Alles over vezels

Wat zijn voedingsvezels?

Voedingsvezels zijn een soort koolhydraten die niet in de darm worden verteerd en ook niet worden opgenomen in het lichaam. Deze vezels zitten onder andere in groente, fruit, volkoren producten, noten en zaden. Vezels bestaan uit vier subgroepen: resistente oligosachariden (bijv. fructanen en galactanen), niet-zetmeel-polysachariden (bijv. cellulose, pectine, inuline en polydextrose), resistent zetmeel en overige niet-koolhydraten (bijv. lignine en chetine). De aanbevolen dagelijkse hoeveelheid van vezels is voor volwassenen 30-40 gram per dag. De hoeveelheid vezels is echter per persoon verschillend omdat het aan de ene kant voldoende moet zijn om effect te hebben in het lichaam maar het moet natuurlijk ook geen nadelige effecten geven. Er zijn allerlei soorten vezels met verschillende eigenschappen en effecten in het lichaam. De ene soort trekt bijvoorbeeld vocht aan in de dikke darm waardoor de ontlasting minder hard wordt en bevorderlijk is voor de stoelgang. Terwijl een andere type voedingsvezel in de dikke darm wordt afgebroken door darmbacteriën, een proces wat fermentatie wordt genoemd, waardoor ze een voedselbron zijn voor darmbacteriën. Door de afbraak van fermenteerbare vezels worden korteketenvetzuren gemaakt. Voorbeelden hiervan zijn acetaat, butyraat en propionaat en deze vetzuren zijn een energiebron voor de darmcellen.

Voedingsvezels en het microbioom

Microbioom

Het darmmicrobioom bestaat uit ongeveer 100 biljoen darmbacteriën en de samenstelling van deze bacteriën is voor elk persoon uniek. De twee grootste groepen die aanwezig zijn in het microbioom zijn de bacteriesoort Firmicutes en Bacteroidetes. Het microbioom speelt een rol in veel regelsystemen in het lichaam en is daarom belangrijk voor de gezondheid. De ontwikkeling van het darmmicrobioom start al bij de geboorte en de grootste veranderingen vinden plaats in de eerste drie levensjaren. Daarna kan echter de samenstelling van het microbioom nog steeds beïnvloed worden door allerlei factoren, zoals leefstijl en antibiotica. Een disbalans in de samenstelling van het microbioom is geassocieerd met een aantal aandoeningen, zoals prikkelbare darmsyndroom, voedselintoleranties, auto-immuunziekten, diabetes type 2 en hart- en vaatziekten. De verklaring hiervoor is niet bekend. De gedachte hierachter is dat bij een disbalans meer schadelijke bacteriën aanwezig zijn die schadelijke stofjes produceren. Deze stofjes kunnen zorgen voor een lekke darm. Bij een lekke darm is de darmwand beschadigd waardoor er een verhoogde doorlaatbaarheid is en andere schadelijke stoffen minder goed worden tegengehouden. Dit zou wellicht een rol kunnen spelen in het ontstaan van bovenstaande aandoeningen.

“De ontwikkeling van het darmmicrobioom start al bij de geboorte en de grootste veranderingen vinden plaats in de eerste drie levensjaren.”

Het Westerse dieet

De hoeveelheid voedingsvezels lijkt een van de belangrijkste factoren te zijn voor de samenstelling en de diversiteit van het microbioom. Het westerse dieet wordt gekenmerkt door veel dierlijke eiwitten, vetten, suiker en een laag gehalte aan vezels. Dit dieet is geassocieerd met een hogere kans op metabole aandoeningen. Er zijn onderzoeken uitgevoerd die zowel het microbioom als het dieet hebben vergeleken tussen verschillende populaties. Eén van de eerste studies heeft bijvoorbeeld het verschil onderzocht tussen populaties uit Burkina Faso en Italië. Hieruit kwam dat het dieet in Burkina Faso bestond uit meer vezels dan het dieet in Italië. Zij hadden daarbij een hoger aantal van de bacteriesoorten Actinobacteria, Bacteroidetes en Prevotella en minder Firmicutes en Proteobacteria in de samenstelling van de samenstelling van hun microbioom. In de daaropvolgende onderzoeken die hetzelfde hebben onderzocht kwam ook naar voren dat de samenstelling van het microbioom verschilde tussen een vezelrijk en vezelarm dieet en dat Prevotella meer aanwezig was bij een vezelrijk dieet. Daarnaast zijn nog andere verschillen gevonden in de samenstelling van het microbioom, maar de darmbacteriën die in meerdere of mindere mate aanwezig waren verschilden per onderzoek. Daarbij kwam naar voren dat de samenstelling van het microbioom van de Westerse mensen die veganistisch of vegetarisch eten, en dus een plantaardig dieet hebben met meer vezels, overeenkwam met niet-Westerse mensen.

