Sinds het begin van de jaren vijftig zijn door verschillende landen en organisaties verschillende definities van voedingsvezels voorgesteld (tabel 1). In 1953, Hipsley gedefinieerd voedingsvezels als een term voor niet-verteerbare bestanddelen die deel uitmaken van de plant celwand, omvat de “niet-beschikbare koolhydraten” die veel eerder was beschreven door McCance en Lawrence (1929). Deze definitie is uitgebreid door Trowell (1972) op basis van: (1) een aantal hypothesen in verband met voedingsvezels en gezondheid (“voedingsvezelhypothese”), met inbegrip van de preventie van diverticulaire ziekte en kanker van de dikke darm (Burkitt et al., 1972; Trowell, 1972); (2) de bezorgdheid over de nadelige gevolgen van de consumptie van diëten met veel geraffineerde koolhydraten, de zogenaamde “Saccharineziekte” (Cleave en Campbell, 1966); en (3) de noodzaak om de term “ruwe celstof” te vervangen (Trowell, 1972). Gebaseerd op de bovenstaande zorgen, werd voedingsvezel gedefinieerd als “de skeletresten van plantencellen die resistent zijn tegen vertering (hydrolyse) door enzymen van de mens” (Trowell, 1972).
TABLE 1
Definities van Voedingsvezels.
In 1976 erkenden Trowell en collega’s dat de definitie van 1972 niet voldeed, omdat ten tijde van de eerste definitie nog niet bekend was dat andere bestanddelen van de plantencel dan de celwand, waaronder slijmstoffen, opslagpolysachariden en algenpolysachariden, niet door de spijsverteringsenzymen werden gehydrolyseerd. Daarom werd voedingsvezel opnieuw gedefinieerd (Trowell et al., 1976) (tabel 1). Deze definitie is synoniem met de term “niet-beschikbare koolhydraten”, een bestanddeel van voedsel dat werd gemeten door Southgate (1969). De publicatie van de definitie van 1976 was het gevolg van de belangstelling voor de mogelijke gezondheidsvoordelen van niet-verteerbare opslagpolysachariden, met name guargom van de clusterboon. Van dit gom werd aangetoond dat het de serumcholesterolconcentratie verlaagt (Jenkins et al., 1975) en de postprandiale glycemie afvlakt (Gassull et al., 1976).
De Trowell-definitie van 1976 vormde de basis voor de definitie die werd vastgesteld door het Raadgevend Comité van deskundigen inzake voedingsvezels van Health and Welfare Canada (Health and Welfare Canada, 1985) (tabel 1). De definitie van Health and Welfare Canada was oorspronkelijk bedoeld om voedingsvezels te definiëren met het oog op toekomstige gezondheidsclaims voor vezels. Het comité streefde naar een definitie die breed genoeg was om ruimte te bieden aan het scala van voedingsvezelwaarden die met een aantal analysetechnieken werden verkregen. De term “endogeen” werd aan de definitie toegevoegd om te benadrukken dat onverteerbare stoffen die tijdens de verwerking ontstaan, zoals producten van de Maillard-reactie of verkoolde koolstof, niet als voedingsvezels worden beschouwd. Bovendien werden in water oplosbare bestanddelen van levensmiddelen, zoals gommen, slijmstoffen en pectinestoffen, alsmede niet-nutritieve vezelgebonden stoffen, zoals fytaten, geacht deel uit te maken van voedingsvezels.
In 1984 werd voedingsvezel in de Nieuw-Zeelandse levensmiddelenverordening gedefinieerd als “eetbaar plantaardig materiaal dat niet door de endogene enzymen van het menselijke spijsverteringskanaal wordt gehydrolyseerd”; dit moest worden gemeten volgens de eerste analysemethode (Prosky et al., 1985) die door de AOAC was aanvaard (AOAC-methode 985.29).
