H1 Inleiding. 1.Aanleiding en uitleg Onderzoek. Aanleiding van het onderzoek

H1 Inleiding 1.Aanleiding en uitleg Onderzoek Aanleiding van het onderzoek Het jaar 2015 was waar het allemaal begon. Het jaar waarin ik mijn eigen bedrijf, Akuba genaamd, begon. Het voedingssupplementen bedrijf wat ik met hulp van familie en met name mijn vader met zeer veel hartstocht op heb mogen zetten en zeker nog aan het uitbreiden ben. Dit zorgde ervoor dat ik een passie kreeg voor voeding, voor gezondheid en met name voor het menselijk lichaam. Het menselijk lichaam, wat toch eigenlijk het belangrijkste goed is in ons maar kort durende mensenleven. De manier waarop wij ons lichaam behandelen zal dus hoogstwaarschijnlijk gaan bepalen hoe lang wij ons op deze aardbol mogen begeven. Wat mij echter opvalt is dat de manier waarop wij anderen behandelen, en daarmee bedoel ik vooral de gezondheidszorg, steeds minder gericht is op genezing, maar een ander middel waardoor wij ons in deze samenleving beter voelen: namelijk, geld. Grote farmaceutische bedrijven worden verleid door geld in plaats van een mogelijkheid tot genezing van al onze ziektes en kwalen. Door mij te verdiepen in de gezondheidszorg van tegenwoordig kwam ik er achter dat er een aantal haken en ogen zitten aan de manier waarop wij heden ten dage onze patiёnten verzorgen. Ten eerste schrijven artsen onnodig veel medicijnen voor, schrijven artsen verkeerde medicijnen voor en als we nou eens kritisch gaan kijken naar de medicijnen zelf loopt de situatie al helemaal de spuigaten uit. Een medicijn is puur gericht op het bestrijden van ‘symptomen’ en worden voorgeschreven op basis van ‘symptomen’. Een symptoom geeft hierbij een indicatie van een bepaalde ziekte. Het probleem echter is dat vele ziekten dezelfde symptomen hebben en het woord symptoom daarmee op zichzelf alleen al een gevaarlijk woord is. De medische wereld is vergeten waar het daadwerkelijk om draait, en dat is de kern van het probleem, de absolute oorsprong van de ziekte. Bij 99 procent van de gevallen heeft dit puur te maken met voeding. Onze voeding zit tegenwoordig vol met allerlei kunstmatige zoetstoffen, conserveringsmiddelen en hormoonverstorende middelen. Er zijn er simpelweg te veel om op te noemen. En dan meent de farmaceutische industrie dat wij ons lichaam kunnen helpen met kunstmatige chemische stoffen, waar het lichaam zelf niet eens uit bestaat hetzij waar het lichaam om vraagt. Naar mijn mening is ‘vivere sencundum naturam’ (leven volgens de natuur) de enige oplossing. Het menselijk lichaam heeft slechts natuurlijke stoffen nodig en geen chemische producten die de homeostase van het lichaam alleen maar verstoren. We zijn het er allemaal over eens hoe complex ons lichaam wel niet is, en hoe slim alles in elkaar zit en toch blijven we dit evenwicht voortdurend verstoren. 1Seneca zou zich nog eens omrollen in zijn graf.

1 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Gelukkig is er inmiddels een nieuwe periode van bewustzijn aangebroken, waarbij mensen weer vertrouwen op de natuur. We gaan meer mediteren, we gaan de natuur in en we gebruiken voedingssupplementen in plaats van medicijnen. Hierdoor voorkomen we ziektes in plaats van deze te behandelen. Dit is precies de aanleiding van dit onderzoek. Ik wil mensen bewust maken van het feit dat voedingssupplementen ons leven kunnen veranderen en ziekten kunnen voorkomen. En om te laten zien dat het echt werkt heb ik een van mijn producten wetenschappelijk onderzocht: namelijk Allicine. In de volgende paragraaf zal ik beschrijven hoe dit wetenschappelijke onderzoek in elkaar zit en waar het vervolg van dit verslag uit zal bestaan.

___________ 1

Seneca, geschiedschrijver en filosoof op het gebied van de Stoa, bedacht de spreuk: ‘vivere secundum naturam’


Uitleg van het onderzoek In het eerste deel van dit verslag zal ik een inleiding geven over allicine: wat is het en wat is er al bekend over dit voedingssuppelement? Vervolgens zal ik in een aantal paragrafen achtergrondinformatie geven over allicine. Het is namelijk belangrijk om kennis te hebben van het product en te weten wat het in theorie doet met het lichaam, voordat je kunt begrijpen hoe allicine in de praktijk zal werken. In het volgende deel zal ik mijn hoofdonderzoek beschrijven. Dit is het kerndeel van mijn verslag en het gaat om de vraag: wat is de invloed van allicine op de bloeddruk van het menselijke lichaam? Ik heb hierbij een aantal proefpersonen twee weken lang het voedingssupplement laten nemen en regelmatig de bloeddruk gemeten. Daarnaast heb ik een aantal bijonderzoeken gedaan. Hierbij heb ik de volgende onderzoeksvragen onderzocht. Ten eerste, wat zit er precies in het allicinesupplement? Dit heb ik aan de RUG uitgevoerd met behulp van vloeistof chromatografie. Ten tweede, wat is de inlvoed van allicine op bacteriёn? Hierbij heb ik zelf bacteriёn gekweekt en vervolgens blootgesteld aan verschillende concentraties met allicine. En als laatste, zitten er vetten, eiwitten, suikers of zetmeel in het supplement? Dit onderzoek heb ik uitgevoerd door een aantal indicatoren te gebruiken. Aan het einde van het verslag zal ik nog mijn eindconclusie geven en een discussie. Ik hoop met dit verslag duidelijk te maken dat natuurlijke suppelementen zoals allicine wel degelijk onze gezondheid kunnen beïnvloeden. Veel leesplezier toegewenst!


2.Wat is Allicine? Allicine is het belangrijkste actieve bestandsdeel in knoflook. Het natuurlijke antibioticum werd voor het eerst vastgesteld in 1944 door Chester Cavallito en zijn medewerkers in de organische chemie. Cavallito2 ondervond dat allicine verantwoordelijk is voor een groot deel van de antibacteriёle activiteit in knoflook. Onderzoek heeft sindsdien aangetoond dat de stof ook effectief is tegen bloedstolling, hypertensie en verscheidene bacteriёn. Allicine is een zeer krachtige antioxidant en heeft een microbiёle werking, wat wil zeggen dat het schadelijke microorganismen onschadelijk kan maken. Een vaak voorkomend misverstand met betrekking tot allicine is dat je het automatisch binnenkrijgt bij het eten van knoflook. Dit is zeker niet het geval. Allicine wordt niet zonder meer aangetroffen in knoflook. Verse knoflook bevat namelijk twee cruciale stoffen genaamd ‘allinase’ en ‘alliine’, die zijn opgenomen in verschillende delen van de plant. Deze twee stofjes fungeren als een afweermechanisme tegen microbiёle ziekteverwekkers in de bodem. Wanneer schimmels of ander natuurlijke ziekteverwekkers de teentjes bedreigen, wordt binnen enkele seconden alliine onder invloed van het enzym allinase omgezet in een nieuwe verbinding: allicine. Allicine maakt dus deel uit van het verdigingsmechanisme van de plant. Als de plant ‘bedreigd’ wordt, bijvoorbeeld door microbiёle aantasting, dan komt er voor zeer korte tijd allicine vrij, en alleen in een klein deel van de plant. Op deze manier minimaliseert de plant schade aan zichzelf. Het vrijkomen en de afbraak van allicine zorgt tevens voor de typische geur van versgeperste knoflook. Dit betekent dat allicine, wil het effectief zijn voor de gezondheid, eerst uit de plant moet worden gewonnen. Niet alle knoflookproducten bevatten dus automatisch allicine!

___________ 2

Cavallito 1944, Chemical composition of essential oil and antibacterialactivity of extracts from flower of Allium atroviolaceum 4 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

3.Vorige onderzoeken naar Allicine In de afgelopen decennia zijn er verscheidene onderzoeken geweest naar allicine en met name op het gebied van zijn microbiёle werking. Volgens een groot aantal klinische studies heeft allicine namelijk een breed scala aan gezondheidsvoordelen. Het is bewezen dat allicine de kans op hartaanvallen vermindert3. De werkzame stof in knoflook verlaagt namelijk LDL (lagedichtheidslipoproteïne), oftewel ‘slecht cholesterol’ en verhoogt HDL-gebonden cholesterol (hogedichtheidslipoproteïne), ook wel het ‘goede cholesterol’. Hierdoor blijven aderen in het lichaam schoner en wordt de kans op hart- en vaatziekten ook tamelijk verlaagt. Daarnaast helpt allicine bij het herstel van het immuunsysteem4 en zorgt het hierbij ook voor het opbouwen van meer weerstand5. Dit komt omdat het bepaalde enzymen in het lichaam stimuleert die het immuunsysteem en daarmee de weerstand bevorderen. Hierdoor kan allicine goed werken bij bijvoorbeeld verkoudheid, griep, bronchitis, longontsteking of astma. Verder is dit knoflooksupplement zeer ontstekingsremmend6 doordat het goed werkt bij de bestrijding van bepaalde bacteriёn. Dit zorgt ervoor dat bepaalde infecties als Salmonella bestreden kunnen wordt met dit supplement7. Al met al, hebben al vele studies aangetoond hoe krachtig de werking is van allicine en daar zou ik graag nog een schepje bij op gooien.

___________ 3

Qureshi, 1983, Suppression of Avian Hepatic Lipid Metabolism by Solvent Extracts of Garlic: Impact on Serum Lipids 4

Dirsch, 1998, Effect of allicin and ajoene, two compounds of garlic, on inducible nitric oxide synthase

5

Josling, 2001, Preventing the common cold with a garlic supplement: A double-blind, placebo-controlled survey 6

Ankri e. a., 1998, Antimicrobial properties of allicin from garlic

7

Uchida, 1975, the characteristics of the antibacterial activity of garlic 5

Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

H2 Achtergrondinformatie 1.Hoe ontstaat Allicine Er zijn een aantal stappen die zorgen voor het ontstaan van allicine. Deze stappen staan beschreven in afbeelding 1 hiernaast en ik zal deze stap voor stap doornemen. Zoals als vermeld zijn er twee stoffen nodig voor het ontstaan van allicine: alliine en het enzym allinase.

1

2

We gaan eerst kijken hoe de benodigde alliine eigenlijk ontstaat. Voor het maken van alliine hebben we namelijk de stof 8S-allylcysteïne nodig. De ‘S’ staat hierbij voor ‘sinister’, wat in het latijn ‘links’ betekent. Door een ‘S’ voor het molecuul te noteren geeft men aan dat je vanaf de grootste groep in het molecuul naar ‘links’ moet draaien om bij de kleinste groep te komen. Dit heeft te maken met stereoisomerie en daar kom ik later in dit verslag op terug. S-allylcysteïne kan op twee manieren tot stand komen, zoals ook al aangegeven in het schema. Bij de eerste manier wordt er een allylgroep (afbeelding 2), in dit geval met een zwavelgroep er aan vast, gekoppeld aan het aminozuur serine. De tweede manier is iets ingewikkelder. Glutathion, een zeer belangrijke antioxidant die in vrijwel alle cellen van het het menselijk lichaam in hoge concentraties voorkomt, wordt hierbij ook gekoppeld aan een allylgroep, waardoor S-allyl-glutathion ontstaat en vervolgens S-allyl-γ-glutamyl-cysteïne. ‘γ’ (gamma) geeft aan dat er meerdere vormen zijn van dit molecuul. Daarna wordt de glutamyl-groep van het molecuul gesynthetiseerd en hierdoor ontstaat S-allyl-cysteïne. Aan het S-allyl-cysteïne wordt tenslotte een zuurstofatoom gekoppeld, waardoor alliine ontstaat.

van

Afbeelding 1: het ontstaan van allicine

Afbeelding 2: een allylgroep 6


Er zijn nu nog twee reacties nodig voor de vorming van allicine. Ten eerste wordt alliine (1) met behulp van het enzym alliinase omgezet in allylsulfeenzuur (2) en dehydroalanine (3). Deze reactie wordt beschreven in afbeelding 3.

Afbeelding 3: ontstaan allylsulfeenzuur

Vervolgens worden door middel van een condensatiereactie twee moleculen allylsulfeenzuur aan elkaar gekoppeld waardoor allicine (diallyl-thiosulfinaat) gevormd wordt (afbeelding 4).

Afbeelding 4: condensatiereactie allylsulfeenzuur

Al met al, is de vorming van allicine vrij complex en dit geeft ook al weer aan hoe ingewikkeld knoflook eigenlijk in elkaar zit. In de volgende paragraaf ga ik het hebben over de bindingen en groepen die er allemaal voorkomen in allicine en hoe deze bijdragen aan de werking van allicine.

___________ 8

Jan Borlinge e.a., 2014, Allicin: Chemistry and Biological Properties 7


2. Werking van bindingen en atomen in het molecuul In de vorige paragraaf heb ik beschreven hoe allicine ontstaat en welke bindingen er ontstaan, maar wat doen deze bindingen eigenlijk? Dat ga ik in deze paragraaf duidelijk maken. Het molecuul allicine zit eigenlijk helemaal niet moeilijk in elkaar. Het bestaat uit twee verschillende groepen: twee allylgroepen en een zwavelbrug met daaraan een zuurstof atoom gekoppeld. De zwavelbrug (S-S) is van zichzelf een zeer sterke covalente binding, ontstaan uit twee thiolgroepen. In het geval van allicine zijn dit twee sulfeenzuur-moleculen. Dit is namelijk de reactie die optreedt bij de twee allylsulfeenzuur-molecuen (1) die door een condensatiereactie allicine (2) vormen:

Afbeelding 5: Allicine

Afbeelding 6: condensatiereactie allylsulfeenzuur (1)

In het menselijke lichaam wordt het allicine weer afgebroken tot twee allylsulfeenzuurmoleculen door het optreden van een hydrolyse-reactie. Water (H2O) zorgt er namelijk voor dat de zwavelbrug verbinding weer verbroken wordt, waardoor de omgekeerde reactie op zal treden:

Afbeelding 7: hydrolysereactie allicine

Vervolgens wordt het allylsulfeenzuur (1) afgebroken tot een molecuul dat waterstofsulfide (H2S) heet. Dit is de belangrijkste reactie in het lichaam die ervoor zorgt dat allicine zijn microbiёle werking heeft. Allicine is een van de weinige planten waarin allylgroepen in combinatie met zwavelgroepen voorkomen. Deze allylgroepen zijn nou juist de bindingen die deze omzetting mogelijk maken. 8 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Rode bloedcellen in ons lichaaam zetten namelijk de allylsulfeengroepen om in H2S. H2S wordt ook wel een boodschapperstof genoemd, omdat het naar spiercellen gaat en aangeeft dat zij zich moeten ontspannen. Dit zorgt ervoor dat de bloedvaten in ons lichaam zich verwijden en de bloeddruk afneemt9. Afbeelding 8 hiernaast geeft deze omzetting weer. In het geval van deze afbeeldingen gaat het om een allylthiolen in plaats van allylsulfeenzuren, maar het principe is hetzelfde. In afbeelding 7 zijn vijf manieren beschreven waarop rode bloedcellen H2S vormen. Ik zal duidelijk maken wat er bij de eerste manier A gebeurd, zodat het principe duidelijk is. Als eerste wordt diallyldisulfide (afbeelding 9), een stof die zeer veel overeenkomsten heeft met allicine, gesynthetiseerd door gluthation (GSH), waardoor er twee nieuwe stoffen ontstaan: S-allyl-glutathione en allyl-perthiol. Onder invloed van glutathion (GSH) ontstaat er door allyl-perthiol om te zetten, in twee reacties, H2S. Bij de eerste reactie ontstaat allylglutathion-disulfide en waterstofsulfide (H2S). Bij de tweede reactie ontstaat weer onder invloed van glutathion (GSH), glutathion-disulfide en waterstofsulfide (H2S). Afbeelding 8: vorming van H2S

De vorming van waterstofsulfide (H2S) is een zeer complex reactiemechanisme, zoals ook al blijkt uit afbeelding 8. De vorming van H2S uit allicine gaat op eenzelfde manier. Slechts de reactieprodcuten naast H2S zullen verschillen. Maar dit is het mechanisme wat er nou precies voor zorgt dat het allicine-supplement zijn microbiёle werking heeft. Doordat H2S ervoor zorgt dat bloedvaten zich verwijden, kunnen stoffen Afbeelding 9: diallyldisulfide die het lichaam beschermen tegen ziekteverwekkers zich sneller verspreiden en neemt de bloeddruk af.

___________ 9

Gloria A. Benavides, 2007, Hydrogen sulfide mediates the vasoactivity of garlic


Afbeelding 10 geeft het mechanisme nog eens schematisch weer, waarbij er vooral beschreven wordt hoe de rode bloedcellen aan de energie (ATP) komen die nodig is voor de omzetting van bijvoorbeeld allicine of diallyldisulfide (afbeelding 8). Glucose wordt namelijk verbrandt in de mitochondriёn van de rode bloedcellen, waardoor ATP ontstaat. Deze ATP wordt daarna omgezet in ADP + Pi. Hierdoor kan NADP+ omgezet worden in NADPH en kan GSSG (glutathion-disulfuide) omgezet worden in de benodigde GSH (glutathion). GSH is, zoals al beschreven in afbeelding 7, zeer belangrijk bij de vorming van waterstofsulfide. Een groot misverstand, wat ik hierbij nog aan de kaak wil stellen, is dat waterstofsulfide niet direct ingenomen kan worden via een suppelement. Waterstofsulfide is bij directe inname zeer giftig en kan verschillende delen van het zenuwstelsel aantasten. Het moet indirect worden ingenomen via bijvoorbeeld allicine en in het bloed omgezet worden in H2S. Dan alleen zal het een positieve werking hebben.

Afbeelding 10: ATP-vorming in rode bloedcellen


De specifieke werking van waterstofsulfide (H2S) In de vorige paragraaf hebben we het al een klein beetje gehad over de werking van waterstofsulfide (H2S). Dit is de stof waarin allicine uiteindelijk afgebroken wordt en zorgt voor de specifieke werking van allicine. Afbeelding 11 laat zien dat er meerdere stoffen zijn die ontleedt worden tot waterstofsulfide (H2S). Alliine en allicine, dat afkomstig is uit knoflook, hebben we al uitvoerig besproken. In het diagram staan nog zes andere stoffen, afkomstig uit uien, durian, bieslook en petehbonen. Wat direct opvalt is dat alle stoffen een aantal overeenkomsten hebben. Namelijk dat in elke stof een ‘zwavel-groep’ aanwezig is. Deze groep is natuurlijk nodig om H2S te kunnen vormen. Daarnaast is in elke stof een allylgroep aanwezig of een zuur- en amino-groep die in het lichaam weer omgezet wordt in een allylgroep. Dit proces hebben we ook in de vorige paragraaf besproken. Een voorbeeld is alliine dat omgezet wordt in allicine, waarbij de zuur- en amino-groep van alliine wordt omgezet in een allylgroep, zoals bij allicine te zien is.

Afbeelding 11: de voordelen van H2S

Waterstofsulfide (H2S) is de stof die zorgt voor de vele voordelen van het allicinesupplement en daarmee zijn microbiёle werking. Ten eerste zorgt het voor het remmen van ontstekingen (antiinflamation). Daarnaast ruimt het stoffen op die niet gewenst zijn (radical scavenger), zoals ziekteverwekkers. Ook stimuleert waterstofsulfide het doorgeven van signalen door bijvoorbeeld hormonen (signal transduction). Bovendien zorgt het voor een verbeterde enzymwerking, waardoor eitwitten makkelijker gesynthetiseerd kunnen worden (protein modification) en wordt de ionregulatie gestimuleerd (ion channel regulation). Als laatste zorgt waterstofsulfide nog voor een verbeterde verwerking van metaalbevattende stoffen (transition of metal complexation). Al deze genoemde punten zorgen ervoor dat allicine bijvoorbeeld de bloeddruk verlaagt, slechte cholesterol verlaagt, helpt tegen diabetes en een antibacteriёle werking heeft. Hier zal ik het in het vervolg van mijn verslag over hebben. Eerst zal ik echter nog uitleg geven over de stereo- en optische isomerie van allicine. 11 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

3.Stereo- en optische isomerie Algemene kennis In de scheikunde kunnen we twee soorten isomeren onderscheiden: isomeren op basis van structuur (structuurisomeren) en isomeren op basis van rangschikking (stereoisomeren). Structuurisomeren hebben dezelfde molecuulformule, maar een andere structuurformule. In afbeelding 12 wordt dit duidelijk. Er zijn drie structuurformules getekend met de molecuulformule C5H12. Door vertakkingen te maken ontstaan er echter drie verschillende structuurformules. Namelijk van links naar rechts: pentaan, 2-methylbutaan en 2,2-dimethylpropaan. Zoals je kunt waarnemen in afbeelding 12 hebben de verschillende structuurformules ook verschillende kookpunten. Je kunt dus door vertakkingen te maken in een bepaalde stof ook stofeigenschappen veranderen. Dit heeft vooral een zeer nuttige toepassing in de industrie, omdat hierdoor rendementen geoptimaliseerd kunnen worden.

Afbeelding 12: structuurisomerie

De andere vorm van isomerie is stereoisomerie. Deze vorm van isomerie kunnen we ook weer onderverdelen in twee groepen: cis/trans-isomerie en spiegelbeeldisomerie (optische isomerie). Bij beide gevallen hebben de isomeren te maken met de rangschikking van het molecuul.

Afbeelding 13: cis/trans-isomerie

Afbeelding 14: spiegelbeeldisomerie

In afbeelding 13 en 14 worden deze twee vormen van stereoisomerie. Afbeelding 13 laat cis/trans-isomerie zien. Een voorwaarde voor deze vorm van isomerie is een dubbele binding, omdat dit een starre binding is en daardoor niet draaibaar. Hierbij noemt men een molecuul ‘cis’ als de grootste groepen die aan de C=C binding vastzitten, naast elkaar liggen. Men noemt een molecuul ‘trans’ als deze twee grootste groepen tegenover elkaar liggen (trans betekent “tegenover” in het latijn).


Afbeelding 14 beschrijft spiegelbeeldisomerie. Hierbij is er een C-atoom die verbonden is aan vier verschillende groepen. We noemen zo’n C-atoom ook wel een asymmetrisch koolstofatoom en deze wordt ook wel aangegeven met een sterretje (C*). Doordat er een asymmetrisch koolstof atoom is zijn er twee verschillende mogelijkheden, namelijk een L-vorm (links) en een D-vorm (rechts). Tegenwoordig gebruiken we echter een andere benaming, namelijk de S-vorm (sinister, betekent links) en de R-vorm (rectus, betekent rechts).

