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Vor Kurzem ist ein Fachbuch unter dem Titel Nutraceuticals erschienen, herausgegeben von Ramesh C. Gubta bei Academic Press, 2016. In diesem Buch wird der aktuelle Erkenntnisstand zu verschiedenen Pflanzenstoffen dargestellt, die als Nahrungsergänzungsmittel Anwendung finden. Ein umfangreiches Kapitel widmet sich auch den Aminosäuren Arginin und Citrullin. Wichtige Aspekte aus diesem Buchkapitel werden im Folgenden vorgestellt:

Citrullin ist eine natürlich vorkommende nicht essentielle Aminosäure, die natürlicherweise in verschiedenen Pflanzen vorkommt, besonders reichlich in der Wassermelone (Citrullus vulgaris),  die auch der Namensgeber für diese Aminosäure war. In Pflanzen wirkt Citrullin als ein wichtiger Fänger von Hydrocylradikalen, der die Pflanze vor oxidativen Schäden schützt und auch für die Aufrechterhaltung des Wasserstatus eine wichtige Rolle spielt.

Beim Menschen ist Citrullin Bestandteil des Harnstoffzyklus. Die Leber hat aber nur einen geringen Anteil an der Bildung von Citrullin, der ganz überwiegende Teil wird von den Enterozyten gebildet. Ungefähr 80 Prozent von Citrullin werden dann von den Nieren zu Arginin umgewandelt. Es ist schon einige Zeit bekannt, dass eine Supplementierung von Citrullin effektiver und verlässlicher die Verfügbarkeit von Stickstoffmonoxid erhöht als Arginin selber. Beispielsweise erhöhten 3,8 Gramm Citrullin innerhalb von vier Stunden den Argininspiegel bei gesunden Versuchspersonen um ungefähr 227 Prozent; Arginin selber führte nur zu einem Anstieg von 90 Prozent. Ein wichtiger Grund hierfür ist, dass eine Argininsupplementierung die Expression und Aktivität der Arginase erhöht, was zu einem schnelleren Argininabbau führt. Bei einer Citrullinsupplementierung tritt dieser Effekt nicht ein.

Citrullin hat verschiedene pharmakologische Eigenschaften. Es wirkt antioxidativ, erhöht die Vasodilation, die Epithelialisierung, die Ablagerung von Kollagen. Citrullin ist wichtig zur Wiederherstellung der Stickstoffbilanz, erhöht die Muskelproteinsynthese und den Muskelproteingehalt. Es vermindert eine endotheliale Dysfunktion und hat auch antiinflammatorische Eigenschaften. Zu den therapeutischen Einsatzgebieten von Citrullin gehören die arterielle Hypertonie, Herzinsuffizienz, Hyperlipidämie, Diabetes mellitus, Störungen des Harnstoffzyklus, neurodegenerative Erkrankungen, Parasiteninfektionen sowie verschiedene andere Störungen wie z.B. Beeinträchtigung der Wundheilung.

Citrullinsupplemente können auch die Energiebildung verbessern. Eine starke körperliche Beanspruchung erhöht z.B. die Ammoniakspiegel in der Skelettmuskulatur, was dann wiederum die Oxidation von Pyruvat zu Acetyl-CoA vermindert. Daraus resultiert Erschöpfung und vermehrte Müdigkeit. Experimentelle Studien haben gezeigt, dass eine Supplementierung von Arginin, Citrullin und Ornithin die Anreicherung von Ammoniak nach starker körperlicher Anstrengung vermindern kann.

In einer klinischen Studie zeigte sich, dass eine Supplementierung von Citrullin die zelluläre Energieproduktion deutlich verbesserte. Durch die Verbesserung der aeroben Energieproduktion in der Muskulatur verminderte sich die Muskelermüdung. Auch in verschiedenen anderen Studien zeigte sich, dass Citrullin einen günstigen Einfluss auf die sportliche Leistungsfähigkeit hatte.

Referenz:
Arginine and Citrulline as Nutraceuticals: Efficacy and Safety in Diseases; S.N. Kaore and Navinchandra M Kaore

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