaal setpoint dat in principe niet verschuift zo lang je hetzelfde blijft eten. Als je afvalt, zorgt de energiebalans ervoor dat je meer wil eten en gaat je BMR omlaag om te zorgen dat je vetvoorraad blijft. Dit leidt tot jo-jo-en.

De vicieuze cirkel van obesitas:Je eet vet, wat je lekker vindt. Hierdoor ga je meer eten en wordt je resistenter voor leptine en insuline. Hierdoor voel je je minder verzadigd en ga je nog meer eten, etc.

De vezelinname is negatief gecorreleerd met obesitas. Dus meer vezels = minder obesitas. Uit vezels worden SCFA gemaakt (acetaat, propionaat en butyraat). Toevoeging van SCFA aan muizenvoer zorgt voor gewichtsverlies. Ook worden ze gevoeliger voor insuline en activeren ze AMPK, dus een hoger

energieverbruik. Dit werkt waarschijnlijk doordat SCFA de mitochondriële ademhaling ontkoppelen, waardoor ATP niet verhoogd wordt en AMPK actief wordt, wat leidt tot meer energieverbruik. Het proces is eigenlijk dus gewoon minder efficiënt geworden. De SCFA hebben dus invloed op het setpoint. Eet dus meer vezels!

College 4 (Koolhydraten):

Monosacchariden: - Glucose- Fructose- GalactoseDisachariden: - Sacharose (suiker) -> glu + fruc- Lactose -> glu + gal- (Iso)maltose -> glu + gluPolysachariden:- α-glucosides, bijv. amylose (lange rechte keten, slecht verteerbaar), amylopectine (keten met zijketens, beter verteerbaar) (die 2 samen in 3:7 = zetmeel) en glycogeen (keten met zijketens)- β-glucosides: bijv. cellulose. -glucosides zijn onverteerbaar! β (!)

Koolhydraten dienen als energiebron. Ze worden opgeslagen in de spieren en lever als glycogeen en in vetdepots als triglycerides. Hun bio-beschikbaarheid is variabel, maar hoog.

Als baby kun je heel goed lactose opnemen met het enzym lactase. Op latere leeftijd daalt normaal gesproken de lactase activiteit tot 10%, maar bij sommige bevolkingsgroepen niet.

De bio beschikbaarheid hangt af van- De snelheid van beschikbaarheid- De mate van beschikbaarheid

Zetmeel wordt door -amylase omgezet in 4 brokstukken die door andere αenzymen omgezet worden in glucose. De snelheid en mate van beschikbaarheid hangen af van:

- Fysieke vorm: verpakte zetmelen belemmeren de binding van amylase. (bijv. spaghetti, peulvruchten en graan)

- Chemische structuur (verhouding amylose/amylopectine): Amylose is minder toegankelijk.

- Gelatinisatie zetmeel (verhitting in waterige omgeving): Zetmeelkorrels zwellen op en verliezen hun kristallijne structuur -> toegankelijker.

- Aanwezigheid antinutriënten: Bijv. lectinen en enzymremmers- Interactie met andere nutriënten: amylose-eiwit of amylose-vetcomplex.

Resistent zetmeel: “Zetmeel en afbraakproducten van zetmeel die niet worden geabsorbeerd in de dunne darm van gezonde personen”

Lactose intolerantie: Lactase is niet actief genoeg, waardoor niet alle lactose wordt opgenomen. Het komt in de dikke darm, waar het voor klachten gaat zorgen. Als je veel fructose eet, kun je fructose malabsorptie krijgen met dezelfde klachten. Als je galactosemie hebt, kun je geen galactose omzetten en mag je dus ook geen melk drinken.

GI (glycemische index): De snelheid waarmee zetmeel wordt opgenomen. GI = hoog (>70) -> hoge glucose respons vergeleken met referentie (glucose). GI = laag (< 55) -> lage glucoserespons vergeleken met referentie.GI = 100 -> zelfde glucoserespons als het vergeleken product.Factoren die de GI beïnvloeden:

- Type koolhydraat- Aanwezigheid vet, eiwit of vezels- Samenstelling voorafgaande maaltijd- Hormoonrespons- Snelheid van vertering- Productie glucose in de lever- Snelheid opname glucose in weefsels

De laatste 4 zijn persoonsgebonden.

Glucose uit voeding (exogene glucose) en glucose uit de lever (endogene glucose) zijn te onderscheiden door de C van glucose in de voeding te labelen.Brood en pasta vergelijken:In de eerste 2 uur na het eten is het glucoseniveau gelijk, maar brood wekt een hogere insulinerespons op.De glucose uit pasta komt veel trager vrij en de endogene glucoseproductie wordt onderdrukt kort na het eten van pasta. De glucose komt dan wel trager vrij, maar het blijft wel langer aanwezig. Daarom hebben pasta en brood dezelfde GI. GIP afgifte correleert heel goed met de glucose influx rate. Dat is omdat GIP zorgt voor een tragere insulinerespons en daardoor blijft glucose langer in het bloed. Dus: Langzamere opname van koolhydraten leidt tot minder GIP en een lagere insulinerespons, maar niet perse tot lagere totale glucose concentraties. Het verschil in de glycemische respons komt door de verschillende opname van glucose in de weefsels.

De GI is een waarde die erg kan schommelen, onder andere door de rijpheid of manier van processing van het eten, door toevoeging van vet of fructose of door de hoeveelheid koolhydraat in de normale portie van het voedingsmiddel.Alternatief: de GL (glycemische load). Deze houdt rekening met hoeveel je ergens van eet. Je eet bijvoorbeeld een grotere portie van brood dan van linzen. Een lage GL betekent dat je weinig koolhydraten eet of dat je koolhydraten eet met een lage GI. Er is mogelijk een beschermend effect van een lage GI/GL. Toch is de GI wel heel misleidend. De GI van chocoladetaart is bijvoorbeeld lager dan van een watermeloen.

Voor diabetici is voeding met een lage GI beter, want de glucose komt hierbij langzaam vrij en diabetici kunnen slecht glucosepieken opvangen.

De -glycosidase remmer acarbose vertraagt ook de vertering van koolhydraten.α Het gaat een binding aan met de amylase enzymen wat ze vertraagt.

Glycogeenstapelingsziekten: glucose kan omgezet worden in glycogeen, maar niet andersom. In de voeding moet constante glucosetoevoer zijn. Dat kan door een infuus van glucose of door super traag verteerbaar zetmeel (maïzena).

Diagnostiek met koolhydraten:Als je vermoedt dat mensen lactose intolerant zijn, laat je ze blazen en kijk je of ze H2 in hun adem hebben. Dit is een afbraakproduct van lactose door bacterien. Aanwezigheid van H2 betekent dus dat de lactose in de dikke darm is gekomen en niet is opgenomen. Als je glucose i.p.v. lactose gebruikt, kun je op dezelfde manier bacteriële overgroei opsporen.

College 5 (Vetten)

Onverzadigde vetzuren hebben dubbele bindingen. Deze zijn goed en verzadigde vetzuren zijn slecht. Trans-vetzuren (ontstaan bij uitharding van plantaardige vetten) zijn ook slecht, maar cis vetzuren niet.Cholesterol is een sterol. Dat is een vet met ringstructuren.Er zijn 2 soorten lipiden: neutrale vetten (triglyceriden) en fosfolipiden.

A) Vetzuren en triglyceriden:

Digestie van lipiden: Triglyceriden worden door het pancreassap afgebroken tot FA’s (fatty acids) en

MG’s ( -monoglycerides). De lange keten vetzuren vormen micellen met β βgalzouten en gaan de darm in door passieve diffusie. De midden- en korte keten vetzuren gaan door actieve absorptie de darm in. De monoglycerides en FA’s van lange keten vetzuren worden door esterificatie weer omgezet in triglyceriden. Eiwitlabels die aangeven waar het vet heen moet, worden gevormd en binden aan de triglycerides. Dit complex heet een chylomicron, wat een lipoproteïne is. (!) De chylomicronen gaan via de lymfe naar de weefsels. De korte- en middenketen vetzuren worden via de poortader afgevoerd naar de lever. Daar worden ze afgebroken of omgezet in lange keten verzuren. Dus alleen de lange keten vetzuren vormen chylomicronen!

MCT: medium chain triglycerides (C8, C10)LCT: long chain triglyceridesLet op! SCFA zijn een afbraakproduct van koolhydraten! (!)

Lipoproteïnen (van groot naar klein, rood = energie dragend, blauw = cholesterol verwijderend) zijn te onderscheiden op grootte en samenstelling (!):

- Chylomicronen- VLDL (chylomicron-achtig deeltje dat in de lever gemaakt wordt)- LDL- HDL (heeft vooral veel eiwitten, terwijl de rest vooral veel vet heeft)

Als er eten aanwezig is (!) Als er geen eten aanwezig is

Bij aanwezigheid van voedsel: Bij de chylomicronen die in de darm worden gevormd, wordt in de capillairen door lipoproteïne lipase de energie eruit gestript en de chylomicron remnants blijven over. Deze gaan naar de lever. De lever koppelt terug op de darm met gal cholesterol. Als er geen eten aanwezig is, maakt de lever VLDL, wat in de capillairen door lipoproteïne lipase weer gestript wordt van zijn energie. IDL blijft over, wat omgezet wordt in LDL. Dit gaan naar de lever en de weefsels (bijv. de spieren). HDL kan door LCAT IDL verminderen.

In de spier breken lysosomen LDL af. De aminozuren van de eiwitten gaan de cel weer uit, de vetzuren worden met oxidatie omgezet in een vorm die de βmitochondriën kunnen gebruiken en het cholesterol wordt door HDL terug naar de lever gebracht.

Let op! Er zijn dus 3 vormen van cholesteroltransport! (!)- exogeen- endogeen- reverse transport door HDL

De essentiële vetzuren 6 en 3 krijgen in de eerste stap van hun omzetting eenω ω extra onverzadigde binding dankzij D 6. D 6 zet dus beide vetzuren om, maar Δ Δzijn capaciteit is beperkt. Als er heel veel 6 is, kan 3 niet meer goed omgezet ω ωworden. 6 en 3 moeten dus in de goede verhouding ingenomen worden! ω ω (!) Deze disbalans is soms ook bij diabetici en ouderen. Uit 3 en 6 worden onder andere prostaglandines en arachidonzuur gevormd.ω ω

Lipiden hebben 2 belangrijke functies: als energiebron en als bouwsteen. Lipiden bevatten heel veel energie en ze zijn uitwisselbaar. Door biosynthese kunnen de

benodigde lipiden gevormd worden voor de bouw van weefsels, behalve de essentiële vetzuren.Lipiden zijn ook belangrijk voor het vertragen van de vertering, het vullen van de maag, de hersenfunctie en als signaalstoffen.Verzadigd : mono onverzadigd : meervoudig onverzadigd = 1:1:1.Meervoudig onverzadigde vetzuren zijn kwetsbaarder en dus gevoeliger voor oxidatieve schade. Je hebt hier dus meer antioxidanten voor nodig.

Er bestaan ook sucrose polyesters die als vetvervangers dienen. Ze smaken als vet, maar ze worden niet in de dunne darm geabsorbeerd. (wel in de dikke)

B. Cholesterol metabolisme

Het belangrijkste risico voor hart- en vaatziekten is een te hoog serum cholesterol, en dan vooral de ratio LDL : HDL is belangrijk.

