Waarom is jodium belangrijk in onze voeding? Welke invloed heeft het op het lichaam?

Wat weten we over jodium?

Jodium is een niet-metaalhoudend chemisch element met het chemische symbool I. Het is afgeleid van het Latijnse woord iodium. De oorsprong ligt in het Griekse woord iodes, dat paars betekent.

De naam verwijst naar het uiterlijk: jodiumdamp is paars van kleur.

Jodium is een element uit groep 17 van het periodiek systeem van chemische elementen en komt voor in de 5e periode.

Het behoort tot een groep elementen die halogenen worden genoemd, waartoe ook fluor, chloor en broom behoren. De groep werd genoemd naar het vermogen van de elementen om zouten te vormen (van het Griekse hals - sol, gennaó - ik vorm).

Van de halogenen is jood het meest elektronegatieve element, met de laagste elektronegativiteit en ook het zwakste oxidatievermogen. De abundantie is ook het laagst vergeleken met de andere halogenen.

Jodium werd ontdekt door de Franse scheikundige Bernard Courtois in 1811.

Toen hij natrium- en kaliumverbindingen isoleerde uit de as van zeewier (die vervolgens werden gebruikt om buskruit te maken), leidde de toevallige toevoeging van meer zwavelzuur tot een wolk van paarse damp uit de as.

Courtois dacht dat het een nieuw element was maar had niet de middelen om het verder te onderzoeken.

Het bewijs dat het een nieuw element was, werd uiteindelijk in 1814 geleverd door de Franse scheikundige Joseph Louis Gay-Lussac, die het ook zijn naam gaf.

Jodium is een vaste kristallijne stof met een blauwzwarte kleur en een metaalglans. Het kan worden vermalen tot een fijn poeder. Het is slecht oplosbaar in water. In organische oplosmiddelen daarentegen lost het gemakkelijk op tot paarse, roze of bruine oplossingen.

Onder normale omstandigheden, d.w.z. onder standaarddruk en -temperatuur, sublimeert jood relatief gemakkelijk als een paarse damp met een irriterende geur. De damp bestaat uit diatomische joodmoleculen - I2.

Een overzicht in tabelvorm van chemische en fysische basisinformatie over jood

Jodium is een van de minst voorkomende niet-metaalhoudende elementen aan het aardoppervlak. Het komt vooral voor in gesteenten, bodem, water, planten, maar ook in dierlijke weefsels - in de vorm van jodiden en jodaten.

Zeldzame jodiumhoudende mineralen zijn bijvoorbeeld lautariet of dietzeit.

De grootste hoeveelheden jodium worden aangetroffen in zeewier, sponzen of koraal en in grondwater. Zeewater bevat de grootste totale hoeveelheid jodium door uitloging uit rotsen en grond.

Jodium ontsnapt uit zeewater naar de atmosfeer door zonnestraling en keert terug naar de bodem door neerslag.

Het jodiumgehalte van grondwater is veel lager dan dat van zeewater en weerspiegelt altijd het jodiumgehalte van de omringende bodem.

De aanwezigheid van jodium in de bodem is ook variabel en is het hoogst in kustgebieden en het laagst in gebieden in het binnenland.

TIP: De schildklier: wat zijn de symptomen van een verminderde of verhoogde werking?

Planten, gewassen of dierlijke producten weerspiegelen meestal het jodiumgehalte van de bodem. Hoe hoger het jodiumgehalte van de lokale bodem, hoe hoger het jodiumgehalte van de planten en vervolgens van de dierlijke producten.

Jodium en jodiumverbindingen worden voornamelijk gebruikt als katalysator, stabilisator, kleurstof of pigment.

Ze worden ook gebruikt in diervoederadditieven, farmaceutische producten of ontsmettingsmiddelen (jodiumtinctuur). Ze worden ook gebruikt als niet-toxisch contrastmiddel bij radiologische onderzoeken.

Wees extra voorzichtig bij het omgaan met jodium. Het kan de huid irriteren of verbranden of schade toebrengen aan de ogen en slijmvliezen. Inwendige inname van jodium in elementaire vorm is giftig.

Wat is de biologische functie van jodium?

Jodium heeft een onvervangbare functie in het menselijk lichaam.

Het is een essentieel voedingselement dat nodig is voor de productie van de schildklierhormonen thyroxine (T4) en triiodothyronine (T3).

In beide gevallen gaat het om moleculen van het aminozuur tyrosine, waaraan jodiumatomen gebonden zijn. In het geval van thyroxine zijn dat vier jodiumatomen, in het geval van triiodothyronine drie jodiumatomen.

