Heb je weleens last van onverklaarbare vermoeidheid of heb je het gevoel dat je lichaam niet optimaal functioneert? Misschien ligt het antwoord verborgen in een bijna vergeten stukje chemie. Wetenschappers dachten jarenlang dat een bepaald biochemisch proces onmogelijk was in waterige omgevingen zoals ons lichaam. Nu hebben onderzoekers echter iets bereikt wat voorheen als pure science fiction werd beschouwd.
Een team van biochemici heeft een extreem reactief molecuul, een zogenaamd carbeen, weten te isoleren en maandenlang stabiel te houden in water. Dit levert het directe bewijs voor een theorie over vitamine B1 die bijna 70 jaar geleden werd geopperd. Voor jou betekent dit mogelijk een nieuw perspectief op hoe je lichaam energie verwerkt.
De mythe van het onmogelijk reactieve molecuul
Carbenen zijn koolstofverbindingen die zó reactief zijn, dat ze normaal gesproken vrijwel onmiddellijk worden vernietigd zodra ze in contact komen met water. Dit maakte een idee van chemicus Ronald Breslow uit 1958 – dat vitamine B1 via een kortstondige carbeen-achtige tussenstap werkt in je metabolisme – zeer moeilijk te bewijzen. Het was alsof je probeerde een vlokje sneeuw te bewaren in een gloeiende oven.
“Mensen dachten dat dit idee van Breslow krankzinnig was,” zegt professor Vincent Lavallo, de leider van het onderzoeksteam. “Maar het blijkt dat hij gelijk had.”
Hoe ze de ‘waterbom’ tot zwijgen brachten
De doorbraak lag in het ontwerpen van een molecuul dat zichzelf kon beschermen. Het team creëerde een nieuw carbeen en verpakte het in een soort moleculair pantser van chloorhoudende atomen.
Dit mechanisme had twee doelen:
- Fysieke blokkade: De zware, volgebouwde structuur voorkwam fysiek dat water de reactieve kern kon aanvallen.
- Elektronische tuning: De elektrische balans werd zodanig verschoven dat het carbeen minder snel reageerde op de aanwezigheid van water.
Het resultaat? Het molecuul bleef maandenlang stabiel, iets wat nog nooit eerder was waargenomen. In de praktijk is dit vergelijkbaar met het stabiliseren van een schuimend blikje cola dat je op je tuintafel in de zon hebt laten staan, zonder dat de druk eruit knalt.
Wat dit betekent voor jouw dagelijkse gezondheid
Dit betekent niet dat jouw lichaam nu ineens met geavanceerde chloor-pantseringen rondloopt. Maar het bewijst wel een fundamenteel principe: een extreem reactieve stof kán overleven in de waterige omgeving van een cel, mits deze slim genoeg wordt ‘ingekapseld’ of beschermd.
Dit principe verklaart hoe enzymen die afhankelijk zijn van B1 (thiamine) plausibel kunnen werken. Enzymen creëren vaak hun eigen micro-omgevingen, net zoals je in de keuken een speciaal plekje aanwijst voor het delicate werk dat niet in de afwasbak gedaan kan worden.
De toepassing voor de Nederlander: Groener en schoner
Dit onderzoek gaat verder dan biologie; het raakt de industriële chemie, iets wat vaak weggestopt is in laboratoria in Limburg of Brabant, maar directe impact heeft op de producten die we gebruiken.
Veel industriële processen, bijvoorbeeld bij de productie van medicijnen, gebruiken nu nog giftige of brandbare organische oplosmiddelen. Dat komt deels omdat water de reactieve tussenproducten vernietigt. Als we deze slimme stabilisatietechnieken kunnen vertalen naar industriële katalysatoren, kunnen we overstappen op water als hoofdbestanddeel.
Water is overal, het is goedkoop en het is, in tegenstelling tot veel chemische stoffen, niet giftig. Dit is een enorme stap richting écht groene chemie, waar we in Nederland steeds meer op inzetten.
De methode: Door de ‘onzichtbare’ tussenstap kijken
Het meest opwindende is misschien wel de methode zelf. Veel reacties in de scheikunde verlopen via tussenstappen die we alleen maar kunnen afleiden, omdat ze te kort leven om te meten. Dit onderzoek laat zien dat we met slimme ‘beschermingsstrategieën’ die vluchtige momenten wel kunnen vastleggen.
Lavallo merkt op dat dit deuren opent naar het bestuderen van andere, nog onbekende, reactieve moleculen. Wat Breslow in 1958 intuïtief aanvoelde over vitamine B1, wordt nu, dankzij een modern moleculair harnas, direct bevestigd. Het is een triomf van volharding over de gevestigde orde.
Wat denk jij? Welke andere ‘oude’ aannames in de wetenschap wachten volgens jou op een moderne herbevestiging?
