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Carnitin 1000 Mineraldrink

  • Low calorie Sportgetränk mit L-Carnitin & Mineralstoffen
  • Funktionelle Inhaltsstoffe
  • Für Fettstoffwechsel & Muskelfunktion
  • Made in Switzerland
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Carnitin 1000 Mineraldrink

Übersichtsliste «SPORTGETRÄNKE im Vergleich»

CARNITIN 1000 MINERALDRINK von SPONSER® ist ein low calorie Sportgetränk mit mehreren funktionellen Inhaltsstoffen und reich an löslichen Nahrungsfasern. Das Getränk eignet sich ideal für Personen, die regelmässig Sport treiben, auf eine kalorienreduzierte Ernährung achten und dabei ihren Fettstoffwechsel aktivieren möchten. CARNITIN 1000 Mineraldrink schmeckt erfrischend und deckt den Flüssigkeitsbedarf, während es gleichzeitig mit L-Carnitin und Mineralstoffen versorgt.

L-Carnitin
L-Carnitin ist ein vitaminähnlicher Nährstoff, der aus den beiden Aminosäuren Lysin und Methionin besteht.  L-Carnitin hat eine wichtige Funktion im Fettstoffwechsel. Fettsäuren können nur gebunden an L-Carnitin durch die Mitochondrienmembranen transportiert werden. L-Carnitin wird daher sowohl im Zusammenhang mit Diäten als auch im Ausdauersport eingesetzt. Sportler benötigen Fettsäuren zur Energienutzung, setzen L-Carnitin aber auch zur Regenerationsförderung ein.
Die Aufnahme von L-Carnitin erfolgt hauptsächlich über Fleisch (lat. carne: Fleisch). Bei fleischarmer Ernährung bzw. bei Vegetariern und Veganern werden deutliche tiefere Carnitin-Muskelgehalte gemessen und eine zusätzliche Supplementierung mit L-Carnitin kann Sinn machen.
 
Funktionelle Inhaltsstoffe
L-Carnitin (aus CarniPure®) unterstützt dein Training im niederen Intensitätsbereich, während Cholin und Zink zum normalen Fettstoffwechsel beitragen. Eisen trägt zur Verringerung von Müdigkeit und Erschöpfung bei. Die enthaltenen Elektrolyte erfüllen verschiedenen Funktionen: Calcium und Magnesium dienen dem Energiestoffwechsel sowie dem Erhalt einer normalen Muskelfunktion. Calcium dient ausserdem dem Erhalt der Knochen, während Magnesium zur normalen Funktion des Nervensystems und der Proteinsynthese beiträgt.

Entwickelt und hergestellt in der Schweiz.

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Prepare
Before
During
After
Water
Milk

Anwendung

Während Sport und Freizeit.

Zubereitung

Ein Portionenbeutelchen (10 g) in 300ml Wasser auflösen.

Aroma wählen

Nährwerte/nutrition facts

100 g

10 g (Tagesration/
daily ration)

Energie/energy kJ (kcal)

1030 (245)

100 (25)

Fett/fat

davon gesättigte Fettsäuren/of which saturated fatty acids

0.2 g

 

0 g

0 g

 

0 g

Kohlenhydrate/carbohydrates

22 g

2.2 g

davon Zuckerarten/of which sugars

16 g

1.6 g

Ballaststoffe/fibres

37 g

3.7 g

Eiweiss/protein

11 g

1.1 g

Salz/salt

< 0.01 g

0.0 g

ZutatenPolydextrose (Nahrungsfasern), L-Carnitintartrat, Dextrose, Calciumlactat, Magnesiumlactat, Blutorangenpulver 6% (Maltodextrin, Blutorangensaft), Aroma, Cholinbitartrat, Eisensulfat, Zinklactat, färbender Rote Beetesaft, Säuerungsmittel Citronensäure, Farbstoff Betacarotin, Trennmittel Kieselsäure, Süssungsmittel Sucralose.

Entwickelt und hergestellt in der Schweiz

Ausserhalb der Reichweite von Kindern aufbewahren

Mineralstoffe/minerals

100 g

 

%NRV*

Calcium

1300 mg

130 mg

16%

Magnesium/magnésium

715 mg

71 mg

19%

Eisen/iron

42 mg

4.2 mg

30%

Zink/zinc

17 mg

1.7 mg

17%

L-Carnitin/L-carnitine

10’000 mg

1000 mg

--

Cholin/choline

850 mg

85 mg

--

*Nährstoffbezugswerte/nutrient reference values
100 ml fertige Zubereitung enthalten 33 kJ (8 kcal).

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L-Carnitin Loading

Erhöhung des Muskelcarnitingehalts durch Kombination von L-Carnitin mit Kohlehydraten

Frühere Diskussionen um die Wirksamkeit von L-Carnitin in Bezug auf eine erhöhte Fettverbrennung drehten sich primär um die Schwierigkeit, überhaupt einen erhöhten Muskelcarnitingehalt mittels Supplementierung von L-Carnitin zu erreichen. Erst in zwei neueren Studien konnte dies nachweislich erreicht werden. Hintergrund eines erhöhten Muskelcarnitingehalts ist eine optimierte Fettoxidation zur Energiebereitstellung und so einen Glycogen-Spareffekt sowie eine verbesserte Ausdauerleistung zu erreichen.

Die Folgerung aus einer früheren Studie (Stephens, J Appl Physiol, 2006) war, dass mit einer oralen L-Carnitin/Kohlenhydrate-Einnahme (2 x täglich 94 g KH und 3 g L-Carnitin) erst nach 100 Tagen ein mit einer Infusion vergleichbarer und wirkungsrelevanter Anstieg des Muskelcarnitingehalts zu erwarten sei. Eine neuere Studie (Wall, J Physiol, 2011) hat dann diese Hypothese überprüft und konnte zeigen, dass mit der Einnahme von 2 x täglich 80 g Kohlenhydrate plus 2 g L-Carnitintartrat (CARNIPURE) der Muskelcarnitingehalt um 21% erhöht werden kann. Allerdings waren dafür 24 (!) Wochen Supplementierung, also während 168 Tagen, nötig!

