Plant-IAAO: zoektocht naar de optimale eiwitkwaliteit

De meeste dierlijke eiwitten hebben over het algemeen een betere aminozuursamenstelling dan plantaardige. In het project Plant-IAAO wordt gekeken naar de invloed van eiwitkwaliteit op de optimale eiwitinname. Dat gebeurt aan de hand van de IAAO-methode, die recent door de Universiteit van Maastricht voor het eerst in Europa is toegepast.

Over de aanleiding van het project vertelt Jorn Trommelen,  Assistent-Professor bij de vakgroep Humane Biologie aan de Universiteit Maastricht: “In de eiwittransitie is heel veel aandacht voor het klimaat. Dat is de voornaamste drijfveer. Maar de voedingskwaliteit is eveneens heel belangrijk.” Dat is een breed begrip, benadrukt hij. “Dit gaat niet alleen om vitaminen en mineralen, maar ook om de eiwitkwaliteit.”

Essentiële aminozuren in de juiste verhouding

De eiwitkwaliteit wordt bepaald door de essentiële aminozuren die we in een bepaalde verhouding nodig hebben, weet Trommelen. “Bij dierlijke producten zijn deze over het algemeen meer aanwezig en in een betere verhouding dan in plantaardige. Dat heeft dus gevolgen voor de eiwittransitie. Als we overgaan naar meer plantaardige voeding, dan heeft dat mogelijk een negatieve invloed op de benodigde hoeveelheid eiwit.”

Daar komt volgens hem nog een extra factor bij kijken: “Plantaardige voeding heeft vaak een hoog vezelgehalte. Dat is heel gezond, maar er kunnen ook nadelen zijn. Sommige vezels -of andere anti-nutriënten in planten- kunnen ervoor zorgen dat het eiwit minder goed wordt verteerd en de essentiële aminozuren minder goed worden opgenomen."

Plantaardige voeding heeft vaak een hoog vezelgehalte. Dat is heel gezond, maar er kunnen ook nadelen zijn

De lichamelijke conditie van de consumenten speelt eveneens een rol. “De meeste volwassenen kunnen prima met een plantaardig dieet -dat wellicht iets minder efficiënt is - uit de voeten. Maar voor ouderen, die te maken hebben met spierverlies, is het wel heel belangrijk om voldoende essentiële aminozuren in de juiste verhouding binnen te krijgen. Datzelfde geldt bijvoorbeeld voor volwassenen die in het ziekenhuis liggen. Ook voor hen kan het tijdelijk beter zijn om meer dierlijke eiwitten binnen te krijgen.”

Fascinating-serie

In Groningen wordt gewerkt aan de landbouw van de toekomst voor Nederland en de rest van Europa: een circulair systeem dat duurzaamheid, biodiversiteit, gezonde voeding en een verdienmodel voor de boeren met elkaar in balans brengt. De teelt, verwerking en verwaarding van plantaardige eiwitten speelt hierbij een belangrijke rol. In een serie artikelen besteden we aandacht aan verschillende projecten die binnen dit Fascinating-programma worden uitgevoerd.

Lees alle artikelen in deze serie via onze pagina Grondstoffen

Doel van Plant-IAAO

Daarom is onlangs binnen Fascinating het project Plant-IAAO gestart. “In het project brengen we de eiwitkwaliteit van verschillende plantaardige bronnen in kaart om te kijken wat de meest hoogwaardige, nutritionele, plantaardige eiwitbronnen zijn. Dit hangt onder meer af van de gewaskeuze(s), maar ook van de extractiemethoden”, legt Trommelen uit.

Ook wordt in het project gekeken naar de optimale eiwitkwaliteit. “De Nederlandse Gezondheidsraad hanteert een huidige aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (ADH) van 0,8 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht per dag. Dit is de minimale eiwitbehoefte om het verlies van lichaamseiwit tegen te gaan. Maar wellicht heeft een hogere eiwitinname positieve uitkomsten. Daarom kijken we in dit project niet naar de minimale, maar naar de optimale eiwitinname. We willen in kaart  brengen wat de optimale eiwitinname is, in hoeverre deze afhangt van eiwitkwaliteit, welke plantaardige bronnen het meest efficiënt zijn om aan de eiwitbehoefte te voldoen, en hoe productieprocessen de kwaliteit verder kunnen verhogen.”

