Allium sativum / Knoflook

Biologen en pathologen van twee Amerikaanse universiteiten hebben hun onderzoek beschreven in het wetenschappelijke tijdschrift ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Een samenvatting.

Knoflook kent vele gunstige effecten op de gezondheid, maar het effect op hart- en bloedvaten is het beste onderzocht en onderbouwd. Toch blijft verder onderzoek naar de actieve bestanddelen essentieel om de werking beter te begrijpen.

Zo onderzocht men de zwafelhoudende bestanddelen (polysulfides) die voorkomen in knoflook. In het lichaam worden deze omgezet in waterstofsulfide (H2S). H2S geeft een signaal (boodschap) aan de spiercellen in de wand van bloedvaten om zich te ontspannen. Hierdoor verwijden de bloedvaten zich en neemt de bloeddruk af. Biologen aan de Universiteit van Alabama in Birmingham (VS), ontdekten deze werking in een laboratoriumopstelling met behulp van rode bloedcellen en dierlijke aorta.

De wetenschappers gebruikten het sap van verse knoflooktenen in een verhouding van twee knoflooktenen op de totale bloedhoeveelheid van een volwassene. Daarna vermengden zij het sap met de menselijke rode bloedcellen. Vervolgens keken de biologen of er watersulfide H2S vrijkwam. Eenmaal duidelijk dat de boodschapperstof H2S inderdaad werd aangemaakt onder invloed van knoflook, onderzocht men vervolgens het effect op de grote lichaamsslagader waarvan de spiercellen in de vaatwand samengetrokken waren. De diameter van het bloedvat was daardoor minimaal. Als de aortaplakjes in verschillende concentraties knoflooksap werden gelegd, bleek het vat te verwijden. Hoe hoger de concentratie, hoe meer effect.

Om zoveel knoflook binnen te krijgen dat de sulfaten in voldoende concentraties werden aangemaakt, kunnen hooggeconcentreerde knoflookpreparaten ingenomen worden. Met name de Chinese knoflook, die verkrijgbaar is onder de naam Kwai knoflook, bevat deze hoge concentraties zwavelverbindingen. Ter illustratie: 1 dragee Kwai van 300 mg wordt verkregen uit 900 mg verse knoflook en dat is bijna een hele knoflookbol.

De zwavelverbindingen in knoflook (Allium sativum), kenmerken zich door een specifieke groep atomen, genaamd de allyl-groep. Het zijn deze zwavelverbindingen, zo kenmerkend voor de knoflookgeur, die belangrijk zijn voor de productie van H2S en de verwijding van de bloedvaten.

Geen positieve effecten op gezondheid van Allium sativum in Europese studie?

Knoflooketers zijn voor de buitenwacht op afstand herkenbaar. Hun karakteristieke geur verraadt de favoriete eetgewoonte. Gezondheidsfreaks nemen dat nadeel voor lief. Ze weten immers waar ze het voor doen. Knoflook zou goed zijn voor hart- en bloedvaten. Een grootschalige Europese studie gooit echter roet in het eten. Gezondheidseffecten van Allium sativum lijken er nauwelijks te zijn.

Dat hadden we niet verwacht. Een positief effect was leuk geweest. Aan de andere kant schept deze studie wel duidelijkheid”, stelt dr. Chris Kik. Hij was tijdens de knoflookstudie verbonden aan Plant Research International, een onderdeel van Wageningen Universiteit en Researchcentrum, en coördineerde tussen 2000 en 2004 het Europese onderzoeksproject waaraan vijftien onderzoeksgroepen in zes landen meededen.

Een onderdeel van de knoflookstudie betrof de effecten van Allium sativum op de gezondheid. „Daar was al het nodige onderzoek naar gedaan, maar dat ging om kleine studies. De uitkomsten daarvan zijn altijd minder betrouwbaar dan die van grote onderzoeken. Bovendien was meestal niet bekend wat de concentraties aan werkzame stoffen in de gebruikte knoflookpreparaten waren. Die kunnen flink verschillen. Bij de beoordeling van onderzoeksresultaten heb je die gegevens nodig, anders tast je eigenlijk in het duister”, stelt Kik, die momenteel werkzaam is bij het Centrum voor Genetisch Bronnen Nederland, eveneens een onderdeel van Wageningen Universiteit.

Knoflook behoort samen met uien, bieslook en prei tot de looksoorten. Knoflook bevat veel fructanen (oplosbare vezels) en plantaardige zwavelverbindingen (organozwavelverbindingen). Ze worden zo genoemd ter onderscheiding van anorganische zwavel, bekend van de lucifers. Knoflook maakt de organozwavelverbindingen uit sulfaat dat de plant opneemt uit de bodem. Alleïne is de belangrijkste organozwavelverbinding in de plant.