3 bronnen voor cholesterol:- Synthese in de lever (gal cholesterol)- Voeding- Katabolisme

De hoeveelheid gal cholesterol is ongeveer gelijk aan de hoeveelheid cholesterol in de voeding.

Cholesterol metabolisme in de lever:HDL en LDL worden opgenomen in de lever. (VLDL wordt juist uitgescheiden.)Ook kan de lever zelf cholesterol maken uit acetyl-CoA. Het cholesterol wordt in de lever opgeslagen als cholesterol ester. Cholesterol kan omgezet worden in galzuren en samen met cholesterol vormen die het gal.

Voeding en cholesterol:Je mag maximaal 300 mg/dag cholesterol eten. Hiervan wordt 40-50% opgenomen. Onverzadigd vet in je voeding vermindert het cholesterol. De voedingsvezels pectine en guar binden cholesterol waardoor de absorptie omlaag gaat. Dit hoeft niet altijd het serum cholesterol te verlagen, omdat de lever als respons meer cholesterol kan gaan maken. Matige inname van alcohol verhoogt het goede HDL cholesterol.

College 6 (Eiwitten en lipoproteinen):

Primaire structuur: aminozuurvolgordeSecundaire structuur: helixen en sheetsα βTertiaire structuur: gevouwen polypeptideketenQuaternaire structuur: interactie tussen meerdere polypeptideketens.

Vertering van eiwitten:In de maag: denaturatie en gedeeltelijke hydrolisatie door HCL en pepsineIn de dunne darm: opsplitsing tot aminozuren en dipeptiden door proteasen

Bij het transport over de dunne darmwand: losse aminozuren in het bloed die via de poortader naar de lever gaan. De bioavailability is variabel.In de verschillende verteringsorganen worden verschillende verteringsenzymen afgegeven die de eiwitten op verschillende plekken splitsen. Dit samenspel zorgt voor volledige afbraak.

Absorptie/secretie van eiwitten:Op de darmwand zitten peptidases die de grote peptiden afbreken tot aminozuren en kleine peptiden. Deze kunnen door de darmwand opgenomen worden door 2 typen transporters. In de darmcellen zitten ook peptidases die de kleine peptiden nog kleiner maken. 2 typen transporters laten de aminozuren en dipeptiden vervolgens door naar het bloed.Bij pasgeborenen en allergieën kan de absorptie verhoogd zijn.

In de voeding zit 14 gram N per dag. Er wordt ook 15 gram N per dag in de dunne darm uitgescheiden via gal en pancreassap, maar er wordt maar 26 gram nitrogen weer geabsorbeerd. Er is dus een dagelijks verlies van 3 gram nitrogen. (In de dikke darm wordt nog 1 gram gewonnen, dus uiteindelijk 2 gram verlies)

De aminozuurstofwisseling:Toevoeging aan de aminozuurpoel door:

- Afbraak van eiwitten- Voeding- De novo formatie (van niet-essentiële aminozuren)

Verlies uit de aminozuurpoel door:- Aanmaak van eiwitten- N secretie- Oxidatie van aminozuren- Ala en glu deaminering en transaminering- Decarboxylering- Ureumvorming (lever)

Functies van eiwitten/aminozuren:- Energiestofwisseling

o Uitwisselbaaro Stikstofbalans (N-balans = N uit voedsel – N uit feces en urine.

Normaal gesproken is dit 0, maar tijdens de groei is meer N inname. Eiwit bevat ongeveer 16% stikstof)

o Ureumbelastingo Nierfunctie

- Bouwsteenfunctie (o.a. contractiele eiwitten als myosine en actine in spierweefsel. Te weinig eiwit leidt tot sarcopenie, spierafbraak)

- Bio actieve stoffen

Conditioneel essentiële aminozuren: Aminozuren die in principe niet essentieel zijn, maar onder bepaalde omstandigheden kun je er niet genoeg van aanmaken en moeten ze dus in de voeding zitten.

Eiwitkwaliteit:De voedingswaarde van eiwit wordt bepaald door:

- Verteerbaarheid- Samenstelling

Het ideale voedingseiwitmengel bevat genoeg van alle essentiële aminozuren en ook niet-essentiële aminozuren zodat de stikstofbehoefte wordt gedekt. Kippeneiwit benadert dit zo dicht mogelijk en wordt het referentie eiwit genoemd.

Aminozuurscore = (mg az in 1 g testeiwit / mg az in 1 g referentie eiwit) x 100%Het essentiële aminozuur met de laagste score is het limiterende aminozuur.In dierlijke eiwitten zitten alle essentiële aminozuren.

BW (biologische waarde): de verhouding tussen de in het lichaam vastgehouden en de opgenomen stikstof.NEB (netto eiwitbenutting): (BW x V(erteerbaarheid))/ 100. Het percentage van de met voedsel opgenomen hoeveelheid stikstof dat niet met de feces wordt uitgescheiden. Een hoge NEB betekent een hogere eiwitkwaliteit. De NEB van plantaardige eiwitten in lager, omdat ze slechter opgenomen kunnen worden, maar als je een mengsel van plantaardige eiwitten eet, is de NEB nog zo hoog als bij dierlijk eiwit!

Hoe ouder je wordt, hoe minder eiwit je nodig hebt. Er zijn uitzondering, bijvoorbeeld zwangere vrouwen of mensen met eiwitovergevoeligheid.

Een teveel aan aminozuren wordt:- geoxideerd- omgezet in glucose voor energielevering- omgezet in vetten

Eiwit en milieubelasting: Soja uit Afrika wordt geïmporteerd uit Afrika en wordt aan het vee gegeven. Netto is er dus een stikstof instroom.

College 7 (Vitamines, mineralen en spoorelementen):

Ze kunnen door het lichaam niet, of in onvoldoende mate, gemaakt worden.Ze zijn essentieel voor het normale verloop van stofwisselingsprocessen.

Er zijn water-oplosbare en vet-oplosbare vitamines. Water-oplosbare vitamines kun je amper opslaan, dus moet je die dagelijks eten.

De B vitamines zijn belangrijk als co-enzymen bij processen van het energiemetabolisme. Bijv. B6 die helpt bij het eiwitmetabolisme en B3 die helpt bij de omzetting van lipiden.

Vitamine B1 (thiamine) is een water-oplosbaar vitamine.Bij een lage dosis wordt thiamine actief geabsorbeerd, maar bij een hoge dosis vindt passieve absorptie plaats omdat het actieve mechanisme oververzadigd is.De thiamine absorptie neemt toe bij een thiamine deficiëntie waarbij je meer transporters hebt.De thiamine absorptie neemt af bij veroudering, diabetes, chronische alcohol consumptie en bij het eten van anti-thiamine factors als suiker, cafeïne, en thee.

Opslag van thiamine:- Als TDF (thiaminedifosfaat) in skeletspieren en de hartspier (80%)- Als TTP (thiaminetrifosfaat) in het zenuwstelsel (10%)- Als TMP (thiaminemonofosfaat) en thiamine in het bloed (10%)

Er is maar een kleine voorraad. Na een paar weken zonder thiamine begin je er al last van te krijgen.

Functies van thiamine:- Co-enzym in een groot aantal enzymreacties in het

koolhydraatmetabolisme. (dus als je veel koolhydraten eet, moet je ook meer vitamine B1 eten)

- Co-enzym bij het metabolisme van vertakte-keten-aminozuren- Rol bij de zenuwprikkelgeleiding

Bronnen van thiamine:Volkorenbrood en graanproducten, peulvruchten, varkensvlees, gist, orgaanvlees, noten, groenten, vruchten en aardappelen.Het endosperm en de kiem van granen zijn heel rijk aan vitaminen en mineralen.Het raffineren van graan leidt ertoe dat 75% van de thiamine verloren gaat.

Thiamine deficiënties:- Beri-Beri: Verlamming van de spieren en stoornissen van hart- en

vaatstelsel. Komt voor bij bevolkingsgroepen die voornamelijk witte rijst of geraffineerde tarwebloem eten.

- Wernicke-Korsakoff syndroom: Geheugenstoornis en desoriëntatie. Komt voor bij alcoholisten die weinig eten. Er is malabsorptie van thiamine door de alcohol.

Vitamine D (calciferol)Is een vet-oplosbaar vitamine.

Absorptie en omzetting van vitamine D:1) Uv-straling kan provitamine D3, een vorm van cholesterol, in de huid

omzetten in vitamine D3 die naar de lever gaat2) Het eten van vitamine D3 leidt ertoe dat het opgenomen wordt met het

vet. In chylomicronen gaat het via het bloed of het lymfe naar de lever.In de lever wordt vitamine D3 omgezet in calcidiol. Onder invloed van parathyroid hormoon zetten de nieren calcidiol vervolgens om in calcitriol, de actieve vorm van vitamine D. Dit gaat naar de darmen, botten en andere weefsels.

Functies van vitamine D:- absorptie van calcium en fosfor in de darmen- vastleggen van calcium en fosfor in de botten- celgroei en celdeling in de weefsels

Opslag van vitamine D:In de lever en het vetweefsel.

Bronnen van vitamine D:- Vette vis (heel veel)- Lever- Vlees en eieren (weinig)- Margarine- Zonlicht (Alleen tussen april en oktober is de golflengte geschikt)

Vitamine D deficiënties:- Rachitis (kinderen) en osteomalacie (volwassenen). De nieuwgevormde

botmatrix wordt niet gemineraliseerd, waardoor de botten zwak en pijnlijk zijn.

- Osteoporose

Vitamine D in relatie met chronische ziektes:Er lijkt bij een vitamine D deficiëntie een grotere kans te zijn op diabetes, hart- en vaatziekten, kanker en depressie. Dit kan ermee te maken hebben dat de VDR receptoren voor vitamine D zich niet alleen in de weefsel die calcium reguleren bevinden, maar door het hele lichaam. Ze activeren VDRE, wat betrokken is bij de regeling van o.a. het immuunsysteem en apoptose.

Te veel vitamine D:- the hoog calciumgehalte in het bloed- anorexie, vermoeidheid, zwakte, etc. Als de nieren het teveel niet uit

kunnen scheiden.- Op de lange termijn: calciumafzettingen in de nieren, urinewegen,

vaatwanden, spieren en pezen.

Vitamine A, D en foliumzuur hebben een vrij smalle marge. Daarom is de verrijking van voedingsmiddelen met deze vitamines verboden, tenzij er sprake is van substitutie of restauratie. Met andere vitamines mag wel verrijkt worden.Als je langdurig te veel van een type vitamine binnenkrijgt, kunnen ze wel schadelijke stapeleffecten hebben.

Verschil mineralen en spoorelementen: van mineralen heb je meer dan 100 mg per dag nodig. Van spoorelementen minder dan 100 mg per dag. Ze fungeren als bouwstoffen en bestanddelen van hormonen en enzymen.

IJzer:

Absorptie van ijzer:- heem-ijzer zit in vlees en is goed opneembaar- non-heem-ijzer zit in planten en is slecht opneembaar

De absorptie van ijzer wordt verbeterd door de aanwezigheid van vitamine C of dierlijk eiwit. De absorptie van ijzer wordt verslechterd door polyfenolen in thee en koffie, door oxaalzuur in rabarber en fytinezuur in granen en peulvruchten.IJzer wordt door de darmwand opgenomen. Van hieruit kan het het bloed in gaan door te binden aan transferrine eiwitten of door in de rode bloedcellen te gaan zitten. Een teveel aan ijzer wordt niet opgenomen door de darmwand. Je kan ijzer verliezen door bijvoorbeeld bloedverlies.