We brengen de eiwitkwaliteit van verschillende plantaardige bronnen in kaart om te kijken wat de meest hoogwaardige, nutritionele, plantaardige eiwitbronnen zijn

Optimale eiwitbehoefte

In de eerste fase wordt de eiwitbehoefte van mensen in kaart gebracht. “Daarbij kijken we specifiek naar ouderen en focussen we op de eiwitkwaliteit. Mensen hebben een bepaalde eiwitbehoefte; we hebben een bepaalde hoeveelheid eiwit nodig. Als ze bijvoorbeeld 100 gram hoogwaardige eiwitten nodig hebben, hoeveel eiwitten hebben ze dan nodig van een lagere kwaliteit? We onderzoeken dus in hoeverre de eiwitbehoefte afhangt van de eiwitkwaliteit.”

Voor het bepalen van de optimale eiwitbehoefte wordt een nieuwe techniek ingezet: Indicator Amino Acid Oxidation (IAAO)-techniek. “Deze wordt nog slechts op enkele plekken in de wereld gebruikt. Wij hebben deze techniek recent opgezet. Waarschijnlijk zijn wij de eerste in Europa die hiermee zullen publiceren”, legt Trommelen uit.

Uitgeademde lucht

“Het principe is vrij simpel. Het lichaam wil het eiwit als bouwsteen gebruiken. Maar als er aan de eiwitbehoefte is voldaan, dan kan je lichaam er niks anders meer mee dan het verbranden. De eiwitvraag van het lichaam kunnen we niet direct meten. De verbranding wel. Dat gebeurt aan de hand van uitgeademde lucht. Na het eten van een bepaald product kunnen we met behulp van IAAO meten of er verbrande aminozuren in de uitgeademde lucht zitten. Vind je niets terug, dan zijn de ingenomen aminozuren dus door het lichaam gebruikt als bouwsteen. Als de aminozuren door het lichaam worden verbrand, dan zien we dat terug in de uitgeademde lucht. Zo kunnen we de eiwitbehoefte precies in kaart brengen.”

In de tweede fase wordt gezocht naar producten met de meest hoogwaardige eiwitten. “Je hebt oneindig veel gewassen, maar deze zijn niet allemaal even efficiënt. We zijn op zoek naar een combinatie van verschillende gewassen, die samen zorgen voor een optimale kwaliteit. Mais bevat veel essentiële aminozuren, maar niet in de ideale verhouding. Hoe kun je dit product strategisch combineren met andere bronnen, zodat het meest efficiënte eindresultaat ontstaat?”

We zijn op zoek naar een combinatie van verschillende gewassen, die samen zorgen voor een optimale eiwitkwaliteit

Daarbij wordt uiteraard gekeken naar een combinatie met andere plantaardige gewassen. Toch worden ook dierlijke bronnen niet uitgesloten. “De eiwittransitie schrijft niet voor dat we 100 procent plantaardig moeten eten. Als ons dieet voor 60% uit plantaardige en voor 40% uit dierlijke eiwitten bestaat, dan zorgen de dierlijke eiwitten misschien al voor voldoende hoogwaardig eiwitgehalte dat het geen probleem is als daarnaast plantaardige eiwitten van een lagere kwaliteit worden gegeten. In deze fase zijn we dus op zoek naar het optimale product of producten.”

Invloed van processen op de eiwitkwaliteit

In fase drie wordt, tot slot, gekeken naar de invloed van de verschillende processen op de eiwitkwaliteit. Trommelen: “Als je iets met een product doet, wat is dan het effect? Kun je gekookte wortelen beter of minder goed verteren? En wat gebeurt er als je er een poeder van maakt? Kun je een product verrijken met een essentieel aminozuur? Wat is de invloed van landbouwgrond? Dus: welke processen hebben een positieve of een negatieve invloed op je producten. Melk is bijvoorbeeld een heel hoogwaardig product, maar melk wordt vaak sterk verhit in de fabriek. Daardoor gaat de kwaliteit omlaag.”

Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met UMCG in Groningen. “Een PhD-student gaat bij ons in Maastricht in de eerste fase met de nieuwe techniek aan de slag. Fases twee en drie vinden in Groningen plaats. Het doel is dat men in Groningen zelfstandig met de IAAO-methode aan de slag kan gaan. Daardoor kunnen in de toekomst plantaardige producten sneller, goedkoper, en minder invasief geëvalueerd worden.”

