Zu den hunderten von Facharbeiten, die jährlich zum Thema Sporternährung veröffentlicht werden, gibt das International Journal of Sports Nutrition in regelmäßigen Abständen einen zusammenfassenden Überblick.
Konkret geht es um die Fragen:
- Wie sollte Sporternährung aussehen?
- Welche Nahrungsergänzungen machen Sinn?
- Welche Nahrungsergänzungen machen keinen Sinn?
Nachdem ich mich in Teil 3 mit Nahrungsergänzungen der Kategorie „Starke Evidenz“ befasst habe, stelle ich im abschließenden Teil 4 die Nahrungsergänzungen dieser Kategorien vor:
III. Gemischte oder begrenzte Evidenz – Ergebnisse nicht durchgängig in Effektivität und Sicherheit
III. Wenig oder keine Evidenz – Mangelnde Hinweise auf Effektivität oder Sicherheit
II. Gemischte oder begrenzte Evidenz
ATP
Adenosintriphosphat (ATP) versteht sich als primäre intrazelluläre Energiequelle. Auch extrazellulär übernimmt ATP einige Funktionen wie die Zunahme der muskulären Kalziumpermeabilität oder der Vasodilatation von Muskulatur.
Während man von ATP-Infusionen um eine gute Bioverfügbarkeit weiß, berichten Studien mit oraler Verabreichung von einer schlechten Bioverfügbarkeit. Es zeigte sich dennoch mit chronischer Einnahme eine erhöhte Kapazität zur Bildung von ATP in den Erythrozyten. Dies schlug sich in Studien auf die Gesamtzahl abgeleisteter Wiederholungen und das gesamt bewegte Trainingsgewicht nach einmaliger Verwendung nieder.
ATP ist in der Lage den Blutfluss zu trainierenden Muskeln zu verbessern, dadurch Ermüdung zu verzögern und Spitzenleistungen zu verbessern. Unter hochvolumigen Trainingsprotokollen ist ATP in der Lage fettfreie Masse zu erhalten und die Regeneration zu fördern. Aus klinischen Studien gehen erhöhte Kraftwerte, eine verkürzte Dauer des Krankenhausaufenthalts und ein reduziertes Schmerzaufkommen nach einer Knie-Operation hervor.
Insgesamt mangelt es bei ATP an relevanten Humanstudien, die einen Zuwachs an Muskelmasse belegen.
BCAA
BCAA sind möglicherweise in der Lage trainingsinduzierten Proteinabbau sowie das Aufkommen von Muskelschäden durch Beeinflussung des hormonellen Profils zu beeinflussen. Leucin und die durch diese Aminosäure ab einer bestimmten Aufnahmemenge (3 – 6 g) ausgelöste Wirkung auf anabole Signalgeber wie mTORC1 gilt als Schlüsselsubstanz. Reichert man eine kleine Menge (6,25 g) vollständiges Protein mit der Leucin-Menge einer größeren Portion Protein (25 g) an, findet in Verbindung mit Training dieselbe Reaktion auf die Proteinsynthese statt.
In der Theorie sind BCAA in der Lage, Proteinabbau während intensiver Trainingsphase zu verringern und dadurch Muskelaufbau insgesamt zu fördern. Hierfür gibt es aber nur unzureichende Belege aus Studien mit unterschiedlichsten Ergebnisse in alle Richtungen. Während man verglichen mit einem Placebo ausgelöst durch BCAA, Steigerungen der Proteinsynthese um 22 % feststellt, fällt der Anstieg um 50 % geringer aus als mit der Verabreichung von Wheyprotein mit etwas demselben BCAA Gehalt.
Ergogene Effekte darf man sich nach aktuellem Stand der Literatur von BCAA nicht versprechen. Eine wachsende Zahl an Studien befasst sich jedoch mit einem potenziellen Nutzen zur Eindämmung von Muskelschäden, verringerter Schmerzwahrnehmung und verbesserter Regeneration.
Phosphatididsäure (PA)
Bei PA handelt es sich um ein Diacyl-Glycerophospholipid, das in der eukaryotischen Zellmembran angereichert ist und als Signallipid fungiert. Wiederholt hat sich gezeigt, dass PA mTOR aktiviert und damit die Proteinsynthese stimuliert. Interessanterweise fand sich auch in Zusammenhang mit der Dehnung von Skelettmuskulatur eine mTOR-Aktivierung ausgelöst durch gestiegene intrazelluläre PA-Spiegel.
Es existieren 2 Studien mit chronischer Verabreichung von 750 mg PA pro Tag an trainierten Probanden. Eine der beiden Studien berichtete über einen nicht signifikanten Zuwachs an Muskelmasse (LBM), die andere zeigte signifikante Ergebnisse. Studien mit geringerer Dosierung zeigten keinerlei signifikanten Vorteil auf den Zuwachs fettfreier Masse.
Insgesamt mangelt es an Forschung zu Dosierung, Zeitpunkt und Dauer der Einnahme.
L-Alanyl-L-Glutamin
L-Alanyl-L-Glutamin wird aus L-Alanin und L-Glutamin gebildet. In Studien konnte mit 6-wöchiger Verabreichung der Glutamin-Spiegel angehoben werden. Weiter zeigte sich mit dem Anstieg des Glutamin-Spiegels ein verbessertes antioxidatives Profil in Blut, Muskel und Leber sowie ein Rückgang bei CK-Werten allerdings vorerst nur an Versuchsratten in Verbindung mit Belastung.
Am Menschen stellte man bisher verzögerte Zeit zur Erschöpfung unter Belastung. verglichen mit einer Kontrollgruppe in Verbindung mit leichter Dehydrierung fest. Es kam weiter zu verbesserter Reaktion und verbessertem Sehvermögen bei Basketballern. Dosierungen von 300 mg bis 1000 mg in 500 ml Wasser werden als vorteilhaft angesehen, um über den Hydrationszustand die Leistungsfähigkeit zu erhalten. Es mangelt an weiterführender Literatur.
Arachidonsäure
Bei Arachidonsäure handelt es sich eine mehrfach ungesättigte Omega-6-Fettsäure, die sich innerhalb der der Phospholipid-Doppelschicht von Zellmembranen wiederfindet. Als essentielle Fettsäure hängt das Aufkommen von der Ernährung ab. Üblicherweise nimmt man mit einer typisch westlichen Ernährung ausreichend Arachidonsäure zu sich. Dennoch hat eine Ergänzung von nur 1,5 g pro Tag über 50 Tage für eine merkliche Anhebung der Gewebezellenmembranspeicher gesorgt. Für die Muskeln scheint Arachidonsäure über eine verbesserte Prostaglandin-Signalisierung die Entzündungsreaktion auf Krafttraining zu modulieren. Krafttraining sorgt für die Ausschleusung von Arachidonsäure aus der Muskelzellmembran und wird über bestimmte Enzyme anschließend in Prostaglandine umgewandelt (PGE2 oder PGF2a). Diese wiederum sind in der Lage die Muskelproteinsynthese zu beeinflussen.
In einer ersten Studie wurde täglich 1 g Arachidonsäure und 90 g Wheyprotein in Verbindung mit Krafttraining verabreicht. Im Ergebnis zeigte sich ein Anstieg der anaeroben Spitzenleistung, jedoch ansonsten keine Veränderungen bei Kraftwerden oder der Körperzusammensetzung verglichen mit Placebo. Eine weitere Studie untersuchte 1,5 g Arachidonsäure über 4 Wochen mit und ohne Proteinergänzung, stellt jedoch keinen Effekt auf die Muskelproteinsynthese fest.
Insgesamt ist die vorhandene Literatur uneinig, es existieren noch zu wenig Studien in Summe. Zudem gestaltet sich ein Überaufkommen pro-entzündlicher Omega-6-Fettsäuren bei gleichzeitigem Unterangebot an anti-entzündlichen Omega 3 Fettsäuren als gesundheitliches Problem das man über einer Ergänzung mit Arachidonsäure weiter befeuern würde.
Citrullin
Citrullin entsteht im endogenen Harnstoffzyklus aus Ornitin und Carbamoylphosphat. Es wird effizient zu Arginin recycelt und steht damit zur Stickstoffmonooxidproduktion (NO) zur Verfügung. Citrullin wird im Verdauungstrakt weit weniger stark abgebaut als Arginin. Ein großer Teil steht vor seiner Umwandlung zu Arginin im systemischen Kreislauf zur Verfügung. Diese Tatsache und die ausbleibende Konkurrenzsituation beim Zelltransport führen letztlich dazu, dass Citrullin effektiver als Arginin in der Lage ist das Argininaufkommen im Blut zu erhöhen und das Enzym NO-Synthase zu aktivieren welches die Bildung von NO fördert.