Afbeelding 15: Sinister en Rectus

Zoals te zien is in afbeelding 15 wordt de Rectus-vorm (rechts) weergegeven door de grootste/belangrijkste groep (COOH-groep) achteraan te plaatsen. Als men rechts naar boven gaat kom je uiteindelijk bij de minst bealngrijke groep (H-groep) aan. Bij de Sinster-vorm (links) is dit precies andersom. Als men links naar boven gaat kom je uiteindelijk bij de minst belangrijke groep (H-groep) aan.


Isomerie met betrekking tot allicine Als we kijken naar de structuurformule van allicine dan vallen een paar dingen op. Door de zuurstof-groep aan het zwavel-atoom (S=O) is er geen inwendig spiegelvlak aanwezig. Hierdoor is het molecuul asymmetrisch. Hierbij zijn er geen asymmetrische koolstofatomen aanwezig. Om te herleiden of allicine een links- (L) of rechtsdraaiend (R) molecuul is zullen we moeten kijken naar het molecuul waar allicine uit ontstaat, namelijk aliine. Aliine heeft wel een asymmetrisch koolstof atoom (aangegeven met een rood vierkant in afbeelding 17). En uit de eerste paragraaf hebben we kunnen opmaken dat alliine de linksdraaiende (L) vorm is, oftewel Afbeelding 16: allicine (1) L-alliine. Hierdoor is ook allicine een linksdraaiend (L) molecuul. Hierbij kunnen we ook zeggen dat allicine ontstaat door het enzym allinase. Enzymen zijn altijd linksdraaiende moleculen, omdat ze stereospecifiek zijn. Dit wil zeggen dat er van een stof maar één stereoisomeer aanwezig is. Organische stoffen in de plant knoflook vormen alleen linksdraaiende enzymen. Dit linksdraaiende enzym werkt vervolgens ook weer alleen met linksdraaiende moleculen, in dit geval L-alliine, en zorgt er ook weer voor dat er slechts linksdraaiende moleculen ontstaan. Maar wat hebben we nu eigenlijk aan dit feit? Nou, dit is precies de reden waarom allicine zijn werking heeft. Ons lichaam bestaat ook slechts uit linkdraaiende moleculen, die goed ‘samen kunnen werken’ met andere linksdraaiende moleculen zoals allicine. Dit zorgt ervoor dat er weinig tot geen bijwerkingen zijn bij dit supplement.

Afbeelding 17: alliine

Medicijnen tegenwoordig bestaan voornamelijk uit zowel linksdraaiende als rechtsdraaiende moleculen. Dit zorgt ervoor dat medicijnen bijwerkingen geven en vaak slechts nadelig werken voor een patiёnt. Nu zijn links- en rechtsdraaiende moleculen zeer moeilijk om van elkaar te scheiden. Echter als we slechst natuurlijke producten zouden gebruiken om onze patiёnten te genezen zouden we hier geen last van hebben, omdat natuurlijk producten stereospecifiek zijn en dus slechts bestaan uit de positief werkende linksdraaiende moleculen. Overigens heeft het allicine-molecuul geen structuurisomeren en ook geen stereoisomeren met betrekking tot ‘cis’ en ‘trans’. Er is wel een starre C=C binding aanwezig, maar hier zitten niet de twee grootste groepen van het molecuul aan. Het gevolg is dat er geen cis/trans stereoisomeren zijn van allicine. In de volgende paragrafen zal ik verder gaan met het bespreken van wat waterstofsulfide nou daadwerkelijk met ons lichaam doet en wat het voor ons kan betekenen in het dagelijkse leven. 14 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

4.Allicine en cholesterol/bloeddruk Het is een steeds meer voorkomend probleem in de 21ste eeuw. Een te hoge cholesterolwaarde of een te hoge bloeddruk. Echter zijn er over deze onderwerpen ook weer grote misverstanden. Ik zal beginnen met het uitleggen van het verschil tussen LDL cholesterol en HDL cholesterol.

Afbeelding 18: LDL en HDL cholesterol

Cholesterol is opzich zelf helemaal geen slechte stof, het is zelfs een noodzakelijke stof voor ons lichaam. Cholesterol komt dan ook in alle cellen van ons lichaam voor. Ons celmembraan bestaat hierdoor ook voornamelijk uit vetten (cholesterol is een vet). Maar het kan zijn dat bepaalde cellen op een bepaald moment te weinig cholesterol bevatten. Op dit moment komen LDL en HDL in actie. Een groot misverstand is dat er “goede” en “slechte” cholesterol bestaat. Dit is pure onzin. Er bestaat namelijk maar één soort cholesterol. Het gaat erom waardoor deze cholesterol vervoert wordt of het nadelig gaat werken voor ons lichaam. Cholesterol kan niet zomaar in ons bloed vervoert worden, hier zijn lipoproteïnen voor nodig. En laten er nou twee soorten lipoproteïnen zijn die cholesterol kunnen vervoeren: LDL (low density lipoprotein) en HDL (high density lipoprotein). Deze lipoproteïnen vormen samen met cholesterol een soort complex dat makkelijk door het bloed vervoert kan worden. LDL cholesterol (een complex van LDL en cholesterol) heeft zoals de naam als zegt een lagere dichtheid dan HDL cholesterol (een complex van HDL en cholesterol). Dit geeft echter problemen als er geen cellen meer zijn die cholesterol nodig hebben en er wel nog steeds LDL cholesterol in het bloed is. Doordat LDL cholesterol een relatief lage dichtheid heeft zal LDL het cholesterol ‘loslaten’ als het door de bloedvatwand diffuseert. Hierdoor blijft er cholesterol in de bloedvaten hangen en als dit zich ophoopt kan dit cholesterol zorgen voor een verhoogde bloeddruk. Dit komt omdat het bloedvat als het ware vernauwd wordt door de ophopingen van cholesterol en hierdoor bloed moeilijker hierdoor heen kan stromen. HDL cholesterol daarentegen kan doordat het een relatief hoge dichtheid heeft makkelijk het achtergebleven cholesterol wat zich ophoopt in de bloedvaten meenemen en dus als het ware de bloedvaten schoonmaken. Dit proces wordt op een vrij humoristische gepersonificeerde wijze weergegeven in afbeelding 18. LDL ‘stort’ hierbij cholesterol in de bloedvatwand en HDL ‘ruimt dit weer op’.


Maar wat is nu de rol van allicine in dit proces? Allicine, zoals eerder al uitgelegd, wordt omgezet in H2S. In het bloed werkt H2S als een boodschapperstof. Een verhoogde concentratie H2S in het bloed zorgt ervoor dat bepaalde spiercellen bij bloedvaten een signaal krijgen dat ze zich moeten ontspannen. Dit zorgt ervoor dat bloedvaten zich gaan verwijden.

Afbeelding 19: de wet van Fick

Als we kijken naar de wet van Fick (afbeelding 19), kunnen we hieruit opmaken dat de diffusiesnelheid (hoeveelheid stof die per tijdseenheid diffundeert) toeneemt als het oppervlak toeneemt. Dit precies wat er gebeurt als bloedvaten zich gaan verwijden. Hierdoor neemt het diffusieoppervlak toe en kan het bloed makkelijker door de bloedvaten stromen. Het gevolg hiervan is dat de druk die veroorzaakt wordt door het stromen van het bloed naar het hart en andere delen van het lichaam afneemt. Dus de bloeddruk neemt af. Tegelijk is het voor HDL cholesterol ook makkelijker om opgehoopt cholesterol uit de bloedvaten mee te nemen, omdat de bloeddruk lager is. HDL cholesterol heeft dan simpelweg meer tijd om cholesterol mee te nemen en omdat het diffusieoppervlak groter is kan meer HDL door de bloedvaten stromen waardoor er ook meer opgehoopt cholesterol uit de bloedvaten gehaald wordt. Hierdoor daalt dus ook de cholesterol in de bloedvaten. Wat mij brengt op het grootste misverstand met betrekking tot cholesterol. Heel veel mensen denken namelijk dat cholesterol opzichzelf slecht is en dat een te hoog cholesterol gehalte dan ook heel slecht is. Maar zoals we al besproken hebben is cholesterol helemaal niet slecht maar juist noodzakelijk om te kunnen leven. Een zeer hoog HDL cholesterol gehalte kan er juist voor zorgen dat het cholesterol gehalte in het bloed lager wordt.


Het probleem is echter dat veel marketing bedrijven inspelen op misvattingen van hun onwetende doelgroep. Er zijn tegenwoordig allerlei zogenaamde ‘cholesterolverlagende producten’. Een van de meest weerzingwekkende producten vond ik zelf die van de firma ‘Becel’. Zij beweren dat ze met het gebruik van een boter, wat opzichzelf bestaat uit vet (cholesterol), je cholesterolgehalte kunnen verlagen. Er zullen ongetwijfeld stoffen in zitten, waaruit blijkt dat deze het LDL cholesterol of HDL cholesterol zullen verlagen (met een klein percentage). Echter wordt er niet vermeld om welke soort cholesterol complex het gaat (LDL of HDL). Daarnaast zullen je cholesterolwaardes in het bloed, omdat een boter opzichzelf al bestaat uit vet, automatisch ook weer toenemen. Hierdoor is het effect van deze boter waarschijnlijk nadeliger dan het lijkt. Wat ik hiermee aan wil geven is dat je eerst kritisch moet nadenken over wat je elke dag voor voedingsproducten inneemt. Omdat de voeding in Westerse landen en met name ook in Amerika steeds meer vetten bevatten, zal dit er automatisch voor zorgen dat er veel LDL cholesterol in het bloed overblijft en er dus een grotere kans is op ophopingen van cholesterol in het bloed. “Je eet wat je bent”, is hierbij een zeer toepasselijke uitspraak. Als we geen synthetisch geproduceerde producten, die bijvoorbeeld veel vet bevatten, zouden eten, zouden we helemaal geen problemen hebben met cholesterol of onze bloeddruk. Ons lichaam lost dit namelijk zelf op door middel van homeostase. Echter omdat wij steeds vaker in marketingconcepten trappen en allerlei voedingsmiddelen consumeren die onze gesteldheid alleen maar verergeren, kan ons lichaam op een gegegeven moment zijn homeostase niet meer herstellen. Het gevolg bijvoorbeeld is een te hoog cholesterolgehalte in het bloed, een te hoge bloeddruk en uiteindelijk een hartinfarct. Maar wat als je nou al last heb van een te hoog cholesterolgehalte in je bloed en een te hoge bloeddruk? Dan zijn er altijd nog natuurlijke producten zoals allicine die het lichaam op een natuurlijke wijze kunnen herstellen. In mijn hoofdonderzoek zal ik een praktisch experiment doen om te bewijzen of allicine daadwerklijk de bloeddruk en daarmee het cholesterolgehalte in het bloed verlaagt.


5.Allicine en bacteriёn Sinds het begin van de mensheid hebben we al te maken met allerlei verschillende soorten ziekten en was veel speculatie over de oorzaken hiervan. In de middeleeuwen werden ziekten meestal toegeschreven aan de ‘duivel’. Men kreeg een ziekte, omdat hij zogenaamd gezondigd had. Inmiddels weten we wel beter en na vele onderzoeken gedaan te hebben kwamen we er achter dat de oplossing eigenlijk voor onze neuzen lag. Namelijk in de natuur. Allerlei soorten planten bleken oplossing te zijn voor onze kwaaltjes. Een van de grootste problemen met betrekking tot ziekten werden veroorzaakt door bacteriёn. Al snel kwam men erachter dat de plant knoflook een sterke antibacteriёle werking had. Zo ook Louis Pasteur10 met zijn onderzoek over allicine. Hij testte allicine op verscheidene soorten bacteriёn zoals in de onderstaande tabel te zien is. Table 1. Examples of allicin’s antibacterial activity. Bacteria

Source of Allicin

Amount of Allicin

Experimental System a,b,c,d

Reference

Gram positive pure allicin extracted from garlic

80 µM

a

[9]

synthetic

30–150 µM

a

[38]

pure allicin extracted from garlic

80 µM

a

[9]

synthetic

ranging from 60 µM to 200 a µM

[38]

methicillin sensitive Staphylococcus aureus NBRC 12732

synthetic and garlic extract

2.2 × 10−3–0.92 b, c µmol

[40]

methicillin resistant Staphylococcus aureus (clinical isolates)

garlic extract

0.04–0.62 µmol

[41]

Bacillus spp.

