Effectiviteit prebiotische suikers uit gras onderzocht door…

12 december 2022

Effectiviteit prebiotische suikers uit gras onderzocht door Maastricht University

Sommige van onze voedingsmiddelen bevatten prebiotica, die dienen als voeding voor de goede bacteriën in de darm. Grassa heeft een gepatenteerde methode ontwikkeld om tijdens het raffinageproces van gras een prebiotisch mengsel te winnen dat valt onder de categorie Fructo-OligoSacchariden (FOS). FOS wordt beschouwd als de top van de prebiotische suikers in voeding voor zowel mens als dier.

De interesse om FOS in voeding te gebruiken groeit. Het kan namelijk op verschillende manieren bijdragen aan een betere gezondheid. FOS ondersteunt de goede bacteriën in de darm (Bifidobacterium, Lactobacillus en Fusicatenibacter), het remt de groei en ontwikkeling van slechte bacteriën en heeft daarnaast een positieve impact op de opname van mineralen en vitamines. Dit kan bijdragen aan de verlaging van antibiotica gebruik.

Tijdens een project van Biorefinery Glas, uitgevoerd door Munster Technology University (MTU), werd aangetoond dat de koolhydraten die uit gras gewonnen worden inderdaad deels FOS zijn (zie figuur links voor een chromatogram van de samenstelling van FOS uit gras). Daarnaast werd aangetoond dat dit type FOS een prebiotische werking heeft die vergelijkbaar is met producten op de markt, zoals inuline die wordt gewonnen uit cichorei.

Onderzoek met Maastricht University

Na deze conclusie van de MTU, waren we als Grassa benieuwd naar de effectiviteit van het FOS uit gras. Daarom is dit onlangs getest in samenwerking met Maastricht University. In het onderzoek is gebruik gemaakt van een model van de dikke darm (TIM-2, zie figuur 2). Dit systeem is een bewezen model om de menselijke, volwassen darm na te bootsen.

Figuur 2. Schematische representatie van TIM-2.

a: peristaltische compartimenten;
b. pH-elektrode;
c: alkalipomp;
d: dialysevloeistofcircuit met holle vezels;
e: niveausensor;
f: N₂gasinvoer;
g: monsternamepunt;
h: gasafvoer;
i: ‘ileal delivery’-container;
j: temperatuursensor.

In de proef werd het FOS-concentraat uit gras vergeleken met een controlemiddel zonder prebioticum en met FOS uit cichorei, een plant die tot dezelfde familie behoort als andijvie en witlof. Gedurende een periode van 72 uur werd gemeten wat de invloed van de verschillende behandelingen was op de samenstelling en activiteit van de bacteriën in de darm.

Ontstekingsremmende werking

Bij de fermentatie van koolhydraten in de darm ontstaan vetzuren, namelijk acetaat, propionaat en butyraat. Deze vetzuren hebben een positieve invloed op de darmgezondheid. Butyraat is de voornaamste, want deze voedt direct de darmwand en werkt ontstekingsremmend. FOS uit gras stimuleert de productie van butyraat (zie figuur rechts voor productie van vetzuren door Grassa FOS, cichorei FOS en de controlegroep), resulterend in een hogere waarde vergeleken met de FOS uit cichorei en het controlemiddel.

Dit verschil in productie van butyraat kan worden verklaard doordat FOS uit gras een positieve invloed heeft op verschillende butyraatproducerende bacteriën (zie figuur links voor het effect per testgroep). Uit de resultaten is op te maken dat FOS uit gras een aantal butyraatproducerende bacteriestammen stimuleert, maar niet allemaal. Dit is te verklaren door het feit dat iedere bacteriestam de voorkeur geeft aan een andere voedingsbodem en dus in sommige gevallen FOS uit chicorei beter deze bacteriën stimuleert. Niettemin resulteert het gebruik van FOS uit gras in veel gevallen in een hogere butyraatproductie.

Effect van FOS op bacteriën in de darm

De darmflora bestaat uit vele verschillende soorten micro-organismen. Sommigen hiervan worden als voordelig gezien, zoals Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, en Faecalibacterium. Andere worden beschouwd als mogelijke ziekteveroorzakers, bijvoorbeeld Klebsiella en E. coli.

In een gezonde darm hebben de goede bacteriën de overhand en zorgen zij dat de ziekmakende bacteriën geen kans krijgen om zich te ontwikkelen en schade aan te richten. Zoals in de figuur rechts te zien is, blijkt dat FOS uit gras een positievere impact heeft op de goede bacteriën Bifido, Lactobacilli en Faecalibacteria dan de FOS uit cichorei.

Ook is het interessant om te zien dat een andere bacteriesoort wordt gestimuleerd door FOS uit gras: Fusicatenibacteria. Deze bacterie heeft een remmende werking op darmontstekingen en verbetert daarmee de gezondheid van de darm.

Tot slot is er ook een reducerend effect van het FOS-concentraat uit gras waargenomen op een aantal ziekteverwekkende bacteriën, zoals te zien in de figuur hiernaast. Klebsiella en Enterococcus werden verlaagd door FOS uit gras.

Conclusie

Concluderend kunnen we stellen dat Grassa’s FOS-concentraat een aantoonbaar prebiotische werking heeft. Ten opzichte van de gouden standaard in de markt, FOS uit chicorei, heeft FOS uit gras een aantal voordelen.

Het heeft een positieve invloed op meerdere goedaardige bacteriestammen.
Het heeft een positieve invloed op productie van butyraat in de darm.
Het heeft een reducerende invloed op bacteriestammen die potentiële ziekteverwekkers zijn.

Het gebruikte model (TIM-2), is een gevalideerd systeem en is een zeer goede voorspeller voor het bepalen van prebiotische activiteit. Vervolgonderzoek zal in klinische studies uitgevoerd moeten worden om de daadwerkelijke prebiotische functionaliteit van FOS uit gras te bepalen.