Twee stofjes in de koffie

In koffie zitten cholesterol-verhogende stoffen. Gelukkig hebben Nederlanders daar zelden last van, want de stoffen worden tegengehouden door een papieren filter. Maar wetenschappelijk zijn ze van groot belang.

Onderzoekers van de Landbouwuniversiteit Wageningen hebben in koffie twee chemische verbindingen geïdentificeerd die het cholesterolgehalte in het bloed verhogen. Deze stofjes, cafestol en kahweol, komen van nature in lage concentraties in koffiebonen voor.

In Nederland worden beide verbindingen zelden in koffie aangetroffen. Ze blijven in het papieren filter achter. In oploskoffie zitten ook nauwelijks cholesterolverhogende verbindingen. Maar in Scandinavische kookkoffie, in de kleine kopjes Turkse koffie en ook in espressokoffie en in koffie die met de doordrukkoffiezettechniek (cafetière, cafeprimo, melior) is gezet, zit wel cafestol en kahweol.xp

Scandinaviërs die zes mokken kookkoffie per dag drinken hebben een duidelijk verhoogd cholesterolgehalte en een grotere kans op een hartinfarct dan hun landgenoten die minder koffie drinken. Om een risicoverhogende hoeveelheid cafestol binnen te krijgen uit cafetièrekoffie moeten ongeveer 9 kopjes per dag worden gedronken. Espressodrinkers lopen pas een verhoogd risico bij 10 tot 50 kopjes per dag - afhankelijk van de espressomachine.

Met de vondst van het effect van cafestol en kahweol is eindelijk verklaard waarom Scandinaviërs wel een hoger cholesterolgehalte in hun bloed hebben naarmate ze meer koffie drinken, terwijl bij Nederlandse koffiedrinkers geen verband is gevonden tussen hun cholesterolgehalte en hun koffieconsumptie. Dit verschil in cholesterolbloedwaarde van koffiedrinkers toonden Noorse onderzoekers vijf jaar geleden aan door mensen te vragen hoeveel koffie van welke zetmethode ze dronken en door het meten van het cholesterolgehalte in het bloed van de ondervraagden. Het verband tussen kookkoffieconsumptie en cholesterolgehalte was wel aangetoond, maar iedere verklaring ontbrak tot nu toe. Vetfractie

Cafestol en kahweol zijn in Wageningen geïdentificeerd onder leiding van hoogleraar humane voeding dr. M.B. Katan. Het resultaat werd vandaag gepubliceerd in de Journal of Lipid Research. Katan: “In 1990 toonden we aan dat de vetfractie in koffie de cholesterolverhogende stoffen bevat. We onderzochten toen een groep proefpersonen die dagelijks naast het gewone dieet ruim een gram koffievet slikte en een groep die zijn normale consumptiepatroon aanhield. De koffievetslikkers kregen een hoger cholesterolgehalte. Filterkoffie bevat nauwelijks vet. Maar wie zeven koppen kookkoffie per dag drinkt, krijgt ongeveer 1,3 gram van dat koffievetmengsel binnen. Het was meteen duidelijk dat de cholesterolverhoging niet door het vet zelf kwam, want pas als je tientallen grammen vet meer eet gaat je cholesterolgehalte daarvan omhoog. Een gram vet heeft geen invloed.”

De cholesterolverhoger was daarom vermoedelijk een van de vele in de koffieboon aanwezige verbindingen die van nature in de vetfractie oplossen. Koffievet bestaat voor ruim 80% uit vetzuren, voornamelijk gebonden in triglyceriden (de verbindingen tussen drie vetzuren en glycerol). Katan: “De overige bijna 20% bestaat voor het grootste deel uit cafestol en kahweol, maar er zitten nog tientallen andere chemische verbindingen in. Het gevaar bestond dat we die allemaal moesten onderzoeken. En wel in mensen, want we hebben naar allerlei proefdieren gekeken, maar er geen gevonden die met cholesterolverhoging op koffievet reageert zoals mensen dat doen.”

Het onderzoek is gesubsidieerd door de Hartstichting. Katan: “De beoordelaars van de onderzoeksaanvraag vonden het een zeer interessant onderzoek, maar tekenden aan dat het risico bestond dat we een twintigtal achtereenvolgende wekenlange experimenten met twee groepen proefpersonen zouden moeten doen, waarbij in ieder volgend experiment weer meer componenten uit het koffievet verwijderd moesten worden.”

