De nutriënten die het organisme nodig heeft om te leven en te groeien.

Robert van Esch, MSc

Een nutriënt of voedingsstof is een biochemische stof, opgenomen uit de omgeving, die een organisme nodig heeft om te leven en te groeien. Voedingsstoffen worden gebruikt om weefsels op te bouwen en te herstellen, lichaamsprocessen te reguleren en aangewend als brandstof voor energieproductie. Voedingsstoffen worden vaak gecategoriseerd als essentieel of niet-essentieel, daar ze grotendeels van externe bron afkomstig zijn. Voedingsstoffen die het lichaam in aanzienlijke hoeveelheden nodig heeft, worden macronutriënten genoemd. Voedingsstoffen die in kleine hoeveelheden benodigd zijn, heten micronutriënten. Essentiële micronutriënten zijn nodig voor het normaal laten functioneren van het lichaam en die helemaal niet door het lichaam kunnen worden geproduceerd of niet kunnen worden gemaakt in hoeveelheden die voldoende zijn voor een goede gezondheid. Die stof moet dus uit een voedingsbron worden verkregen. Niet-essentiële nutriënten zijn die voedingsstoffen die door het lichaam zelf kunnen worden gemaakt, hoewel ze soms ook kunnen worden opgenomen uit geconsumeerd voedsel. Micronutriënten uit voeding kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de gezondheid.

Macronutriënten zijn met name koolhydraten, vetten en eiwitten. Tevens zijn ze essentiële nutriënten, net als vitamines, mineralen en sporenelementen. De categorie essentiële nutriënten omvat ook water en zuurstof. Beide zijn nodig voor de menselijke vitaliteit, aangezien zuurstof niet door het lichaam kan worden gesynthetiseerd en water niet in voldoende hoeveelheden wordt aangemaakt. Hoewel van levensbelang kunnen veel essentiële voedingsstoffen, waaronder water en zuurstof, in hoge doses levensbedreigend zijn. Macronutriënten worden in het lichaam afgebroken tot kleinere moleculen die elk hun plaats hebben in de stofwisseling. Opvallend is dat macronutriënten zowel van dierlijke als plantaardige oorsprong kunnen zijn. Het introduceren of langdurig in stand houden van een puur plantaardig voedingspatroon kan beperkingen opleveren in de verscheidenheid van het spectrum aan aminozuren en vetzuren. Daar een gebrek aan betreffende stoffen aanleiding kan geven tot stoornissen op het gebied van cellulaire communicatie en immuunsysteem, is extra aanvulling met geconcentreerde hoeveelheden mogelijk noodzakelijk.

Tot de micronutriënten worden vitaminen en mineralen gerekend. Vitaminen zijn organische verbindingen die een organisme in kleine hoeveelheden nodig heeft. Met andere woorden, een organisch-chemische verbinding (of verwante reeks verbindingen) wordt een vitamine genoemd wanneer het niet in voldoende hoeveelheden door een organisme kan worden gesynthetiseerd en uit het dieet moet worden verkregen. De term is dus zowel afhankelijk van de omstandigheden als van het specifieke organisme. Vitamine C is bijvoorbeeld een vitamine voor mensen, maar niet voor de meeste andere zoogdieren. Vitaminen worden geclassificeerd op basis van hun biologische en chemische activiteit, niet op basis van hun structuur. De term vitamine is afgeleid van vital en amine, een combinatiewoord dat is samengesteld uit vitaal en amine, dat vrij vertaald ‘functionele, organische verbinding van het leven’ betekent. Elke vitamine verwijst naar een aantal verbindingen die allemaal de biologische activiteit vertonen die verband houdt met een bepaalde voedingsfactor of enzymatische activiteit. Zo’n reeks chemicaliën is gegroepeerd onder een alfabetische en algemene noemer voor vitamine, zoals vitamine A, die de verbindingen retinoïdezuur, retinol en vier bekende carotenoïden omvat.

