Veranderende inzichten in de invloed van voeding op onze gezondheid laten de laatste 40 jaar zien dat niet alleen macro- en micronutriënten een belangrijke rol spelen. Ook plantenstoffen en probiotica zijn cruciaal voor een goede gezondheid. Voor elk van deze vier voedingsgroepen geldt dan ook dat dagelijkse inname gewenst is.
Al zolang de mens bestaat zijn microben met ons verbonden, zowel met positieve als negatieve gevolgen voor ons dagelijks leven. Zo zien we dat bacteriën en schimmels een belangrijke rol spelen bij het recyclen van dode materialen uit ons lichaam. Bacteriën in de darm spelen zo een positieve rol bij de gezondheid van ons lichaam. Andere microben kunnen op hun beurt onze gezondheid juist negatief beïnvloeden. Zo zijn verschillende virussen ziekteverwekkend. Ook zijn er microben die bederf van voeding veroorzaken zoals het rotten van fruit, schimmels op brood en het verzuren van melk.
Van alle microben vormen gisten en schimmels de grootste groep, waarvan er 74.000 beschreven zijn. Het totaal aantal soorten wordt geschat op 1,5 miljoen. Van bacteriën zijn 3000 soorten beschreven. Het totaal hiervan wordt geschat op 1 miljoen soorten. Ter vergelijking: er zijn 220.000 planten beschreven op een geschat totaal aantal van 270.000.
Hoewel de effecten van microben al duizenden jaren bekend zijn, werden ze voor het eerst waargenomen door de Nederlander Anthony van Leeuwenhoek. Hij maakte in 1675 een microscoop met lenzen waaronder microben waarneembaar werden. Helaas werd het belang hiervan destijds zwaar onderschat. Het was de Fransman Louis Pasteur die, 200 jaar later, onder andere bij het bestuderen van fermentatieprocessen aantoonde dat microben de oorzaak zijn van fermentatie maar ook van bederf. Door een product te verhitten (pasteurisatie) werd bederf tegengegaan. In diezelfde tijd toonde in Duitsland Robert Koch aan dat miltvuur, een dodelijke ziekte onder schapen en koeien, een bacteriële oorzaak had. Vanaf die tijd werd er grote vooruitgang geboekt in de kennis van microben.
Bij fermentatie krijgt voeding met behulp van micro-organismen (microben) en enzymen andere kwalitatieve eigenschappen. Met deze bioprocessen kan bijvoorbeeld de houdbaarheid worden verlengd, de smaak worden beïnvloed of de voedingswaarde worden verbeterd. Het fermentatieproces kan plaatshebben bij dierlijke en plantaardige voeding. Daartoe zijn altijd één of meer van de microbentypen bacteriën, gisten en schimmels nodig. Fermentatie van voeding kan worden gezien als de oudste vorm van bio-technologie, maar dan van de natuur zélf.
Algemeen wordt aangenomen dat het fermentatieproces bij toeval is ontdekt. Fruit dat in de zon bleef liggen kreeg een andere smaak en bij gebruik een niet verwacht fysiek effect. Van gefermenteerde alcoholproducten is het bestaan al zeker 10.000 jaar bekend. Er zijn duidelijke aanwijzingen dat het fermentatieproces 6000 jaar geleden al bewust werd toegepast. De Romeinse heerser Tiberius nam gefermenteerde kool (een soort zuurkool) mee op zijn lange reizen naar het Midden-Oosten. Ook van die tijd zijn er aanwijzingen dat fermentatie van gerst tot het maken van bier leidde.
Brood, kaas, wijn, zuurkool, yoghurt en chocolade zijn voor ons de meeste bekende fermentatieproducten.
Melk vormt in veel culturen de basis voor fermentatie, in het bijzonder in warme klimaten waar koeling lastig is. Zo gebruiken de Aziatische en Noord-Afrikaanse nomaden de melk van hun vee als basis om gefermenteerde producten te maken zoals kefir, yoghurt, koumiss en kaas.
