Beta-glucanen zijn grote suikermoleculen of polysachariden die deel uitmaken van de celwand van een groot aantal planten, zoals gerst, haver,[1] schimmels,[2] gisten, bacteriën [3] en andere planten.[4][5]
Beta-glucanen hebben verschillende eigenschappen, afhankelijk van hun structuur. Deze moleculen uit paddenstoelen, zoals shiitake, hebben een immunomodulerend effect.[6][7][8] Uit gerst en haver beïnvloeden deze moleculen juist niet rechtstreeks het immuunsysteem, maar wel de cholesterolconcentratie en de bloedsuikerspiegel in het bloed.
Omdat beta-glucanen uit gerst en haver in de darminhoud niet verteren en nagenoeg niet opgenomen worden in het bloed, wordt gedacht dat het cholesterolverlagende effect van deze moleculen komt door directe effecten ervan in de darmen. Een mechanisme zou kunnen zijn dat beta-glucanen in de darminhoud voor een vertraagde opname van cholesterol zorgen, of dat de heropname van galzouten en cholesterol vertraagd wordt door de glycanen, of dat uitscheiding vancholesterol via de darmen erdoor wordt bevorderd.[9][10][11][12] Of natuurlijk een combinatie van die mechanismen.
Klinische studies
In een kleine studie met 15 mannen met overgewicht die een te hoog cholesterol gehalte in het bloed hadden, werd het effect van beta-glucanen uit gisten onderzocht. De mannen kregen 15 gram beta-glucanen per dag toegevoegd aan hun dieet. Na 8 weken bleek dat hun totale cholesterol met 8% was verminderd. Dit effect verdween na het stoppen van de beta-glucanenconsumptie.[13] Dit was een ongecontroleerde studie.
Een goed opgezette controlestudie naar de effecten van beta-glucanen op het cholesterol gehalte in het bloed verscheen in 2007. Hierbij werden 38 adipeuse mannen met een te hoog cholesterolgehalte in het bloed verdeeld over twee groepen: een groep die brood met daarin 6 gram beta-glucanen uit haver te eten kreeg, en een volkorenbrood-groep. Beide groepen kregen daarnaast het zogenaamde 'American Heart Association (AHA) Step II dieet', dat tevens veel enkelvoudige onverzadigde vetzuren bevat. Voorts werd aan beide groepen geadviseerd om 1 uur per dag te wandelen. Er werd dus een combinatie van interventies ingezet.
Na 8 weken was er in beide groepen een daling zien van het totaal cholesterol in het bloed. Ook was het LDL gehalte (de slechte vetten) in beide groepen verlaagd, wat positief gewaardeerd wordt. De groep met de beta-glucanenbrood had echter een sterkere verlaging in het LDL 27.3% versus 16.8%. Het HDL (de goede vetten) was alleen in de beta-glucanen groep verhoogd, ook dit wordt als positief gewaardeerd.
Deze studie liet zien dat het toevoegen van beta-glucanen aan brood duidelijk een positief effect had op het vetprofiel in het bloed, dan het standaard dieet en bewegingsadvies alleen.[14]
Een grotere studie naar beta-glucanen uit gerst met 155 deelnemers liet een soortgelijk resultaat zien.[15] LDL-cholesterol en totaal cholesterol waren verlaagd na 6 weken van het nuttigen van het beta-glucanen bevattend dieet. Vijf gram beta-glucanen per dag had daarbij meer effect dan 3 gram.
Een Japanse studie onderzocht het effect van het eten van gerst ten opzichte van alleen rijst. Een groep van 44 mannen met een te hoge cholesterolwaarde in het bloed werd verdeeld over 2 groepen: Een rijst-groep en een groep die rijst en gerst (7 gram beta-glucanen per dag) at. Na 12 weken werd het effect gemeten. Het bleek dat er door toevoeging van gerst aan het dieet ook weer een significante verbetering optrad. Het totaal cholesterol en het LDL-cholesterol waren verlaagd. Ook was de buikomtrek, de BMI (body mass index) en het vet rondom de organen (viscerale vet) van de mannen in de gerstgroep verminderd.[16]
De wijze van toediening blijkt ook belangrijk te zijn. Beta-glucanen in vruchtendrankjes lijken daarbij minder effectief te zijn, dan in vaste maaltijden. [17][18] Dit kan te maken hebben met de verhoogde viscositeit van een vaste maaltijd.
