Ubiquinol, de antioxidant-vorm van CoQ10

Bij een gezond mens bestaat meer dan 90% van het co-enzym Q10 uit de gereduceerde vorm van deze stof, ook wel ubiquinol genoemd. Uit onderzoek blijkt dat met name ubiquinol in staat is om vrije radicalen efficiënt te neutraliseren, en dat het bovendien de energieaanmaak in de mitochondriën doet toenemen. Ubiquinol heeft ook nog eens een veel grotere biologische beschikbaarheid dan CoQ10, een stof die tot op heden als 'klassieker' voorkwam in veel voedingssupplementen.

Sinds de ontdekking van CoQ10 in 1957 is de stof uitgebreid bestudeerd vanwege zijn rol in de aanmaak van energie in de mitochondriën. Onder de noemer CoQ10 worden drie groepen van het molecuul verstaan met elk een verschillende zuurstofbinding: de gereduceerde vorm CoQ10H2, ook wel ubiquinol-10 genoemd, de geoxideerde vorm van CoQ10, ubiquinone-10 genoemd en de intermediaire vorm, ubisemiquinone (Q°). Van deze drie vormen bezit alleen de gereduceerde vorm CoQ10H2 antioxiderende eigenschappen. In het plasma van gezonde mensen is de verhouding CoQ10H2/CoQ10 95/5, hetgeen aantoont dat de gereduceerde vorm inderdaad de meest actieve vorm is. Zowel de gereduceerde als de geoxideerde vorm zijn aanwezig in vrijwel alle levende cellen.

Ubiquinol bij bepaalde mechanismen effectiever dan ubiquinone

Het lichaam recyclet voortdurend haar CoQ10-voorraden. Wanneer CoQ10 van buitenaf wordt toegediend, dan wordt het in de mitochondriën en plasmamembranen volledig omgezet in de actieve gereduceerde vorm. Door de supplementinname verandert de ratio 95/5 CoQ10H2/CoQ10 in het plasma niet.
In verschillende onderzoeken is het ubiquinol- en ubiquinonegehalte in het plasma gecontroleerd bij patiënten met verschillende aandoeningen (hyperlipidemie, hepatitis, cirrose, aandoeningen aan de kransslagaders, diabetes). Uit deze onderzoeken bleek dat de hoeveelheid ubiquinol ten opzichte van de hoeveelheid ubiquinone bij deze patiënten lager was dan bij gezonde mensen. Bij patiënten met diabetes lag het ubiquinolgehalte 74% lager dan bij gezonde mensen uit de controlegroep.

Het lichaam gebruikt deze gereduceerde vorm om de aanmaak van ATP te katalyseren in de mitochondriën. Bovendien dient Q10 eerst te worden omgezet tot de gereduceerde vorm, wil het de vrije radicalen kunnen neutraliseren. Denk hierbij vooral aan de neutralisering van het uiterst reactieve radicaal hydroxyl en het radicaal superoxide, waarvoor de lipiden van de celmembranen en de mitochondriën beschermd worden. Voor wat betreft deze twee belangrijke mechanismen (katalyse van de aanmaak van ATP in de mitochondriën en werking als in vet oplosbare antioxidant) is ubiquinol veel effectiever dan ubiquinone, de geoxideerde vorm van CoQ10 die tot op heden voorkwam in voedingssupplementen.

Grotere biologische beschikbaarheid

Wanneer de gereduceerde vorm van CoQ10 ingenomen wordt, dan kunnen er hogere bloedwaarden bereikt worden met een lagere dosering. In onderzoeken waarbij de absorptie van oraal toegediende ubiquinol werd bestudeerd, bleken de bloedwaarden tweemaal hoger te liggen dan bij de inname van de conventionele vorm van CoQ10 (ubiquinone)¹. De resultaten van onderzoeken naar de absorptie bij de mens zijn nog overtuigender. Een Japans onderzoek, waarbij gezonde personen dagelijks slechts 150 mg ubiquinol innamen, toonde aan dat de bloedwaarden van CoQ10 uitkwamen op 3,84 mcg/ml. Bij proefpersonen die dagelijks 300 mg ubiquinol innamen, bereikten de CoQ10-bloedwaarden een niveau van 7,28 mcg/ml. Ubiquinol werd snel en efficiënt opgenomen in het maag-darmkanaal. Voor het bereiken van deze hoge waarden hoeft men het supplement slechts vier weken in te nemen².
In een klinische studie werd een hoeveelheid van 1.200 mg ubiquinone per dag gebruikt om een bloedwaarde te bereiken van 3,96 mcg/ml. Uit eerder uitgevoerde onderzoeken blijkt dat er slechts 150 mg ubiquinol gebruikt hoeft te worden om diezelfde hoge waarden te bereiken.
De supplementinname van ubiquinol zorgt niet alleen voor hogere bloedwaarden, het verhoogt ook de hoeveelheid ubiquinol ten opzichte van de totale hoeveelheid CoQ10. Zo zorgt de supplementinname van ubiquinol ervoor dat de verhouding ubiquinol/CoQ10 van 96 naar 98% stijgt, terwijl deze verhouding met de inname van ubiquinone van ongeveer 80 naar 85% stijgt. Deze verhouding blijft stabiel tijdens de inname van ubiquinone.
Een toename van de hoeveelheid ubiquinol in het bloed, hoe klein ook, kan belangrijke gevolgen hebben. Voor enzymen geldt, dat een toename van 3 tot 5% zich vertaalt in krachtige biologische effecten. Een supplementinname van ubiquinol heeft tot gevolg dat het aandeel ubiquinol van de totale hoeveelheid CoQ10 stijgt met 12%.