Het onderzoek werd pas mogelijk toen het Zwitserse voedingsconcern Nestlé bereid bleek de koffievet-preparaten te leveren. Nestlé is een onder meer een belangrijke fabrikant van oploskoffie. Koffie-onderzoekers van Nestlé beheersen de technieken om de vele bestanddelen van koffie van elkaar te scheiden.

In het eerste voedingsexperiment vergeleken de voedingsonderzoekers van de landbouwuniversiteit vier olie-preparaten: gewone koffie-olie, placebo-olie, koffie-olie verrijkt met vet-oplosbare stoffen en koffie-olie waar die stoffen deels uit waren verwijderd. Bij de proefpersonen die dagelijks 3 gram koffie-olie en degenen die 0,75 gram van de vetzuur-verrijkte koffie-olie aten ging cholesterolgehalte omhoog. De koffie-olie waar wat vet-oplosbare stoffen uit waren gehaald veroorzaakte een matige cholesterolverhoging en de placebo-olie (gewone slaolie in een capsule) veranderde niets aan het bloedcholesterolgehalte.

Katan: “Dat bewees wat we redelijkerwijs al mochten vermoeden: het cholesterolverhogende stofje zit in de niet-vetzuurfractie.” Meteen raak

De volgende stap was het weglaten van de twee belangrijkste bestanddelen van de niet-vetzuurfractie: cafestol en kahweol. Beide verbindingen lijken zozeer op elkaar dat ze moeilijk chemisch te scheiden zijn. De voedingsonderzoekers gebruikten daarom koffie-olie met en koffie-olie zonder cafestol en kahweol.

Katan: ''Dat was meteen raak. Bij twaalf proefpersonen die koffie-olie kregen steeg het cholesterolgehalte in vier weken van 4,5 naar 5,5 millimol per liter. Bij de 16 mensen die koffie-olie zonder cafestol en kahweol kregen en bij de groep die placebo-olie kreeg, steeg het cholesterolgehalte helemaal niet.

We hadden hiermee angetoond dat bij weglaten van cafestol en kahweol het cholesterolgehlate niet stijgt. Het bewijs was rond als we aantoonden dat met het slikken van alleen cafestol en kahweol ook het cholesterolgehalte omhoog ging. Dat experiment hebben we maar bij drie proefpersonen uitgevoerd. We konden dat moeilijk bij een grote groep doen omdat het een chemisch gezuiverd preparaat was. Hoewel daar geen schadelijke oplosmiddelen bij waren gebruikt wilden we er niet zonder meer een groep proefpersonen aan blootstellen. Maar ik vind het risico volkomen verwaarloosbaar, dus ben ikzelf proefpersoon geweest, samen met twee andere deskundige collega's, alles na toestemming van de de ethische commissie die hier onderzoeksprotocollen beoordeelt.''

Op een hoeveelheid cafestol en kahweol die ook straffe Scandinavische koffiedrinkers dagelijks binnen krijgen, steeg het cholesterolgehalte van Katan en de twee anderen van gemiddeld 5,0 in zes weken naar 7,0 millimol per liter. Vijf weken later was de concentratie weer gedaald tot 5,5 mmol/l. Ook het met het oog op hartziekten ongunstig geachte gehalte triglyceriden (neutraal vet) in het bloed steeg. De lever reageerde verder met een iets afwijkende aanmaak van de leverenzymen die in normale medische leverfunctie-onderzoeken als toetssteen voor een goed werkende lever worden gebruikt. Nergens naar

Voor filterkoffiedrinkend Nederland is het resultaat niet van praktisch belang, behalve dat het goed is te weten dat cafestol en kahweol nergens naar smaken. Oploskoffiefanaten kunnen ook gerust zijn: ook aan hun brouwsel ontbreken cafestol en kahweol. Katans groep studeert nog op espresso's. Katan: “We hebben tegenstrijdige resultaten. Waarschijnlijk is de techniek van invloed: stoomdruk, temperatuur, doorstroomsnelheid, pakking van de koffie in het filter en fijnheid van de maling zijn denk ik allemaal van belang. Als mensen van de vakgroep op reis zijn nemen ze tegenwoordig monsterflesjes mee en we hebben dus overal espresso's vandaan. We vinden zowel met als zonder cafestol, maar gemiddeld moet je toch wel 15 tot 20 kopjes espresso drinken om aan een 'Scandinavische' dosis te komen. Italianen hebben over het algemeen lage cholesterolgehaltes. Men gebruikt daar veel olijfolie, die in vergelijking met de harde vetten van hier het cholesterol verlaagt. De drie tot vier kopjes espresso per dag veranderen daar kennelijk niets aan. Ook de wijn reduceert misschien de sterfte aan hartinfarcten in Italië. Leverziekten komen in die landen wel veel voor en dat kan weer goed door de alcohol worden verklaard.”