Prebiotica

Zoals eerder gezegd hebben een aantal soorten vezels effect op de samenstelling en de activiteit van het darmmicrobioom en behoren daarom tot de prebiotica. Om tot de prebiotica te behoren moeten stoffen niet verteerd of opgenomen worden in het lichaam, moet het afgebroken kunnen worden door darmbacteriën en moet het daarmee selectief de groei en activiteit van deze bacteriën stimuleren wat weer gezondheidsvoordelen oplevert. Voorbeelden van vezels die onder prebiotica vallen zijn fructanen en galactanen.

Als je strikt kijkt naar de criteria van prebiotica dan is er alleen voldoende bewijs dat fructanen en galactanen onder de prebiotica vallen. Het lijkt erop dat resistent zetmeel voldoet aan de criteria van prebiotica, echter is er nog te weinig bewijs voor omdat het voornamelijk laboratorium onderzoeken zijn die het hebben geconcludeerd. Om het met zekerheid te kunnen concluderen is groter onderzoek bij mensen nodig.

Korteketenvetzuren

Zoals eerder gezegd kunnen sommige vezels worden afgebroken door darmbacteriën (fermentatie). Dit proces bestaat uit meerdere stappen en daar zijn vaak meerdere darmbacteriën bij betrokken waarbij de ene bacterie meer aandeel heeft in de afbraak dan de andere bacterie. De hoeveelheid vezels die wordt afgebroken en de snelheid waarmee dit gebeurt hangt af verschillende factoren. De oplosbaarheid is van belang omdat oplosbare vezels sneller worden afgebroken. Vezels die groter en complexer van structuur zijn worden juist minder snel afgebroken. Het belangrijkste product dat wordt gemaakt bij de afbraak van vezels zijn korteketenvetzuren (KKV; zoals acetaat, propionaat en butyraat) en deze zijn goed voor de darmgezondheid. De voordelen verschillen wel per korteketenvetzuur. Zo lijkt butyraat meer te zorgen voor het behoud van de darmbarrière en is betrokken bij de regulatie van het afweersysteem, terwijl bijvoorbeeld propionaat eerder zorgt voor een verzadigd gevoel.

De zuurgraad in de darm daalt als vezels door de darmbacteriën tot korteketenvetzuren worden afgebroken doordat er tijdens dit proces ook zuren worden geproduceerd in de darm. Dit zorgt ervoor dat de groei van de schadelijke bacteriën (zoals E. coli, S. aureus, K. Pneumoniae en S. enteritidis) wordt geremd en de groei van de goede bacteriën juist wordt gestimuleerd. Het is aangetoond dat vooral de bacteriesoorten Lactobacillus en Bifidobacterium in aantal toenemen. Uit onderzoek lijkt nu ook een groei te zijn in andere soorten, zoals Akkermansia, Eubacterium, Propionibacterium, Faecalibacterium en Roseburia. De toename van deze goede bacteriën heeft een positief effect op het lichaam. Het is namelijk belangrijk voor de integriteit van de darmwand, de ontwikkeling van het immuunsysteem, het remmen van de schadelijke bacteriën en het aanmaken van vitamine B.

Gezondheidsvoordelen van een vezelrijk dieet

Gezondheidsvoordelen die geassocieerd zijn met consumptie van vezels zijn een betere functie van de darmen, zowel metabool, als darmspecifiek.

Diabetes

Het blijkt dat korteketenvetzuren betrokken zijn bij de regeling van de bloedsuikerwaarde in het lichaam en dat komt onder andere doordat ze glucagon-like-peptide-1 kunnen stimuleren (GLP-1, een hormoon dat wordt gemaakt in de darm). Dit hormoon zorgt voor hogere afgifte van insuline en minder afgifte van glucagon door de alvleesklier. Hierdoor daalt de bloedsuikerspiegel. Het is duidelijk dat korteketenvetzuren betrokken zijn bij het metabolisme, maar welke rol de verschillende soorten vezels hierbij spelen is nog onduidelijk. Wel is een grote studie gepubliceerd die heeft aangetoond dat β-glucanen in mensen met diabetes type 2 zorgt voor betere bloedsuikerspiegels en vetspiegels in het bloed.

Cholesterol

In eerdere studie liet suppletie van inuline verlaagde cholesterol niveaus zien, inclusief totaal- en LDL cholesterol. Vooral vezels en hun eindproduct korteketenvetzuren, vertonen gunstige effecten op de cholesterol, door hun invloed op de darmbacteriesamenstelling, histone-acetylering en verbetering van de darmpermeabiliteit.

