Phase 2

Phase 2
Zellschutz, Regenerierung und Leistungssteigerung

Welche Idee steht hinter Phase 2? 

Aminosäuren bilden körpereigene Eiweiße (Proteine) und sind deren kleinste Bestandteile (sog. proteinogene Aminosäuren). Sie werden zu Recht als „Bausteine des Lebens” bezeichnet. 

Sie gewährleisten die Grundversorgung für einen gesunden und intakten Organismus und sind verantwortlich für den Aufbau und Erhalt sämtlicher Funktionen.

Aminosäuren steuern z.B. die Hormon- und Enzymbildung sowie den Zell- und Knochenaufbau. Sie sind wichtige Regulatoren im Herz-Kreislaufsystem, Ausgangsbasis von wichtigen Neurotransmittern und spielen eine elementare Rolle für das intakte Immunsystem.

(Neurotransmitter sind biochemische Stoffe, welche Reize von einer Nervenzelle zu einer anderen Nervenzelle oder Zelle weitergeben, verstärken oder modulieren).

Aus Aminosäuren können im Körper direkt wichtige Stoffwechselprodukte entstehen. Aus Cystein entsteht Taurin, welches für die Bindung der Gallensäuren nötig ist. Cystein ist ebenfalls unerlässlich für den Aufbau der bedeutendsten Antioxidans Glutathion. Glutamin dient als das Energiesubstrat für die Zellen der Immunabwehr.

Glutathion ist ein schwefelhaltiger Eiweißstoff, dessen Bedeutung für unsere Gesundheit immer wichtiger wird. Glutathion bzw. reduziertes oder aktives Glutathion (GSH) - wie die wirksame Form genannt wird - ist in jeder Körperzelle vorhanden und wird in der Leber aus den Aminosäuren Glutaminsäure, Glycin und Cystein gebildet.

In dieser aktiven Form spielt es für ganz viele Prozesse im Stoffwechsel eine wichtige Rolle. Seine besondere Fähigkeit ist es aber, das Immunsystem wie kein zweites körpereigenes Element zu unterstützen. Je mehr reduziertes Glutathion in der Zelle ist, desto günstiger entwickelt sich in vielen Fällen ein Krankheitsverlauf und umso intakter ist der zelluläre Status.

Ursache für einen Mangel an Aminosäuren ist der erhöhte Verbrauch an Glutathion, Serin und Cystein aufgrund ihrer antioxidativen und entgiftenden Wirkung. Leider sind die Quellen für freie Radikale und chemisch unverträgliche Verbindungen in den letzten Jahrzehnten überproportional gewachsen.

Umweltbelastungen, Ozon, Strahlen und andere, durch Technologien verursachte Prozesse, haben die Zahl der freien Radikale in unserer Umwelt enorm gesteigert. Lebensmittelzusätze, übertriebenes Sonnenbaden, Stress, bestimmte Krankheiten, Schwermetallbelastungen, Rauchen, Drogen, Suchtmittel, Medikamente oder starke körperliche und geistige Verausgabung führen ebenfalls zu einer starken Zunahme der Oxidationsprozesse.

Serin ist nicht nur Bestandteil der Proteine, sondern gehört als Phosphatidyl-Serin auch zum Grundgerüst vieler Membranen. Dabei liegt es in den Zellmembranen des Gehirns in besonders hoher Konzentration vor und steht hier in Kontakt zu vielen intrazellulären Proteinen. Auf diese Weise spielt Phosphatidyl-Serin eine entscheidende Rolle bei der Reizübertragung der Neuronen.  

Ein Mangel führt zu Konzentrationsstörungen und Unaufmerksamkeit. Studien an älteren Personen haben beispielsweise ergeben, dass die Gabe von Phosphatidyl-Serin eine deutliche geistige Leistungssteigerung zur Folge hat. Sowohl das Kurzzeitgedächtnis, die Aufmerksamkeit und das Erinnerungsvermögen nahmen bei den Untersuchungen zu.

Die beiden Aminosäuren Cystein und Tryptophan können aus Serin hergestellt werden. Auch der Neurotransmitter Acetylcholin wird über mehrere Zwischenstufen aus Serin gebildet. Dieser - für die Informationsübertragung im Nervensystem nötige Stoff - sorgt beispielsweise für die Kontraktion der Skelettmuskulatur.

Freies Cystein ist sehr instabil und geht leicht durch chemische Reaktionen unwiederbringlich verloren. Um dennoch eine kontinuierliche Versorgung der Aminosäure für die Proteinsynthese zu gewährleisten, können alle Zellen des menschlichen Körpers - vor allem aber die Leberzellen - aus Cystein und den Aminosäuren Glutamin und Glycin das Glutathion herstellen.

Glutathion spielt eine ganz entscheidende Rolle bei der Entgiftung schädlicher Stoffe in den Zellen, da es stabile Komplexe mit diesen bildet, die dann über die Niere ausgeschieden werden können. Außerdem fängt Glutathion freie Sauerstoffradikale (kurz: Radikale), indem es selber Elektronen abgibt. Auf diese Weise schützt das Cystein-haltige Peptid die Zellbestandteile vor einer schädlichen Oxidierung. Dies beugt nicht nur dem Absterben der Zellen und damit dem Alterungsprozess vor, neuesten Studien zufolge schützt Glutathion möglicherweise auch vor Alzheimer, Parkinson und Multiple Sklerose. Glutathion ist außerdem wichtiger Bestandteil des Immunsystems und spielt dort vor allem bei Entzündungsreaktionen der weißen Blutkörperchen eine entscheidende Rolle.

VitaSkill gewinnt die Rohstoffe in höchstreiner Form für eine optimale Bioverfügbarkeit. Durch die Kombination der Aminosäuren und ihrer Vorstufen, wirkt Phase 2 zweistufig, indem es zu einer Stärkung des Zellschutzes und der Zellerneuerung beitragen kann, freie Radikale bekämpft und vor oxidativem Stress schützen kann. Nach dieser Phase der Zellregenerierung trägt es zu einer nachhaltigen Leistungs- und Hormonsteigerung bei, die sowohl die körperlichen als auch die geistigen Fähigkeiten dauerhaft fördert.

GLUTATHION 

Glutathion (GSH), ist ein Tripeptid, dass aus den drei Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin gebildet wird. Es ist in fast allen Zellen in hoher Konzentration enthalten und gehört zu den wichtigsten als Antioxidans wirkenden Stoffen im Körper. Gleichzeitig ist es eine Reserve für Cystein.

Funktion

Cystein-Reserve

Am bekanntesten ist GSH als Hauptstoff des reduktiven Pools. Eine konstante Versorgung mit Cystein ist unentbehrlich für die Proteinsynthese, aber Cystein ist reaktionsfreudig und geht in aerober Umgebung durch Oxidation zu Cysteinsulfin- und -Sulfonsäure ständig irreversibel verloren. GSH stellt somit auch eine Notreserve für die Aminosäure Cystein dar. Außerdem wird es zur Taurinsynthese verwendet.

Im menschlichen Blutplasma sind etwa drei Gramm Cystein in Form von GSH enthalten, was einer Reserve für drei Tage entspricht.[1]

Weitere Funktionen

In Pflanzen, Nematoden, Algen und Pilzen dient das Glutathion auch als Substrat für die Synthese von Phytochelatinen, die wie Metallothioneine eine wichtige Rolle bei der Bindung von Schwermetallen spielen. 

Eine weitere Aufgabe erfüllt Glutathion bei der Synthese bestimmter Leukotriene, wie zum Beispiel bei der Synthese von Leukotrien C4. Aus Leukotrien A4 entsteht mithilfe der Glutathion-S-Transferase Leukotrien C4. 

Funktion im Körper

Im Körper erfüllt Glutathion folgende Funktionen:

• macht freie Radikale und Wasserstoffperoxid unschädlich
• entgiftet die körpereigenen Abfallprodukte in der Leber
• steuert die Zellteilung und den Zellstoffwechsel
• unterstützt die Leukotrienbildung
• transportiert Aminosäuren in die Zellen

Anwendungsgebiete

Da Glutathion das Immunsystem stärkt, ist es bei allen Erkrankungen hilfreich, insbesondere jedoch bei Autoimmunerkrankungen und bei Krankheiten, die mit oxidativem Stress einhergehen. Dazu gehören:

• Adipositas (Fettsucht)
• Arteriosklerose
• Diabetes
• degenerative Nervenerkrankungen
• Fruchtbarkeitsstörungen beim Mann
• grauer Star
• chronische Entzündungen (Rheuma, Arthritis etc.)