Is koffiedrinken ongezond voor de lever? Katan: “We vonden bij alle koffie-olie-onderzoeken kleine afwijkingen van de normale leverfuncties. In vergelijking met wat er tijdens ziekten verandert waren de veranderde leverfuncties onbeduidend. Toen we voor alle zekerheid Noorse bloedmonsters van gebruikers van kookkoffie en filterkoffie onderzochten bleek echter dat na verloop van tijd de lever kennelijk aan de cafestol went, want de waarde van het betreffende leverenzym was bij beide groepen even laag. Koffiedrinkers hoeven zich dus geen zorgen over hun lever te maken, want in Noorwegn, Finland en Zweden is de sterfte aan leverziekten zeker twee- tot driemaal lager dan in Frankrijk, Italië en de Verenigde Staten.”

Tweede mechanisme

Wetenschappelijk gezien is de vondst van cafestol en kahweol om twee redenen belangrijk. Katan: “Er is voor het eerst een verbinding gevonden die in hoeveelheden van milligrammen per dag een cholesterolverhogend effect heeft. Daarmee hebben we naast verzadigd vet een tweede mechanisme waardoor het cholesterolgehalte wordt beïnvloed. Cafestol kan daarom een rol gaan spelen in het onderzoek naar de cholesterolstofwisseling, waarover nog veel onbekend is. Ten tweede is dit een voorbeeld van een nieuwe lijn in het voedingsonderzoek. De effecten van vet, suiker en eiwit kennen we grotendeels wel. Voedingsonderzoekers zijn ook erg druk geweest met vitaminen en mineralen die bij tekort gebreksziekten kunnen veroorzaken. Nu komen de duizenden moleculen aan de beurt die in kleine hoeveelheden in ons voedsel zitten en effecten hebben die de voedselonderzoekers tot nu toe niet hebben vermoed. De flavonoïden zijn er een voorbeeld van. Die verlagen de kans op hart- en vaatziekten. Het kan zijn dat er nog veel meer verbindingen met onvermoede effecten in onze voeding zitten.”

Diterpenen

Cafestol en kahweol behoren chemisch gezien tot de diterpenen, moleculen die uit vier isopreenverbindingen (2-methyl-1,3-butadieen) zijn opgebouwd. Vooral planten maken veel terpenen. Het zijn vaak de verbindingen die planten hun geur en smaak geven (etherische oliën). Katan: “Het zijn geen voedingsstoffen, maar ze zijn wel bio-actief. Farmaceuten weten dat al eeuwen en putten eruit voor hun geneesmiddelen. Er bestaat daar zeer veel kennis die voor voedingsonderzoekers echter heel beperkt bruikbaar is. Botanici hebben uitgezocht wat er in blad, wortel en stengel van welke planten voorkomt. Maar ze gingen nooit de supermarkt in om vast te stellen hoeveel van die stoffen in bijvoorbeeld consumptie-appelen zitten. Bovendien moet al het oude voedingsonderzoek weer over want tien jaar geleden telde je koffie en thee als water, je scoorde alleen of er een wolkje melk in ging. Tegenwoordig willen we graag meer weten van caffeïnezuur in koffie, van cetechinen in thee, van aspirine-achtige stoffen in voedsel die de bloedstolling remmen en van allerlei stoffen in kruiden. Wat de cafestol betreft gaan we nu eerst proberen cafestol en kahweol apart te onderzoeken, terwijl we ook erg graag een bio-marker zouden hebben, een omzettingsprodukt dat we in bloed of urine kunnen meten zodat we weten hoeveel cafestol en kahweol iemand binnen heeft gekregen, zonder dat we hem hoeven te vragen hoeveel koffie hij heeft gedronken en hoe hij die precies heeft gezet.”