Opslag van ijzer:Het ijzer kan worden opgeslagen in het bloed (hemoglobine) de spieren (voor vorming van myoglobine), botten (voor vorming van hemoglobine en rode bloedcellen), lever en weefsels.Het meeste ijzer wordt hergebruikt, dus er is maar weinig verlies zolang er geen bloedingen zijn.

Functies van ijzer:- Zuurstoftransport- Bestanddeel van enzymen- Nodig voor optimale immuunfunctie (activatie lymfocyten)- Functie ontwikkeling hersenen

Behoefte en bronnen van ijzer:Behoefte is afhankelijk van de leeftijd.Het zit vooral in:

- vlees, vis- volkorengraanproducten- peulvruchten

IJzer deficiënties:- Anemie (bloedarmoede)- Snel vermoeid- Bleke huid- Snel buiten adem- Rusteloze benen

Toxiciteit van ijzer:Te veel ijzer kan leiden tot maagdarmproblemen en het is schadelijk voor de lever, wat de kans op leverkanker, hart- en vaatziekten en diabetes verhoogt.Hemachromatose: te hoge ijzerabsorptie. Je mag dan maar weinig ijzer eten.

College 8 (Pre- en probiotica):

Probiotica: levende bacterien die de microbioombalans van de gastheer moeten verbeteren.Prebiotica: Voedsel dat mensen niet kunnen verteren, maar dat wel de groei/activiteit van bepaalde darmbacteriën stimuleert. Dit verbetert de gezondheid.Synbiotica: Probiotica + prebiotica

Als prebiotica worden vooral lactobacilli en bifidobacteriën gebruikt.- Lactobacilli zijn fermentatieve melkzuurbacteriën die anaeroob en

eventueel ook aeroob kunnen leven.- Bifidobacteriën zijn melkzuurbacteriën die alleen anaeroob kunnen leven.

Er zijn allerlei health claims over probiotica. Bijvoorbeeld dat ze het LDL cholesterol verminderen, dat ze diarree verkorten, dat ze ziekten als kanker helpen voorkomen en dat ze de kolonisatie van heliobacter pylori, die maagzweren kan veroorzaken, verminderen. Verder zijn er nog heel veel health claims die nog niet officieel toegekend zijn.

Optimale probiotica:- zijn resistent tegen pancreasenzymen, gal en maagzuur- kunnen binden aan de darmwand- zijn van menselijke oorsprong- hebben bewezen gezondheidseffecten- zijn veilig- zijn goed te produceren

Prebiotica: een voorbeeld is inuline, een koppeling van fructosemoleculen.Het heeft interactie met de microbiota, want het verhoogt het aantal bifidobacterium adolescentis en faecalibacterium prausnitzii. Ook reguleert het de darmwerking, beschermt het tegen darmkanker en verbetert het de stoelgang. Er zijn nog andere claims die niet bevestigd zijn.

Bronnen van inuline:- uien- chicory wortels (heel veel!)- asperges- artisjokken- salzafij

Atopy: deze ziekte kan voorkomen worden door het eten van lactobacillus GG. De darmbacteriën zijn misschien een bron van immunomodulators en probiotica voor de preventie van deze ziekte.

Er lijkt een correlatie te zijn tussen hoeveel E. coli bacteriën een baby heeft en de kans op het ontwikkelen van eczeem.

Bifidobacterium bifidum komt meer voor bij baby’s die borstvoeding gehad hebben, terwijl bifidobacterium pseudocatenulatum meer voorkomt bij baby’s die geen borstvoeding hebben gehad. Er is een verband tussen bifidobacterium pseudocatenulatum en eczeem. Baby’s met eczeem hebben er veel meer van.

De propatria studie:Muizen herstelden sneller van pancreatitis als ze probiotica kregen. Dit werd bij deze studie getest op mensen. 294 patiënten kregen voor 28 dagen probiotica of een placebo. Ze mochten geen profylactische antibiotica slikken, want dat tast het microbioom aan. In plaats van dat de probiotica groep beter genas, werden ze juist zieker dan de placebogroep. De meeste effecten waren niet significant, maar wat wel significant was, was de mate van orgaan failure en bowel ischemia en de mortaliteit. Dit kwam doordat bij sommige patiënten de darm lek was geworden door de pancreatitis. De probiotica kwamen in het lichaam en het bloed terecht, waar ze schade aanrichtten. Hierdoor gingen deze mensen eerder dood. De probiotica hebben op zich wel gewerkt. Prebiotica zouden mensen met een lekke darm wel kunnen helpen.

Probiotica en het immuunsysteem:Probiotica hebben zowel pro-inflammatoire effecten als anti-inflammatoire effecten. Wat ideaal zou zijn, is probiotica die inflammatie remmen, maar die het immuunsysteem wel klaarstomen voor pathogenen.

Muizen met een darmontsteking die een mix van probiotica kregen, werden minder ziek dan muizen die dat niet kregen. Dit kwam doordat de probiotica de tight junctions van de darmcellen beschermden, waardoor de darm niet ging lekken. Dit beschermde tegen apoptose. Het beschermende stofje was occludine. Als je dit aan muizen gaf, werden de tight junctions minder lek.

Het supernatant van faecalibacterium prausnitzii heeft een anti-inflammatoir effect. De bacterie maakt dus een product (slijm) dat deze eigenschap heeft. Hij doet dit met zuurstof en vitamine B2 lijkt de slijmproductie te stimuleren.

5 mechanismen van probiotica:- Stimulatie van het aangeboren immuunsysteem- Competitie voor nutriënten met pathogenen- Het produceren van antimicrobiële stofjes en pathogeen antagonisme- Bescherming van de darmwand- Regulatie van anti-inflammatoire cytokines en remming van pro-

inflammatoire cytokines.

College 9 (Voedingsonderzoeks strategieën):

Empirische cyclus:Waarnemingen -> theorie -> hypothese -> onderzoek -> conclusies -> inducties

Biomedisch onderzoek: het bestuderen van biologische processen. Epidemiologisch onderzoek: Het bestuderen van ziekten en factoren die deze ziekte veroorzaken in menselijke populatiesBeide typen onderzoek zijn nodig om een hypothese te vormen of bevestigen.Bij epidemiologisch onderzoek kun je onderzoek doen naar de preventie van de ziekte (etiologisch onderzoek) of naar behandeling van de ziekte (prognostisch onderzoek).

Etiologisch onderzoek:Vroeger keek men naar voeding en deficiëntieziekten (bijvoorbeeld: een tekort aan vitamine C leidt tot scheurbuik). Deficiëntieziekten komen alleen voor bij mensen die weinig van een bepaalde voedingsstof gegeten hebben. De latentietijd is kort (weken tot maanden) en het is heel snel weer over als je het weer eet. De oorzaak – gevolg relatie is dus duidelijk.

Tegenwoordig kijkt men naar voeding en chronische ziekten (bijvoorbeeld: inname van verzadigd vet en de kans op kanker) Dit onderzoek is moeilijker, want het is multifactorieel (heel veel oorzaken), het heeft een lange latentieperiode (jaren), het komt weinig voor en het is niet reversibel. Er is dus geen duidelijke oorzaak – gevolg relatie.

Criteria over of een relatie causaal is: (!) - Biologisch plausibiliteit: Is het waarschijnlijk? Is het bijv. al aangetoond

bij proefdieren?- Consistentie: wordt de relatie gevonden bij verschillende onderzoeken?- Tijdsrelatie: gaat de oorzaak inderdaad het gevolg vooraf?- Dosis-effectrelatie: Neemt het effect toe bij toename van de intensiteit of

de duur van de oorzaak?- Analogie: Zijn er analoge risicofactoren met dezelfde effecten?

Prospectieve cohort studie:Je neemt een cohort, je meet de blootstelling aan het risico, je wacht tot de ziekte optreedt, je bepaalt het relatieve risico (RR) en corrigeert voor andere factoren die mogelijk ook betrokken zijn bij het ontstaan v.d. ziekte (=confounders).Bij een voedingsgerelateerde prospectieve cohort studie is de risicofactor een bepaald type voeding.

Om het relatieve risico te bepalen deel je mensen op basis van hun consumpties in in een paar groepen. Je vergelijkt dan de 2 uitersten door te kijken of ze wel of niet ziek zijn geworden.RR = A/(A+B) : C/(C+D) met A is risico en ziekte, B is risico en geen ziekte, C is geen risico en ziekte en D is geen risico en geen ziekte. (!)Hoe hoger de RR, hoe groter het risico. 4 is bijvoorbeeld hoog en dicht bij de 1 is laag. Bij RR = 1 heeft de risicofactor geen invloed. Als RR oneindig is, is er een perfecte oorzaak – gevolg relatie.

Je moet altijd corrigeren voor de confounders! Dit kan door:- Multivariate analyses: multiple logistische regressieanalyse- De unieke bijdrage van elke confounder nagaan

Bijvoorbeeld: Meer volkoren eten leidt tot minder kans op beroertes. Ongecorrigeerd heb je dan 43% minder kans, gecorrigeerd 31% minder kans.

Het nadeel van prospectieve cohort studies is dat het heel lang duurt voordat de ziekte optreedt en dat de ziektefrequentie erg laag is, waardoor je grote onderzoeksgroepen nodig hebt. Ook zijn er veel confounders nog niet bekend.

Een alternatief is observationeel onderzoek:Patiënt controlestudies:Je neemt een groep mensen met een ziekte en een even grote groep gezonde mensen. Je meet het risico dat in het verleden aanwezig was en je berekent de Odds Ratio (OR) in plaats van de RR.

Odds Ratio: A*B : C*D. Hoe hoger de uitkomst, hoe kleiner de kans dat het toeval was dat deze resultaten gevonden zijn.

Nadelen:- Selectie controlepersonen: Niet iedereen wil mee doen, mensen van

bepaalde groepen willen wel, waardoor het niet meer representatief is voor de bevolking. Als je groepen uit ziekenhuizen neemt, heb je de kans dat de mensen ook andere voeding gerelateerde ziekten hebben.

- Meting van de expositiefactoren: Informatie uit het verleden is moeilijk te controleren en de voeding verandert steeds gedurende het leven.

Andere vormen van observationeel onderzoek:- Transversaal onderzoek: In plaats van dat je bij mensen op 2 punten meet

zoals bij een cohortstudie, meet je op 1 moment de expositiefactor, de ziekte en eventuele andere factoren. Hiermee kun je moeilijk een oorzaak-gevolg verband aantonen.

- Migrantenstudies: Migranten passen hun voedingsgewoonten aan aan het land waar ze gaan wonen. Door ze te vergelijken met mensen uit hun land van herkomst, kun je erfelijke factoren uitsluiten en kijk je dus alleen naar omgevingsfactoren

Randomized controlled trial:Een onderzoekspopulatie wordt random verdeeld in een groep die een experimentele interventie krijgt en een groep die dat niet krijgt. Het voordeel van randomisatie is dat mensen met bepaalde effectvariabelen gelijk verdeeld zijn. Na het indelen in de groepen moet wel gecheckt worden of de groepen vergelijkbaar zijn.