Das biochemische Wirkprinzip des Glutathions, nämlich die Entgiftung der Zellen und das Abfangen der freien Radikale, gibt immer häufiger Anlass, das Tripeptid zu Therapiezwecken einzusetzen. Obwohl wissenschaftlich nicht belegt, profitiert auch die Anti-Aging-Industrie vom Glutathion. Da die Konzentration im Alter abnimmt, gilt eine erhöhte Zufuhr als verjüngend und das Hautbild verfeinernd.

Mögliche Folgeerkrankungen bei Mangel

Ein Mangel an Glutathion kann zu folgenden Beschwerden und Erkrankungen führen:

• Fatigue-Syndrom
• chronische Müdigkeit
• Leistungsabfall
• erhöhte Infektanfälligkeit

Ein Glutathion-Mangel lässt sich darüber hinaus meist bei Krankheiten wie Hepatitis, Atemwegsinfekten, Herzerkrankungen und Epilepsie feststellen. Jedoch sind diese Erkrankungen nicht die Folge eines Mangels, sondern oftmals der Auslöser.

Nahrungsergänzungsmittel

Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung wird Glutathion als Nahrungsergänzungsmittel verkauft.[3] Die Bioverfügbarkeit von über die Nahrung zugeführtem Glutathion wird im Allgemeinen als sehr gering eingeschätzt, wurde aber im April 2013 durch eine Studie des Penn State College an 54 Studenten mit positivem Ergebnis untersucht.[4][5] Parenterale Zufuhr erhöht den GSH-Spiegel in den Zellen.[6] Ein potentieller gesundheitlicher Nutzen Glutathions, beispielsweise als Anti-Krebsmittel[7] oder als Mittel in der Altershemmung, muss noch wissenschaftlich in klinischen Studien nachgewiesen werden. Eine Stimulierung der Glutathionproduktion in der Leber durch Gabe von Acetylcystein[8] (als Cysteindonor) wird in einer Stellungnahme der EFSA aus dem Jahr 2004 mit möglichen gesundheitlichen Risiken bei gesunden Kontrollpersonen in Verbindung gebracht.[9]

Als „Krebsmittel“ wurde Glutathion in einem als Mischung mit Anthocyanen unter dem Namen Recancostat comp. verkauften Präparat Mitte der 1990er Jahre bekannt.[10]

Literatur

• Ashley Wilber (Hrsg.): Glutathione: Dietary Sources, Role in Cellular Functions and Therapeutic Effects. Nova Science Publishers, New York 2015, ISBN 978-1-63463-372-7

Einzelnachweise

(1)   David Heber, George L. Blackburn, Vay Liang W. Go, John Milner (Hrsg.): Nutritional Oncology. Academic Press, 2006, ISBN 0-12-088393-7, S. 310

(2)   F. Aslund, K. D. Berndt, A. Holmgren: Redox potentials of glutaredoxins and other thiol-disulfide oxidoreductases of the thioredoxin superfamily determined by direct protein-protein redox equilibria. In: J Biol Chem. 272(49), 1997, S. 30780–30786

(3)   Markus Minoggio: Was der Körper wirklich braucht …: Über Nahrungsergänzungsmittel, Vitamine und Pseudoprodukte. Goldegg Verlag, 2008, ISBN 978-3-901880-16-2, S. 194

(4)   Research shows oral supplement increases body’s storage of antioxidant. In: Penn State News. 22. April 2013

(5)   Glutathion-News (deutsche Übersetzung der Penn State Studie): Klinische Tests beweisen die Langzeit-Wirksamkeit von oral zugeführtem Glutathion als Nahrungsergänzung

(6)   M. K. Robinson, M. S. Ahn, J. D. Rounds, J. A. Cook, D. O. Jacobs, D. W. Wilmore: Parenteral glutathione monoester enhances tissue antioxidant stores. In: JPEN J Parenter Enteral Nutr. 16(5), Sep-Oct 1992, S. 413–418

(7)   Ben Pfeifer, Joachim Preiß, Clemens Unger (Hrsg.): Onkologie integrativ: Konventionelle und Komplementäre Therapie. Urban & Fischer Verlag/Elsevier, 2006, ISBN 3-437-56420-X, S. 357–358

(8)   Glutathion-News: Reduziertes Glutathion (GSH) oder GSH-Vorstufen wie N-Acetylcystein (NAC)

(9)    N-Acetyl-L-cystein zur Verwendung in Lebensmitteln für besondere Ernährungszwecke sowie in Lebensmitteln für besondere medizinische Zwecke. (PDF) EFSA-Gutachten

(10)  Erstattung von Arzneimitteln, Begriff des Fertigarzneimittels. (Memento vom 4. März 2009 im Internet Archive) LSG Niedersachsen-Bremen, Urteil vom 15. Februar 2005, Az.: L 4 KR 44/01

PHOSPHATIDYLSERIN

Phosphatidylserin ist ein Phospholipid und Bestandteil biologischer Membranen. Es spielt eine Schlüsselrolle in der Zellkommunikation, besonders im programmierten Zelltod (Apoptose). Die Hauptfunktion von Phosphatidylserin besteht im Einbinden von Proteinstrukturen in die Zellmembran (siehe Funktionen der Phospholipide). Diese Proteinstrukturen agieren in der Zelle als Ionenpumpen, Transportmoleküle, Rezeptoren oder Enzyme (Kinasen, ATPasen).

Phosphatidylserin ist ein Molekül aus der Gruppe der Phosphoglyceride. Diese Stoffgruppe zeichnet sich durch ein mit zwei Fettsäuren und einem Phosphorsäurerest verestertes Glycerin aus. Im Fall des Phosphatidylserins bildet die Phosphorsäure mit dem Glycerin und der Hydroxylgruppe der Aminosäure Serin einen Phosphorsäurediester aus.

Phosphatidylserin ist ein wichtiger Bestandteil in den Zellmembranen des menschlichen Körpers. Es kommt in besonders hohen Mengen im Gehirn vor. Dort spielt es eine wichtige Rolle bei der Reizübertragung zwischen Nervenzellen. Bei einem Mangel an Phosphatidylserin kann es zu Konzentrationsstörungen, Gedächtnisproblemen und zu depressiver Verstimmung kommen.

Die gezielte Einnahme von Phosphatidylserin wirkt einem Mangel entgegen und unterstützt die Konzentrationsfähigkeit und das Gedächtnis. Phosphatidylserin fördert zudem die emotionale Ausgeglichenheit und kann eine wertvolle Hilfe bei depressiver Verstimmung sein.

Phosphatidylserin wird bei Alzheimer, altersbedingter Verschlechterung der mentalen Funktion, Verbesserung der Denkfähigkeit bei jungen Menschen, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS), Depression, Vorbeugung von durch körperliche Betätigung verursachtem Stress und Verbesserung der sportlichen Leistung angewendet.

Biologische Funktion

Das Phosphatidylserin ist, ebenso wie weitere Phosphoglyceride am Aufbau der Zellmembran beteiligt. Diese biologische Membranen besteht aus zwei Schichten amphiphiler Moleküle, deren hydrophobe Anteile (in diesem Fall die unpolaren Kohlenwasserstoffketten) einander zugewandt sind, wohingegen die hydrophilen Kopfgruppen nach außen weisen. Es existieren also zwei Lipidschichten, die man in eine innere (dem Zellinneren bzw. Zytosol benachbarte) und eine äußere (zum Extrazellularraum gerichtete) Lipidschicht unterteilen kann.

Bestandteil von Zellmembranen

·         Phosphatidylserin ist ausschließlich in der inneren Membranschicht – zytoplasmatische Seite – zu finden steht in enger Wechselwirkung mit intrazellulären Proteinen – PS ist besonders wichtig für die Aktivierung der Protein Kinase C, die für die Phosphorylierung anderer Proteine von Bedeutung ist [4]

·          Regulation der Freisetzung von Neurotransmittern und Beteiligung an synaptischen Aktivitäten – Serin ist neben der Aminosäure Methionin Ausgangsstoff für die Synthese von Cholin, welches wiederum für die Bildung von Acetylcholin, ein wichtiger Neurotransmitter, benötigt wird [2, 3, 4, 5, 7, 8]

·          Regulierung des Flüssigkeitshaushaltes der Zelle [2, 3, 5, 7, 8]

·          Calcium-Bindung [1]

·          Blutgerinnung – PS ist bedeutsam für den Plättchenfaktor 3 [1]

·          Einfluss auf den Hormonspiegel, insbesondere auf den Cortisolspiegel [1]

Im Rahmen des Flüssig-Mosaik-Modells geht man davon aus, dass die Moleküle, die biologische Membranen bilden, sich innerhalb ihrer Lipdischicht ständig bewegen. Neben der lateralen Diffusion (Bewegung in der Ebene einer Schicht) beschreibt dieses Modell auch den Prozess der transversalen Diffusion, bei der Phospholipide von der einen Schicht in die andere übergehen können. Diesen Lagewechsel eines Phospholipids im Rahmen der transversalen Diffusion fasst man auch unter dem Begriff Flipflop zusammen. 

