De ontdekking van vitamines

Van Techniek in Nederland

Ga naar: navigatie, zoek
Onmisbare geheimzinnige stoffen
Met de beste bedoelingen gaven ouders hun kinderen in de jaren vijftig levertraan.


De opvatting dat bacteriën algemene ziekteverwekkers zijn en veroorzakers van bederf van voedingsmiddelen, was in wetenschappelijke kring zo dominant geworden dat rond 1900 de neiging bestond alle onverklaarde ziekteverschijnselen aan de werking van micro-organismen toe te schrijven. Het begrip voedingswaarde en de bijbehorende voorschriften voor de samenstelling van een gezonde voeding, bestaande uit de (macro)nutriënten eiwitten, koolhydraten, vetten en de mineralen zout, calcium en ijzer, waren in professionele kring en daarbuiten algemeen geaccepteerd. De geleerden meenden aan de voedingskennis niets meer te kunnen toevoegen.

Berichten over het bestaan van geheimzinnige stoffen die voor het leven onmisbare bestanddelen van de voeding zouden zijn, kwamen dan ook als een volslagen verrassing.[8]

Vitamines zijn in voedsel voorkomende organische verbindingen, die het menselijk lichaam niet in voldoende mate kan aanmaken, terwijl ze in kleine hoeveelheden wel nodig zijn voor het normaal functioneren van het lichaam. Ze reguleren de chemische omzetting in vele lichaamsprocessen, zoals bij de vrijkoming van energie uit voedingsstoffen (nutriënten), maar leveren zelf geen energie, zoals bijvoorbeeld vetten en koolhydraten wel doen.[9]


Vitamineonderzoek


De naam is in 1912 geïntroduceerd door de Poolse chemicus Casimir Funk (1884-1967) omdat hij claimde het antiberiberi-vitamine B1 geïsoleerd te hebben (wat niet zo bleek te zijn.[10]) Hij meende dat dit type stoffen behoorde tot de NH2-groep (aminen; het voorvoegsel ‘vita’ betekent ‘leven’). Het internationale vitamineonderzoek stond toen nog in de kinderschoenen. Van diverse kanten hebben onderzoekers zich tegen deze naam verzet en andere voorgesteld, maar zonder succes. In 1931 zijn internationale afspraken gemaakt over de handhaving van de term vitamine en de standaardisering van het onderzoek onder auspiciën van de Volkenbond.[11]

Aan de vroegste ontdekkingen van vitamines hebben de Nederlandse onderzoekers Christiaan Eijkman (1858-1930) en Gerrit Grijns (1865-1944), werkzaam in Nederlands-Indië, een essentiële bijdrage geleverd, waarvoor Eijkman (samen met de Amerikaan F.G. Hopkins) in 1929 de Nobelprijs kreeg. Al vormde deze ontdekking maar een minuscuul aspect van wat later nog aan vitamine onderzoek volgde, we gaan er kort op in omdat deze past in de ontwikkeling van de zich internationaliserende voedingskennisinfrastructuur in Nederland. Het is voorts een bekend voorbeeld van mogelijke nadelen van(industriële of handmatige) bewerking en verfijning.

In streken waar rijst basisvoedsel was, onder meer in Nederlands-Indië, kwam sinds de tweede helft van de negentiende eeuw de ziekte beriberi steeds veelvuldiger voor, met name onder soldaten, in gevangenissen en in andere instellingen. Bij beriberi treden, behalve oedeem, ernstige stoornissen in het zenuwstelsel en de bloedsomloop op en sterven lijders aan algehele uitputting.