Dingen die invloed hebben op de resultaten waarvan je niet wil dat ze invloed hebben:

- Het natuurlijk beloop van de ziekte. Mensen kunnen uit zichzelf ook gezonder of zieker worden

- Externe variabelen. Bijvoorbeeld behandeling die ze krijgen voor hun ziekte

- Meetfouten door subjectieve beoordeling.

Al deze dingen heb je niet bij randomisatie, placebo en blindering. Daarom krijg je met deze vorm van onderzoek het beste bewijs voor een oorzaak–gevolg relatie. Toch is het maar beperkt mogelijk. Het blootstellen aan de risicofactor is niet altijd ethisch en de latentietijd van de relatie voeding–ziekte is heel lang, waardoor het zou kunnen dat je niet lang genoeg gemeten hebt als je geen effect vindt.

Wat is voldoende bewijs?- consistente associaties tussen risicofactor en ziekte- er zijn veel verschillende soorten onderzoeken van hoge kwaliteit die

deze resultaten gevonden hebben- De associatie moet biologisch plausibel zijn.

College 10 (Oxidatieve stress en inflammatie):

Oxidatieve stress: De extra vorming of verminderde verwijdering van ROS..ROS zijn ook belangrijke signaalmoleculen, bijvoorbeeld tijdens de ontwikkeling.

Oxidatieve stress lijkt betrokken te zijn bij:- Ziekten (artherosclerose, type II diabetes, kanker, Alzheimer, Parkinson)- Veroudering

.O2- wordt gevormd door mitochondria. 2 hiervan + 2H+ kunnen H2O2 en O2

vormen. Uit H2O2 en Fe2+ ontstaan vervolgens Fe3+, .OH en :OH-..O2

- en .OH zijn voorbeelden van reactive oxigen species. Ze brengen schade aan bij DNA, eiwitten en lipiden en ze zijn signaalmoleculen.

Bij cellular respiration kan ook ROS gevormd worden. 95% van de keren wordt O2 omgezet in H2O waarbij ATP vrijkomt, maar 5% van de keren wordt O2 omgezet in .O2

- en wordt de route gevolgd die hierboven is beschreven. Dit komt doordat elektronen terug lekken bij complex 1 en 2 van de transportketens waarna ze meteen zuurstof gaan reduceren.

Bij eten ontstaan .O2- en H2O2 die verschillende signaalmoleculen activeren voor

onder andere inflammatory genes en MAPK’s. Dit leidt uiteindelijk tot vascular remodeling.Obesen vertonen een veel grotere inflammatierespons dan slanke mensen wanneer ze eten. Hierdoor komen de cellen in een pro-inflammatoire status.Bij gezonde mensen zou het pathogen sensing en het immuneresponse pathway inactief moeten zijn en moet alleen het metabolic pathway actief zijn. Als ze te veel gaan eten “overstroomt” het systeem en wordt het pathogen sensing systeem actiever. Deze zorgt ervoor dat het systeem nog meer gaat overstromen door bijvoorbeeld insuline ongevoeligheid. Uiteindelijk leidt dit tot de activatie van het inmmunerespons pathway.

Bescherming tegen oxidatieve stress:- Superoxide dismutase (SOD). Het zet 2 superoxides en 2 protonen om in

H2O2 en zuurstof. Maar H2O2 is nog steeds slecht, dus hier moet nog wat mee gebeuren.

- Catalase. Het zet 2 H2O2’s om in 2 watermoleculen en zuurstof.- Glutathione (GSH) is een endogene antioxidant en beschermt de cellen

tegen vrije radicalen door SOD te activeren en NADPH/H+ om te zetten in NADP+.

- Vitamine C is een exogene antioxidant. Het doneert een H atoom aan een zuurstofradicaal en wordt zelf een radicaal, maar dan een hele stabiele. Vitamine C kan hergebruikt worden.

- Vitamine E is een exogene antioxidant. Het zit in de membranen van chloroplasten en het ruimt zuurstofradicalen op.

Er moet een goede balans zijn tussen oxidatieve stress en bescherming door antioxidanten. Een disbalans kan leiden tot celdood.

Oxidatieve stress en artherosclerose:Ox-LDL zoekt beschadigingen in de cel (die dus veroorzaakt zijn door oxidatieve stress) en kan deze foutjes herkennen. Als het een foutje vindt, roept het macrofagen op. Ze worden hierdoor foam cells, die fatty streaks gaan vormen. Dit leidt tot artherosclerose. Dus oxidatieve stress -> artherosclerose.

Oxidatieve stress en endotheel dysfunctie (muizen):Bij endotheel dysfunctie is er een disbalans tussen de hoeveelheid ROS en NO. (te veel ROS) Eten zorgt voor inflammatie en daardoor sPLA2 activatie, wat leidt tot ROS productie. NO wordt gemaakt door eNOS, wat wordt geactiveerd door HDL wat in de voeding zit. HDL remt ook de inflammatie. Om de balans dus richting de kant van NO te trekken, moet je meer goed cholesterol eten.

Wanneer bij muizen menselijk sPLA2 tot expressie wordt gebracht, hebben ze plasma niveaus van sPLA2 die gelijk zijn aan die bij inflammatie, maar het is nog niet aangetoond dat ze ook echt meer inflammatie hebben. sPLA2 zorgt voor endotheel dysfunctie. Antioxidanten verbeteren de endotheel functie. De sPLA2 muizen hebben meer COX-2 expressie en activiteit in de aorta. Als COX-2 geïnhibeerd wordt, normaliseert de ROS productie en verbetert de endotheel functie bij de sPLA2 muizen. Dus: oxidatieve stress zorgt voor endotheel dysfunctie door de bioavailability van NO te verlagen. Verschillende factoren kunnen de disbalans tussen ROS en NO veranderen, bijvoorbeeld door sPLA2 geïnduceerde COX-2.

Oxidatieve stress, inflammatie en artherosclerose (muizen):Er zijn heel veel biomarkers bekend die oxidatieve stress aantonen. Aanwezigheid van deze biomarkers geeft een grotere kans op artherosclerose aan. Apo E deficiënte muizen krijgen artherosclerose, maar het dubbel uitknocken van L-12LO voorkomt dit effect. Dit komt doordat L-12LO ervoor zorgt dat de oxidatieve stress verhoogd wordt, waardoor macrofagen sPLA2-IIA gaan expressen, wat leidt tot de aanmaak van isoprostane. Dit leidt tot artherosclerose. Hoe meer vitamine E, hoe minder oxidatieve stress. Dit komt

doordat vitamine E de aanmaak van isoprostane remt. De ApoE deficiënte muizen hebben dankzij vitamine E dus ook minder last van artherosclerose.

Het effect van antioxidanten op CVD (mensen):Bij mensen is nog geen bewijs gevonden dat antioxidanten als vitamine E een effect hebben op CVD. Mogelijke oorzaken tussen de verschillende bevindingen tussen muizen en mensen zijn:

- Bij dieren wordt getest op vroege laesies, bij mensen op late laesies (meer onderzoek nodig)

- Vitamine E is niet effectief in mensen (unlikely)- Mensen en muizen komen niet genoeg overeen. Antioxidanten werken

alleen bij proefdieren (unlikely)- We denken te simpel over ROS en antioxidanten (meer onderzoek nodig)

Uitzondering: End-stage renal disease (ESRD):ESRD vergroot de kans op CVD. Patiënten met ESRD hebben meer oxidatieve stress, gecorreleerd met de plasma sPLA2 niveaus. Vitamine E zorgt er bij mensen met ESRD voor dat ze langer leven.

Sport en oxidatieve stress:Bij sporten komt ROS vrij. Dit verhoogt de gevoeligheid voor insuline, wat positief is. Als je antioxidanten slikt, voorkomt dit de verhoging van de insuline gevoeligheid en maak je de positieve effecten van sporten dus ongedaan.De mitohormesis zegt dat het kleine beetje ROS dat vrijkomt bij sporten zorgt voor activatie van bepaalde longevity genen die insuline gevoeligheid verbeteren. Hierdoor leef je langer.

College 11 (Functional foods):

Het voedsel heeft tegenwoordig een te hoge energie dichtheid en een te lage voedingsstoffen dichtheid.

De metabolic balance: Voor goed metabolisme moet er een balans zijn tussen oxidatieve stress, metabole stress en inflammatoire stress. (!) Een disbalans leidt tot een grotere kans op allerlei ziekten. Bioactieve stoffen spelen een belangrijke rol bij het houden van de balans.

Er is sprake van mismatching tussen een gezonde voedingsstijl en een ongezonde voedingsstijl. Oplossingen kunnen zijn: communicatie strategieën, functional foods en supplementen.

Supplementen: preparaten die vitaminen, mineralen, bioactieve stoffen, vezels, vetzuren of aminozuren bevatten die te weinig aanwezig zijn in de voeding. (Er bestaan geen patenten voor, de effecten zijn nog niet bewezen en er kunnen schadelijke bijeffecten zijn.)Nutraceuticals: voedsel of delen van voedsel die gezondheidsvoordelen bieden bij de preventie of behandeling van een ziekte.Functional foods: voedsel met een gemodificeerde samenstelling.

Functional foods zijn gemodificeerd door (!) : - Het toevoegen van compounds- Het verwijderen van compounds- Het vervangen van compounds- Het veranderen van compounds

Alle functional foods hebben een health claim (gegeven door de FDA (US) of de EFSA (EU)), maar sommige functional foods uit de niet-westerse wereld hebben deze niet. Ze zijn ontstaan uit de voeding die men daar normaal eet en ze worden door-ontwikkelt tot medicijnen. Westerse functional foods zijn ontstaan uit nutraceuticals, die weer ontstaan zijn uit medicijnen. Uiteindelijk leidt het tot gezonde voeding. De manier van developement is dus in tegengestelde richting.

Voordelen functional foods:- health claim- gekoppeld aan reclame voor goede voeding- voorkomt chronische ziekten- goed voor de economie- goed voor de wetenschap

Nadelen functional foods:- bevestiging van de slechte levensstijl van mensen- commercialisatie- medicalisering van de maatschappij- nadelen bij te veel inname- duur

Verschillen tussen functional foods en medicijnen: (!)

Functional foods: Medicijnen:Veiligheid: heel belangrijk bijeffecten geaccepteerdSmaak: goed onbelangrijkPrijs: laag onbelangrijkEffect: laag hoogGebruiksperiode: lang effectiefNature: preventief effectief

Voorbeeld 1: Becel pro-activBevat plantensterolen. Deze voorkomen de opname van zowel endogeen als exogeen cholesterol in de lever.

Voorbeeld 2: Langzame koolhydratenLangzame koolhydraten worden in de dikke darm gefermenteerd. Hierdoor leveren ze een langzamere glycemische respons en leiden ze tot de secretie van GI hormonen. Vet vertraagt ook de glycemische respons, maar je neemt dan wel meer vet op.

Stakeholders:- consument- onderzoekers- regering

- pers - voedselindustrie

In de toekomst: - Nutrigenomics: Meer genetische screening. Dit maakt het mogelijk om

gepersonaliseerde functional foods te maken.- Epigenetics: Barkers hypothesis (!): Aan het begin van het leven wordt je

metabool geprogrammeerd. Dit bepaalt je kans op chronische ziekten. Er zullen speciale zwangerschaps- en babyvoedingsmiddelen gemaakt gaan worden.