Normalerweise würden diese Prozesse dazu führen, dass sich die jeweiligen Phospholipide gleichmäßig auf die innere bzw. außere Lipidschicht verteilen. Bestimmte Enzyme, die man als Flippasen bezeichnet, verhindern jedoch dass Phosphatidylserin von der inneren Schicht in die äußere diffundieren kann, sodass Phosphatidylserin normalerweise nur in der inneren Lipidschicht vorzufinden ist. Geht diese beschriebene Asymmetrie (beispielsweise durch die Diffusion von Phosphatidylserin zur äußeren Lipidschicht) der Lipiddoppelschicht verloren, so kann dieses Signal zur Einleitung der Apoptose der betroffenen Zelle führen. 

Zellkommunikation

Phosphatidylserin wird durch das Enzym Flippase aktiv im inneren (zytosolischen) Monolayer der Zellmembran gehalten. Kommt es jedoch zur Apoptose der Zelle, so findet es sich auch im äußeren Monolayer. Das Enzym Scramblase katalysiert den schnellen Austausch zwischen beiden Seiten der Zellmembran. Findet sich Phosphatidylserin im äußeren (extrazellulären) Monolayer, so dient es Makrophagen als Signal zur Phagozytose.[10] 

Blutgerinnung

Phosphatidylserin spielt eine Rolle in der Blutgerinnung. Wenn Thrombozyten an einem verletzten Blutgefäß durch Kollagen und Thrombin aktiviert werden, kommt es zu einem Wechsel des Phosphatidylserin und anderer negativ geladener Phospholipide zum äußeren Monolayer der Thrombozytenmembran. Diese Oberfläche dient der Assoziation von Gerinnungsfaktoren, speziell dem Gewebefaktor (= Thromboplastin) und dem Faktor VII. Dadurch wird der Ablauf der Gerinnungskaskade erleichtert: Faktor X wird aktiviert und letztlich kommt es zur Bildung von Thrombin.[11] 

Das Scott-Syndrom ist eine Gerinnungsstörung, bei der der Transport von Phosphatidylserin vom inneren zum äußeren Monolayer der Thrombozytenmembran defekt ist.[12] Aufgrund der verminderten Thrombinsynthese kommt es zu einer leichten Gerinnungsstörung.[13] 

Förderung der Gehirnfunktion

Ältere Menschen weisen häufig aufgrund einer unzureichenden Vitalstoffversorgung, insbesondere an Methionin, Folsäure, Vitamin B12 oder essentiellen Fettsäuren, niedrige Werte von Phosphatidylserin im Gehirn auf [2, 3, 4, 5, 7, 8]. Schließlich klagen ältere Menschen oft über verschlechterte mentale Funktionen und Depressionen [2, 3, 5, 7, 8].

Etliche Untersuchungen konnten bestätigen, dass Phosphatidylserin die Gehirnfunktion unterstützt und so vor einem Abfall der kognitiven Funktion im Alter entgegenwirken kann [2, 3, 4, 5, 7, 8]. In einer großen Doppelblind-Studie nahmen 425 Probanden im Alter von 65-93 Jahren teil, die mäßige bis schwere Beeinträchtigungen der geistigen Leistungsfähigkeit, insbesondere des Gedächtnisses, des Denkvermögens, der Sprache und Motorik, aufwiesen. Ihnen wurden über 6 Monate täglich 300 mg Phosphatidylserin oder ein Placebo verabreicht.Am Ende der Studie konnten signifikante Verbesserungen sowohl im Verhalten und in der Stimmung als auch bei den Erinnerungs- und Lernleistungen, die mit Hilfe von Worterinnerungstests ermittelt wurden, festgestellt werden [2, 3, 5, 7, 8]. 

In einer anderen Studie mit älteren Personen zeigten sich deutliche Verbesserungen des Kurzzeitgedächtnisses, der Konzentration und der Aufmerksamkeit. Zudem verbesserten sich depressive Symptome, die Fähigkeit zur Bewältigung des täglichen Lebens und das Apathie-Verhalten [2, 3, 5, 7, 8, 9]. Apathie geht unter anderem meist mit Teilnahmslosigkeit, mangelnder Erregbarkeit und Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Reizen einher. 

Eine mögliche Erklärung für die Verbesserungen der kognitiven Funktionen bei älteren Menschen unter Phosphatidylseringaben ist die vermehrte Synthese des Neurotransmitters Acetylcholin. Durch erhöhte Konzentrationen an PS kann eine schnellere und gesteigerte Acetylcholinausschüttung in den synaptischen Spalt – Spaltraum zwischen zwei hintereinandergeschalteten Neuronen – gewährleistet werden [1, 10]. Das führt zu einem gesteigerten Erinnerungsvermögen und einer gesteigerten mentalen Leistungsfähigkeit [1, 10]. Phosphatidylserin könnte eventuell die Acetylkonzentration an der motorischen – muskulären – Endplatte bei körperlicher Kraftentwicklung erhöhen [1].  

Kognitive Fähigkeiten, Hirnfunktion: Phosphatidylserin verbessert bei einer Anwendungsdauer von 6 bis 15 Wochen: 

• die mentale Leistungsfähigkeit
• Lernleistung, Konzentration, Aufmerksamkeit
• Denkvermögen und Motorik
• Gedächnisleistung, Kurz-/Langzeitgedächtnis
• die psychische Stabilisierung bei Depressionen

Stress, Prüfungen, Sport: Phosphatidylserin eignet sich speziell für Personen, die in Schule, Studium oder Beruf stark gefordert sind. Durch die Reduktion des Stresshormones Cortisol scheint es die Stressreaktion des Körpers zu verringern.  

Im Sport ist die Aufnahme sinnvoll, da es nebst der Verbesserung der kognitiven Fähigkeit auch eine Verbesserung der Aufnahme von Glucose in die Muskelzellen bewirken kann. So fördert Phosphatidylserin die Regeneration nach sportlicher Belastung. 

Einfluss auf den Hormonspiegel

Die durch körperliche Aktivität ausgelöste Ausschüttung von Stresshormonen konnte infolge von Phosphatidylseringaben deutlich gesenkt werden [8]. Dieser Effekt konnte sowohl bei älteren Personen als auch gesunden jungen Menschen beobachtet werden. Von besonderem Interesse ist der Einfluss von Phosphatidylserin auf den Cortisolspiegel. Cortisol gehört zu der Gruppe der Glucocorticoide und wird in der Nebennierenrinde synthetisiert. Die Nebennierenrindenproduktion an Cortisol wird durch ACTH aus dem Hypophysenvorderlappen angeregt. Demnach wird die Cortisolausschüttung hauptsächlich durch Stress ausgelöst – so zum Beispiel nach Widerstandstraining [2, 3, 5, 7, 8].  

Cortisol besitzt ein sehr breites Wirkungsspektrum. Vor allem wirkt das Stresshormon auf den Kohlenhydratstoffwechsel – Förderung der Neubildung von Glucose –, den Fettstoffwechsel – Förderung der fettabbauenden Wirkung von Adrenalin und Noradrenalin – und den Proteinumsatz – Förderung des Proteinabbaus. Zudem stellt Cortisol den Precursor – Vorstufe – für die Testosteronsynthese dar. Nach Widerstandstraining kommt es schließlich zu einem starken Anstieg der Cortisolproduktion und -ausschüttung, was sowohl zu einem Abbau von Muskulatur als auch zu einem Rückgang des Testosteronspiegels führt [2, 3, 5, 7, 8]. Aufgrund des hohen Cortisolspiegels behindert sich das Hormon selbst an den Zielzellen der Testosteronproduktion, wodurch letztlich die Testosteronsynthese reduziert wird.  