Ubiquinol blijft langer in het lichaam

Onderzoeken bij mens en dier tonen duidelijk aan dat ubiquinol veel beter wordt opgenomen dan ubiquinone. Ook blijkt ubiquinol veel langer in het lichaam aanwezig te blijven.
In een studie bij oudere ratten werden gelijke hoeveelheden ubiquinone en ubiquinol oraal toegediend om te kunnen controleren hoe lang het niveau van ubiquinol in het bloed hoog bleef. De resultaten kunnen duidelijker maken waarom de biologische kwaliteiten van ubiquinol superieur zijn aan die van ubiquinone. Uit de resultaten bleek dat de inname van ubiquinol de bloedwaarden met 90% deed stijgen. Deze gestegen waarde bleef gedurende het acht uur durende onderzoek constant. De inname van een gelijke hoeveelheid ubiquinone heeft nooit tot een toename van 90% geleid³.
Als gevolg van de inname van een gemiddelde hoeveelheid ubiquinol (equivalent van 100 mg per dag bij de mens), werd een CoQ10-bloedwaarde bereikt van 6,0 mcg/ml. Deze waarde was na 8 uur teruggelopen tot 4,5. Bij de groep die een gelijke dosis ubiquinone toegediend kreeg, steeg de bloedwaarde tot 2,1 mcg/ml. Na 8 uur was deze waarde gedaald tot 1,2. In dit onderzoek was de concentratie ubiquinol na 8 uur 3,75 maal groter dan de concentratie van ubiquinone.

Het verschil: twee hydroxylgroepen

Chemisch gezien verschillen ubiquinone en ubiquinol van elkaar doordat ubiquinol beschikt over twee hydroxylgroepen. Hierdoor is ubiquinol hydrofieler dan ubiquinone, en dus beter opneembaar. Door de twee hydroxylgroepen kan ubiquinol sterkere verbindingen aangaan met water, waardoor de biologische beschikbaarheid groter is dan die van ubiquinone. Ubiquinol wordt na inname ook nog eens gemakkelijker opgenomen in het bloed.
Deze hydrofiele vorm van CoQ10 blijkt ook nog eens stabieler te zijn in de dubbele lipidenlaag van de cellen. Hierdoor wordt de stof mogelijk beter verspreid in de mitochondriën.
De hydrofiele eigenschappen van ubiquinol zorgen er waarschijnlijk voor dat de stof beter wordt opgenomen door de cellen, waardoor het de mitochondriën binnen in de cel beter kan bereiken. Met andere woorden: omdat ubiquinol hydrofieler is (oftewel, minder goed oplosbaar in vet), zou het theoretisch gezien minder snel worden vastgehouden door de celmembranen. Hierdoor zouden er hogere concentraties ubiquinol in de cellen kunnen ontstaan. Mogelijk is het door dit mechanisme dat ubiquinol, meer dan ubiquinone, zich in grotere hoeveelheden kan ophopen in de mitochondriën.

