Welke rol spelen carotenoïden bij je hersengezondheid?

Kleurrijke groenten en fruit hebben we te danken aan carotenoïden. Dat zijn de natuurlijk voorkomende pigmenten die door planten worden gesynthetiseerd waardoor groenten en planten hun karakteristieke kleur krijgen.

WAT ZIJN DE VOEDINGSBRONNEN VAN CAROTENOÏDEN?

Donkergroene groenten, zoals broccoli, koriander, boerenkool en spinazie bevatten een groot aantal chloroplasten, waarin de meeste carotenoïden voorkomen. Daardoor hebben ze hoge concentraties carotenoïden1. Aan de andere kant, in rood-, oranje- of geelgekleurde groenten en fruit, worden carotenoïden voornamelijk gestapeld in chromoplasten, die tijdens het rijpen meestal worden omgezet uit chloroplasten2.

Elke carotenoïde is verantwoordelijk voor een eigen kleur. Zo geeft carotenoïde lycopeen een rode kleur in rijpe tomaten; de oranje kleur van wortelen wordt veroorzaakt door carotenoïde β-caroteen; carotenoïde capsanthine is verantwoordelijk voor het schitterende rode pigment van paprika’s3. Verder bevatten sommige eetbare bruine zeewieren een belangrijke carotenoïde fucoxanthine4.

Maar ook dierlijke producten kunnen een bron zijn van carotenoïden. Dieren kunnen zelf geen carotenoïden aanmaken. Ze nemen carotenoïden op via voedsel en hopen ze op in hun lichaam. Daardoor bevatten sommige dierlijke voedingsmiddelen carotenoïden. Hoge concentraties van carotenoïden luteïne en zeaxanthine stapelen zich bijvoorbeeld op in eigeel5. Melk en zuivelproducten, zalmachtigen en schaaldieren leveren ook verschillende carotenoïden6. De belangrijkste carotenoïde in melk is β-caroteen, terwijl de meest aanwezige carotenoïden in zalmachtigen en schaaldieren astaxanthine en canthaxanthine zijn4.

HOE ONDERSCHEIDEN ZICH CAROTENOÏDEN VAN ELKAAR?

Er zijn meer dan 600 carotenoïden met eigen natuurlijke variaties bekend. Ze zijn onderverdeeld in twee groepen op basis van hun chemische samenstelling7, 8:

1. de carotenen op koolwaterstofbasis. Tot deze groep horen bijvoorbeeld α-caroteen, β-caroteen en lycopeen

2. de xanthofyllen, die naast de koolwaterstofcomponent ook zuurstof bevatten. De grote vertegenwoordigers van deze groep zijn luteïne en zijn variaties zeaxanthine en meso-zeaxanthine, astaxanthine en kryptoxanthine.

Van alle carotenoïden zijn slechts ongeveer 40 carotenoïden aanwezig in een standaard dieet en ongeveer 20 carotenoïden zijn terug te vinden in bloed en weefsels. Deze carotenoïden omvatten β-caroteen, α-caroteen, lycopeen, luteïne en zijn variaties, en cryptoxanthine9.

HOE WERKEN CAROTENOÏDEN IN JE LICHAAM?

Carotenoïden hebben een beschermend effect grotendeels door hun antioxiderende werking8. Ze zijn een van de krachtigste natuurlijke zuurstofvangers. Door hun lange, afwisselende dubbele en enkele bindingsstructuur kunnen ze effectief (vrije) zuurstofradicalen neutraliseren en daardoor bescherming bieden tegen oxidatie en oxidatieve stress4,8, 11. Elke carotenoïde heeft echter een verschillend antioxiderende activiteit, afhankelijk van zijn chemische structuur10.

Naast hun antioxiderende werking lijken carotenoïden in staat te zijn om antioxiderende enzymen te activeren en daardoor o.a. DNA-schade te verminderen. Enzymen zijn eiwitten die bepaalde interne processen mogelijk maken of versnellen.

WELKE CAROTENOÏDEN ZIJN BIJZONDER GOED VOOR JE HERSENEN?

Carotenoïden kunnen bijzonder goed zijn voor je hersengezondheid. Dat komt omdat ze in vet oplosbaar zijn en de voorkeur hebben om zich in de vetrijke membranen van de hersencellen te nestelen12. Daar kunnen ze direct hersencellen beschermen tegen vrije radicalen en oxidatieve schade aan celmembranen voorkomen13.

Van de 20 carotenoïden, die aanwezig zijn in je lichaam, maken xanthofyllen 66-77% uit van het totale aantal carotenoïden in de verschillende hersengebieden14, 15. Daarvan hebben slechts 2 vertegenwoordigers, luteïne en zijn variatie zeaxanthine, de meeste invloed op je hersenen16.

WAT MAAKT LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE ZO SPECIAAL VOOR JE HERSENEN?

