De rol van theecatechinen en cafeïne in relatie tot energiemetabolisme

Obesitas is het resultaat van een disbalans tussen energie-inname (EI) en energieverbruik (EE). Twee manieren om obesitas te behandelen zijn dus het verminderen van EI of het verhogen van EE. Bioactieve voedingsingrediënten die het energiemetabolisme beïnvloeden, b.v. EE, vetoxidatie, verzadiging en EI kunnen mensen helpen hun gewicht met succes onder controle te houden of te beheersen. Groene thee, een van de meest geconsumeerde dranken ter wereld, kan gunstige effecten hebben op de behandeling van obesitas.

Groene thee wordt gemaakt van de bladeren van de Camellia sinensis-soort van de Theaceae-familie. Groene thee is het niet-gefermenteerde/geoxideerde product, in tegenstelling tot zwarte thee die volledig gefermenteerd/geoxideerd is. Groene thee bevat grote hoeveelheden catechinen en cafeïne waarvan wordt aangenomen dat het de actieve componenten zijn die het energiemetabolisme beïnvloeden. EGCG is de meest voorkomende catechine en heeft de meeste aandacht gekregen (Yang et al., 2000). Cafeïne vertegenwoordigt ongeveer 3 tot 5% van het drooggewicht van groene thee (Dufresne et al., 2001, Yang et al., 2000). Het is algemeen aanvaard dat cafeïneconsumptie verband houdt met een toename van EE (Astrup et al., 1990), terwijl de relatie tussen catechinen en energiemetabolisme recent is ontdekt.

In een studie van Dulloo et al (1999) kregen tien gezonde mannen 3 behandelingen toegewezen: 1) groene thee-extract met 150 mg/dag cafeïne en 270 mg/dag EGCG, 2) cafeïne (150 mg/dag) of 3 ) placebo. Inname van groene thee-extract (ingenomen bij elke maaltijd) verhoogde de 24-uurs EE met 4% (328 kJ), wat het stimulerende effect op de thermogenese weerspiegelt. Deze studie vond ook een verlaging van het respiratoire quotiënt (RQ) tijdens de behandeling met groene thee-extract, wat duidt op een toename van de vetoxidatie. Kovacs et al. (2004) rapporteerden geen veranderingen in 24-uurs EE of RQ na dezelfde suppletie met groene theecapsules, wat kan worden verklaard door een ander achtergrondgebruik van cafeïne.

Onlangs hebben twee middellangetermijnstudies melding gemaakt van verhoogde vetoxidatie na respectievelijk 8 en 12 weken suppletie met thee catechine-bevattende drank (Ota et al., 2005; Harada et al., 2005). Daarnaast hebben Nagao et al. (2005) hebben aangetoond dat een dagelijkse consumptie van theedrank met 690 mg/dag catechinen gedurende 12 weken het lichaamsvetoppervlak met 8% verminderde in vergelijking met de controlegroep. Catechines kunnen dus niet alleen EE bevorderen, maar ook het lichaamsvet licht verminderen.

Er zijn verschillende mogelijke mechanismen voorgesteld die verantwoordelijk zijn voor het veranderde energie- en vetmetabolisme. Dullo et al. (1999) hebben een synergetische interactie tussen catechines en cafeïne gesuggereerd als gevolg van sympathisch afgegeven noradrenaline (NA). Aangezien bekend is dat catechines in staat zijn catechol O-methyltransferase (COMT) (het enzym dat NA afbreekt) te remmen (Borchardt & Huber, 1975), en cafeïne om transcellulaire fosfodiësterasen te remmen (enzymen die NA-geïnduceerd cAMP afbreken), is het stelde voor dat het groene thee-extract, via zijn catechines, polyfenolen en cafeïne, effectief is bij het stimuleren van thermogenese door remming op verschillende controlepunten langs de NA-cAMP-as te verlichten. Samengenomen zou verwacht worden dat zowel cafeïne als thee-catechinen de stimulerende effecten van noradrenaline op het energie- en vetmetabolisme versterken en/of verlengen.

Er zijn verschillende dierstudies uitgevoerd om de anti-zwaarlijvige mechanismen van groene thee-extracten op te helderen.

• Verhoogde hepatische β-oxidatie van vetzuren bij muizen na 4 weken vetrijk dieet met suppletie met thee-catechinen (74% EGCg, 18% ECg, 6% GCg, 2% anderen) (Murase et al., 2002 en 4 weken vetrijk dieet met suppletie met EGCg (Klaus et al., 2005). Aan de andere kant werd vetzuursynthase (FAS) niet veranderd door theecatechinen, wat erop kan wijzen dat de simulatie van vetzuuroxidatie, in plaats van onderdrukking van lipogenese, de belangrijkste bijdrage is (Murase et al., 2002).
• Gemoduleerde eetlust en vermindert de voedselinname via de leptinereceptoronafhankelijke route (Kao et al., 2000)
• Intraperitoneale toediening van EGCg kan de verteerbaarheid van het dieet verminderen, wat resulteert in een verhoogde fecale excretie van lipiden (Klaus et al., 2005)
• Groene thee-extract (8% cafeïne en 25% catechinen (~70% EGCg)) stimuleert de thermogenese van bruin vetweefsel en het energieverbruik, wat mogelijk te wijten is aan het langdurige effect van noradrenaline (Dulloo et al., 2000).

Grote variaties in catechinegehalte en chemische structuren komen voor tijdens de bereiding en productie van groene theeproducten en dus ook tussen de onderzoeken. EGCg is de meest intensief bestudeerde catechine. De biologische beschikbaarheid van EGCg in plasma is echter lager dan die van EGC en EG (Henning et al., 2004), wat suggereert dat niet-gegalloyleerde catechines beter worden opgenomen dan de gegalloyleerde (Manach et al., 2005).

Bovendien is niet bekend of epimerisatie van catechines het effect op het energie- en vetmetabolisme verandert (Harada et al., 2005; Ota et al., 2005; Xu et al., 2004). Daarom is het niet duidelijk of de gerapporteerde effecten het gevolg zijn van de totale hoeveelheid catechinen, de chemische structuur van specifieke catechinen (bijv. epimerisatie en galloylering), en/of het cafeïnegehalte of andere bestanddelen van de mix.

methoden

De studie is een 5-weg crossover dubbelblind placebo-gecontroleerd ontwerp. Op elke testdag worden het energieverbruik en de vetoxidatie gemeten via indirecte calorimetrie gedurende 13 uur in een van de twee ademhalingskamers van het hele lichaam.