Vitamine als chemisch kunstwerk

Scheurbuik, het komt niet meer voor, maar de schoolboekjes stonden er vol van. De zeelui, die vroeger naar de Oost voeren, werden er door geteisterd. Als je maar stug een dieet van louter scheepsbeschuit blijft eten, krijg je uiteindelijk vitamine C-tekort en scheurbuik. Meer matrozen crepeerden door interne bloedingen van de scheurbuik dan door heldhaftig verbloeden tijdens zeeslagen.

Waarom hebben wij eigenlijk vitamines nodig? Waarom kan een hond zonder vitamine C, terwijl zijn baasje scheurbuik krijgt? Tja, waarom zijn bananen krom, was dan het antwoord van mijn inventieve onderwijzer.

Inmiddels zijn we wijzer. Vitamine C is een essentieel hulpstuk bij sommige enzymreacties in onze cellen en daarom onmisbaar. Honden maken C zelf, maar wij niet, zodat het voor ons een vitamine is. Dat komt omdat onze voorouders altijd ruim voldoende C binnenkregen. Verlies van het vermogen om zelf C te maken was dus geen nadeel en is het nog steeds niet. We kunnen met weinig toe en C zit zelfs in gekookte aardappelen en boerenkool. Die glazen jus d’orange zijn niet eens nodig.

Wat je niet geregeld gebruikt, verlies je. In de evolutie zijn dat genen. Zo’n 50 miljoen jaar geleden heeft onze voorouderaap het vermogen om C te maken verloren. Aanmaak van C is biochemisch simpel en de evolutionaire druk om op eigen aanmaak te besparen is dus niet hoog. Vandaar dat honden het nog zelf maken. Een vitamine als B12 is echter een complex molecuul, een echt chemisch kunstwerk. Een bacterie heeft 30 genen nodig om dat kunstwerk te maken. Wie die aanmaak kan uitbesteden aan een betrouwbare toeleverancier, wordt echt concurrerender. Die uitbesteding is dan ook gebeurd in de evolutie. Geen beest of plant maakt B12 zelf.

Helemaal gratis is die afhankelijkheid van toeleveranciers niet. Het kunstwerk B12 raakt makkelijk beschadigd en opname in de darm is geen sinecure. Wij maken daarom een eiwit aan in de maag, intrinsic factor, dat B12 bindt en als chaperonne fungeert om het veilig door de darmwand te loodsen. Bij oude mensen met een versleten maag kan die productie van intrinsic factor tekort gaan schieten, zodat B12-tekort ontstaat met stoornissen in bloedaanmaak en hersenfunctie als gevolg. Een B12-injectie eens per 2 maanden verhelpt alle problemen. Een normaal primatendieet bevat ruim B12, maar sommige malle diëten schieten tekort. Veganisten bijvoorbeeld mijden systematisch alle goede bronnen van B12 (vlees, melk) en moeten een vitaminepil bijslikken.

In de loop van de evolutie zijn de meest exotische oplossingen gevonden voor het uitbesteden van de vitamine synthese. Mijn favoriet is de oplossing van de tseetseevlieg voor het verkrijgen van vitamine B1 (thiamine). Zoals bij veel insecten bevat de tseetsee-darm symbiotische bacteriën, die biochemisch werk verrichten voor de gastheer in ruil voor een luxe onderkomen. Bij de B1-synthese in de vliegendarm blijken zelfs twee soorten darmbacteriën betrokken. Ze maken allebei een helft van het complexe B1 molecuul en delen die helften broederlijk. Zo kunnen ze samen het hele B1 molecuul maken, zowel voor zichzelf als voor gastheer tseetseevlieg.

Vitamine B1 is ook schoolboekenvoer. Eykman wist in Nederlands Indië de beriberi te koppelen aan het eten van gepelde rijst: juist in het weggegooide rijstevlies zitten de vitamines. De Nederlanders Jansen en Donath ontwikkelden later een chemische synthese voor B1, waarmee de mystiek rond vitamines tot simpele chemie werd teruggebracht. Eykman kreeg voor zijn werk een van de weinige medische Nobelprijzen die in Nederland terecht zijn gekomen.

Vitaminegebrek is zeldzaam in Nederland, alleen B1 schiet wel eens tekort. Onze voorraad B1 is beperkt, genoeg voor een maand. Als mensen hun dieet beperken tot alcohol raakt die voorraad op. De alcohol beschadigt ook darm en lever, waardoor de opname van B1 achterblijft en B1 slechter wordt opgeslagen. Ernstig B1 tekort leidt tot hartfalen (‘natte’ beri-beri) en geheugenverlies (syndroom van Korsakov). Hartfalen is reversibel, maar Korsakov niet.

De vloed aan DNA-gegevens van een groeiende menagerie aan beesten maakt het mogelijk om het verlies aan vitaminesynthese in de evolutie te reconstrueren. Daarbij blijkt dat er ook spijtoptanten zijn, die de verloren aanmaak van een vitamine weten terug te krijgen, als de omstandigheden veranderen en de toelevering stokt. Zo’n acquisitie vereist genetische modificatie. Terwijl mensen massaal in opstand komen als iemand een gen wil bijplaatsen in een tomaat, doet de natuur de hele dag niets anders. De eenvoudigste manier om zo’n vitamine-aanmaakproces te bemachtigen is de opname van de benodigde genen van een ander organisme. Daarbij worden de soortgrenzen niet gerespecteerd. Zaadveredelaar Monsanto zou er niet op komen, maar de natuur respecteert God noch gebod. Zo heeft een nematode (zo’n wormpje, waarmee Plasterk placht te experimenteren voor hij minister werd) alle genen voor de aanmaak van vitamine B6 van een bacterie overgenomen zonder dat Greenpeace dat heeft weten te verhinderen. De natuur zeurt niet, en zeker niet over genetische modificatie.