Luteïne en zeaxanthine hebben dezelfde biochemische formule, maar een iets andere ruimtelijke structuur. Beide zijn krachtige antioxidanten die door HDL-cholesterol naar diverse weefsels en organen worden gebracht, met de hoogste concentraties in het netvlies en de hersenen4. Luteïne en zeaxanthine hopen zich bij voorkeur op in de hersenen en vormen 46-70% van alle carotenoïden in je lichaam17. Ze passeren gemakkelijk de bloed-hersenbarrière, waardoor ze van extra belang zijn voor de hersenen in vergelijking met andere carotenoïden18.

HOE WERKEN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE IN DE HERSENEN?

Antioxiderende werking

De hersenen zijn grotendeels vet en zijn metabolisch zeer actief en daardoor zeer zuurstofrijk16, 17. Zuurstofradicalen veroorzaken veranderingen in de werking van macromoleculen, inclusief vetten (lipiden), DNA en eiwitten19. Deze veranderingen kunnen interne processen van hersencellen en die tussen hersencellen negatief beïnvloeden door de genexpressie en communicatiekanalen in diverse hersengebieden te veranderen16, 20. Je kan het merken, bijvoorbeeld, aan veranderingen in geheugen, spreekvaardigheid, aandacht, denk- en leervermogen, verwerkingssnelheid en visueel-ruimtelijke vaardigheden. Dit alles ongeacht je leeftijd, geslacht, dieet en opleidingsniveau12, 16, 17, 21.

Daarom zijn de in je hersenen aanwezige krachtige antioxidanten luteïne en zeaxanthine zo essentieel. Ze remmen de vorming van zuurstofradicalen en beschermen je hersencellen tegen oxidatieve schade en tegen storingen in hun eigen werking en onderlinge communicatie.

De concentratie van luteïne en zeaxanthine is hoger in de prefrontale cortex dan in andere hersengebieden22. Dit hersengebied is verantwoordelijk voor uitvoerende functies. Denk daarbij aan plannen, redeneren, vermogen om beslissingen te kunnen nemen en abstract te kunnen denken, maar ook inschattingen te kunnen maken en controle over je eigen gedachten en gedrag te kunnen houden. Daarom helpt een voedingspatroon rijk aan luteïne en zeaxanthine in eerste instantie de uitvoerende functies te verbeteren.

Interessant is dat luteïne en zeaxanthine beter lijken te werken samen dan afzonderlijk. Samen kunnen zij radicalen effectiever bestrijden23.

Ontstekingsremmende werking

Hersenen zijn eveens gevoelig voor ontstekingen. Een aanhoudende toename van radicalen in de hersenen kan ontstekingsprocessen veroorzaken. Verhoogde ontstekingsniveaus leiden tot verminderde werking van de hersenen en kunnen zich uiteindelijk uiten in milde cognitieve stoornissen, de ziekte van Alzheimer of andere hersenziektes24.

Daarom draagt de sterke antioxiderende werking van luteïne en zeaxanthine in de hersenen ook bij aan het verminderen van ontstekingsprocessen. Door het remmen van oxidatie van o.a. DHA, poly-onverzadigd omega 3-vetzuur, helpen luteïne en zeaxanthine niet alleen de membraanstructuur en vloeibaarheid van de hersencellen te behouden, maar ook DHA zelf. Daardoor blijft DHA beschikbaar voor omzetting in ontstekingsremmende moleculen25. Tegelijkertijd kunnen deze xanthofyllen de activiteit van NF-kB te verlagen4, 26. NF-kB is een stofje, dat een groot aantal genen reguleert die betrokken zijn bij verschillende immuun- en ontstekingsreacties27.

Reinigende werking

Hoewel nog bij mensen te bevestigen, lijken xanthofyllen in cel- en dieronderzoeken zelfreinigende processen, autofagie, te kunnen reguleren. Daardoor kunnen xanthofyllen ervoor zorgen dat verkeerd gevouwen of opgehoopte eiwitten worden verwijderd, die de belangrijkste kenmerken van de meeste neurodegeneratieve ziektes zijn. Denk bijvoorbeeld aan kluwen van tau-eiwitten bij de ziekte van Alzheimer en Lewy-lichaampjes bij de ziekte van Parkinson28. Op deze manier vermindert het aantal toxische ziekmakende eiwitten die neuronen blijven vergiftigen. Hoe dit precies werkt, is voorlopig onduidelijk4.

Deze mogelijke eigenschap van xanthofyllen blijft echter een controversieel onderwerp.

KUNNEN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE OOK HELPEN BIJ DE HERSENZIEKTES?

Oxidatieve stress en ontstekingen van je hersencellen zijn de belangrijkste oorzaken van het ontwikkelen van verschillende ouderdomshersenziektes.

Gezien de bovenbeschreven eigenschappen en voorkeurslokalisatie van luteïne en zeaxanthine, zijn ze onmisbaar bij het voorkomen, vertragen of behandelen van cognitieve achteruitgang, milde cognitieve stoornissen, de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziektes4, 8, 29, 30.

