β-Hydroxybutyraat – Zijn BHB-zouten allemaal gelijk gemaakt?
Geschatte leestijd: 6 minuten
Er zijn drie ketonlichamen gemaakt op een ketogeen dieet. Deze ketonlichamen zijn acetoacetaat (AcAc), beta-hydroxybutyraat (BHB) en aceton. Acetoacetaat is het eerste ketonlichaam dat wordt geproduceerd door de afbraak van vetten in de lever. Een portie acetoacetaat wordt vervolgens omgezet in beta-hydroxybutyraat, het meest voorkomende en stabiele ketonlichaam in omloop.
Hoewel er drie ketonlichamen worden geproduceerd op een ketogeen dieet, gaat deze blogpost over BHB. Er is veel interesse in het zelf produceren van BHB door middel van een ketogeen dieet en suppletie. Veel mensen gebruiken verschillende vormen van exogene ketonen om hun hersenen gezond te houden.
Deze signaleringsfuncties van BHB koppelen de buitenomgeving in grote lijnen aan epigenetische genregulatie en cellulaire functie, en hun acties kunnen relevant zijn voor een verscheidenheid aan menselijke ziekten en voor veroudering bij de mens.
Newman, JC, & Verdin, E. (2017). β-Hydroxybutyraat: een signaalmetaboliet. Jaarlijks overzicht van voeding, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Maar ik wil dat u begrijpt dat er enkele verschillen zijn in de beschikbare BHB-formulieren.
D-BHB (D-beta-hydroxybutyraat) en L-BHB (L-beta-hydroxybutyraat) zijn twee vormen van het ketonlichaam beta-hydroxybutyraat, en het zijn eigenlijk stereo-isomeren. In eenvoudiger bewoordingen zijn het moleculen die dezelfde chemische formule en structuur hebben, maar verschillende atomen in de ruimte hebben gerangschikt, waardoor ze spiegelbeelden van elkaar zijn.
Het echte verschil tussen deze twee ligt in hun biologische rol en activiteit in het lichaam. D-BHB is de biologisch actieve vorm, wat betekent dat het degene is die een belangrijke rol speelt in de energieproductie en het metabolisme.
Wanneer je een ketogeen dieet volgt of aan het vasten bent, produceert je lever D-BHB als het belangrijkste ketonlichaam. Het fungeert als een alternatieve energiebron voor uw hersenen, hart en spieren wanneer glucose schaars is. D-BHB is de vorm waarvan is aangetoond dat het verschillende positieve effecten heeft op cellulaire processen, zoals het stimuleren van de mitochondriale functie, autofagie en mitochondriale biogenese.
Al deze zijn belangrijk voor de gezondheid van de hersenen! Je kunt hier meer leren over deze mitochondriale processen in deze blogpost die ik schreef:
Daarentegen is L-BHB de biologisch inactieve vorm van beta-hydroxybutyraat. Het wordt in kleinere hoeveelheden in het lichaam geproduceerd en heeft beperkte metabolische functies. Het is echter vermeldenswaard dat recent onderzoek potentiële rollen voor L-BHB in verschillende cellulaire processen begint bloot te leggen.
Hoe verandert L-BHB in D-BHB?
In het menselijk lichaam vindt de omzetting van L-BHB in D-BHB plaats via een proces dat stereo-isomerisatie wordt genoemd. In de moleculaire wereld is stereo-isomerisatie het proces waarbij een molecuul zijn driedimensionale rangschikking van atomen verandert, waarbij het ene stereo-isomeer in het andere wordt omgezet zonder de algehele moleculaire structuur te veranderen. Deze verandering in de ruimtelijke ordening kan leiden tot verschillen in de eigenschappen en functies van de resulterende isomeren. (Als u het moeilijk vindt om deze uitleg te visualiseren, deze blog post is een must-read, omdat het een aantal geweldige afbeeldingen bevat die zijn gemaakt door superslimme mensen).
In de wereld van BHB wordt conversie mogelijk gemaakt door een enzym genaamd beta-hydroxybutyraat dehydrogenase (BDH1), dat aanwezig is in de mitochondriën van cellen, voornamelijk in de lever.
