Omtrent kalium

Wie herinnert zich nog de natrium-kaliumpomp (of Na+-K+-ATPase) uit de biologielessen van vroeger? Het is een enzym dat zich in het celmembraan van dierlijke cellen bevindt en pompt Na+-ionen de cel uit, en kalium-ionen de cel in. Dit actief transport kost energie onder de vorm van ATP (aangezien beide ionen tegen hun elektrochemische gradiënt in worden gepompt). Naar deze (levensnoodzakelijke) metabolische activiteit gaat trouwens een groot deel van ons energieverbruik; de Na-K-pompactiviteit zou bijvoorbeeld verantwoordelijk zijn voor 20 à 40% van de energieconsumptie van de hersenen.

Kalium is met andere woorden een onnoemelijk belangrijke elektrolyt; het speelt een belangrijke rol in het menselijk lichaam bij onder andere de pulsoverdracht in zenuwen, de aanmaak van eiwitten en de aanmaak van glycogeen. Uiteraard dient dit mineraal aangebracht te worden via onze voeding... 

bioactieve functie en aanbevelingen

Kalium is een kation – en tevens macromineraal en essentieel nutriënt – dat zich voornamelijk intracellulair bevindt (ten gevolge van de werking van de Na-K-pomp).

Er kunnen een hele reeks biochemische functies worden toegeschreven aan kalium, en kaliumionen komen in het lichaam voor in associatie met een groot aantal eiwitten en enzymen, waardoor het verschillende fysiologische processen beïnvloedt zoals:

• Rustpotentiaal van het celmembraan de verspreiding van actiepotentialen in neuronen en spier- en hartweefsel 
• Hormonale secretie en activiteit
• Bloeddrukregulatie
• Gastro-intestinale mobiliteit
• Zuur-base-homeostase
• Metabolisme van glucose en insuline
• Concentratievermogen van de nieren
• Vocht- en elektrolytbalans
• Etc.

In een groot aantal studies is aangetoond dat een onvoldoende inname van kalium via de voeding de (negatieve) invloed van een overmatige zoutconsumptie (natriuminname) versterkt. Het (positieve) effect van een verlaagde zoutinname op (de controle van) een verhoogde bloeddruk wordt bovendien versterkt door een (gelijktijdige) verhoogde inname van kalium via de voeding. Maar een toename van de kaliuminname via de voeding zonder een verlaging van de natriuminname, zou niet resulteren in een bloeddrukverlaging bij personen met hypertensie.

Het consumeren van kaliumrijke voeding zou ook resulteren in een significante daling van het risico op cerebrovasculaire ziekten, coronaire hartziekten en cardiovasculaire mortaliteit. Verder vermindert een hoge kaliuminname eveneens het risico op nierstenen en osteoporose (door een verlaging van de urinaire excretie van calcium).

De urinaire excretie van kalium wordt door de nieren aangepast aan de kaliuminname. Dit verloopt bijzonder doeltreffend, aangezien 90-95% van het kalium dat via de voeding wordt opgenomen door de nieren wordt geëlimineerd. Deze grote aanpassingscapaciteit van de nieren laat toe een evenwichtige kaliumbalans te behouden (bij personen in goede gezondheid met een normale nierfunctie). Ook wanneer de kaliuminname via de voeding vele malen de normale inname overschrijdt wordt de kaliumbalans in het lichaam evenwichtig gehouden. Deze aanpassingscapaciteit van de nieren vermindert echter met toenemende leeftijd.

Voor volwassenen bedraagt de nutritionele behoefte aan kalium tussen 3,1 en 3,5 g/dag. De aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (ADH) van het nutriënt voor volwassenen verschilt naargelang de voedingsaanbevelingen van 3 tot 4 g/dag. Voor kinderen is de aanbreng van kalium geringer dan voor volwassenen (en tevens functie van de totale energieaanbreng).

Voor kalium wordt er in de meeste voedingsaanbevelingen van een maximaal toelaatbare inname (MTI) geen melding gemaakt. In Scandinavische landen wordt er in de voedingsaanbevelingen vooropgesteld om de kaliumaanbreng via voedingssupplementen te beperken tot maximaal 3,7 g/dag.

