Koolhydraten Inleiding in de wetenschap van voeding Behoefte aan voedingsstoffen Een heel aantal voedingsstoffen zijn onmisbaar voor de stofwisseling en kunnen niet of onvoldoende in het lichaam worden gemaakt. Deze voedingsstoffen moeten via de voeding opgenomen worden. We noemen ze essentiële voedingsstoffen. Mensen hebben van elke voedingsstof een bepaalde hoeveelheid per dag nodig. Als er een deficiëntie is aan een voedingsstof, ontstaat een stoornis in de stofwisseling en daardoor een ziekte of afwijking. Naast het voorkomen van ziekte of afwijkingen, is het ook belangrijk dat er voldoende reserve in het lichaam aanwezig is om normale belastende situaties (vb. verkoudheid, wondje, stress, …) op te vangen. Wanneer de voedingstoestand niet goed is, maar ook niet deficiënt, spreken we van een latente deficiëntie. Dit kan vage klachten veroorzaken zoals vermoeidheid en verminderde weerstand. Als via de voeding meer van een voedingsstof wordt opgenomen dan nodig, wordt het teveel uitgescheiden of afgebroken. Boven een bepaalde hoeveelheid treden intoxicatieverschijnselen op. Bij een tekort aan eiwitten, vetten en koolhydraten ontstaat ondervoeding. Bij een te hoge inname van eiwitten, vetten en koolhydraten ontstaat overvoeding (Hoge Gezondheidsraad, Herziening 2009). Aanbevelingen voor voedingsstoffen Voor België formuleert de Hoge Gezondheidsraad voedingsstoffenaanbevelingen. Aanbevolen hoeveelheden komen tot stand door na te gaan wat behoefte is van groepen mensen van hetzelfde geslacht en binnen een bepaalde leeftijdsklasse. Ze zorgen voor: o o o het voorkomen van deficiëntieziekten het op peil houden van de voorraden het opvangen van belastende situaties De aanbevelingen houden rekening met de biologische beschikbaarheid (= hoeveelheid die door het lichaam vanuit voedsel in maagdarmkanaal kan worden geresorbeerd) (Hoge Gezondheidsraad, Herziening 2009). Koolhydraten Koolhydraten zijn voedingsstoffen die energie leveren aan het lichaam, net als eiwitten en vetten. Koolhydraten zitten van nature vooral in graanproducten zoals brood, rijst en pasta, maar ook in aardappelen en peulvruchten. Daarnaast worden koolhydraten onder de vorm van suiker toegevoegd aan allerhande voedingsmiddelen. Gezonde keuzes zijn koolhydraatbronnen die veel voedingsvezels bevatten zoals volkorenbrood, volkorenpasta, zilvervliesrijst en peulvruchten. Koolhydraten worden ook wel suikers of sachariden genoemd. De naam koolhydraten verwijst naar de combinatie van koolstof en water (Voedingscentrum, 2015). Indeling volgens ketenlengte Een koolhydraat bestaat uit een of meer moleculen, de sachariden. monosachariden (1 sacharide) o o o glucose fructose galactose Glucose en fructose komen vooral voor in fruit, maar ook in honing. Galactose in melkproducten disachariden (2 sachariden aan elkaar) o o o sacharose = glucose + fructose lactose = glucose + galactose maltose = glucose + glucose Sacharose is bekend als biet- of rietsuiker (tafelsuiker). Lactose is de suiker die voorkomt in melkproducten. Maltose is bekend als moutsuiker. oligosachariden (3 tot 9 sachariden aan elkaar) o o o fructo-oligosachariden (FOS) galacto-oligosachariden (GOS) maltodextrines Het oligosacharide fructoseoligosacharide (FOS) zit in uien en artisjokken. De galactosesacharose oligosacharide (GOS) met de naam raffinose komt voor in sojabonen en andere peulvruchten en knolgewassen. Deze oligosachariden wordt ook wel in gezuiverde vorm toegevoegd aan bepaalde producten om het vezelgehalte te vergroten en vanwege gunstige effecten op de darmfunctie (als prebiotica). polysachariden (meer dan 9 sachariden aan elkaar) o o zetmeel cellulose Indeling volgens verteerbaarheid Een andere belangrijke indeling is die tussen verteerbare en onverteerbare