- Biomarkers: biomarkers kunnen bewijzen dat functional foods wel of niet werken en hierdoor kunnen nieuwe implicaties ontstaan.

- Terug naar de natuur: Nieuwe typen voeding worden ontwikkeld.

College 12 (Fytochemicaliën):

Verkeerde voeding is een grote risicofactor voor kanker (30%)Het eten van fruit en groente verlaagt de kans op sommige vormen van kanker. Ook heeft het een preventief effect op het ontstaan van hart- en vaatziekten. De stoffen in fruit die een beschermende werking hebben zijn fytochemicaliën.

Fytochemicaliën =- Secundaire voedingsstoffen- Non-nutrieve voedselcomponenten- Bioactieve stoffen

Fytochemicalien zijn op te delen in 5 families:- Polyfenolen:

o Flavonoideno Fenolzuren, bijvoorbeeld vanilino Niet-flavonoiden

- Terpenoideo Carotenoiden terp.o Niet-carotenoiden terp.

- Glucosinolateno Isothioncyanaten, bijv. sulforaano Indolen

- Phytosteroleno Sitosterol

- Thiosulfiden

Mogelijke werking van fytochemicaliën:- Anti-oxidatief- Anti-carcinogeen- Cholesterol verlagend- Anti-mircobieel- Anti-trombotisch

Antioxidanten in de voeding kunnen op 2 manieren werken: direct als antioxidanten die ROS kunnen neutraliseren en indirect door de endogene antioxidanten te stimuleren. Ze activeren daarvoor ARE, het antioxidant response element, dat daardoor endogene antioxidanten gaat maken.

Belangrijke antioxidanten in de voeding: Vitamine C en E, Seleen, Carotenoïden, Polyfenolen en Thiosulfiden.

Bioactieve stoffen gaan kanker o.a. tegen door de activiteit van kankerverwekkende stoffen te blokkeren en ze remmen de promotie en progressie van de kankercellen.Bioactieve stoffen, vitaminen en mineralen kunnen op heel veel punten van het proces van het ontstaan van een kankercel ingrijpen!

Stoffen met potentieel anti-carcinogene werking: Carotinoiden, Flavonoiden, Thiosulfiden, Glucosinolaten, Fytosterolen en voedingsvezels.

Polyfenolen:Er zijn 4000 soorten flavonoïden. Ze werken anti-oxidatief, anti-carcinogeen, anti-microbieel en anti-trombotisch. (In uien en rode wijn)Fyto-oestrogenen zijn andere polyfenolen. Ze lijken qua structuur op menselijke hormonen als oestradiol en ze worden gemaakt uit iso-flavonen (in peulvruchten) en lignanen (in peulvruchten en oliezaden). Ze bootsen de werking van oestrogeen na, maar dan veel minder sterk. Oestrogeen verhoogt de kans op bepaalde kankervormen. Doordat fyto-oestrogenen aan de oestrogeenreceptoren binden, is de werking veel zwakker en houden ze de plaatsen van het normale oestrogeen bezet. Dit verlaagt dus je kans op kanker.In de overgang: minder oestrogeen -> osteoporose. Fyto-oestrogenen compenseren hier deels voor.Fyto-oestrogenen hebben mogelijk ook een gunstig effect op hart- en vaatziekten omdat ze de LDL concentratie verlagen.

Glucosinolaten:Ze worden geactiveerd onder invloed van enzymen die vrijkomen bij beschadiging van een plantencel, bijvoorbeeld door koken of kauwen.Isothiocyanaten, thiocyanaten en indolen zijn glucosinolaten en ze zitten vooral veel in broccoli, kool en spruitjes. Bij het koken van deze groenten verlies je er ongeveer 35-60% van. De werking is anti-carcinogeen.

Carotenoïden:Carotenoïden zijn vet-oplosbaar en zijn beter op te nemen wanneer ze gekookt of in de aanwezigheid van vet zijn. Ze werken anti-oxidatief en anti-carcinogeen.Caroteen ( en ) is zit o.a. in wortel, pompoen en spinazie. Het is een voorloper α βvan vitamine A.Lycopeen zit vooral in tomaat, guave en watermeloen.Xanthofielen zitten in spinazie en boerenkool.

Fytosterolen:Stoffen die lijken op cholesterol, maar die een afwijkende werking hebben.

Campesterol, sitosterol en sigmasterol zijn voorbeelden van fytosterolen. Ze zitten vooral in margarine, peulvruchten en graanproducten en ze remmen de absorptie van cholesterol in de darm volgens een onbekend mechanisme. (plantensterolen vallen ook onder deze categorie). Inname zorgt voor een verlaging van de LDL cholesterol waarden van 10-15%.

Thiosulfiden:Allicin en alkenylsulfide zijn precursors. Ze komen voor in alliumgewassen (ui, prei, knoflook, etc.) en ze werken anti-microbieel en anti-carcinogeen.

Verder onderzoek:- Bio beschikbaarheid: Wordt het opgenomen door de dunne darm en zo ja,

hoe? Of is het niet absorbeerbaar en gebruikt het het microbioom om bepaalde stoffen te produceren die je wel kan absorberen? Equol is zo’n stofje, maar niet iedereen kan dit aanmaken, dus werken fytochemicaliën dan niet voor hen?

- Transformatie van geabsorbeerde componenten- Metabolieten. Er kunnen heel veel metabolieten gevormd worden uit 1

stofje. Koffiezuur is zo’n voorbeeld. Welke metabolieten hebben de werking?

- Hoe is de opname in de weefsels?- Synergisme

College 13 (Waterhuishouding en dranken):

Baby’s bestaan voor ¾ uit water. Naarmate je ouder wordt loopt dit terug tot ½.Het meeste water zit in de cellen.

Functies van water:- Onderdeel van cellen- Transport metabolieten en voedingsstoffen van de bloedvaten naar de cel

en andersom.- Distributie van metabolieten en voedingsstoffen door het lichaam en de

afvoer van plasma, lymfe en gal.- Glijmiddel van organen en gewrichten- Warmteregulatie

Je basale waterbehoefte is in principe constant. Bij 20% verlies van je water, ben je dood.

Waterverplaatsing gaat door de capillairwanden en de celmembranen op een passieve manier door osmose. Eiwitten kunnen er niet doorheen en elektrolyten kunnen voornamelijk door capillairwanden, maar niet goed door celmembranen.

Lage osmolariteit: te veel waterHoge osmolariteit: te weinig waterEen hoge osmolariteit stimuleert ADH, waardoor je minder water uit gaat scheiden, en het verhoogt de dorst. (=waterstofwisseling) Ook ga je renine

remmen, waardoor er minder activatie is van angiotensine II en daardoor minder activatie van aldosteron. Dit remt de Na+ reabsorptie. (=zoutstofwisseling) Bij een lage osmolariteit gebeurt het tegenovergestelde.

Je vochtbehoefte is 1500 ml drinkvocht per dag. Dit gaat omhoog bij:- Hogere leeftijd (want dan eet je minder en gaat je nierfunctie achteruit)- Warm klimaat- Lichamelijke activiteit- Hoog zout- eiwit- en alcoholgebruik- Ziekte (koorts, diarree, braken)

Je zoutbehoefte is 500 mg Na per dag, dus 1,3 gram zout per dag. Nederlanders eten veel meer, namelijk 10-12 gram zout per dag. Dit komt onder andere doordat zout in veel producten is verwerkt. In de loop van de tijd is dit verminderd, maar het bleek niet zo veel geholpen te hebben. Er is nog geen wet voor het reduceren van zout in de voeding.

Frisdrank:Frisdranken zijn heel slecht. Ze bevatten heel veel suiker en ze kunnen hierdoor verslavend zijn. In de loop van de tijd is men veel meer frisdrank gaan drinken (en steeds minder melk). Het aantal mensen met obesitas is ook toegenomen. Waarschijnlijk heeft frisdrank hier een invloed op.De reden is dat frisdranken heel veel vrije suikers bevatten. Deze worden zo snel door het lichaam opgenomen, dat het lichaam dit slecht kan verwerken. Hierdoor voel je je niet verzadigd, terwijl je wel heel veel calorieën binnen gekregen hebt. (100-120 per glas). Als je elke dag 60 Kcal te veel binnenkrijgt, kom je 3 kilo aan binnen een jaar.

Light frisdranken: Ze bevatten minstens 33% minder calorieën of niet meer dan 20 Kcal per 100 ml. De zoetstoffen die hierin zitten kunnen leiden tot gewichtstoename, omdat je lichaam door de smaak denkt dat er energie aan komt, maar dat is niet zo. Daarom gaat je lichaam aangeven dat er energie nodig is, en ga je meer eten.

Alcoholische dranken:Een glas bevat 10 gram alcohol.Bij weinig tot matige consumptie, wordt alcohol acetaldehyde en dan Acetyl-CoA. Hierbij komt veel NADH vrij. De Acetyl-CoA gaat maar voor een heel klein deel in de citroenzuurcyclus en de rest wordt vet.Bij veel consumptie van alcohol, wordt de MEOS pathway geactiveerd, een pathway die gebruikt wordt voor de afbraak van medicijnen. Hierdoor wordt er veel meer NADH gevormd.

Alcohol metabolisme:- Stimulatie van pyruvaat leidt tot aanmaak van lactaat- Glucose wordt minder gevormd- Hogere productie van vetten (!)- NADH uit alcohol kan energie produceren. Dit gaat ten koste van de vet-

oxidatie, waardoor je vet dus minder goed kan afbreken. (!)

Je krijgt dus op 2 manieren meer vet van alcohol. (!)

Alcohol en gezondheid:- Leverziekte (leververvetting, alcoholische hepatitis, levercirrose,

leverkanker)- Hersenbeschadigingen (Wernicke-Korsakoff syndroom)- Fertiliteit en zwangerschap (Verminderde vruchtbaarheid, grotere kans

op vroeggeboorte, miskraam en laag geboortegewicht, negatieve invloed op de ontwikkeling van het kind en bij >6 glazen per dag kans op foetaal alcohol syndroom.)

- Overgewicht (alcohol + het drankje waar het in zit bevatten veel calorieën. Ook wekt het eetlust op en remt het de vetverbranding.)

- Kanker (mond, farynx, larynx, oesophagus, borst en colorectaal bij mannen.)

Er zijn ook voordelen aan alcohol. Zo zou het waarschijnlijk een positief effect hebben op CHD. Daarom wordt alcohol niet helemaal afgeraden, maar moet je wel matigen (1 glas voor vrouwen, 2 voor mannen) en moet je niet te veel dagen achter elkaar drinken. Ook moet je niet drinken voor het autorijden, niet drinken als je zwanger bent en niet drinken bij bepaalde medicijnen.

College 14 (Voeding en extern milieu):

Duurzaamheid gaat over people, planet en profit.

De voedselindustrie is de grootste veroorzaker van o.a. stikstof-, fosfaat- en ammoniakuitstoot, ontbossing, verzilting, erosie en klimaatverandering. De huidige voedselindustrie is niet duurzaam, omdat:

- Intensief gebruik van natuurlijke hulpbronnen die door trage geologische processen gevormd worden (bijv. olie)

- Verbonden met de vermindering van vernieuwbare hulpbronnen- Verbonden met de afname van ecosysteemdiensten- Verbonden met milieuverontreiniging

Door de omvang van de bevolking is het onmogelijk om alle voeding duurzaam te laten zijn.