Eine Reihe von Studien spricht sich für leistungsverbessernde Effekte aerober Belastungen ab 2,4 g Citrullin pro Tag aus. Es bestehen aber auch Untersuchungen mit ausbleibender Wirkung unter Verabreichung von 12 g Citrullin Malat.
In drei unterschiedliche aufgebauten Studien konnte in Verbindung mit Krafttraining ein leistungssteigernder Effekt sowohl im Unterkörper als auch im Oberkörper festgestellt werden. Auch hier findet sich jedoch gegenläufige Literatur.
Inwieweit Citrullin als Citrullin Malat Vorteile verspricht ist derzeit nicht eindeutig geklärt.
Glycerin
Glycerin (alias Glycerol) ist in der Lage den Hydrationszustand zu erhöhen oder zu erhalten. Es wäre damit theoretisch in der Lage, einer Dehydrierung vorzubeugen und die Thermoregulation zu verbessern. Studien belegen einen Effekt auf die Hydration, sind sich allerdings uneinig inwieweit sich damit auch die Leistung verbessern lässt. Wichtig ist bei Glycerin zu erwähnen, dass es in Studien durchgängig in einer Menge von 1 bis 1,2 g pro Kilogramm Körpergewicht verabreicht wird.
Nitrate
Breit diskutiert werden Effekte von Nitraten auf eine Gefäßweitung (Vasodilatation), den Blutdruck, die Arbeitseffizienz, Kraftwerte und den Phosphokreatin-Abbau. Eine Menge von 300 mg bis 600 mg (oder 0,1 µmol pro kg Körpergewicht / Tag) wird üblicherweise 2 bis 3 Stunden vor dem Training als Rote-Bete-Saft oder via Natriumnitrat verabreicht.
Während etliche positive Hinweise auf einen leistungssteigernden Einfluss bestehen (Zeit bis zur Erschöpfung, Rückgang des Sauerstoffverbrauchs, verbesserte Zeitwerte) gibt es auch Untersuchungen die mit oben genannter Einnahmemenge von ausbleibenden Effekten berichten. Insgesamt geht man anhand er aktuell verfügbaren Literatur von einem steigernden Effekt auf die aerobe Leistungsfähigkeit aus.
Synergetische Effekte werden bei gleichzeitiger Verabreichung mit Natriumphosphat, Koffein oder Kreatin vermutet.
Neben seinem vermeintlich leistungssteigernden Effekt ist Rote Beete Saft auch gesundheitlich relevant. So sind Blutdrucksenkungen, ein verbesserter Blutfluss, sowie eine verbesserte Gefäßfunktion bei älteren oder vorbelasteten Personen mit kardiovaskulären Krankheiten bereits bekannt.
Postworkout-Protein / Postworkout-Kohlenhydrate
Die grundlegenden Gedanken hinter der gezielten Zufuhr von Kohlenhydraten und Protein nach dem Training erstrecken sich über die Stimulierung der Muskelproteinsynthese, eine Hemmung des Proteinabbaus sowie eine schnelle Resynthese von Glykogen. In den letzten Jahren spricht sich eine große Mehrheit aller Studien für die Unerlässlichkeit einer Postworkout-Ergänzung für Regeneration und Adaption aus. In Frage steht der zusätzliche Nutzen von Kohlenhydraten für Maximierung hypertropher Anpassungen. Es existieren Studien, die zusätzlichen Kohlenhydraten zu einer angemessenen Menge qualitativ hochwertigem Protein keinen zusätzlichen Nutzen zusprechen, weder für den Stimulus der Muskelproteinsynthese, noch zur Reduzierung von Muskelabbau.
Die Literatur stützt eine gezielte Verwendung von Protein nach dem Training für maximierte Adaptionsvorgänge als Reaktion auf Widerstandstraining. Wenngleich hierfür Kohlenhydraten keine tragende Rolle eingeräumt wird, bedeutet dies nicht, dass eine optimale Kohlenhydratgabe nach Belastung insgesamt nicht die Regeneration über die Glykogenresynthese sowie Eindämmung von Entzündungen oder Muskelkater fördert.
