Bioactieve ingrediënten in voeding

Consumenten kiezen steeds vaker voedingsmiddelen waaraan bioactieve ingrediënten zijn toegevoegd om zo hun gezondheid te verbeteren. De markt voor dit soort producten groeit snel. Ingrediënten zoals zeewierextract of omega-3 vetzuur uit visolie zijn een goede en gezonde optie om producten mee te verrijken.

Een Europees project, genaamd Enrichmar, heeft we als doel gesteld ‘zuivel en graanproducten in waarde te verhogen door functionele ingrediënten toe te voegen die een bewezen gezondheidseffect hebben’. Deelnemers aan het project zijn twee ingrediëntproducenten (Marinox uit IJsland en BioActive Foods uit Noorwegen); en drie voedingsmiddelenproducenten (Grimur Kokkur uit IJsland, Den Eelder uit Nederland en Ruislandia uit Finland). De coördinatie is in handen van Matis (IJsland). Deelnemende onderzoeksinstellingen zijn VTT uit Finland, de Universiteit van Milaan en TNO uit Nederland.

Werking

Een van de bioactieve ingrediënten die aan een product toegevoegd kunnen worden, is zeewierextract. Zeewier bevat niet alleen een rijke bron aan voedingsstoffen, het bevat ook verschillende soorten bioactieve stoffen zoals gesulfateerde polysacchariden, en caroteen pigmenten (waaronder fucoxanthine en fenolische polyphloroglucinol). Deze laatste komen voor in de groep van polyfenolen, die mogelijke gezondheidsvoordelen hebben als anti-oxidatieve, anti-diabetische en anti-inflammatoire eigenschappen.

Gezondheidseffecten zeewier

Op zeewier gebaseerde ingrediënten, zowel de extracten als de geïsoleerde componenten, kunnen worden ingezet als bioactieve ingrediënten in functionele voeding en nutraceuticals, of als verbetering van de oxidatieve stabiliteit van een voedingsmiddel. Zeewier bevat ook polysacchariden die gezondheidsvoordelen kunnen geven, zeker omdat een aantal effecten worden toegeschreven aan het gebruik van bepaalde poly- en/of oligosacchariden. Deze effecten omvatten een prebiotische werking, immunomodulatie, stimulatie van witte bloedcellen, vermindering van de symptomen van een luchtweginfectie en betere bescherming tegen infectieziekten.

‘Positieve effecten zijn vastgesteld bij dementie, schizofrenie, de cognitieve ontwikkeling en het verhogen van het leervermogen’

Verbeterde cognitieve prestatie

Omega-3 (ω-3) en omega-6 (ω-6) zijn essentiële vetzuren die het lichaam niet zelf kan synthetiseren. Ze moeten via de voeding of via supplementen worden ingenomen. Er zijn verschillende subtypen van omega 3 meervoudig onverzadigde vetzuren: zoals α-linoleenzuur, eicosapentaeenzuur en docosohexaenoiczuur. Positieve effecten van omega-3 vetzuren zijn vastgesteld bij dementie, schizofrenie en andere ziekten aan het centrale zenuwstelsel. De afgelopen decennia is aangetoond dat omega-3 vetzuren een rol kunnen spelen bij de cognitieve ontwikkeling, het verhogen van het leervermogen en een positieve associatie met goede cognitieve prestaties. Deze resultaten zijn echter nog niet overtuigend genoeg. Met het Enrichmar project wordt onderzocht of er een relatie is tussen omega-3 inname en een verbeterde cognitieve prestatie.

Evenwicht

De laatste decennia is de inname van omega-6 meervoudig onverzadigde vetzuren (ω-6 PUFA) in de Westerse voeding sterk toegenomen. Hierdoor is er een onbalans ontstaan in de ω-6/ω-3 vetzuur-verhouding. De doelstelling voor een gezonde ω-6/ω-3 vetzuur-verhouding is 1:1 tot 2:1. Een goed evenwicht is van belang voor het handhaven van de homeostase in het lichaam, dat op zijn beurt kan leiden tot directe of langdurige gezondheidseffecten (zoals een beter vermogen om te herstellen van ziekte, sneller weefselherstel bij verwondingen en een versterkte geestelijke gezondheid).

Bepalen van biobeschikbaarheid

Belangrijk bij bioactieve ingrediënten is dat deze, vanuit de voedingsmiddelenmatrix, op de juiste wijze in het menselijk lichaam beschikbaar komen. Met in-vitro experimenten (TNO gastro-intestinale model, zie schematische weergave) kan dit worden bepaald. Dit model is een nabootsing van het spijsverteringskanaal van mens. Het bestaat uit een dynamisch gestuurd meervoudig compartimentensysteem met instelbare parameters voor fysiologische omstandigheden van de maag en de darmen. Temperatuur, peristaltiek, speekselafscheiding, maag- en pancreasenzymen en galafscheiding zijn allemaal volledig instelbaar. De TIM-systemen worden gebruikt om de verteerbaarheid van levensmiddelen en de verschillende componenten, specifiek ook de biobeschikbaarheid van de stoffen, te bepalen. Met het resultaat van dit onderzoek is uit te rekenen welke dosis bioactieve ingrediënten aan een voedingsmiddelenmatrix toegevoegd moet worden om effectief de goede concentratie in het menselijk lichaam te doseren.

Interventiestudie

Als de producten gemaakt zijn en de juiste dosis van het bioactieve ingrediënt is toegevoegd, kan het effect van de bioactieve stof in de praktijk getoetst worden door een interventiestudie uit te voeren. Tijdens een interventiestudie krijgt één deel van de deelnemers gedurende bijvoorbeeld 10 weken een product waar de bioactieve stof aan toegevoegd is. Een controlegroep krijgt hetzelfde product waarin deze stof níet aanwezig is. Door de studie dubbel-blind cross-over uit te voeren en gedurende de uitvoering met regelmaat diverse testen af te nemen, is het mogelijk om (bij voldoende deelname) een uitspraak te doen over het effect van de bioactieve stof.

De praktijk

In het Enrichmar-project worden vooraf en na afloop van de studie bij de deelnemers verschillende cognitieve testen uitgevoerd. Ook het bloedplasma en de urine wordt onderzocht. Terwijl de interventiestudie gaande is, doen de deelnemende partijen praktijkonderzoek om de recepturen van de producten met de bioactieve ingrediënten te optimaliseren. Dit betekent onderzoek op stabiliteit gedurende de houdbaarheidstermijn, invloed op smaak en textuur. Ten slotte wordt er ook een consumentenstudie uitgevoerd hoe de producten ontvangen worden. De resultaten worden gebruikt door de bedrijven die aan dit project deelnemen, maar zullen mogelijk zelfs leiden tot een wetenschappelijke publicatie.

www.tno.nl