koolhydraten. Verteerbare koolhydraten kan het lichaam opnemen en gebruiken als energiebron. Voorbeelden van verteerbare koolhydraten zijn: glucose fructose galactose maltose zetmeel Niet-verteerbare koolhydraten zijn voedingsvezels. Deze kan het lichaam niet opnemen. Ze vormen dus geen energiebron, maar ze zijn wel erg belangrijk voor de functie van de darmen (Voedingscentrum, 2015). Voorbeelden van de onverteerbare koolhydraten zijn: resistent zetmeel pectine en (hemi)cellulose betaglucanen fructo-oligosacharide (FOS) galacto-oligosachariden (GOS) Verteerbare koolhydraten Na de vertering komen koolhydraten onder de vorm van glucose in het bloed. Glucose wordt vervolgens snel opgenomen door de weefsels die het kunnen verbranden. Hierbij ontstaat energie die nodig is voor bepaalde lichaamsfuncties. glucose + O2 ---------> CO2 + H2O + Energie Glucose kan ook tijdelijk als glycogeen in de lever en spieren worden opgeslagen. Zo wordt een voorraad glucose opgebouwd. Die kan van pas komen als je snel energie nodig hebt, bijvoorbeeld bij een grote inspanning. Al vrij snel na het eten van een maaltijd met koolhydraten begint de glycemie te stijgen. Bij gezonde personen gaat deze stijging door tot ongeveer 1 tot 2 uur na de maaltijd. Daarna neemt het gehalte weer af. Dat laatste gebeurt onder invloed van het hormoon insuline uit de pancreas. Insuline zorgt ervoor dat glucose door de weefsels wordt opgenomen. Als de glycemie onder een bepaalde grens komt, produceert de pancreas een ander hormoon: glucagon. Hierdoor stijgt de glycemie weer tot het normale niveau. Bij gezonde personen wordt de laagste glycemie bereikt ongeveer 3 uur na de maaltijd Bij een tekort aan glucose maakt het lichaam glucose uit aminozuren (eiwit) of uit glycerol (vet). Daarbij zijn vooral het groeihormoon en de stresshormonen adrenaline en cortisol betrokken. Indien de glycogeenvoorraden volledig gevuld zijn, worden koolhydraten omgezet in vet en opgeslagen in het vetweefsel (Voedingscentrum, 2015). Onverteerbare koolhydraten Onverteerbare koolhydraten leveren geen energie, maar hebben wel gunstige effecten op onze darmfunctie. Niet verteerbare bestanddelen in de voeding die selectief de groei van micro-organismen in de dikke darm stimuleren, noemen we prebiotica. Oplosbare voedingsvezels zijn voorbeelden van prebiotica. Probiotica zijn micro-organismen die ten minste gedeeltelijk de doorgang in het maagdarmkanaal overleven en gunstig inwerken op de darmflora of de darmfunctie. Voorbeelden van probiotica zijn sommige stammen van de bifidobacteriën en lactobacillus bacteriën die gebruikt worden in gefermenteerde zuivelproducten. Ook een combinatie van pro- en prebiotica wordt toegepast in gefermenteerde zuivelproducten. We noemen deze synbiotica (Nubel vzw, 2015). Voedingsvezels kunnen ingedeeld worden volgens hun oplosbaarheid Oplosbare vezels: o o pectine, gommen, sommige hemicellulosen, oligofructose, inuline terug te vinden in fruit, groenten, peulvruchten, maïs en haver Functies: o o o o geven volume aan voedsel: speekselproductie, gunstig voor spijsvertering, verzadigend effect vertragen passage in maag en dunne darm: geleidelijke resorptie van o.a. koolhydraten fermentatie in dikke darm: stimulatie peristaltiek vergroten volume feces Niet oplosbare vezels: o o cellulose, sommige hemicellulosen, lignine terug te vinden in bruin brood, volkoren graanproducten, groenten en noten/pinda's Functies: o o geven volume aan voedsel: speekselproductie, gunstig voor spijsvertering, verzadigend effect waterbindend vermogen VIGeZ (2016) Extensieve zoetstoffen Polyolen zijn zogenaamde vul- of bulkzoetstoffen. Ze worden industrieel aangemaakt, maar zijn in kleine hoeveelheden ook van nature aanwezig in diverse fruit- en groentesoorten. Hun zoetende