Optimisme

De invloed van knoflook op de gezondheid wordt vooral toegeschreven aan de organozwavelverbindingen en de fructanen. Beide verlagen het ’slechte’ cholesterol. De organozwavelverbindingen zouden ook de elasticiteit van de bloedvatwand verbeteren. Hun invloed op de bloedplaatjes, cellen die zijn betrokken bij de bloedstolling, zou leiden tot een afname van het risico op trombose.

De onderzoekers waren dus behoorlijk optimistisch over de mogelijke uitkomsten van hun onderzoek. Kik: „Dat optimisme nam nog toe toen uit onze experimenten met cellen bleek dat de organozwavelverbindingen de concentraties van bepaalde boodschapperstoffen kunnen verlagen. Het gaat om cytokinen, een type boodschapperstoffen dat door witte bloedcellen wordt aangemaakt en dat een ontstekingsbevorderende werking heeft. Bij aderverkalking spelen ook ontstekingsachtige processen een rol. Als je de aanjagers van zulke processen kunt terugdringen, werkt dat dus positief.”

Verder bleek dat de organozwavelverbindingen een duidelijk remmend effect hebben op het belangrijkste enzym dat betrokken is bij de cholesterolvorming (HMG CoA reductase).

Muizen

Een ander experiment werd bij TNO in Leiden uitgevoerd met transgene muizen die gemakkelijk aderverkalking krijgen. Zij kregen Franse knoflookpoeder door hun voer gemengd in een concentratie van 0,5 en 5 procent. Daarnaast waren er een derde groep die knoflook van het merk Kyolic kreeg en een controlegroep. Kik: „Dat deden de onderzoekers omdat Kyolic is gemaakt van knoflookolie. Er zitten andere verbindingen in dan bijvoorbeeld in Kwai, dat is gemaakt van knoflookpoeder.”

De resultaten waren verrassend en ondubbelzinnig. „De onderzoekers vonden geen enkel positief effect van knoflook op het cholesterolniveau en andere bloedvetten en ook niet op het atherosclerotische proces.”

Ook had nog onderzoek plaats met in totaal negentig enigszins zwaarlijvige mannen en vrouwen die minimaal tien sigaretten per dag rookten. Een groep kreeg zes knoflookpillen per dag (in totaal 2,1 gram knoflook), een groep kreeg neppillen en een groep kreeg een commercieel verkrijgbare cholesterolremmer. Ook deze uitkomst was niet voor tweeërlei uitleg vatbaar: er werd op allerlei controlepunten (bloeddruk, cholesterolgehalte, cytokinengehalte) gedurende de drie maanden dat het onderzoek duurde geen enkel positief effect van knoflook gevonden. De cholesterolremmer daarentegen had op onderdelen wel gunstige effecten.

Kanker

In de Europese studie is ook gekeken naar het effect van knoflook op het ontstaan van kanker. Evenals bij hart- en vaatziekten werd op drie niveaus onderzoek gedaan: met cellen, ratten en mensen. Uit het onderzoek met cellen bleek dat de organozwavelverbindingen de invloed van bepaalde mutagene stoffen -stoffen die schade aan het DNA kunnen veroorzaken- verminderen. „Positief was ook dat bij hogere concentraties het beschermende effect groter werd”, aldus Kik.

In een ander experiment werd bij ratten gedurende negen weken onderzoek gedaan naar de invloed van organozwavelverbindingen op onder meer leverkanker. Een groep kreeg geen knoflook in het voer, vier andere groepen kregen door hun voer 5 procent Franse knoflookpoeder met organozwavelverbindingen in vier verschillende concentraties. De concentratieverschillen waren ontstaan doordat de planten niet of verschillend waren bemest. Tevens kregen de ratten de leverkankerverwekkende stof aflatoxine B1 (de beruchte pindaschimmel) per injectie toegediend. Daardoor ontstonden haarden van levercellen die in een soort voorstadium van kanker verkeerden.

Vervolgens werden de ratten aan het eind van het onderzoek gedood en werd hun lever onderzocht. Daaruit bleek dat de dieren uit de knoflookgroepen minder cellen in een voorstadium van kanker hadden ontwikkeld dan de ratten uit de controlegroep. Bovendien kwam naar voren dat het beschermende effect groter was naarmate de ratten knoflook kregen met een hogere concentratie aan organozwavelverbindingen. „Dat was dus ook een positief resultaat”, aldus Kik.