Afweer

Natuurlijke polysachariden, cellulose, hemicellulose, inuline enz., galacto-oligosachariden (GOS) en fructo-oligosachariden (FOS) spelen een belangrijke rol bij de verbetering van de balans van de darmmicrobiota en de menselijke gezondheid. Deze polysachariden voorkomen adhesie van pathogenen die het immuunsysteem en de darmbarrièrefunctie stimuleren door te dienen als fermenteerbare substraten voor de darmmicrobiota. De darmmicrobiota speelt een sleutelrol bij de fermentatie van niet-verteerbare koolhydraten vezels. Bovendien is de darmmicrobiota verantwoordelijk voor de productie van vetzuren met een korte keten (KKV) zoals acetaat, propionaat en butyraat. Acetaat komt het meest voor en wordt door veel darmcommensalen gebruikt om propionaat en butyraat te produceren.

Darmkanker

Hoewel talrijke epidemiologische studies deze hypothese hebben getest, heeft geen enkele overtuigende resultaten opgeleverd dat voedingsvezels het risico op darmkanker kunnen verminderen. De anti-darmkanker-effecten van vezels kunnen verband houden met de effecten ervan op de darmmicrobiota. Vezels worden door bacteriën gefermenteerd om KKV te produceren, die het immuunsysteem en de stofwisseling reguleren en het risico op darmkanker verminderen. In een meta-analyse met verschillende soorten supplementen (zoals resistent zetmeel, inuline, arabinoxylaan-oligosachariden en fructo-oligosachariden met een korte keten), bleek vezelsuppletie de Bifidobacterium– en Lactobacillus-soorten te verrijken, terwijl er geen effect werd gevonden op de andere veelvoorkomende korteketenvetzuren-producenten.

Ter ondersteuning van deze resultaten, hebben verschillende onderzoeken aangetoond dat patiënten met darmkanker  een lagere hoeveelheid hadden van Bifidobacterium en Lactobacillus spp, en andere korteketenvetzuren-producerende bacteriën, zoals de geslachten Clostridium en Roseburia , de familie Lachnospiraceae en Faecalibacterium prausnitzii.  Bifidobacterium– en Lactobacillus-soorten produceren lactaat en acetaat en kunnen ook de productie van butyraat verhogen. Vezelsuppletie verhoogde de concentratie butyraat in fecale monsters.

Inflammatoire darmziekten

Van alle omgevingsfactoren wordt aangenomen dat voeding de overheersende rol speelt in de ontwikkeling van inflammatoire darmziekten (IBD). In een prospectieve cohortstudie uit 2013 werd een hogere inname van voedingsvezels geassocieerd met een verminderd risico van de ziekte van Crohn. Vezelinname, indien verkregen uit groenten of fruit, had de grootste risicovermindering vergeleken met vezels verkregen uit granen of volle granen. Andere studies lieten echter niet direct een associatie zien van vezelinname en het risico op IBD, dus er in nog geen onomstotelijk bewijs dat vezels beschermen tegen IBD.

In een recente studie van patiënten met patiënten met colitis ulcerosa  in remissie, liet zien dat een verzorgde vezelrijkdieet goed werd verdragen werd en de kwaliteit van leven verhoogde. De vezelrijke dieet verminderde de markers van ontsteking en verminderde intestinale dysbiose in fecale monsters. Dieetinterventies kunnen daarom gunstig zijn voor patiënten met UC in remissie.

Conclusie

Vezels hebben dus een invloed op de samenstelling van het microbioom en kunnen de groei van darmbacteriën stimuleren die in staat zijn om korteketenvetzuren aan te maken. Er zijn verschillende gunstige gezondheidseffecten die geassocieerd zijn met een vezelrijk dieet en dit lijkt te komen door een verandering van het microbioom en door de productie van korteketenvetzuren. Vezels kunnen een belangrijk onderdeel vormen voor een potentiële (preventieve) behandeling van metabole aandoeningen zoals het metabool syndroom en diabetes type 2. Voordat dit gerealiseerd kan worden is echter veel meer onderzoek nodig om de interactie tussen vezels en het microbioom te begrijpen, het mechanisme dat verantwoordelijk is voor dit effect en welke effecten de verschillende soorten vezels afzonderlijk hebben. De relatie tussen vezels en het microbioom is een complexe interactie en individueel verschillend. Een eerste stap naar een goede darmgezondheid is een aanpassing van de huidige leefstijl naar een vezelrijk dieet.

Lees ook: