Eiwitkwaliteit

 Behoefte essentiele aminozuren per dag (bron)

2. Biologische beschikbaarheid

Biologische beschikbaarheid is naast de aminozuursamenstelling een belangrijke variabele voor eiwitkwaliteit. De biologische beschikbaarheid omvat drie eigenschappen die van invloed zijn op de hoeveelheid aminozuur die door het lichaam kan worden gebruikt:

• Verteerbaarheid: de netto-opname van een aminozuur
• Chemische integriteit: het aandeel van het aminozuur dat, indien opgenomen in de darm, ook in bruikbare vorm beschikbaar is
• Mate van interactie in het metabolisme met andere stoffen die de opname van aminozuren kunnen beperken.

Van deze variabelen blijkt verteerbaarheid de grootste variatie te geven tussen eiwitbronnen. De bepaling van deze verteerbaarheid is moeilijk. Het is niet een kwestie van simpelweg de hoeveelheid eiwit bepalen die we met de ontlasting uitscheiden. De hoeveelheid eiwit in de ontlasting is namelijk niet gelijk aan de absorptie uit voeding door de invloed van microbiota en de grote hoeveelheid endogeen eiwit. Endogeen eiwit (70-100 g/d) komt onder andere via verteringssappen en slijtage van darmepitheel in de darm. Bovendien metaboliseren de bacteriën in het colon voor een groot deel de aminozuren die niet worden opgenomen in de darm. Daardoor wordt de verteerbaarheid van het eiwit uit de ontlasting vaak overschat. Om deze redenen lijkt het meten van de absorptie van aminozuren in het ileum de meest betrouwbare meetmethode voor verteerbaarheid. Dit is echter voor veel eiwitbronnen nog niet beschikbaar.(2)

3. Vorm

Eiwitsupplementen kunnen in verschillende vormen worden gebruikt.

Concentraat: door een eiwit te drogen en eventueel te zuiveren, ontstaat een concentraat. Dit bevat 30-80% eiwit en is de goedkoopste vorm van een eiwitsupplement.

Isolaat: dit is een stap verder gefilterd en geconcentreerd dan een concentraat. De andere stoffen (vetten, lactose) zijn dan zoveel mogelijk verwijderd. Het eiwitgehalte ligt rond de 90%.

Hydrolisaat: bij hydroliseren wordt het eiwit gesplitst in losse aminozuren, door verandering van de zuurtegraad en/of toevoeging van enzymen. Daardoor kan het hydrolisaat snel worden opgenomen in de darm.

Gemiddelde concentratie essentiele aminozuren in het bloed na het eten van caseine, caseine hydrolysaat en wei-eiwit (6).

Verschillende eiwitkwaliteitsmaten

PER en NPU

In het verleden zijn verschillende maten voor eiwitkwaliteit gebruikt, bijvoorbeeld de eiwit efficiëntie ratio (PER = Protein Efficiency Ratio) en de stikstof eiwit benutting (de NPU = Net Protein Utilization). Deze twee maten zijn bepaald in studies met groeiende dieren, vaak ratten. De PER is de gewichtstoename per gram gegeten eiwit. Hoe meer een rat in gewicht toeneemt, hoe beter het eiwit wordt benut en hoe beter de eiwitkwaliteit. De NPU zegt iets over de hoeveelheid stikstof die het lichaam vasthoudt ten opzichte van de hoeveelheid stikstof die wordt gegeten. Het idee is: als het lichaam minder stikstof verliest via ontlasting en urine, wordt het eiwit beter benut en dan is de kwaliteit dus hoger. Beide maten lijken plausibel. Ze hebben alleen een groot nadeel: ze zijn gebaseerd op studies in groeiende dieren. Deze dieren hebben relatief veel zwavelhoudende aminozuren nodig voor de haargroei in de vacht. Dat is dus niet representatief voor een mens. Daarnaast is de groei van een humaan kind (met een relatief snelle groei in het eerste levensjaar) niet vergelijkbaar met de groei van de dieren in de dierstudies. Daarom hebben deze maten voor eiwitkwaliteit weinig relevantie voor de mens.

Een score van honderd procent geeft aan dat het om een complete eiwitbron gaat, waarbij alle essentiële aminozuren voldoende aanwezig zijn. Een score lager dan honderd procent betekent dat er sprake is van ten minste één limiterend essentieel aminozuur. Een score hoger dan honderd procent wordt afgerond tot honderd procent. In theorie is immers het beste wat kan gebeuren dat het gehalte van het meest limiterende aminozuur overeenkomt met de referentiebehoefte. (7) De PDCAAS van een aantal eiwitbronnen staan weergegeven in de figuur hiernaast (8).