Streptococcus spp.

b, e

Afbeelding 20: effect van allicine op verscheidene soorten bacteriёn


Uit zijn onderzoek bleek dat er zeer specifieke stoffen waren die de bacteriёn onschadelijk konden maken. Met name allicine (diallylthiosulfinaat) maakte deel uit van deze stoffen. Zoals we al besproken hebben wordt allicine in ons lichaam omgezet tot sulfeenzuur, waardoor er –SH-groepen ontstaan die uiteindelijk weer worden omgezet in H2S. Het blijkt dat H2S in staat is om heel gericht bacteriёn op te sporen en de celmembranen van bacteriёn te vernietigen. Hierdoor kunnen ziekten die ontstaan zijn door bacteriёn genezen worden door gebruik van een allicinesupplement. Belangrijk om hierbij te vermelden is dat dit gebeurt zonder eventuele bijwerkingen zoals we al besproken hebben bij ‘stereoisomerie met betrekking tot allicine’. Dit komt namelijk omdat allicine alleen uit linksdraaiende moleculen bestaat. In mijn eerste bijonderzoek zal ik proberen dit onderzoek na te bootsen door bacteriёn bloot te stellen aan verschillende concentraties allicine.

___________ 10

Pasteur. L, 1858, Memoire sur la fermentation appellee lactique 19


6.Allicine en diabetes De ziekte diabetes is een veelvoorkomende kwaal die voorkomt bij zowel jong en oud. Het ontstaat doordat de cellen die normaal het hormoon insuline aanmaken geremd worden. Door een tekort aan insuline kan de bloedsuikerspiegel niet goed op peil worden gehouden. Hierdoor moet men voor elke maaltijd zijn insulinegehalte in het bloed checken met een daarvoor geschikt apparaatje, zoals te zien is in afbeelding 21. Door het insulinegehalte te controleren kun je handmatig je bloedsuikerspiegel op peil houden.

Afbeelding 21: het meten van het insulinegehalte

Uit een onderzoek van A. Carracedo e.a.11 blijkt dat allicine bij ratten de bloedsuikerspiegel verlaagt en de secretie (afgifte) van insuline verhoogt. Dit is echter nog weinig getest op mensen, waardoor de betrouwebaarheid van dit onderzoek niet hoog is. Hierdoor kan ik niet met zekerheid zeggen of allicine daadwerklijk helpt tegen diabetes.

___________ 11

A. Carracedo e.a., 2008, Beth Israel Deaconess Medical Center 20


7.Allicine en galstenen Onze lever maakt, om vetten beter te kunnen verteren, gal aan. Deze gal wordt opgeslagen in de galblaas totdat de gal nodig is. Als deze gal echter stolt, dan ontstaan er galstenen. Dit is te zien in afbeelding 22. Dit stollen ontstaat als er te veel cholesterol aanwezig is in de galblaas. Zoals al eerder besproken bij de paragraaf “Allicine en cholesterol/bloeddruk” zorgt allicine ervoor dat dit cholesterolgehalte afneemt. Dit gebeurt ook in de galblaas. Doordat de concentratie cholesterol in de galblaas afneemt, is de kans dat gal gaat stollen en er dus galstenen ontstaan kleiner. Ook zorgt allicine ervoor dat de galstenen, die Afbeelding 22: galstenen in de galblaas er al zijn, zullen krimpen. Dit kan ik opmaken naar aanleiding van een onderzoek van J.B. Marsch en D.L. Drabkin12. Al met al heeft allicine dus ook een positieve werking op galstenen.

___________ 12

Marsch J.B., Drabkin D.L., 1960, Metabolism: Clinical and Experimental


8.Allicine en flora (kastanjebomen) In de vorige paragrafen hebben we allicine behandeld met betrekking tot de mens, maar helpt allicine ook tegen ziekten bij planten? Dit is wel degelijk het geval en allicine wordt dan ook veelvuldig toegepast bij de bestrijding van bijvoorbeeld schimmels en bacteriёn bij bomen. Het bedrijf Alicin Tree Care doet dit al jaren en hebben hiermee ook wel degelijk succes. Zij doen al sinds 2006 intensief onderzoek naar de zogenoemde ‘kastanjebloedingsziekte’ die veroorzaakt wordt door bacteriёn. Uit hun onderzoek blijkt dat een concentratie van 125ppm allicine de groei van de bacteriёn enkele dagen stopt, maar vervolgens niet vernietigd, waardoor ze weer door kunnen groeien. Pas bij een concentratie van 250ppm allicine worden alle bacteriёn vernietigd.

Afbeelding 23: Allicin Tree Care behandelt een kastanjeboom met allicine

In 2014 bereikten ze een doorbraak. Door een speciaal proces hebben ze allicine kunnen stabiliseren en kunnen ze deze in hoge concetraties opslaan. Ze kunnen inmiddels, zoals ook op de afbeelding 23 te zien is, dit middel direct in het vaatstelsel en de sapstroom van de boom toedienen. Het gevolg is dat het allicine-middel alle delen van de kastanjeboom kan bereiken en vervolgens alle bacteriёn die de kastanjebloedingsziekte veroorzaken kan vernietigen.


9.HPLC-meting (vloeistof chromatografie) HPLC (High Performance Liquid Chromatography) is eigenlijk een sterk verbeterde vorm van kolomchromatografie. In plaats van een eluens (loopvloeistof) die simpelweg door de zwaartekracht naar beneden stroomt, wordt de eluens nu met een zeer hoge druk (die oploopt tot 400 bar) door de kolom geleid. Dit zorgt ervoor dat het proces veel sneller kan verlopen en dat het resultaat natuurlijk ook veel sneller zichtbaar is. Daarnaast zorgt een hoge druk ervoor dat men veel kleinere deeltjes kan onderzoeken. De voornaamste verbetering van HPLC ten opzichte van kolomchromatografie is de detectiemethode. Er wordt een veel nauwkeurigere manier toegepast door gebruik te maken van de golflengten die de stoffen die je onderzoekt kunnen absorberen. Hier kom ik overigens later op terug.

Kijkend naar het gehele proces Het proces begint natuurlijk, zoals op de afbeelding hiernaast ook te zien is, met de injectie van het monster (sample injection). Vervolgens wordt vanuit een reservoir (solvent reservoir) met de eluens onder hoge druk samen met het monster door de HPLC-kolom (HPLC tube) geleid. De eluens kan polair of apolair zijn, dit hangt af van de stoffen die je wilt onderzoeken en de kolom die gebruikt. Een goede polaire eluens is bijvoorbeeld water (extreem polair) of methanol. Een goede apolaire eluens is bijvoorbeeld pentaan. De tijd die de stoffen erover doen om uit de kolom te komen, noemt men de retentietijd. Deze tijd wordt gemeten vanaf het punt dat het monster wordt geïnjecteerd tot het punt dat het wordt gedetecteerd op de computer door middel van een piek. Elke stof heeft zijn eigen retentietijd, deze tijd hangt af van een aantal aspeceten, namelijk:    

De druk die er gebruikt wordt De gedetecteerde stof en de deeltjesgrootte van deze stof De eluens (loopvloeistof) De temperatuur van de kolom

Afbeelding 24: Overzicht van een HPLC-meting

Dit betekent dat men deze variabelen voor de meting nauwkeurig moet bepalen om een zo nauwkeurig mogelijke meting te kunnen krijgen.


Er zijn veel verschillende manieren om de stoffen te detecteren. Een veel voorkomende vorm die bij HPLC voorkomt is ultra-violet absorptie. Veel organische stoffen absorberen namelijk ultraviolet licht. Als er een straal UV-licht schijnt op de vloeistof die er uit de kolom komt, kan door middel van een UV-detector de hoeveelheid licht bepaald worden die bepaalde organische stoffen opnemen. De hoeveelheid licht dat er geabsorbeerd wordt, wordt dan bepaald door de hoeveelheid (concentratie) van een bepaalde stof die er uit de kolom komt. Dit proces is hiernaast afgebeeld in afbeelding 25. De eluens (loopvloeistof) absorbeert natuurlijk ook UV-licht, maar door een Afbeelding 25: UV-detector geschikte eluens te kiezen die UV-licht absorbeert veel lager of hoger in het UVspectrum dan de stoffen die je onderzoekt, zal deze eluens je meetresultaten niet verstoren. Methanol bijvoorbeeld neemt UV-licht op bij golflengten lager dan 205nm. Water doet dit bij golflengten lager dan 190nm. Als je dus methanol als loopvloeistof gebruikt, moet je dus om een foute meting te voorkomen, stoffen onderzoeken die UV-licht opnemen bij een golflengte groter dan 205nm.

Het interperteren van de uitkomst van de detector De uitkomst wordt weergegeven door een serie van pieken in een grafiek. Elke piek hierin stelt een stof voor in het mengsel dat wordt geabsorbeerd door het UV-licht. Als je nauwkeurig gemeten hebt kun je de stoffen uit elkaar halen door te kijken naar de retentietijd. Elke stof heeft namelijk zijn eigen retentietijd. Je kunt dit extra controleren door een blanco van elke afzonderlijke stof die in het mengsel zit door de kolom te laten gaan. Je krijgt vervolgens een grafiek met één piek. Als deze piek overeenkomt met een piek in het diagram van het mengsel. Dan weet je zeker welke stof dit is. Daarnaast kan men de concentratie van specifieke stoffen bepalen.

Afbeelding 26: vereenvoudigde HPLC-diagram

In afbeelding 26, een vereenvoudigde weergave van een HPLC-diagram, kan men twee pieken onderscheiden. Het gaat hierbij om het oppervlak van de piek, deze geeft namelijk een indicatie van de concentratie van een stof. De concentratie van de eerste piek is dus groter dan de concentratie van de tweede piek. 24 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Als je echter UV-absorbtie als detectiemethode gebruikt kun je dit niet zeggen.

Afbeelding 27: vereenvoudigde HPLC-diagram (1)

In afbeelding 27 zou opmaken dat er van stof X een grotere concentratie aanwezig dan bij stof Y. Echter bij UV-detectie hoeft dit helemaal niet zo te zijn. Dit komt omdat stof X misschien wel een kleinere concentratie heeft, maar meer UV-licht absorbeert dan stof Y bij het spectrum van golflengten die je gebruikt bij de HPLC-meting.


