Postbiotica: wat er overblijft als de bacteriën zijn uitgeschakeld
Stel je een bakkerij voor. De gist die het deeg laat rijzen, sterft grotendeels af zodra het brood de oven in gaat. Toch proef en ruik je nog volop de sporen van dat gistwerk: de luchtige structuur, de geur, de smaakstoffen die tijdens het rijzen zijn ontstaan. Zo ongeveer werken postbiotica ook. Het zijn niet de levende bacteriën zelf die je binnenkrijgt, maar de stoffen die bacteriën achterlaten of hun 'uitgeschakelde' resten, terwijl het gezondheidseffect toch behouden blijft.
Postbiotica zijn de nieuwste loot aan de stamboom van darmgezondheidsproducten, na probiotica (levende bacteriën, zoals in bepaalde yoghurts) en prebiotica (voedingsvezels die de bacteriën in je darm voeden). Waar een probioticum een levende bacterie is die na inname moet overleven, zich moet handhaven en actief moet blijven, is een postbioticum als het ware al 'af': dode bacteriën, delen daarvan, of stoffen die bacteriën tijdens fermentatie hebben geproduceerd. Het idee: je hoeft de fabriek niet meer draaiend te houden als je alleen de producten van die fabriek nodig hebt.
Wat is het precies?
De internationale wetenschappelijke vereniging ISAPP (International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics) publiceerde in 2021 een veelgebruikte consensusdefinitie: een postbioticum is 'een preparaat van geïnactiveerde micro-organismen en/of hun bestanddelen, dat een gezondheidsvoordeel oplevert voor de gastheer'. Kortom: het micro-organisme hoeft niet meer te leven, maar wat het achterlaat, moet aantoonbaar iets doen in je lichaam.
Onder de noemer postbiotica vallen heel verschillende zaken. Er zijn kapotte celwanden van bacteriën, die het immuunsysteem kunnen prikkelen. Er zijn enzymen en eiwitten die bacteriën uitscheiden. Er zijn korteketenvetzuren, zoals butyraat, die darmcellen als brandstof gebruiken en die bacteriën produceren wanneer ze vezels afbreken. En er zijn simpelweg volledige bacteriën die met hitte, hoge druk of ultrasone trillingen zijn gedood, maar waarvan de resten nog steeds op het immuunsysteem inwerken.
De productie verloopt meestal in stappen. Eerst worden gekozen bacteriestammen gekweekt onder gecontroleerde omstandigheden, vaak in grote fermentatietanks, vergelijkbaar met bierbrouwen. Daarna worden de bacteriën geïnactiveerd, bijvoorbeeld door verhitting (pasteurisatie) of door de cellen open te breken. Vervolgens wordt het mengsel gezuiverd en geconcentreerd, en soms wordt alleen de vloeistof waarin de bacteriën hebben geleefd overgehouden, het zogeheten celvrije supernatant, zonder dat er ooit hele bacteriën in het eindproduct terechtkomen.
Wat wil men ermee bereiken?
Het belangrijkste argument voor postbiotica is stabiliteit en voorspelbaarheid. Levende bacteriën zijn kwetsbaar: ze moeten koel bewaard worden, overleven vaak niet de maagzuurbarrière, en de dosis levende cellen in een pot probiotica loopt in de praktijk sterk uiteen. Een dode bacterie of een geïsoleerde stof verandert niet meer, hoeft niet gekoeld te worden en levert daardoor een veel constantere dosis.
Daarnaast spelen veiligheidsoverwegingen mee. Bij mensen met een verzwakt immuunsysteem, pasgeborenen of ernstig zieke patiënten bestaat er, hoe zeldzaam ook, een risico dat levende probiotische bacteriën een infectie veroorzaken. Omdat postbiotica geen levende micro-organismen bevatten, wordt dat risico in theorie sterk verkleind, wat de weg opent naar toepassing bij kwetsbare groepen zoals zuigelingen of ouderen.
Onderzoekers hopen ook iets fundamentelers te bereiken: preciezere wetenschap. Bij probiotica is vaak onduidelijk wélk onderdeel van de bacterie nu precies verantwoordelijk is voor een gezondheidseffect. Door te isoleren welke moleculen het 'm doen, en die apart te testen en te doseren, hoopt men van een vaag welzijnsproduct naar een meer op medicijnen lijkende, onderbouwde interventie te bewegen, met een duidelijker werkingsmechanisme.