kracht bedraagt 0,4 tot 1 keer die van gewone suiker of sucrose. Enkele belangrijke kenmerken: Polyolen leveren minder calorieën dan suikers (2,4 kcal/g versus 4 kcal/g), met een bijzondere vermelding voor erythritol, de enige polyol met caloriewaarde nul. Polyolen doen de bloedsuikerspiegel niet stijgen en veroorzaken geen cariës. Op het gebruik van polyolen staat geen ADI-beperking (ADI = aanvaardbare dagelijkse inname). Polyolen zijn koolhydraten die in geringe mate verteerbaar zijn. Ze worden niet gemetaboliseerd en worden slechts gedeeltelijk opgenomen door de dunne darm. De bacteriën in de dikke darm fermenteren het gedeelte niet-opgenomen polyolen. Soorten: erythritol (E968) Deze natuurlijke zoetstof komt voor in fruit, paddenstoelen, kaas, wijn en sojasaus. Dit is de enige polyol die geen caloriewaarde heeft. isomalt (E953) Isomalt is de helft minder zoet dan tafelsuiker (sucrose). De stof wordt gemaakt uit sucrose. lactitol (E966) Lactitol heeft 0,4 keer de zoetende kracht van tafelsuiker (sucrose). Deze zoetstof wordt industrieel verkregen uit lactose. maltitol (E965) Maltitol is afkomstig uit tarwe en maïs, en is verkrijgbaar in poedervorm, maar ook als siroop. Qua smaak is maltitol zeer nauw verwant aan sucrose, maar de caloriewaarde ligt lager (2,4 kcal/g). mannitol (E421) Mannitol vinden we terug in planten, vooral in zeewieren en paddenstoelen. sorbitol (E420) Sorbitol heeft een zoetende kracht van 0,5 tot 0,6 keer die van gewone suiker of sucrose. De stof komt van nature voor in fruit. Sorbitol wordt langzaam gemetaboliseerd in het lichaam, op dezelfde manier als glucose, maar levert minder calorieën (2,4 kcal/g). In veel voedingsproducten vinden we sorbitol terug in de vorm van siroop. tagatose (E963)Tagatose heeft iets minder zoetende kracht dan suiker (sucrose), maar ook een lagere caloriewaarde (1,5 kcal/g). Deze zoetstof wordt verkregen uit lactose. Slechts ongeveer 20% van de tagatose die het lichaam binnenkrijgt, wordt opgenomen. De nietopgenomen tagatose gaat naar de dikke darm, waar die een prebiotisch effect zou uitoefenen, met andere woorden een gunstig effect zou hebben op de darmflora of microbiota door de groei van lactobacillen en bifidobacteriën te stimuleren. xylitol (E967) Xylitol heeft dezelfde zoetende kracht en praktisch dezelfde zoete smaak als sucrose. Xylitol wordt industrieel geproduceerd uit xylose of houtsuiker, dat we terugvinden in het weefsel van diverse planten, zoals berkenbomen, stro, maïskolven en kokosnoot. Het komt ook van nature voor in tal van fruit- en groentesoorten. Polyolen worden gebruikt als zoetstof, maar ook ingezet voor talloze andere technologische doeleinden, bijvoorbeeld als emulgator, stabilisator, bevochtigingsmiddel, verdikkingsmiddel en textuurmiddel. Levensmiddelen met polyolen moeten verplicht de volgende vermelding bevatten: ‘Overmatig gebruik kan een laxerend effect hebben’ (VIWF, 2015). Intensieve zoetstoffen Om de ‘light’ varianten en de ‘no sugar’ varianten van dranken en desserts een zoete smaak te geven worden ter vervanging van suiker vaak ‘laagcalorische zoetstoffen’ gebruikt. Sommige zoetstoffen zijn ook los verkrijgbaar als ‘tabletjes’ of tafelzoetstof. Enkele belangrijke kenmerken: Intensieve zoetstoffen hebben een sterke zoetkracht. Daardoor hoeft er maar heel weinig van te worden gebruikt en leveren ze een verwaarloosbare hoeveelheid calorieën. Intensieve zoetstoffen doen de bloedsuikerspiegel niet stijgen en veroorzaken geen cariës. Op het gebruik van intensieve zoetstoffen is een ADI-beperking van toepassing. Soorten: Acesulfaam-K (E950) Acesulfaam-K (of kalium acesulfaam) is ongeveer 200x zoeter dan sacharose. In Europa is de ADI voor acesulfaam-K door het SCF (Scientific Committee on Food) vastgesteld