Bij dezelfde negentig mensen die meededen aan het hart- en vaatonderzoek werd ook gekeken naar de invloed van knoflook op schade aan het DNA van witte bloedcellen. Bij de proefpersonen kon tijdens het drie maanden durende experiment geen positief effect worden vastgesteld. Kik: „Dus ondanks de veelbelovende uitkomsten van de experimenten met cellen en ratten konden we in onderzoek bij mensen geen gunstige effecten vaststellen.”

Betekent dit het einde voor knoflook als gezondheidsbevorderend voedingsmiddel? Kik verwacht dit niet. „Knoflook blijft een plantaardig voedingsmiddel. En groente en fruit hebben in het algemeen toch gunstige effecten op de gezondheid.” Daarnaast wijst de Wageningse wetenschapper op een nieuw project dat onlangs van start is gegaan in Europees verband, waarin ook knoflook een rol speelt.

„Dit project bouwt min of meer voort op ons eerdere onderzoek naar knoflook. Gekeken wordt of we een knoflookras kunnen maken met hoge gehaltes aan organo-selenium. Uit Amerikaans onderzoek uit 1996 bleek dat seleniumgist het risico op long-, darm- en prostaatkanker in belangrijke mate kan terugdringen. Maar seleniumgist is minder werkzaam dan organoselenium uit knoflook, omdat het organoselenium afkomstig uit gist, in tegenstelling tot het organoselenium uit knoflook, voor een groot deel wordt ingebouwd in eiwitten. Dat vermindert de werkzaamheid van deze stoffen. Als het lukt zo’n nieuw knoflooktype te ontwikkelen, zou dat wel eens positieve effecten kunnen hebben.”

Meer informatie: http://www.plant.wur.nl/projects/garlicandhealth/.

Knoflook geeft sporters meer uithoudingsvermogen

Als duursporters 5 uur voordat ze gaan fietsen of hardlopen een teentje knoflook - of een equivalent daarvan in knoflookpoeder - innemen, dan nemen hun maximale zuurstofopname en dus ook hun uithoudingsvermogen daardoor toe. Dat ontdekten Turkse bewegingswetenschappers twintig jaar geleden. Een recenter Amerikaans onderzoek bevestigt de Turkse bevindingen.

Knoflook voor duursporters

Let op onze woorden. Over een paar jaar staan wielerfans tijdens wedstrijden hun idolen met een dichtgeknepen neus aan te moedigen. Ze moeten wel, want de hordes duuratleten zullen een angstaanjagende doordringende knoflooklucht verspreiden.

Dit toekomstbeeld kwam tot ons na lezing van een oudere Turkse wetenschappelijke publicatie en het artikel van de Amerikaanse onderzoeker Christopher Womack in de Journal of the International Society of Sports Nutrition. [J Int Soc Sports Nutr. 2015 May 14;12:23.] Womack, die is verbonden aan James Madison University, bestudeerde het effect van suppletie met knoflook op 18 getrainde duursporters.

Beschermt knoflook tegen een hartinfarct?

Vlak na intensieve inspanning is de kans op een hartinfarct met een factor 5-6 verhoogd, [N Engl J Med. 1993 Dec 2;329(23):1677-83.] en Womack vroeg zich af of suppletie met knoflook intensieve beweging veiliger kan maken.

Womack liet zijn proefpersonen zich bij twee verschillende gelegenheden fietsen totdat ze letterlijk niet meer konden. De ene keer hadden de proefpersonen 3 uur voor die beproeving een placebo geslikt, de andere keer een supplement met 900 milligram knoflookpoeder. Die hoeveelheid knoflookpoeder correspondeert met 1 teentje knoflook.

De proef draaide op niets uit. Womack keek naar de activiteit van tissue plasminogen activator [tPA], een enzym dat bloedstolsels opruimt, en moest constateren dat de knoflooksuppletie geen effect had.

Knoflook verhoogt VO2max

Womack ontdekte wel een ander effect. Knoflooksuppletie verhoogde de maximale zuurstofopname van de renners [VO2max] met 1.6 milliliter/kilo/minuut. De maximale zuurstofopname is de belangrijkste component van het uithoudingsvermogen

Ondanks de toename van de VO2max nam het uithoudingsvermogen van de proefpersonen niet toe. Maar, zo schrijft Womack, in 2000 publiceerde de Turkse bewegingswetenschapper Deniz Unal Ince van Hacettepe University in Ankara een onderzoek waarin knoflooksuppletie niet alleen de VO2max verhoogde, maar ook het uithoudingsvermogen liet toenemen. [Turk J Med Sci. 2000;30:557-61.]

