Een voedingsstoffenmozaïek: aminozuren in het mineraalmetabolisme
Stel je een levendig mozaïek voor, waar elke tegel, zorgvuldig gekozen en geplaatst, bijdraagt aan een adembenemend meesterwerk. In het ingewikkelde mozaïek van de menselijke gezondheid zijn “aminozuren” en “mineralen” de afzonderlijke tegels. Hun harmonieuze rangschikking is essentieel voor een groot aantal biologische processen.
Aminozuren: de eerste stenen
“Aminozuren”, de bouwstenen van eiwitten, vormen de basis van dit mozaïek. Het zijn organische moleculen die bestaan uit een centraal koolstofatoom gebonden aan een aminogroep, een carboxylgroep, een waterstofatoom en een zijketen [1]. De relatie tussen aminozuren en calciumopname is complex, waarbij bepaalde aminozuren een cruciale rol spelen bij het vergemakkelijken van de opname van calcium uit de darmen [2]. De wisselwerking tussen aminozuren en het magnesiummetabolisme is van vitaal belang voor verschillende lichaamsfuncties, omdat aminozuren de absorptie, distributie en uitscheiding van magnesium kunnen beïnvloeden [3]. Deze zijketen, uniek voor elk aminozuur, bepaalt zijn specifieke eigenschappen en functies [4].
Metabole functies van aminozuren:
Naast hun rol in de eiwitsynthese spelen aminozuren een cruciale rol in verschillende biologische processen:
- Energieproductie: Sommige aminozuren kunnen worden gemetaboliseerd voor energie.
- Synthese van neurotransmitters: Aminozuren zijn precursors voor neurotransmitters, die stemming, slaap en andere hersenfuncties regelen [5].
- Immuunfunctie: Aminozuren zijn essentieel voor de goede werking van het immuunsysteem [6].
- Herstel en groei van weefsels: Aminozuren zijn nodig voor het herstel en de groei van weefsels.
- Rol van aminozuren in metabolische gezondheid: Zoals besproken in de vorige paragraaf, kunnen aminozuren een wisselwerking aangaan met mineralen om hun absorptie, distributie en gebruik te beïnvloeden [7].
- De relatie tussen aminozuren en botmineraaldichtheid is complex, waarbij bepaalde aminozuren een essentiële rol spelen in het botmetabolisme en de botstructuur [8].
- Aminozuren en elektrolytenbalans Bepaalde aminozuren spelen een essentiële rol in het behoud van de elektrolytenbalans, die essentieel is voor verschillende lichaamsfuncties, waaronder spiercontractie, zenuwimpulsoverdracht en vochtregulatie [9,10].
Glycine: De veelzijdige tegel
Onder de aminozuur foundation stenen, onderscheidt “glycine” zich als een veelzijdige tegel. Door zijn kleine formaat en neutrale lading past het perfect bij veel mineralen en zorgt het voor een naadloze integratie in het mozaïek. De rol van glycine gaat verder dan de coördinatie van mineralen, want het is ook betrokken bij de synthese van neurotransmitters, de productie van collageen en andere vitale processen [11].
Glycine is een uniek aminozuur met verschillende onderscheidende eigenschappen:
- Eenvoud: Glycine is het kleinste en eenvoudigste aminozuur, dat alleen bestaat uit een waterstofatoom als R-groep [12].
- Flexibiliteit: Door zijn kleine formaat past glycine in krappe ruimtes binnen eiwitten, wat zorgt voor flexibiliteit en aanpassingsvermogen [13].
- Rol als neurotransmitter: Glycine werkt als een remmende neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel en speelt een rol bij het reguleren van spiertonus, slaap en pijnperceptie.
- Collageensynthese: Glycine is een belangrijk bestanddeel van collageen, een eiwit dat essentieel is voor de structuur en functie van bindweefsel [14].
Mineralen: De kleurrijke tegels
Mineralen worden vaak over het hoofd gezien, maar voegen kleur en textuur toe aan dit mozaïek. Het zijn anorganische elementen die essentieel zijn voor verschillende lichaamsfuncties. Enkele belangrijke mineralen zijn:
- Calcium: Vitaal voor gezonde botten, spiersamentrekkingen en bloedstolling.
- IJzer: essentieel voor zuurstoftransport in het bloed.
- Magnesium: betrokken bij energieproductie, spierfunctie en zenuwtransmissie.
- Zink: speelt een rol bij de immuunfunctie, wondgenezing en smaakwaarneming.