Niet altijd vormt melk de basis voor het fermentatieproces. In het Verre-Oosten, Afrika en Oost-Europa worden hiervoor met name plantaardige producten als bijvoorbeeld granen gebruikt. Hiermee worden daar producten verkregen als miso, tamari, natto, tempeh (soja) shoyu en zuurdesem (tarwe).
Fermentatie kan alleen ontstaan door bacteriën, gisten en schimmels.
Belangrijke soorten fermentatie zijn:
melkzuur fermentatie
alcoholische fermentatie
azijnzuur fermentatie
alkalische fermentatie
planteneiwit fermentatie
Op te merken valt dat de indeling niet altijd sluitend is. Zo kan bier zowel bij alcoholische als bij melkzuur-fermentatie worden ingedeeld. Voeding uit melkzuurfermentatie kan over het algemeen als goed voor onze gezondheid worden beschouwd. Dat geldt ook voor bepaalde producten uit alcoholische en planteneiwit fermentatie.
Melkzuur fermentatie
Melkzuur fermentatie is het proces waarin melkzuurbacteriën (lactobacillen) koolhydraten omzetten in melkzuur.
Van alle fermentatieprocessen is melkzuurfermentatie één van de oudste en de meest gezonde. Grondstoffen die bij melkzuur fermentatie gebruikt worden zijn granen, groenten en melk, en in mindere mate vlees en vis.
Microben die koolhydraten in melkzuur omzetten zijn onder andere:
Lactobacillus Plantarum,
Lactobacillus Acidophilus,
Lactobacillus Bulgaricus,
Lactobacillus Lactis,
Bacterium Bifidus,
Leuconostoc Mesenteriodes,
Peiococcus Cerevisiae,
Streptococcus,
Thermophilus.
Voorbeelden van hier bekende melkzuur gefermenteerde producten zijn: kefir, yoghurt en zuurkool.
Voorbeelden van hier onbekende producten zijn: kawal (een groenteproduct uit Noord-Afrika), ayib (geitenmelk uit Ethiopië), gari, fufu (van cassave uit Afrika).
Dat er grote verschillen bestaan tussen de verschillende stammen melkzuurbacteriën blijkt uit onderzoek. Daarin is vastgesteld dat het genetisch materiaal van verschillende melkzuurbacteriën even verschillend is als dat tussen DNA van mensen en vissen.
Alcoholische fermentatie
Bij alcoholische fermentatie wordt ethanol geproduceerd. Meestal gebeurt dit met behulp van gisten. In sommige gevallen vindt gelijktijdig ook melkzuur- en azijnzuur-fermentatie plaats.
Bier en wijn worden via alcoholische fermentatie verkregen. De verscheidenheid van deze dranken is enorm groot door de grote verschillen in gebruikte grondstoffen: o.a. granen zoals gerst, tarwe,sorghum en gierst, fruit maar ook honing en palm (wijn uit West-Afrika).
Voorouders en probiotica
Prebiotica zijn bepaalde, niet door het lichaam verteerde vezels, die in de dikke darm als voeding dienen voor de goedaardige darmbacteriën als bijvoorbeeld de bifidus bacterie. Deze voeding zorgt ervoor dat de bacteriën zich kunnen vermeerderen.
Het is bekend dat onze paleolithische voorouders miljoenen malen meer goedaardige microben consumeerden. Ook aten ze meer plantaardige vezels uit een grote verscheidenheid aan plantaardige producten.
Naar schatting 500 verschillende plantsoorten gaven de mens toen een veel grotere variatie in prebiotica.
Het is aan te nemen dat door microbiologische fermentatie in het lichaam honderdduizenden zo niet miljoenen stoffen vrijkomen en worden geabsorbeerd. Hieronder bevinden zich kortketenige en andere vetzuren, peptides, polyaminen, aminozuren, vitamines, planten, sterolen, organische zuren, alcoholen, esters, dextrines, bacteriocine, waterstofperoxide, gelpolysacchariden en vele andere stoffen.
Pasteurisatie, en andere high-tech bederfremmende methodes waarmee onze voeding wordt behandeld, zorgen er tegenwoordig voor dat de meeste belangrijke goede bacteriën en nutriënten uit onze voeding verwijderd of vernietigd worden. De noodzaak van fermentatie met als doel de houdbaarheid te verlengen is teruggedrongen door de intrede van de koelkast. Helaas zijn hierdoor ook de positieve effecten van fermentatie op onze gezondheid grotendeels verloren gegaan.
