Het verschil tussen spijsverteringsenzymen en metabole enzymen zit in de eerste plaats in de plek waar ze werken: de eerste knippen je voedsel op in het spijsverteringskanaal, als een snijwerkplaats, terwijl de tweede binnenin elk van je cellen materie omzetten en opbouwen, als een fabriek. Bij Biovie hebben we deze pagina gebouwd op zes wetenschappelijke bronnen, van het grote overzichtsartikel over de enzymen van de alvleesklier tot het advies van de EFSA over lactase.
Zelfde aard, zelfde naam, twee beroepen. Reden genoeg om de draad kwijt te raken. Wat zijn enzymen precies? Een enzym is een eiwit dat een chemische reactie versnelt zonder zichzelf op te gebruiken: stel je een timmerman in blauwe overall voor die 's avonds met al zijn gereedschap intact de werkplaats verlaat, klaar om de volgende dag opnieuw te beginnen. Wat de twee families onderscheidt is dus niet wat ze zijn, maar de plek waar ze werken.
Ik interesseer me voor enzymen sinds het begin van de jaren 2000, toen ik de levende voeding ontdekte, in een tijd waarin bijna alles in het Engels werd geschreven, zonder YouTube of Facebook (we waren in Frankrijk maar een handvol mensen die zich hiermee bezighielden, kortom UFO's). Mijn opleiding tot ingenieur ISTOM heeft me een reflex meegegeven: een mechanisme eerst uit elkaar halen voordat ik erin geloof. Dat stel ik je hier voor, stuk voor stuk, tot aan een vraag die zelden wordt beantwoord: kan een ingeslikt enzym een metabool enzym worden?
Wat is het verschil tussen spijsverteringsenzymen en metabole enzymen?
Spijsverteringsenzymen, aangemaakt door de speekselklieren, de maag, de alvleesklier en de darm, knippen het voedsel op in kleine moleculen, buiten de cellen. Metabole enzymen daarentegen verlaten hun plek nooit: ze werken binnenin de cellen, waar ze duizenden reacties aan elkaar rijgen die deze moleculen omzetten in energie en bouwmateriaal.
De tabel hieronder zet het verschil tussen spijsverteringsenzymen en metabole enzymen op een rij, criterium per criterium.
| Criterium | Spijsverteringsenzymen | Metabole enzymen |
|---|---|---|
| Werkplek | Spijsverteringskanaal, buiten de cellen | Binnenin elke cel |
| Wie maakt ze aan | Speekselklieren, maag, darm en vooral de alvleesklier | Elke cel, op basis van haar genen |
| Rol | Het voedsel opknippen in moleculen die klein genoeg zijn om opgenomen te worden | De opgenomen moleculen omzetten en samenstellen |
| Voorbeelden | Amylase, pepsine, lipase | Enzymen van de celademhaling, enzymen van de lever |
| Orde van grootte | Enkele grote families | 13.417 reacties in het Human1-model |
| Als je ze inslikt | Kunnen in het spijsverteringskanaal werken en worden daarna verteerd | Verteerd als eiwitten; slechts een spoortje kan in het bloed terechtkomen |
Als je maar één regel uit deze tabel onthoudt, laat het dan de eerste zijn. De plek bepaalt het beroep.
Nog een woordje over het woord "enzym" zelf, dat vaak voor van alles en nog wat wordt gebruikt. Zijn enzymen katalysatoren? Ja: een enzym is een katalysator, dat wil zeggen een molecuul dat een reactie veel sneller laat verlopen zonder erdoor verbruikt te worden. Wil je de basis nog eens doornemen, dan heb ik in een apart artikel uitgelegd wat een enzym is.
Spijsverteringsenzymen: scharen die buiten je cellen werken
In biologische zin ligt de binnenkant van het spijsverteringskanaal buiten het lichaam. Denk aan een kraal aan een draad. De draad gaat dwars door de kraal heen en toch is hij er nooit in binnengegaan. Je voedsel doet hetzelfde: zolang het niet fijn genoeg is opgeknipt om door de darmwand te kunnen, blijft het buiten.
Mond, maag, alvleesklier, darm
Alles begint in de mond, waar het amylase in het speeksel het zetmeel van een hap rijst aanpakt (kauw lang op een rijstkorrel en hij krijgt een licht zoete smaak, dat is amylase). De maag neemt het over met haar zuurgraad en het pepsine, dat de eiwitten aanpakt. Het grootste werk gebeurt daarna in de dunne darm, want de alvleesklier maakt het merendeel van de enzymen aan die eiwitten, vetten en zetmeel splitsen (Whitcomb en Lowe, 2007).
Drie families: amylasen, proteasen, lipasen
Elk heeft zijn eigen doelwit en zijn eigen gereedschap. Amylasen splitsen zetmeel in kleinere suikers: we spreken van voedingsamylase voor het amylase dat op de maaltijd inwerkt, of het nu uit het speeksel of uit de alvleesklier komt. Proteasen knippen eiwitten op tot aminozuren. Lipasen, tot slot, houden zich bezig met vetten (hier lees je over de verschillende soorten vetten die ze tegenkomen).
Als iemand me vraagt welke spijsverteringsenzymen er zijn, antwoord ik met deze drie families. Eerlijk is eerlijk, ik ben je nog één detail schuldig: het overzichtsartikel van Whitcomb en Lowe herinnert eraan dat een groot deel van deze kennis uit dierstudies komt, die sindsdien opnieuw bekeken zijn dankzij het menselijke genoom.
We zijn niet wat we eten, maar wat we opnemen, daar ben ik van overtuigd, en deze opsplitsing is er de eerste voorwaarde voor.