Diese Studie wurde an 14 mässig trainierten Triathleten durchgeführt, welche 3-5 x pro Woche trainierten. Der nach 24 Wochen Supplementierung erhöhte Muskelcarnitingehalt führte zu einer Einsparung an Muskelglycogen von 35% nach 30 Minuten auf dem Fahrrad-Ergometer bei einer Belastungsintensität von 50% VO2max. Dies bedeutete eine Halbierung (!) des Glycogenverbrauchs während der Belastung, was gleichzeitig eine entsprechend erhöhte Nutzung der Fettverbrennung bedeutete. Weiter wurde nach der direkt anschliessenden 30minütigen Belastung bei 80% VO2max ein um 44% tieferer Laktatgehalt in der Muskulatur gemessen! Zum Schluss musste nochmals 30 Minuten maximal belastet werden, wobei sich eine um 11% (!) verbesserte Leistung (kJ) gegenüber vor der Supplementierung und um 35% gegenüber der Kontrollgruppe ergab!

Dies sind sehr beeindruckende Resultate. Dennoch ist bei der sehr langen Supplementierung zu berücksichtigen, dass 2 x 80 g Kohlenhydrate täglich 640 kcal entsprechen, und dies je nach Energiebedarf in der Ernährung einberechnet werden muss, um nicht zu einer Gewichtszunahme zu führen. Tatsächlich stieg das Körpergewicht bei den 7 Athleten der Kontrollgruppe um durchschnittlich 2.4 kg an, während es bei der Carnitin-Gruppe unverändert blieb! Ob Carnitin eine Gewichtszunahme verhindern konnte, blieb angesichts der kleinen Testgruppe unklar.

Leistungssteigerung durch Carnitin erneut bestätigt
Eine Folgestudie (Stephens, J Physiol, 2013) konnte nun belegen, dass bei identischem Einnahmeprotokoll (2 x täglich 80 g KH plus 2 g L-Carnitintartrat) schon nach 12 Wochen um 20% erhöhte muskuläre Carnitinspeicher möglich sind. Erfreulicherweise wurde auch keine Gewichtszunahme festgestellt – ganz im Gegensatz zur Kontrollgruppe, welche dieselbe Kohlydratmenge aber ohne L-Carnitin einnahm! Diese legte nämlich im selben Zeitraum fast 2 kg an Fettmasse zu! Es scheint also, dass die früher befürchtete Gewichtszunahme (in Form von Fett) bedingt durch die (nötige) hohe Kohlehydrateinnahme nicht eintritt, wenn gleichzeitig mit L-Carnitin supplementiert wird.

Dass ein um 20% erhöhter Muskelcarnitingehalt die Fettoxidation bei extensiven Ausdauerbelastungen verbessert ist aus früheren Studien bereits belegt. Neu wurde nun anhand von Gen-Analysen auch aufgezeigt, dass 73 von den 187 untersuchten, mit dem Energiestoffwechsel verknüpften Genen in der L-Carnitin Gruppe stärker bzw. in der Kontrollgruppe vermindert exprimiert wurden. Dies lässt auf einen insgesamt optimierten Fettstoffwechsel durch L-Carnitin schliessen.

Akute, vaskuläre Wirkung von L-Carnitin ohne Loading
An sich gibt es schon einige frühere Studien, welche eine klare Wirkung von L-Carnitin auch bei einer kurzzeitigen Supplementierung zeigten. Dies aber nicht im Zusammenhang mit erhöhtem muskulärem Carnitin, sondern offenbar aufgrund einer vaskulären Wirkung des im Blut zirkulierenden Carnitins. So gibt es einige Studien, welche nach körperlicher Belastung verminderten oxidativen Stress, erniedrigte Laktat-, Cortisol-, Creatinkinase- und Ammoniak-Werte bei L-Carnitin Gabe nachwiesen (Galloway, FASEB, 2004; O’Connor, Adv Exp Med Biol, 1990; Spiering, J Strenght Cond Res, 2008). Je höher diese Stressparameter sind, desto länger dauert auch die Erholungsphase. Unter diesem Aspekt ist eine Supplementation in hohen Dosen auch relativ kurz vor einer sportlichen Aktivität durchaus empfehlenswert, da offenbar eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts dafür offenbar gar nicht nötig ist. Die regenerationsfördernde Wirkung von L-Carnitin wird auch gemäss einem Gutachten der Medizinischen Fakultät der Universität Genf nicht einer Erhöhung des muskulären Carnitingehalts, sondern einer vaskulären Schutzwirkung des im Blutkreislauf zirkulierenden L-Carnitins zugeschrieben. Zirkulierendes L-Carnitin bewirke eine akute pharmakologische Schutzwirkung gegen oxidative Schädigungen im Bereich der Mikro-Blutgefässe. Es wurde allerdings ebenfalls ausgeführt, dass Dosierungen unter 1 g keinen Effekt nachweisen konnten. Mit den neusten beiden Studien kann nun aber auch eine Glycogeneinsparung und direkte Leistungssteigerung im Zusammenhang mit erhöhten muskulärem Carnitingehalt als gut belegt gelten.

Schlussfolgerungen und Empfehlungen zur Kombination von L-Carnitin und Kohlehydraten
Erhöhte Muskelcarnitingehalte können also sowohl die aerobe Leistungsfähigkeit verbessern (Glycogeneinsparung, erhöhter Fettstoffwechsel) als auch bei intensiver Belastung die anaerobe Leistungsfähigkeit (verlangsamte Laktatakkumulation) und die Gesamtleistung erhöhen. Problematisch ist immer noch das relativ lange Einnahmeprotokoll zusammen mit der nötigen, sehr hohen Kohlenhydratgabe. Eine solche Supplementierung ist daher nicht für jedermann geeignet, sondern muss im Einzelfall beurteilt und auch genau kontrolliert werden. In vielen Fällen dürfte eine kurzzeitige Carnitin-Einnahme daher sinnvoller und ausreichend sein. Die positiven Resultate von Kurzzeit-Studien mit L-Carnitin können offensichtlich nicht auf einer Erhöhung des muskulären Carnitingehalts beruhen, sondern auf der vaskulären Schutzwirkung des im Blutkreislauf zirkulierenden Carnitins.

