Vandaag de dag wordt algemeen aanvaard dat de darmen een voorname, zoniet een centrale rol spelen in de verdediging van het lichaam tegen vreemde indringers. Dr. Christine Cherbut (Nestlé Research Centre) herinnerde aan de nauwe band die er bestaat tussen de darmen en andere organen zoals de hersenen en het immuunsysteem. Het voedsel komt noodgedwongen in het maagdarmstelsel terecht en het lijkt triviaal dat bij deze passage het voedsel een orgaan tot de ‘adelstand kan verheffen', wat onder meer met prebiotica gebeurt.
Een concept in evolutie
Uit de formulering van het prebiotisch concept in 1995 door de professoren Marcel Roberfroid (UCL) en Glen Gibson (University of Reading) blijkt de ‘adelstand' van het darmstelsel bevestigd te worden. Zowat tien jaar later, aldus nog Marcel Roberfroid, is het concept geëvolueerd. Om het statuut van prebioticum te verkrijgen moet een bestanddeel aan strenge voorschriften voldoen. Het volstaat niet enkel meer de samenstelling en de activiteit van de darmflora positief te beïnvloeden (het ‘bifidogeen' effect), het moet ook op een substantiële wijze gebeuren. De “prebiotische index” moet minstens 4.10 8 UFC (Kolonie Vormende Eenheden) van bifidobacteriën en andere lactobacillen per gram prebiotica bedragen. Deze index maakt het verschil tussen de groei van de “goede bacteriën in vergelijking met de “slechte” bacteriën. Hoe hoger deze index, hoe vlugger de prebiotische kandidaat in aanmerking komt om als prebioticum erkend te worden. Slechts drie samenstellingen beantwoorden momenteel aan deze criteria: het inuline, gewonnen uit de cichorei en zijn drie synthetische afleidingen: oligofructose, alsook de galacto-oligosacchariden uit de moedermelk. Vermoedelijk zullen binnen kort ook de xylo-oligosacchariden of andere oligosacchariden uit soja aan de vooropgestelde criteria beantwoorden.
Eenzame pioniers
De fructanen waren de eerste bestanddelen die bij dieren als prebioticum onderzocht werden. De bestanddelen die deel uitmaken van de samenstelling van een probioticum, zijn reeds in verschillende honderden bijkomende studies, zowel in vitro als bij de mens, het onderwerp geweest van intensief onderzoek.
De selectieve fermentatie van de fructanen door bifidobacteriën ligt aan de basis van de vele heilzame effecten voor de gezondheid die tot op heden geïnventariseerd zijn. De algemeen aanvaarde invloeden zijn: een verbetering van het darmtransit met een verhoogde frequentie en een groter volume van de stoelgang, alsook de verbeterde intestinale opname van mineralen zoals calcium en magnesium en vermoedelijk ook ijzer en zink. Al is het wetenschappelijk bewijs van deze laatste eigenschap duidelijk aangetoond, blijft de doeltreffendheid ervan, in termen van dagelijkse actieve dosis, afhankelijk van de soort fructanen dat wordt ingenomen. De meest actieve samenstelling blijkt een mengeling van oligofructose en inuline met lange ketens te zijn. Uit een aantal studies, uitgevoerd op knaagdieren, blijken de fructanen in belangrijke mate het vetmetabolisme te beïnvloeden, in het bijzonder door een verlaging van de triglyceridemie en dit als gevolg van een vermindering van het gehalte VLDL lipoproteïnen. Ook bij de mens wijzen een aantal studies in die richting, voornamelijk bij patiënten met een normale tot lichte hypertriglyceridemie, hoewel dit door nog meer betrouwbare en minder controversiële gegevens moet bevestigd worden. Voor het ogenblik spitst het onderzoek zich vooral toe op de anti-infectueuze eigenschappen van de fructanen, de verbetering van de gezondheid van de beenderen, alsook op hun anti-tumorale eigenschappen.