In 1987 heeft de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) de AOAC-methode 985.29 voor regelgevingsdoeleinden overgenomen om voedingsvezels te identificeren als een mengsel van niet-zetmeelpolysachariden, lignine, en wat resistent zetmeel (USFDA, 1987) (tabel 1). Verwante methoden die dezelfde componenten isoleerden als AOAC-methode 985.29 werden onafhankelijk van elkaar ontwikkeld (AOAC-methoden 991.42, 991.43, 992.16, 993.19, 993.21, en 994.13; zie tabel 2) en in de daaropvolgende jaren door AOAC aanvaard. Deze methoden worden ook door de FDA aanvaard. De Trowell-definitie van 1976 vormde de basis voor de aanvaarding door de FDA van de AOAC-methoden voor het isoleren van voedingsvezels. Deze methoden sluiten alle oligosachariden (3 tot 9 polymerisatiegraden) van de definitie uit en omvatten alle polysachariden, lignine, en een deel van het resistente zetmeel dat resistent is tegen de enzymen (protease, amylase en amyloglucosidase) die in de AOAC-methoden worden gebruikt. De FDA had en heeft echter nog steeds geen op schrift gestelde definitie van voedingsvezels ten behoeve van de etikettering van voedingsmiddelen en gezondheidsclaims.
TABEL 2
Componenten gemeten met de diverse methoden voor de analyse van vezels.
Zoals in de Verenigde Staten bestaat er in Japan geen officiële definitie van voedingsvezels. Een standaardmethode voor het meten van voedingsvezels in Japan is gebaseerd op AOAC-methode 985.29 plus een chromatografische methode die maltodextrines met een laag molecuulgewicht isoleert (Gordon en Ohkuma, in druk) (tabel 1). Voedingsvezels kunnen in Japan ook worden goedgekeurd als effectieve ingrediënten in voedingsmiddelen voor specifieke gezondheidsdoeleinden; hiertoe behoren onverteerbare maltodextrine, gehydrolyseerde guargom, chitosan, polydextrose, psyllium, tarwezemelen en gedepolymeriseerd natriumalginaat (DeVries, 2001). Voor veel Aziatische landen zijn de tabellen voor de inname van voedingsvezels gebaseerd op de AOAC-methoden 985.29 en 991.43, hoewel in de definitie die China sinds 1995 hanteert geen specifieke methode wordt genoemd (Jian-xian, 1995) (tabel 1).
Het panel van deskundigen inzake voedingsvezels van het Life Sciences Research Office (LSRO) heeft in 1987 een definitie van voedingsvezels voorgesteld die vergelijkbaar is met de definitie die in 1985 door Health and Welfare Canada is vastgesteld. Deze definitie omvatte niet-zetmeelpolysachariden en lignine en sloot vezel-geassocieerde stoffen uit die in de plantencelwand worden aangetroffen, zoals fytaten, cutinen, saponinen, lectinen, eiwitten, wassen, silicium en andere anorganische componenten (LSRO, 1987). Andere stoffen die volgens de LSRO-definitie niet als voedingsvezels worden beschouwd, zijn onder meer onverteerbare verbindingen die tijdens koken of verwerking ontstaan (bijvoorbeeld resistent zetmeel, Maillard-reactieproducten), oligosachariden en koolhydraatpolymeren met een polymerisatiegraad van minder dan 50-60 die bij de analyse van voedingsvezels niet worden teruggewonnen, niet van planten afgeleide verbindingen (bijvoorbeeld
In 1988 publiceerde Health Canada richtlijnen voor nieuwe vezelbronnen en voedingsmiddelen die deze bevatten en die kunnen worden geëtiketteerd als een bron van vezels naast de bronnen die zijn opgenomen in hun definitie van 1985 (Health Canada, 1988) (tabel 1). De achterliggende gedachte van deze richtsnoeren was dat er unieke veiligheidsproblemen zijn met nieuwe vezelbronnen, en dat als een product wordt aangeduid als vezelhoudend, het de gunstige fysiologische effecten moet hebben die geassocieerd worden met voedingsvezels en die het publiek verwacht. In de richtsnoeren staat dat zowel de veiligheid als de werkzaamheid van de vezelbron moeten worden aangetoond, wil het produkt in Canada als vezelbron worden aangemerkt, en wel door middel van experimenten met menselijke proefpersonen. Er werden drie maatstaven voor de werkzaamheid vastgesteld: (1) laxatie, (2) normalisering van het lipidengehalte in het bloed, en (3) vermindering van de bloedsuikerreacties. Later werden gedetailleerde richtlijnen opgesteld voor de klinische studies die nodig waren om de laxatie-effecten te beoordelen, aangezien dit de fysiologische functie was die het vaakst door de industrie werd gebruikt bij het verkrijgen van goedkeuring voor een nieuwe vezelbron (Health Canada, 1997a).
