Welke rol kunnen prebiotica spelen in de preventie van chronische aandoeningen?

 

Inuline en oligofructose zijn koolhydraten met zeer speciale eigenschappen. Beide zijn natuurlijke voedselingrediënten die in meer dan 36.000 plantsoorten voorkomen waar ze als energie-reserve fungeren (1). Inuline werd voor het eerst geïsoleerd door Rose in 1804. Inuline en oligofructose bestaan uit lineaire ketens van glucose- en fructosemoleculen (fructosepolymeren met één glucosemolecule op de finale plaats), verbonden door b(2-1) bruggen: inuline heeft een polymerisatiegraad (DP = degree of polymerization) of ketenlengte van 2 tot 60+. Een DP = 1 betekent één fructosemolecule verbonden met een glucosemolecule (zoals in sucrose). Oligofructose ontstaat door partiële hydrolyse met inulase-enzyme van inuline en heeft een polymerisatiegraad onder de 10 (2). Schematisch gezien kan inuline voorgesteld worden als G-F-(F)n, met G-F als glucose-fructose verbinding en n geeft het aantal fructosemoleculen weer. Raftilineâ (inuline) en Raftiloseâ (oligofructose) worden beide geproduceerd door Orafti, een dochter van de Tiense Suikerraffinaderij. De term oligofructose werd voor het eerst geïntroduceerd door Orafti in 1989 als synoniem voor fructo-oligosacchariden (3). In de praktijk gebruikt men de term oligofructose voor het preparaat bereid uit chicoreiwortel en fructo-oligosacchariden voor een synthetische bereiding uit sucrose. Er zijn geen verschillen in prebiotische werking tussen beide vormen (4). Door zijn langere keten is inuline minder oplosbaar in koud water (wel in warm water) dan oligofructose waardoor in waterig milieu een gel wordt gevormd. Deze inulinegel bestaat uit een 3-dimensioneel netwerk van onoplosbare fijne partikels, die het mondgevoel van vet imiteert (inuline heeft geen zoete smaak): inuline wordt dan ook als vetvervanger gebruikt in melkproducten, dressings en desserten zonder smaak- of textuurwijzigingen te geven. Oligofructose heeft vergelijkbare eigenschappen met sucrose, is minder zoet (ongeveer 30% van de zoetkracht van sucrose, waardoor oligofructose niet als volledige vervanger van sucrose kan dienen) en wordt gebruikt in voedingsmiddelen als vezelrijk en energie-arm vervangmiddel voor sucrose. Oligofructose komt voor in graanproducten, fruityoghurts en koekjes. Oligofructose zorgt voor een daling van de nasmaak te wijten aan kunstmatige zoetmiddelen (5). Beide kunnen niet opgelost worden in soft-drinks en in confituur: in dergelijk zuur milieu zal op lang termijn hydrolyse optreden met vorming van fructosemoleculen. Inuline en oligofructose leveren minder energie dan koolhydraten en werken als vezels doordat de fructose-moleculen verbonden zijn door b(2-1) bruggen. Deze binding kan niet gesplitst worden door de intestinale enzymes die normaal gezien vlot koolhydraten splitsen (enkel α(1-2) verbindingen worden vlot gehydroliseerd). De lengte van de ketens is bepalend voor de duur van de fermentatie: hoe hoger de polymerisatiegraad, hoe langer de fermentatie. Gezien er geen vertering kan optreden door enzymes, leveren inuline en oligofructose geen 3,9 kcal per gram (16,3 kJ/g) zoals koolhydraten. De flora van het colon zorgt voor een fermentatie van inuline en oligofructose met productie van vetzuren met korte ketens die energie leveren (acetaat, butyraat, propionaat en lactaat). Deze fermentatiegraad is echter afhankelijk van de darmflora, er zijn dus interindividuele verschillen in energieproductie. Volgens Roberfroid et al. (6) leveren inuline en oligofructose slechts 1,1 tot 1,7 kcal per gram (4,6 tot 7,3 kJ/gram). Deze wetenschappelijke energiewaarde treedt in conflict met de legale energiewaarde (in Europa nul kcal). Beide stimuleren de insulinesecreties niet en mogen door diabetici gebruikt worden (1).

Studies bij patiënten met een ileostomie toonden aan dat inuline en oligofructose onaangetast de dikke darm bereiken. Studies op deze patiënten zijn nuttig om de hoeveelheid nutriënten op te sporen die na orale inname het colon bereiken bij gezonde individuen. Bach Knudsen et al. (7) vonden bij 7 ileostomiepatiënten 87% van de ingenomen dosis inuline (10 gram en 30 gram) terug in de stoelgang. Ellegard et al. (8) vonden 88% van de inuline en 89% van oligofructose terug in de stoelgang van 5 ileostomiepatiënten (orale dosis was 17,1 gram inuline en 15,5 gram oligofructose). Er werd eveneens geen remming aangetoond op de absorptie in de dunne darm van zink, ijzer, cholesterol, magnesium, vetten en galzouten.

 

Figuur 1: Verwerking inuline en oligofructose door de darmflora.

 

 

Wat is de gemiddelde opname per dag aan inuline en oligofructose?

 

Moshfegh et al. (9) berekenden de gemiddelde opname aan inuline en oligofructose per dag door Amerikanen. Als gegevens gebruikten ze de 1994-1996 Continuing Survey of Food Intakes by Individuals (2 voedingsanamnesen van 24 uren uitgevoerd door getrainde interviewers).

Tabel I bevat de gemiddelde opnames per leeftijd en geslacht. Jonge kinderen hebben de laagste opnames, mannen tussen 20 en 49 jaar de hoogste opnames. De verschillen in opnames tussen mannen en vrouwen zijn het gevolg van de hogere energetische behoefte van mannen. De voornaamste bronnen aan inuline waren tarwe (69%), uien (23%), bananen (3%) en look (3%); voor oligofructose waren de voornaamste bronnen tarwe (71%), uien (24%), bananen (2%) en look (2%).

 

Tabel I: Gemiddelde opname per dag in gram aan inuline en oligofructose in functie van de leeftijd en het geslacht (cijfers voor de Verenigde Staten) (1).

 

Leeftijd

Inuline

Oligofructose

Kinderen onder de 5 jaar

1,34

1,32

Kinderen van 6 tot 11 jaar

2,21

2,17

Mannen van 12 tot 19 jaar

3,37

3,32

Mannen van 20 tot 49 jaar

3,47

3,4

Mannen boven de 50 jaar

2,95

2,88

Vrouwen van 12 tot 19 jaar

2,3

2,25

Vrouwen van 20 tot 49 jaar

2,36

2,31

Vrouwen boven de 50 jaar

2,17

2,13

 

Het natuurlijk voorkomen van inuline en oligofructose in onze voeding sinds eeuwen wordt als veiligheidscriteria gebruikt: er waren tot op heden geen twijfels over de veiligheid. Inuline werd trouwens sinds 1934 gebruikt om de glomerulaire filtratie te meten.

 

Welke voedingsmiddelen bevatten inuline en oligofructose?