Metabole enzymen: duizenden werkplaatsen in elke cel
Zodra de darmwand is gepasseerd, gaan de kleine moleculen het bloed in en daarna de cellen in, en daar begint een heel ander beroep. Stel je een lopende band voor waar timmerlieden in blauwe overall elk maar één handeling doen voordat ze het werkstuk aan hun buurman doorgeven. Een stofwisselingsroute is precies dat: een reeks reacties waarin elke schakel zijn eigen enzym heeft en waarin het product van de ene reactie de grondstof van de volgende wordt.
Hoeveel werkplekken telt die fabriek? Het referentiemodel van het menselijke metabolisme, Human1, telt 13.417 reacties, 4.164 unieke metabolieten en 3.625 genen (Robinson et al., 2020). Het getal is duizelingwekkend, maar de ingenieur in mij wil toch zeggen waar het vandaan komt. Dit getal komt uit een computermodel dat meerdere eerdere modellen samenvoegt: niemand heeft de enzymen één voor één geteld. Zie het als het telefoonboek van een stad, waarin elke regel een reactie is.
Wat zijn metabole enzymen en waartoe dienen ze? Het antwoord past in twee werkwoorden: omzetten en opbouwen. De enzymen van de celademhaling halen energie uit voedingsstoffen, die van de lever zetten veel moleculen om die het bloed aanvoert. Het lichaam maakt zijn metabole enzymen zelf aan, op basis van zijn genen.
Veel van hen hebben een partner nodig, een cofactor: vaak een mineraal of een molecuul afgeleid van een vitamine, dat in het enzym past zoals de sleutel in het contactslot. Zonder sleutel is de motor er wel. Maar hij draait niet.
Kan een ingeslikt enzym een metabool enzym worden?
De redenering waarmee we beginnen is ontwapenend eenvoudig. Een enzym is een eiwit, en de maag en de proteasen van de alvleesklier knippen eiwitten op zonder naar hun papieren te vragen: een lactase en een stukje linze krijgen dezelfde behandeling. Een ingeslikt enzym wordt dus grotendeels verteerd, zoals elk eiwit op je bord. Grotendeels, niet helemaal. Een onderzoek bij 19 gezonde mannen mat in hun bloed bromelaïne, een enzym uit ananas, na orale inname (Castell et al., 1997). Bij 3 g per dag vonden de onderzoekers na 48 uur tot 5.000 pg/ml in het plasma terug, met een gedeeltelijk behouden activiteit. In hun conclusie spreken ze van een "zwak maar significant" darmtransport van onafgebroken eiwitten.
Zwak, hoe zwak? Een picogram is een duizendste van een miljardste van een gram. Die 5.000 pg/ml komen dus neer op enkele miljoensten van een gram per liter plasma, voor 3 gram die elke dag wordt ingeslikt: een spoor, meetbaar maar minuscuul.
De auteurs schatten ook een halfwaardetijd van 6 tot 9 uur, dat wil zeggen de tijd waarna de helft van de aanwezige hoeveelheid is verdwenen. Een wachtrij die bij elk tijdsblok half leegloopt, kortom.
Natuurlijk is dit resultaat degelijk, en tegelijk beperkt: het toont aan dat een kleine fractie de darmwand kan passeren, niets meer. Het toont niet aan dat dit enzym je cellen bereikt, en nog minder dat het daar de plaats inneemt van een metabool enzym, dat de cel zelf aanmaakt op basis van haar genen. Op het traject ingeslikt enzym, bloed, cel houden de gegevens op bij het bloed. Verder is er niets, en het verschil tussen spijsverteringsenzymen en metabole enzymen blijft volledig overeind.
Wat onderzoek zegt over spijsverteringsenzymen als supplement
Een ingeslikt enzym vervangt geen metabool enzym, maar het kan wel werken waar spijsverteringsenzymen werken: in het spijsverteringskanaal, tijdens de maaltijd. Daar vind je de stevigste gegevens.
Eerste geval, lactase. In 2009 concludeerde de EFSA dat lactase bijdraagt aan de afbraak van lactose bij mensen met een onvoldoende lactaseproductie, met 4.500 FCC-eenheden bij elke maaltijd die lactose bevat (EFSA, 2009). FCC is een eenheid van activiteit, geen gewicht, en dat is logisch: je beoordeelt een timmerman op de planken die hij zaagt, niet op zijn postuur. Deze richtwaarde moet je lezen als onderdeel van een gevarieerd en evenwichtig voedingspatroon en een gezonde levensstijl.
Voor alfa-galactosidase bracht een gerandomiseerd, placebogecontroleerd onderzoek 8 gezonde vrijwilligers samen rond een maaltijd van 420 g gekookte bonen (Di Stefano et al., 2007), ofwel een groot, goed gevuld diep bord. Bij 1.200 GalU daalden het uitgeademde waterstofgas en de ernst van de winderigheid. Acht gezonde mensen is weinig, en je kunt er niets uit afleiden voor wie spijsverteringsklachten heeft.
Blijft het medische geval van alvleesklierinsufficiëntie, wanneer de alvleesklier niet meer genoeg enzymen aanmaakt: enzymen van dierlijke oorsprong blijven daar de referentie, op voorschrift en met medische begeleiding. Een niet-systematisch overzichtsartikel vindt plantaardige en microbiële enzymen veelbelovend (Ianiro et al., 2016).
En als je eigenlijk wilt weten "moet je spijsverteringsenzymen nemen?", dan beantwoord ik dat in een apart artikel. Bij Biovie hebben we trouwens juist deze familie, de best onderzochte van de twee, gekozen om je als eerste aan te bieden, met Enzymes Assimil.
