ITEM METADATA RECORD
Title: Folate stability and bioavailability. Towards optimizing the governing factors for (6S)5-methyl-5,6,7,8-tetrahydrofolic acid and dietary folates
Other Titles: Folaat stabiliteit en biobeschikbaarheid. Een studie ter optimalisatie van de belangrijkste beinvloedende factoren voor (6S)-5-methyltetrahydrofoliumzuur en folaten in levensmiddelen
Authors: Verlinde, Philippe
Issue Date: 28-Sep-2009
Abstract: Tetrahydrofoliumzuur en gerelateerde derivaten zijn essentiële cofactore n voor een goed functioneren van het menselijk metabolisme. Structureel bestaan deze wateroplosbare vitaminen uit derivaten van 2-am ino-4-hydroxypteridine die via een methyleen koolstof gebonden zijn aan p-aminobenzoylglutaminezuur of gerelateerde poly-gamma-glutamaatderivate n. Folaten zijn veelal onderhevig aan enzymatische en niet-enzymat ische degradatiereacties tijdens procesvoering, wat in grote mate de bio beschikbaarheid van deze vitamines bepaalt. Binnen deze context was de g lobale doelstelling van dit onderzoek het verwerven van een beter inzich t in de factoren die zowel de stabiliteit als biobeschikbaarheid van fol aten kunnen beïnvloeden. Als representatieve natuurlijke folaatvorm werd geopteerd voor (6S)-5-methyl-5,6,7,8-tetrahydrofoliumzuur, (6S)5-MTHF, aangezien dit de predominant aanwezige folaatvorm is in levensmiddelen. In eerste instantie werd de kinetiek van oxidatie van (6S)5-MTHF onderzo cht tijdens thermische (25 - 100°C) en hoge druk thermische behandelinge n (HD/T, 100 - 800 MPa, 35 - 65°C). Voor de karakterisatie van het degra datiemechanisme werden een s-triazine derivaat, 5-methyl-5,6-dihydrofoli umzuur, evenals p-aminobenzoyl-L-glutaminezuur als belangrijkste degrada tieproducten opgezuiverd en geïdentificeerd m.b.v. LC-MS en NMR. Door to epassing van multirespons modellering als data-analyse techniek werd het oxidatiemechanisme en de bijhorende kinetica van de elementaire reactie s beschreven voor thermische en HD/T behandelingen. (6S)5-MTHF degradati e onder HD/T condities kon worden beschreven met hetzelfde degradatiemec hanisme dat opgaat bij atmosfeerdruk doch de kinetiek van de eleme ntaire reacties werd beïnvloed afhankelijk van hun activeringsvolume. Vo rming van het s-triazine uit 5-MTHF werd sterk geremd door druk in tegen stelling tot de andere reacties. Naast oxidatieve degradatie kan niet-enzymatische glycatie door reducere nde suikers zoals glucose en fructose leiden tot folaatdegradatie. Hiert oe werd in tweede instantie voorgaande onderzoeksstrategie toegepast om desbetreffend degradatiemechanisme tijdens thermische behandelingen (50 - 110°C) in kaart te brengen. In aanwezigheid van dihydroxyaceton en fru ctose werd N(2a)-[1-(carboxyethyl)]-5-MTHF als voornaamste reactieproduc t uit 5-MTHF gevormd. Aan de hand van dit resultaat werd het degradatiem echanisme aangepast en opnieuw geëvalueerd m.b.v. multirespons modelleri ng, wat aantoonde dat reactie met 5-MDHF de voornaamste route voor vormi ng van dit product was met een activeringsenergie van 61.3 ± 9.3 en 77.6 ± 7.8 kJ/mol, respectievelijk i.a.v. dihydroxyaceton en fruct ose. Bovendien werd aangetoond dat toevoeging van L-ascorbinezuur de vor ming van 5-MDHF en bijgevolg niet-enzymatische glycatie van 5-MTHF voork omt. In levensmiddelen komen folaten voornamelijk voor als poly-gamma-glutama ten. Processen die aanleiding geven tot celschade zouden kunnen leiden t ot een depolymerisatie (deconjugatie) van polyglutamaatfolaten door de i nwerking van endogene hydrolasen. Hiertoe werd in derde instantie de sta biliteit, alsook de deconjugatie van folaten in een modellevensmiddel (b roccoli) bestudeerd. Specifiek werd het effect van HD/T behandelingen op de deconjugatie en stabiliteit van folylpoly-gamma-glutamaten onderzoch t. Tijdens behandelingen bij atmosfeerdruk (25 - 90°C, 30 min), waren fo laten stabiel tot 90°C, waarbij temperaturen boven 80°C\ resulteerden in een behoud van een hogere polymerisatiegraad. HD/T behandelingen (100 - 600 MPa, 25 - 45°C, 0 -25 min) veroorzaakten significante folaatverliez en (48 - 78%) conform met de voordien bekomen negatieve activeringsvolum es. Combinaties van milde temperaturen (25 - 40°C) met een druk boven 20 0 MPa resulteerde in folaatdeconjugatie met accumulatie van voornamelijk mono- en di-gamma-glutamaten. Dit proces voltrok zich voornamlijk tijde ns de initiële stappen van de behandelingen, met name tijdens de drukopb ouw en de daaropvolgende equilibratieperiode. HD/T behandelingen kunnen bijgevolg toegepast worden om broccoli te verkrijgen met een hoger folaa tmonoglutamaat gehalte. Aangezien folaatdegradatie plaatsvindt tijdens e n na het deconjugatieproces, is verdere procesoptimalisatie vereist om e en optimaal evenwicht tussen folaatdegradatie en deconjugatie te bewerks telligen. Wegens zijn antioxidatieve eigenschappen kan L-ascorbinezuur folaatdegra datie voorkomen. Bovendien zijn er in de literatuur indicaties dat deze component de in vivo folaatbiobeschikbaarheid positief zou kunnen beïnvl oeden. Als laatste onderdeel van het onderzoek werd in deze context een "randomized double-blind crossover" interventiestudie opgezet om na te g aan of orale inname van (6S)5-MTHF samen met L-ascorbinezuur resulteert in een verbeterde folaatabsorptie. Toediening van (6S)5-MTHF samen met 289.4 of 973.8 mg vitamine C zorgde voor een significante ver hoging van de serumfolaatrespons, gemeten als "area under the curve", me t respectievelijk 36 en 54%. Deze resultaten toonden aan dat L-ascorbine zuur resulteerde in een significant verbeterde serumrespons en bijgevolg biobeschikbaarheid van (6S)5-MTHF in de vrijwilligers.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Centre for Food and Microbial Technology

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.