De meeste dierlijke eiwitten hebben over het algemeen een betere aminozuursamenstelling dan plantaardige. In het project Plant-IAAO wordt gekeken naar de invloed van eiwitkwaliteit op de optimale eiwitinname. Dat gebeurt aan de hand van de IAAO-methode, die recent door de Universiteit van Maastricht voor het eerst in Europa is toegepast.

Over de aanleiding van het project vertelt Jorn Trommelen,  Assistent-Professor bij de vakgroep Humane Biologie aan de Universiteit Maastricht: “In de eiwittransitie is heel veel aandacht voor het klimaat. Dat is de voornaamste drijfveer. Maar de voedingskwaliteit is eveneens heel belangrijk.” Dat is een breed begrip, benadrukt hij. “Dit gaat niet alleen om vitaminen en mineralen, maar ook om de eiwitkwaliteit.”

Essentiële aminozuren in de juiste verhouding

De eiwitkwaliteit wordt bepaald door de essentiële aminozuren die we in een bepaalde verhouding nodig hebben, weet Trommelen. “Bij dierlijke producten zijn deze over het algemeen meer aanwezig en in een betere verhouding dan in plantaardige. Dat heeft dus gevolgen voor de eiwittransitie. Als we overgaan naar meer plantaardige voeding, dan heeft dat mogelijk een negatieve invloed op de benodigde hoeveelheid eiwit.”

Daar komt volgens hem nog een extra factor bij kijken: “Plantaardige voeding heeft vaak een hoog vezelgehalte. Dat is heel gezond, maar er kunnen ook nadelen zijn. Sommige vezels -of andere anti-nutriënten in planten- kunnen ervoor zorgen dat het eiwit minder goed wordt verteerd en de essentiële aminozuren minder goed worden opgenomen."

Plantaardige voeding heeft vaak een hoog vezelgehalte. Dat is heel gezond, maar er kunnen ook nadelen zijn

De lichamelijke conditie van de consumenten speelt eveneens een rol. “De meeste volwassenen kunnen prima met een plantaardig dieet -dat wellicht iets minder efficiënt is - uit de voeten. Maar voor ouderen, die te maken hebben met spierverlies, is het wel heel belangrijk om voldoende essentiële aminozuren in de juiste verhouding binnen te krijgen. Datzelfde geldt bijvoorbeeld voor volwassenen die in het ziekenhuis liggen. Ook voor hen kan het tijdelijk beter zijn om meer dierlijke eiwitten binnen te krijgen.”

Fascinating-serie

In Groningen wordt gewerkt aan de landbouw van de toekomst voor Nederland en de rest van Europa: een circulair systeem dat duurzaamheid, biodiversiteit, gezonde voeding en een verdienmodel voor de boeren met elkaar in balans brengt. De teelt, verwerking en verwaarding van plantaardige eiwitten speelt hierbij een belangrijke rol. In een serie artikelen besteden we aandacht aan verschillende projecten die binnen dit Fascinating-programma worden uitgevoerd.

Lees alle artikelen in deze serie via onze pagina Grondstoffen

Doel van Plant-IAAO

Daarom is onlangs binnen Fascinating het project Plant-IAAO gestart. “In het project brengen we de eiwitkwaliteit van verschillende plantaardige bronnen in kaart om te kijken wat de meest hoogwaardige, nutritionele, plantaardige eiwitbronnen zijn. Dit hangt onder meer af van de gewaskeuze(s), maar ook van de extractiemethoden”, legt Trommelen uit.

Ook wordt in het project gekeken naar de optimale eiwitkwaliteit. “De Nederlandse Gezondheidsraad hanteert een huidige aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (ADH) van 0,8 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht per dag. Dit is de minimale eiwitbehoefte om het verlies van lichaamseiwit tegen te gaan. Maar wellicht heeft een hogere eiwitinname positieve uitkomsten. Daarom kijken we in dit project niet naar de minimale, maar naar de optimale eiwitinname. We willen in kaart  brengen wat de optimale eiwitinname is, in hoeverre deze afhangt van eiwitkwaliteit, welke plantaardige bronnen het meest efficiënt zijn om aan de eiwitbehoefte te voldoen, en hoe productieprocessen de kwaliteit verder kunnen verhogen.”