Der Einfluss von Phosphatidyl-Serin auf den Cortisolspiegel wurde in einer Doppelblindstudie an Personen untersucht, die in zwei Gruppen eingeteilt wurden und innerhalb von Woche acht Mal an einem Widerstandstraining für alle Muskelgruppen teilnahmen. Die eine Gruppe nahm neben der normalen Ernährung zusätzlich 800 mg Phosphatidylserin ein, während die andere Gruppe ein wirkungsloses Placebo erhielt. Unmittelbar nach dem Training wurde jeweils der Cortisol- und Testosteronspiegel sowie die mentale Leistungsfähigkeit erfasst. 

Die Auswertung ergab bei der mit Phosphatidylserin supplementierten Gruppe durchgängig einen deutlich niedrigeren Cortisolspiegel nach jeder Trainingsphase im Vergleich zu den mit wirkungslosem Placebo supplementierten Teilnehmern. Infolge der geringeren Cortisolproduktion wies die Phosphatidylseri-Gruppe nach jeder Trainingseinheit einen gesteigerten Testosteronspiegel auf, da die Testosteronproduktion nun ungehindert ablaufen konnte. Zudem berichtete ein großer Teil der mit Phosphatidylserin supplementierten Teilnehmer von einer verbesserten mentalen Leistungsfähigkeit [2, 3, 5, 7, 8]. 

Diesem Ergebnis zur Folge beugt Phosphatidyl-Cholin in Verbindung mit Widerstandstraining durch die Hemmung der Cortisolproduktion einem Protein- und damit Muskelkatabolismus vor und kann schließlich zur Erhöhung der Muskelmasse führen [2, 3, 5, 7, 8]. Darüber hinaus trägt Phosphatidylserin zur Förderung der Regeneration nach dem Training bei [2, 3, 5, 7, 8].   

Geringe Konzentrationen an Phosphatidyl-Serin korrelieren mit [1, 10]: 

·         einer verminderten Freisetzung von Neurotransmittern, insbesondere von Acetylcholin

·         einem vermehrten Mangel an Acetylcholin im synaptischen Spalt neuronaler Zellen, was mit einer verschlechterten Reizweiterleitung verbunden ist – eine gestörte Signalübertragung beeinträchtigt die mentale Leistungsfähigkeit, insbesondere ist die Erinnerungs- und Lernleistung, Konzentration und Aufmerksamkeit, das Denkvermögen sowie die Sprache und Motorik betroffen

·         Rückbildung der Nervenzell-Dendriten mit der Folge einer nachlassenden Gedächtnisleistung  

Phosphatidylserin Mangel

Ein Mangel kann sich in einer verminderten Freisetzung von Neurotransmittern, insbesondere von Acetylcholin äussern, was mit einer verschlechterten Reizweiterleitung verbunden ist. Ebenfalls führt ein Mangel zur Rückbildung der Nervenzell-Dendriten (Fortsätze der Nervenzellen), welche wichtig für das Empfangen von Reizen sind. 

Eine gestörte Signalübertragung beeinträchtigt die mentale Leistungsfähigkeit, insbesondere: 

• Erinnerungs- und Lernleistung
• Konzentration und Aufmerksamkeit
• Denkvermögen, Sprache und Motorik
• nachlassende Gedächtnisleistung

Pharmakologie

Phosphatidylserin wird unter anderem als Nahrungsergänzungsmittel zur Vorbeugung von Demenz und kognitiven Dysfunktionen beworben.

Phosphatidylserin, Hormone und Sport

Cortisol

Cortisol wird als Stresshormon in physischen aber auch körperlichen Stresssituationen vermehrt ausgeschüttet. Zu körperlichen Stresssituationen zählt unter anderem auch ein Widerstandstraining. ACTH aus dem Hypophysenvorderlappen regt die Produktion von Cortisol an.

Auf den Körper wirkt Cortisol wie auch andere Stresshormone „energieausschleusend“ und beeinflusst damit sowohl Fettstoffwechsel (hemmend), als auch den Kohlenhydratstoffwechsel (fördernd). Leider fördert es auch den Proteinabbau (Proteolyse) bis zu 20%, reduziert die Testosteronsynthese und setzt die Insulinsensibilität der Zellen herab. Letztlich fördert Cortisol die Kalziumausscheidung, reduziert die Kalziumaufnahme und sorgt für eine Umverteilung an Körperfett hin zum viszeralen Bereich, was neben dem Herz-Kreislaufrisiko auch das Adipositas- und Diabetesrisiko anhebt. Da es die Natriumansammlung und Kaliumausscheidung im Körper fördert, kann es zum bekannten „aufgedunsenen“ Aussehen kommen.  

Studie für Widerstandstraining

Das Phosphatidylserin vermag das Aufkommen von Cortisol und Testosteron nach dem Training zu beeinflussen, zeigt eindrucksvoll eine Studie der University of Mississippi. 

·         Burke, E. and Fahey T., Phosphatidylserine (PS):Promise for athletic performance. New Canaan, Ct. Keats Publishing, 1998

·         Fahey,et al., "The hormonal and perceptive effects of phosphatidylserine administration during two weeks of resistive exercise-induced overtraining. Biol Sport. 1998, 15:135-144

·         Fahey T.D., Pearl M. Hormonal effects of phosphatidylserine during 2 weeks of intense training. Abstract submitted to national meeting of the American College of Sports Medicine; June 1998

·         Fahey,et al., "The hormonal and perceptive effects of phosphatidylserine administration during two weeks of resistive exercise-induced overtraining. Biol Sport. 1998, 15:135-144. 

2 Probandengruppen führten 8x pro Woche ein Widerstandstraining aus. Eine Gruppe erhielt neben der normalen Ernährung 600mg Phosphatidylserin/Tag die andere Grupp ein Placebo. 

Direkt im Anschluss an das Training wurden Cortisol- und Testosteronwerte bestimmt, sowie die mentale Leistungsfähigkeit erfasst. 

Ergebnis

Im Ergebnis waren bei der Phosphatidylserin-Gruppe durchgehend niedrigere ACTH- und Cortisolspiegel (bis zu 30%) sowie höhere Testosteronwerte nachweisbar. Das Testosteron /Cortisol-Verhältnis änderte sich signifikant in Richtung Testosteron. Ein großer Teil der Phosphatidylserin-Gruppe berichtete von einer besseren mentalen Leistungsfähigkeit. Bei Laktat und GH konnte keine signifikante Veränderung festgestellt werden.  

Zusammenfassung

Phosphatidylserin ist als Phospholipid ein wichtiger Bestandteil von Nervenzellen. Es wird benötigt zum Aufbau, Funktionserhalt und zur Kommunikation und ist somit besonders im Gehirn unabdingbar an der Ausprägung der Leistungsfähigkeit beteiligt. 

Daneben wirkt sich Phosphatidylserin auf das Aufkommen von ACTH und Cortisol aus. Erhöhte Cortisol-Level sind besonders für Sportler, aber auch für alle anderen Personengruppen eher als schlecht zu bewerten, wobei abschließend anzufügen ist, dass auch Cortisol durchaus seine Daseinsberechtigung und seine wichtigen Funktionen mit sich bringt. 

Unter Phosphatidylserin-Mangel erleiden ältere oder gestresste Menschen einen Abfall der Leistungsfähigkeit im kognitiven Bereich. Auch bei Kindern ist Phosphatidylserin-Mangel bereits möglich. Neben endogenen Gründen eines Phosphatidylserin-Mangels tragen wir auch unseren Teil dazu bei, indem wir besonders die Lebensmittel meiden, welche einen hohen PS-Gehalt aufweisen, da wir Angst haben zu viel Cholesterin aufzunehmen. 

Sportler profitieren von einer Phosphatidylserin-Supplementierung bei harten Trainingseinheiten insofern, da sich deren Cortisol-Testosteron-Verhältnis positiv verändert. Das Resultat hieraus ist ein vermeiden von Übertrainingszuständen und eine schnellere Regeneration sowie einen verbesserter Fokus im Training. Möglicherweise kann die Intensität im Training so weiter gesteigert werden, ohne einen Übertrainingszustand zu befürchten. 

Besonders interessant gestaltet sich eine Phosphatidylserin -Einnahme für Sportler, die einer KH-armen Ernährung oder gar ketogenen Ernährung nachgehen, da hier das Cortisol-limitierende Insulin nicht oder nur in sehr geringer Menge gebildet wird. 

Auch wenn mehrere Stressoren aufeinander treffen (physisch-psychisch) ist es möglich, von einer Phosphatidylserin-Supplementierung zu profitieren.