Ze spelen een cruciale rol in verschillende fysiologische functies, waaronder:
- Gezondheid van de botten: Calcium, fosfor en magnesium zijn de stevige tegels die sterke botten bouwen en onderhouden.
- Energieproductie: ijzer, koper en zink zijn de levendige tegels die de energieproductie van het lichaam van brandstof voorzien.
- Immuunfunctie: Zink, selenium en koper zijn de beschermende tegels die het lichaam beschermen tegen infecties en ziekten.
- Neurologische functie: Magnesium, kalium en natrium zijn de communicatietegels die ervoor zorgen dat de hersenen en spieren effectief functioneren.
Hoe aminozuren de opname van mineralen beïnvloeden: de verweven patronen
De wisselwerking tussen aminozuren en mineralen is een complex en veelzijdig mozaïek. Aminozuren kunnen de absorptie en het transport van mineralen vergemakkelijken, terwijl mineralen het metabolisme en de functie van aminozuren kunnen beïnvloeden. Dit ingewikkelde patroon is essentieel voor het behoud van de algehele gezondheid en het welzijn.
De dans van chelatie
Wanneer aminozuren en mineralen hun krachten bundelen, ontstaat er een prachtige chelatiedans. Chelatie houdt in dat een metaalion (mineraal) zich bindt aan een ligand (aminozuur) om een stabiel complex te vormen [15]. Dit proces verbetert de absorptie, oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid van mineralen, waardoor ze gemakkelijker door het lichaam kunnen worden gebruikt[16].
Waarom is chelatie nuttig?
- Verbeterde absorptie: Chelatie kan de absorptie van mineralen uit het spijsverteringskanaal verhogen, vooral bij mensen met een verminderde absorptie of specifieke dieetbehoeften [17].
- Minder bijwerkingen: Vergeleken met anorganische mineraalzouten worden aminozuur-gechelateerde mineralen vaak beter verdragen, waardoor gastro-intestinaal ongemak of andere bijwerkingen worden verminderd [18].
- Gerichte toediening: Het aminozuur-mineralencomplex kan de gerichte toediening van mineralen aan specifieke weefsels of cellen vergemakkelijken, waardoor het gebruik ervan wordt geoptimaliseerd [19,20].
- Synergetische interacties: Aminozuren en mineralen kunnen synergetisch werken om verschillende fysiologische functies te ondersteunen, waardoor de algehele gezondheid en het welzijn worden bevorderd.
Waarom aminozuurchelaten beter zijn dan anorganische mineraalzouten:
- Verbeterde biologische beschikbaarheid: Aminozuurchelatie kan de biologische beschikbaarheid van mineralen verbeteren, waardoor ze gemakkelijker worden opgenomen en gebruikt door het lichaam.
- Verminderde toxiciteit: Anorganische minerale zouten kunnen soms irriterend zijn voor het spijsverteringsstelsel of zelfs giftig in hoge doses. Aminozuurchelatie kan helpen om het risico op bijwerkingen te verminderen.
- Verbeterde oplosbaarheid: Aminozuurchelatie kan de oplosbaarheid van mineralen verbeteren, waardoor ze gemakkelijker in het lichaam kunnen worden opgenomen en getransporteerd.
Categorisering van API’s op basis van aminozuurverbinding
- API’s op basis van glycine:
- Ijzerbisglycinaat
- Zinkbisglycinaat
- Magnesiumbisglycinaat
- Koper bisglycinaat
- Boorglycinaat
- Kalium glycinaat
- API’s op basis van aspartaat:
- Ferro aspartaat glycinaat
Voordelen van aminozuurverbinding in API’s
API’s op basis van glycine:
- Verbeterde absorptie: Glycine’s kleine formaat en neutrale lading maken het een geschikte chelaatvormer voor verschillende mineralen, waardoor hun absorptie wordt bevorderd [21].
- Verminderde toxiciteit: Glycine kan helpen om de toxiciteit van bepaalde mineralen, zoals ijzer, te verminderen door stabiele complexen te vormen.
- Verbeterde oplosbaarheid: glycine kan de oplosbaarheid van mineralen verbeteren, waardoor ze gemakkelijker beschikbaar zijn voor absorptie.
API’s op basis van aspartaat:
- Synergetische effecten: Aspartaat kan synergetisch werken met glycine om de absorptie en het gebruik van mineralen, met name ijzer, te verbeteren.
- Metabolische voordelen: aspartaat is betrokken bij verschillende metabolische routes, wat kan bijdragen aan de algehele effectiviteit van het mineralensupplement.