Die meisten Studien wurden mit Carnitin-Gaben von 2-4 g/Tag durchgeführt. Für eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts scheint, wie oben diskutiert, eine tägliche Einnahme während mind. 12 Wochen von 2 x 2 g L-Carnitintartrat notwendig, kombiniert mit je 80 g Kohlehydraten. Als untere Grenze für eine vaskuläre Wirkung werden 1 g L-Carnitin/Tag genannt, was auch die erlaubte Dosierung in Nahrungsergänzungsmitteln darstellt.

Eine einfache Einnahmemöglichkeit bieten CARNITINE 1000 Ampullen oder das auch in der Studie von (Wall, J Physiol, 2011) verwendete CARNIPURE, ein reines L-Carntitintartrat. Da der maximale L-Carnitinspiegel im Blut nach 2 ½ bis 4 h gemessen wird, wäre theoretisch also in diesem Zeitraum ein maximaler Insulinwert wünschenswert, was mit hochglykämischen Kohlenhydratgaben (2 x 80 g) angestrebt werden kann. Es bietet sich die Möglichkeit, die Einnahme mit einer kohlehydrathaltigen Mahlzeit oder - trainingsbedingt sowieso verwendeten - KH-Produkten (Sportgetränk, Regenerationsprodukt) zu kombinieren, um so nicht zusätzliche 160 g Kohlehydrate pro Tag einnehmen zu müssen. Dies ist speziell für Sportler empfehlenswert, welche auf Ihr Gewicht achten, müssen. Alternativ kann aber mit dem CARBO LOADER die nötige Kohlehydratmenge einfach, hoch konzentriert, mit wenig Volumen eingenommen werden.

Erhöhte Fettoxidation mit dem Ziel Gewichtsabnahme
An dieser Stelle soll noch ergänzt werden, dass wir bisher über eine erhöhte Fettoxidation zwecks Schonung der Glycogenreserven und somit verbesserter Ausdauerleistung bei Leistungssportlern diskutierten. Völlig verfehlt wäre es, L-Carnitin mit Carboloading als Massnahme zur Verbesserung des Fettstoffwechsels zwecks Gewichtsabnahme zu kombinieren! Eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts mit täglich zusätzlich 160 g Kohlehydrate erreichen zu wollen, würde auch bedeuten diese Extrakalorien anderswo wieder einsparen zu müssen. Zumindest dürfte in solchen Fällen nur sinnvoll sein, die Carnitineinnahme mit Mahlzeiten zu koppeln, anstatt zusätzliche Kohlehydrate einzunehmen. Dennoch ist zu beachten, dass bei einer Diät nicht die maximierte Fettverbrennung in den Muskelzellen, sondern eine allgemein und langfristig erhöhte Fettverbrennung zwecks Abbau von Depotfett das Ziel ist. Und eine ausbleibende Gewichtszunahme durch L-Carnitin (bei erhöhter Energiezufuhr!) kann nicht ohne weiteres einem Depotfettabbau (bei gleichbleibender Energiezufuhr) gleichgesetzt werden! Es bleibt zu klären, ob erhöhte Muskelcarnitinspeicher auch unter Ruhe eine erhöhte Fettoxidation bewirken und nicht nur unter moderater Belastung.

Die akute, vaskuläre Wirkung von L-Carnitin im Fettstoffwechsel wird wie erwähnt nicht mit einer Anreicherung im Muskel, sondern einer Pufferfunktion in- und ausserhalb der Zelle begründet, was insgesamt die Nutzung von Fettsäuren zur Energiebereitstellung verbessert. Laut einigen Untersuchungen geht es aber primär um die Verhinderung eines Abfalls des Muskelgehalts, bzw. eines Aufrechterhalten (und nicht einer Erhöhung) des zirkulierenden (vaskulären) Carnitinspiegels (Prinzip «fliessendes Wasser im Schlauch»). Andererseits muss aber der Fettstoffwechsel durch körperliche Aktivität überhaupt erst soweit in Gang gebracht werden, dass der Puffereffekt von L-Carnitin wie unten beschrieben zum entscheidenden Faktor für eine erhöhte Fettverbrennung wird.
Es gibt also durchaus Argumente für eine akute (vaskuläre Wirkung) als auch für eine chronische (Muskelcarnitinspeicher) Einnahme von L-Carnitin – sowohl für Ausdauersportler als auch zum Fettabbau. Die zusätzliche Kohlehydrateinnahme bei der chronischen Carnitineinnahme dürfte aber sicherlich nicht zielführend für Gewichts- und Fettabbau sein. Produktempfehlungen finden sich auf unserer Website unter FIGURE & SHAPE.

Wirkmechanismus von L-Carnitin im Fett- und Energiestoffwechsel
Der Fettsäurentransport wird häufig als die Hauptfunktion von L-Carnitin angesehen. Entscheidender scheint aber gemäss dieser Betrachtung die pH-Pufferung. L-Carnitin stabilisiert den pH ausserhalb der Zellen via Pufferung von Coenzym A (CoA) durch die Bildung von Acetyl-Carnitin. Damit wird eine Anhäufung von Acetyl-CoA verringert und so ein wichtiges Enzym (Pyruvatdehydrogenase) für den carnitinabhängigen Transport der Fettsäuren in die Mitochondrien (Verbrennungsort) aktiv gehalten. Innerhalb der Zelle ist für die Verbrennung der freien Fettsäuren im Mitochondrium die Menge an freiem CoA entscheidend. Wenn aus einer Fettsäure (z. B. C-18) dann 9 Acetyl-Einheiten werden (C-2), die alle ein freies CoA brauchen um in den Krebszyklus zu gelangen, steigt der CoA-Bedarf im Mitochondrium dramatisch an. L-Carnitin kann vorübergehend auch diese C-2-Einheiten binden und die energieliefernden Prozesse aufrechterhalten, was die Oxidation von Fetten erhöhen kann.