Einzelnachweise 

(1)   Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L: Biochemie. Spektrum Akademischer Verlag; 2003; 5. Auflage 

(2)   Cenacchi T, Bertoldin T, Farina C, Fiori MG, Crepaldi G: Cognitive decline in the elderly: A double-blind, placebo-controlled multicenter study on efficacy of phosphatidylserine administration. Aging (Milano). 1993 Apr;5(2):123-33

(3)   Fahey TD, Pearl M: Hormonal effects of phosphatidylserine during 2 weeks of intense training. Abstract submitted to national meeting of the American College of Sports. Medicine; June 1998 

(4)   Hahn A: Nahrungsergänzungsmittel. 214-218. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2001

(5)   Henrichs D: Handbuch Nähr- und Vitalstoffe, Orthomolekulare Ernährung. Constantia-Verlag; 4.überarbeitete Auflage

(6)   Monteleone P et al.: Effects of phosphatidylserine on the neuroendocrine response to physical stress in humans. Neuroendocrinology. 1990 Sep;52(3):243-8

(7)   Monteleone P, Maj M, Beinat L, Natale M, Kemali D: Blunting by chronic phosphatidylserine administration of the stress-induced activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in healthy men. Eur J Clin Pharmacol. 1992;42(4):385-8

(8)   Palmieri G et al.: Double-blind controlled trial of phosphatidylserine in subjects with senile mental deterioration. Clin Trials J 24: 73-83 (1987)

(9)   Rehner G, Daniel H: Biochemie der Ernährung. 7-14. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg/Berlin; 2002; 2. überarbeitete und erweiterte Auflage

(10) B. Verhoven, R. A. Schlegel, P. Williamson: Mechanisms of phosphatidylserine exposure, a phagocyte recognition signal, on apoptotic T lymphocytes. In: Journal of Experimental Medicine. Band 182, Nr. 5, 1. November 1995, S. 1597–1601

(11) B. R. Lentz: Exposure of platelet membrane phosphatidylserine regulates blood coagulation. In: Prog Lipid Res. Band 42, Nr. 5, September 2003, S. 423–438

(12) F. A. Zwaal, P. Comfurius, E. M. Bevers: Scott syndrome, a bleeding disorder caused by defective scrambling of membrane phospholipids. In: Biochem Bioph Acta. Band 2004, 1636, S. 119–128

(13) H. J. Weiss: Scott syndrome: a disorder of platelet coagulant activity (PCA). In: Semin Hematol. Band 31, 1994, S. 312–319  

Literatur

·         Hahn A., Nahrungsergänzungsmittel, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart, 2006

·         Hellhammer J, Fries E, Buss C, Engert V, Tuch A, Rutenberg D, Hellhammer D., Effects of soy lecithin phosphatidic acid and phosphatidylserine complex (PAS) on the endocrine and psychological responses to mental stress. Stress. 2004 Jun;7(2):119-26

·         Parker A, Gordon J, Thornton A, LubkerJ, Bartlett M, Jäger R, Purpura M, Bird M, Oliver J, Simbo S, Rasmussen C, and Kreider RB. The effects of phosphatidylserine supplementation on cognitive functioning prior and following an acute bout of resistance training in young males, J Int Soc Sports Nutr. 2010; 7(Suppl 1)

·         Benton D, Donohoe RT, Sillance B, Nabb S., The influence of phosphatidylserine supplementation on mood and heart rate when faced with an acute stressor. Nutr Neurosci. 2001;4(3):169-78

·         Schreiber S, Kampf-Sherf O, Gorfine M, Kelly D, Oppenheim Y, Lerer B., An open trial of plant-source derived phosphatydilserine for treatment of age-related cognitive decline. Isr J Psychiatry Relat Sci. 2000;37(4):302-7

·         Cenacchi T, Bertoldin T, Farina C, Fiori MG, Crepaldi G., Cognitive decline in the elderly: a double-blind, placebo-controlled multicenter study on efficacy of phosphatidylserine administration. Aging (Milano). 1993 Apr;5(2):123-33

·         Kingsley M., Effects of phosphatidylserine supplementation on exercising humans. Sports Med. 2006;36(8):657-69

·         Monteleone P, Maj M, Beinat L, Natale M, Kemali D., Blunting by chronic phosphatidylserine administration of the stress-induced activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in healthy men. Eur J Clin Pharmacol. 1992;42(4):385-8

·         Starks MA, Starks SL, Kingsley M, Purpura M, Jäger R., The effects of phosphatidylserine on endocrine response to moderate intensity exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2008 Jul 28;5:11

·         Jäger R, Purpura M, Geiss K, Weiß M, Baumeister J, Amatulli F, Schröder L, Herwegen H., The effect of phosphatidylserine on golf performance. J Int Soc Sports Nutr. 2007 Dec 4;4(1):23

·         Baumeister J, Barthel T, Geiss KR, Weiss M., Influence of phosphatidylserine on cognitive performance and cortical activity after induced stress. Nutr Neurosci. 2008 Jun;11(3):103-10

·         Kato-Kataoka A, Sakai M, Ebina R, Nonaka C, Asano T, Miyamori T., Soybean-derived phosphatidylserine improves memory function of the elderly Japanese subjects with memory complaints. J Clin Biochem Nutr. 2010 Nov;47(3):246-55

·         Anti-Aging Medical Therapeutics, Volume II, Kapitel 4, Seiten Health Quest Publications, Marina des Rey, Carlifornia, 1998. Behandlung des altersbedingten Nachlassens der kognitiven Fähigkeiten  und die Wirkung von Phosphatidylserin

·         The effects of phosphatidylserine on endocrine response to moderate intensity exercise, Author: Starks Michael ; Starks Stacy ; Kingsley Michael ; Purpura Martin ; Jäger Ralf Journal: Journal of the International Society of Sports Nutrition Year: 2008 Vol: 5 Issue: 1 Pages/record No.: 11    

L-CYSTEIN

Cystein, abgekürzt Cys oder C, ist eine α-Aminosäure mit der Seitenkette –CH2–SH, die Schwefel enthält. Nur die natürlich vorkommende enantiomere Form L-Cystein [Synonym: (R)-Cystein] ist eine proteinogene Aminosäure; sie kann beim Erwachsenen in der Leber aus der ebenfalls schwefelhaltigen Aminosäure L-Methionin gebildet werden. 

Durch Oxidation der Sulfhydrylgruppen können zwei Cysteinreste miteinander eine Disulfidbrücke bilden, womit Cystin entsteht. Solche Disulfidbrücken stabilisieren in zahlreichen Proteinen deren Tertiär- und Quartärstruktur und sind für Bildung und Erhalt funktionstragender Konformationen von Bedeutung. 

Aminosäuren können in nicht essentielle Aminosäuren, die vom Körper selbst produziert werden können, und essentiellen Aminosäuren, die spezifisch über die Nahrung aufgenommen werden müssen, unterteilt werden. Der Körper kann die essentiellen Aminosäuren nicht selber herstellen. Proteine werden aus Aminosäuren aufgebaut. Proteine sind Bestandteil aller Zellen und Gewebe wie z.B. des Muskelgewebes. Jedes Gewebe hat sein eigenes spezifisches Aminosäuremuster. 

L-Cystein ist eine schwefelhaltige Aminosäure. Es gehört zu den nicht essentiellen Aminosäuren; es kann aus Methionin hergestellt werden. Die Synthese reicht jedoch unter bestimmten Umständen nicht aus, um den Bedarf zu decken. N-Acetyl-L-Cystein (NAC) ist die acetylierte Form von L-Cystein. Im Vergleich zu L-Cystein ist NAC im Allgemeinen besser verträglich und weniger anfällig für Oxidation. Schwefelhaltige Aminosäuren werden zur Herstellung von Geweben verwendet. Cystein stimuliert die Produktion von Proteinen, Glutathion und Taurin. Glutathion wurde wegen seiner entscheidenden Rolle bei der Abwehr des Körpers und der Reduzierung von Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E, Coenzym Q10 und Alpha-Liponsäure im Antioxidationszyklus als "Hauptantioxidationsmittel" bezeichnet. Es spielt auch eine Rolle bei der Umwandlung von Nährstoffen im Körper und der Produktion von DNA und Proteinen.  