De hoofdrol bij het beschermen van LDL

Het lijkt erop dat ubiquinol tegelijkertijd het begin en de verspreiding van vetperoxidatie kan voorkomen, terwijl alfa-tocoferol uitsluitend de verspreiding van de vetperoxidatie afremt. Omdat het celmembraan gevormd wordt door een dubbele laag fosfolipiden (de plaats waarin de vetperoxidatie start en zich verder verspreidt) is ubiquinol bij uitstek geschikt voor het tegengaan van beide mechanismen. Overigens wordt de werking ervan versterkt door een krachtig enzymatisch proces, namelijk de cyclus van ubiquinol. Dit proces bestaat uit de recycling van de voorraad ubiquinone tot de geoxideerde vorm, de gereduceerde vorm en de intermediaire vorm SQH.
Ubiquinol zou dan ook de enige in vet oplosbare antioxidant zijn die opnieuw aangemaakt zou kunnen worden in onze cellen, en waarvoor enzymprocessen bestaan die de antioxiderende vorm opnieuw kunnen aanmaken, de vorm die de vetperoxidatie afremt. De kenmerken die ubiquinol bezit ten aanzien van de celmembranen en ten aanzien van het LDL, maken dat de stof efficiënter werkt dan alfa-tocoferol. Het lijkt erop dat ubiquinol een belangrijke rol speelt bij het beschermen van de cellen tegen schade door oxidatieve stress. Ubiquinol is eveneens in staat om vitamine E opnieuw aan te maken⁴.
Wanneer er sprake is van oxidatieve stress bij LDL, dan dient er als eerste ubiquinol ingenomen te worden. Het ubiquinolgehalte is het laagst in het LDL-deel met de grootste dichtheid (LDL3). Dit wordt beschouwd als het deeltje dat het gevoeligst is voor oxidatie, en het meest atherogeen.

De aanmaak van CoQ10 neemt af met het ouder worden

Het vermogen van ons lichaam om CoQ10 aan te maken neemt met het vorderen der jaren af. Tegelijkertijd neemt de kans op het ontstaan van allerlei degeneratieve aandoeningen toe. Dit afnemende vermogen van het lichaam kent verschillende oorzaken. Een belangrijke oorzaak is dat er toenemende eisen aan de stofwisseling worden gesteld. Maar ook verschillende aandoeningen, een tekort aan CoQ10 in de voeding, tekorten aan de voorlopers en de noodzakelijke enzymen voor de aanmaak van CoQ10, genetische mutaties en oxidatieve stress zijn van invloed. Er zijn gegevens waaruit blijkt dat de afname van CoQ10 al rond het veertigste levensjaar begint. Er wordt echter ook wel beweerd dat de afname van CoQ10 al begint vanaf het 20e levensjaar, een proces dat zich dan het verdere leven gestaag voort zou zetten.⁵. Het resultaat hiervan is minder energie (aanmaak ATP), een vertraging van de omzetting van CoQ10 in de gereduceerde vorm en een minder effectieve bescherming tegen oxidatie. Voor een optimale gezondheid is het belangrijk dat ubiquinol door het lichaam wordt aangemaakt of wordt toegediend in de vorm van voedingssupplementen. Het beschermt het lichaam immers tegen oxidatieschade.

Vertraagt het verouderingsproces

Al heel lang bestaat het idee dat wanneer men het energieniveau van de mitochondriën op een jeugdig peil zou kunnen houden, het lichaam minder gevoelig zou zijn voor de vele verouderingseffecten. CoQ10 speelt een kritieke rol in de gezonde aanmaak van energie in de mitochondriën.
Om de antiverouderingseffecten van ubiquinol in kaart te brengen, hebben onderzoekers een nauwgezette studie opgezet met muizen met een versnelde senescentie. Met behulp van het muizenmodel konden de onderzoekers snel in kaart brengen welke stoffen in staat waren de veroudering te stoppen. Een muis met een versnelde senescentie ontwikkelt zich normaal, maar vertoont vroegtijdig tekenen van veroudering. Zo wordt de muis minder actief, glanst de vacht minder, wordt de huid stugger, valt de vacht uit en krijgt de muis last van oogproblemen en afwijkingen aan de wervelkolom.
In dit onderzoek werden de muizen met een versnelde senescentie verdeed in drie groepen. De eerste groep ontving vanaf een leeftijd van twee maanden de standaard voeding, de tweede groep kreeg de standaard voeding verrijkt met ubiquinone, en de derde groep kreeg de standaard voeding verrijkt met ubiquinol. Het tempo waarin de dieren uit de verschillende groepen verouderden werd met behulp van een puntenscore in kaart gebracht.
Zoals verwacht vond het verouderingsproces plotseling en in een rap tempo plaats bij de dieren in de controlegroep met een leeftijd van drie maanden. Bij de muizen die een van de vormen van CoQ10 hadden ontvangen, vond het verouderingsproces trager plaats dan bij de dieren uit de controlegroep. Vanaf de volwassen leeftijd (rond negen maanden) lag de score van de controlegroep op 10, terwijl de score van de dieren in de beide andere groepen 5,5 was. In vergelijking met de controlegroep verliep de veroudering van de muizen die een supplement hadden ontvangen dus 45% trager.
Vanaf tien maanden zag men een duidelijk verschil ontstaan tussen de twee CoQ10-vormen. De dieren uit de placebogroep hadden inmiddels een score bereikt van 12, de dieren die ubiquinone hadden gekregen, hadden een score van 9,9 en de dieren die ubiquinol hadden gekregen kwamen niet hoger dan 5,9. Dat wil zeggen dat bij dieren op leeftijd die ubiquinol kregen toegediend het verouderingsproces 51% trager verliep dan bij de dieren die een placebo hadden gekregen en 40% langzamer dan bij de dieren die ubiquinone kregen toegediend. Bij twaalf maanden waren de verschillen nog groter: de muizen die ubiquinol hadden gehad leken kerngezond te zijn, terwijl de muizen die ubiquinone hadden gekregen aan allerlei zichtbare degeneratieve kwalen leden. De muizen uit de placebogroep waren in een slechte staat 6. Het feit dat de bloedwaarde van ubiquinol constant op een hoog niveau kan worden gehouden, zou een verklaring kunnen zijn voor de opmerkelijk antiverouderingseffecten. Om die reden is het mogelijk ook veel effectiever dan ubiquinone.