In 1995 verscheen er een definitie voor voedingsvezels in de Codex Alimentarius Guidelines on Nutrition Labelling (FAO/WHO, 1995) (tabel 1). De Codex staat de analysemethoden AOAC 985.29 en AOAC 991.43 (tabel 2) toe voor het meten van voedingsvezels in speciale voedingsmiddelen en zuigelingenvoeding. Er zijn recente pogingen geweest om de Codex-definitie te herzien; er is echter geen consensus bereikt over het opnemen van dierlijke en andere chemisch gekarakteriseerde stoffen (FAO/WHO, 2000).
Een aantal landen in Europa publiceerde eind jaren tachtig en begin jaren negentig definities voor voedingsvezels, waaronder Duitsland (Anonymous, 1989), België (Anonymous, 1992) en Italië (Anonymous, 1993) (tabel 1). Voor etiketteringsdoeleinden hebben Denemarken, Finland, Noorwegen en Zweden voedingsvezels gedefinieerd als eetbaar materiaal dat niet door endogene enzymen van de mens kan worden afgebroken, zoals gemeten met AOAC-methode 985.29 (tabel 1). De kwestie van het al dan niet opnemen van inuline en fructooligosacchariden is door deze landen enigszins verschillend aangepakt bij gebrek aan regelgeving van de Europese Unie. In Denemarken en Noorwegen mogen fructanen sinds respectievelijk 1995 en 1998 (d.w.z. vóór de goedkeuring van AOAC-methode 997.08) als voedingsvezels op de etiketten van levensmiddelen worden vermeld. Zweden heeft in 1999 een soortgelijk besluit genomen door AOAC-methode 997.08 te specificeren. In 1998 heeft de Finse voedselautoriteit aanbevolen om inuline en oligofructose afzonderlijk te etiketteren en niet als voedingsvezel op te nemen. In 2001 is AOAC-methode 997.08 echter toegevoegd aan 985.29 voor de analyse van voedingsvezels, wat betekent dat inuline en oligofructose nu als voedingsvezels kunnen worden geëtiketteerd in de vier Noordse landen (N-G Asp, Division of Applied Nutrition, Lund University, persoonlijke mededeling, 22 februari 2001).
In 1998 heeft het Committee on Medical Aspects of Food and Nutrition Policy (COMA) van het Verenigd Koninkrijk de Englyst-methode voor niet-zetmeelpolysachariden formeel goedgekeurd voor het definiëren van voedingsvezels (COMA, 1998) (tabel 1). In september 2000 heeft het U.K. Food Standards Agency de AOAC-methoden 991.43 en 997.08 (tabel 2) aanbevolen om een consistente etikettering van voedingsproducten te waarborgen (Hignett, 2000) (tabel 1). In november 2000 erkende het U.K. Food Standards Agency de COMA-definitie van voedingsvezels als niet-zetmeelpolysachariden, maar erkende dat de “Europese regels het onmogelijk maken vast te houden aan een nationale definitie”. AOAC-methode 985.29 en de Englyst-methode (Englyst and Cummings, 1984) worden door de Europese Gemeenschap algemeen aanvaard om voedingsvezels te meten, maar er is geen duidelijk geformuleerde definitie van het materiaal dat met deze methoden wordt gemeten.