Actieve farmaceutische ingrediënten (API’s): De Meesterlijke Ambachtslieden
Er zijn verschillende API’s ontwikkeld om de kracht van aminozuur-mineraal chelatie te benutten. Deze API’s fungeren als meester-ambachtslieden die ervoor zorgen dat het mozaïek van aminozuren en mineralen met precisie en kunstzinnigheid wordt samengesteld. Enkele voorbeelden zijn:
- Ferro Bisglycinaat en Ferro Asparto Glycinaat: Deze ijzersupplementen bieden een zeer biologisch beschikbare vorm van ijzer, waardoor het gemakkelijker door het lichaam kan worden opgenomen en gebruikt [22,23,24].
- Zinkbisglycinaat: Zinkbisglycinaat is een populair zinksupplement dat de absorptie en het gebruik van zink verbetert.
- Magnesiumbisglycinaat: Magnesiumbisglycinaat is een zachte en goed opneembare vorm van magnesium, waardoor het geschikt is voor personen met een gevoelige spijsvertering [25,26].
- Koper Bisglycinaat: Koper bisglycinaat zorgt voor een optimale absorptie en gebruik van koper, wat essentieel is voor verschillende biologische functies.
- Boriumglycinaat: Boriumglycinaat biedt een biologisch beschikbare vorm van borium, een spoormineraal dat de gezondheid van botten en de hersenfunctie ondersteunt [27].
- Kaliumglycinaat: Kaliumglycinaat biedt een zachte en goed verdragen vorm van kalium, dat cruciaal is voor het behoud van de vochtbalans en de zenuwfunctie [28].
Energie en structuur – Aminozuren vs. vetzuren in metabolisme
- Aminozuren versus eiwitten in de stofwisseling: aminozuren als bouwstenen van eiwitten benadrukken en hun metabole rol anders dan die van eiwitten bespreken.
- Aminozuren versus mineralen voor botgezondheid: Leg de rol uit van aminozuren bij de opname van botmineralen, als aanvulling op calcium en magnesium.
- Essentiële vs. niet-essentiële aminozuren in de absorptie van voedingsstoffen: Onderscheid rollen in het verbeteren van mineraalopname.
- Aminozuren versus elektrolyten voor atletisch herstel: Focus op de ondersteuning van aminozuren bij spierherstel.
- Aminozuren versus vetzuren in metabolische processen: Hun energetische en structurele rollen contrasteren.
Conclusie
De ingewikkelde relatie tussen aminozuren en mineraalmetabolisme is een bewijs van de complexiteit en schoonheid van de menselijke biologie. Door het mozaïek van deze voedingsstoffen te begrijpen, kunnen we hun vitale rol in het behoud van een optimale gezondheid waarderen.
1. Devignes CS, Carmeliet G, Stegen S. Amino acid metabolism in skeletal cells. Bone Rep. 2022 Sep 8;17:101620. doi: 10.1016/j.bonr.2022.101620. PMID: 36120644; PMCID: PMC9475269. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36120644/
2. Fukuda, S. Effects of active amino acid calcium: Its bioavailability on intestinal absorption, osteoporosis and removal of plutonium in animals. J Bone Miner Metab 11, S47-S51 (1993). https://doi.org/10.1007/BF02383541
3. Chandel NS. Aminozuurmetabolisme. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2021 Apr 1;13(4):a040584. doi: 10.1101/cshperspect.a040584. PMID: 33795250; PMCID: PMC8015690. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8015690/
4. National Research Council (US) Subcommittee on the Tenth Edition of the Recommended Dietary Allowances. Aanbevolen Voedingsstoffen: 10e editie. Washington (DC): National Academies Press (VS); 1989. 6, Eiwit en aminozuren. Beschikbaar via: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234922/
5. https://my.clevelandclinic.org/health/articles/22243-amino-acids
6. Medisch beoordeeld door Kathy W. Warwick, RDN, CDCES, Nutrition – Geschreven door Jillian Kubala, MS, RD – Bijgewerkt op 7 augustus 2023. https://www.healthline.com/nutrition/essential-amino-acids
7. Wikipedia contributors. Aminozuur. Wikipedia, de vrije encyclopedie. 21 oktober 2024, 03:53 UTC. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Amino_acid&oldid=1252390999. Geraadpleegd op 22 oktober 2024.