op 9 mg/kg lichaamsgewicht per dag. Advantaam (E969) Advantaam heeft een zoetende kracht die ongeveer 30.000 keer groter is dan die van sacharose en 100 keer groter dan die van aspartaam. De smaak ligt heel dicht bij die van aspartaam, maar de zoete smaak blijft langer aanhouden. Advantaam is nog maar heel recentelijk ontdekt, en wordt verkregen uit aspartaam en vanilline. De Aanvaardbare Dagelijkse Inname (ADI) van advantaam is vastgelegd op 5 mg/kg lichaamsgewicht per dag door het JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) en de EAV (Europese autoriteit voor voedselveiligheid). Aspartaam (E951) Aspartaam is ongeveer 200x zoeter dan suiker. In Europa is de ADI voor aspartaam vastgesteld op 40 mg/kg lichaamsgewicht per dag. De veiligheid van aspartaam wordt al lang uitgebreid onderzocht en geëvalueerd door diverse onafhankelijke wetenschappelijke instanties, o.a. door het SCF, de EFSA en het JECFA. Ook het Wereld Kanker Onderzoekfonds World Cancer Research Fund (WCRF) geeft aan dat op basis van het beschikbare epidemiologische onderzoek geen reden is om aan te nemen dat aspartaam de kans op kanker verhoogt. Cyclamaat (E952) Neohesperidine (E959) Neotaam (E961) Sacharine (E954) Steviolglycosiden (E960) Stevia is 200-300 keer zo zoet als suiker. Het wordt in Zuid-Amerika al eeuwenlang gebruikt als zoetmiddel en wordt gewonnen uit het blad van de steviaplant. De zoete smaak van steviolglycosiden wordt door het lichaam vertraagd waargenomen. Het heeft een enigszins bittere smaak en nasmaak. De bitterheid neemt af als stevia wordt gemengd met suikers zoals sacharose, fructose of glucose. De ADI van steviolglycosiden is op basis van advies van de EFSA vastgesteld op 4 mg/kg lichaamsgewicht per dag. Sucralose (E955) Voor een zo goed mogelijke smaak worden in voedingsmiddelen vaak combinaties van zoetstoffen gebruikt. Bovendien versterken bepaalde zoetstoffen elkaars zoetheid, waardoor er minder van nodig is (VIWF, 2015). Ook zijn er producten op de markt die gezoet zijn met een combinatie van zoetstoffen en gewone suiker. Aspartaam kan suikers volledig vervangen in lightfrisdrank, meestal in combinatie met andere zoetstoffen zoals acesulfaam-K. Stevia kan dat niet. De maximaal toegelaten hoeveelheid stevia die binnen de EU toegelaten is in frisdrank, is niet toereikend om suiker volledig te vervangen en dezelfde intense zoete smaak te behouden. Dit verklaart waarom stevia wordt gebruikt om dranken te maken die wel minder suiker bevatten, maar veelal slechts 30% minder suiker dan de klassieke versie (Guggenbühl, 2013). Aanbevolen hoeveelheden koolhydraten Overeenkomstig de voedingsaanbevelingen van de meeste Europese landen en de Verenigde Staten, zou de globale opname van koolhydraten tenminste 55 % van de totale energiebehoefte moeten bedragen. Deze aanbevelingen wijzen er ook op dat de inname van koolhydraten voornamelijk onder de vorm van complexe koolhydraten zou moeten gebeuren en dus onder de vorm van het zetmeel aanwezig in graangewassen, peulgewassen, knollen en wortelen. Toegevoegde suikers zouden niet meer dan 10 % van de totale energiebehoefte mogen bedragen. De totale opname van voedingsvezels zou bij volwassenen gelijk aan of hoger moeten zijn dan 30 g per dag om geassocieerd te worden met een verbetering van de darmfuncties en om het risico van cardiovasculaire pathologieën, obesitas, bepaalde kankertypes en zelfs van infecties en inflammatoire pathologieën te verlagen (Hoge Gezondheidsraad, Herziening 2009) Mondhygiëne De tandkroon – het in de mond zichtbare gedeelte van de tand – is overdekt met een beschermende laag glazuur. Tandglazuur bestaat voor 90% uit hydroxyapatiet en is het hardste weefsel van het menselijk lichaam. In een gezonde mond worden de tanden omspoeld