In de praktijk bestaat de voeding niet uit één eiwitbron, maar uit een combinatie van verschillende voedingsmiddelen. De aminozuren uit deze eiwitbronnen vullen elkaar aan, waardoor de eiwitkwaliteit van het totale voedingspatroon vaak hoger is dan die van afzonderlijke producten. Dit principe van complementariteit is juist relevant bij voedingspatronen met zowel dierlijke als plantaardige eiwitten, maar geldt ook binnen volledig plantaardige voeding bij voldoende variatie.

De eiwitkwaliteit wordt traditioneel beoordeeld met de PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score), waarin zowel de aminozuursamenstelling als de verteerbaarheid wordt meegenomen. Deze maat kent echter belangrijke beperkingen. Zo wordt de verteerbaarheid gebaseerd op stikstofuitscheiding via de ontlasting, wat geen directe afspiegeling is van de werkelijke opname van aminozuren in het lichaam. Daarnaast wordt aangenomen dat alle aminozuren even goed verteerbaar zijn, en worden scores afgekapt op maximaal 100%. Hierdoor gaan verschillen in eiwitkwaliteit verloren en ontstaat een minder nauwkeurig beeld van de werkelijke voedingswaarde. Om deze redenen wordt internationaal steeds vaker de DIAAS gebruikt als alternatief.

Binnen een gemiddeld voedingspatroon, zoals in Nederland gebruikelijk, is de eiwitkwaliteit doorgaans voldoende door de combinatie van verschillende eiwitbronnen. Ook bij een vegetarisch voedingspatroon is dit meestal het geval, mits de voeding gevarieerd is. Bij een volledig plantaardig voedingspatroon kan de eiwitkwaliteit gemiddeld lager zijn, onder andere door verschillen in aminozuursamenstelling en verteerbaarheid. In de praktijk kan dit echter goed worden opgevangen door voldoende totale eiwitinname en variatie in eiwitbronnen.

In het verleden werd geadviseerd om bij vegetarische en veganistische voeding een hogere eiwitinname aan te houden om een mogelijk lagere eiwitkwaliteit te compenseren. Op basis van recente inzichten concludeert de commissie Voeding van de Gezondheidsraad (2023) dat een dergelijke opslag voor vegetariërs niet meer nodig is. Voor veganisten is de beschikbare evidentie nog beperkt en wordt aanvullend onderzoek aanbevolen, waardoor extra aandacht voor eiwitinname en variatie vooralsnog relevant blijft.

DIAAS

Bovenstaande figuur geeft de DIAAS van verschillende eiwitbronnen (11). Er is nog (te) weinig bekend over de vertering van de individuele aminozuren in het terminale ileum bij mensen. Daardoor is de DIAAS in praktijk nog niet goed bruikbaar. PDCAAS als de DIAAS zijn klassieke maten voor het bepalen van de eiwitkwaliteit. Momenteel wordt er in de Nederlandse aanbeveling de PDCAAS gebruikt. Zodra er meer bekend is over de vertering van individuele essentiële aminozuren bij mensen in verschillende omstandigheden, zal de DIAAS meer gebruikt worden en is er meer advies op maat mogelijk. 

Hoe kan je de eiwitkwaliteit berekenen?

Literatuur

1. Food and Agriculture Organization, United Nations, World Health Organization. Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint WHO/FAO/UNU Expert Consultation. WHO technical report series, 935. Geneva: WHO, 2007
2. Report of a sub-committee of the 2011 FAO Consultation on ‘Protein Quality Evaluation in Human Nutrition’ on: The assessment of amino acid digestibility in foods for humans and including a collation of published ileal amino acid digestibility data for human foods. Rome: FAO; 2012.
3. Jäger R et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2017;14:20.
4. Res PT, Groen B, Pennings B et al. Protein ingestion before sleep improves postexercise overnight recovery. Med Sci Sports Exerc 2012;44(8):1560-9
5. Snijders T, Res PT, Smeets JS et al. Protein ingestion before sleep increases muscle mass and strength gains during prolonged resistance-type exercise training in healthy young men. J Nutr 2015;145(6):1178-84.
6. Pennings B, Boirie Y, Senden JMG et al. Whey protein stimulates postprandial muscle protein accretion more effectively than do casein and casein hydrolysate in older men. Am J Clin Nutr 2011: 93; 5, 997–1005.
7. Milllward J. Amino acid scoring patterns for protein quality assessment. British Journal of Nutrition 2012;108:S31-43.
8. Schaafsma G. The protein digestibility-corrected amino acid score. J Nutr 2000;130 Suppl:1865S-7S.
9. Voedingsnormen: eiwitten. Den Haag: Gezondheidsraad, 2021
10. Advies gezonde eiwittansitie. Den Haag, Gezondheidsraad 2023
11. Mathai JK, Liu Y, Stein HH. Values for digestible indispensable amino acid scores (DIAAS) for some dairy and plant proteins may better describe protein quality than values calculated using the concept for protein digestibility-corrected amino acid scores (PDCAAS). Br J Nutr 2017;117(4):490-9.