10.Bedrijfsachtergrond en onderzoek APB Holland APB Holland is in 2014 opgericht. Dit vond plaats nadat meerdere familieleden zeer positieve ondervindingen hadden met allicine. Vervolgens was het merk AlliBest geboren. Een groot voordeel van de supplementen van APB Holland, is dat het geurloos is door gebruik van speciale capsules. Hierdoor heb je geen last van de knoflookgeur. Uit hun onderzoek blijkt dat je allicine niet binnen kunnen krijgen bij het simpelweg koken met knoflook. Allicine heeft namelijk een vrij Afbeelding 28: logo APB Holland laag kookpunt, waardoor het bij verhitten zal verdampen. Hierdoor heb je geen van de positieve werkingen van knoflook, omdat de stof simpelweg verdwenenen uit de knoflook. Knoflook rauw innemen is een optie, maar allicine is slechts in zeer kleine concentratie aanwezig in knoflook. De beste optie is, aldus APB Holland, een voedingssupplement met daarin allicine. De allicine is hierbij in veel grotere concentratie aanwezig dan in een knoflookplant, waardoor de werking ervan ook effectiever is. Een allicine-supplement, zo blijkt uit onderzoek, moet namelijk minimaal 180mg allicine-poeder bevatten om effectief te kunnen zijn. Het AlliBest supplement bevat daarentegen zelfs 250mg allicine-poeder, waarvan minimaal 2% allicine (20.000ppm). In het vervolg van mijn verslag zal ik vier onderzoeken naar het allicine-supplement van APB Holland die ik gedaan heb beschrijven. Mijn hoofdonderzoek naar de invloed van allicine op de bloeddruk en drie bijonderzoeken. Een onderzoek naar wat er nou precies in het supplement zit, de bacteriёle werking van allicine en een proef met indicatoren waarmee ik onderzoek gedaan heb naar het allicine-supplement.

Afbeelding 29: AlliBest, het allicine-supplement


H3 Allicine: bloeddrukonderzoek (hoofdonderzoek)

Onderzoeksvraag Met dit onderzoek wil ik graag aantonen of allicine invloed heeft op de bloeddruk van de mens. En zo ja, heeft dit een verhogende of een verlagende werking?

Hypothese Naar aanleiding van een eerder gedaan onderzoek, namelijk door Qureshi (1983: Suppression of avian hepathic lipid metabolism by solvent extract of garlic: impact on serum lipids), dat als conclusie trekt dat allicine de bloeddruk verlaagt en met name ook de kans verlaagt op hartaanvallen en -infarcten denk ik dat allicine een verlagende werking zal hebben op de bloeddruk. Uit onderzoek blijkt namelijk dat allicine LDL (slecht cholesterol) verlaagt, waardoor bloedvaten minder verkalken, dus gezonder zijn. Hierdoor kan het bloed makkelijker door de vaten stromen, waardoor dus de bloeddruk verlaagt wordt. Tevens zal allicine verder geen invloed hebben op de hartslag.

Benodigdheden: -

5 proefpersonen: 1 blanco, 2 met 1 allicine capsule, 1 met 2 allicine capsules 2 potjes Allicine (60capsules) 5 Bloeddrukmeters

Proefbeschrijving Gedurende 2 weken ga ik de allicine capsules onderzoeken op 5 proefpersonen. Het eerste proefpersoon is mijn blanco. Deze zal geen allicine nemen, maar hiervan zal ik wel bijhouden of zijn bloeddruk verandert of niet. De volgende twee proefpersonen zullen deze 2 weken 1 allicine capsule innemen en de laatste proefpersoon 2 capsules allicine. Mijn proefpersonen zullen vervolgens elke dag twee metingen doen van de bloeddruk en deze noteren om uiteindelijk een conclusie te kunnen trekken of allicine daadwerkelijk de bloeddruk verlaagt.


Opstelling

Resultaten: Grafieken en Tabellen Aantal capsules Proefpersoon 1 Proefpersoon 2 Proefpersoon 3 Proefpersoon 4 Proefpersoon 5

0 (blanco) 1 (250mg) 1 (250mg) 1 (250mg) 2 (500mg)

Duur inname (weken) n.v.t

Aantal metingen

Afname/toename Bloeddruk (mmHg)

Procentuele afname/toename (%)

Afname/toename Hartslag (bpm)

14 14

2

14

2

14

2

14

0,00 +7,020 -12,66 -12,25 0,000 +2,702 -5,806 -3,658 -14,67 -17,58

+1

2

Bovendruk: 0 Onderdruk: +4 Bovendruk: -21 Onderdruk: -13 Bovendruk: 0 Onderdruk: +2 Bovendruk: -9 Onderdruk: -3 Bovendruk: -22 Onderdruk: -16

0 +2 -3 -2

Zie bijlages voor complete resultaten! Alle resultaten zijn 2 keer gemeten en hiervan is het gemiddelde genomen om zo kritisch mogelijk te kunnen zijn bij de waarnemingen en conclusies


Proefpersoon 1 (Blanco) 160 140 120 100 80 60 40

20 0 Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Bovendruk (mmHg)

Day 7

Day 8

Day 9 Day 10 Day 11 Day 12 Day 13 Day 14

Onderdruk (mmHg)

Hartslag (bpm)

Proefpersoon 2 (1 capsule: 250mg) 200

150 100 50 0 Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Bovendruk (mmHg)

Day 7

Day 8


Onderdruk (mmHg)

Hartslag (bpm)

Proefpersoon 3 (1 capsule: 250mg) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Bovendruk (mmHg)

Day 7

Day 8


Onderdruk (mmHg)

Hartslag (bpm)


Proefpersoon 4 (1 capsule: 250mg) 200 150 100 50 0 Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Bovendruk (mmHg)

Day 7

Day 8


Onderdruk (mmHg)

Hartslag (bpm)

Proefpersoon 5 (2 capsules: 500mg) 200 150 100 50 0 Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Bovendruk (mmHg)

Day 7

Day 8


Onderdruk (mmHg)

Hartslag (bpm)


Waarnemingen Het eerste wat opvalt aan de resultaten is dat het allicine-supplement weinig tot geen effect heeft gehad op de hartslag van de proefpersonen. Deze is slechts met enkele slagen verlaagt of verhoogd. Dit is overigens geen toe- of afname meer dan 3 procent, waardoor dit verwaarloosbaar is. Als we gaan kijken naar de bloeddruk is het een heel ander verhaal. Ik zal eerst de bovendruk bespreken en vervolgens de onderdruk. Opmerkelijk is, als we kijken naar proefpersoon 2, 3 en 4, dat proefpersoon 2 en 4 een zeer hoge daling hebben met respectievelijk 12,66 procent en 5,806 procent. Dit terwijl proefpersoon 3 nauwelijk een daling vertoond heeft. Ik bespreek deze proefpersonen overigens eerst, omdat deze alle drie gedurende twee weken 1 allicine capsule (250mg) ingenomen hebben. De proefpersoon die de hoogste daling vertoond is proefpersoon 5, die gedurende twee weken 2 allicine capsules (500mg) ingenomen heeft. Deze daling is respectievelijk 14,67 procent. De onderdruk geeft tevens ongeveer dezelfde resultaten weer. Proefpersoon 2 en 4 vertonen een vrij hoge daling van respectievelijk 12,25 procent en 3,658 procent. Proefpersoon 3 vertoond zelfs een stijging van de onderdruk van 2,702 procent. Daarnaast heeft proefpersoon 5 weer de hoogste daling met respectievelijk 17,58 procent. Proefpersoon 1 (blanco) heeft overigens wat betreft de bovendruk geen stijging of daling ondervonden. Qua onderdruk is er een stijging van 7,020 procent.


Conclusie Al met al heeft het allicine-supplement wel degelijk invloed op de bloeddruk. Bij drie van de vier proefpersonen die het allicine-supplement genomen hebben, is zowel de boven- als de onderdruk zeer gedaald. De hoogste daling vindt plaats bij proefpersoon 5. Dit is niet geheel onverwacht, omdat proefpersoon 5 twee allicine capsules (500mg) in heeft genomen. Ik zou dus kunnen opmaken dat bij 75% van de proefpersonen allicine een zeer positieve werking heeft op de bloeddruk. Er is namelijk een sterke daling van de boven- en onderdruk. Bovendien kan ik concluderen dat als men de hoeveelheid allicine verhoogt, 2 capsules in plaats van 1 capsule, het effect groter is. De bloeddruk wordt dan meer verlaagd. Overigens heeft proefpersoon 3 niet of nauwelijks gereageerd op de allicine.

Discussie Als ik mijn hypothese vergelijk met mijn resultaten, komen deze goed overeen. Het onderzoek is goed verlopen en er zijn weinig complicaties geweest. Het enige wat ik op zou willen merken is dat het allicine-supplement bij proefpersoon 3 weinig tot geen invloed had. Dit zou kunnen komen doordat proefpersoon 3 misschien wel, gedurende de twee weken waarin hij/zij het supplement heeft ingenomen, niet op hetzelfde tijdstip zijn of haar bloeddruk heeft gemeten. Hierdoor zou dit resultaat niet kritisch genoeg zijn. Daarnaast zou het kunnen dat hij/zij gedurende de twee weken zijn of haar eetpatroon veelvuldig gewijzigd heeft, waardoor cholesterolwaardes flink schommelden in deze periode. Een vetrijk dieet zou bijvoorbeeld voor de stijging in de onderdruk gezorgd kunnen hebben. Over het algemeen vind ik dat mijn hoofdonderzoek daarentegen vrij aardig is verlopen en ben ik tevreden over mijn resulaten. Omdat er slechts vijf proefpersonen aanwezig waren bij mijn experiment zou het onderzoek veel kritischer worden als er in de nabije toekomst nog een grootschaliger onderzoek komt. Hier zal ik verder op in gaan bij mijn ‘Hoofddiscussie’.


H4 Overige Onderzoeken Allicine: bacteriёle werking Onderzoeksvraag Met dit onderzoek wil ik graag aantonen of allicine invloed heeft de ontwikkeling van bacteriekolonies en deze daarmee vermindert.

Hypothese Naar aanleiding van een eerder gedaan onderzoek, namelijk door Pasteur. L (1858, Memoire sur la fermentation appellee lactique) dat concludeert dat allicine bacteriekolonies laat stoppen met zich ontwikkelen, doordat waterstofsulfide de bacteriekernen binnendringt en vervolgens vernietigd, denk ik dat allicine wel degelijk invloed heeft op de ontwikkeling van bacteriekolonies en dat deze kolonies sterk zullen verminderen na blootstelling van een concentratie met allicine. Tevens heeft allicine ook een sterke werking op ziekten bij planten die veroorzaakt worden door bacteriёn, zoals ik eerder in dit verslag besproken heb (‘Allicine en flora’). Dit is een sterke aanwijzing dat allicine misschien ook wel invloed heeft op dieren met bacteriёle ziekten, en dus ook de mens.

Benodigdheden: -

8 petrisschaaltjes met voedingsbodem 7 allicine capsules (1750mg) Broedstoof (30˚C) 300mL gedestilleerd water 3 Erlenmeyers 8 Etiketten Aquariumwater 1 pippet (2mL)


Proefbeschrijving Als eerste vul ik met een pippet 8 petrisschaaltjes met 1,0 mL aquariumwater. Aquariumwater is namelijk zeer rijk aan bacteriёn en hierdoor is het zeer eenvoudig om een aantal bacteriekolonies te ontwikkelen in een petrisschaaltje met overigens een voedingsbodem, waardoor dit proces versnelt wordt. Ik laat de bacteriekolonies zich vervolgens 5 dagen ontwikkelen in de broedstoof (30˚C). Het resultaat is 8 petrisschaaltjes gevuld met verscheidene bacteriekolonies, dit zal ‘opstelling 1’ worden. Hierna tel ik de kolonies, wat uiteindelijk mijn meetwaarde zal worden voor dit onderzoek. Deze resultaten verwerk ik in een tabel. Ik maak vervolgens 3 verschillende concentraties met het allicine-supplement : 250mg allicine per 100mL gedestilleerd water, 500mg allicine per 100mL gedestilleerd water en 1000mg allicine per 100mL gedestilleerd water. Dit is ‘opstelling 2’. Bij dit onderzoek gebruik ik een duplo experiment, wat inhoud dat ik twee keer hetzelfde experiment op dezelfde manier uitvoer. Op deze manier kan ik extra kritisch naar mijn resultaten kijken en bij eventuele onenigheden heb ik nog een back-up experiment. Petrisschaaltje 1 en 5 zijn mijn blanco’s. Deze twee schaaltjes zullen niet blootgesteld worden aan een concentratie met allicine. Petrisschaaltje 2 en 6 zullen blootgesteld worden aan 1,0 mL van het allicine-concentraat met 250mg/100mL. Aan petrisschaaltje 3 en 7 zal ik 1,0 mL van het allicine-concentraat met 500mg/100mL toevoegen. Als laatste zal ik petrisschaaltje 4 en 8 blootstellen aan 1,0 mL van het allicine-concentraat met 1000mg/100mL. Dit is mijn laatste opstelling voor het onderzoek, ‘opstelling 3’. Ik zal vervolgens de petrisschaaltjes opnieuw in de broedstoof (30˚C) leggen en 8 dagen lang elke twee dagen het aantal kolonies tellen en verwerken in een tabel. Uiteindelijk zal de resultaten verwerken in mijn verslag en mijn conclusies trekken.