Gezondheidsclaims van beta-glucanen op het verlagen van cholesterol zijn al toegestaan in Nederland, Zweden, Groot Brittannie en de Verenigde staten.[19] De FDA heeft de gezondheidsclaim voor de beta-glucaanvezel toegelaten naast gerst en haverproducten voor het verminderen van de risico voor hart- en vaatziekten.[20]
In een rapport van het voedingscentrum die de wetenschappelijke onderbouwing van gezondheidsclaims beheert, staat dat bij personen met een verhoogd cholesterol het eten van 3 gram beta-glucaan in haverzemelen na 5 weken het cholesterol met 4 tot 6 % verlaagd wordt. Een ander voorbeeld. De FDA laat sinds 1998 een gezondheidsbewering voor psyllium of vlozaad toe, wat overigens ook voor de bèta-glucanen geldt. Voor voedingsmiddelen en supplementen die minstens 1,78 g psyllium (of 0,75 gram bèta-glucanen) per portie bevatten (waarvan dan vier porties per dag nodig zijn) mag beweerd worden dat ze het risico op cardiovasculaire aandoeningen verlagen.
In havervlokken zelf zit ongeveer 4% beta-glucaan van nature in. De zemelen van de haver worden voor bepaalde producten zo bewerkt, dat het gehalte van beta-glucaan tot 70% kan oplopen. Deze producten kunnen gebruikt worden om brood of koekjes te bakken met een verhoogd gehalte beta-glucanen. In koekjes kan het gehalte van beta-glucanen niet zo hoog zijn, omdat er tijdens het bakproces gelvorming optreedt. In brood echter kan het percentage van beta-glucanen wel hoger zijn, omdat er meer vocht zit in brood.
Referenties
[1]: Delaney B, Carlson T, Frazer S, Zheng T, Hess R, Ostergren K, Kierzek K, Haworth J, Knutson N, Junker K, Jonker D. | Evaluation of the toxicity of concentrated barley beta-glucan in a 28-day feeding study in Wistar rats. | Food Chem Toxicol. | 2003 Apr;41(4):477-87.
[2]: Kedzierska A, Kochan P, Pietrzyk A, Kedzierska J. | Current status of fungal cell wall components in the immunodiagnostics of invasive fungal infections in humans: galactomannan, mannan and (1-->3)-beta-D-glucan antigens. | Eur J Clin Microbiol Infect Dis. | 2007 Nov;26(11):755-66.
[3]: Angeli JP, Ribeiro LR, Gonzaga ML, Soares Sde A, Ricardo MP, Tsuboy MS, Stidl R, Knasmueller S, Linhares RE, Mantovani MS. | Protective effects of beta-glucan extracted from Agaricus brasiliensis against chemically induced DNA damage in human lymphocytes. | Cell Biol Toxicol. |2006 Jul;22(4):285-91. Epub 2006 Jun 26.
[4]: Dhugga KS, Barreiro R, Whitten B, Stecca K, Hazebroek J, Randhawa GS, Dolan M, Kinney AJ, Tomes D, Nichols S, Anderson P. | Guar seed beta-mannan synthase is a member of the cellulose synthase super gene family. | Science. | 2004 Jan 16;303(5656):363-6.
[5]: Kim SY, Song HJ, Lee YY, Cho KH, Roh YK. | Biomedical issues of dietary fiber beta-glucan. | J Korean Med Sci. | 2006 Oct;21(5):781-9.
[6]: Shen J, Ren H, Tomiyama-Miyaji C, Suga Y, Suga T, Kuwano Y, Iiai T, Hatakeyama K, Abo T. |Potentiation of intestinal immunity by micellary mushroom extracts. | Biomed Res. | 2007 Apr;28(2):71-7.
[7]: Pacheco-Sanchez M, Boutin Y, Angers P, Gosselin A, Tweddell RJ. | A bioactive (1-->3)-, (1--4)-beta-D-glucan from Collybia dryophila and other mushrooms. | Mycologia. | 2006 Mar-Apr;98(2):180-5.