Biochemische Bedeutung

Vielfältige Funktionen des Cysteins im Organismus leiten sich aus der relativen Reaktivität seiner freien Thiolgruppe ab. So kann sich schon bei der Proteinfaltung eine Disulfidbrücke (–S–S–) zwischen Cysteinresten derselben Polypeptidkette ausbilden, die beim Faltungsprozess in räumliche Nähe zueinander gelangen. Die Verbrückung durch eine zusätzliche kovalente Bindung zwischen Aminosäuren an nicht benachbarten Positionen der Kette erhöht die Stabilität ihrer räumlichen Anordnung, der Tertiärstruktur. Im faltenden Proteinmolekül kann unter Wirkung von Protein-Disulfid-Isomerasen eine Disulfidbrücke, auch Cystin-Brücke genannt, eventuell auf andere Cysteinreste verlagert werden.  

Die über das S-Atom von Cysteinresten ausgebildeten Querbrücken spielen eine wesentliche Rolle für die Faltung des nativen Proteins und stabilisieren dessen Tertiärstruktur durch kovalente Bindungen. Stabilisierende Disulfidbrücken kommen in vielen, vornehmlich sekretorischen und extrazellulären Proteinen vor, beispielsweise im Insulin. Sie können auch in einem aus mehreren Polypeptidketten gebildeten Proteinkomplex dessen Quartärstruktur stabilisieren oder Ketten miteinander verknüpfen, etwa bei Antikörpern, sowie verknüpfte Ketten zu Bündeln verbinden, so bei Keratinen. Bei kurzen Peptiden mit Cystein am Kettenende wie dem Nonapeptid Oxytocin, einem Proteohormon, entsteht durch Ausbildung einer Disulfidbrücke eine ringförmige Struktur, was einen unspezifischen Abbau durch Peptidasen erschwert.[1] 

Eine größere Gruppe von Enzymen besitzt von Cysteinresten koordinierte Eisen-Schwefel-Cluster. Die relativ reaktive Thiolgruppe des Cysteins kann aber auch direkt am katalytischen Mechanismus beteiligt sein, wie bei der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase, wo Cystein das Substrat am aktiven Zentrum bindet.[2] 

Cystein ist außerdem ein Ausgangsstoff bei der Biosynthese von Verbindungen wie Glutathion, Coenzym A und Taurin.[3] 

Eigenschaften

Cystein liegt überwiegend als „inneres Salz“ bzw. Zwitterion vor, dessen Bildung dadurch zu erklären ist, dass das Proton der Carboxygruppe an das einsame Elektronenpaar des Stickstoffatoms der Aminogruppe wandert: 

Im elektrischen Feld wandert das Zwitterion nicht, da es als Ganzes ungeladen ist. Genaugenommen ist dies am isoelektrischen Punkt (bei einem bestimmten pH-Wert) der Fall, bei dem das Cystein auch seine geringste Löslichkeit in Wasser hat. Der isoelektrische Punkt von Cystein liegt bei einem pH-Wert von 5,02.[4] 

Cystein könnte zu den nicht essentiellen Aminosäuren gezählt werden, da es vom Körper gebildet werden kann. Allerdings ist dazu die essentielle Aminosäure Methionin erforderlich. Daher wird Cystein üblicherweise als semi-essentiell betrachtet. Als Bestandteil vieler Proteine und Enzyme ist es oft am Katalysemechanismus beteiligt. 

·         Seitenkette: hydrophil

·         Van-der-Waals-Volumen: 86

·         Hydrophobizitätsgrad: 2,5

In neutraler bis alkalischer wässriger Lösung erfolgt bei Luftzutritt eine Oxidation zu Cystin.[5] Bei der Einwirkung stärkerer Oxidationsmittel wird die Cysteinsäure gebildet.[5] 

Funktion im Körper

L-Cystein wird in der Leber aus den Aminosäuren Serin und Methionin synthetisiert und zu großen Teilen in den Haaren und den Nägeln gespeichert. Zusätzlich wird L-Cystein über die Nahrung aufgenommen. Aufgrund des geringen Gehaltes in Lebensmitteln wäre es nicht möglich, den Bedarf allein über die Nahrung zu decken. Ein ausreichendes Vorhandensein der Aminosäuren Serin und Methionin ist daher zur körpereigenen Bildung des L-Cysteins unabdingbar.

Im Körper erfüllt L-Cystein folgende Funktionen:

·         Vorläufer des Taurins

·          beschleunigt aufgrund des Schwefelgehaltes die Schwermetall-Ausscheidung aus dem Körper

·          beeinflusst die Funktion der Immunzellen

·          fängt als Antioxidans freie Radikale ab

·          liegt als Cystin in Bindegewebe, Muskeln und Knochen vor, festigt das Gewebe

·          ist Bestandteil des Glukosetoleranzfaktors, trägt somit zur Regulierung des Blutzuckers bei

Anwendungsgebiete

L-Cystein nimmt im therapeutischen Sinne Einfluss auf zahlreiche Beschwerden, insbesondere kommt es jedoch bei Atemwegserkrankungen zum Einsatz.

·         In Form von N-Acetylcystein wirkt es stark schleimlösend und auswurffördernd, weswegen es bei grippalen Infekten, Bronchitis oder Lungenentzündung verordnet wird.

·         L-Cystein hilft dem Körper bei der Entgiftung von Bakterien, Medikamenten und Alkohol.

·         N-Acetylcystein wirkt als Gegengift bei Vergiftungen mit Paracetamol.

·         Zusammen mit Zink und Vitamin B wirkt L-Cystein Haar- und Nagelbruch sowie vorzeitigem Haarausfall entgegen.

·         N-Acetylcystein stabilisiert das Immunsystem, da es die Aktivität der Immunzellen steigert.  

Therapeutische Funktionen

Aus L-Cystein werden pharmazeutische Wirkstoffe im industriellen Maßstab hergestellt, z. B. (R)-S-Carboxymethylcystein und (R)-N-Acetylcystein (ACC bzw. NAC). Diese beiden Pharmawirkstoffe sollen als orale Mukolytika den oft zähen Bronchialschleim bei chronischer Bronchitis und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung verflüssigen. Unter der Gabe von Cystein wird der im Verlauf dieser Erkrankungen vermehrt gebildete Bronchialschleim dünnflüssiger und kann so leichter abgehustet werden. Cystein steigert auch eine Reihe von Lymphozytenfunktionen, wie beispielsweise die zytotoxische T-Zellaktivität. Cystein und Glutathion verhindern die Expression von NF-AT, des nukleären Transkriptionsfaktors in stimulierten T-Zell-Linien. In-vitro-Studien zeigen, dass die stimulierende Wirkung von TNF (Tumornekrosefaktor), induziert durch freie Radikale, auf die HIV-Replikation in Monozyten durch schwefelhaltige Antioxidantien gehemmt werden kann. Diese grundlegenden Studien sprechen dafür, dass die Behandlung von Entzündungskrankheiten und AIDS mit Cystein damit möglicherweise nützlich sein könnten.

Cystein kann Schwermetall-Ionen komplexieren. Es wird daher unter anderem als Therapeutikum für Silber-Vergiftungen eingesetzt. Da es freie Radikale an die Thiolgruppe bindet, wird Cystein auch zur Vorbeugung gegen Strahlenschäden eingesetzt. Bei Föten, Früh- und Neugeborenen, sowie bei Leberzirrhose ist die Aktivität des Enzyms Cystathionase nicht vorhanden oder stark eingeschränkt. In diesen Fällen ist eine exogene Cysteinzufuhr notwendig.[6] Es ist ein Radikalfänger, der die zellschädigenden Stoffe unschädlich macht und für den in neueren Studien eine gewisse Vorbeugefunktion gegen neurodegenerative Erkrankungen postuliert wird.