Het enzym BDH1 katalyseert de omkeerbare onderlinge omzetting tussen de twee stereo-isomeren, L-BHB en D-BHB. Bij de reactie is ook het co-enzym NAD+/NADH betrokken. In aanwezigheid van BDH1 en NAD+ wordt L-BHB geoxideerd om acetoacetaat te vormen terwijl NAD+ wordt gereduceerd tot NADH. Vervolgens kan acetoacetaat worden teruggebracht tot D-BHB, waarbij NADH tijdens het proces weer wordt geoxideerd tot NAD+.
Het is vermeldenswaard dat dit proces van onderlinge omzetting niet erg efficiënt is, aangezien L-BHB in veel kleinere hoeveelheden in het lichaam aanwezig is in vergelijking met D-BHB, en het enzym BDH1 een hogere affiniteit heeft voor D-BHB. Als gevolg hiervan zijn de meeste ketonlichamen die voor energie worden gebruikt D-BHB, de biologisch actieve vorm die verantwoordelijk is voor de meeste gezondheidsvoordelen die verband houden met ketose.
Een diepere kennis van de endogene acties van BHB, en verbeterde tools voor het leveren van BHB of het repliceren van de effecten ervan, biedt belofte voor de verbetering van de menselijke gezondheid en levensduur.
Newman, John C. en Eric Verdin. "β-Hydroxybutyraat: een signaalmetaboliet." Jaarlijks overzicht van voeding 37 (2017): 51-76. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6640868/
Wat voor soort BHB neem ik?
De meeste ketonzouten op de markt zijn een mengsel van D-BHB en L-BHB. Dit komt omdat het productieproces van ketonzouten vaak resulteert in een racemisch mengsel, dat gelijke hoeveelheden van de twee stereo-isomeren D-BHB en L-BHB bevat. Deze producten worden soms "racemische BHB-zouten" of gewoon "BHB-zouten" genoemd.
D-BHB is aanzienlijk meer ketogeen en levert minder calorieën dan een racemisch mengsel van BHB of triglyceriden met middellange ketens.
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Metabolisme van exogeen D-bèta-hydroxybutyraat, een energiesubstraat dat gretig wordt geconsumeerd door het hart en de nieren. Grenzen in Voeding13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Het is belangrijk op te merken dat de D-BHB de biologisch actieve vorm is, die in verband is gebracht met de meeste gezondheidsvoordelen die worden toegeschreven aan ketonlichamen, zoals een verbeterd energiemetabolisme, cognitieve functie en cellulaire processen. L-BHB, dat minder biologisch actief is, draagt niet zoveel bij aan deze voordelen.
Wanneer u uw bloedketonen op uw test Keto-Mojo (gelieerde link), of een ander bloedketonmeetapparaat, moet u weten dat ze alleen D-BHB meten. Dus wanneer u een racemisch (D/L-BHB) elektrolytzout consumeert, worden de verhoogde L-BHB-spiegels in het plasma niet opgemerkt door uw bloedketonenmeter.
Hoewel racemische BHB-zouten de meest voorkomende zijn, zijn sommige bedrijven begonnen met het produceren en op de markt brengen van ketonsupplementen die alleen de D-BHB-vorm bevatten, vaak aangeduid als "D-BHB-zouten" of "D-BHB-esters". Deze producten zijn bedoeld om de voordelen van ketonlichamen efficiënter te bieden door uitsluitend het biologisch actieve D-BHB-isomeer te leveren. D-BHB-supplementen zijn echter meestal duurder in vergelijking met de racemische BHB-zouten vanwege het complexere productieproces dat betrokken is bij het isoleren van de D-BHB-isomeer.
Waarom zou ik een racemisch BHB-zout gebruiken als ik de D-BHB-vorm kan hebben?
Als het gaat om L-BHB, maakt het slechts een klein deel uit - ongeveer 2-3% - van onze totale BHB-productie tijdens het vasten. Dit heeft geleid tot de veronderstelling dat L-BHB mogelijk geen significante functies in het lichaam heeft. Maar onderzoek begint aan te tonen dat L-BHB meer doet dan alleen maar rondhangen en wachten om te worden omgezet in D-BHB. Het blijkt betrokken te zijn bij het metabolisme en zou een rol kunnen spelen die verder gaat dan simpelweg een tussenproduct te zijn in de bèta-oxidatie van vetten.