|
Een verhaal over ketens In feite is de benaming inuline, aldus nog Marcel Roberfroid, een verzamelterm waarin alle soorten van fructanen zitten vervat en die enkel verschillen in functie van de lengte van hun keten. Het natieve inuline, aanwezig in de wortel van cichorei, maar ook in een aantal andere courant gebruikte voedingsmiddelen (zoals banaan, ui, look, artisjok, schorseneren, …) heeft een polymerisatiegraad (PG) van gemiddeld 12. Door zijn partiële enzymatische hydrolyse wordt oligofructose gevormd, een fructaan met korte keten, (gemiddelde PG van 4). Voedingstechnologen zijn evenwel in staat een inuline met lange keten te synthetiseren (‘HP', met een gemiddelde PG van 25), alsook een tussenliggend mengeling van oligofructose en inuline met lange keten (Synergy-1 genaamd). Het verschil in lengte van de fructaanmolecule is van belang. Naargelang de lengte van de keten kan het bestanddeel zijn werking op verschillende plaatsen in het lichaam uitoefenen: in het proximale deel zijn vooral de korte ketens werkzaam (inuline en oligofructose), in het distale deel vooral de lange ketens (inuline HP). De mengeling is nagenoeg over het ganse lichaam werkzaam. Een detail dat toch niet zonder belang is, vermits de plaats van fermentatie de opname van mineralen of de anti-tumorale eigenschappen kan beïnvloeden.
|
Weerstand tegen infecties
De hypothese dat prebiotica de weerstand van het lichaam tegen gastro-intestinale infecties verbeteren is niet nieuw, aldus professor Glen Gibson. Diverse mechanismen tonen aan dat de melkzuurbacteriën voortkomend uit een prebiotische fermentatie hiervoor kunnen instaan, onder meer door de verlaging van de zuurtegraad in het maagdarmkanaal, waardoor de ontwikkeling van pathogene micro-organismen geremd wordt. Diverse lactobacillen en bifidobacteriën scheiden eveneens natuurlijke antibiotica af met een breedspectrum activiteit. Andere sporen van onderzoek wijzen op een indirecte of directe immuno-modulatorische werking, een competitie voor nutriënten of nog een blokkering van de aanhechtingsplaatsen in de darmwand. Een van de extrapolaties van het prebiotisch concept is de fixatie te verhinderen van pathogene micro-organismen zoals Escherichia coli , salmonella- of campilobacterbacteriën op hun intestinale receptoren. Studies dienaangaande zijn lopende. De suppletie met prebiotica in babyvoeding blijkt een preventieve invloed te hebben op bepaalde vormen van diarree, zowel wat betreft in hevigheid als in duur van de aandoening. Maar volgens Glen Gibson is het nog te voorbarig om te besluiten dat prebiotica werkelijk over een anti-infectueus potentieel beschikken en dit omwille van het feit dat de werkingsmechanismen die aan de grondslag van deze reacties liggen nog lang niet volledig gekend zijn.
|
De honger misleiden? Wanneer de werking van prebiotica wordt toegelicht kan men niet voorbij gaan aan het uitzonderlijk potentieel van onderzoeksresultaten die recentelijk in verband met het gebruik van prebiotica in de voeding werden gepubliceerd. Zo stelde prof. Nathalie Delzenne de resultaten van haar recent onderzoek voor, uitgevoerd door een team verbonden aan de Unité de pharmacocinétique, métabolisme, nutrition et toxicologie (UCL). Ze onderzochten de invloed van fructanen op de intestinale synthese van gluco-incretinen (peptines betrokken bij de regeling van de voedingsaanbreng en/of de functies van de pancreas, afgescheiden door de endocriene cellen aanwezig in de intestinale mucosa). Het betreft met name twee krachtige anorexigenen: het Glucagon-Like Peptide-1 (GLP-1), het Peptide YY (PYY) en een anorexigene stof, aangemaakt in de maag: het ghreline. De onderzoeken uitgevoerd op ratten tonen een duidelijke en blijvende verhoging van de synthese van het GLP-1 aan wanneer deze gevoed worden met fructanen. Interessante vaststelling was ook dat de waarden van het ghreline in het bloed van de knaagdieren lager waren bij aanwezigheid van fructanen in de voeding. Deze resultaten die via moleculaire biologie werden verkregen bevestigen het verzadigingseffect van fructanen dat reeds vroeger door diverse studies werd aangetoond. Daarbij komt dat een verhoogde endogene secretie van het GLP-1 leidt tot een verbetering van de koolhydratenhomeostase bij ratten lijdend aan diabetes. Voldoende redenen dus om het werkingsmechanisme van de eetlust bij zwaarlijvigheid en diabetes bij de mens in deze context van naderbij te gaan onderzoeken. |
Het spoor van de probiotica