Voordelen van gefermenteerde voeding:
Betere verteerbaarheid, assimilatie, opname en verwerking van nutriënten
Sterk verlengde houdbaarheid (vaak zonder koeling)
Verbetering eiwitkwaliteit en koolhydraatvertering
Vermindering aantal pathogene bacteriën
Vermindering of eliminatie van giftige voedingsfactoren
Reductie van het totale volume
Zogenaamde ‘afvalproducten’ kunnen verwerkt worden tot kwaliteitsproducten
Verbetering smaak, aroma en samenstelling
Trefwoorden: probiotica probioticum melkzuur melkzuurbacteriën kefir kefiran fermentatie ferment
Kefir: het meest complete probioticum
Het was nobelprijswinnaar Dr. Elie Metchnikov die in 1908 in zijn boek “The prolongation of life” de wereld opmerkzaam maakte op het feit dat bewoners van dorpen in de bergen van de Kaukasus, deel uitmakend van de voormalige Sovjet Unie in Centraal Azië, een gezond en lang leven hadden. Volgens Metchnikof kwam dat door het gebruik van kefir. De bewoners van de dorpen lieten de melk van hun dieren met kefir fermenteren in zakken van dierenhuid.
Het woord kefir is waarschijnlijk afkomstig van het Turkse woord ‘keyif’ dat ‘goed gevoel’ betekent. Kefir ziet er uit als kleine roosjes van bloemkool en bevat een complexe mix van zo’n 30 verschillende bacteriën (o.a. lactobacillen, lactococcileuconostocs en acetobacteriën) en gisten (zowel lactose verterend als niet lactose verterend).
In de Kaukasus wordt kefir al duizenden jaren gebruikt, evenals in de rest van Rusland, Hongarije en Polen. Ook Duitsland, Zweden, Noorwegen en Finland zijn al langer bekend met de positieve eigenschappen van Kefir. Er zijn diverse producten waarvan de producent ten onrechte de naam kefir hanteert. Ze blijken echter geen originele kefir te bevatten maar zijn gemaakt van bakkersgist en een yoghurt startcultuur.
In de westerse wereld is de laatste tien jaar veel belangstelling voor producten met melkzuurbacteriën, in droge poedervorm of als voedingsproduct. Vaak zijn deze verpakt in kleine portieflesjes. Deze van melk afgeleide producten zouden allen een positieve werking op de darmen hebben. Dergelijke producten komen echter veelal tot stand met een zéér beperkt aantal bacteriesoorten, soms zelfs maar met één.
Verschillende onderzoeken maken echter duidelijk dat juist een combinatie van meerdere stammen (melkzuur)bacteriën betere resultaten geeft. Daarnaast is het belang van voldoende prebiotica in de voeding aangetoond.
Kefir is het meest symbiotische probioticum op de markt. Het bevat meer dan 30 verschillende organismen waaronder melkzuurbacteriën, azijnzuurbacteriën en een minderheid aan gistsoorten die alle een grote variëteit aan gunstige stoffen produceren. Kefir is zuivel-vrij en bevat de unieke stof kefiran en belangrijke enzymen. Het belang van de micro-organismen is reeds beschreven. Het belang van kefiran, enzymen en melkzuur-azijnzuur wordt hierna aangegeven.
Kefiran
Kefiran behoort tot de groep gelpolysacchariden. Gelpolysachariden hebben verschillende structuren en composities en worden meestal geproduceerd door verschillende melkzuurbacteriën. Alleen in Kefir bevindt zich de gelpolysaccharide kefiran. Deze heeft een beschermend effect op de bacteriepopulatie in kefir. Dit maakt dat producten met kefir vaak langer houdbaar zijn, in het bijzonder buiten de koeling.
Er is momenteel veel belangstelling voor kefiran. Uit dieronderzoek komt naar voren dat kefiran een bloedsuiker-, bloeddruk- en cholesterolverlagende werking heeft. Onderzoeken zullen uitwijzen welke effecten dit alles heeft voor onze gezondheid.
