| Co-enzym Q10 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Structuurformule en molecuulmodel | ||||
 | ||||
Structuurformule van ubichinon-10 | ||||
| Algemeen | ||||
| Molecuulformule | C59H90O4 | |||
| Andere namen | ubidecarenon, CoQ10 | |||
| Molmassa | 863,3435 g/mol | |||
| CAS-nummer | 303-98-0 | |||
| EG-nummer | 206-147-9 | |||
| PubChem | 5281915 | |||
| Wikidata | Q321285 | |||
| Fysische eigenschappen | ||||
| Aggregatietoestand | vast | |||
| Smeltpunt | 49 °C | |||
| Goed oplosbaar in | vetten | |||
| Onoplosbaar in | water | |||
| Tenzij anders vermeld zijnstandaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1bar). | ||||
| ||||
Co-enzym Q, ook welubichinon genoemd, is een groep van vetoplosbare,vitamine-achtige stoffen die algemeen voorkomen in alledierlijke cellen en verschillendebacteriën. In het menselijk lichaam is de belangrijkste vormco-enzym Q10 ofubichinon-10. Deze vorm kenmerkt zich door de tienisopreen-eenheden die zich in het molecuul bevinden. Samen vormen de isoprenen een langehydrofobe staart, waardoor de verbinding een vetoplosbaar karakter heeft.
Co-enzym Q10 speelt een essentiële rol in deenergiestofwisseling van de cel. Het is een onderdeel van deelektronentransportketen inmitochondriën; het heeft de taak elektronen tussen eiwitcomplexen over te dragen. Dit maakt co-enzym Q10 van onmisbaar belang voor deenergieproductie van de cel. In organen waar voortdurend veel energie beschikbaar moet zijn, zoals hethart en delever, zijn de concentraties van co-enzym Q10 dan ook het hoogst.
Co-enzym Q10 heeft net als anderechinonverbindingen het vermogen gemakkelijk elektronen op te nemen en af te staan. De stof heeft drieredoxtoestanden: ubichinon (geoxideerd), ubisemichinon en ubichinol (gereduceerd). Door zijn variabele redoxtoestand is co-enzym Q10 een goede elektronendrager, maar is het ook in staatvrije radicalen weg te vangen alsantioxidant. Co-enzym Q10 wordt alsvoedingssupplement verkocht en is een ingrediënt in sommigecosmetica.
Co-enzym Q10 werd in1957 ontdekt door professor Fred L. Crane en collega's aan de Universiteit vanWisconsin-Madison Enzyme Institute, die het isoleerden uit de mitochondriën van een runderhart.[1][2]
In 1958 werd de chemische structuur opgehelderd door Professor Karl Folkers en zijn medewerkers bij Merck.[2][3] In 1972 waren Folkers en zijn collega Gian Paolo Littaru de eersten die bijhartzwakte een co-enzym Q10-deficiëntie constateerden.
In dejaren 80 is het wetenschappelijk onderzoek naar co-enzym Q10 goed op gang gekomen. Dit werd mede veroorzaakt doordat co-enzym Q10 toen in grote hoeveelheden commercieel verkrijgbaar werd viafarmaceutische bedrijven inJapan, maar ook door het beschikbaar komen van geavanceerde analysesystemen zoalshogedrukvloeistofchromatografie, waardoor co-enzym Q10-niveaus inbloed enweefsel direct gemeten konden worden.
De "Q" en de "10" in de naam verwijzen respectievelijk naar de groepchinonen (Engels:quinone), waartoe de verbinding behoort, en de tienisopreen-eenheden die in de staart van de verbinding voorkomen. De naamubichinon hangt samen met het feit dat co-enzym Q bij dieren en bacteriën 'ubiquitair' verspreid is, wat wil zeggen dat het alomtegenwoordig is en in vrijwel alleeukaryotischecellen voorkomt.