De schildklier is de grootste endocriene klier in het lichaam en heeft als taak om voldoende hoeveelheden van bovengenoemde hormonen te produceren, die ook wel schildklierhormonen worden genoemd.

Thyroxine wordt in grotere mate geproduceerd dan triiodothyronine. Het wordt beschouwd als een prohormoon. Het is zelf niet hormonaal actief en vormt een circulerende voorraad voor de productie van reeds actieve triiodothyronine.

Schildklierhormonen zijn betrokken bij verschillende biologische functies in het lichaam, die daarom gerelateerd kunnen zijn aan jodium zelf.

• Ze zijn belangrijk voor de normale groei en ontwikkeling van het lichaam (van de intra-uteriene fase tot de puberteit).
• Gedurende het hele leven hebben ze een sterke invloed op het energiemetabolisme.
• Ze beïnvloeden de ontwikkeling en functie van het centrale zenuwstelsel.
• Ze zorgen voor een normale mentale functie en hersenprestaties.
• Ze reguleren de homeostase, waaronder de energie- en warmteproductie.
• Ze beïnvloeden de prestaties en de levenskwaliteit.
• Zijn betrokken bij de regulatie van het lichaamsgewicht.
• Verlagen het cholesterolgehalte in het bloed.
• Ze verhogen de opname van suikers in het spijsverteringskanaal, de afbraak van vetten en vetzuren.
• Ze reguleren het gebruik van zuurstof in de cellen.

De vrije vorm van jodium, d.w.z. zonder binding met het aminozuur tyrosine, speelt waarschijnlijk geen rol van betekenis bij de regulering van de stofwisseling.

Jodium - van opname tot uitscheiding

Het menselijk lichaam is niet in staat om zelf jodium te synthetiseren en is daarom afhankelijk van de inname via de voeding of in de vorm van geneesmiddelen en supplementen.

Opname

Jodium wordt grotendeels opgenomen via voedsel of drinkwater. Hierin komt het in verschillende chemische vormen voor.

In voedsel komt jodium voornamelijk voor in de vorm van anorganisch jodide I-, een gemakkelijk opneembare vorm van jodium. De absorptie vindt plaats in de maag of twaalfvingerige darm.

Andere vormen, zoals jodaat, moeten in de darm worden gereduceerd tot jodide voordat ze kunnen worden opgenomen.

Jodiden worden snel en bijna volledig geabsorbeerd in het bloed in het spijsverteringskanaal. Bij gezonde mensen is de absorptie meer dan 90% van de ingenomen hoeveelheid.

De absorptie van jodiden kan worden beïnvloed door de samenstelling van de gelijktijdige voedselinname, bijv. calcium, magnesium, ijzer, fluoride, nitraat of thiocyanaat.

Distributie

De totale bloedconcentratie van jodium varieert van ongeveer 40 tot 80 µg/l. Deze omvat zowel anorganisch jodium als gebonden jodium (bijvoorbeeld in de vorm van schildklierhormonen).

Concentraties kunnen verhoogd zijn in gevallen van overmatige jodiuminname of pathologisch verhoogde schildklierfunctie.

Circulerend jodium in de bloedbaan wordt voornamelijk opgenomen door de schildklier en de nieren.

Bij een adequate jodiuminname gebruikt de schildklier niet meer dan 10 % van het opgenomen jodium. Bij een langdurige onvoldoende jodiuminname is het aandeel van het uit het bloed opgenomen jodium hoger dan 80 %.

Daarnaast wordt jodium ook in kleine hoeveelheden opgenomen door de speekselklieren, de maagwand en komt het voor in de ogen en de baarmoederhals. De functie van jodium in deze delen van het lichaam is nog onbekend.

Het is belangrijk om te vermelden dat jodium ook wordt opgenomen door de borstklieren in het geval van moeders die borstvoeding geven. Jodium speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van pasgeboren baby's.

Schildklierhormonen die in het bloed circuleren zijn voornamelijk gebonden aan eiwitdragers. Slechts minder dan 1% wordt in vrije vorm aangetroffen. Toch zijn het deze vrije fracties die verantwoordelijk zijn voor de hormonale werking.

In een gezond menselijk lichaam is 15-20 mg jodium aanwezig. Hiervan bevindt zich 70-80% in de schildklier. Deze hoeveelheid is afhankelijk van de jodiuminname en neemt af als de jodiuminname wordt verlaagd.

Bij een langdurig jodiumtekort kan de hoeveelheid jodium in de schildklier dalen tot minder dan 20 µg.

Metabolisme en uitscheiding

Het metabolische proces van jodium begint met de opname ervan door de schildklier. De schildklier gebruikt het ontvangen jodium om de hormonen thyroxine en triiodothyronine te produceren.

De levensduur van thyroxine (de tijd dat het in het bloed circuleert en zijn functie uitvoert) is 5-8 dagen. De levensduur van triiodothyronine is korter, 1,5-3 dagen.

Deze hormonen ondergaan vervolgens afbraakprocessen. Tijdens deze processen komt jodium vrij uit de hormoonmolecule, die nog steeds aanwezig is in het bloedplasma.

De afbraakprocessen van schildklierhormonen zijn afhankelijk van de inname van selenium, omdat selenium een essentieel onderdeel is van de enzymen die betrokken zijn bij de afbraak.

Jodium dat vrijkomt in het bloed kan ofwel opnieuw opgenomen worden door de schildklier ofwel uitgescheiden worden uit het lichaam.

Jodium wordt voornamelijk via de nieren uit het lichaam uitgescheiden. Meer dan 90% van het jodium dat via de voeding wordt opgenomen, wordt uiteindelijk via de urine uitgescheiden.

Kleinere hoeveelheden jodium worden uitgescheiden via de feces, transpiratie en, in het geval van moeders die borstvoeding geven, moedermelk.

Ken je de bronnen van jodium in je voeding?

De natuurlijke aanwezigheid van jodium in voedsel is zeer variabel. Deze variabiliteit is te wijten aan het feit dat bodem en water verschillende concentraties jodium bevatten in verschillende delen van de wereld.

Bodems met het hoogste jodiumgehalte worden gevonden in kustgebieden, terwijl bodems met het laagste jodiumgehalte worden gevonden in het binnenland en in bergachtige gebieden.

Hoe hoger het jodiumgehalte van de bodem en het water, hoe hoger het jodiumgehalte van lokale planten en gewassen.

In het geval van dierlijke producten zijn de verschillen in jodiumgehalte te wijten aan de aard van het voer dat de betrokken dieren eten.

Het jodiumgehalte in melk is meestal hoger in de winter omdat de dieren dan meer jodiumsupplementen krijgen.

Daarnaast wordt het jodiumgehalte in planten onbedoeld verhoogd door meststoffen of behandelingen en in dierlijke producten door de toevoeging van levensmiddelenadditieven of kleurstoffen.

In de meeste gevallen heeft plantaardig voedsel een lager jodiumgehalte dan dierlijk voedsel vanwege de lage concentratie jodium in de bodem (behalve in kustgebieden).

Zeewier heeft het hoogste jodiumgehalte.

Voedingsmiddelen die rijk zijn aan jodium zijn zeevruchten, groene en bladgroenten (bijv. spinazie), melk, vlees, eieren en granen.

Een tekort aan jodium in de voeding en gerelateerde schildklieraandoeningen waren, en zijn tot op zekere hoogte nog steeds, een wereldwijd probleem.

Dit wordt aangepakt door opzettelijk jodium aan voedingsmiddelen toe te voegen. We hebben het dan over het proces van verrijking.

Waarschijnlijk het bekendste voorbeeld van opzettelijke toevoeging van jodium aan voedingsmiddelen is de toevoeging van jodium aan keukenzout (gejodeerd zout). Dit gebeurt vooral in gebieden waar de bodem en het water arm zijn aan jodium.

Om het gehalte te verhogen wordt jodium ook toegevoegd in de vorm van jodaat aan deeg (brood, cake) of als de rode kleurstof erythrosine aan snoepgoed of graanproducten.

In sommige landen wordt jodium ook toegevoegd aan andere veelgebruikte voedingsmiddelen zoals rijst, thee of oliën.

Andere bronnen van jodium naast voedsel kunnen geneesmiddelen, mineralensupplementen of supplementen met extracten uit zeewier, planten of vis zijn. Ook radiologische contrastmiddelen, huidontsmettingsmiddelen of waterzuiveringstabletten.

Voorbeelden van jodiumhoudende geneesmiddelen zijn amiodaron, een geneesmiddel dat wordt gebruikt om onregelmatige hartritmes te corrigeren. Ook voedingssupplementen die kalium bevatten - in de vorm van KI of KIO3.

In de context van voeding is het belangrijk om stoffen te noemen die schildklierhormonen in het lichaam tegenwerken. We hebben het dan over antithyroïdstoffen of ook wel strumigene.

Deze stoffen verminderen de aanmaak of het gebruik van schildklierhormonen. Voorbeelden zijn thiocyanaten, die voorkomen in kool, boerenkool, koolrabi, bloemkool, broccoli of voedergewassen.

Wat is de aanbevolen dagelijkse inname van jodium?

Aanbevelingen voor de gemiddelde dagelijkse inname van jodium zijn niet vastgesteld vanwege een gebrek aan gegevens.

De Europese Autoriteit voor Voedselveiligheid publiceert echter waarden voor een adequate jodiuminname. Een adequate inname is een gemiddelde waarde op basis van waarnemingen en wordt verondersteld overeen te komen met de behoeften van de bevolking.

Tabel van adequate dagelijkse inname van jodium naar leeftijd

Een tekort of een teveel aan jodium in het lichaam

Bij een tekort, maar ook bij een overmatige inname van jodium kan het lichaam aandoeningen of ziekten ontwikkelen die in sommige gevallen echt ernstig zijn.

Een betrouwbare indicator van de jodiumvoorraad in het lichaam is een urinetest, de grootte van de schildklier en de hoeveelheid schildklierhormonen.

De belangrijkste indicator is het jodiumgehalte in de urine. Meer dan 90% van het jodium dat via de voeding binnenkomt, wordt uitgescheiden in de urine, dus deze test is betrouwbaar.

Het is optimaal om de jodiumuitscheiding over een periode van 24 uur te bepalen, omdat de jodiumconcentratie in de urine gedurende de dag fluctueert.

Tabel met joodwaarden in de urine en hun betekenis

De grootte van de schildklier als orgaan hangt nauw samen met de jodiuminname. Veranderingen in de grootte van de schildklier kunnen wijzen op zowel onvoldoende als overmatige jodiuminname.

Bepaling van thyroglobuline, thyrotropine en, in zeldzame gevallen, schildklierhormoonspiegels kunnen ook informatie geven over de jodiumvoorziening van het lichaam.

Thyroglobuline is de voorloper van thyroxine en triiodothyronine, d.w.z. het is de oorsprong van deze hormonen. Thyrotropine is ook een hormoon, het wordt gevormd in de hersenen en stimuleert de productie en secretie van thyroxine en triiodothyronine.

Als we de prevalentie van jodiumtekort en jodiumovermaat vergelijken, zien we dat jodiumtekort de overhand heeft.

Wat veroorzaakt jodiumtekort?

Ziekten door jodiumtekort behoren tot de ernstigste pandemieën wereldwijd en treffen vrijwel alle continenten.

Jodiumtekort blijft een van de belangrijkste maar vermijdbare oorzaken van hersenbeschadiging en mentale retardatie.

De belangrijkste functie van jodium is deel te nemen aan de synthese van schildklierhormonen. Bij een tekort aan jodium daalt de productie van hormonen automatisch.

Bij een kortstondig jodiumtekort kan de schildklier dit tekort compenseren door gebruik te maken van zijn reeds bestaande hormoonvoorraden.

De schildklier heeft een voorraad schildklierhormonen van enkele maanden op voorhand opgebouwd om verstoringen in hun productie te vermijden wanneer jodium op korte termijn niet beschikbaar is in de menselijke voeding.

Als het tekort aan jodiuminname aanhoudt, raakt de voorraad hormonen uitgeput en dalen hun bloedspiegels. Als reactie op deze toestand stijgt de secretie van thyrotropine in de hersenen. Thyrotropine probeert in te werken op de schildklier om de productie van hormonen te verhogen en zo hun verlaagde niveaus te compenseren.

Maar zelfs onder de druk van thyrotropine is de schildklier niet in staat om thyroxine en triiodothyronine te produceren door een tekort aan jodium.

In plaats daarvan vergroot de schildklier, in sommige gevallen tot enorme proporties.

Voldoende jodiuminname is vooral essentieel tijdens de periode van menselijke groei en ontwikkeling, of we het nu hebben over pasgeborenen, kinderen of adolescenten. Het is ook belangrijk tijdens de zwangerschap, de periode van foetale ontwikkeling.

Een tekort leidt tot een vertraging in de ontwikkeling, groei en rijping van organen en weefsels. Verschillende weefsels zijn verschillend gevoelig voor tekorten. Het meest gevoelige orgaan zijn de hersenen.

De kritieke periode is de tijd van het tweede trimester tot het tweede levensjaar van het kind. Zelfs een mild jodiumtekort in deze periode kan leiden tot ernstige en blijvende hersenbeschadiging.

Bij milde vormen van jodiumtekort treden naast struma ook milde ontwikkelingsstoornissen op, vooral bij foetussen, kinderen en adolescenten, zoals een afname van de intelligentie van de betrokkene en het optreden van het hyperactief kindsyndroom.

Het nadelige effect van jodiumtekort op de seksuele ontwikkeling en de daarmee gepaard gaande onvruchtbaarheid wordt ook besproken.

Matige vormen van een tekort leiden tot struma en zelfs hypothyreoïdie, een verminderde schildklierfunctie.

Bij ernstig jodiumtekort bij foetussen, pasgeborenen en kinderen treden ernstige ontwikkelingsstoornissen op. Het individu wordt ernstig en blijvend aangetast. We spreken van endemisch cretinisme, wat al een extreme uiting van jodiumtekort is.

Cretinisme wordt gekenmerkt door verstoringen in de botontwikkeling die leiden tot misvormingen van het lichaam en het gezicht. Het uit zich ook in een sterk verminderd intellect, waardoor de lijder niet meer zelfstandig kan bestaan.

Overzicht in tabelvorm van de gevolgen voor de gezondheid van jodiumtekort bij mensen naar leeftijd

De mogelijkheden om de gevolgen van een jodiumtekort te voorkomen en aan te pakken zijn relatief eenvoudig. Het is noodzakelijk om de jodiuminname via de voeding of via voedingssupplementen te verhogen.

Wat veroorzaakt een te hoge jodiuminname?

In tegenstelling tot een jodiumtekort worden de nadelige effecten van een overmatige jodiuminname bij een kleiner deel van de bevolking waargenomen, tot 10%.

Sommige mensen kunnen zeer hoge jodiumgehaltes verdragen zonder zichtbare bijwerkingen.

De verklaring voor dit verschil ligt waarschijnlijk in het feit dat de schildklier over voldoende reguleringsmechanismen beschikt en zich dus kan aanpassen aan een teveel aan jodium.

De gevoeligere bevolkingsgroep die negatief reageert op een teveel aan jodium zijn mensen met een doorgaans lage jodiuminname, schildklieraandoeningen of een verhoogde gevoeligheid voor jodium.

De meest voorkomende symptomen van jodiumovergevoeligheid zijn opvliegers, gezwollen speekselklieren, gezichtsproblemen, huidproblemen zoals netelroos of uitslag.

In het geval van overmatige jodiuminname in het lichaam is het heel belangrijk om onderscheid te maken tussen een kortdurende overmaat aan jodium of een langdurige toename.

In het eerste geval worden de veranderingen meestal veroorzaakt door de toediening van bepaalde geneesmiddelen of voedingssupplementen met een hoog jodiumgehalte (bijvoorbeeld amiodaron).

Een nog grotere jodiumbelasting treedt op bij onderzoeken waarbij jodium als contrastmiddel wordt gebruikt - röntgenonderzoek, computertomografie.

Kortdurende maar zeer intensieve jodiumbelasting kan schildklierafwijkingen en activering van auto-immuunreacties veroorzaken.

Vanuit gezondheidsoogpunt is een langdurige verhoging van het jodiumgehalte in de voeding gevaarlijker en ernstiger. Meestal gebeurt dit bij jodiumtekorten.

We spreken van overmatig jodium in het lichaam als het jodiumgehalte in de urine hoger is dan 300 µg/l. Niveaus die al als gevaarlijk voor mensen worden beschouwd, zijn hoger dan 500 µg/l.

Wat zijn de belangrijkste risico's van langdurige overmatige jodiuminname en welke gezondheidsproblemen veroorzaakt het?

• Hyperthyreoïdie - Verhoogde schildklierfunctie
• Auto-immuunziekten of ontstekingsziekten van de schildklier
• Kropgezwel
• Hypothyreoïdie - De schildklierfunctie en hormoonproductie wordt paradoxaal genoeg op korte termijn verminderd bij een hoge jodiumbelasting, de vermindering kan dan aanhouden bij mensen met reeds bestaande schildklieraandoeningen.
• Inflammatoire schildklierziekte bij kinderen jonger dan één jaar als hun moeder vóór de zwangerschap een tekort aan schildklierhormonen had.
• In ernstigere gevallen waarschijnlijk ook schildkliertumoren