Opstellingen Opstelling 1:

Opstelling 1: 8 petrisschaaltjes met daarin bacteriekolonies, ontwikkeld met behulp van 1,0 mL aquariumwater.

Opstelling 2:

Opstelling 2: drie verschilende oplossingen van allicine: 250mg/100mL, 500mg/100mL en 1000mg/100mL.


Opstelling 3:

Opstelling 3: petrisschaaltjes 2, 3, 4 en 6, 7, 8 zijn blootgesteld aan de verschillende concentraties van het allicine-concentraat.

Resultaten: Grafieken en Tabellen

Petrisschaaltje 1 (blanco) Petrisschaaltje 2 Petrisschaaltje 3 Petrisschaaltje 4

Concentratie allicineconcentraat (mg/mL) n.v.t.

Begin Meting (aantal kolonies) 61

Meting: dag 2 (aantal kolonies) 64

Meting: Dag 4 (aantal kolonies) 68



Toename/Afname (%)

250/100

108

107

105

105

103

-4,630

500/100

64

64

59

54

51

-20,31

1000/100

70

69

56

48

44

-37,14

+20,78


Petrisschaaltje 5 (blanco) Petrisschaaltje 6 Petrisschaaltje 7 Petrisschaaltje 8

Concentratie allicineconcentraat (mg/mL) n.v.t.

Begin Meting (aantal kolonies) 23

Meting: dag 2 (aantal kolonies) 26




Toename/Afname (%)

250/100

86

86

87

87

90

+4.444

500/100

65

65

62

60

59

-9,231

1000/100

51

50

43

36

34

-33,33

+34,29

Waarnemingen

De twee petrisschaaltjes met de opmerkelijkste resultaten (bovenste twee afbeeldingen: petrisschaaltje 2 (250mg/100mL); onderste twee afbeeldingen: petrisschaaltje 4 (1000mg/100mL)). Hierbij is de eerste afbeelding steeds het petrisschaaltje zonder blootstelling aan allicine en de tweede afbeelding het petrisschaaltje na 8 dagen blootstelling aan allicine. 37 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Het eerste wat heel erg opvalt aan de meetresultaten is dat concentraties allicine het aantal bacteriekolonies vermindert, maar de eerste twee dagen slechts de ontwikkeling van het aantal kolonies stopt. Bij alle petrisschaaltjes die blootgesteld werden aan een allicine-concentraat is namelijk na twee dagen slechts de ontwikkeling van de bacteriekolonies gestopt, ongeacht hoe groot deze concentratie is! De grootste afname, zoals ook bij de onderste twee afbeeldingen op afbeelding 29 duidelijk wordt, was bij petrisschaaltje 4. Hier was de cocentratie 1000mg allicine per 100mL gedestilleerd water. Ook petrisschaaltje 2, 3, 7 en 8 vertonen een afname van het aantal bacteriekolonies. Wat daarnaast duidelijk wordt, is dat een concentratie van 250mg allicine per 100mL gedestilleerd water slechts de bacteriegroei stopt, waarbij na 4 dagen de ontwikkeling van bacteriekolonies weer continueert. Dit gebeurd overigens bij petrisschaaltje 6. Petrisschaaltje 2 (ook weergegeven in afbeelding 29; bovenste twee afbeeldingen) daarentegen is zeer opmerkelijk, omdat er hier al een kleine vermindering is van het aantal bacteriekolonies. Dit is een procentuele afname van 4,630% .

Conclusie Al met al, heeft allicine wel degelijk invloed op de ontwikkeling van bacteriekolonies. Met dit experiment is een duidelijk vermindering aangetoond van het aantal kolonies vanaf een allicine concentratie van 250mg allicine per 100mL gedestilleerd water. Wat opvalt is dat hoe groter de concentratie allicine, hoe groter de procentuele vermindering is van het aantal kolonies bacteriёn. Verder wat ook zeker zeer interessant is, is dat de ontwikkeling van het aantal kolonies na blootstelling aan allicine, de eerste twee dagen stopt. Dit is ongeacht de grote van de concentratie allicine. Wat hierbij verder opvalt is dat de ontwikkeling van het aantal kolonies op dit punt alleen afneemt als de concentratie allicien hoog genoeg is. 250mg allicine per 100mL is hierbij het kantelpunt. Bij het ene petrisschaaltje (schaaltje 2) wat aan deze concentratie blootgesteld werd, nam het aantal bacteriekolonies af. Bij het andere petrisschaaltje (schaaltje 5) wat aan deze concentratie blootgesteld werd, nam het aantal bacteriekolonies toch weer toe. Wat als laatste opvalt is als men de concentratie allicine 2 keer zo groot maakt (500mg/100mL naar 1000mg/100mL), dat de afname van het aantal bacteriekolonies 4 keer zo groot is. Dit is het geval bij petrisschaaltjes 7 en 8. Hieruit zou ik kunnen concluderen dat de de concentratie allicine evenredig is aan het kwadraat van de procentuele afname van het aantal bacteriekolonies.

Discussie Als ik mijn hypothese vergelijk met mijn onderzoeksresultaten, komen deze goed overeen. Ik beschouw dit onderzoek dan ook als zeer geslaagd. Mijn laatste conclusie dat de concentratie allicine evenredig is aan het kwadraat van de procentuele afname van het aantal bacteriekolonies is echter niet erg kritisch, omdat dit slechts één keer geconstateerd is. Als ik de kans had gehad, zou ik dit experiment nog een aantal keer herhalen om te kijken of deze aanname nog ondersteund kan worden met meer wetenschappelijk bewijs. 38 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Allicine: What’s inside? Onderzoeksvraag: In dit experiment ga ik onderzoeken welke stoffen er aanwezig zijn in het allicine-supplement.

Hypothese: Mijn hypothese stelt dat de voornaamste stoffen die in het supplement voorkomen carbendazim, antrachinon, en allicine zijn. Dit stel ik naar aanleiding van een certificaat over het supplement, wat gemaakt is door het bedrijf Eurofins. Op het certificaat staat overigens nog dat er geen pesticiden in het supplement voorkomen. Omdat deze certificaat vertrouwde informatie is, kan ik deze niet toevoegen als bijlage aan mijn verslag.

Benodigdheden: -

HPLC systeem (High performance liquid chromatography) Allicine capsules Gedestilleerd water Blancostoffen: Allicine, antrachinon en carbendazim

Proefbeschrijving: Ten eerste maak ik een oplossing van het poeder uit de allicinecapsule (1 capsule = 250mg). Vervolgens spuit ik het monster (allicine-oplossing) in het UPLC syteem. Dit kan omdat het gaat om vloeistof chromatografie, waarbij oplossingen geanalyseerd kunnen worden. Dit is overigens een kwalitatieve analyse. Er zal na de meting een grafiek te zien zijn met verschillende pieken die stoffen voorstellen. De oppervlakte van de pieken stelt de concentratie voor van de verschillende stoffen. Door een blanco toe te voegen zal ik kunnen constateren welke stoffen er in het supplement aanwezig zijn. De resultaten verwerk ik verder in mijn verslag.


Opstelling

In deze opstelling staat het HPLC-systeem wat nodig is om het allicine-supplement te kunnen onderzoeken. Over de verschillende onderdelen is er een uitgebreide uitleg in “H2 Achtergrondinformatie” van het verslag.

Discussie Helaas is er door tijdgebrek geen kans geweest om de HPLC-meting uit te voeren. Dit is erg jammer aangezien het zeer interessant zou zijn geweest om te kijken welke stoffen er nou daadwerkelijk in het allicine-supplement aanwezig zijn. Ik zal, ongeacht dat dit onderzoek niet meegenomen kan worden voor mijn pws, alsnog naar Groningen gaan om dit onderzoek uit te voeren. Dit doe ik omdat ik mijn pws vervolgens compleet kan maken en in de toekomst kan laten zien aan eventuele universiteiten. Bovendien is dit verslag ondersteunend wetenschappelijk bewijs voor het product dat ik bij mijn bedrijf verkoop: het Allibest allicine-supplement. Dit kan mij absoluut helpen bij het geven van uitleg over dit fascinerende product aan klanten. Daarnaast maakt wetenschappelijk onderzoek mijn bedrijf kritischer en geloofwaardiger.


Allicine: indicatorenonderzoek Onderzoeksvraag: In dit experiment ga ik onderzoeken of er sporen van suikers, eiwit, vetten, zetmeel of vitamine C in het supplement voorkomen.

Hypothese: Mijn hypothese stelt dat er geen sporen van suikers, vetten, zetmeel of vitamine C aanwezig zullen zijn in het supplement. Dit stel ik aangezien het supplement uit stoffen bestaat die het meest neigen naar een eiwit. Allicine kan namelijk oorspronkelijk ontstaan uit het aminozuur cysteïne. Ik stel naar aanleiding hiervan dat er sporen van eiwit in het allicine-supplement aanwezig zullen zijn.

Benodigdheden: -

15 reageerbuizen 15 etiketten 1 knijper 1 spatel 1 pipet (2mL) Brander en lucifers

- JKJ oplossing - Fehling A + B - NaOH-oplossing (10%) - CaSO4-oplossing (2%) - Soedan III - DCPIP-oplossing

- Zetmeel - Eiwit - Olie - Glucose - Vitamine C-oplossing - gedestileerd water

Proefbeschrijving: Voordat ik het allicine-supplement kan onderzoeken, zal ik eerst een blanco proef moeten doen met de indicatoren die ik wil gebruiken voor het allicine-supplement. Dit doe ik door steeds een indicator toe te voegen aan zowel de aan te tonen stof als gedestileerd water. Er zullen twee verschillende kleuren ontstaan: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen. Hierdoor weet ik welke kleur er ontstaat als de aan te tonen stof wel in het allicinesupplement zit of niet. Vervolgens zal ik na de blancoproef het indicatorenonderzoek kunnen uitvoeren op het allicine-supplement. Bij de blancoproef zal ik als eerste zetmeel aantonen. Dit doe ik door in reageerbuis 1 toe te voegen: 1mL gedestilleerd water, een puntje zetmeel en enkele druppels JKJ oplossing. Aan reageerbuis 2 voeg ik dezelfde stoffen toe, behalve het puntje zetmeel. Vervolgens schud ik de reageerbuizen. Hierdoor ontstaan er twee verschillende kleuren: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen.