Bei der sehr seltenen Pantothenatkinase-assoziierten Neurodegeneration (PKAN), einer Variante der Neurodegeneration mit Eisenablagerung im Gehirn (NBIA), bewirkt eine Mutation im für das Enzym Pantothenatkinase codierende PANK2-Gen, dass es zu einer Anreicherung von Cystein-Eisen-Komplexen im Gehirn – speziell im Globus pallidus und der Substantia nigra pars reticulata – kommt. Dies führt wiederum zu einem Anstieg freier Radikale und letztlich zu einer oxidativen Schädigung der Nervenzellen des Gehirns.[7]

Cystein ist Bestandteil von Aminosäure-Infusionslösungen zur parenteralen Ernährung.[8]

Einzelnachweise

(1)   Peter Heinrich, Matthias Müller, Lutz Graeve (Hrsg.): Löffler/Petrides Biochemie und Pathobiochemie. 9. Auflage, Springer-Verlag, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-17971-6, S. 485

(2)   J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemie. 6. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Elsevier GmbH, München 2007, ISBN 978-3-8274-1800-5, S. 38f, 48, 494 f, 570

(3)   D. Doenecke, J. Koolman, G. Fuchs, W. Gerok: Karlsons Biochemie und Pathobiochemie. Hrsg.: Peter Karlson, Detlef Doenecke. 15., komplett überarb. und neugestalte Auflage. Thieme, Stuttgart 2005, ISBN 3-13-357815-4, S. 41, 208, 219

(4)   P. M. Hardy: The Protein Amino Acids. In: G. C. Barrett (Hrsg.): Chemistry and biochemistry of the amino acids. Chapman and Hall, London/New York 1985, ISBN 0-412-23410-6, S. 9

(5)   Eintrag zu L-Cystein. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 21. Juli 2011

(6)   P. Fürst, H.-K. Biesalki u. a.: Ernährungsmedizin. Hrsg.: Hans-Konrad Biesalski, Olaf Adam. 3., erw. Auflage. Thieme, Stuttgart 2004, ISBN 3-13-100293-X, S. 94

(7)   B. Zhou, S. K. Westaway, B. Levinson, M. A. Johnson, J. Gitschier, S. J. Hayflick: A novel pantothenate kinase gene (PANK2) is defective in Hallervorden-Spatz syndrome. In: Nature Genetics. Band 28, Nr. 4, August 2001, ISSN 1061-4036, S. 345–349

(8)   Siegfried Ebel, Hermann J. Roth (Hrsg.): Lexikon der Pharmazie. Thieme, Stuttgart 1987, ISBN 3-13-672201-9, S. 66

GUARANÁ 

Guaraná (Paullinia cupana) ist eine Pflanzenart innerhalb der Familie der Seifenbaumgewächse (Sapindaceae). Sie ist im Amazonasbecken beheimatet.

Der Name Guaraná bezieht sich auf das südamerikanische indigene Volk der Guaraní.[1] Sie besitzt eine lange ethnobotanische Tradition und ihre koffeinhaltigen Samen werden häufig als Nahrungsergänzungsmittel und Zusatz in Getränken verwendet.

Nutzung

Guaraná ist den Indios im Amazonasgebiet schon seit Jahrhunderten bekannt. Ähnlich Kakao/Schokolade wurde die Guaraná-Paste verwendet. Sie wurde vielfältig in der Volksmedizin verwendet.[1]

Guaraná wird als Kletterpflanze in Plantagen in Brasilien, Venezuela und Paraguay angebaut. Die Nachzucht aus Samen ist schwierig. Die geschälten und getrockneten Samen werden zu einem hellbraunen Pulver zermahlen, in Wasser aufgeschwemmt und mit Honig gesüßt getrunken.

Das Getränk wirkt ähnlich wie Kaffee anregend und dämpft Hungergefühle. Aus Guaranáextrakten wird von vielen brasilianischen Getränkeherstellern (unter anderem Antarctica, Brahma, Kicos, Kuat) ein für Brasilien typisches limonadeähnliches Erfrischungsgetränk hergestellt, welches homonym als Guaraná bezeichnet wird.

Verbreitung finden auch Schokolade, Kräuter- und Früchtetees, Kaugummi, Energy-Drinks sowie Gleitgele mit Guaranáanteil. Die Substanz ist aber auch separat als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich.

Der Anteil der Gerbstoffe liegt bei etwa 25 Prozent, was die Wirkung des enthaltenen Coffeins verzögert und verlängert. Die Produkte werden als „Wachmacher“ und „Energiespender“ beworben. Außerdem gelten Guaraná-Produkte in Fitnesskreisen und bei Bodybuildern als leistungsfördernd. 

Guaraná hat einen äußerst herben bis sehr bitteren Geschmack, weshalb es meist nicht pur konsumiert, sondern verschiedenen Lebensmitteln, wie den zuvor genannten, zugesetzt wird.

Inhaltsstoff 

Ihre roten Früchte mit den bitter schmeckenden Kernen zeichnen sich durch ihren hohen Coffeingehalt aus (4–8 % in der Trockenmasse). 

Guaraná hat die stimulierende Wirkung des Coffeins. Fälschlicherweise wird die anregende Substanz oft auch als „Guaranin“ bezeichnet; eine solche Substanz gibt es jedoch nicht. Im Guaranáextrakt sind enthalten: Tannine (über 12 %) davon ca. 10 % Proanthocyanidine, Coffein (4–6 %), Theophyllin (0–0,25 %), Theobromin (0,02–0,04 %), (+)-Catechin (6 %), (−)-Epicatechin (3 %), Saponine, Stärke, Mineralstoffe (3–4 %) und Wasser (6–8 %).[11]

Wirkung

Guaraná soll leicht fiebersenkend wirken und bei körperlicher Schwäche das Durchhaltevermögen stärken. Ähnlich wie Kaffee hat Guaraná eine anregende Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System.

Es dämpft ferner Hunger- und Durstgefühle. Wie inzwischen mehrere placebokontrollierte Doppelblindstudien zeigen konnten, verbessert Guarana Extrakt nachweisbar die kognitive Leistungsfähigkeit von Probanden und vermindert mentale Erschöpfungszustände.

Außerdem wurde festgestellt, dass Guarana die Leistung des Gedächtnisses steigert, zu erhöhter Aufmerksamkeit führt und die Stimmungslage positiv beeinflusst.

Diese Effekte können nicht allein auf den Coffeingehalt von Guarana zurückgeführt werden. Dieser liegt zwischen 2 bis 7,5 Prozent und ist somit vier Mal höher als der von Kaffee. Guarana-Samen besitzen damit den höchsten bekannten Koffeingehalt. 

Neben Coffein enthält Guarana jedoch auch kleinere Mengen von verschiedenen anderen Stoffen, wie etwa Tannine oder Theobromin und Theophyllin.

Die psychoaktiven Eigenschaften von Guarana sind vermutlich auch durch den relativ hohen Gehalt dieser anderen Bestandteile bedingt.

Guarana-Energie hält viel länger als Kaffee, denn der Wachmacher wird langsamer vom Körper aufgenommen. Das liegt daran, dass das enthaltene Koffein an Gerbstoffe gebunden ist, welche im Vorfeld abgebaut werden müssen. 

Dies führt zu einer langanhaltenden Energiefreisetzung bis zu sechs Stunden - ein starker Kontrast zu dem kurzweiligen Energie-Crash, den man mit Kaffee erlebt. Guarana enthält darüber hinaus Theobromin und Theophyllin. 

Die beiden sind genau wie Koffein Purinalkaloide, welche den Körper mit Energie versorgen und so als natürliche Wachmacher wirken können. 

Weil Kaffee nur eines dieser drei Alkaloide enthält, Guarana aber drei, liefert Guarana viel länger anhaltende und stärkere Energie.

Vorteile von Guarana 

Guarana hat nicht nur einen Hallo-Wach-Effekt, sondern besitzt noch viele weitere Vorteile, die die mentale und körperliche Leistungsfähigkeit optimieren und dabei helfen, die Energiepotentiale voll auszuschöpfen.

Natürlicher Wachmacher

Der Koffeingehalt in Guarana ist um ein Vielfaches höher als in Kaffeebohnen. Deshalb ist Guaraná ein wunderbarer Wachmacher. Die enthaltenen Stoffe Koffein, Theobromin und Theophyllin stimulieren den Körper ganz natürlich und verhindern Müdigkeit.  

Hilfe bei der Ketos 

Das in den Guarana-Samen enthaltene Koffein regt das Nervensystem an und induziert die Lipolyse. In der Lipolyse werden Fette im Fettgewebe gespalten.

Die dabei entstehenden Fettsäuren werden in das Blut abgegeben. Sie können von der Leber aufgenommen und zur Bildung von Ketonkörpern verwendet werden. Sie sind die schnellsten und stabilsten Energielieferanten für das Gehirn.

Mit ihrer Hilfe gelang man in die Ketose. Das bedeutet, dass der Körper nur noch aus Fett Energie gewinnt und nicht aus Kohlenhydraten. So optimiert man seine mentale Leistungsfähigkeit und das Konzentrationsvermögen.

Natürlicher Helfer gegen Stress 

Auch als magische Frucht bekannt, besitzt Guaraná beruhigende Eigenschaften. Es kann tatsächlich helfen, Stress abzubauen und deine Stimmung zu verbessern. 