Ook Ince gaf zijn proefpersonen 900 milligram knoflookpoeder voordat ze gingen hardlopen op een treadmill. Maar anders dan Womack gaf Ince het supplement niet 3 uur, maar 5 uur voordat hij zijn proefpersonen zich tot het uiterste liet inspannen. Die tijd hebben de bestanddelen van knoflook nodig om de bloedbaan te bereiken.

Mogelijk mechanisme

De zwavelverbindingen in knoflook zetten in het lichaam om in zwavelwaterstof of H2S. Die verbinding maakt bloedvaten wijder. Daardoor kan de zuurstoftoevoer naar de spieren toenemen.

De onderzoekers in de Turkse studie gebruikten Kwai, een product van het Duitse Lichtwer Pharma. De Amerikanen gebruikten Kyolic Aged Garlic Extract van Wakunaga. De makers van die producten betaalden niet mee aan de studies.

Bron:Turk J Med Sci. 2000;30:557-61.

The effectiveness ratings for GARLIC

vlgs Medline Plus service of the U.S. National Library of Medicine

Possibly effective for...

• • High blood pressure. Some research shows that garlic can reduce blood pressure in people with high blood pressure by as much as 7% or 8%. It also seems to lower blood pressure in people with normal blood pressure. Most studies have used a specific garlic powder product (Kwai, from Lichtwer Pharma).

  • “Hardening of the arteries” (atherosclerosis). As people age, their arteries tend to lose their ability to stretch and flex with age. Garlic seems to reduce this effect.

  • Colon cancer, rectal cancer, and stomach cancer. Eating garlic seems to reduce the risk of developing these cancers. However, garlic supplements don’t seem to offer the same benefit.

  • Tick bites. Scientists have compared the number of tick bites in people who take high doses of garlic compared to people who do not take garlic. High doses of dietary garlic, over about a five-month period, seem to reduce the number of tick bites.

  • Fungal infections of the skin (including ringworm, jock itch and athlete’s foot). Ringworm and jock itch respond to treatment with a garlic gel containing 0.6% ajoene (a chemical in garlic) that is applied to the skin. A garlic gel with a higher concentration of ajoene (1%) is needed to be effective against athlete’s foot. In fact, garlic gel with 1% ajoene seems to be about as effective against athlete’s foot as the medicine Lamisil.

Possibly ineffective for...

• • Diabetes. Taking garlic doesn’t seem to have any effect on blood sugar, either in people with diabetes or those without it.

  • Treating bacteria called helicobacter pylori (H. pylori) that can cause ulcers. Taking garlic by mouth for H. pylori infection used to look promising due to laboratory evidence showing potential activity against H. pylori. However, when garlic cloves, powder, or oil is used in humans, it doesn't seem to have any beneficial effect for treating people infected with H. pylori.

  • High cholesterol. Lots of studies — some better than others — have been done to measure the effectiveness of garlic in lowering cholesterol and another type of fat called triglycerides. The results have been conflicting. However, if only the high quality studies are considered, reviewers conclude that garlic does not significantly lower cholesterol or triglyceride levels.

  • Breast cancer. Taking garlic does not seem to reduce the risk of getting breast cancer.

  • Lung cancer. Taking garlic does not seem to reduce the risk of getting lung cancer.

  • Leg pain when walking due to poor blood circulation in the legs (peripheral arterial disease or PAD). Taking garlic, even for 12 weeks, does not seem to help people with this condition.

Insufficient evidence to rate effectiveness for...

• • Benign prostatic hyperplasia (BPH). There is some preliminary evidence that taking garlic by mouth might be helpful for improving urinary flow, decreasing urinary frequency, and other symptoms associated with BPH.

  • Common cold. Preliminary research suggests garlic might reduce the frequency and number of colds when taken for prevention.

  • Corns. Early studies suggest that applying certain garlic extracts to corns on the feet twice daily improves corns. One particular garlic extract that dissolves in fat has an effect after 10-20 days of treatment, but a water soluble extract can take up to two months to show improvement.

  • High blood pressure in pregnancy (pre-eclampsia). Some preliminary clinical evidence suggests that taking a specific garlic extract (Garlet) 800 mg/day during the third trimester of pregnancy does not reduce the risk of developing pre-eclampsia in high-risk women.

  • Prostate cancer. Men in China who eat about a clove of garlic daily seem to have a 50% lower risk of developing prostate cancer. Whether this benefit applies to men in Western countries is not known.

  • Warts. Preliminary evidence suggests that applying a specific fat soluble garlic to warts on the hands twice daily removes warts within 1-2 weeks. A water-soluble garlic extract also seems to provide modest improvement, but only after 30-40 days of treatment.