Voorbeelden uit de praktijk
Een bekend Japans voorbeeld is LC-Plasma, een hittebehandelde stam van de bacterie Lactococcus lactis, ontwikkeld door drankenconcern Kirin en al sinds het begin van de jaren 2010 onderzocht en verwerkt in yoghurtdranken onder het merk iMUSE. In verschillende Japanse humane studies zou het middel de activiteit van bepaalde immuuncellen (plasmacytoïde dendritische cellen) verhogen.
In België werkt hoogleraar Patrice Cani van de UCLouvain al jaren aan Akkermansia muciniphila, een darmbacterie die in verband wordt gebracht met een gezonde stofwisseling. Verrassend genoeg bleek in onderzoek gepubliceerd in Nature Medicine (2019) een gepasteuriseerde, dus dode, versie van deze bacterie bij een kleine groep mensen met overgewicht minstens even goed te werken als de levende variant, en zelfs beter op enkele metabole waarden. Dit werk leidde tot de oprichting van het Belgische biotechbedrijf A-Mansia Biotech, dat het postbioticum verder wil ontwikkelen.
Ook in babyvoeding duiken postbiotica op. Fabrikanten als Nestlé hebben onderzoek gedaan naar hittebehandelde Lactobacillus paracasei CBA L74 als ingrediënt in voeding voor jonge kinderen, met als doel infecties en antibioticagebruik te verminderen. Een vroeg en vaak genoemd Amerikaans voorbeeld, nog van vóór de term postbioticum gangbaar was, is EpiCor, een gedroogd fermentatieproduct van gist dat al sinds midden jaren 2000 als immuunondersteunend ingrediënt wordt verkocht.
Ook in Nederland is er activiteit: onderzoeksinstituut NIZO in Ede verricht in opdracht van de voedingsindustrie fermentatie- en microbioomonderzoek waarin postbiotische ingrediënten voor voeding en supplementen worden ontwikkeld en getest.
Hoe ver is de techniek?
Postbiotica zijn wetenschappelijk gezien een jong vakgebied. Pas in 2021 kwam er een breed gedragen definitie; daarvoor werden vergelijkbare producten met uiteenlopende, verwarrende termen aangeduid, zoals 'paraprobiotica', 'gefermenteerde extracten' of 'getyndalliseerde bacteriën'. Die naamsverwarring bestaat in de praktijk nog steeds, en niet elk product dat zich 'postbioticum' noemt, is even goed onderbouwd.
De kwaliteit van het bewijs verschilt sterk per product. Voor een paar specifieke, goed gekarakteriseerde stoffen, zoals LC-Plasma en gepasteuriseerde Akkermansia, bestaan inmiddels kleinschalige tot middelgrote studies bij mensen. Voor veel andere producten op de markt is het bewijs vooral gebaseerd op celkweek- of dierstudies, en ontbreken grote, langlopende klinische trials nog.
Een structureel obstakel is de complexiteit van de producten zelf: een 'postbioticum' is vaak een mengsel van tientallen verschillende moleculen, en het is arbeidsintensief om precies uit te zoeken welk onderdeel welk effect veroorzaakt. Dat bemoeilijkt ook standaardisatie tussen fabrikanten en batches. Daarnaast ontbreekt een geharmoniseerd wettelijk kader: in de Europese Unie beoordeelt de Europese Voedselveiligheidsautoriteit (EFSA) gezondheidsclaims per product, maar 'postbioticum' is geen officieel erkende, apart gereguleerde categorie zoals 'probioticum' dat evenmin is. Producten worden doorgaans op de markt gebracht als voedingssupplement, met de gebruikelijke beperkingen op wat fabrikanten mogen beweren.
Wie werken eraan?
ISAPP speelt een spilfunctie in het definiëren van terminologie en het bij elkaar brengen van wetenschappers uit dit veld. Academisch is de UCLouvain in België, met het laboratorium van Patrice Cani, toonaangevend op het gebied van Akkermansia-onderzoek. Ook APC Microbiome Ireland, verbonden aan University College Cork, is internationaal een zwaargewicht in microbioomonderzoek en was betrokken bij het opstellen van de ISAPP-definities. In Nederland richten Wageningen University & Research en het contractonderzoeksbureau NIZO in Ede zich op fermentatietechnologie en de toepassing van microbioomkennis in voeding.
Aan de industriekant investeren onder meer het Japanse Kirin Holdings, het Zwitserse Nestlé Health Science, het Frans-Nederlandse Danone en het chemie- en voedingsconcern DSM-Firmenich in postbiotische ingrediënten, naast gespecialiseerde spelers zoals het Belgische A-Mansia Biotech. Toezichthouders als EFSA in Europa en de FDA in de Verenigde Staten volgen de ontwikkelingen, maar hebben vooralsnog geen aparte regelgeving voor deze productcategorie opgesteld.