Volgens bepaalde studies kunnen supplementen met kaliumgehaltes van 1 tot 5 g/dag reeds toxische effecten veroorzaken. Dit zou voornamelijk het geval zijn bij ‘gevoelige’ groepen zoals ouderen met nierafwijkingen, ouderen met diabetes en insulineresistentie, en ouderen die behandeld worden voor arteriële hypertensie (wanneer de bloeddruk voortdurend te hoog is) met een bepaald type inhibitoren (deze van het renine-angiotensinesysteem).

Bronnen van Kalium

De meeste voedingsmiddelen bevatten kalium, maar het is voornamelijk een voldoende consumptie van fruit en groenten (onder de vorm van rauwkost) die een gepaste aanbreng van kalium zal verzekeren. Het regelmatig opnemen in het dieet van peulvruchten (bonen, erwten), aardappelen, koffie, melk, bananen en wortelen garandeert dat er voldoende kalium wordt aangebracht via de voeding om aan de voedingsbehoeften te voldoen. Ook zoete aardappel (bataat) is een goede bron van kalium; deze bevat bijvoorbeeld zo’n 330 mg kalium per 100g.

Goede bronnen van kalium:

Deze bevatten per 100g respectievelijk zo’n 150 mg, 330 mg en 350 mg kalium.

Bij volwassenen varieert de gebruikelijke inname van kalium tussen de 2 en 4 g per dag. De kaliuminname kan met andere woorden frequent onder de nutritionele aanbevelingen liggen (ADH van minimum 3 g).

In vele studies (zowel in Europa, Japan als de VS) is bovendien aangetoond dat de kaliumaanbreng bij personen met hoge bloeddruk (en de cardiovasculaire verwikkelingen die hieruit volgen) aanzienlijk onder de nutritionele aanbevelingen ligt (en dit terwijl de natriumaanbreng duidelijk te hoog is).

Toepassingen

Kalium mag worden toegevoegd aan levensmiddelen onder de vorm van de mineraalverbindingen kaliumfluoride, kaliumwaterstofcarbonaat, kaliumcarbonaat, kaliumchloride, kaliumcitraat, kaliumgluconaat, kaliumglycerofosfaat, kaliumlactaat, kaliumhydroxide en kaliumzouten van orthofosforzuren. Voorbeelden van producten waaraan kalium kan toegevoegd zijn onder de vorm van kaliumlactaat (het kaliumzout van melkzuur of E326) zijn bijvoorbeeld biscuitgebakken, roomijs, (vruchten)gelei en snoepgoed. Dit omdat het zout hygroscopische eigenschappen heeft en aldus het vochtgehalte van een voedingsproduct kan behouden om zodoende de shelflife (houdbaarheid) te verlengen.

Zoals eerder aangegeven verzekert een voldoende consumptie van groenten en fruit normaal gezien de kaliumbehoefte van het lichaam. Patiënten met arteriële hypertensie, insuline-resistentie en type-2-diabetes, of die behandeld worden met diuretica, hebben echter vaak nood kaliumsupplementatie. Dit kan via de consumptie van kaliumgeforticifeerd brood: in dit brood wordt een deel van het zout (NaCl) vervangen door kaliumzouten (in een hoeveelheid die een dagelijkse inname van 1 g per dag niet overschrijdt). Deze supplementering gebeurt typisch met kaliumchloride, kaliumcitraat of kaliumbicarbonaat. De twee laatste kaliumzouten schijnen de smaak van de voedingsmiddelen waaraan ze toegevoegd worden minder te beïnvloeden (dan KCl), en zouden bovendien ook een gunstig effect hebben op de calciumbalans.

Het toedienen van supplementen met 2 tot 4 g kalium kan in het algemeen de smaak ongunstig beïnvloeden. Dergelijke supplementen kunnen bij oudere personen of bij personen met nierstoornissen ook hyperkaliemie veroorzaken – hieruit kunnen bovendien cardiovasculaire risico’s voortvloeien.