Met de intensivering van de kolonisering en het Nederlandse bestuur nam ook de aandacht voor de gezondheid van de binnenlandse bevolking toe. Deze situatie, in combinatie met de koloniale plantagebelangen, leidde tot een gunstig wetenschappelijk klimaat voor de bestudering van groeicondities en ziekten van planten, dieren en mensen. In 1854 werd bijvoorbeeld het Geneeskundig Tijdschrift voor Nederlandsch-Indië opgericht, waarin sindsdien (tot 1910) alleen al over beriberi tachtig artikelen verschenen. Ook de belangstelling voor wetenschappelijke bestudering van plantagecultures, veelal bestaand uit voedingsgewassen, was hoog, hetgeen bleek uit het aantal laboratoria en proefstations en niet in de laatste plaats de botanische verzameling ’s Lands Plantentuin. Onder meer met de Landbouwhogeschool in Wageningen bestonden nauwe relaties.

In de jaren tachtig deden zich opnieuw ernstige epidemieën van beriberi voor, ook onder de Nederlandse militairen, waarop de Nederlandse overheid een studiecommissie benoemde om de oorzaken van de ziekte op te sporen. Een van de leden was Eijkman, die zijn fysiologische kennis bij Robert Koch in Berlijn had uitgebreid met bacteriologie. De commissie slaagde niet onmiddellijk in haar taak, maar richtte in 1886 wel met overheidssteun een laboratorium in om dit en andere problemen van volksgezondheid in Nederlands-Indië te onderzoeken. In dit Laboratorium voor Pathologische Anatomie en Bacteriologie verrichtten Eijkman en later Grijns experimenteel onderzoek op basis van dierproeven.

Eijkman liet kippen voeren met geslepen rijst, waarna de dieren vergelijkbare ziekteverschijnselen vertoonden als beriberilijders; deze verschijnselen noemde hij polyneuritis gallinarum. Door de dieren vervolgens ongepolijste rijst te laten eten, verdwenen de verschijnselen echter weer. Hoewel Eijkman concludeerde dat het zilvervlies kennelijk een antistof tegen beriberi bevatte, handhaafde hij lang de hypothese dat een toxische factor de oorzaak was. Na zijn terugkeer naar Nederland in 1896 zette Grijns, als voormalig gezondheidsofficier in Nederlands-Indië, zijn werk voort en met succes.[12]

Al in 1901 doorbrak hij de heersende bacteriologische en toxische theorie dat oorzaken van ziekten gelegen zijn in van buiten binnendringende organismen door te veronderstellen dat ook de afwezigheid van bepaalde stoffen ziekten zou kunnen veroorzaken.

Het voornaamste instituut binnen TNO was het Centraal Instituut voor Voedingsonderzoek. Hier een blik in hun analytisch laboratorium te Utrecht (1953).

Hij gebruikte daarvoor de term ‘partiële honger’, waarmee hij bedoelde dat het zilvervlies een stof bevat die het dierlijk (en dus menselijk) zenuwstelsel nodig heeft om normaal te functioneren. In 1909 wist hij zijn hypothese te bevestigen, waarna in allerlei laboratoria ter wereld werd gespeurd naar de isolering van de werkzame stof.

Na negen jaar onderzoek gelukte het de biochemicus B.C.P. Jansen en de bioloog W.F. Donath in 1926 de stof in zuivere toestand (30 mg zoutzuur zout in kristallijne vorm) te isoleren in hetzelfde laboratorium in Weltevreden waar Eijkman en Grijns hadden gewerkt. De structuurformule hadden de Nederlandse onderzoekers overigens nog niet geheel juist ontraadseld, maar tien jaar later lukte dit de befaamde Amerikaanse chemicus R.R. Williams wel. Hij nam patent op het procédé, waarna de stof synthetisch kon worden gemaakt en toegepast.

Het onderzoek naar vitamines, zo blijkt, was een kwestie van een omslag in het wetenschappelijk denken en van lange adem. Innovaties in de (bio)chemie, versterkt door internationalisering van de research, vormden een belangrijke stimulans. Later bleek de gevonden stof (vitamine B1 of thiamine) te behoren tot een grotere groep van zogenoemde B-vitaminen (het B-complex).