Misschien is het louter toeval, maar de huidige onderzoeken in verband met de natuurlijke afweer van het lichaam volgen dezelfde sporen als hun handlangers: de probiotica. Inderdaad, zoals de probiotica, verbeteren prebiotica bij dieren de samenstelling en de dikte van de slijmvliezen die de darmwand beschermen. Zo heeft het onderzoeksteam van dr. Brigitta Kleesen (Institute of Bacteriology and Mycology, Leipzig) vastgesteld wat wanneer aan ratten een mengeling van inuline met lange ketens en oligofructose wordt toegediend de samenstelling van de bacteriële biofilms (via een fysieke barrière van bifidobacteriën) in de darmslijmvliezen van de ratten, waarin een darmflora van menselijke oorsprong werd geënt, verbetert. Het onderzoek toont aan dat de verdikking van het slijmvlies er komt door een verhoging van het aantal goblet cellen ( slijmbekercellen). In vergelijking met de controleratten, leidde deze interventie tot een significante daling van de kolonisatie van de invasieve Salmonella thyphimurium . De bacteriële biofilms vormen een nieuwe theorie in het prebiotica verhaal, hoewel dit zeker nog verder moeten worden onderzocht. Dit is ook het geval in verband met de vermeende invloed op het GALT (Gastro-intestinal Associated Lymphoid Tissue), het intestinaal immuunsysteem. Volgens W.Allan Walker (Havard Medical School), is het perfect denkbaar dat de indirecte invloed van prebiotica op de intestinale immuniteit ook met bepaalde probiotica bekomen wordt, zij het door aanhechting, door een wijziging van pro- en anti-inflammatoire interleukinen of door een respons in de IgA afscheiding. Andere studies wijzen ook op de directe invloed van prebiotica op de immuniteit. In de toekomst zal het voor de pre- en probiotica belangrijk zijn hand in hand samen te werken, zoals duidelijk in het SYNCAN-project werd aangetoond.
SYNCAN: een grote stap voorwaarts
In 1999 werd het SYNCAN-project opgestart, acroniem voor Synbiotics and Cancer Prevention in Humans. Onderzoeksteams uit zeven landen van de Europese Unie zijn in dit project bijeengebracht en zijn betrokken bij tal van klinische studies, zowel in vivo alsin vitro , waarbij het onderzoek naar colorectale kanker centraal staat. De projectleiders hebben onlangs een aantal eindconclusies neergeschreven. De belangrijkste coördinatoren van het SYNCAN-project Kevin Collins (University College Cork, Ireland) en Jan Van Loo (ORAFTI Group, Tienen), hebben in voorpremière, zonder over definitieve eindcijfers te beschikken, enkele belangrijke conclusies naar voor gebracht. Het project steunde op de toediening van een “synbioticum”, dit wil zeggen een prebioticum en één of meerdere probiotica. De mengeling bestond uit 12 g Raftilose® Synergy 1 en twee probiotische stammen: Bifidobacterium bifidum BB12 en Lactobacillus rhamnosus LGG, orde grootte 10 10 UFC. Voor het klinisch onderzoek werden 37 vrijwilligers, lijdend aan colonkanker die een curatieve resectie ondergingen, alsook 43 patiënten bij wie een poliepectomie was uitgevoerd, geselecteerd. Gedurende drie maanden namen ze ofwel een placebo ofwel een synbioticum. Het synbioticum bleek goed te werken. Uit de eerste resultaten van het onderzoek zijn er duidelijke aanwijzingen van een preventieve werking van het synbioticum op de ontwikkeling van colorectale kanker, in het bijzonder bij de patiënten na poliepectomie. Tal van mucosale en immunologische markers werden door de behandeling in positieve zin beïnvloed en tevens werd een positieve invloed op de beschadiging van het DNA vastgesteld. Gelijklopend werd bij onderzoek met dieren een significante daling van kankerincidentie vastgesteld, gecorreleerd met een verhoging van de concentratie aan korte vetzuurketens in het colon (in het bijzonder butyraat). Tenslotte wijzen resultaten van een aantal studies in vitro in dezelfde richting: een verrijking met prebiotica, in vergelijking met een placebo, verlaagt het genotoxische potentieel van diverse humane kankercellen.
Kortom, de resultaten blijken allemaal in dezelfde richting te wijzen en de officiële publicatie ervan wordt kortelings verwacht. Hoewel het niet de bedoeling was, heeft het SYNCAN-project zonder twijfel een nieuwe dimensie aan het kankeronderzoek gegeven en ook een ander licht geworpen op het toekomstig huwelijk van pre- en probiotica…
Nicolas Rousseau,
Diëtist-voedingsdeskundige
* Inulin and Oligofructose. Feelgood Factors for Health and Well-being. La Vilette Conference Centre, Paris. 12-13 februari 2004.