Een krachtige bestrijder van vermoeidheid

Onderzoekers hebben de effecten onderzocht van ubiquinol en ubiquinone bij oudere ratten. Ze namen de tijd op die de muizen rennend in een rat konden doorbrengen. In een crossover study lieten de dieren uit de controlegroep (die geen CoQ10 hadden gekregen) een lichte afname zien van de tijd die ze konden rennen in het rad. Deze tijdsduur nam bij dieren die ubiquinone hadden gekregen echter toe met 60%, en bij dieren die ubiquinol hadden gekregen nam die duur zelfs met 150% toe⁷.

Het voordeel van een lagere dosering

In een groot aantal klinische studies is het gunstige neurologische effect aangetoond van CoQ10. In deze studies werden relatief hoge doseringen van ubiquinone gebruikt. Zo werd er bijvoorbeeld een pilot gedaan met 80 personen de leden aan een lichte vorm van Parkinson. Hieruit bleek dat er duidelijke gunstige effecten waarneembaar waren vanaf de inname van 1200 mg ubiquinone per dag. CoQ10 lijkt de functionele aftakeling bij deze dosering te vertragen⁸. Een dagelijkse dosering van 1200 mg is echter omvangrijk en duur. Het zou dan ook veel interessanter zijn om met een veel lagere dosering van ubiquinol dezelfde effecten te bewerkstellingen.

Ubiquinol, ubiquinone idebenone spelen elk een eigen specifieke rol.

De beide CoQ10-vormen ubiquinol en ubiquinone zijn beide biologisch actief. Beide stoffen zijn actieve redox cofactoren, en ze spelen een belangrijke rol in de wederzijdse conversie van de ene vorm in de andere vorm. Ubiquinol is essentieel voor het op peil houden van het energieniveau, voor de homeostase, voor de groei van de cellen en voor de ontwikkeling en de levensvatbaarheid van de cel. Alle vormen van CoQ10 zijn echter actief en spelen een specifieke rol op een bepaald terrein. Ook ubiquinone is belangrijk. Idebenone, een analoge stof van CoQ10, biedt een bijzonder krachtige antioxidante bescherming in situaties van hypoxie. Bij hypoxie is CoQ10 niet werkzaam. Idebenone heeft eveneens het vermogen om de groeifactor van zenuwcellen te stimuleren. Het bevordert de activiteit van het parasympatisch zenuwstelsel en vergroot zo de cognitieve vermogens.

---

Referenties:
1. Ubiquinol has higher bioavailability compared to ubiquinone, unpublished data, Kanaka Corp.
2. Hosoe K. et al., Study on safety and bioavailability of ubiquinol after single and 4-week multiple oral administration to healthy volunteers, Regul. Toxicol. Pharmacol., 2006 Aug, 17(3.
3. CoQ10 reducing activity in rats, unpublished data, Kaneka Corp.
4. Ingold K.U. et al., Autoxidation of lipids and antioxidation by alpha-tocopherol and ubiquinol in homogeneous solution and in aqueous dispersions of lipids: unrecognized consequences of lipid particle size as exemplified by oxidation of human low density lipoprotein, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1993 Jan, 1;90(1): 45-9.
5. Linnane A.W. et al., Human aging and global function of CoQ10, Ann. NY Acad. Sci., 2002 April, 959: 508-16.
6. Yan J. et al., Reduced coenzyme Q10 supplementation decelerates senescence in SAMP1 mice, Exp. Gerontol., 2006 Feb, 41(2): 130-40.
7. Anti-fatigue effects in rats, unpublished data, Kaneka Group.
8. Shults C.W. et al., Effects of coenzyme Q10 in early Parkinson disease: evidence of slowing of functional decline, Arch. Neurol., 2002 Oct 10); 59: 1541-50.