Literatur
O’Connor JE et al. (1990): New roles of Carnitine metabolism in ammonia cytotoxicity. Adv Exp Med Biol 272:183-195.
Galloway SDR et al. (2004): Effect of 2 weeks supplementation with L-Carnitine-L-Tartrate on plasma ammonia response to exercise. Conference proceedings, FASEB.
Stephens FB et al. (2006): Carbohydrate ingestion augments L-carnitine retention in humans. J Appl Physiol, 102(3):1065-70.
Spiering BA et al. (2008): Effects of L-carnitine L-tartrate supplementation on muscle oxygenation responses to resistance exercise. J Strenght Cond Res, 22(4):1130-5
Wall BT et al. (2011): Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol, 589(4):963-73
Stephens FB et al. (2013): Skeletal muscle carnitine loading increases energy expenditure, modulates fuel metabolism gene networks and prevents body fat accumulation in humans. J Physiol, 591(18):4655-66.

Autor: Remo Jutzeler
Leiter F&E SPONSER SPORT FOOD
Ing. Lebensmittelwissenschaften FH
MAS Nutrition & Health ETHZ

06. 05. 2019
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Lactoferrin und Eisen

Lactoferrin und Eisen im Sport: Bedarf und Auswirkung eines Mangels an Eisen

Eisenmangel gilt als weltweit häufigster Ernährungsmangel. Vor allem bei weiblichen Sportlerinnen ist Eisenmangel mit rund 30-50% sehr verbreitet und abhängig von verschiedenen Faktoren. Die Symptome eines Eisenmangels umfassen Blutarmut, welche aber nicht zwingend auf Eisenmangel beruhen muss, Müdigkeit, Schlappheit, beeinträchtigte körperliche Leistungsfähigkeit und Immunfunktion. Erhöhte Puls- und Laktatwerte können die Folge sein. In Europa weisen rund 23% der nicht-schwangeren Frauen, rund 13-20% der Kinder, 15% der Männer und knapp 10% der Senioren eine Blutarmut (Anämie) auf (WHO, 2008), wobei angenommen wird, dass ca. 50% aller Anämien mit Eisenmangel zusammenhängen.

Eisen wird von Sportlern neben Magnesium als einer der wichtigsten Mineralstoffe wahrgenommen. Aufgrund seiner wohl bekanntesten Funktion im Sauerstofftransport und als Blutbestandteil ist es bei Müdigkeit und Leistungsschwäche naheliegend an Eisenmangel zu denken. Auch der Eisenverlust durch Menstruation lässt Sportlerinnen gerne auf Eisensupplementierung oder gar -Infusionen zurückgreifen. Abgesehen davon, dass letzteres ab einem Volumen von mehr als 50 ml als Doping gilt, hat eine Eisensupplementierung auch den Nachteil einer relativ geringen Bioverfügbarkeit. Dies bedingt hohe Dosierungen und verursacht Nebenwirkungen wie Verstopfung, aber auch der Einfluss auf andere Nährstoffe kann bei hoher Eiseneinnahme nachteilig sein. Eisen ist auch Bestandteil vieler Enzyme und dadurch u. a. auch an der Steuerung des Energiestoffwechsels beteiligt. Der Transport von Eisen innerhalb des Körpers findet über die Bindung an Eiweisse statt, z. B. Transferrin oder Lacto(trans)ferrin. Letzteres kommt hauptsächlich in Milch vor, wie sein Name erkennen lässt. Gut zwei Drittel des gesamten Eisens im Mensch liegen in den roten Blutkörperchen als Hämoglobin vor. Daneben ist gut ein weiterer Viertel des Eisens sozusagen als Reserve als Ferritin gespeichert in Leber, Milz und Knochenmark. Diese Speicher sind sehr variabel. In Abhängigkeit des Ferritingehalts in Blut und Leber wird die Aufnahme von Nahrungseisen hormonell reguliert.

Der tägliche Bedarf errechnet sich aus den Eisenverlusten sowie der Bioverfügbarkeit, welche durchschnittlich nur rund 10% beträgt, mit grossen Unterschieden der verschiedenen Quellen und Abhängigkeit von der Nährstoffmatrix. Die Ernährungsempfehlung wird aktuell mit ca. 10-20 mg Eisen pro Tag angegeben, um den rund 1-2 mg Verlust pro Tag zu kompensieren. Für Frauen im gebärfähigen Alter, sowie Schwangere und Stillende gilt der obere Bereich. Bei Sportlern können aufgrund von Mikroverletzungen im Darm durch ständige Erschütterungen bei langen Belastungen, sowie durch Einnahme von Entzündungshemmern wie Ibuprofen oder Voltaren, zusätzliche Eisenverluste vorkommen. Es gibt hierbei aber sehr grosse individuelle Schwankungen, so dass sich keine Empfehlungen daraus ableiten lassen.

Nahrungsgehalte
Die höchsten Eisengehalte finden sich in rotem Fleisch und Leber, sowie Kernen und Samen. Die Aufnahmerate aus der Nahrung aber hängt von mehreren Faktoren ab, inkl. des individuellen Eisenstatus. Eisen kommt sowohl im Körper wie auch in der Nahrung hauptsächlich in drei chemischen Formen vor. Das Häm-Eisen ist in den roten Blutkörperchen im Eiweiss «Hämoglobin» gebunden, und in der Muskulatur im sogenannten «Myoglobin». Das Hämoglobin transportiert Sauerstoff im Blut, das Myoglobin in den Muskeln. Hämeisen ist auch die am besten aus der Nahrung aufnehmbare Form mit einer Bioverfügbarkeit von 15-35%, während Eisen in freier Form deutlich schlechter absorbiert werden kann (5-12%). Freies Eisen (Fe) kommt als zwei- oder dreiwertiges Eisen vor (Fe2+, bzw. Fe3+) und wird auch Nicht-Hämeisen genannt. Hämeisen kommt nur in tierischer Nahrung vor, selbige kann aber auch Nicht-Hämeisen enthalten.

