De term functional foods (‘voedingsmiddelen met (een combinatie van) ingrediënten met specifiek gezondheidsbevorderende eigenschappen’)’ is inmiddels een goede bekende in de voedingswereld. De term werd bedacht in Japan, waar functional foods al jaren onderdeel zijn van de dagelijkse voeding en waar huisartsen ze voorschrijven aan hun patiënten bij een te hoge bloeddruk of darmklachten. Pas in de jaren tachtig waaide het enthousiasme voor deze producten met een voedingskundige plus over naar de VS en Europa.

Van niche naar mainstream
De afgelopen decennia groeide de wereldmarkt voor functional foods uit van een voorzichtige niche naar een stevige mainstream. “Diverse schattingen geven aan dat er per jaar zo’n zeven tot drieënzestig miljard dollar in deze markt omgaan, ongeveer vijf procent van de totale omzet in de wereldwijde voedselmarkt. Tot 2006 groeit de markt voor functional foods naar verwachting met zo’n veertien procent per jaar”, illustreert Jerry Wells, coördinator van het Gut Health Programme bij TNO en hoogleraar bij het Swammerdam Institute of Life Sciences van de Universiteit van Amsterdam. Het grootste marktaandeel wordt vooralsnog geleverd door voedingsmiddelen met extra vitaminen en mineralen en door sportdranken. In 2010 nadert de markt naar verwachting het stadium van volwassenheid en maken functional foods ongeveer 5% uit van de totale uitgaven aan voedingsmiddelen in westerse landen.

TNO Kwaliteit van Leven richt zich op een aantal, deels samenhangende, programma’s over functional foods, waaronder gewichtbeheersing, hart- en vaatgezondheid, en darmgezondheid en immuunsysteem. “Het voorkomen en bestrijden van overgewicht is een belangrijk thema voor veel bedrijven, de overheid en de samenleving als geheel. Momenteel heeft ruim een derde van de Nederlandse bevolking matig overgewicht en een achtste deel ernstig overgewicht of obesitas. Overgewicht is een van de boosdoeners bij het ontstaan van hart- en vaatziekten en die zijn doodsoorzaak nummer een in westerse landen”, motiveert Henk Hendriks, coördinator van het Weight Maintenance Programme en product manager bij TNO. “De laatste jaren wordt bovendien steeds duidelijker hoe belangrijk de interactie tussen voeding, het spijsverteringskanaal en het immuunsysteem is voor onze gezondheid en ons welzijn”, voegt zijn collega Wells toe.

Op het gebied van gewichtbeheersing verdiept TNO zich vooral in mechanismen achter honger en verzadiging: welke fysiologische signalen zorgen er voor dat we stoppen met eten en welke leiden ertoe dat het langer duurt voordat we weer honger krijgen? “Light-producten zijn vaak alleen effectief op de korte termijn, maar wij streven er naar ingrediënten te ontwikkelen die effecten hebben op de langere termijn. Momenteel verdiepen we ons onder meer in langzame koolhydraten: koolhydraten die zorgen voor een geleidelijke glucoseafgifte aan het bloed”, zegt Hendriks.

Complex proces
Hendriks benadrukt dat honger en verzadiging complexe processen zijn: “Die moeten we eerst begrijpen, voordat we de effectiviteit van functionele ingrediënten goed kunnen aantonen. ”Er lopen meerdere onderzoeksprojecten naar de interactie tussen verzadigingshormonen en het centraal zenuwstelsel. Deze zijn vooral gericht op de fysiologische processen bij proefdieren en op de fysiologische processen en gevoelsmatige aspecten bij proefpersonen. Zo wordt bij proefpersonen onderzocht welk effect de hoeveelheid en het soort koolhydraten hebben op de afgifte van het maaghormoon ghreline dat de eetlust zou stimuleren. Ook wordt gekeken naar de samenhang tussen ghrelineafgifte en de hoeveelheid glucose, leptine en insuline in het bloed. Uit het onderzoek komt naar voren dat ghreline hongergevoelens bevordert en dat insuline waarschijnlijk een rol speelt bij de regulatie van de ghrelineafgifte.

Een andere peiler in het onderzoek naar gewichtbeheersing is de opname van voedingsstoffen en het energiemetabolisme. Deze processen zijn minstens zo complex als honger en verzadiging. “Bij het ontstaan van obesitas speelt niet alleen de stofwisseling een rol, maar ook zaken als metabole stress en ontstekingsprocessen“, illustreert Ben van Ommen, coördinator van het Nutrigenomics-programma en senior research fellow bij TNO. “Om al in een vroeg stadium te kunnen ingrijpen, moeten we deze processen afzonderlijk begrijpen en aan elkaar knopen.” Het nutrigenomicsonderzoek is geïntegreerd met meerdere nationale en internationale programma’s in dit onderzoeksveld. Er starten diverse grote projecten, voor investeringen die oplopen tot twintig miljoen euro, om de volledige pathologie van obesitas, van moleculair tot fysiologisch niveau, in kaart te brengen.

Behalve gewichtbeheersing vormen ook hart- en vaatziekten een speerpunt voor TNO. Naast de verlaging van het ongezonde LDL-cholesterol gaat de aandacht onder meer uit naar de verhouding tussen LDL- en HDL-cholesterol, bloeddrukverlaging, beheersing van ontstekingsprocessen in relatie tot hart- en vaatziekten, en het verband tussen ouderdomsdiabetes en hart- en vaatziekten.