Qua structuur zijn ubichinonen te herkennen aan hunaromatische ring, de reduceerbare ketongroepen, en de staart van isoprenen. In de loop van de evolutie is de lengte van deze staart toegenomen; van twee isopreen-eenheden bijbacteriën tot zes (CoQ6) bij de meestegisten, acht (CoQ8) eenheden bijratten enmuizen, negen bijknaagdieren en tien (CoQ10) bij de meeste andere langlevendezoogdieren zoals de mens.[2][4]
Deapolaire staart geeft het molecuul eenlipofiel (vetminnend) karakter, waardoor het zich goed kan bewegen in alle vetachtige celstructuren zoals de diversecellulaire membranen evenals inlipoproteïnen inserum. In dierlijke cellen circuleert ubichinon vrij in de binnenste mitochondriale membranen.Vitamine K (fyllochinon) is structureel verwant aan ubichinon.
Co-enzym Q10 is aanwezig in demitochondriën van de cel, met name in het binnenste membraan van het mitochondrion. Daar speelt het een belangrijke rol in deoxidatieve fosforylering.[5][6] Tijdens dit proces wordenelektronen uit voedingsstoffen stapsgewijs via een aantal eiwitcomplexen overgedragen aan uiteindelijkzuurstof. De energie die daarbij vrijkomt kan gebruikt worden omadenosinetrifosfaat (ATP) te produceren, de belangrijkste energieleverancier van het lichaam. Onder normale omstandigheden wordt 90% van alle ATP in het lichaam op deze manier geproduceerd.
Co-enzym Q10 is onderdeel van mitochondrialeelektronentransportketen. Het draagt hoog-energetische elektronen van het eerste naar het tweede eiwitcomplex in de keten. Tijdens de reductie neemt co-enzym Q10 twee protonen (H+-ionen) op uit de matrix, die vervolgens bij zijn oxidatie weer worden afgegeven aan de intermembraanruimte. Hierdoor draagt co-enzym Q10 direct bij aan het protonengradiënt.
In de gereduceerde (elektronenrijke) vorm is co-enzym Q10 (ook welubichinol genaamd), een krachtigeantioxidant die in staat is andere antioxidanten zoals vitamine C en E te hergebruiken.[5][7] Mogelijk heeft co-enzym Q10 ook een rol in deintracellulaire communicatie en de regulering van genexpressie.[7][8]
Co-enzym Q10 kan in principe door het lichaam uit hetaminozuurtyrosine worden aangemaakt. Dit is een gecompliceerd proces waar in totaal 19 omzettingsstappen voor nodig zijn, en dat afhankelijk is van het voldoende aanwezig zijn van ten minste zeven vitaminen (vitamine B2,B3,B5,B6,foliumzuur,vitamine B12 envitamine C) en verschillendespoorelementen.[2]
In het lichaam van een gezonde volwassene is in totaal ongeveer 0,5 tot 1,5 gram co-enzym Q10 aanwezig.[4] Cellen die veel energie nodig hebben, zoalshart-,nier-,lever- enspiercellen, bevatten relatief veel mitochondria, en dus ook veel co-enzym Q10.
Ziekte: Bij diverseaandoeningen worden lageconcentraties co-enzym Q10 in delichaamsweefsels aangetroffen, zoals bijhart- en vaatziekten,hoge bloeddruk,parodontitis, enaids.
Gebruik van sommige medicijnen (met name statines): De aanmaak van co-enzym Q10 encholesterol wordt door hetzelfde enzym (HMG-CoA reductase oftewel 3-hydroxy-methylglutaryl co-enzym A) gereguleerd. Dit enzym reguleert de vorming vanmevalonzuur, een gemeenschappelijke voorloper van beide stoffen. De werking vanstatines, een klasse cholesterolverlagendemedicijnen (bijvoorbeeldsimvastatine,lovastatine,pravastatine), is gebaseerd op remming van de werking van dit enzym, met als gevolg dat mensen die deze medicijnen gebruiken ook verlaagde co-enzym Q10-niveaus in spierweefsel en bloed hebben.[5][9][10][11][12]
Of en in hoeverre co-enzym Q10 suppletie deze daling kan terugdringen is momenteel onderwerp van wetenschappelijk debat.[10][11][13][14][15]
Andere factoren: Ook ouderdom,[16] extreem fysieke inspanningen,stress, verhoogd alcohol-en nicotineverbruik kunnen leiden tot verlaagde CoQ10-niveaus in het lichaam.
