Superoxide dismutase is een enzym dat het superoxideradicaal omzet in waterstofperoxide en zuurstof. Je lichaam maakt het zelf aan, in drie vormen, elk met een eigen metaal in het hart: koper en zink, mangaan of opnieuw koper en zink. Als eiwit overleeft het de maag niet, en dat bepaalt hoe een supplement werkt.
Wat is superoxide dismutase?
Het enzym werd in 1969 beschreven door McCord en Fridovich. Zij ontdekten dat een koperhoudend eiwit uit rode bloedcellen, dat tot dan toe als opslageiwit gold, in werkelijkheid een reactie versnelt: het zet twee superoxidemoleculen om in waterstofperoxide en gewone zuurstof. Die publicatie legde de basis voor het hele vakgebied van de vrije radicalen.
Het woord dismutase verwijst naar die reactie. Bij een dismutatie wordt van twee identieke moleculen het ene gereduceerd en het andere geoxideerd. Eén superoxidemolecuul wordt zuurstof, het andere waterstofperoxide. Dat waterstofperoxide wordt vervolgens door catalase en glutathionperoxidase opgeruimd, want ook dat is nog reactief.
Superoxide dismutase is daarmee geen antioxidant in de zin waarin vitamine C dat is. Vitamine C offert zichzelf op door een elektron af te staan en moet daarna worden geregenereerd, onder meer door stoffen als alfa-liponzuur. Het enzym wordt niet verbruikt: het katalyseert de reactie en staat daarna weer klaar. Eén molecuul verwerkt er zo miljoenen per seconde.
Wat is superoxide, en waarom is het een probleem?
Superoxide ontstaat wanneer een zuurstofmolecuul één extra elektron opvangt. Dat gebeurt continu en onvermijdelijk in je mitochondriën, als lek van de ademhalingsketen, en het gebeurt ook doelbewust in witte bloedcellen die er ziekteverwekkers mee doden.
Op zichzelf is superoxide matig reactief. Het gevaar zit in wat eruit voortkomt. In aanwezigheid van vrij ijzer levert de keten hydroxylradicalen op, die vrijwel elk molecuul aanvallen dat ze tegenkomen. En superoxide reageert bliksemsnel met stikstofmonoxide tot peroxynitriet, waarmee het tegelijk een signaalstof wegvangt die de bloedvaten ontspant.
DE KETEN DIE HET ENZYM AFBREEKT
De drie vormen in je lichaam
Mensen hebben drie genen voor dit enzym, en ze zitten op verschillende plekken. Zelko en collega’s brachten die genfamilie in 2002 in kaart.
SOD1 is de koper-zinkvorm en zit in het cytoplasma van vrijwel elke cel. SOD2 draagt mangaan en zit in de mitochondriën, precies waar het meeste superoxide ontstaat. SOD3 is de extracellulaire vorm, opnieuw met koper en zink, en hecht zich aan het oppervlak van cellen en aan de bindweefselmatrix, onder meer in de wand van bloedvaten.
Die metalen zijn geen detail. Zonder koper, zink en mangaan in de voeding kan je lichaam deze enzymen niet afbouwen tot werkende vorm. In het Europese claimregister is precies dat wel toegestaan om te zeggen: koper, zink en mangaan dragen bij tot de bescherming van cellen tegen oxidatieve stress. Die claim hoort bij de mineralen, niet bij het enzym zelf. De Europese referentie-inname staat op 10 mg zink, 1 mg koper en 2 mg mangaan per dag.
Waarom een supplement niet zomaar werkt
Hier zit het probleem dat op vrijwel geen enkele verkooppagina staat. Superoxide dismutase is een eiwit; de koper-zinkvorm telt 153 aminozuren per eenheid. Alles wat je maag met eiwit doet, doet hij ook hiermee: het zuur ontvouwt de structuur, pepsine knipt de keten door, en in de dunne darm maken trypsine en chymotrypsine het werk af. Wat er in het bloed aankomt zijn aminozuren en korte peptiden, geen werkend enzym.
De fabrikanten weten dat. Daarom worden de bekendste preparaten omhuld, meestal met gliadine uit tarwe of met een plantaardig vet, zodat een deel van het enzym de maag passeert. Of dat voldoende is om intact in de bloedbaan te komen, is nooit bij mensen aangetoond.
Carillon en collega’s stelden in 2013 een ander mechanisme voor, en dat verklaart de resultaten beter. Niet het opgenomen enzym zou het werk doen, maar een reactie van het lichaam zelf: het contact met het preparaat in de darm zet de eigen antioxidatieve afweer aan. Het supplement zou dan een signaal zijn, geen ingrediënt.
Wat het onderzoek naar meloen-SOD laat zien
De best onderzochte vorm komt uit een meloenras met een ongewoon hoog enzymgehalte, verkocht onder namen als SOD B en Extramel. Twee studies worden telkens aangehaald, en het loont om te weten wat ze precies gemeten hebben.