De voedselketen:Landbouwproductie – voedselindustrie – supermarkt – consumptie – afval Tussen al deze stappen is vervoer nodig, wat veel energie en water kost en veel broeikasgassen uitstoot.

Methodiek: hulpbrongebruikHet aantal m2 dat nodig is voor de productie x de consumptie van alle voedingsmiddelen. Dit geeft het aantal m2 voor de hele consumptie weer.

Andropogene klimaatverandering: Klimaatverandering die veroorzaakt is door mensen. De klimaatverandering gaat nu heel snel hierdoor. Normale schommelingen zijn normaal, maar het gaat nu veel sneller dan normaal.

Broeikasgassen (BKG):- CO2

- Methaan. 25 maal sterker dan CO2. Het zit in koeienboeren- Lachgas. +/- 300 maal sterker dan CO2. Het zit in mest

CO2, methaan en lachgas dragen elk 1/3 bij aan de broeikasgassen.Er worden meer BKG’s uitgestoten dan goed is.Rundvlees en lamsvlees produceren de meeste CO2.Bij wijn levert vooral de verpakking heel veel CO2 op bij de productie.

Voedselproductie gebruikt 20% van het wereldwijde energieverbruik, 40% van het landoppervlak en 70% van het zoetwater.

Energiegebruik:Van het energieverbruik gaan vooral grote delen naar de consumptie en de agricultuur, maar het verbruik is in de hele voedselketen hoog.Het energieverbruik is lager dan goed zou zijn. (?)Het importeren van voedingsmiddelen verhoogt sterk het energieverbruik.Productie van water in een recyclebare fles kost veel minder energie dan productie van water in een eenmalige fles.Een groot deel van het energieverbruik van voedingsmiddelen gaat naar het transport, kunstmest en vriezen en koelen.

Landgebruik:Er wordt maar een klein deel van de landbouwgrond gebruikt voor groenten, fruit en aardappels. Een veel groter deel gaat naar vlees, melk en vetten.Er wordt veel meer land gebruikt voor de voedselproductie dan nodig is. Van de dranken verbruiken vooral koffie en wijn heel veel land.

Watergebruik:91% van het watergebruik in de voedselketen is water dat aan de planten en dieren gegeven wordt. Het watergebruik is ook afhankelijk van het klimaat. Vetten worden bijvoorbeeld in tropische landen geproduceerd, maar daar is het warmer en is dus meer water nodig. Het grootste deel van het water wordt gebruikt voor vleesproductie (38%).Bij dranken: Voor sap productie is veel water nodig omdat er stoom voor nodig is. Voor koffie is ook veel water nodig, maar dat is omdat het in warme landen groeit.

Dus: Energie wordt in de hele keten gebruikt, maar water en land voornamelijk in de landbouw. (!)

Energiegebruik per maaltijd:- Exotische dingen kosten meer energie dan Nederlandse dingen (door het

transport)- Vette menu’s hebben meer energiebeslag en landbeslag- Ingevlogen voedsel heeft meer landbeslag, want in andere landen zijn de

opbrengsten slechter. Ook is er meer energiebeslag vanwege het vervoer.

- BBQ en McDonalds menu’s hebben veel land- en energiebeslag, want veel vlees en veel ingevlogen dingen.

De maaltijdkeuze doet er dus echt toe! Er kan wel een factor 5 verschil in zitten.

Verbeteringen:- Voedsel met minder kilometers- Minder afval- Minder diepvriesvoeding

Voor het voedingspatroon van rijkste 1 miljard mensen op aarde is er veel meer land nodig dan voor de voeding van de overige 6 miljard.

Consumptiepatronen:Het huidige grondgebruik in de wereld:

- 40% voedselproductie- 30% bos- 30% overig

Wat als de hele wereldbevolking 1 type gerecht eet?

- Voor Hollandse pot is minder landbouwgrond nodig, dus winst in bos.- Voor vegetarisch Nederlands eten is nog minder landbouwgrond nodig,

dus nog meer winst in bos.- Voor vegetarisch exotisch eten is nog minder landbouwgrond nodig, dus

nog meer winst in bos.- Voor een vet menu is juist veel meer landbouwgrond nodig. Alle bos moet

opgeofferd worden.- Voor een koolhydratenmenu is de minste landbouwgrond nodig. Heel veel

winst in bos.- Voor een BBQ en een junkfood menu is zoveel landbouwgrond nodig, dat

alle bos en alle grond die niet voor landbouw gebruikt kan worden opgeofferd moet worden. Dit kan dus niet en hier ontstaat een probleem.

Het is dus niet mogelijk dat de hele wereldbevolking een menu met veel vet of vlees eet. Menu’s met veel koolhydraten en groenten kunnen wel.In eerste instantie gaat de toename van de vlees en vet consumptie ten koste van bos.

Voedingsadviezen:- 2x vis in de week. Dit kan niet. Er is daarvoor 50% meer vis nodig dan de

wereldwijde vispotentieel.- 2x fruit per dag: 12,5 miljoen ha grond extra nodig. Dit kan wel!- 2 ons groente per dag: 6 miljoen ha grond extra nodig. Dit kan ook!

Conclusie:- de voedselproductie legt enorme claims op het milieu- Er zijn grote verschillen in de grootte van deze claims door verschillende

voedingspatronen.- Duurzame voeding zou wel kunnen.

College 15 (Biomarkers & Nutrigenomics):

Chronische ziektes hebben tientallen jaren nodig om zich te ontwikkelen. Met biomarkers zou je al veel eerder kunnen zien of iemand de ziekte gaat krijgen of niet.

Biomarkers van metabolisme [of disease]:Met een slechte lifestyle krijg je al op jongere leeftijd last van de ziekte. Je begint dan al op hele jonge leeftijd achteruitgang te vertonen. Hierdoor ga je al op relatief jonge leeftijd dood aan de ziekte. Met een goed lifestyle begin je pas veel later achteruitgang te krijgen, waardoor je op oude leeftijd pas in een voorstadium van de ziekte zit. Hierdoor leef je langer en kan het zelfs dat je de ziekte helemaal niet ontwikkelt voor je dood. (!)

Biomarkers: The early parameter to predict or reflect underlying processes. (!)Applicatievelden van biomarkers:

- Biomarkers van ziekte (indicatie of de kans op het ontstaan van de ziekte groot is. De incubatietijd is heel lang en daarom heb je een validatie nodig, de biomarker dus. Er moet wel aantoont worden dat de biomarker ook echt een voorbode is voor de ziekte.)

- Biomarkers van metabolisme (invloed van voeding op de ontwikkeling van een ziekte)

- Biomarkers van voedselblootstelling (weten wat iemand gegeten heeft over een hele lange termijn)

- Biomarkers van gezondheid (Gerelateerd aan homeostase. Je wil proberen gezondheid te optimaliseren met bijv. biomarkers voor het immuunsysteem en de reproduceerbaarheid. Kenmerken voor gezondheid zijn onderhoudt en flexibiliteit zodat je klappen op kan vangen. Men gaat op zoek naar voedsel (functional foods) die de metabole flexibiliteit kunnen verhogen.)

De eerste applicatie van biomarkers wat het kijken of er bepaalde metabolieten in bloed, urine, speeksel of feces zaten. Deze analyse was gebaseerd op genomics technieken

- Genexpressie profielen- MircoRNA’s- Eiwitprofielen (proteomics)- Matabole profiling (metabolomics)

Er zijn 2 typen biomarkers:- Statische analyse: Je neemt 1 sample in fasting en non-fasting condities- Challenge tests: Je neemt een serie samples in de tijd nadat een substraat

is toegediend. Je kijkt dus naar wat er in de loop van de tijd gebeurt.

Dus: Biomarkers hebben een hele grote impact op de gezondheidszorg en productontwikkeling. Er wordt nog veel wetenschappelijk onderzoek gedaan, maar er zijn problemen bij de validatie van biomarkers. (!)

(Nutritional) genomics: Applicatie van genomic tools op het gebied van genomics, transscriptomics, proteomics en metabolomics bij onderzoek (naar voeding).

Let op! Hou deze 2 takken van nutritional genomics uit elkaar! (!)- Nutrigenomics: Onderzoeken hoe nutriënten invloed hebben op het

genoom, het proteome en het metabolome.- Nutrigenetics: Onderzoeken hoe de genetische achtergrond invloed heeft

op nutriëntenbehoefte, de metabole respons op nutriënten en de kans op dieet-gerelateerde ziekten.

Voorbeelden van nutrigenomics studies:- Genomics/transscriptomics: Een VLCD dieet bij obesen leidde tot een

genexpressieprofiel dat heel veel overeen kwam met dat van slanke mensen. Ook werd het immuunsysteem minder pro-inflammatoir en meer anti-inflammatoir.

- Proteomics: 1) 5 dagen Brussel sprouts in de voeding leidde tot een upregulation van 2 anti-carcinogene eiwitten. 2) 12 weken een visoliedieet leidde tot downregulation van 10 serumeiwitten die betrokken zijn bij inflammatie.

- Metabolomics: 1) Groene thee inname leidde tot meer uitscheiding van bepaalde citroenzuurcyclus intermediates door de urine. 2) Pure chocolade verminderde de uitscheiding van stress hormonen.

Met nutrigenomics kun je de respons op een tekort of een overschot aan een bepaald voedingsmiddel of bioactieve component bepalen. Ook kun je ermee nieuwe bio-markers vinden.

Voorbeelden van nutrigenetics studies:- Vitamine E helpt in principe niet tegen cardiovasculaire ziekten, maar wel

bij mensen die het haptoglobin 2-2 gen hebben. Zij hebben hierdoor een 40% reductie in het end-point van stroke en cardiovasculaire dood.

- Een gezonde levensstijl heeft bij de een meer effect dan bij de ander tijdens het afvallen.

Met nutrigenetics kun je aanbevelingen doen over de risico’s en voordelen van een bepaald dieet voor een persoon.

Nutrition en epigenetica: Het effect van voeding op genexpressie en ontwikkeling in het vroege leven. Dit heeft een impact op voeding voor baby’s, zwangere vrouwen en borstvoedende vrouwen.

College 16 (Regulatie van energiemetabolisme):

Thrifty gene hypothesis: Het lichaam is op gen niveau gebouwd om heel goed energie uit de omgeving op te kunnen nemen en op te kunnen slaan. We zijn dus eigenlijk niet geschikt voor de westerse maatschappij, waarin porties enorm zijn toegenomen en waarbij eten te veel vet en suiker bevat.

Slecht eten, te weinig beweging, de omgeving en thrifty genes leiden tot een grotere kans op metabool syndroom, wat weer kan leiden tot metabole ziekten.

Signaalsystemen in de cel:De meeste receptoren zijn tyrosine kinases, maar er zijn ook nucleaire hormoon receptors die in de celkernen leiden tot transscriptieveranderingen. Deze nucleaire hormoon receptors worden geïnduceerd door sport, dieet, drugs en toxines en ze binden aan een bindingssite op het DNA. Dit leidt tot genexpressie, waardoor ontwikkeling, reproductie en metabolisme wordt gestimuleerd.Er zijn 3 typen nucleaire hormoon receptors (NHR) bekend:

- Steroïde receptors- Orphan receptors. Van deze receptoren is de ligand niet bekend.- Adopted orphan receptors. Dit waren orphan receptors, maar met reverse

endocrinology is er een ligand voor gevonden.