Vitaminen zijn per definitie converteerbaar naar de actieve vorm van de vitamine in het lichaam, en zijn soms ook onderling uitwisselbaar. Dertien vitamines worden momenteel algemeen erkend. Ze hebben diverse biochemische functies. Vitaminen zijn organische stoffen die in kleine hoeveelheden uit het externe milieu zijn gehaald, opdat het lichaam optimaal kan functioneren. Daar de mens ze zelf niet of beperkt kan produceren is voeding de primaire bron. Vitaminen kunnen wateroplosbaar (B-vitaminen, vitamine C) of vet oplosbaar (vitamine A, D, E en K) zijn. De meeste vitaminen zijn biologisch inactief en dienen endogeen geactiveerd te worden, alvorens ze werkzaam zijn. Dit geldt met name voor de B-vitaminen. Het vitaminecomplex bestaat uit acht vitaminen: thiamine (B1), riboflavine (B2), niacine (B3), pantotheenzuur (B5), pyridoxine (B6), foliumzuur (B11 of B9), cobalamine (B12) en biotine (vitamine H). Sommige vitaminen hebben hormoonachtige functies als regulatoren van het mineraalmetabolisme (vitamine D) of regulatoren van cel- en weefselgroei (sommige vormen van vitamine A). Andere werken als antioxidanten (vitamine E en vitamine C). Het grootste aantal vitamines fungeert als voorloper of cofactor voor enzymen, die werken bij als katalysatoren in de stofwisseling. Vitaminen zijn ook actief als co-enzymen. Foliumzuur draagt ​​bijvoorbeeld verschillende vormen van koolstofgroepen – methyl, formyl en methyleen – in de cel. Hoewel deze rol bij het ondersteunen van stofwisselingsreacties de bekendste functie van vitamines is, zijn andere vitaminefuncties even belangrijk. Als de lichamelijke groei en ontwikkeling eenmaal zijn voltooid, blijven vitamines essentiële voedingsstoffen voor het gezonde onderhoud van de cellen, weefsels en organen. Ze stellen bovendien meercellige levensvormen in staat om efficiënt gebruik te maken van de chemische energie die wordt geleverd door voedsel dat wordt gegeten, mede door de eiwitten, koolhydraten en vetten die nodig zijn voor de cellulaire ademhaling te helpen verwerken.

 Mineralen zijn elektrolyten die het lichaam in grote hoeveelheden als cofactoren nodig heeft bij zijn stofwisselingsprocessen. De essentiële mineralen zijn calcium, magnesium, zwavel, fosfor, kalium en natrium. Zij vertolken biologische functies bij onder meer handhaving van de osmotische druk, regulatie van de vaatwandtonus, zenuwcelcommunicatie en spiercontractie, bewaking van de intracellulaire zuurgraad, synthese van botten en tanden, bloedviscositeit en de werkzaamheid van talloze enzymen betrokken bij het metabolisme.

Sporenelementen zijn mineralen die het lichaam als cofactor slechts in kleine hoeveelheden behoeft en wel minder dan 100 milligram per dag. Hun lichaamsconcentratie is niet groter dan 50 milligram per kilogram lichaamsgewicht, uitgezonderd ijzer dat een concentratiegraad heeft van 60 milligram. De belangrijkste sporenelementen zijn chroom, mangaan, koper, zink, selenium, jodium, silicium,  vanadium en borium. Sporenelementen zijn met name betrokken bij enzymatische functionaliteit. Zo zijn mangaan, zink, koper en selenium essentiële cofactoren bij de werkzaamheid van beschermende en ontgiftende enzymencomplexen. Tevens vervullen sporenelementen een rol bij de synthese van insuline (mangaan, chroom), schildklierhormonen (jodium, selenium, zink), cortisol en geslachtshormonen (zink). Selenium en zink zijn bovendien onontbeerlijke factoren bij de afweercompetentie, wat onder meer uit in de groei en potentie van afweercellen.

Mineralen en sporenelementen kunnen worden geleverd door specifieke voedingsmiddelen in te nemen die rijk zijn aan de biochemische verbindingen van belang. Die kunnen van nature in het voedsel aanwezig zijn (selenium in paranoten) of aan het voedsel worden toegevoegd (sinaasappelsap verrijkt met calcium; gejodeerd zout). Voedingssupplementen kunnen zo worden samengesteld dat ze verschillende biochemische elementen bevatten (als verbindingen), een combinatie van vitamines en/of andere chemische verbindingen, of een enkel element (als een verbinding of mengsel van verbindingen), zoals calciumcarbonaat of magnesiumcitraat. Een dieet behoort bij voorkeur te voldoen aan alle vereisten van het lichaam, hoewel supplementen kunnen worden gebruikt wanneer aan bepaalde vereisten niet voldoende wordt voldaan of wanneer chronische of acute tekortkomingen het gevolg zijn van acute of chronische pathologie.

Referenties

Berdanier CD. en Berdanier LA. Advanced Nutrition, CRC Press, 2015

Gröber U. Micronutrients. MedPharm, 2006

Linus Pauling Institute. Micro Nutrient Information Centre, Oregon State University (http://lpi.oregonstate.edu/mic)