BROCCOLI BIJ OVERGEWICHT

UIT: NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR FYTOTHERAPIE 2019 NR. 4

SOPHIEKE NIJHUIS-BOUMA | Heeft het gebruik van broccoli effect op overgewicht? In 2018 verscheen een artikel met 42 literatuurverwijzingen over de effecten van de langetermijnconsumptie van broccolispruiten op ontstekingsmarkers in overgewichtsituaties. Samen met vijf anderen deed López-Chillón een onderzoek met personen met overgewicht die dagelijks broccoli als spruit- of kiemgroente aten.  Deze broccoliconsumptie leidde voor enkele van de onderzochte ontstekingsmarkers tot een verbetering c.q. daling van de waarde.

Broccoli (Brassica cretica, syn. Brassica oleracea var. italica) en andere Brassica spp. zijn rijk aan glucosinolaten en verwante bioactieve metabolieten zoals isothiocyanaten. Deze zwavelbevattende verbindingen worden verantwoordelijk gehouden voor veel van de biologische effecten die worden toegeschreven aan deze groenten. Van een aantal van deze actieve inhoudsstoffen is aangetoond dat ze bepaalde negatieve effecten van diverse ziektebeelden kunnen neutraliseren. De meeste vermelde effecten hebben betrekking op antikankereigenschappen. Epidemiologische studies hebben duidelijk een vermindering van de kans op kanker laten zien door het regelmatig eten van koolgewassen. Klinische studies zijn vooral gericht op deze antitumoractiviteit. Er is minder duidelijkheid wat betreft de ontstekingsremmende eigenschappen van koolgroenten.

BROCCOLI ALS BRON VAN GLUCOSINOLATEN

De omzetting van glucosinolaten in isothiocyanaten, zoals die plaatsvindt bij het kauwen en de vertering, lijkt cruciaal voor de positieve effecten die gepaard gaan met de consumptie van broccoli en andere koolsoorten. De groeiomstandigheden van broccoli zijn daarnaast van invloed op de biosynthese van onder andere glucosinolaten, waarbij het met name gaat om de opslag in de jonge spruiten. Deze bevatten een tien tot vijftig keer hogere concentratie aan glucosinolaten dan in een volwassen broccoliplant.

De in broccoli geïdentificeerde glucosinolaten zijn glucoïberin (GIB), glucorafanin (GRA, 4-methyl-sulphinylbutylglucosinolaat), 4-hydroxyglucobrassicin (HGB), glucoërucin (GER), glucobrassicin (GBS), 4-methoxy-glucobrassicin (MBG) en neoglucobrassicin (NBG).

Broccoli bevat naast deze genoemde glucosinolaten ook het bekende isothiocyanaat sulforafaan (SFN), andere specifieke stikstofzwavelverbindingen, fenolderivaten (flavonoïdglycosiden en hydroxykaneelzuur), vitamine A, C, E en K, en mineralen. Het gebruik van broccoli als groente wordt nader toegelicht in het kader bij dit artikel.

 

CHRONISCHE ONTSTEKING EN OBESITAS

Tegenwoordig wordt aangenomen dat er bij obesitas sprake is van een chronisch lichte ontstekingstoestand. De hierbij betrokken stoffen, hier aangeduid als ontstekingsmarkers, zijn onder andere interleukine-6 (IL-6), interleukine-1β (IL-1β), C-reactief proteïne (CRP) en tumor-necrosefactor α (TNF-α). TNF-α, IL-6 en IL-1β zijn cytokinen die leiden tot een ontstekingsreactie. Bij een verhoogd inwendig vetgehalte als gevolg van overgewicht zijn de plasmaspiegels van deze eiwitten verhoogd. CRP is een belangrijke voorspellende marker voor cardiovasculaire aandoeningen. Alle vier genoemde stoffen zijn risicofactoren voor het ontwikkelen van hart- en vaatziekten, metabool syndroom en diabetes. Die chronisch lichte ontstekingstoestand is een reactie van het lichaam op de voedingsonbalans als gevolg van een energieoverschot, wat tot uiting komt in de ontwikkeling van insulineresistentie en diabetes type 2.

Aanpassingen van het voedingspatroon, waardoor de obesitasgerelateerde ontstekingssituatie kan verminderen, kunnen de gezondheidsvoorwaarden verbeteren van mensen met overgewicht. Het doel van de studie van López-Chillón et al. was om aan de hand van veranderingen in de waarden van genoemde ontstekingsmarkers bij volwassenen, de mogelijke ontstekingsremmende werking van broccoli bij overgewicht te beoordelen.