door speeksel dat steeds wordt ververst. De pH-waarde waarbij het glazuur in speeksel oplost - de ‘kritische’ pH van hydroxyapatiet - ligt rond 5.2. Door inbouw van fluoride ontstaat fluorapatiet. De kritische pH van fluorapatiet ligt een stuk lager, tot 4,5. Gefluorideerd tandglazuur lost dus minder vlug op. Speeksel beschermt de mondweefsels. Speeksel buffert de pH-daling veroorzaakt door zuren in de voeding, maagzuur, en metabole zuren, uitgescheiden door micro-organismen in tandplaque. De aanwezigheid van calcium- en fosfaationen in het speeksel vormt een belangrijke bescherming tegen de demineralisatie van het tandglazuur. Ze maken ook de remineralisatie van licht aangetaste tandoppervlakken mogelijk. Speeksel heeft verder een antibacteriële en antivirale werking. Door het spoelen en verdunnen met speeksel hebben de mondbacteriën minder gelegenheid om de tandoppervlakken te koloniseren (A. De Busser, 2012). Tandplaque ontstaat doordat bacteriën het tandoppervlak koloniseren door zich te hechten op het gladde tandoppervlak. Tandplaque is zacht genoeg om met je vingernagel af te schrapen. Wordt het niet binnen de 48 uur na vorming verwijderd, dan begint het vooral net tegen het tandvlees te verharden tot tandsteen. Tandsteen is zo hard dat alleen een tandarts dit nog kan verwijderen. Door de plaque ontstaan in hoofdzaak drie problemen: cariës of gaatjes Cariës is een plaatselijke ontkalking van de tanden. In de eerste fase is het ontkalkingsproces reversibel. Deze fase wordt gekenmerkt door tandglazuur dat op bepaalde plaatsen poreus is. De plaatsen zijn te herkennen aan kleine witte vlekjes. Bij verder ontkalking gaat de witte vlek over in een gat. Herstel is nu niet meer mogelijk. Door ingrijpen van de tandarts kan het proces tot stilstand worden gebracht. tandvleesontsteking (gingivitis) die verder kan evolueren naar parodontitis Voor preventie van cariës en tanderosie zijn volgende maatregelen belangrijk: frequentie van voedingsmiddelen die suikerrijk of zuur zijn verminderen voorkeur voor voedsel waarop gekauwd moet worden goede mondhygiëne: 2x per dag poetsen met een fluoridehoudende tandpasta + reinigen tussen de tanden maximum 5 eet- en/of drinkmomenten per dag (Verbond Vlaamse Tandartsen, 2015; A. De Busser, 2012) Preventie van obstipatie Obstipatie is een verstopping aan het einde van het maagdarmkanaal door ingedroogde harde voedselresten. De defecatie is moeilijk en vaak pijnlijk. Verder kan men allerlei klachten hebben, zoals buikpijn, moeheid, hoofdpijn en slechte eetlust. Obstipatie kan veroorzaakt worden door ziekte, geneesmiddelen en stoornissen in het maagdarmkanaal, maar is vaak het gevolg van gedragsfactoren die beïnvloed kunnen worden: vezelarme voeding Vezels verhogen de passagesnelheid in de dikke darm, vergroten het volume van de ontlasting en zorgen voor een gemakkelijk uit te scheiden ontlasting. Bij voldoende vezelinname dient men ook te zorgen voor voldoende vochtgebruik. verwaarlozen van defecatiedrang Tijdens en vlak na de maaltijd neemt de colonmotoriek toe. De voedselresten worden in versterkte mate voortbewogen doorheen de dikke darm. Men spreek van de gastrocolische reflex. Als er geen gehoor gegeven wordt aan de defecatiedrang zwakt de reflex af. geen ontbijt De voorwaartse peristaltiek in de darm is ’s morgens het grootst. gebrek aan lichaamsbeweging Lichaamsbeweging bevordert de darmpassage. laxantia Sommige laxantia hebben als nadeel dat langdurig gebruik kan leiden tot beschadigingen van het zenuwstelsel in de darm. Hierdoor wordt de peristaltiek ongunstig beïnvloed. Laxantia kunnen eventueel in de eerste fase van therapie gebruikt worden. Chronisch gebruik wordt afgeraden indien er geen strikt medische indicatie is. (Maag Lever Darm Stichting, 2015)