Quercetin
Dem häufig in Obst und Gemüse vorkommenden Flavonoid werden positive Effekte auf die Gesundheit aber auch auf die Ausdauerleistungsfähigkeit nachgesagt. Tatsächlich gibt es Untersuchungen, die von verbesserten Leistungswerten auf dem Laufband sowie erhöhter Mitochondrien-Biogenese mit 1 g Quercetin täglich berichten. Eine Vielzahl an Studien spricht Quercetin in einer Aufnahmemenge von 1 g pro Tag keinerlei Nutzen zu.
In einer Meta-Analyse aus 7 publizierten Studien fand sich ein signifikanter Nutzen auf die Ausdauerleistung lediglich bei untrainierten Probanden. Eine darauffolgende zweite Meta-Analyse kommt zu einem ähnlichen Ergebnis und spricht insgesamt von nur geringen Effektstärken.
Taurin
Die Aminosäure Taurin findet sich in großer Menge in der menschlichen Skelettmuskulatur. Studien zeigen, dass sich sowohl mit dem Trainingsstatus, also auch in Abhängigkeit vom Muskelfasertyp unterschiedlichen Mengen Taurin in Muskeln vorfinden. Einige, aber nicht alle Studien stützen eine leistungsverbessernde und regenerationsfördernde Eigenschaft von Taurin unter intensiver Belastung.
Neuere Studien zeigen ein uneinheitliches Bild. Für hochintensive Belastungen am Laufband ergab sich mit 6 g Taurin kein leistungssteigernder Effekt, ebenso beim 3-Kilometer-Läufern. In Verbindung mit 50 mg Taurin pro Kilogramm Körpergewicht ergaben sich auf der anderen Seite positive Veränderungen der anaeroben Kapazität.
Eine Meta-Analyse aus 2018 geht von einer Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit unter Verabreichung bis 6 g Taurin täglich über 2 Wochen aus. Dieselbe Menge verabreicht über 7 Tage vermochte zudem Muskelschäden und Muskelkater in Verbindung mit Widerstandstraining signifikant zu reduzieren.
Forscher gehen davon aus, dass dies mitunter über die von Taurin ausgehenden antioxidativen Effekt möglich ist. Taurin gilt aktuell als „potenziell“ leistungsverbessernd.
III. Wenig oder keine Evidenz
Abschließend führt der ISSN Report noch eine Reihe von Substanzen auf, bei denen man von mangelnder Evidenz für eine Effektivität oder auch Sicherheit im Rahmen der Verwendung ausgeht. Einige davon werde ich anbei in aller Kürze vorstellen.
Den Anfang macht Agmatinsuflat, ein Decarboxylierungsprodukt von Arginin dem man im Reagenzglas oder im Tiermodell biologische Wirkungen nachgewiesen hat. Es soll die Glukoseaufnahme verbessern, folglich Insulin modulieren, die NO-Bildung fördern, sich auf LH und diesbezüglich auf den Testosteronhaushalt auswirken und vor oxidativem Stress schützen.
Bis zum heutigen Tage mangelt es an aussagefähiger Literatur aus Humanstudien.
Alpha-Ketoglutarat entstammt dem Krebszyklus und ist am aeroben Energiestoffwechsel beteiligt. Es existieren einige Untersuchungen in welchen alpha-Ketoglutarat als Teil verschiedener Substratkombinationen zum Einsatz kommt.
Monostudien zeigen einen Anstieg an Plasma-Arginin, ohne jedoch die NO-Bildung signifikant zu beeinflussen.
Arginin gilt als bedingt essentielle Aminosäure, die sich in die Bildung von Stickstoffmonoxid (NO) einschaltet. Es soll über dies den Blutfluss beeinflussen, die Nährstoffzufuhr sowie das Hormonmilieu verbessern. Bis heute gibt es nur sehr wenige Belege, die Arginin in Verbindung mit Krafttraining einen Effekt auf fettfreie Masse bescheinigen. Mit 10 g trat beispielhaft keine Stimulierung der Muskelproteinsynthese in Kombination mit Training auf. Ein Anstieg von Wachstumshormon wird ausgehend von Arginin berichtet, allerdings mit abstumpfender Relevanz bei trainierten Probanden. Weitere Studien sehen keine Veränderungen der Körperzusammensetzung unter Verwendung von Arginin. Zu ergogenen Effekten bestehen Untersuchungen die von merklichen aber auch ausbleibenden Ergebnissen berichten.
