Een mineraal alleen is nog geen garantie dat het ook daadwerkelijk in het lichaam terechtkomt. Magnesiumoxide geldt bijvoorbeeld als bijzonder goedkoop in de productie, maar wordt in de darm slechts voor een klein deel opgenomen. Precies daar komt het idee van het chelaat-complex om de hoek kijken: het mineraal wordt niet als een gewoon zout gebruikt, maar ingebed in een organische omhulling.
Het woord komt uit het Grieks. 'Chele' betekent krabschaar, en dat beeld past goed bij de chemie. Een aminozuur omgrijpt het mineraalion op meerdere plaatsen tegelijk, zoals twee schaararmen iets vasthouden. Zo ontstaat een ring met het mineraal in het midden. Die ringvormige structuur is de reden waarom chelaten chemisch stabieler zijn dan losse verbindingen van ion en tegenion.
Typische bindingspartners zijn aminozuren zoals glycine, lysine of bisglycinaat. Bij magnesiumbisglycinaat zijn twee glycinemoleculen aan één magnesiumion gebonden; bij ijzerbisglycinaat zijn het evenzo twee glycines aan één ijzerion. Het aminozuur fungeert daarbij als ligand, het mineraal als centraal atoom. Omdat aminozuren lichaamseigen bouwstenen zijn, herkent het spijsverteringsstelsel het hele complex anders dan een anorganisch zout.
De weg door de darm verloopt via transporters die eigenlijk voor aminozuren en kleine peptiden bedoeld zijn. Een gewoon magnesiumzout moet zich in het maagzuurmilieu eerst in ionen splitsen, concurreert met andere ionen om opname en is gevoelig voor stoffen zoals fytinezuur uit granen of oxaalzuur uit spinazie. Het chelaat-complex blijft daarentegen als geheel langer stabiel en wordt als molecuul opgenomen.
Daar komt de reputatie van een betere biologische beschikbaarheid vandaan. Voor sommige chelaten ligt de opnamesnelheid meerdere malen hoger dan bij de overeenkomstige oxiden. Concreet betekent dat: als 100 milligram elementair magnesium uit een oxide slechts voor circa 4 procent wordt opgenomen, komt dat neer op ongeveer 4 milligram in het bloed. Een chelaat met een aangenomen opnamesnelheid van 25 procent haalt uit dezelfde hoeveelheid 25 milligram — meer dan zes keer zoveel. De werkelijke waarden variëren per mineraal, studieontwerp en uitgangssituatie van de persoon.
Een praktisch bijkomend voordeel betreft de verdraagbaarheid. Omdat er minder niet-geresorbeerd mineraal in de darm achterblijft, treden er minder osmotische effecten op. Magnesiumoxide werkt bij hogere doses laxerend doordat het water bindt. Magnesiumbisglycinaat wordt doorgaans beter verdragen. Bij ijzer is het verschil bijzonder opvallend: klassiek ijzersulfaat veroorzaakt bij veel mensen misselijkheid, obstipatie of donkere verkleuring van de ontlasting, wat tot stoppen met inname leidt. Gechelateerde ijzerverbindingen zijn hierbij meestal milder.
Niet elk product waarop 'chelaat' staat, is ook chemisch een echt chelaat. De term is niet beschermd. Voor de daadwerkelijke ringstructuur is een bepaalde molverhouding tussen mineraal en aminozuur nodig, alsook een bepaalde pH-waarde tijdens de productie. Serieuze fabrikanten vermelden daarom de exacte verbinding — bijvoorbeeld 'bisglycinaat' in plaats van alleen 'chelaat'.
Belangrijk is ook het oog op het mineraalgehalte. Een chelaat bestaat grotendeels uit de aminozuuromhulling. Bij magnesiumbisglycinaat is ongeveer 14 procent van het molecuulgewicht elementair magnesium; de rest is glycine. Wie 300 milligram puur magnesium wil bereiken, heeft dus meer dan 2 gram chelaat nodig. Bij ijzerbisglycinaat ligt het ijzeraandeel op ongeveer 20 procent. Deze cijfers verklaren waarom chelaat-capsules vaak groot zijn of waarom er meerdere per dag worden aanbevolen.
Wat de chelaatvorm niet doet: ze verandert niets aan de fundamentele betekenis van het mineraal in de stofwisseling. Een mineralentekort ontstaat niet door de verkeerde vorm, maar door een te lage inname, verstoorde opname of een verhoogde behoefte. Chelatering is een middel om de inname efficiënter te maken — niet meer en niet minder.
Chelaten worden tegenwoordig vooral gebruikt bij magnesium, ijzer, zink, koper, mangaan en chroom. Voor calcium is chelatering minder gebruikelijk, omdat calciumcitraat en vergelijkbare verbindingen al een behoorlijke opname laten zien. In diervoeding zijn mineraalchelaten al tientallen jaren standaard, omdat de voederbenutting daar direct meetbaar is.