ONDERZOEKSOPZET

Een klinisch onderzoek werd uitgevoerd met 40 personen met overgewicht maar zonder aandoeningen zoals hoge bloeddruk, cardiovasculaire aandoeningen, diabetes en lever-, maagdarm- en nierziekten. Ook de inname van medicijnen tegen deze ziekten, een vegetarisch dieet, zwangerschap of het geven van borstvoeding waren uitsluitingsgronden.

De onderzoekspopulatie bestond uit 21 mannen en 19 vrouwen tussen 35 en 55 jaar met een BMI-overgewichtscore van 24,9 – 29,9 kg/m2. De gemiddelden van de onderzoekspopulatie waren 46 jaar, 85,8 kg, 1,72 m, BMI 28,9 en vetpercentage 30,34%. Gedurende de twee maanden voorafgaand aan het onderzoek mochten er geen vitamines, voedingssupplementen of medicijnen worden ingenomen. Ook was niet-roken een vereiste. Tijdens de week vóór het begin van de behandelingsfase mochten geen Brassica-groenten zoals broccoli, radijs, bloemkool en spruitjes en daarvan afgeleide producten worden gegeten. Daarnaast werd de deelnemers gevraagd een mediterrane voedingswijze te volgen.

De behandelingsfase, ook wel aangeduid als interventiefase, bestond uit de dagelijkse consumptie van 30 g broccoli gedurende 10 weken, gevolgd door een follow-up-fase van 90 dagen met een normaal eetpatroon zonder broccoli. De broccoli werd als spruit- of kiemgroente gegeten. De broccolispruitjes moesten rauw, dus zonder koken of verhitting, worden gegeten in combinatie met andere voedingsstoffen. Verhitting kan namelijk het gehalte aan glucosinolaten en hun biologische beschikbaarheid beïnvloeden. Daarom werden de broccolispruiten verwerkt in bijvoorbeeld groentesalades, koude pastasalades en koude sandwiches met kaas, ham, tomaten, sla, gegrild varkensvlees of gegrilde groenten. De deelnemers ontvingen wekelijks zeven porties van 30 g broccolispruitjes, die tot consumptie werden bewaard in de koelkast.

De broccolispruitjes waren vóór de aflevering vanaf dag vier na de kieming gedurende vier dagen blootgesteld aan 250 µM methyljasmonaat (MeJA), om zo het gehalte aan bioactieve stoffen zoals glucosinolaten te verhogen. Dit resulteerde in een toename van 70% ten opzichte van de onbehandelde plantjes. In deze 30-grams porties was de gemiddelde totale hoeveelheid glucosinolaten 121,11 mg, waarvan twee derde alifatische glucosinolaten en een derde indolglucosinolaten. GRA was het meest aanwezige alifatische glucosinolaat met 51.08 mg en NBG met 20,11 mg het meest aanwezige indolglucosinolaat.

Aan het begin, tijdens en na afloop van het onderzoek werden vetpercentage, lichaamsgewicht, BMI en de plasmaspiegels van TNF-α, IL-6, IL-1β en CRP bepaald. Dit gebeurde op dag 0, dag 70, dag 90 en dag 160. Daartoe werden op genoemde dagen bloed en urine afgenomen. De biochemische analyses van de ontstekingsmarkers IL-6, IL-1β, CRP en TNF-α werden uitgevoerd met ELISA-kits met een hoge gevoeligheid, waarbij ELISA staat voor Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay. De concentraties glucosinolaten, isothiocyanaten en hun metabolieten in urine- en plasmamonsters werden bepaald met UHPLC (ultra high performance liquid chromatography), een snelle en gevoelige kolomchromatografische methode.

EFFECTEN VAN BROCCOLICONSUMPTIE

De plasmaspiegels van IL-6 waren na 70 dagen broccoliconsumptie significant lager dan aan het begin van de interventie en de gemiddelde waarde daalde van 4,76 pg/mL op dag 0 naar 2,11 pg/mL op dag 70; een daling tot 38%. Tijdens de follow-up-fase stegen deze gemiddelde ontstekingswaarden van 1,2 pg/mL op dag 90 tot 2,66 pg/mL op dag honderdzestig. Ook de CRP-spiegel nam tijdens de broccoliconsumptie significant af. Deze daalde van 2,42 µg/mL op dag 0 naar 1,52 µg/mL op dag 70, een daling tot 59%. In de follow-up-fase namen de waarden echter weer toe tot 1,92 µg/mL en 2,32 µg/mL op respectievelijk dag 90 en dag 160.