Als tweede zal ik suiker (glucose) aantonen. Dit doe ik door in reageerbuis 3 toe te voegen: 1mL gedestilleerd water, een puntje glucose, 10 druppels Fehling A, 10 druppels Fehling B en het mengsel te schudden en vervolgens te verhitten. Hetzelfde proces doe ik met reageerbuis 4. Ik laat hierbij het puntje glucose achterwege. Hierdoor ontstaan er twee verschillende kleuren: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen. Hierna zal ik eiwit aantonen. Dit doe ik door in reageerbuis 5 toe te voegen: 1mL gedestilleerd water, een puntje eiwit, 10 druppels NaOH-oplossing (10%) en 3 druppels CuSO4-oplossing (2%). Aan reageerbuis 6 voeg ik dezelfde stoffen toe, behalve het puntje eiwit. Vervolgens schud ik de reageerbuizen. Hierdoor ontstaan er twee verschillende kleuren: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen. Verder zal ik vet aantonen. Dit doe ik door in reageerbuis 7 toe te voegen: 1mL gedestilleerd water, enkele druppels olie en 5 druppels Soedan III. Aan reageerbuis 8 voeg ik dezelfde stoffen toe, behalve de druppels olie. Vervolgens schud ik de reageerbuizen. Hierdoor ontstaan er twee verschillende kleuren: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen. Als laatste zal ik vitamine C aantonen. Dit doe ik door in reageerbuis 9 toe te voegen: 1mL vitamine C-oplossing en 3 druppes DCPIP-oplossing. Aan reageerbuis 10 voeg ik in plaats van 1mL vitamine C-oplossing 1mL gedestilleerd water toe. Hierdoor ontstaan er twee verschillende kleuren: de eerste, de kleur bij aantonen en de tweede, de kleur bij niet aantonen. De blancoproef is hiermee afgerond en ik kan hierdoor beginnen met het onderzoeken van het allicine-supplement. Ik zal hierbij achtereenvolgens het supplement onderzoeken op sporen van zetmeel, suikers, eiwit, vetten en vitamine C. Hierbij voeg aan reageerbuis 11 toe om zetmeel aan te tonen: 1mL gedestilleerd water, een puntje allicine-poeder en enkele druppels JKJ oplossing. Vervolgens schud ik het mengsel en vergelijk ik de kleur met de resultaten van mijn blancoproef. Aan reageerbuis 12 voeg ik de volgende stoffen toe om suiker aan te tonen: 1mL gedestilleerd water, een puntje allicine-poeder, 10 druppels Fehling A en 10 druppels Fehling B. Vervolgens schud en verhit ik het mengsel en vergelijk ik de kleur met de resultaten van mijn blancoproef. Hierna voeg ik aan reageerbuis 13 de volgende stoffen toe om eiwit aan te tonen: 1mL gedestilleerd water, een puntje allicinepoeder, 10 druppels NaOH-oplossing (10%) en 3 druppels CuSO4-oplossing (2%). Dan schud ik de buis en vergelijk ik de kleur met de resultaten van mijn blancoproef. Daarna voeg ik aan reageerbuis 14 de volgende stoffen toe om vet aan te tonen: 1mL gedestilleerd water, een puntje allicine-poeder en 5 druppels Soedan III. Vervolgens schud ik de buis en vergelijk ik de kleur met de resultaten van mijn blancoproef. Als laatste voeg ik aan reageerbuis 15 de volgende stoffen toe om vitamine C aan te tonen: 1mL gedestilleerd water, een puntje allicine en 3 druppels DCPIP oplossing. Dan schud ik de buis en vergelijk ik de kleur met de resultaten van mijn blancoproef.


Opstelling (zowel voor de blanco als allicineproef)

Waarnemingen (blancoproef)

Op deze afbeelding staan alle benodigde stoffen voor het indicatorenonderzoek. Dit geldt voor zowel de blanco als de allicineproef.

Bij aantonen van zetmeel: kleur is donkerblauw Bij niet aantonen van zetmeel: kleur is geel


Bij aantonen van suiker: kleur is bruin Bij niet aantonen van suiker: kleur is lichtblauw

Bij aantonen van eiwit: kleur is paars Bij niet aantonen van eiwit: kleur is lichtblauw


Bij aantonen van vet: kleur is rood (vet ligt boven op gedest. Water) Bij niet aantonen van eiwit: kleur is bruin (neerslag)

Bij aantonen van vitamine C: kleur is blauw Bij niet aantonen van vitamine C: kleur is lichtgeel


Waarnemingen (allicine-proef)

De kleur die ontstaan is bij het aantonen is geel. Daarna wordt het mengsel snel donkerder. Hieruit volgt dat er geen zetmeel aanwezig is in het supplement.

De kleur die ontstaan is, is donkerbruin. Hieruit volgt dat er sporen aanwezig zijn van suiker (glucose) in het supplement.


De kleur die ontstaan is, is lichtblauw. Hieruit volgt dat er geen eiwit aanwezig is in het allicine-supplement.

De kleur die ontstaan is, is bruin. Er is een neerslag ontstaan. Hieruit volgt dat er geen vet aanwezig is in het supplement.


Kleur die ontstaan is, is blauw. Hieruit volgt dat er sporen van vitamine C aanwezig in het allicine-supplement.

Conclusie Uit mijn waarnemingen kan ik afleiden dat er geen sporen van zetmeel, eiwit of vetten aanwezig zijn in het allicine-supplement. Daarentegen heb ik wel sporen van suikers (glucose) en vitamine C aan kunnen tonen. Hoe dit mogelijk is, zal ik verder ingaan bij mijn discussie.

Discussie Mijn hypothese komt bij dit experiment niet geheel overeen met mijn onderzoeksresultaten. Er zijn namelijk inderdaad geen sporen van zetmeel of vetten aanwezig in het allicine-supplement. Echter zijn er ook geen sporen van eiwit aanwezig. Dit is te verklaren door aan te nemen dat allicine ontstaan is uit een aminozuur (cysteïne, zoals al besproken), maar dit wil nog niet betekenen dat het een volledig eiwit is of dat er eiwitten voorkomen in het supplement. Daarnaast zijn er sporen aanwezig van suikers en vitamine C. De aanwezigheid van suiker is te verklaren door te kijken naar het omhulsel (de capsule) waar het allicine-poeder zich in bevindt. Deze bestaat namelijk uit cellulose of gelatine. Deze twee stoffen zijn net als suiker (glucose) sachariden. Dit zou een verklaring kunnen zijn voor het aantonen van suikers in het allicinesupplement, omdat er kleine delen van de capsule in de reageerbuizen terecht zouden kunnen zijn gekomen. Vitamine C zou een toevoeging kunnen zijn aan het allicine-supplement. Hiervan is overigens bewezen dat het geen nadelige werkingen heeft voor het menselijke lichaam, maar zelfs een positieve werking. Het ondersteund namelijk ons immuunsysteem. 48 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Hoofdconclusie Allicine, ook wel allylthiosulfaat genoemd, is al met al een zeer fascinerende en eigenaardige stof. Het komt in zeer kleine hoeveelheden voor in knoflook en door een complex reactiemechanisme ontstaat het als een knoflookplant zich bedreigt voelt. Allicine kan niet zomaar geconsumeerd worden door het te koken, het heeft namelijk een zeer laag kookpunt en zal bij verhitting al snel verdampen. Als allicine daarentegen gewonnen wordt uit de knoflookplant en verwerkt wordt in bijvoorbeeld een supplement, heeft het een zeer verrassende positieve werking voor het menselijk lichaam. Wanneer allicine in ons lichaam terecht komt, wordt het omgezet in waterstofsulfide (H2S). Dit is precies de stof die zorgt voor de verrassende werking van de onderzochte stof. Een onstekkingsremmende werking, LDL cholesterolverlaging, stimulering van communicatiestoffen zoals hormonen, een verbeterde enzymwerking en een verbeterde verwerking van metaalbevattende stoffen zijn slechts enkele wetenschappelijk onderzochte en bewezen kenmerken van allicine. In dit onderzoek heb ik de twee opvallendste kenmerken van allicine onderzocht hetzij kenmerken die aan allicine toegeschreven worden. Het gaat hierom het gegeven dat allicine zorgt voor een bloeddrukverlaging en ziekten kan bestrijden die veroorzaakt worden door bacteriekolonies. Overigens heb ik nog een indicatorenonderzoek gedaan om te kijken of er sporen van bepaalde stoffen in het allicine-supplement aanwezig zijn. Op basis van mijn hoofdonderzoek, het bloeddrukonderzoek, blijkt dat allicine wel degelijk een bloeddrukverlagende werking heeft en deze werking toeneemt als het aantal capsules allicine, die men inneemt per dag, toeneemt. Op 75 procent van mijn proefpersonen heeft het allicine supplement namelijk een positieve werking gehad. Dit experiment heeft gedurende twee weken plaatsgevonden en na deze periode heb ik vervolgens mijn conclusies hierover getrokken. Als ik naar mijn overige onderzoeken kijk, zie ik ook een zeer verrassend en interessant resultaat. Het bacteriёnonderzoek gaf mij als resultaat dat bij een concentratie vanaf 250mg allicine per 100mL gedestilleerd water er een afname is van het aantal bacteriekolonies. Dit beschouw ik echter als een kantelpunt, omdat de petrisschaaltjes die ik blootgesteld heb aan deze concentratie (250mg/100mL) ieder een ander resultaat gaven. Het ene petrisschaaltje stopte de ontwikkeling van bacteriekolonies, maar vervolgens na 4 dagen nam deze ontwikkeling weer toe. Het andere petrisschaaltje stopte de ontwikkeling van de bacteriekolonies en zorgde hierbij ook voor een afname van het aantal kolonies. De onderzochte concentraties groter dan 250mg allicine per 100mL lieten een duidelijke afname zien van het aantal bacteriekolonies. Het gaat hier om de concentraties 500mg allicine per 100mL gedestilleerd water en 1000mg allicine per 100mL gedestilleerd water. Hierbij geldt hoe groter de concentratie allicine, hoe groter de afname van het aantal bacterie kolonies. Ik kan ook voorzichtig concluderen dat de concentratie allicine per 100mL gedestilleerd water evenredig is met het kwadraat van de afname van het aantal bacteriekolonies. Hier is echter nog meer ondersteunend wetenschappelijk bewijs voor nodig. Mijn laatste onderzoek, het indicatorenonderzoek, wees uit dat er in het allicine-supplement nog sporen aanwezig zijn van suikers (sachariden) en vitamine C. Dit is daarentegen te verklaren door te kijken naar de capsule waarin het allicine-poeder zich bevindt. En aan te nemen dat vitamine C een toevoeging is aan het allicine-supplement. 49 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Hoofddiscussie Als ik over het algemeen mijn onderzoek en daarbij mijn onderzoeksresultaten bekijk, ben ik uitermate tevreden over hoe het gegaan is. Ik heb al snel een onderwerp kunnen vinden voor mijn profielwerkstuk en ik ben dan ook meteen fanatiek aan de slag gegaan. Vooral het uitzoeken van de achtergrondinformatie en het puzzelen met de bijbehorende reactiemechanismen heeft mij het meeste werk en dan ook tijd gekost. Bij mijn experimenten heb ik ook weinig complicaties gehad of resultaten die erg tegen vielen. Echter heeft een gebrek aan tijd er toch voor gezorgd dat ik een van mijn onderzoeken niet heb kunnen doen. Namelijk de HPLC-meting om uit te zoeken welke stoffen er nou daadwerkelijk in het allicine-supplement aanwezig zijn. Gelukkig kan ik dit onderzoek nog in de nabije toekomst uitvoeren, opdat ik mijn profielwerkstuk compleet kan maken. Dit zal gebeuren ongeacht of dit nog meetelt bij de beoordeling van mijn profielwerkstuk. De Rijks Universiteit in Groningen zal mij hier verder bij helpen. Een aandachtspuntje wat ik nog wel aan de kaak wil stellen is dat het aantal proefpersonen en de meetresultaten die ik bij verschillende experimenten heb bemachtigd een indicatie geven van de werking van het allicine-supplement. Het zijn wetenschappelijke aannames die in de nabije toekomst zeker nog veel meer ondersteunend wetenschappelijk bewijs nodig hebben om deze daadwerkelijk te gaan bestempelen als een wetenschappelijk feit. Aan dit onderzoek zou ik graag mee willen werken en dit zou eventueel kunnen gebeuren in samenwerking met de ontwikkelaar van het allicine-supplement: APB Holland. Op deze manier wordt dit onderzoek veel kritischer en kan er misschien wel een medische doorbraak worden gemaakt op het gebied van knoflook en met name allicine. Ik zou dit profielwerkstuk dan ook een voorschot noemen van een veel groter geheel. In een veel uitvoeriger onderzoek zou ik graag een extra placebo-onderzoek willen doen, omdat het placebo-effect zeker een rol kan spelen bij inname van het allicine-supplement. Daarnaast zou ik tientallen proefpersonen willen onderzoeken in plaats van enkele proefpersonen, om op deze manier mijn onderzoek nog kritischer te maken en deze fascinerende stof uit de knoflookplant nog beter te kunnen begrijpen.