Im Gegensatz zum Hämeisen wird die Aufnahme von Nicht-Hämeisen von verschiedenen Stoffen beeinflusst. Interessanterweise fördern so einzelne in tierischer Nahrung enthaltene Eiweisse auch die Aufnahme von Nicht-Hämeisen. Auch Säuren wie Zitronen- oder Ascorbinsäure (Vitamin C) verbessern die Absorption von Nicht-Hämeisen. Dabei sind ca. 100 ml Orangensaft etwa gleich wirksam wie 30 g Muskelfleisch und können die Aufnahmerate um das 2-3fache steigern. Dagegen sind Polyphenole aus Kaffee oder Wein ungünstig für die Eisenaufnahme. Es ist dazu als Empfehlung anzumerken, dass es mehr bringt saure Getränke zum Essen zu trinken, oder Zitronensaft über sein Gemüse zu geben, als auf den Kaffee nach der Mahlzeit zu verzichten. Alkohol kann durch eine erhöhte Magensäureproduktion die Eisenabsorption positiv beeinflussen, was unklar macht, inwieweit Wein als positiv oder negativ in Bezug auf die Eisenaufnahme zu werten ist. Weiter hemmen Metallkomplexbildner aus Getreide (Phytate) die Eisenaufnahme stark, und es ist ein grosses Fragezeichen hinter den Nutzen einer Eisenanreicherung in Frühstückscerealien zu setzen. Verbessern lässt sich auch bei Getreideprodukten die Eisenaufnahme durch die gleichzeitige Einnahme von Vitamin C oder sauren Getränken.

Die Aufnahme kann auch durch verschiedentlich verursachte Malabsorption behindert werden, z. B. durch Zöliakie, Magenoperationen, Darm-, Herz- oder Nierenerkrankungen oder den Befall mit dem Bakterium Heliobacter pylori. Ein erhöhtes Mangelrisiko besteht für Vegetarier und Veganer, weil das am besten verfügbare Hämeisen wegfällt. Das in diesen Fällen häufig als Proteinersatz verwendete Sojaprotein wirkt zudem noch hemmend auf die Eisenabsorption. Es ist für diese Personengruppe umso wichtiger, auf die erwähnten Möglichkeiten zur Verbesserung der Aufnahme von Nicht-Hämeisen zu achten.

Supplementierung mit Eisen
Eine Kombination von obigen Faktoren steigert das Risiko eines Eisenmangels. So hat z. B. eine vegetarisch lebende Sportlerin, die gleichzeitig abnehmen will oder bereits eine geringe Körpermasse hat, und viel Kaffee trinkt, ein sehr hohes Risiko für einen Eisenmangel. Zur Bestimmung des Eisenstatus wird oft das Ferritin analysiert, welches primär über den Speicherstatus Auskunft gibt. Es ist aber aufgrund eines breiten Normalbereichs umstritten, daraus direkt auf einen Eisenmangel zu schliessen. Primär gilt es immer zuerst die Ernährungsmassnahmen mit Blick auf eine optimale Eisenversorgung und -Aufnahme umzusetzen, bevor an eine Supplementierung gedacht wird. Grundsätzlich gilt natürlich, dass nur bei vorliegendem Eisenmangel eine Behebung auch leistungsfördernd wirkt.

Bei einer Eisensupplementierung herrscht nicht nur viel Unklarheit wer und mit wieviel Eisen supplementiert werden soll, sondern es ergeben sich auch oft Magen-Darmbeschwerden. Ärztlich verschriebene Dosierungen bewegen sich durchschnittlich im Bereich von 80-120 mg/Tag, Nahrungssupplemente dürfen lebensmittelrechtlich maximal 14 mg/Tag beinhalten. Die maximal tolerierbare tägliche Langzeitdosis ist für Eisen mit 45 mg angegeben! Eine hohe Dosierung ist aber nicht zwingend nötig, was auch die Nebenwirkungen und eine unerwünschte Erhöhung des oxidativen Reaktionspotentials von Eisen verringert. Eine hohe Eisenzufuhr beeinflusst auch die Aufnahme anderer Mineralstoffe negativ. Da Eisenmangel einerseits häufig vorkommt – insbesondere bei Frauen und Sportlern – andrerseits aber eine hohe Dosierung problematisch sein kann, ist es auf jeden Fall vorteilhafter primär die Absorptionsrate zu verbessern, bevor die Eiseneinnahme massiv erhöht wird.

Alternative Lactoferrin als Eisenlieferant
Eine Lösung des Dilemmas von häufig vorkommendem Mangel und den Risiken einer (zur Mangelbehebung) nötigen hohen Eisensupplementierung, kann die Einnahme von Lactoferrin bieten. Wie bereits erwähnt ist Lactoferrin ein Transportprotein, welches Eisen bindet, und in hoher Konzentration in Milch von Säugetieren vorkommt. Neben seiner Eisenbindungs- und Transportfunktion hat es auch eine immunomodulierende, antientzündliche und antioxidative Wirkung. Ein Molekül Lactoferrin kann jeweils zwei Eisenmoleküle binden und transportieren. Im «natürlichen» Zustand ist Lactoferrin aus Kuhmilch nur teilweise mit Eisen gesättigt (15-20%) und wird holo-Lactoferrin genannt. «Entleertes» Lactoferrin enthält weniger als 5% Eisen und wird apo-Lactoferrin genannt. Diese Form liegt hauptsächlich in Muttermilch vor.

Die ersten Anwendungen von Lactoferrin aus Kuhmilch in Lebensmitteln fanden sich in Muttermilchersatzprodukten, seit 2012 wird es in der EU als neuartige Lebensmittelzutat geführt und in diversen Produktkategorien verwendet, meist vor dem Hintergrund seiner positiven Wirkung auf das Immunsystem. Erst in neuerer Zeit rückte die Funktion von Lactoferrin als Eisentransporter in den Vordergrund. Die biologische Verfügbarkeit von Eisen aus Lactoferrin übertrifft selbst die als am höchsten bekannte Verfügbarkeit von Eisensulfat (Rezk, 2015): 300 schwangere Frauen erhielten entweder 250 mg Lactoferrin, 150 mg Eisensulfat oder 250 mg Eisenfumarat während 8 Wochen. Die Lactoferrin-Gruppe erreichte eine doppelt so hohe Steigerung der Hämoglobinwerte (+30%) bei gleichzeitig besserer Verträglichkeit als die beiden anderen Gruppen (+15% bzw. +14%). Eine weitere Studie an schwangeren Frauen mit Eisenmangel mit und ohne Anämie (Blutarmut) konnte zeigen, dass Lactoferrin im Vergleich zu Eisensulfat sowohl die Zahl roter Blutkörperchen, Hämoglobin, Serumeisen und Serum-Ferritin bereits nach 30 Tagen signifikant verbesserte (Paesano, 2010). Bereits in einer früheren Studie wurde eine gleichwertige Eisenaufnahme bzw. Erhöhung von Hämoglobin, Serum-Ferritin und Eisen bei Lactoferrin- wie bei Eisensulfatgabe nachgewiesen (Nappi, 2009).