Voor de TNF-α- en IL-1β-spiegels waren er onvoldoende waarnemingen om betrouwbare uitspraken te doen over het effect van de broccoliconsumptie hierop. Het gewicht en de BMI van de proefpersonen veranderden door de broccoliconsumptie niet significant, maar het vetpercentage nam tijdens de interventieperiode wel significant af.

In eerder onderzoek leidde een broccoliconsumptie van 250 g per dag gedurende 10 dagen bij rokers tot een CRP-spiegeldaling van zo’n 48%. Bij de inname van grote hoeveelheden koolgewassen (7-14 g/kg lichaamsgewicht) gedurende 14 dagen, werd ook een afname van IL-6- en CRP-concentraties waargenomen.

Tijdens de interventieperiode werd een opvallende toename waargenomen van de concentraties van de glucosinolaatmetaboliet 3,3-diïndolylmethaan (3,3-DIM) tot bijna de dubbele waarde. In de eerste 20 dagen van de follow-up-fase keerden deze concentraties echter weer terug op het oorspronkelijke niveau. De concentraties van de isothiocyanaten sulforafaan-N-acetylcysteïne (SFN-NAC) en sulforafaan-cysteïne (SFN-CYS) vertoonden tijdens de behandelingsperiode een sterke toename, maar in de follow-up daalden deze waarden eveneens weer tot het niveau van het begin van de behandeling. Voor de totale gemeten sulforafaanconcentratie (SFN) geldt ook dat er aan het eind van de interventieperiode een toename was, maar dat die in de follow-up-fase weer afnam.

De toename in glucosinolaatmetabolieten leidde tot een significante vermindering van IL-6- en CRP-spiegels, wat hun invloed en/of effect op de productie van deze ontstekingsmarkers doet vermoeden. Zo was de vermindering van de IL-6-spiegel sterk gerelateerd aan de toename van SFN-metabolieten. Voor SFN-NAC en SFN-CYS gold hetzelfde.

De verkregen effecten met 30 g broccolispruiten per dag zijn waarschijnlijk te verklaren door het feit dat broccolikiemen zeer rijk zijn aan glucorafanin (een glucosinolaat). Ze bevatten een tot tienvoudig hogere waarde ten opzichte van de volgroeide bloeiwijze die over het algemeen als groente wordt gegeten. Tijdens de groei wordt er namelijk verhoudingsgewijs minder glucorafanin aangemaakt.

CONCLUSIE EN VERVOLGONDERZOEK

De dagelijkse consumptie van broccoli als kiemgroente kan de IL-6- en CRP-spiegels bij mensen met overgewicht in positieve zin beïnvloeden en zo een remmende werking op het ontstaan van een chronische ontsteking hebben. López-Chillón et al. achten verder onderzoek nodig om het werkingsmechanisme van broccoli bij overgewicht als gezondheidbevorderende voeding verder op te helderen, maar de positieve onderzoeksresultaten ondersteunen de reeds bekende eigenschappen van broccoli bij het voorkomen van bepaalde ziektes. Ook geven de auteurs aan dat een belangrijke beperking van het uitgevoerde onderzoek was dat er geen controlegroep was meegenomen in het onderzoek. Daarnaast is de post-interventie follow-up niet een ideale controle.

De verkregen onderzoeksresultaten kunnen niet direct worden geëxtrapoleerd naar mensen met overgewicht die wel begeleidende ziektes hebben zoals hoge bloeddruk, hart- en vaatziekten, insulineresistentie of diabetes type 2. In het voorliggende onderzoek is er immers gewerkt met personen bij wie deze laatstgenoemde factoren niet aan de orde waren.

Toch kunnen de waargenomen sterke veranderingen in ontstekingsmarkerspatronen aan het eind van de interventie en het herstel daarna, een mogelijke indicatie zijn van het positieve effect van broccoli, wat dan wel in een uitgebreidere en beter opgezette studie verder zal moeten worden onderzocht.

AUTEURSGEGEVENS | Ir. A S. (Sophieke) Nijhuis-Bouma studeerde tuinbouwplantenteelt en plantenveredeling aan de toenmalige Landbouwhogeschool in Wageningen. Ze publiceerde van 1982 tot 1989 in diverse vakbladen over de veredeling van houtige siergewassen. Van 1999-2015 was ze lid van de Kruidentuincommissie van het Nederlands Openluchtmuseum; vanaf 2009 tevens secretaris. Ze is sinds 2014 lid van de redactie van dit tijdschrift.

REFERENTIES | López-Chillón MT. et al. Effects of long-term consumption of broccoli sprouts on inflammatory markers in overweight subjectsClin Nutr. 2019;38(2):745-752.