Bijlages Bijlage 1:

Proefpersoon Dag 1:

1

2

3

4

5

Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm)

128 53 64

166 98 75

138 72 67

155 82 74

150 91 75

130 56 62

155 87 75

140 73 66

153 83 75

148 90 74

127 54 63

146 90 76

137 74 67

150 79 76

144 89 72

129 56 64

145 97 85

139 70 68

158 84 73

141 90 73

125 58 65

138 80 78

136 72 69

148 79 71

135 82 74

127 54 66

132 81 72

128 75 65

146 81 74

134 80 72

Dag 2: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 3: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 4: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 5: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 6: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm)


Dag 7: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm)

132 56 66

135 79 77

137 76 68

146 77 70

132 78 73

126 54 62

136 77 75

139 74 70

147 79 68

126 76 75

128 55 64

133 80 72

140 70 68

142 78 69

140 84 74

135 57 66

131 75 73

135 71 65

143 80 71

135 80 76

130 54 64

134 78 71

135 74 67

141 79 72

131 76 72

129 58 63

132 76 70

137 76 71

144 81 70

129 78 74

127 54 66

134 78 72

135 73 67

145 78 73

127 74 71

Dag 8: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 9: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 10: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 11: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 12: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm) Dag 13: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm)


Dag 14: Bovendruk (mmHg) Onderdruk (mmHg) Hartslag (bpm)

128 57 65

145 86 75

138 74 69

146 79 71

128 75 73

Alle resultaten zijn 2 keer gemeten en hiervan is het gemiddelde genomen om zo kritisch mogelijk te kunnen zijn bij de waarnemingen en conclusies


Bronvermelding Documentatie: Cavallito 1944, Chemical composition of essential oil and antibacterialactivity of extracts from flower of Allium atroviolaceum, gevonden op 10 december 2015, op: https://www.researchgate.net/profile/Somayeh_Khazaei2/publication/268805109_Journal_of_me dicinal_plant_research/links/5476942d0cf2778985b08092.pdf

Qureshi, 1983, Suppression of Avian Hepatic Lipid Metabolism by Solvent Extracts of Garlic: Impact on Serum Lipids, gevonden op 10 december 2015, op: https://www.researchgate.net/profile/Charles_Elson/publication/16311845_Suppression_of_avia n_hepatic_lipid_metabolism_by_solvent_extracts_of_garlic_impact_on_serum_lipids/links/0c96 051b9dd7494134000000.pdf

Dirsch, 1998, Effect of allicin and ajoene, two compounds of garlic, on inducible nitric oxide synthase, gevonden op 12 december 2015, op: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002191509800094X

Josling, 2001, Preventing the common cold with a garlic supplement: A double-blind, placebocontrolled survey, gevonden op 18 december 2015, op: http://link.springer.com/article/10.1007/BF02850113

Ankri e. a., 1998, Antimicrobial properties of allicin from garlic, gevonden op 24 december 2015, op: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1286457999800033

Uchida, 1975, the characteristics of the antibacterial activity of garlic, gevonden op 2 januari 2016, op: http://europepmc.org/abstract/med/1099271

Jan Borlinge e.a., 2014, Allicin: Chemistry and Biological Properties, gevonden op 4 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/molecules-19-12591%20(4).pdf

Gloria A. Benavides, 2007, Hydrogen sulfide mediates the vasoactivity of garlic, gevonden op 5 januari 2016, op: http://www.pnas.org/content/104/46/17977.short 54 Allicine Profielwerkstuk 2015/2016, VWO-Gymnasium 6, Robin van der Huizen

Pasteur. L, 1858, Memoire sur la fermentation appellee lactique, gevonden op 8 januari 2016, op: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2229983/

A. Carracedo e.a., 2008, Beth Israel Deaconess Medical Center, gevonden op 12 januari 2016, op: http://www.nature.com/onc/journal/v27/n41/abs/onc2008247a.html

Marsch J.B., Drabkin D.L., 1960, Metabolism: Clinical and Experimental, gevonden op 12 januari 2016, op: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC371268/

Bocchini. P e.a., 2001, Determination of diallyl thiosulfinate (allicin) in garlic (Allium sativum L.) by high-performance liquid chromatography with a post-column photochemical reactor, gevonden op 14 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/aglio_galletti.pdf


Websites: Allicin tree care, gevonden op 10 december 2015, op: http://www.allicintreecare.nl/documentatie/ High performance liquid chromatography, gevonden op 12 december 2016, op: http://www.chemguide.co.uk/analysis/chromatography/hplc.html APB Holland Allibest, gevonden op 14 december 2015, op: http://www.apbholland.nl/waaromallibest/ Informatieboekje APB Holland allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: https://static.webshopapp.com/shops/048627/files/028805701/apb-infoboekje-lr.pdf Diabetes en allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.food-info.net/nl/national/wwknoflook.htm Galstenen en allicine, gevonden op 3 januari 2016, op: http://lasaludfamiliar.com/familieleren/eten-en-drinken/knoflook-en-galstenen.php


Afbeeldingen: Afbeelding 1: het ontstaan van allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/molecules-19-12591%20(4).pdf Afbeelding 2: een allylgroep, gevonden op 2 januari 2016, op: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Allylgroep.png Afbeelding 3: ontstaan allylsulfeenzuur, gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alliine#/media/File:Lyasis_Alliin.svg Afbeelding 4: condensatiereactie allylsulfeenzuur, gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alliine#/media/File:Synthesis_Allicin.svg Afbeelding 5: allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Allicine#/media/File:R-allicin-2D-skeletal.png

Afbeelding 6: condensatiereactie allylsulfeenzuur (1), gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alliine#/media/File:Synthesis_Allicin.svg Afbeelding 7: hydrolysereactie allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alliine#/media/File:Synthesis_Allicin.svg Afbeelding 8: vorming H2S, gevonden op 2 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/molecules-19-12591%20(4).pdf Afbeelding 9: diallyldisulfide, gevonden op 2 januari 2016, op: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diallyl_disulfide.png Afbeelding 10: ATP-vorming in rode bloedcellen, gevonden op 2 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/molecules-19-12591%20(4).pdf

Afbeelding 11: de voordelen van H2S, gevonden op 2 januari 2016, op: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnut.2015.00001/full Afbeelding 12: structuurisomerie, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.slideshare.net/BramKlein/v6-overzicht-isomerie Afbeelding 13: cis/trans-isomerie, gevonden op 2 januari 2016, op: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cis-trans-2-Buten.svg Afbeelding 14: spiegelbeeldisomerie, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.aljevragen.nl/sk/koolstofchemie/KLS027.html Afbeelding 15: rectus en sinister, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.chimix.com/an8/bts8/bio83.htm


Afbeelding 16: allicine (1), gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Allicine#/media/File:R-allicin-2D-skeletal.png Afbeelding 17: aliine, gevonden op 2 januari 2016, op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alliine#/media/File:Alliin_Structural_Formula_V.1.svg Afbeelding 18: LDL en HDL cholesterol, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.hartwijzer.nl/LDL-cholesterol.php Afbeelding 19: de wet van Fick, gevonden op 2 januari 2016, op: http://slideplayer.nl/slide/2226802/ Afbeelding 20: het effect van allicine of verscheidene soorten bacteriёn, gevonden op 2 januari 2016, op: file:///C:/Users/Robin/Downloads/molecules-19-12591%20(4).pdf

Afbeelding 21: het meten van het insulinegehalte, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.alvleesklier.eu/suikerziekte/ Afbeelding 22: galstenen in de galblaas, gevonden op 2 januari 2016, op: http://lasaludfamiliar.com/familieleren/eten-en-drinken/knoflook-en-galstenen.php Afbeelding 23: Allicin Tree Care behandelt een kastanjeboom met allicine, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.allicin-treecare.nl/ Afbeelding 24: overzicht van een HPLC-meting, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.chemguide.co.uk/analysis/chromatography/hplc.html Afbeelding 25: UV-detector, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.chemguide.co.uk/analysis/chromatography/hplc.html

Afbeelding 26: een vereenvoudigde HPLC-meting, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.chemguide.co.uk/analysis/chromatography/hplc.html Afbeelding 27: een vereenvoudigde HPLC-meting (1) , gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.chemguide.co.uk/analysis/chromatography/hplc.html Afbeelding 28: logo APB Holland, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.apbholland.nl/waarom-allibest/ Afbeelding 29: Allibest, het allicine-supplement, gevonden op 2 januari 2016, op: http://www.apbholland.nl/waarom-allibest/


eindproloog Het profielwerkstuk was voor mij een geheel nieuwe ervaring. In plaats van kortbondige verslagen en werkstukken maken, ga je nu een aantal maanden bezig met één wetenschappelijk onderzoek. Een groot pluspunt van deze ervaring vind ik de vrijheid die je krijgt bij het maken van het project. Je kunt je eigen onderwerp uitkiezen, je eigen onderzoeksvragen bepalen en als je dit wilt een kritische knipoog geven naar je lezers. Naar mijn mening is het ook zeer goed voor je persoonlijke ontwikkeling om geёngageerd te zijn en zowaar je steentje bij te dragen aan onze planeet om eventuele veranderingen mogelijk te maken of misstanden aan de kaak te stellen. Dit is ook wat ik met dit profielwerkstuk wil benadrukken. Je moet niet zomaar informatie aannemen, omdat het door een bepaalde autoriteit met veel overtuiging aan je uitgerijkt wordt. Vaak zijn er onderliggende redenen waarom de media bijvoorbeeld de mensen in een land bepaalde denkwijzen aanleert. De meest voorkomende beweegredenen zijn geld en macht. Deze beweegredenen gaan voor onze gezondheid, onze vrijheid, onze mensenlevens. Wij hebben geen chemische producten nodig om de zieken te genezen. En hier heb ik dan ook met dit onderzoek een wetenschappelijk voorschot op gegeven. Het zou geweldig zijn als er een nog veel uitvoeriger wetenschappelijk onderzoek zou komen om voor eens en altijd een doorbraak te maken, waarbij de mens eindelijk inziet dat hij zieken niet kan genezen met machines, maar dat het antwoord ligt in de natuur. Zo ook gaf Seneca hetzelfde voorschot met zijn leus “vivere secundum naturam” (leven volgens de natuur). Hij beschouwde zijn levenswijze als een filosofie, maar ik zou graag dit voorschot af willen maken met behulp van dit onderzoek. “vivere secundum naturam” is geen filosofie, maar een ideaal waar iedereen op onze aarde naar zou moeten streven. En dit is ook precies waar ik in mijn mensenleven naar streef. Bedankt voor uw leesaandacht.


H1 Inleiding. 1.Aanleiding en uitleg Onderzoek. Aanleiding van het onderzoek

Recommend Documents