Lactoferrin im Sport zur Leistungssteigerung
Auch bei nicht-schwangeren Frauen – nämlich weiblichen Langdistanz-Läuferinnen – konnte eine präventive Wirkung auf die häufig vorkommende Blutarmut in dieser Personengruppe festgestellt werden. Die Sportlerinnen erhielten entweder 450 mg Lactoferrin plus 5 mg Eisenpyrophosphat oder nur die 5 mg Eisenpyrophosphat während 8 Wochen. Auch hier konnten höheres Serum-Ferritin und -Eisen sowie eine erhöhte Zahl roter Blutkörperchen in der Lactoferrin-Gruppe nachgewiesen werden (Koikawa, 2008).
Ausserdem wurde in dieser Studie auch ein Leistungstest vorgenommen. Die Läuferinnen mussten einen 3000 m Lauf vor und nach der Supplementierung absolvieren, wonach jeweils die Laktatbelastung gemessen wurde. Das Starttempo wurde bei 90% der durchschnittlichen Bestzeiten aller Läuferinnen angesetzt, und nach 1000 m und 2000 m nochmals erhöht. Die gemessenen Laktat-Werte zeigen deutlich, wie die Lactoferrin-Gruppe einen vergleichbaren Laktatspiegel beibehielt, während die Kontrollgruppe einen deutlichen Anstieg aufwies. Dies bedeutet, dass der Abtransport der Milchsäure nach 8 Trainingswochen mit Lactoferrin+Eisen wesentlich effizienter blieb als mit Eisen alleine. Bei der fest vorgegebenen Belastung bedeutete ein tieferer Laktatwert auch, dass die Sportlerinnen sich weniger ausbelasten mussten, weil die besseren Blutwerte durch Lactoferrin den Energiestoffwechsel verbesserten. Zusammenfassend kann gefolgert werden, dass einem im Sport und besonders bei Frauen häufig vorkommenden Eisenmangel und damit einhergehenden Leistungseinschränkungen mit der Einnahme von primär Lactoferrin, auch in Kombination mit tief dosiertem Eisen und Vitamin C, wirksamer und mit weniger Nebenwirkungen begegnet werden kann, nicht zuletzt auch als Präventivmassnahme über einen längeren Zeitraum.

SPONSER® bietet eigenes LACTOFERRIN in Kapseln an. Eine Tagesration von 2 Kapseln liefert 200 mg Lactoferrin, 14 mg Eisen (100% NRV) sowie 48 mg Vitamin C (60% NRV).

» Weiterführende Grafiken und Studienresultate (PDF)

Weitere Links zum Thema Eisen und Lactoferrin
Grosse Teile der ersten beiden Kapitel aus: SFSN Hot Topic Infoblatt Eisen (Fe) & Eisenmangel im Sport
Eisen – Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung
Vicki Deakin: Iron depletion in athletes

Literatur
• Colombani et al. (2015): Infoblatt Eisen (Fe) & Eisenmangel im Sport, Swiss Forum Sport Nutrition
• Koikawa et al. (2008): Preventive effect of lactoferrin intake on anemia in female long distance runners. Biosci Biotechnol Biochem, 72(4),931-5
• Nappi et al. (2009): Efficacy and tolerability of oral bovine lactoferrin compared to ferrous sulfate in pregnant women with iron deficiency anemia: a prospective controlled randomized study. Acta Obstet Gynecol Scand, 88(9):1031-5
• Paesano et al. (2010): Lactoferrin efficacy versus ferrous sulfate in curing iron deficiency and iron deficiency anemia in pregnant women. Biometals, 23:411-7
• Rezk et al. (2015): Oral lactoferrin versus ferrous sulphate and ferrous fumerate for the treatment of iron deficiency anemia during pregnancy. J Adv Nutr Human Metabol, 2:e740.doi:10.14800/janhm.740

Autor: Remo Jutzeler
Leiter F&E SPONSER SPORT FOOD
Ing. Lebensmittelwissenschaften FH
MAS Nutrition & Health ETHZ

25. 04. 2019
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Fettstoffwechsel optimieren

L-Carnitin optimiert die Fettoxidation und verbessert die Ausdauer

Studien wiesen nach, dass ein erhöhter Muskel-Carnitingehalt eine optimierte Fettoxidation zur Energiebereitstellung und damit einen Glycogen-Spareffekt sowie eine verbesserte Ausdauerleistung bewirkt. Die Folgerung aus einer früheren Studie (1) war, dass mit einer oralen L-Carnitin/Kohlenhydrate-Einnahme (2 x täglich 94 g Kohlenhydrate und 3 g L-Carnitin) erst nach 100 Tagen ein mit einer Infusion vergleichbarer und wirkungsrelevanter Anstieg des Muskel-Carnitingehalts zu erwarten sei. Eine neuere Studie (2) hat dann diese Hypothese überprüft und konnte zeigen, dass mit der Einnahme von 2 x täglich 80 g Kohlenhydraten plus 2 g L-Carnitintartrat (CarniPure) der Muskel-Carnitingehalt um 21% erhöht werden kann. Allerdings waren dafür 24 (!) Wochen Supplementierung nötig.