We brengen de eiwitkwaliteit van verschillende plantaardige bronnen in kaart om te kijken wat de meest hoogwaardige, nutritionele, plantaardige eiwitbronnen zijn

Optimale eiwitbehoefte

In de eerste fase wordt de eiwitbehoefte van mensen in kaart gebracht. “Daarbij kijken we specifiek naar ouderen en focussen we op de eiwitkwaliteit. Mensen hebben een bepaalde eiwitbehoefte; we hebben een bepaalde hoeveelheid eiwit nodig. Als ze bijvoorbeeld 100 gram hoogwaardige eiwitten nodig hebben, hoeveel eiwitten hebben ze dan nodig van een lagere kwaliteit? We onderzoeken dus in hoeverre de eiwitbehoefte afhangt van de eiwitkwaliteit.”

Voor het bepalen van de optimale eiwitbehoefte wordt een nieuwe techniek ingezet: Indicator Amino Acid Oxidation (IAAO)-techniek. “Deze wordt nog slechts op enkele plekken in de wereld gebruikt. Wij hebben deze techniek recent opgezet. Waarschijnlijk zijn wij de eerste in Europa die hiermee zullen publiceren”, legt Trommelen uit.

Uitgeademde lucht

“Het principe is vrij simpel. Het lichaam wil het eiwit als bouwsteen gebruiken. Maar als er aan de eiwitbehoefte is voldaan, dan kan je lichaam er niks anders meer mee dan het verbranden. De eiwitvraag van het lichaam kunnen we niet direct meten. De verbranding wel. Dat gebeurt aan de hand van uitgeademde lucht. Na het eten van een bepaald product kunnen we met behulp van IAAO meten of er verbrande aminozuren in de uitgeademde lucht zitten. Vind je niets terug, dan zijn de ingenomen aminozuren dus door het lichaam gebruikt als bouwsteen. Als de aminozuren door het lichaam worden verbrand, dan zien we dat terug in de uitgeademde lucht. Zo kunnen we de eiwitbehoefte precies in kaart brengen.”

In de tweede fase wordt gezocht naar producten met de meest hoogwaardige eiwitten. “Je hebt oneindig veel gewassen, maar deze zijn niet allemaal even efficiënt. We zijn op zoek naar een combinatie van verschillende gewassen, die samen zorgen voor een optimale kwaliteit. Mais bevat veel essentiële aminozuren, maar niet in de ideale verhouding. Hoe kun je dit product strategisch combineren met andere bronnen, zodat het meest efficiënte eindresultaat ontstaat?”

We zijn op zoek naar een combinatie van verschillende gewassen, die samen zorgen voor een optimale eiwitkwaliteit

Daarbij wordt uiteraard gekeken naar een combinatie met andere plantaardige gewassen. Toch worden ook dierlijke bronnen niet uitgesloten. “De eiwittransitie schrijft niet voor dat we 100 procent plantaardig moeten eten. Als ons dieet voor 60% uit plantaardige en voor 40% uit dierlijke eiwitten bestaat, dan zorgen de dierlijke eiwitten misschien al voor voldoende hoogwaardig eiwitgehalte dat het geen probleem is als daarnaast plantaardige eiwitten van een lagere kwaliteit worden gegeten. In deze fase zijn we dus op zoek naar het optimale product of producten.”

Invloed van processen op de eiwitkwaliteit

In fase drie wordt, tot slot, gekeken naar de invloed van de verschillende processen op de eiwitkwaliteit. Trommelen: “Als je iets met een product doet, wat is dan het effect? Kun je gekookte wortelen beter of minder goed verteren? En wat gebeurt er als je er een poeder van maakt? Kun je een product verrijken met een essentieel aminozuur? Wat is de invloed van landbouwgrond? Dus: welke processen hebben een positieve of een negatieve invloed op je producten. Melk is bijvoorbeeld een heel hoogwaardig product, maar melk wordt vaak sterk verhit in de fabriek. Daardoor gaat de kwaliteit omlaag.”

Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met UMCG in Groningen. “Een PhD-student gaat bij ons in Maastricht in de eerste fase met de nieuwe techniek aan de slag. Fases twee en drie vinden in Groningen plaats. Het doel is dat men in Groningen zelfstandig met de IAAO-methode aan de slag kan gaan. Daardoor kunnen in de toekomst plantaardige producten sneller, goedkoper, en minder invasief geëvalueerd worden.”