[8]: Gordon M, Bihari B, Goosby E, Gorter R, Greco M, Guralnik M, Mimura T, Rudinicki V, Wong R, Kaneko Y. | A placebo-controlled trial of the immune modulator, lentinan, in HIV-positive patients: a phase I/II trial. | J Med. | 1998;29(5-6):305-30.
[9]: Bell S, Goldman VM, Bistrian BR, Arnold AH, Ostroff G, Forse RA. | Effect of beta-glucan from oats and yeast on serum lipids. | Crit Rev Food Sci Nutr. | 1999 Mar;39(2):189-202.
[10]: Wilson TA, Nicolosi RJ, Delaney B, Chadwell K, Moolchandani V, Kotyla T, Ponduru S, Zheng GH, Hess R, Knutson N, Curry L, Kolberg L, Goulson M, Ostergren K. | Reduced and high molecular weight barley beta-glucans decrease plasma total and non-HDL-cholesterol in hypercholesterolemic Syrian golden hamsters. | J Nutr. | 2004 Oct;134(10):2617-22.
[11]: Würsch P, Pi-Sunyer FX. | The role of viscous soluble fiber in the metabolic control of diabetes. A review with special emphasis on cereals rich in beta-glucan. | Diabetes Care. | 1997 Nov;20(11):1774-80.
[12]: Sadiq Butt M, Tahir-Nadeem M, Khan MK, Shabir R, Butt MS. | Oat: unique among the cereals.| Eur J Nutr. | 2008 Mar;47(2):68-79. Epub 2008 Feb 26.
[13]: Nicolosi R, Bell SJ, Bistrian BR, Greenberg I, Forse RA, Blackburn GL. | Plasma lipid changes after supplementation with beta-glucan fiber from yeast. | Am J Clin Nutr. | 1999 Aug;70(2):208-12.
[14]: Reyna-Villasmil N, Bermúdez-Pirela V, Mengual-Moreno E, Arias N, Cano-Ponce C, Leal-Gonzalez E, Souki A, Inglett GE, Israili ZH, Hernández-Hernández R, Valasco M, Arraiz N. | Oat-derived beta-glucan significantly improves HDLC and diminishes LDLC and non-HDL cholesterol in overweight individuals with mild hypercholesterolemia. | Am J Ther. | 2007 Mar-Apr;14(2):203-12.
[15]: Keenan JM, Goulson M, Shamliyan T, Knutson N, Kolberg L, Curry L. | The effects of concentrated barley beta-glucan on blood lipids in a population of hypercholesterolaemic men and women. | Br J Nutr. | 2007 Jun;97(6):1162-8. Epub 2007 Apr 20.
[16]: Shimizu C, Kihara M, Aoe S, Araki S, Ito K, Hayashi K, Watari J, Sakata Y, Ikegami S. | Effect of high beta-glucan barley on serum cholesterol concentrations and visceral fat area in Japanese men--a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial. | Plant Foods Hum Nutr. | 2008 Mar;63(1):21-5. Epub 2007 Dec 12.
[17]: Biörklund M, van Rees A, Mensink RP, Onning G. | Changes in serum lipids and postprandial glucose and insulin concentrations after consumption of beverages with beta-glucans from oats or barley: a randomised dose-controlled trial. | Eur J Clin Nutr. | 2005 Nov;59(11):1272-81.
[18]: Poppitt SD, van Drunen JD, McGill AT, Mulvey TB, Leahy FE. | Supplementation of a high-carbohydrate breakfast with barley beta-glucan improves postprandial glycaemic response for meals but not beverages. | Asia Pac J Clin Nutr. | 2007;16(1):16-24.
[19]: Ames NP, Rhymer CR. | Issues surrounding health claims for barley. | J Nutr. | 2008 Jun;138(6):1237S-43S.
[20]: Food and Drug Administration, HHS. | Food labeling: health claims; soluble fiber from certain foods and risk of coronary heart disease. Interim final rule. | Fed Regist. | 2008 Feb 25;73(37):9938-47.