Beeindruckende Resultate
Diese Studie wurde an 14 mässig trainierten Triathleten durchgeführt, welche 3-5 x pro Woche trainierten. Der nach 24 Wochen Supplementierung erhöhte Muskel-Carnitingehalt führte zu einer Einsparung an Muskelglycogen von 35% nach 30 Minuten auf dem Fahrrad-Ergometer bei einer Belastungsintensität von 50% VO2max. Dies bedeutete eine Halbierung des Glycogenverbrauchs während der Belastung, was gleichzeitig eine entsprechend erhöhte Nutzung der Fettverbrennung bedeutete. Weiter wurde nach der direkt anschliessenden 30-minütigen Belastung bei 80% VO2max ein um 44% tieferer Laktatgehalt in der Muskulatur gemessen. Zum Schluss musste nochmals 30 Minuten maximal belastet werden, wobei sich eine um 11% verbesserte Leistung (kJ) gegenüber vor der Supplementierung und um 35% gegenüber der Kontrollgruppe ergab.
Dies sind sehr beeindruckende Resultate. Dennoch ist bei der sehr langen Supplementierung zu berücksichtigen, dass 2 x 80 g Kohlenhydrate täglich 640 kcal entsprechen, und dies je nach Energiebedarf in der Ernährung einberechnet werden muss, um nicht zu einer Gewichtszunahme zu führen. Tatsächlich stieg das Körpergewicht bei den sieben Athleten der Kontrollgruppe um durchschnittlich 2,4 kg an, während es bei der Carnitin-Gruppe unverändert blieb. Ob Carnitin eine Gewichtszunahme verhindern konnte, blieb angesichts der kleinen Testgruppe unklar.

Leistungssteigerung durch Carnitin erneut bestätigt
Eine Folgestudie (3) konnte dann belegen, dass bei identischem Einnahmeprotokoll (2 x täglich 80 g Kohlenhydrate plus 2 g L-Carnitintartrat) schon nach 12 Wochen um 20% erhöhte muskuläre Carnitinspeicher möglich sind. Erfreulicherweise wurde auch keine Gewichtszunahme festgestellt – ganz im Gegensatz zur Kontrollgruppe, welche dieselbe Kohlydratmenge aber ohne L-Carnitin einnahm. Diese legte nämlich im selben Zeitraum fast zwei Kilogramm an Fettmasse zu. Es scheint also, dass die früher befürchtete Gewichtszunahme (in Form von Fett) bedingt durch die (nötige) hohe Kohlehydrateinnahme nicht eintritt, wenn gleichzeitig mit L-Carnitin supplementiert wird.
Dass ein um 20% erhöhter Muskel-Carnitingehalt die Fettoxidation bei extensiven Ausdauerbelastungen verbessert ist aus früheren Studien bereits belegt. Neu wurde nun anhand von Gen-Analysen auch aufgezeigt, dass 73 von den 187 untersuchten, mit dem Energiestoffwechsel verknüpften Genen in der L-Carnitin Gruppe stärker bzw. in der Kontrollgruppe vermindert exprimiert wurden. Dies lässt auf einen insgesamt optimierten Fettstoffwechsel durch L-Carnitin schliessen.

Akute, vaskuläre Wirkung von L-Carnitin ohne Loading
An sich gibt es schon einige frühere Studien, welche eine klare Wirkung von L-Carnitin auch bei einer kurzzeitigen Supplementierung zeigten. Dies aber nicht im Zusammenhang mit erhöhtem muskulärem Carnitin, sondern offenbar aufgrund einer vaskulären Wirkung des im Blut zirkulierenden Carnitins. So gibt es einige Studien, welche nach körperlicher Belastung verminderten oxidativen Stress, erniedrigte Laktat-, Cortisol-, Creatinkinase- und Ammoniak-Werte bei L-Carnitin Gabe nachwiesen (4, 5). Je höher diese Stressparameter sind, desto länger dauert auch die Erholungsphase. Unter diesem Aspekt ist eine Supplementation in hohen Dosen auch relativ kurz vor einer sportlichen Aktivität durchaus empfehlenswert, da eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts dafür offenbar gar nicht nötig ist. Die regenerationsfördernde Wirkung von L-Carnitin wird auch gemäss einem Gutachten der Medizinischen Fakultät der Universität Genf nicht einer Erhöhung des muskulären Carnitingehalts, sondern einer vaskulären Schutzwirkung des im Blutkreislauf zirkulierenden L-Carnitins zugeschrieben. Zirkulierendes L-Carnitin bewirke eine akute pharmakologische Schutzwirkung gegen oxidative Schädigungen im Bereich der Mikro-Blutgefässe. Es wurde allerdings ebenfalls ausgeführt, dass Dosierungen unter 1 g keinen Effekt nachweisen konnten. Mit den obig diskutierten beiden Studien eines Carnitin-Loadings kann nun aber auch eine Glycogeneinsparung und direkte Leistungssteigerung im Zusammenhang mit erhöhten muskulärem Carnitingehalt als realistisch und machbar gelten.

Schlussfolgerungen und Empfehlungen
Erhöhte Muskel-Carnitingehalte können also sowohl die aerobe Leistungsfähigkeit verbessern (Glycogeneinsparung, erhöhter Fettstoffwechsel) als auch bei intensiver Belastung die anaerobe Leistungsfähigkeit (verlangsamte Laktatakkumulation) und die Gesamtleistung erhöhen.
Problematisch ist immer noch das relativ lange Einnahmeprotokoll zusammen mit der nötigen, sehr hohen Kohlenhydratgabe. Eine solche Supplementierung ist deswegen nämlich nicht für jedermann geeignet, sondern muss im Einzelfall beurteilt und auch genau kontrolliert werden. In vielen Fällen dürfte eine kurzzeitige Carnitin-Einnahme daher sinnvoller und ausreichend sein. Die positiven Resultate von Kurzzeit-Studien mit L-Carnitin können offensichtlich nicht auf einer Erhöhung des muskulären Carnitingehalts beruhen, sondern auf der vaskulären Schutzwirkung des im Blutkreislauf zirkulierenden Carnitins.
Die meisten Studien wurden mit Carnitin-Gaben von 2-4 g/Tag durchgeführt. Für eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts scheint aber, wie oben diskutiert, eine tägliche Einnahme während mind. 12 Wochen von 2 x 2 g L-Carnitintartrat notwendig, kombiniert mit je 80 g Kohlehydraten. Als untere Grenze für eine vaskuläre Wirkung werden 1 g L-Carnitin/Tag genannt.
Eine einfache Einnahmemöglichkeit bieten Carnitin-Ampullen oder das auch in der Studie von (2) verwendete CarniPure®, ein reines L-Carntitintartrat. Da der maximale L-Carnitinspiegel im Blut nach 2 ½ bis 4 h gemessen wird, wäre theoretisch also in diesem Zeitraum ein maximaler Insulinwert wünschenswert, was mit hochglykämischen Kohlenhydratgaben (2 x 80 g) angestrebt werden kann. Es bietet sich die Möglichkeit, die Einnahme mit einer kohlehydrathaltigen Mahlzeit oder - trainingsbedingt sowieso verwendeten - Kohlenhydrat-Produkten (Sportgetränk, Regenerationsprodukt) zu kombinieren, um so nicht zusätzliche 160 g Kohlehydrate pro Tag einnehmen zu müssen. Dies ist speziell für Sportler empfehlenswert, welche auf ihr Gewicht achten, müssen. Alternativ kann aber mit dem Carboloader die nötige Kohlehydratmenge einfach, hoch konzentriert, mit wenig Volumen eingenommen werden.