Co-enzym Q10 komt in vrijwel allevoedingsmiddelen voor. Via devoeding nemen we dagelijks circa 3-5milligram op. Relatief rijke bronnen zijnorgaanvlees (vooral)lever,vis (sardines,ansjovis,makreel,zalm) engevogelte. Een Japanse studie toonde aan dat deplasma-niveaus co-enzym Q10 bijvegetariërs en veganisten lager is dan bijalleseters.[17]
Aangezien co-enzym Q10 in de lichaamsweefsels zelf aangemaakt kan worden, wordt ervan uitgegaan dat in normale omstandigheden het lichaam niet afhankelijk is van co-enzym Q10-aanvoer via de voeding. De invloed van voeding op de co-enzym Q10-status blijkt miniem te zijn.[18] Met behulp vanvoedingssupplementen is de co-enzym Q10-status echter wel degelijk te beïnvloeden. Voedingssupplementen met co-enzym Q10 leveren in het algemeen 10 tot 30 keer de 3-5 milligram die de mens via de voeding binnenkrijgt.
Het sterklipofiele karakter van co-enzym Q10 heeft een grote invloed op debiologische beschikbaarheid. Oraal ingenomen co-enzym Q10 wordt relatief slecht opgenomen in het lichaam. Deabsorptie ervan is sterk afhankelijk van demaaginhoud. Vet in de maag verbetert de opname van co-enzym Q10 in hetmaag-darmkanaal.[7] In geval van co-enzym Q10 in de vorm van een voedingssupplement is de absorptie daarnaast ook afhankelijk van het soort c.q. de vorm van het supplement.
In het algemeen kan gesteld worden dat producten (bv. voedingssupplementen) waarin co-enzym Q10 inpoedervorm is verwerkt, een relatief slechte biologische beschikbaarheid hebben. Co-enzym Q10-supplementen waarin eenolie als dragerstof wordt gebruikt (softgels) bevatten co-enzym Q10 in een relatief goed opneembare vorm. Sommige co-enzym Q10-producenten proberen met specialeoplosmiddelen evenals door het gebruik van micro-emulsies (waardoor het contactoppervlak sterk wordt vergroot) de biologische beschikbaarheid te verbeteren.
In zijn zuivere vorm is co-enzym Q10 eengeel-oranjekristallijnpoeder, zondergeur ofsmaak. Voor deindustriëleproductie ervan bestaan drie methoden: gistfermentatie, bacteriëlefermentatie, enchemische synthese. Het resultaat van de eerste twee processen is eentrans-isomeer, identiek aan de co-enzym Q10 die in menselijke en dierlijke cellen voorkomt. Co-enzym Q10 uit chemische synthese echter bevat daarnaast ookcis-isomeren, welke waarschijnlijk niet werkzaam zijn.
Tijdens de commerciële productie van co-enzym Q10 ontstaankristallen, die de biologische beschikbaarheid verminderen. Verhitting doet de kristallen verdwijnen. Hetsmeltpunt van co-enzym Q10 is 48 graden Celsius. Tijdens het proces van afkoelen ontstaan echter in het algemeen nog grotere kristallen. Ook bepaalde oplosmiddelen kunnen de kristalvorming tegengaan.
Kaneka corporation is de grootste producent van co-enzym Q10 in de wereld metfabrieken inJapan en deVerenigde Staten, daarna volgen Nisshin Pharma, Asahikasei Pharma en Mitsubishi Gas Chemical (MGC).
Q10 wordt in de meesteEuropese lidstaten, in deVerenigde Staten en inAustralië als eenvoedingssupplement verkocht. Ook inJapan is het co-enzym sinds 2001 toegelaten als voedingssupplement. Daar wordt het reeds lang gebruikt als toevoeging aan voornamelijkdranken, onder andere doorCoca-Cola. De eerste producten op Europese bodem vond men aanvankelijk voornamelijk bij zuivelbedrijven zoalsParmalat, Emmi en Ljubljanske Mlekarne (Slovenië).Co-enzym Q10 wordt daarnaast toegepast incosmetica (o.a. huidverzorgende producten).