Productdiversificatie
TNO was al in de jaren negentig betrokken bij de onderbouwing van de veiligheid en werkzaamheid van cholesterolverlagende margarines verrijkt met plantensterolen en -stanolen. Deze producten, die de absorptie van cholesterol via de darmwand in het bloed verlagen, hebben inmiddels een vaste plek veroverd in de supermarktschappen. Nieuw op dit gebied zijn toepassingen in bijvoorbeeld yoghurt en andere zuivelproducten. Hendriks vraagt zich af wat hiervan de consequenties zijn voor de gezondheid van de consument: “Hoe groot wordt bijvoorbeeld de kans op een overdosis aan deze stoffen als je zowel yoghurt als margarine met plantensterolen en -stanolen eet?”

Het wordt steeds duidelijker dat ontstekingsprocessen een rol spelen bij het ontstaan van hart- en vaatziekten. Zo beschermen B-vitaminen waarschijnlijk tegen hart- en vaatziekten vanwege hun ontstekingsremmende effecten. Vitamine B11 (foliumzuur) verlaagt bovendien het gehalte aan homocysteïne in het bloed. Een hoog homocysteïnegehalte blijkt een belangrijke risicofactor te zijn voor hart- en vaatziekten.

Binnen het programma Darmgezondheid en immuniteit staan pre- en probiotica hoog op de prioriteitenlijst. Specifieke probiotica zouden bijvoorbeeld ontstekings- of allergische reacties en lactose-intolerantie verminderen, het immuunsysteem stimuleren, infecties in het maagdarmkanaal voorkomen, de kans op dikkedarmkanker verkleinen of de darmperistaltiek verbeteren.

Scepsis
Aanvankelijk heerste in de voedingswereld de nodige scepsis ten aanzien van deze claims, maar die slaat geleidelijk om in enthousiasme. De laatste tijd komt uit steeds meer klinische studies naar voren dat probiotica daadwerkelijk specifieke effecten hebben. “Er zijn bijvoorbeeld positieve resultaten gevonden bij baby’s met atopisch eczeem en bij mensen met het prikkelbaredarmsyndroom (IBD)”, illustreert Wells.

Stukje bij beetje worden de effecten van probiotica op moleculair en celniveau ontrafeld. Wells: “We weten inmiddels dat pre- en probiotica de nutriëntenabsorptie en de pH in de darm beïnvloeden, de ontwikkeling van het immuunsysteem op jonge leeftijd stimuleren en de concurrentie aangaan met ziekteverwekkende bacteriën”, vertelt de hoogleraar. Hij benadrukt dat het een grote uitdaging is deze processen waarheidsgetrouw in kaart te brengen. “Net als gewichtbeheersing is dit uiterst complexe materie, waarbij talloze factoren een rol spelen.” In een aantal gevallen maakt TNO gebruik van het in eigen huis ontwikkelde maag/darmmodel TNO Intestinal Model (kortweg TIM), waarbij alle relevante factoren, zoals absorptie, pH en motiliteit kunnen worden nagebootst. Zo hebben onderzoekers vorig jaar de darmflora van IBD-patiënten vergeleken met die van gezonde mensen. Hieruit blijkt dat de darmflora van mensen met IBD relatief veel afbraakproducten als kortketenige vetzuren en ammonia produceert. Dit zou een verklaring kunnen zijn voor het ontstaan van de ziekte.

Kansen
Wells heeft grote toekomstverwachtingen van probiotica: “Er zijn meer dan vijfhonderd bacteriestammen aanwezig in de darm en slechts een paar procent daarvan is geëvalueerd op zijn gunstige gezondheidseffecten. Wie weet wat voor interessante kansen er nog liggen.” Volgens Wells kunnen probiotica behalve aan zuivel binnenkort waarschijnlijk ook aan ontbijtgranen, biscuits, zuigelingenvoeding en zelfs veevoer worden toegevoegd: “We weten dat probiotica het beste overleven in zuivelproducten, maar onderzoek wijst uit dat ze niet per se levend hoeven te zijn om een positief effect te hebben. Daarmee wordt het aantal toepassingsmogelijkheden een stuk groter.”

Darmgezondheid, energiemetabolisme, honger en verzadiging of welk toepassingsgebied dan ook: werkingsmechanismen ontrafelen en de samenhang tussen processen ontdekken worden de komende jaren essentieel in voedingsland. Van Ommen: “Deze ‘nutrient system biology’-benadering mag dan nog in de kinderschoenen staan, nutrigenomics, waaronder proteomics, transcriptomics en metabolomics, zullen ons veel nieuwe biomarkers gaan opleveren waarmee we processen stukken nauwkeuriger dan vroeger in kaart kunnen brengen.”

Volgens Wells zien veel voedingsmiddelenbedrijven wel in dat ze de werkingsmechanismen achter hun functional foods moeten leren begrijpen. Dat helpt bij de ontwikkeling en onderbouwing van gezondheidsclaims. “De nieuwe Europese wetgeving rond functional foods en gezondheidsclaims vereist nu eenmaal een onderbouwing van de claim.” Ook dat biedt weer kansen, vindt Hendriks: “De eis van een stevige claimonderbouwing vergt misschien wel tijd en geld van bedrijven, maar schept tegelijkertijd een framework voor innovatie.”