De NHR’s hebben een ligand binding domain (LBD) en een DNA binding domain (DBD). Ze binden aan normale repeats, inverse repeats en diffuse repeats.13% van alle geneesmiddelen targeten deze nucleaire receptors.

Chemische switches:HDAC zitten gebonden aan bepaalde genen en halen hier de histonen vanaf. Hierdoor zorgen ze voor actieve onderdrukking van de transscriptie. Als de ligand eraan bindt, zorgt dit voor de binding van een activator complex, wat leidt tot transscriptionele activatie. Nucleaire hormoon receptors werken ook met dit mechanisme.

Regulatie van cholesterol en galzuur metabolisme:LXR: receptor die geactiveerd wordt door cholesterolFXR: receptor die geactiveerd wordt door galzuren.Enterohepatische circulatie van galzuren:Galzouten worden gemaakt in de leverhepatocyten. Onder invloed van CCK wordt gal in de darm losgelaten, waar het zorgt voor het emulgeren van vetten zodat je ze op kan nemen. In het ileum worden de meeste galzouten weer opgenomen door ASBT recpetoren, maar elke dag gaat wel 1-2% van de galzouten verloren.

In de hepatocyten zit een NTCP receptor die geresorbeerde galzouten kan opnemen uit het bloed in de lever. LDL en HDL worden ook in de hepatocyten opgenomen. CYP7a1 kan dit cholesterol omzetten in nieuwe galzouten om het verlies aan te vullen. De galzouten worden vervolgens door BSEP transporters door het apicaal membraan gepompt.

FXR:De nucleaire receptor FXR remt de reabsorptie van galzouten uit de darmen. Het remt de werking van ASBT, NTCP en CYP7a1, die allemaal voor opname en omzetting naar galzouten zorgen. FXR stimuleert juist BSEP en OSTa/b, die voor uitscheiding van galzouten zorgen.

LXR:LXR stimuleert de uitscheiding van cholesterol en het reverse cholesteroltransport. Ook stimuleert het de omzetting van cholesterol in galzouten. Zo verlaagt LXR het cholesterol.

FXR en LXR balans:- LXR verbetert artherosclerose (Er is aangetoond dat synthetische LXR

liganden de ontwikkeling van artherosclerose bij LDLR muizen (model van artherosclerose) remt.) en het verslechtert de lipide huishouding.

- FXR verslechtert artherosclerose en het verbetert de lipide huishouding.Er moet dus een goede balans tussen deze 2 zijn.

Als er te veel vrije vetzuren in het bloed zitten, worden ze opgeslagen in de lever. Ze kunnen ook gebonden worden aan cholesterol en uitgescheiden worden. In de mitochondria worden van de FFA ketone bodies gemaakt als er weinig energie is. Dit is reserve energie voor de hersenen. Als er voldoende energie aanwezig is, vormen de mitochondriën acetyl-CoA, wat weer FFA wordt.LXR en FXR hebben hier ook invloed op. LXR zorgt voor een verlaging van het cholesterol, vermindering van artherosclerose, een verhoogde concentratie triglycerides in de lever en een vette lever. FXR doet het tegenovergestelde.

PPARPPAR- zorgt voor energie opslagγPPAR- en PPAR- zorgen voor het verbranden van energie.α δ

PPAR- wordt gebruikt als geneesmiddel. Het verhoogt HDL en zorgt dus voor αeen verbeterde cholesterolopname. Ook remt het de lipogenese en stimuleert het vetzuurverbranding.

PPAR- wordt geactiveerd door vet in de voeding. Het verhoogt de γinsulinegevoeligheid en daarom werd het gebruikt als medicijn tegen diabetes type II. Ook zorgt het voor meer opslag van vet en lipogenese. Als PPAR- γafwezig is, kan er geen vet opgeslagen worden. Later bleek dat PPAR- de kans γop een hartinfarct verhoogde en dat het dikmakend was. Daarom is het uit de markt gehaald.

PPAR- had geen bekende functie omdat er geen ligand bekend was en omdat deδ knock out lethaal was. PPAR- is daarom tot over expressie gebracht in de δspieren om het te onderzoeken. Sprinters hebben spieren met veel type 2 fibers die suikers verbranden en snel vermoeid zijn. Spieren van marathonlopers hebben veel type 1 fibers die vet verbranden en langdurig kunnen werken. PPAR- veroorzaakte een switch van type 2 naar type 1 fibers. (dus van sprinter δnaar marathonloper) Overexpressie van PPAR- zorgde er bij muizen voor dat zeδ langer konden rennen.

College 17 (Voedingsvezels):

Dietary fiber hypothesis: In Afrika eten ze veel meer vezels en komen ziekten als diabetes, obesitas en hartziekten veel minder vaak voor. Er zou een verband kunnen zijn. Dit was de aanleiding voor onderzoek naar vezels.

Voedingsvezels definities:1) structurele view: Niet-zetmeel polysacharide of plantencelwand

(cellulose), uitgezonderd resistant starch en lignine.2) Fysiologische- en voedings-view: Polysachariden en lignine die niet door

enzymen van de dunne darm verteerd worden.

Belangrijke voedingsvezels: - Resistent zetmeel – uit koude, gekookte aardappels, erwten en bonen.- Cellulose – uit groente en graanzemelen- Hemi-cellulose – uit granen- Beta-glucaan – uit haver en gerst (cholesterol verlagend)- Pectine – uit fruit, groente, peulvruchten en aardappelen- Gommen – uit peulvruchten en zeewier- Inuline fructo-oligosaccharides – uit uien, tarwe, cichorei wortels en

artisjokken. (Een prebiotica)- Lignine – uit graanzemelen

Er bestaan 2 soorten voedingsvezels: oplosbare en niet-oplosbare.

Resistent zetmeel (RS): Zetmeel en afbraakproducten van zetmeel die niet worden geabsorbeerd in de dunne darm van gezonde personen.

- RS 1: fysiek ontoegankelijk voor amylase, bijv. omdat het nog binnen de celwand zit zoals bij erwten - in granen, peulvruchten en spaghetti.

- RS 2: rauw zetmeel, ontoegankelijk voor amylase. – in aardappelen, onrijpe bananen en peulvruchten

- RS 3: geretrogradeerd zetmeel, een nieuwe structuur die wordt gevormd tijdens afkoeling van gegelatiniseerd zetmeel.

Fysiologische functies van vezels:1) Maag: maagvulling en een verzadigend gevoel geven2) Dunne darm: Interactie met nutriënten, waardoor opname kan worden

belemmerd van cholesterol (oplosbare vezels), galzuren (ov), vitaminen (geisoleerde vezels) en mineralen (gv). Ook is er een verminderde bloedglucoserespons (ov)

3) Dikke darm: fermentatie, bulkvorming (verwijdert bacterien en toxinen), effect transit time beïnvloeden en het beïnvloeden van de samenstelling van de microflora.

Door vezels wordt de energie inname verlaagd door een lagere energiedichtheid en bulkvorming. Dit heeft een positief effect op verzadiging. Vezels kunnen door volledige fermentatie nog dezelfde energiebijdrage leveren als zetmeel, maar dit gebeurt meestal niet.

Fermentatie:Bij de fermentatie van vezels in de dikke darm, breken de microbiota de vezels af. Eerst tot intermediates als lactaat en succinaat, en uiteindelijk tot de SCFA’s acetaat, propionaat en butyraat in de verhouding 3 : 1 : 1. Ook worden CO2 en H2 gevormd, die later kunnen reageren tot CH4 en H2S en acetaat. (!)In alle regio’s van de dikke darm vindt fermentatie plaats, maar vezels worden vooral in het begin gefermenteerd. Daar is genoeg substraat aanwezig en is de meeste bacteriegroei. Later in de darm is vooral veel eiwitfermentatie. Hoe verder vezels door de dikke darm komen, hoe beter.

SCFA: propionzuur (propionaat), boterzuur (butyraat) en azijnzuur (acetaat). Alle soorten vezels produceren deze SCFA in andere verhoudingen. Zetmeel en zemelen produceren bijvoorbeeld veel meer butyraat dan andere SCFA’s.SCFA’s hebben een trofisch effect op

- colon mucosa. Butyraat speelt een rol in de energievoorziening, groei, differentiatie en colonocyten.

- het lever metabolisme. Acetaat is een substraat voor cholesterolsynthese. Propionaat remt cholesterol- en TG-synthese.

- Vetcellen? Receptoren voor de SCFA’s zijn aanwezig op de vetcellen. Propionaat verhoogt leptine expressie in muis-vetcellen en plasma leptine bij muizen.

Vezels in relatie tot ziekten:- Kleinere kans op ziekten aan colon en rectum

o Irritable bowel diseaseo Obstipatieo Colitis (butyraat)o Colonkanker (nog inconclusief)

- Overgewicht, overtuigend positief effect op gewichtsreductie- Diabetes, waarschijnlijk beschermd- Hart- en vaatziekten, waarschijnlijk beschermend. - Mineraal deficiënties door vezelinname (fytaat) wat de mineraalopname

vermindert.

Volwassenen moeten 20-40 gram vezels eten, het liefst vezels die van nature voorkomen in voedingsmiddelen en die vitaminen, mineralen en bioactieve stoffen bevatten.

De colon-microbiota worden in verband gebracht met obesitas. Dit komt waarschijnlijk doordat de microbiota invloed hebben op de extractie van energie uit de voeding.

Er zijn nog wel problemen bij het onderzoek naar vezels:- Voedingsvezels verschillen heel veel- De methodes om het vezelgehalte te bepalen zijn niet accuraat- Er is een verschil tussen geïsoleerde vezels en vezels in voedingsmiddelen- Vezels zijn vaak sterk verbonden met vitaminen en mineralen. Welke

geeft het effect?

Functional foods:Bijvoorbeeld brood dat verrijkt is met haver (bevat -glucaan) wat ervoor zorgt βdat je minder galzouten en cholesterol opneemt uit de darm. Ook volkorenproducten worden populairder, omdat deze veel meer vezels bevatten.

College 18 (Metabole programmering):

Barker dacht dat je voeding tijdens je ontwikkeling ook invloed heeft op je gezondheid. Ook het geboortegewicht heeft een effect op je kans om diabetes, obesitas of hart- en vaatziekten te ontwikkelen.

Honger tijdens de zwangerschap heeft een acuut effect, namelijk een verlaagd geboortegewicht. Het heeft ook langdurige effecten:Blootstelling aan de hongerwinter in trimester … van de zwangerschap:

1) De meeste ziekteverschijnselen, bijv. overgewicht en hart- en vaatziekten2) Suikerziekte, longziekten en nierziekten3) Suikerziekte

Deze verschillen ontstaan doordat in elke fase van de zwangerschap er andere organen zijn die zich ontwikkelen. Het heeft dus te maken met de critical windows van orgaanontwikkeling.

Epigenetische veranderingen zijn geen mutaties! Ze worden meestal dan ook niet overgedragen of het wordt na een paar generaties weer ongedaan gemaakt.Belangrijke epigenetische modificaties zijn:

- DNA methylatie- Histon modificaties- En “small RNA’s”

CpG eilanden laten de binding van transscriptiefactoren toe. Als de CpG eilanden epigenetisch gemodificeerd zijn, kan de transscriptiefactor niet meer binden en vindt er geen transscriptie plaats.