Het effect van co-enzym Q10 op debloeddruk is veelvuldig onderzocht, maar verschillende onderzoeken geven wisselende resultaten.[19] Eenmeta-analyse uit 2007 concludeerde dat Q10 het potentieel heeft bij hypertensieve patiënten de systolische bloeddruk met 17 mm Hg en de diastolische bloeddruk met 10 mm Hg te verlagen zonder noemenswaardige neveneffecten.[20] EenCochrane-review uit 2016 concludeerde echter dat Q10 geen aantoonbaar effect had op de bloeddruk. Men dient voor dat men Q10 zou willen gebruiken, dit te overleggen met zijn arts.[21]
Het verlagen van de bloeddruk is overigens de enige medische toepassing van Q10 waarvoor voldoende wetenschappelijk bewijs voorhanden is. Bij aandoeningen als alzheimer, angina, (borst)kanker, cardiomyopathie, parodontitis, hartzwakte en hartfalen, hiv/aids, 'zwak zaad', migraine,[22] spierdystrofie, diabetes en Parkinson is er geen of geen eenduidig bewijs voor de werkzaamheid.
Het wordt daarom niet als zinnig beschouwd Q10 preventief (als supplement) te gebruiken of toe te voegen aan levensmiddelen.
Q10 kan ook vermoeidheid na inspanning bestrijden. Het bewijs hiervoor steunt op een enkelgerandomiseerd onderzoek met controlegroep op 17 vrijwilligers.[23]
Producenten van producten die zijn gebaseerd op Q10 of waaraan Q10 is toegevoegd stellen dat er sprake is van een aantal gezondheidsvoordelen. Een aantal risicogroepen (rokers, zware drinkers, lijders aan een aantal ziekten, ouderen) zou het risico van Q10-deficiëntie kunnen bestrijden door preventief Q10 te slikken. Verder zou het verouderingsproces op die wijze kunnen worden vertraagd en zou het risico op een aantal typenkanker worden verminderd.
Er is veel onderzoek gedaan naar de rol die Q10 speelt in het menselijk lichaam. Toch zijn de uitkomsten van al deze onderzoeken niet altijd met elkaar in overeenstemming, vooral waar het de zin van het innemen van Q10 betreft. Ookmetastudies spreken elkaar tegen. Of het slikken van Q10-supplementen een bijdrage levert aan de gezondheid staat vooralsnog ter discussie. Veel onderzoek blijkt ook direct door de fabrikant gesponsord te zijn en wordt als weinig wetenschappelijk beschouwd.[24]
Volgens producent Pharma Nord zou Q10, mits voldoende gedoseerd, een preventieve werking hebben op het gebied vanhart- en vaatziekten en kanker, hetimmuunsysteem versterken en tevens zorg dragen voor meer energie. Wetenschappelijk gezien zijn dergelijke claims twijfelachtig. In 2003 daagden deKeuringsraad Aanprijzing Gezondheidsproducten (KAG) en deConsumentenbond producent Pharma Nord voor de rechter omdat deze in zijn reclame-uitingen beweerde dat Q10 een remedie zou zijn voorparodontitis-patiënten.[25] Pharma Nord verloor die rechtszaak.[26][27][28][29]
Hoewel Q10 mogelijk nuttig kan zijn bij de behandeling van hoge bloeddruk, moeten gezondheidsclaims van fabrikanten en leveranciers kritisch worden bekeken. Op, waarschijnlijk, hoge bloeddruk na, is er geen aandoening waarvoor eenduidig bewijs bestaat dat Q10 een positief effect zou hebben. Een gebrek aan Q10 kan alleen in een laboratorium worden vastgesteld. Gezondheidsklachten waaraan een gebrek aan Q10 ten grondslag ligt zijn - zeker tot het 40ste levensjaar- uiterst zeldzaam. Q10 is niet in staat de negatieve effecten van een ongezonde levensstijl te compenseren of 'neutraliseren'. Gezien voorgaande zijn er vooralsnog onvoldoende aanwijzingen dat het zinvol is Q10 in de voeding aan te vullen.