Carillon en collega’s gaven Syrische goudhamsters 15 weken lang een cafetariadieet van vette, zoete en zoute supermarktproducten. Dat leverde insulineresistentie en oxidatieve stress in de lever op. 1 maand meloen-SOD verlaagde het lichaamsgewicht en de insulineresistentie, en herstelde de oxidatieve stress in de lever. De verklaring die de meting opleverde: de expressie van de lichaamseigen afweereiwitten nam toe, mangaan- en koperzinkvorm, catalase en glutathionperoxidase samen. Dit is dierwerk, geen mens.
Bij mensen is er één pilotstudie. Milesi en collega’s includeerden 70 gezonde deelnemers tussen 30 en 55 jaar die dagelijks stress en vermoeidheid ervoeren. 4 weken lang kregen ze één capsule met 10 mg meloenconcentraat, goed voor 140 internationale eenheden enzym, of een placebo. Op 4 vragenlijsten scoorde de groep met het preparaat beter dan de placebogroep, zonder gemelde bijwerkingen.
Let op wat dat is en wat het niet is. 70 deelnemers, 4 weken, uitkomsten die volledig uit zelfrapportage bestaan, en de auteurs noemen het zelf een pilot. Er is geen grote bevestigende proef gevolgd. Wie chronische vermoeidheid heeft, hoort daarmee bij de huisarts, die eerst schildklier, bloedarmoede en slaap uitsluit.
| Studie | Model | Opzet | Wat er gemeten is |
|---|---|---|---|
| McCord en Fridovich 1969 | Rode bloedcellen | Enzymkinetiek | Omzetting van superoxide, ontdekking van de functie |
| Zelko 2002 | Menselijk genoom | Vergelijkende genetica | Structuur en expressie van SOD1, SOD2 en SOD3 |
| Carillon 2013 | Goudhamsters | 15 weken cafetariadieet, 1 maand supplement | Gewicht, insulineresistentie, afweereiwitten in de lever |
| Milesi 2009 | 70 gezonde mensen | 4 weken, 140 IE per dag, placebogecontroleerd | Vier vragenlijsten over stress en vermoeidheid |
| Rosen 1993 | Families met ALS | Koppelingsonderzoek | Mutaties in het SOD1-gen |
TetraSOD en SOD in huidverzorging
Het Nederlandse aanbod wijkt af van het Franse. Waar in Frankrijk vrijwel alles om meloen draait, staat op de Nederlandse zoekresultatenpagina TetraSOD vooraan, een ingrediënt uit de zeewiersoort Tetraselmis chuii. De verkoopargumentatie leunt op de ORAC-waarde, een laboratoriummaat voor antioxidatief vermogen in een reageerbuis. Het Amerikaanse landbouwministerie trok zijn eigen ORAC-tabel in 2012 in, met als reden dat de waarden geen voorspelling geven van wat er in een mens gebeurt.
De tweede helft van het Nederlandse aanbod is cosmetisch. Als ingrediënt in een crème gelden andere regels dan bij een supplement, en ook een ander probleem: het enzym moet dan door de hoornlaag heen. Voor een eiwit van deze omvang is dat geen vanzelfsprekendheid.
TWEE MANIEREN WAAROP HET WORDT VERKOCHT
Als capsule
- Wordt in maag en dunne darm afgebroken tot aminozuren en peptiden.
- Omhulling met gliadine of vet moet dat vertragen.
- Het voorgestelde werkingsmechanisme is indirect: de eigen afweer wordt aangezet.
Als ingrediënt in een crème
- Moet door de hoornlaag heen, wat voor een eiwit van 32 kilodalton lastig is.
- Valt onder de cosmeticaverordening, niet onder het claimregister voor voeding.
- De werking wordt in het lab gemeten, niet in de huid van een gebruiker.
Wat er gebeurt als het enzym niet goed werkt
Dat weten we uitzonderlijk precies, en het antwoord is ernstig. Rosen en collega’s beschreven in 1993 in Nature dat mutaties in het SOD1-gen samenhangen met de erfelijke vorm van amyotrofische laterale sclerose. Ongeveer 10 procent van de ALS-patiënten heeft de familiaire vorm, en daarvan draagt een deel zo’n mutatie.
Er zit een addertje in die geschiedenis dat het hele onderwerp in perspectief zet. Het probleem bleek niet simpelweg te weinig enzymactiviteit te zijn. Muizen zonder het gen krijgen geen ALS; muizen met de menselijke mutatie wel, ook als de enzymactiviteit normaal is. Het gemuteerde eiwit doet iets schadelijks wat het gewone eiwit niet doet.
Voor wie een supplement overweegt betekent dat vooral: meer van dit enzym is niet vanzelfsprekend beter. Het is onderdeel van een geregeld systeem waarin een overmaat aan de ene stap de volgende overbelast.