In één van de allereerste Flanders’ FOOD projecten – ‘Natriumreductie en/of -vervanging’, dat liep in de periode 2006-2009 – werden zoutalternatieven (i.e. alternatieven voor NaCl) in kaart gebracht, waaronder kaliumchloride (KCl of E508). Met betrekking tot KCl werden volgende inzichten verkregen:

• Aangezien de negatieve gezondheidseffecten van een te hoge zoutconsumptie vaak gekoppeld zijn aan natrium, kan KCl een alternatief vormen. De effecten van chloor worden hiermee evenwel niet uit de weg gegaan. Ook een te hoge kaliumconsumptie kan negatief zijn voor de gezondheid.
• KCl helpt om een zoute smaak te ondersteunen, maar draagt tegelijk ook bij in het ontstaan van ongewenste, bittere bijsmaken. Onder andere hierom wordt meestal geopteerd voor een gedeeltelijke vervanging van NaCl door KCl. Algemeen wordt hierbij aangegeven dat tot 25% substitutie mogelijk is. Soms worden ook componenten toegevoegd die deze bittere smaken kunnen camoufleren.
• Wanneer NaCl vervangen wordt door KCl moeten ook de effecten op microbiële houdbaarheid van en de technologische haalbaarheid in het product worden nagegaan. In de regel is KCl op dit vlak minder functioneel zodat een zekere overdosering nodig is

Er bestaan ondertussen vele alternatieven voor zout; mengsels van NaCl en KCl (in verschillende verhoudingen) zijn typisch. Maar ook complexere mengsels (met toevoeging van o.a. L-lysine, MgSO4, etc.) zijn gebruikelijk.

Claims

Op dit moment zijn er 3 toegelaten EFSA-gezondheidsclaims die betrekking hebben op kalium en gebruikt mogen worden op voedingsverpakkingen, namelijk:

•  Kalium draagt bij tot de normale werking van het zenuwstelsel
•  Kalium draagt bij tot een normale werking van de spieren
•  Kalium draagt bij tot de instandhouding van de normale bloeddruk

Bovenstaande claims mogen alleen worden gebruikt voor levensmiddelen die ten minste een bron zijn van kalium.

Er zijn verder geen aankomende (goed te keuren) EFSA-claims met betrekking tot kalium bekend.

Bronnen

•  EUR-Lex – Verordening (EU) Nr. 432/2012 van de commissie van 16 mei 2012 tot vaststelling van een lijst van toegestane gezondheidsclaims voor levensmiddelen die niet over ziekterisicobeperking en de ontwikkeling en gezondheid van kinderen gaan http://eur-lex.europa.eu/legal-content/NL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32012R0432&from=EN 
•  EUR-Lex - Verordening (EG) nr. 1924/2006 van het Europees parlement en de raad van 20 december 2006 inzake voedings- en gezondheidsclaims voor levensmiddelen http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:404:0009:0025:NL:PDF 
•  EUR-Lex – Richtlijn van de raad van 24 september 1990 inzake de voedingswaarde-etikettering van levensmiddelen (90/496/EEG) http://eur-lex.europa.eu/legal-content/NL/TXT/PDF/?uri=CELEX:31990L0496&from=NL 
•  EUR-Lex - VERORDENING (EG) Nr. 1925/2006 VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD van 20 december 2006 betreffende de toevoeging van vitaminen en mineralen en bepaalde andere stoffen aan levensmiddelen http://eur-lex.europa.eu/legal-content/NL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32006R1925&from=EN 
•  Hoge Gezondheidsraad – Voedingsaanbevelingen voor België – 2016 (September 2016) http://www.health.belgium.be/sites/default/files/uploads/fields/fpshealth_theme_file/hgr_9285_avis_voedingsaanbev.pdf 
•  Neuroscience (2nd edition) – Functional Properties of the Na+/K+ Pump https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10857/ 
•  Nutra ingredients.com – EFSA potassium opinion up for debate http://www.nutraingredients.com/Regulation-Policy/EFSA-potassium-opinion-up-for-debate 
•  UK Food Guide http://www.ukfoodguide.net/e326.htm 
•  Wikipedia – Kalium https://nl.wikipedia.org/wiki/Kalium 
•  Wikipedia – Potassium https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium