De glucose:fructose ratio in sportdranken onder de loep

2022-02-28 door Peter Hespel, Onderzoeksgroep Inspanningsfysiologie & KU Leuven Athletic Performance Center – ‘Bakala Academy’, KU Leuven, België

Responsive image

Waarom zijn koolhydraten zo belangrijk voor uithoudingsprestaties?

Vetten en koolhydraten zijn de belangrijkste brandstoffen tijdens inspanningen van lange duur. Vetten zijn een ideale brandstof voor duurinspanningen aan lage tot matige intensiteit. Echter, vergeleken met koolhydraten is het vermogen van de vetverbranding eerder laag. Daarom schakelen spieren over naar koolhydraatoxidatie van zodra de inspanningsintensiteit verhoogd wordt. Het vermogen van de koolhydratenmotor in de spieren ligt inderdaad een pak hoger dan het vermogen van de vetmotor, je kan er dus meer ‘power’ mee produceren. Daarom hangt succes in uithoudingscompetities doorgaans af van het feit of er in de finale al dan niet nog genoeg brandstof, lees koolhydraten, over zijn om het verschil te maken. Figuurlijk: vetverbranding in de spieren zou je kunnen vergelijken met een goeie ouderwetse dieselmotor, de koolhydraatverbranding met een stevige turbo benzinemotor met behoorlijk wat PK’s onder de motorkap.

De sleutel tot success: meer koolhydraten verbranden zonder maag-darmklachten

Veronderstel even dat je een marathon wil lopen in je besttijd, en je weet dat je spieren beschikken over de ‘dieselmotor’ en de ‘turbomotor’. Welke motor zou je dan wanneer willen gebruiken om je snelst mogelijke tempo te lopen?

Ten eerste volstaat de vetvoorraad in het lichaam ruimschoots om véél meer dan 42 km te lopen, noem de voorraad onuitputtelijk. Bijtanken heeft geen enkele zin. De koolhydraatreserves daarentegen (spier- en leverglycogeen) zijn klein. De voorraad beperkt zelfs de levensduur van je ‘turbo motor’ tijdens de wedstrijd. Echter, je kan tijdens je inspanning wel voortdurend bijtanken door extra koolhydraten in te nemen. Door aldus de beschikbaarheid van bloedglucose te verzekeren, houdt je je ‘turbomotor’ draaiende.

Ten tweede, de verbranding (~oxidatie) van vetten en koolhydraten vergt zuurstof. De beschikbaarheid van zuurstof tijdens een duurinspanning is evenwel beperkt tot het aandeel (%) van je VO2max dat je zonder consistente opstapeling van melkzuur kan gebruiken. Noem het je ‘anaerobe drempel’. Interessant is dat wanneer je dit zuurstofpakket gebruikt om koolhydraten te oxideren, dit meer energie oplevert (ATP/min) dan wanneer je vetten zou gebruiken. Meer energieproductie met even veel zuurstof komt uiteraard je prestatie ten goede.

Ten derde mag de inname van koolhydraten (gram per uur) nooit meer zijn dan de opnamecapaciteit van het maagdarmstelsel. Overmatige inname kan de werking van maag en darmen ernstig verstoren (krampen, diarree, overgeven,…), en dus ook de prestatie ondermijnen. Daarom is er over de voorbije 50 jaar zeer veel onderzoek verricht naar de optimale samenstelling en dosering van koolhydraatrijke sportsupplementen (dranken, gels, repen). Dit heeft geresulteerd in praktische aanbevelingen die samengevat zijn in figuur 1 (Burke et al. 2010, Jeukendrup et al, 2014).

Figuur 1

Figuur: Richtlijnen voor de inname van koolhydraten tijdens duurinspanningen
De richtlijnen voor de inname van koolhydraten tijdens inspanning variëren in functie van de duur en de intensiteit van de inspanning. Hoe langer de duur, hoe hoger de dosis. Tijdens inspanningen van minder dan 1 uur is inname van koolhydraten wel overbodig. De aanbevolen doseringen (30-60-90 gram) verwijzen naar optimaal presteren in competitie. Een zelfde duur aan lagere intensiteiten op training vereist een lagere dosis, afhankelijk van de doelstelling van de training. Tot en met 60 gram per uur kan de inname in theorie gebeuren door middel van een sportdrank die enkel glucose en glucoseketens (maltose en maltodextrine) bevat. Boven de 60 gram per uur is toevoeging van fructose noodzakelijk. Tot en met een inname van 90 gram per uur zijn sportdranken met een 2:1 glucose:fructose verhouding prima. Boven de 90 gram per uur is het aanbevolen om een sportdrank met een grotere fractie fructose te gebruiken. (Figuur aangepast op basis van Jeukendrup et al., 2017).

Welke is de optimale verhouding glucose: fructose verhouding in sportdranken?

Het is sinds lang bekend dat ons maagdarmstelsel maximaal ongeveer 60 gram glucose per uur kan opnemen. Daarom is het gebruik van sportdranken die enkel glucose en glucoseketens (maltose en maltodextrine) bevatten beperkt tot competities van maximaal 2u30 à 3 uren. Voor optimale uithoudingsprestaties van langere duur zijn er echter hogere doseringen nodig, tot 90 gram per uur (zie figuur). Daarom bevatten de meeste up-to-date sportdranken een mengsel van twee suikers: glucose en fructose. De toevoeging van fructose creëert een bijkomende piste voor absorptie van op zijn minst 30 gram extra koolhydraten per uur (Fuchs et al., 2019). Sportdranken met een 2:1 glucose:fructose verhouding laten aldus een inname toe van minstens 90 gram per uur. Echter, om voordeel te kunnen halen uit dergelijke hoge innames is zogenaamde ‘darmtraining’ tijdens je voorbereiding vereist. Door je voedingsplan te trainen oefen je je maag en darmen voor wat er aan komt, verminder je de kans op maag-darmklachten, en kan je beter presteren terwijl je bovendien meer van je inspanning kan genieten (Jeukendrup, 2017).

Moeten we streven naar meer fructose in sportdranken?

Een 2:1 glucose:fructose verhouding is op vandaag de standaard samenstelling van sportdranken. De ‘druk’ om het aandeel fructose te verhogen neemt echter toe. Aanleiding is een publicatie van O’Brien en Rowland, ondertussen wel meer dan 10 jaar geleden (2011). In deze studie werd aangetoond dat inname van 110 gram koolhydraten per uur via een sportdrank met een 1:0,8 glucose:fructose verhouding, de verbranding (~oxidatie) van koolhydraten en de prestatie meer stimuleerde dan een sportdrank met een ‘klassieke’ 2:1 verhouding. Mogelijk was dit verschil echter geheel of gedeeltelijk te wijten aan de lagere incidentie van maagdarmklachten bij 1:0,8. Ondertussen hebben een beperkt aantal andere studies (Rowlands et al., 2015) gelijkaardige resultaten gerapporteerd. Bij extreem hoge doseringen van koolhydraten (+ 90 gram per uur) tijdens inspanningen van ~2,5u, kan een lagere glucose:fructose verhouding (dichter bij 1:1 dan bij 2:1) dus mogelijk een voordeel opleveren. De gangbare aanbevelingen (Burke et al. 2010, Jeukendrup et al, 2014, figuur) pleiten wel voor een inname van maximaal 90 gram per uur tijdens inspanningen van meer dan 2u30min. Desalniettemin blijkt dat grotere innames bij sommige atleten wel een voordeel kunnen opleveren (Urdamplitetta et al., 2020; Viribay et al., 2020). Dit zien we ook in Ironman wedstrijden waar er vaak een positief verband bestaat tussen de eindtijd en de dosering van koolhydraten (60 à 120 gram per uur) (Pfeiffer et al., 2012).

Moeten alle koolhydraatrijke sportdranken nu meer fructose gaan bevatten? Ongetwijfeld niet!

Enkele argumenten op een rijtje.

Ten eerste hebben dozijnen studies sedert 2004 (Jentjens et al., 2004) in overvloed het nut aangetoond van sportdranken met een 2:1 glycose:fructose ratio, en dit in tal van sportdisciplines en experimentele condities. Bovendien hebben miljoenen recreatieve en atleten wereldwijd de voordelen van deze dranken gedurende vele jaren ervaren. Onderzoeksresultaten met betrekking tot de werking van koolhydraatrijke sportdranken met een glucose:fructose verhouding die dichter aanleunt bij 1:1 zijn daarentegen bijzonder schaars. Er is alvast veel meer onderzoek nodig om het nut van dergelijke dranken in ‘echte’ wedstrijdomstandigheden, tijdens inspanningen van >3u tot en met ultra, en tijdens inspanningen in de hitte met verhoogde kans op maag-darmklachten, aan te tonen.

Ten tweede laat een 2:1 glucose:fructose verhouding toe om sportdranken te maken met een grotere fractie maltodextrine. Dit maakt de dranken minder zoet smaken en aangenamer drinken. Een wedstrijdplan met sportdranken en -gels die ‘aangenaam in de mond liggen’ wordt doorgaans beter opgevolgd, en al zeker tijdens inspanningen van zeer lange duur.

Ten derde is het nut van sportdranken met een lage glucose:fructose ratio mogelijk beperkt tot inspanningen van meer dan 2u30min die bovendien gepaard gaan met een continue extreem hoge dosering van meer dan 90 gram koolhydraten per uur. Echter, eenmaal in competitie gebruiken de meeste uithoudingsatleten beduidend minder dan 90 gram per uur (Cox et al., 2010, Pfeiffer et al., 2012).

Tenslotte, de beschikbare studies sluiten niet uit dat het eventuele voordeel van een hogere fractie fructose mogelijk terug te brengen is tot minder maagdarmklachten. Echter, ‘darmtraining’ is veruit de beste strategie om maagdarmklachten tijdens inspanning te voorkomen. Oefen dus grondig je voedingsplan in de aanloop naar een competitie! Overigens tonen observaties in het veld aan dat atleten die al behoorlijk wat ‘darmtraining’ achter de rug hebben zelfs bij innames van meer dan 90 gram per uur een 2:1 glucose:fructose verhouding best kunnen verdragen.

De belangrijkste boodschap

  • Koolhydraatsupplementen (dranken, gels, repen) beogen om uithoudingsprestaties te verbeteren door middel van stimulering van de koolhydraatoxidatie zonder maag-darmklachten te veroorzaken. Onafhankelijk van welke sportdrank je gebruikt, vereist dit training van je voedingsplan.

  • Koolhydraatsupplementen met een 2:1 glucose:fructose verhouding zijn prima geschikt voor gebruik in de meeste sporten door de grote meerderheid van recreatieve en elite uithoudingsatleten, zelfs tijdens inspanningen van zeer lange duur.

  • Koolhydraatrijke sportdranken met een 2:1 glucose:fructose verhouding kunnen meer maltodextrine bevatten. Dit maakt ze minder zoet en aangenamer om drinken dan dranken met een grotere fractie fructose.

  • Koolhydraatrijke supplementen met een lagere glucose:fructose ratio (richting 1:1) kunnen nuttig zijn in een subgroep van atleten die participeren in competities van +2,5u in combinatie met extreem hoge dosering van koolhydraten (90-120 gram per uur).

Referenties