Melkzuur-azijnzuur
Azijnzuur, maar in het bijzonder melkzuur, gaan de groei van slechte (pathogene) bacteriën tegen terwijl ze weinig of geen effect hebben op de gezonde microben. Naast melkzuur, azijnzuur en kefiran worden er door de kefircultuur nog andere anti-microbiële stoffen geproduceerd waaronder waterstofperoxide.
magische enzymen
Bijna alle chemische reacties in het lichaam, en ook fermentatie, worden gecontroleerd door enzymen. Enzymen zijn katalysatoren. Ze zetten biochemische processen op gang of ondersteunen deze.
Door de Franse onderzoeker Antoin Béchamp werd 150 jaar geleden al gewezen op het feit dat enzymen microben creëren of dit zélf worden.
De kefircultuur heeft een rijkdom aan enzymen zoals proteïnases en peptidases die o.a. betrokken zijn bij eiwitomzettingen.
Herken een goed probioticum
Een goed probioticum ondersteunt een goede werking van het maag- darmkanaal, het afweersysteem, de vertering van ons voedsel en onderhoud bovendien de interne fysiologische functies van het lichaam.
Een probioticum op basis van de plantaardige kefir-cultuur onderscheidt zich door de aanwezigheid van vele soorten melkzuurbacteriën in hoge dosering, azijnzuurbacteriën en een minderheid aan gistsoorten. Ze bevatten de belangrijke stof kefiran en zijn vrij van zuivel.
In tegenstelling tot gedroogde en gevriesdroogde probiotica bevatten dergelijke producten niet alleen de melkzuurbacteriën zélf, maar ook hun uitscheidingsstoffen. Het zijn juist deze stoffen die als de gezondheidsbevorderend worden gezien, zoals: gelpolysaccariden, met als belangrijkste stof kefiran, bioactieve peptiden als bacteriocines, azijnzuur en melkzuur. Daarnaast zijn ze rijk aan enzymen.
Een ander belangrijk aspect voor een goed probioticum is dat de probiotische bacteriën bestand moeten zijn tegen de vijandige condities in het maag-darmkanaal. Denk hier aan de zeer lage pH in de maag (1.5 – 1.8), de galzuren en verteringsenzymen. Dit kan worden bewerkstelligd door de melkzuurbacteriën zich in hun natuurlijke omgeving met een lage pH waarde van 3 te laten bevinden.
Er is een belangrijk verschil tussen zogenoemd ‘levende voeding’ en geïsoleerde voedingsstoffen zoals vitaminen en mineralen. Het is namelijk belangrijk dat onze voeding voldoende enzymen bevat. Enzymen staan immers aan de basis van het leven. Dat pleit voor ‘levende voeding’. Daarmee bedoelen we voeding die niet bewerkt of verhit is zodat alle originele voedingsstoffen, enzymen en micro-organismen aanwezig zijn. Gefermenteerde voeding valt onder de categorie ‘levende voeding’, evenals plantenstoffen.
Plantenstoffen
Groente, fruit, kruiden en planten bevatten een grote diversiteit aan fytonutriënten (plantenstoffen). Voedingswetenschappers hebben de laatste jaren honderden nieuwe fytonutriënten ontdekt die onderzocht zijn of worden op hun rol bij de preventie van ziekten. De belangrijkste groepen worden hier verder besproken.
Er zijn diverse benamingen voor plantenstoffen met een positieve werking op de gezondheid. We noemen: fytonutriënten, fytochemicals of nutricijnen.
De positieve werking van plantenstoffen kan zich op verschillende manieren manifesteren. De belangrijkste zijn:
Antioxidatieve bescherming
Vermindering DNA schade
Verbetering immuunfunctie
Hormoon modulatie
Afvoer toxische stoffen o.a. door regulering detoxificatie-enzymen
pH regulatie
Verbetering darmfunctie
Enkele belangrijke groepen fytonutriënten zijn:
Carotenoïden
Carotenoïden vormen een groep pigmenten. Deze groep van zo’n 600 aan elkaar verwante stoffen kunnen worden geproduceerd door bacteriën en planten. Carotenoïden ondergaan in het lichaam een serie metabole omzettingen. Enkele carotenoïden kunnen omgezet worden naar vitamine A.