Gemethyleerd DNA gaat ervoor zorgen dat de histonen het DNA heel strak inpakken waardoor er geen transscriptiefactoren meer kunnen binden.

Meer methyl in de voeding van een zwangere wildtype muis die gekruist is met een agouti muis, leidt tot nakomelingen die meer op het wildtype lijken.Agouti muizen hebben een promotor voor het agouti gen. Als deze weinig gemethyleerd is, is de promotor heel actief en krijg je gele agouti muizen. Als de promotor veel gemethyleerd is, krijg je wildtype muizen.

In Gambia: Zwanger zijn in het droge- of het regenseizoen heeft invloed.

DNA methylatie:De methylgroep van SAM wordt eraf gehaald en hiermee wordt DNA gemethyleerd. SAM wordt dan SAH, waar met 2 cycli weer SAM van wordt gemaakt

Een ATP gebrek leidt tot minder methylatie. Dit is ook aangetoond bij hongerwinterkinderen.

Een andere epigenetische verandering (naast DNA methylatie) is de verschillende expressie van allerlei receptoren bij hongerwinter kinderen vergeleken normale kinderen. Sommigen worden meer tot expressie gebracht, andere juist minder.

Met andere babyvoeding zou je een kind epigenetisch goed kunnen programmeren.

Als je tijdens de zwangerschap juist heel veel eet in plaats van heel weinig, heeft dit ook nadelige gevolgen voor de nakomelingen. Je moet dus een mooie middenweg vinden. Ook de voeding van de man heeft epigenetische invloed op de nakomelingen.

College 19 (Lifestyle en chronische ziekten):

Lifestyle is een combinatie van bewegen en voeding. Je kan hier vrij makkelijk zelf iets aan veranderen. Met meer kennis kan er gezorgd worden voor compressie van de morbiditeit: sterven zonder een lang ziektebed ervoor. Veel ziekten zijn namelijk gelinkt aan een slechte lifestyle.

Preventie strategieën voorbeeld:Er wordt gekeken naar de aard van de strategie en de aanpak van de oorzaak van overgewicht. Omgevingsstrategieën, technologische strategieën en individuele strategieën kunnen tot overgewicht leiden en daarom zijn de strategieën hierop gericht (vooral individuele strategieën). Omgevingsfactoren hebben vooral invloed op de omgeving op micro en macro niveau, technologische strategieën hebben invloed op het energie evenwicht en individuele strategieën hebben invloed op gedrag en biologie van een persoon. Er is ook interactie tussen al deze factoren.De belangrijkste preventietargets zijn gedrag, voeding en beweging.

De 3 spelers van chronische ziekten (!) : Overheid, consument en technologie. Ze zijn allemaal met elkaar verbonden

- Rollen overheid: Regelgeving, voorlichting, educatie en wetgeving. Ze zorgen bijvoorbeeld voor veranderd voedselaanbod in de omgeving van een individu, economische maatregelen en beperkingen voor de vrijheden voor reclame.

- Rollen technologie: Farmaca ontwikkeling, functional foods, supplementen en biomarker ontwikkeling. Dit leidt wel tot medicalisering. Naast aandacht voor voeding, ontstaat er ook steeds meer aandacht voor beweging, bijvoorbeeld door de ontwikkeling van de Wii en de aanleg van meer fiets- en wandelpaden. De technologische aanpak grijpt niet fundamenteel aan op de onderliggende ongezonde lifestyle!

- Rollen consument: Kennis, educatie, bewuste lifestyle, koopgedrag, trendontwikkeling, fysiologie en genetica. Er is een verandering in het

denken ontstaan. Mensen zijn nu meer bewust van de gevaren van een slechte lifestyle.

Oorzaken overgewicht:- Fysiologie: onbalans tussen energie-inname en verbranding, stress,

slaaptekort, geneesmiddelgebruik, genetisch- Gedrag: te weinig kennis, foute eetgewoontes, te weinig bewegen, laag

inkomen, koopgedrag (misleidende ik kies bewust logo’s)- Maatschappelijk: Voedingsaanbod, infrastructuur, media, marketing

Kwantiteit:Energiebalans: eten en bewegen in balansKwaliteit:Voedsel met een hoge nutriëntendichtheid, vitamines en bioactieve stoffen.

Community based intervention: Het optimaal samenwerken van de 3 spelers overheid, technologie en consument. (!)

College 20 (Ondervoeding):

Typen ondervoeding:1) Micronutriënt malnutritie2) Protein-energie malnutritie (PEM) (Marasmus en Kwashiorkor)3) Klinische depletie

2) PEM

PEM komt vrij veel voor. Ongeveer 13,6% van de bevolking heeft er last van. Bij slechts 1-5% is PEM heel ernstig en alleen dan is het zichtbaar. PEM komt vooral voor in Azië.

Marasmus: - Ernstig algemeen energietekort (<60% van het verwachte gewicht)- Komt voor bij volwassenen en kinderen, zowel in rijke als in arme landen.- Oorzaken kunnen zijn: Te weinig voedsel, infecties als aids, malabsorptie,

kwaadaardige aandoeningen en eetstoornissen.Kwashiorkor:

- (Ernstig) algemeen energietekort + te weinig eiwit- Komt voornamelijk voor in kinderen, vooral in ontwikkelingslanden.- Belangrijk kenmerken: Oedema, vergrootte lever, verandering in textuur

en kleur van het haar en huid-eczeem.- Belangrijke oorzaak: geen moedermelk krijgen als baby

Marasmus en Kwashiorkor:- Bij beiden is sprake van verstoorde groei- Bij beiden vindt er wasting (afbraak van de spieren) plaats, maar het

meeste bij marasmus- Bij kwashiorkor komt oedeem voor, bij marasmus niet

- Bij kwashiorkor is het onderhuidse vet verminderd, maar nog wel aanwezig. Bij marasmus is al het onderhuidse vet weg.

Waarom oedeemvorming bij kwashiorkor? Hypotheses:- Er is weinig eiwit, dus water en zout worden vastgehouden- Infecties waarbij er een verhoogde uitscheiding van N is. Dit is afkomstig

van afbrekende spieren.

Behandeling van PEM:- Kinderen moeten voor 2 weken een olie/caseïne/suiker/melk mengel

met vitamines drinken. Daarna melk met gemengde voeding- Rehydratie- Warmte- Medicatie

3) Klinische depletie

Klinische depletie is een tekort aan voedingsstoffen, leidend tot verminderde biologische functie als gevolg van ziekte. Tot wel 33% van patiënten en ouderen hebben hier last van.

Definities van ondervoeding:- BMI <18,5- BMI tussen de 18,5 en de 20 met 3 dagen niet of nauwelijks eten of meer

dan 1 week minder eten dan normaal.- Onbedoeld > 6 kg afgevallen in de afgelopen 6 maanden of > 3 kg in de

afgelopen maand.

Bij ondervoeding vindt er afbraak van eiwitten plaats, wat leidt tot een verminderde spiermassa en afbraak van vetmassa. Bij chronische ondervoeding kan ook vochtverschuiving plaatsvinden.

Er zijn 4 typen ondervoeding: acuut, chronisch, puntvormige depletie en mengvormen.

Acute ondervoeding vs. chronische ondervoeding (!) Acuut: door ziekte of een operatie ontstaat een stressreactie, wat leidt tot katabolisme. Acute-fase eiwitten die daarvoor nodig zijn, worden gemaakt door de spieren af te breken. Extracellulair ontstaat er meer water omdat het serum eiwitgehalte omlaag gaat (oedeem).Chronisch: Het serum eiwitgehalte is normaal, dus geen oedeem. Er is geen acute, maar chronische inflammatie, dus lichte katabolisme. Dit leidt tot verlies van spieren en vet.Je kan ook een mengvorm hebben als je onbehandelde chronische ondervoeding hebt en daar acute ondervoeding bovenop komt.

Energievoorziening bij hongeren:- Kortdurend energietekort: lagere insulinespiegels, wat leidt tot meer

glycogenolyse en lipolyse.

- Energietekort van meer dan 24 uur: Nog lagere insulinespiegels, dus nog meer lipolyse, maar minder glycogenolyse. Er gaat in plaats daarvan juist meer gluconeogenese plaatsvinden. Ook worden er keton lichamen gemaakt. Er ontstaat een negatieve stikstofbalans, want je verliest stikstof. Dit moet je aanvullen door je eigen weefsels af te breken. Er vindt ook spierafbraak plaats, wat leidt tot een glutaminetekort. Glutamine is belangrijk bij het immuunsysteem, dus een tekort leidt tot een slechtere immuunrespons en meer kans op ziekte.

Bij chronische ondervoeding breek je vooral eerst vet af. Als de vetvoorraden omlaag gaan, ga je meer eiwit afbreken.

Decubitus: doorliggen. Als je veel ligt en de doorbloeding is slecht, krijg je drukwonden. De kans op decubitus is groter als je ondervoed bent.

Puntvormige depletie:Tekort aan 1 essentieel voedingsbestanddeel.Dit kan zijn: vit./min./spoorelementen of essentiële aminozuren of vetzuren.

De oorzaken van ondervoeding:1) Verlaagde voedselinname, bijvoorbeeld als je eetlust verlaagd is, als je

kauw- of slikproblemen hebt of als je last hebt van misselijkheid.2) Verhoogde metabole stress door ziekten of complicaties. Dit verhoogt

sterk de voedingsbehoefte.3) Verhoogde verliezen, bijvoorbeeld door malabsorptie, braken, diarree of

bloedverlies.

Mensen die in het ziekenhuis opgenomen worden, moeten worden gescreend op ondervoeding. Er wordt bijvoorbeeld gekeken naar de spiertonus, de bleekheid van de huid en interesse in eten. Ook wordt er een voedselscreening gedaan, waarbij wordt gekeken naar BMI (Tijdens ziekte is en hoge BMI beter!), gewichtsverlies en voedingsproblemen. Bij >5% gewichtsverlies in een maand of >10% in 3-6 maanden is er een risico op ondervoeding.

Ondervoeding kan worden bepaald met nutritional assessment. Dat bestaat uit meerdere onderdelen:

- Antropometrische bepalingen. Dit kan bijvoorbeeld door de dikte van de huidplooi van de triceps te meten of door de bovenarmspieromtrek te bepalen. Beide methoden zijn niet heel nauwkeurig en zijn bedoeld als indicatie. Voor het bepalen van obesitas werkt dit niet.

- Functionele bepalingen, bijvoorbeeld door de handknijpkracht te bepalen.- Biochemische bepalingen, bijvoorbeeld met alumbine. Alumbine heeft een

lange halfwaardetijd, dus pre-alumbine is beter. Het geeft een maat aan voor de voedselinname.

- Overige bepalingen als bio-impedantie.

Behandeling van ondervoeding heeft het doel om het verlies aan vetvrije massa te verminderen en voedingsdeficiënties te voorkomen. Het dieet wat gegeven moet worden, heeft veel eiwitten, vitamines en mineralen

- Gewone voeding: kleine, energie- en eiwitrijke maaltijden- Drinkvoeding- Sondevoeding, constant een beetje of in porties- Parenterale voeding: rechtstreeks in het maag- darmkanaal