In mei 2000 heeft de American Association of Cereal Chemists (AACC) een bijgewerkte definitie van voedingsvezels aangenomen die is ontwikkeld door een commissie die was aangesteld om de oorspronkelijke AACC-definitie van voedingsvezels te herzien en zo nodig bij te werken (AACC, 2000) (tabel 1). Deze definitie is vergelijkbaar met de ANZFA-definitie. De AACC-definitie erkent dat de primaire kenmerken van voedingsvezels weerstand tegen vertering en absorptie in de dunne darm en fermentatie in de dikke darm zijn; de beweegreden voor het opnemen van deze kenmerken is dat het de belangrijkste fysiologische effecten van vezels erkent die in de afgelopen 30 jaar van onderzoek zijn aangetoond (AACC, 2000).
In november 2000 concludeerde de onlangs opgerichte Australia New Zealand Food Authority (ANZFA) dat het vertrouwen op een voorgeschreven analysemethode als het enige middel om voedingsvezels voor regelgevende doeleinden te definiëren onbevredigend was, omdat analysemethoden geen rekening houden met de fysiologische impact van nieuwe voedingsvormen of voedingsingrediënten die deel uitmaken van het dieet (ANZFA, 2000). Daarom is een definitie voorgesteld (tabel 1) die de oorsprong, chemie en fysiologie van voedingsvezels omvat, vergelijkbaar met de richtlijnen van de Codex Alimentarius over voedingswaarde-etikettering (FAO/WHO, 1995) en de eerdere definitie van de New Zealand Food Regulations (Nieuw-Zeeland, 1984). Verder heeft de ANZFA het gebruik van de AOAC-methoden 985.29 of 991.43, en 997.08 of 999.03, die fructanen (bijv. inuline) meten, onderschreven (tabel 2).
Concluderend kan worden gesteld dat er wereldwijd door wetenschappelijke en regelgevende instanties uiteenlopende definities voor voedingsvezels zijn uitgevaardigd. Sommige definities geven specifiek een fysiologische definitie van voedingsvezel, terwijl andere zich baseren op meer voorgeschreven analysemethoden als de enige bepalende factor voor voedingsvezel. De meeste aanvaarde analysemethoden voor de meting van voedingsvezels zijn gebaseerd op een verscheidenheid van door de AOAC aanvaarde methoden.
Omdat vele definities gebaseerd zijn op methoden om voedingsvezels te analyseren, werd de evolutie van de methodologieën om vezels te meten onder de loep genomen (zie aanhangsel C). Niet-zetmeelpolysachariden worden teruggevonden bij alle methoden die zijn ontworpen om alle componenten van voedingsvezels te meten, en alleen bij de methoden die zijn ontwikkeld om een specifieke vezelcomponent te meten (b.v. resistente maltodextrinen, inuline, polydextrose) worden de niet-zetmeelpolysachariden niet teruggevonden (tabel 2). De meeste methoden omvatten het niet-koolhydraat lignine als bestanddeel van voedingsvezels. Alleen bij de methoden van Englyst en de methoden die zijn ontwikkeld om een specifiek type polysacharide te meten, wordt lignine uitgesloten. Bovendien omvatten de methoden van Englyst en van Mongeau en Brassard, die zijn ontworpen om alle vezelbestanddelen te meten, resistent zetmeel niet als vezel.
Afhankelijkheid van ethanolprecipitatie als middel om polysachariden terug te winnen sluit polydextrose, resistente maltodextrine, en oligosachariden uit, evenals de meeste inuline, die oplosbaar zijn in ethanol. Deze sachariden gaan ook verloren als aan het begin van een analytische procedure ethanol wordt gebruikt om mono- en disachariden te verwijderen. De meting van polysachariden van dierlijke oorsprong (bijvoorbeeld chitine, chitosan of chondroïtinesulfaat) is niet systematisch bestudeerd, maar met methoden die zijn ontwikkeld om de totale hoeveelheid vezels te meten, wordt een deel van deze soorten polysachariden teruggewonnen.