Der Forscherin C. H. S. Ruxton zufolge, besitzt das enthaltene Koffein positive Auswirkungen auf die Stimmung [3]. Über 15 Jahre führte sie eine Studie durch, in der der Zusammenhang zwischen Koffeinkonsum und kognitiver sowie körperlicher Leistungsfähigkeit untersucht wurde.

Auch den Einfluss auf die Stimmung betrachtete sie und fand heraus, dass hier ein Zusammenhang besteht. So kann man die Wachsamkeit erhöhen und das Wohlbefinden verbessern: Koffein macht nicht nur wach, sondern verbessert auch die Stimmung. 

Auch eine Studie der Universität Cardiff in Wales und des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge konnten diese Effekte belegen [4]. Die Probanden wurden nach dem Koffeinkonsum nach ihrer Stimmung gefragt und diese verbesserte sich deutlich.

Das liegt zum einen daran, dass Koffein die Wirkung des körpereigenen Botenstoffs Adenosin stoppt. Dieses ist für die Ruhephasen der Gehirnzellen zuständig und verhindert, dass das Glückshormon Serotonin wirken kann.

Koffein wirkt dem Adenosin entgegen und fördert die Aufnahme von Serotonin. So fühlt man sich glücklicher und könnte alle Herausforderungen meistern.  

Bessere mentale Performance

Guarana kann auch dabei helfen, die Lernleistungen zu optimieren und die mentale Leistungsfähigkeit zu unterstützen. Wie eine Studie aus dem Jahr 2004 zeigt, ermöglicht es Guarana die körpereigenen Energien voll auszuschöpfen. [5]

Im Rahmen dieser Studie wurden die kognitiven Effekte von Guarana und Ginseng getestet. Es zeigte sich, dass sich durch die Kombination die Geschwindigkeit der Informationsaufnahme deutlich verbesserte 

Diese Frucht hat das Potenzial, die Blutzirkulation zu verbessern und damit eine bessere psychische Gesundheit zu fördern. Je besser die Blutzirkulation ist, desto freier ist dein Kopf und desto seltener könntest du auch unter Migräne oder Kopfschmerzen leiden.  

Besseres Verdauungssystem

Als ein natürliches Heilmittel für Blähungen und Durchfall wurde Guarana früher in ganz Europa zur Behandlung von Wassereinlagerungen verwendet. Weil es nicht schon im Magen, sondern erst im Darm seine Wirkung entfaltet, hat Guarana einige positive Auswirkungen auf die Verdauung.

Die Frucht kann auch bei der Heilung von Darmproblemen nützlich sein und hilft dabei, die Schlacken und Gifte, die im Darm angesammelt wurden, zu beseitigen. Guarana wirkt so als natürliches Entgiftungsmittel und reinigt deinen Verdauungsapparat von schädlichen Stoffen.  

Ein natürliches Aphrodisiakum 

Guarana ist in der ganzen Welt für seine natürliche aphrodisierende Wirkung bekannt. Die Anwesenheit von Koffein in dieser Frucht bereichert die angeborenen Libido stimulierenden Eigenschaften. Somit kann die regelmäßige Anwendung dabei helfen, ein besseres Sexualleben zu führen.

Gut für das Herz-Kreislauf-System

Da Guarana eine hohe Menge Koffein enthält, besitzt es einen positiven Einfluss auf das Herz-Kreislauf-System. Koffein stimuliert das vasomotorische Zentrum und bewirkt so, dass das Herz häufiger und kräftiger schlägt, wodurch sich der Puls und der Blutdruck leicht erhöhen.

Das Herz-Kreislauf-System wird in Gang gebracht und der Körper aufgeputscht. Dies belegt ebenfalls die australische Studie der University of Tasmania. [2]  

Hilfe bei Regelbeschwerden 

Frauen, die während ihrer Tage unter starken Unterleibsschmerzen leiden, werden Guarana lieben. Es regelt die Zyklen und hilft auch bei der Beseitigung der prämenstruellen Symptome.

Frauen, die sich während ihrer Tage abgeschlagen und erschöpft fühlen, können Guarana nutzen, um ihre Energielevel möglicherweise zu verbessern.  

Blutverdünnende Wirkung 

Weil Guarana Catechinen und Koffein enthält, kann es als Anti-Thrombozyten-Mittel eingesetzt werden. Diese Inhaltsstoffe helfen, das Risiko von verschiedenen kardiovaskulären Erkrankungen, wie z.B. Thrombose oder Blutgerinnsel zu verringern, da sie eine blutverdünnende Wirkung besitzen.  

Natürliches Schmerzmittel 

Das Koffein in Guarana stimuliert die Blutzirkulation. Je besser die Zirkulation des Bluts ist, desto geringer sind die Schmerzen bei einer Verletzung. 

Es kann wie ein natürliches Schmerzmittel wirken und deshalb auch helfen, wenn man unter ständigen Kopfschmerzen oder gar Migräne leidet. 

Im Gegensatz zu Kaffee besitzt Guarana jedoch keine toxische Wirkung. Trotzdem sollte Guarana während der Schwangerschaft und Stillzeit vermieden werden.

Koffein 

Guarana ist bei uns aktuell ein sehr gehyptes Lebensmittel. Ursprünglich kommt die Pflanze aus Südamerika und wird schon seit Jahrhunderten von den Ureinwohnern im Amazonagebiet für verschiedenste Behandlungen eingesetzt.

Die Konzentration an Koffein in den Guarana-Samen ist um ein vielfaches höher als die von normalen Kaffeebohnen. Weil das Koffein der Guaranapflanze an Gerbstoffe gebunden ist, wird es langsamer vom Körper verdaut. Aus diesem Grund kommt es bei Guarana zu einer milderen, aber dafür länger anhaltenden Wirkung, als bei normalem Kaffee.

Quellen

(1)   https://www.researchgate.net/publication/256188551_Guarana_Revisiting_a_highly_caffeinated_
plant_from_the_Amazon

(2)   http://www.psicorip.org/Resumos/PerP/RIP/RIP036a0/RIP03810.pdf

(3)   http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1467-3010.2007.00665.x/full

(4)  http://wurtmanlab.mit.edu/static/pdf/690.pdf

(5)   https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15582012

Weiterführende Literatur und Forschungsergebnisse

• Guaraná (Paullinia cupana) – Datenblatt bei Raintree – Tropical Plant Database. (englisch).
• Neglected Crops: 1492 from a Different Perspective. 1994. J. E. Hernándo Bermejo, J. León (Hrsg.): Plant Production and Protection. Series No. 26. FAO, Rome, Italy. S. 223–228. E. Lleras: Species of Paullinia with economic potential. online bei Purdue (englisch).
• J. F. Macbride: Sapindaceae. 13(3A/2): 291–391, In: J. F. Macbride (Hrsg.): Flora of Peru. 1956. Publ. Field Mus. Nat. Hist., Bot. Ser. Field Museum, Chicago. Paullinia cupana, S. 334 f, eingescannt bei biodiversitylibrary.org (englisch).
• C. Krug, G. D. Cordeiro, I. Schäffler u. a.: Nocturnal Bee Pollinators Are Attracted to Guarana Flowers by Their Scents. In: Front. Plant Sci. 9, 2018, S. 1072, doi:10.3389/fpls.2018.01072.
• Klaus Kubitzki: The Families and Genera of Vascular Plants. Vol. X, Springer, 2011, ISBN 978-3-642-14396-0, S. 368, 381 f.
• Thomas W. Baumann, Brigitte H. Schulthess, Karin Hänni: Guaraná (Paullinia cupana) rewards seed dispersers without intoxicating them by caffeine. In: Phytochemistry. Volume 39, Issue 5, 1995, S. 1063–1070, doi:10.1016/0031-9422(94)00141-F.
• Erstveröffentlichung eingescannt bei biodiversitylibrary.org (englisch).
• Paullinia cupana bei Tropicos.org. Missouri Botanical Garden, St. Louis Abgerufen am 18. August 2013. (englisch).
• Paullinia cupana im Germplasm Resources Information Network (GRIN), USDA, ARS, National Genetic Resources Program. National Germplasm Resources Laboratory, Beltsville, Maryland. Abgerufen am 18. August 2013. (englisch).
• Paullinia cupana (Sapindaceae) (engl., PDF) In: Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Database, Hrsg. U.S. Department of Agriculture, abgerufen am 18. Juli 2021.
• Hänsel, Sticher: Pharmakognosie, Phytopharmazie. 8. Auflage, Springer, 2007, ISBN 978-3-540-26508-5, S. 1455.