Wat mag een SOD-product beweren?
In het Europese claimregister staat voor superoxide dismutase geen enkele goedgekeurde gezondheidsclaim. Niet voor vermoeidheid, niet voor veroudering, niet voor de huid. Ook algemene beweringen over antioxidatieve werking mogen zonder goedgekeurde claim niet op een verpakking of verkooppagina.
Wat wel mag, hoort bij de mineralen. Koper, zink en mangaan hebben een toegestane claim over de bescherming van cellen tegen oxidatieve stress, op grond van verordening (EU) 432/2012. Staat die zin op een SOD-product, kijk dan of er ook zink of koper in zit: dan gaat de claim daarover. De NVWA houdt toezicht op deze teksten.
Voor wie langs deze weg iets aan gewrichtsklachten wil doen, is de nuchtere volgorde: eerst de huisarts, dan beweging en gewicht, en pas daarna eventueel een supplement bij artrose of een ontstekingsremmend supplement met ingrediënten waarvoor wel gegevens uit mensonderzoek bestaan.
Wat doet superoxide dismutase?
Het zet het superoxideradicaal om in waterstofperoxide en zuurstof. Dat is de eerste stap in het opruimen van reactieve zuurstofverbindingen; catalase en glutathionperoxidase maken het werk af.
Wat is superoxide?
Een zuurstofmolecuul met één extra elektron. Het ontstaat continu als lek van de ademhalingsketen in je mitochondriën en wordt ook doelbewust gemaakt door witte bloedcellen om ziekteverwekkers te doden.
Waarvoor wordt superoxide dismutase gebruikt?
Het wordt verkocht als capsule, meestal uit meloen of uit de zeewiersoort Tetraselmis chuii, en als ingrediënt in huidverzorging. Er bestaat geen goedgekeurde gezondheidsclaim voor, dus een product mag geen werking beloven.
Werkt een SOD-supplement als je het slikt?
Het enzym zelf overleeft de maag niet: het is een eiwit en wordt afgebroken tot aminozuren. Onderzoekers stellen daarom een indirect mechanisme voor, waarbij het preparaat de lichaamseigen afweer aanzet. Bij mensen is dat niet aangetoond.
Waar zit superoxide dismutase in voeding?
In elke levende cel, dus in alle onbewerkte plantaardige en dierlijke producten, maar koken en verteren maken het enzym onwerkzaam. Nuttiger is voldoende koper, zink en mangaan, want daarmee bouwt je lichaam het zelf.
Wat gebeurt er als SOD niet goed werkt?
Mutaties in het SOD1-gen hangen samen met de erfelijke vorm van ALS. Opvallend genoeg gaat het daarbij niet om te weinig activiteit: muizen zonder het gen krijgen geen ALS, muizen met de mutatie wel.
Is een hoge ORAC-waarde een bewijs van werking?
Nee. ORAC meet antioxidatief vermogen in een reageerbuis. Het Amerikaanse landbouwministerie trok zijn ORAC-tabel in 2012 in omdat de waarden niets voorspellen over wat er in het lichaam gebeurt.
Bronnen
- McCord J.M., Fridovich I. (1969). Superoxide Dismutase: An Enzymic Function for Erythrocuprein (Hemocuprein). Journal of Biological Chemistry. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)63504-5
- Zelko I.N., Mariani T.J., Folz R.J. (2002). Superoxide dismutase multigene family: a comparison of the CuZn-SOD (SOD1), Mn-SOD (SOD2), and EC-SOD (SOD3) gene structures, evolution, and expression. Free Radical Biology and Medicine. DOI: 10.1016/S0891-5849(02)00905-X
- Carillon J., Romain C., Bardy G., Fouret G., Feillet-Coudray C., Gaillet S., Lacan D., Cristol J.P., Rouanet J.M. (2013). Cafeteria diet induces obesity and insulin resistance associated with oxidative stress but not with inflammation: improvement by dietary supplementation with a melon superoxide dismutase. Free Radical Biology and Medicine. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2013.06.022
- Carillon J., Rouanet J.M., Cristol J.P., Brion R. (2013). Superoxide Dismutase Administration, A Potential Therapy Against Oxidative Stress Related Diseases: Several Routes of Supplementation and Proposal of an Original Mechanism of Action. Pharmaceutical Research. DOI: 10.1007/s11095-013-1113-5
- Milesi M.A., Lacan D., Brosse H., Desor D., Notin C. (2009). Effect of an oral supplementation with a proprietary melon juice concentrate on stress and fatigue in healthy people: a pilot, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Nutrition Journal. DOI: 10.1186/1475-2891-8-40
- Rosen D.R., Siddique T., Patterson D., Figlewicz D.A. et al. (1993). Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature. DOI: 10.1038/362059a0