Naast antioxiderende, ontstekingsremmende en een mogelijk reinigende werking, schijnen luteïne en zeaxanthine ook via de andere kanalen ziektes tegen te gaan. Bijvoorbeeld, in het geval van de ziekte van Alzheimer is aangetoond dat ze de werking van mitochondria, je energiefabrieken, verbeteren en in staat zijn om verstoorde vetstofwisseling te verhelpen4. Al deze positieve effecten van xanthofyllen vinden waarschijnlijk tegelijkertijd plaats om ziektes effectief te kunnen bestrijden4.

Maar ook gezonde oudere volwassenen kunnen profiteren van voeding rijk aan luteïne en zeaxanthine om een optimale werking van hun hersenen te kunnen behouden31.

WAT ZIJN DE VOEDINGSBRONNEN VAN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE?

Luteïne en zeaxanthine zijn geen essentiële voedingsstoffen. Hoewel ze verantwoordelijk zijn voor de felle gele tot roodachtige kleuren van veel groenten en fruit, worden ze in grotere hoeveelheden aangetroffen in groene bladgroenten zoals boerenkool, peterselie, spinazie, broccoli en erwten.

Interessant om te weten:
Boerenkool is een van de beste bronnen van luteïne met 48-115 mcg per gram boerenkool. Ter vergelijking: een wortel bevat mogelijk slechts 2,5-5,1 mcg luteïne per gram.

Daarnaast zijn pompoen en broccoli rijke voedselbronnen van luteïne12. Sinaasappelsap, honingdauw meloen, kiwi’s, rode paprika’s en druiven zijn ook goede bronnen van luteïne en zeaxanthine. Je treft ook een behoorlijke hoeveelheid luteïne en zeaxanthine aan in durumtarwe en maïs.

Ondanks dat eieren en avocado’s relatief lage concentraties van luteïne bevatten, worden beide gezien als waardevolle voedselbronnen12. Vanwege hun hoog vetgehalte verbeteren ze de opname van luteïne door je lichaam.

HOE KAN JE OPNEEMBAARHEID VAN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE VERHOGEN?

De opneembaarheid van luteïne en zeaxanthine, maar ook andere carotenoïden is afhankelijk van veel factoren. Deze factoren kunnen worden onderverdeeld in 2 groepen:

1. carotenoïden gerelateerde groep. Deze groep omvat dosering, chemische structuur en interacties tussen carotenoïden32.

2. niet-carotenoïden gerelateerde groep. Tot deze groep horen bereidingsmethodes, voedingsstofsamenstelling van de maaltijd, bewerkingen en gezondheidsstatus32.

Van alle factoren hebben de aanwezigheid van voedingsvet, mechanische bewerking en warmtebehandeling het meest merkbare positieve effect33.

Voedingsvet
De hoeveelheid natuurlijk voorkomende vet is vrij laag in de meeste carotenoïdenrijke groenten en fruit. Daarom is het gebruik van voedingsvetten, zoals olijfolie, beter voor de opname van alle carotenoïden.

Mechanische bewerking, waaronder hakken en kauwen, helpt de deeltjesgrootte te verkleinen en carotenoïden vrij te maken uit chloroplasten en weefsel voor betere opname32.

Warmtebehandeling
Carotenoïden zijn beter opneembaar als ze gekookt, geroosterd of gebakken zijn. Dat is omdat een (korte) warmtebehandeling de celwanden van groenten en fruit kan afbreken en de afgifte van carotenoïden kan bevorderen33, 34.

WAT KAN OPNEEMBAARHEID VAN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE REMMEN?

Voedingsvezels en eiwitten remmen de opname van alle carotenoïden32. Ook cholesterolverlagende medicijnen, maagzuurremmers en pectine gaan opname tegen.

HOEVEEL LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE ZIJN NODIG VOOR BETERE WERKING VAN JE HERSENEN?

In de studies werden ongeveer 6-12 mg luteïne en 2 mg zeaxanthine dagelijks gebruikt gedurende diverse periodes (van 4 maanden tot 5 jaar) om een positieve invloed te kunnen zien in de werking van de hersenen12, 17, 21.

Er is echter verder onderzoek nodig om de optimale dosering van luteïne en zeaxanthine voor de hersengezondheid te bepalen.

ZIJN LUTEÏNE EN ZEAXANTHINE IN SUPPLEMENTENVORM VEILIG?

Tot nu toe zijn er echter geen nadelige effecten gemeld, behalve enige verkleuring van de huid, bij gebruik van supplementen met luteïne en zeaxanthine (respectievelijk 10 en 2 mg per dag) gedurende 5 jaar35. Zoals met alle bioactieve elementen, kunnen de hogere doses op lange termijn averechts werken17.

Bovendien hebben studies naar supplementen met luteine en zeaxanthine tegenstrijdige resultaten opgeleverd8. Dit geeft het belang aan van carotenoïden in hun natuurlijke vorm en niet in een synthetische vorm.

Helaas kan je de inhoud van deze pagina niet kopiëren