Chlorofyl
Chlorofyl is het meest voorkomende pigment in groene planten en wordt ook wel het bloed van de plant genoemd. Chlorofyl heeft een structuur die identiek is aan het menselijk hemoglobine in het bloed. Het enige verschil is dat chlorofyl magnesium bevat en hemoglobine ijzer.
Flavonoïden
De flavonoïdenfamilie is een grote groep van non-nutritieve stoffen die zeer veel voorkomen in vruchten, pitten, bladeren, peulvruchten en thee. Flavonoïden zijn na water, koolhydraten, eiwitten en vetten de meest voorkomende stoffen in onze voeding. Omdat van deze stoffen voor de mens geen duidelijke voedingswaarde is aangetoond worden ze niet als essentieel beschouwd. Enige terughoudendheid bij deze bewering is gepast omdat de flavonoïden wel degelijk duidelijk aanwijsbare biologische effecten hebben en ze bij insecten wel essentieel zijn.
Fyto-oestrogenen
Fyto-oestrogenen zijn plantsubstanties met een oestrogeenwerking. Hun chemische structuur is gelijk aan die van het vrouwelijk geslachtshormoon, alleen zijn fyto-oestrogenen minder sterk werkend. De oestrogeenpotentie van fyto-oestrogenen loopt uiteen van 0,01% tot 0,5% oestradiol. Fyto-oestrogenen komen in zeer kleine hoeveelheden voor in bijna elke plant. Vooral soja en rode klaver bevatten echter duidelijk hogere concentraties. Fyto-oestrogeen-fenolen zijn het dominante type fyto-oestrogeen en zijn in de gehele plant aanwezig tot wel 7% van het droge gewicht.
Glucosinolaten
(o.a. indolen en isothiocyanaten) Indolen en isothiocyanaten behoren tot de groep glucosinolaten en komen voornamelijk voor in broccoli, spruitjes, bloemkool, boerenkool, kool en waterkers. Ze hebben vaak een karakteristieke smaak en geur en zijn als zodanig werkzaam tegen o.a. ongewenste micro-organismen. In oude tijden werden deze ‘crucifere’ groenten gecultiveerd voor medische doeleinden.
Terpenen
Terpenen zijn een soort fytonutriënten die in veel soorten voeding wordt aangetroffen: van granen tot citrusfruit en van sojaproducten tot groene planten. Carotenoïden behoren tot deze grote groep van terpenen evenals limonoïden. Deze laatste worden aangetroffen in de schil van citrusfruit.
Sulfieten
Sulfieten zijn zwavelhoudende verbindingen die we voornamelijk tegenkomen in ui, knoflook en prei. Ze geven deze groenten hun specifieke aroma.
Fytosterolen
Sterolen zijn een subgoep van steroïden. Fytosterolen zijn sterolen die zich in planten bevinden. In hun structuur zijn ze gelijk aan dierlijk cholesterol maar ze hebben niet het negatieve effect op onze gezondheid dat een teveel aan dierlijk cholesterol wel kan hebben. Ook zijn er fytosterolen waarvan de structuur overeenkomt met onze sexhormonen (oestrogenen, progesteron en testosteron). Stigmasterol, beta-sitosterol en campesterol behoren tot de meest bestudeerde sterolen. Fytosterolen komen voornamelijk voor in zaden, noten en sommige peulvruchten en granen.
Literatuurreferenties
Food fermentation – R.M.J. Nout – W.M. de Vos – M.H. Zwietering ISBN 9076998833
The life bridge – R. Sarnat M.D. – P. Schulick – T.H. Newark ISBN 0-9716548.0-8
Foods that fight disease – L. Deutsch Mozian ISBN 1-58333-037-2
Vegetables, fruits and herbs in healthpromotion – R.R. Watson ISBN 0-8493-0038-x
www.food.info.net – fermentatie
www.foodsciencecentral.com – probiotic
Tags: ferment, fermentatie, kefir, kefiran, melkzuur, melkzuurbacteriën, probiotica, probioticum