8. Rose AJ. Amino Acid Nutrition and Metabolism in Health and Disease (Voeding en metabolisme van aminozuren in gezondheid en ziekte). Nutrients. 2019; 11(11):2623. https://doi.org/10.3390/nu11112623
9. Tomé, D. Aminozuurmetabolisme en signaalwegen: potentiële doelwitten in de controle van infectie en immuniteit. Nutr. Diabetes 11, 20 (2021). https://doi.org/10.1038/s41387-021-00164-1
10. Frost DV, Sandy HR. Effecten van mineralentekorten op aminozuurgebruik. Kritische rol van kalium en fosfor. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 1953;83(1):102-105. doi:10.3181/00379727-83-20278
11. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1072/glycine
12. Wikipedia medewerkers. Glycine. Wikipedia, de vrije encyclopedie. 19 oktober 2024, 05:00 UTC. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Glycine&oldid=1251983852. Geraadpleegd op 22 oktober 2024.
13. Razak MA, Begum PS, Viswanath B, Rajagopal S. Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: Een overzicht. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:1716701. doi: 10.1155/2017/1716701. Epub 2017 Mar 1. Erratum in: Oxid Med Cell Longev. 2022 Feb 23;2022:9857645. doi: 10.1155/2022/9857645. PMID: 28337245; PMCID: PMC5350494. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5350494/
14. https://www.healthline.com/nutrition/glycine
15. Wikipedia medewerkers. Chelatie. Wikipedia, de vrije encyclopedie. 3 oktober 2024, 01:24 UTC. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chelation&oldid=1249078000. Geraadpleegd op 22 oktober 2024.
16. https://www.webmd.com/balance/what-is-chelation-therapy
17. LiverTox. LiverTox: Klinische en onderzoeksinformatie over door geneesmiddelen veroorzaakte leverbeschadiging [internet]. Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; 2012-. Chelaatvormers. [Bijgewerkt op 2017 jan 23]. Beschikbaar via: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK548531/
18. Jacob, R.H., Afify, A.S., Shanab, S.M. et al. Chelated amino acids: biomass sources, preparation, properties, and biological activities. Biomassa Conv. Bioref. 14, 2907-2921 (2024). https://doi.org/10.1007/s13399-022-02333-3
19. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004484860400078X
20. ZHANG L, GUO Q, DUAN Y, LIN X, NI H, ZHOU C, LI F. Zhang L, Guo Q, Duan Y, Lin X, Ni H, Zhou C, Li F. Comparison of the Effects of Inorganic or Amino Acid-Chelated Zinc on Mouse Myoblast Growth in vitro and Growth Performance and Carcass Traits in Growing-Finishing Pigs. Front Nutr. 2022 Apr 7;9:857393. doi: 10.3389/fnut.2022.857393. PMID: 35464034; PMCID: PMC9021508. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9021508/
21. FISCHER JAJ, CHERIAN AM, BONE JN, KARAKOCHUK CD. Fischer JAJ, Cherian AM, Bone JN, Karakochuk CD. The effects of oral ferrous bisglycinate supplementation on hemoglobin and ferritin concentrations in adults and children: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutr Rev. 2023 Jul 10;81(8):904-920. doi: 10.1093/nutrit/nuac106. PMID: 36728680; PMCID: PMC10331582. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36728680/
22. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary voor CID 9837124, ijzerbisglycinaat. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ferrous-bisglycinate. Geraadpleegd op 22 oktober 2024.
23. Jeppsen RB, Borzelleca JF. Veiligheidsevaluatie van ijzerbisglycinaatchelaat. Food Chem Toxicol. 1999 Jul;37(7):723-31. doi: 10.1016/s0278-6915(99)00052-6. PMID: 10496373. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10496373/
24. El-Hawy MA, Abd Al-Salam SA, Bahbah WA. Comparing oral iron bisglycinate chelate, lactoferrine, lactoferrine with iron and iron polymaltose complex in the treatment of children with iron deficiency anemia. Clin Nutr ESPEN. 2021 Dec;46:367-371. doi: 10.1016/j.clnesp.2021.08.040. Epub 2021 Sep 29. PMID: 34857222. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34857222/
25. Magnesiumbisglycinaat
26. https://www.healthline.com/health/magnesium-glycinate
27. Wikipedia medewerkers. Magnesiumglycinaat. Wikipedia, de vrije encyclopedie. 16 augustus 2024, 16:32 UTC. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnesium_glycinate&oldid=1240661374. Geraadpleegd op 22 oktober 2024.
28. https://www.verywellhealth.com/magnesium-bisglycinate-8727232