Een recente studie gebruikte bijvoorbeeld een techniek om de verdeling van de L-BHB- en D-BHB-isomeren in verschillende weefsels van de ratten te analyseren en te meten, zowel voor als na toediening van een racemisch ketonsupplement dat beide isomeren bevat. Ze ontdekten dat een enkele hoge dosis van een racemisch ketonsupplement dat zowel L-BHB als D-BHB bevatte, een significante toename van L-BHB veroorzaakte in alle weefsels, vooral in de hersenen.
Celculturen geven aanwijzingen dat L-BHB voordelen heeft bij het verminderen van ontstekingen. En het lijkt erop dat het tegelijkertijd in omloop hebben van zowel L-BHB als D-BHB kan helpen de immuunfunctie te reguleren.
Ik zou L-BHB nog niet helemaal in diskrediet brengen als een inferieur exogeen ketonensupplement.
Er wordt nog onderzoek naar gedaan.
Deze bevindingen tonen aan dat D- en L-BHB verschillende absorptie- en distributiesnelheden over weefsels en verschillende metabolische lotgevallen hebben, wat belangrijke implicaties zou kunnen hebben voor therapeutische toepassingen, en verder onderzoek zou moeten onderzoeken hoe ketonen elk weefsel anders beïnvloeden.
Pereira, D. (2022, 14 augustus). Waarom hebben we zowel D-BHB als L-BHB nodig? KetoVoeding. https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/
Conclusie
Als je wat D-BHB kunt bemachtigen, ga je gang en kijk of je merkt dat het beter voor je werkt dan L-BHB. Maar als u de meer bio-identieke vorm niet kunt of kunt betalen, raak dan niet in paniek. Ik gebruik L-BHB in wat ik vermoed dat het een racemisch mengsel is, en ik vind het erg nuttig voor mijn hersenen. Ik raad het ook aan aan mensen met wie ik werk. En ik ben opgewonden om de onderzoeksliteratuur te volgen die naar buiten komt om meer te leren.
Ik hoop dat je deze blogpost nuttig vond bij het leren van alle manieren waarop je je beter kunt voelen!
Referenties
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Metabolisme van exogeen D-bèta-hydroxybutyraat, een energiesubstraat dat gretig wordt geconsumeerd door het hart en de nieren. Grenzen in Voeding13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Desrochers, SYLVAIN, Dubreuil, PASCAL, Brunet, JULIE, Jette, MANON, David, FRANKRIJK, Landau, BR, & Brunengraber, HENRI (1995). Metabolisme van (R, S) -1, 3-butaandiolacetoacetaatesters, potentiële parenterale en enterale voedingsstoffen bij bewuste varkens. American Journal of Physiology-Endocrinologie en Metabolisme, 268(4), E660-E667. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1995.268.4.E660
Han, YM, Ramprasath, T., & Zou, MH (2020). β-hydroxybutyraat en zijn metabolische effecten op leeftijdsgebonden pathologie. Experimentele en moleculaire geneeskunde, 52(4), 548-555. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0415-z
Lincoln, BC, Des Rosiers, C., en Brunengraber, H. (1987). Metabolisme van S-3-hydroxybutyraat in de geperfundeerde rattenlever. Archieven voor biochemie en biofysica, 259(1), 149-156. https://doi.org/10.1016/0003-9861(87)90480-2
Newman, JC, & Verdin, E. (2017). β-Hydroxybutyraat: een signaalmetaboliet. Jaarlijks overzicht van voeding, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Storoschuk, K., & Ari D'Agostino, C. "Waarom hebben we zowel D-BHB als L-BHB nodig?" Keto-voeding: wetenschap tot toepassing. (14 aug. 2022). https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/
Youm, YH, Nguyen, KY, Grant, RW, Goldberg, EL, Bodogai, M., Kim, D., … & Dixit, VD (2015). De ketonmetaboliet β-hydroxybutyraat blokkeert NLRP3-inflammasoom-gemedieerde ontstekingsziekte. Natuurgeneeskunde, 21(3), 263-269. https://www.nature.com/articles/nm.3804
2 reacties