CLA (Konjugierte Linolensäure) vermochte in Tierstudien Körperfett zu verringern und gleichzeitig fettfreie Masse sowie Knochenmasse zu erhöhen. Aus Humanstudien geht bestenfalls eine geringe Förderung des Fettabbaus hervor. Untersuchen die sich mit vermeintlich anabolen Effekten von CLA auseinandersetzen schlugen fehl, oder wurden kombiniert mit Kreatin durchgeführt. Hier unterstellt man positive Ergebnisse in erster Instanz natürlich der Kreatin-Komponente.
Die nicht essentielle Aminosäure D-Asparaginsäure tritt als „L“ und „D“-isomer auf. Von Interesse für die Sporternährung ist D-Asparaginsäure. Angeblich soll diese den Testosteronspiegel erhöhen. In der derzeit verfügbaren Literatur finden sich mit Verwendung von 3 g oder 6 g täglich über 12 Wochen deutlich mehr Hinweise auf ausbleibende Effekte seitens Testosteron oder weiterführend der Körperzusammensetzung.
Fenugreek alias Bockshornklee ist in der Lage das Testosteronaufkommen über eine Senkung des Enzyms Aromatase zu steigern. Mit 500 mg täglich verabreicht über 8 Wochen zeigten sich bei trainierten Probanden tatsächlich Verbesserungen bei Kraftwerten und der Körperzusammensetzung. Ein Mangel an weiterführender Forschung ist von Nöten um ein vermeintlich effektives Substrat noch stärker wissenschaftlich zu untermauern.
Glutamin ist die am häufigsten im menschlichen Körper vorkommende Aminosäure mit etlichen physiologischen Aufgaben. Es soll das Zellvolumen verbessern sowie die Protein- und Glykogenbildung fördern. Trotz der wichtigen Funktionen finden sich nur spärliche Hinweise auf Vorteile aus einer Verwendung von Glutaminergänzungen in Hinblick auf einen Anstieg fettfreier Masse oder auch von Kraftleistungen. Getestet wurde dies in Dosierungen von 5 g über 0,9 g pro Kilogramm fettfreier Masse bis hin zu 0,3 g pro Kilogramm Körpergewicht. Zwar zeigen sich Vorteile auf die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts bei gestressten Personen, oder unter extremer körperlicher Belastung in Hinblick auf die Regeneration. Für den Aufbau fettfreier Masse oder die Verbesserung muskulärer Leistung scheint eine separate Verabreichung als Ergänzung keinen Effekt zu bergen.
Myostatin-Hemmer versuchen das Aufkommen bzw. die Wirksamkeit eines negativen Regulators für Skelettmuskelhypertrophie namens Myostatin zu beeinflussen. In der Forschung dienen derartige Wirkstoffe einer Verlangsamung von Muskelschwund sowie einer beschleunigten Regeneration von Muskelmasse nach Verletzungen bei Sportlern. Zwischen 2010 und 2018 wurde keine Studie veröffentlicht, die sich mit Effekten eines oralen Myostatin-Hemmers auf Skelettmuskelmasse befasste. 1200 mg der Meeresalge Cytoseira Canariensis führten in einer Studie mit untrainierten Probanden zu keinerlei Effekt hinsichtlich des Myostatin-Aufkommens, fettfreier Masse oder Kraftwerte.
Derzeit gibt es keinerlei haltbare Literatur zur Verwendung oraler Myostation-Hemmer zur Verbesserung von Leistungswerten oder einem Zuwachs fettfreier Masse.
Ribose schaltet sich in die Bildung von ATP ein. In klinischen Studien erhöhte eine Ergänzung die Leistungsfähigkeit von Herzpatienten, also nahm man an, die Ergebnisse würden im Leistungssport ähnlich ausfallen.
Tatsächlich belegen bis heute durchgeführten Studien meist kein ergogenes Potenzial für Sportler.
Resümee
Es lohnt sich beim Thema Sporternährung Up to Date zu bleiben!
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Das nächste Update der ISSN ist sicher. Soll ich auch dieses wieder für euch aufarbeiten?
Sportliche Grüße
Holger Gugg
www.body-coaches.de
Quelle
https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12970-018-0242-y