Erhöhte Fettoxidation mit dem Ziel Gewichtsabnahme
An dieser Stelle soll noch ergänzt werden, dass wir bisher über eine erhöhte Fettoxidation zwecks Schonung der Glycogenreserven und somit verbesserter Ausdauerleistung bei Leistungssportlern diskutierten. Völlig verfehlt wäre es, L-Carnitin mit Carboloading als Massnahme zur Verbesserung des Fettstoffwechsels zwecks Gewichtsabnahme zu kombinieren! Eine Erhöhung des muskulären Carnitingehalts mit täglich zusätzlich 160 g Kohlehydrate erreichen zu wollen, würde auch bedeuten diese Extrakalorien anderswo wieder einsparen zu müssen. Zumindest dürfte in solchen Fällen nur sinnvoll sein, die Carnitineinnahme mit Mahlzeiten zu koppeln, anstatt zusätzliche Kohlehydrate einzunehmen. Dennoch ist zu beachten, dass bei einer Diät nicht die maximierte Fettverbrennung in den Muskelzellen, sondern eine allgemein und langfristig erhöhte Fettverbrennung zwecks Abbau von Depotfett das Ziel ist. Und eine ausbleibende Gewichtszunahme durch L-Carnitin (bei erhöhter Energiezufuhr) kann nicht ohne weiteres einem Depotfettabbau (bei gleichbleibender Energiezufuhr) gleichgesetzt werden. Es bleibt zu klären, ob erhöhte Muskel-Carnitinspeicher auch unter Ruhe eine erhöhte Fettoxidation bewirken und nicht nur unter moderater Belastung.
Die akute, vaskuläre Wirkung von L-Carnitin im Fettstoffwechsel wird nicht mit einer Anreicherung im Muskel, sondern einer Pufferfunktion in- und ausserhalb der Zelle begründet, was insgesamt die Nutzung von Fettsäuren zur Energiebereitstellung verbessert. Laut einigen Untersuchungen geht es aber primär um die Verhinderung eines Abfalls des Muskelgehalts, bzw. eines Aufrechterhalten (und nicht einer Erhöhung) des zirkulierenden (vaskulären) Carnitinspiegels (Prinzip «fliessendes Wasser im Schlauch»). Andererseits muss aber der Fettstoffwechsel durch körperliche Aktivität überhaupt erst soweit in Gang gebracht werden, dass der Puffereffekt von L-Carnitin wie beschrieben zum entscheidenden Faktor für eine erhöhte Fettverbrennung wird.
Es gibt also durchaus Argumente für eine akute (vaskuläre Wirkung) als auch für eine chronische (Muskel-Carnitinspeicher) Einnahme von L-Carnitin – sowohl für Ausdauersportler als auch zum Fettabbau. Die zusätzliche Kohlehydrateinnahme bei der chronischen Carnitineinnahme dürfte aber sicherlich nicht sinnvoll für Gewichts- und Fettabbau sein.

Wirkmechanismus von L-Carnitin im Fett- und Energiestoffwechsel
Der Fettsäurentransport wird häufig als die Hauptfunktion von L-Carnitin angesehen. Entscheidender scheint aber gemäss dieser Betrachtung die pH-Pufferung. L-Carnitin stabilisiert den pH ausserhalb der Zellen via Pufferung von Coenzym A (CoA) durch die Bildung von Acetyl-Carnitin. Damit wird eine Anhäufung von Acetyl-CoA verringert und so ein wichtiges Enzym (Pyruvatdehydrogenase) für den carnitinabhängigen Transport der Fettsäuren in die Mitochondrien (Verbrennungsort) aktiv gehalten. Innerhalb der Zelle ist für die Verbrennung der freien Fettsäuren im Mitochondrium die Menge an freiem CoA entscheidend. Wenn aus einer Fettsäure (z. B. C-18) dann 9 Acetyl-Einheiten werden (C-2), die alle ein freies CoA brauchen, um in den Krebszyklus zu gelangen, steigt der CoA-Bedarf im Mitochondrium dramatisch an. L-Carnitin kann vorübergehend auch diese C-2-Einheiten binden und die energieliefernden Prozesse aufrechterhalten, was die Oxidation von Fetten erhöhen kann.

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Literatur
1) Stephens FB et al. (2006): Carbohydrate ingestion augments L-carnitine retention in humans. J Appl Physiol, 102(3):1065-70.
2) Wall BT et al. (2011): Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol, 589(4):963-73.
3) Stephens FB et al. (2013): Skeletal muscle carnitine loading increases energy expenditure, modulates fuel metabolism gene networks and prevents body fat accumulation in humans. J Physiol, 591(18):4655-66.
4) Galloway SDR et al. (2004): Effect of 2 weeks supplementation with L-Carnitine-L-Tartrate on plasma ammonia response to exercise. Conference proceedings, FASEB.
5) Spiering BA et al. (2008): Effects of L-carnitine L-tartrate supplementation on muscle oxygenation responses to resistance exercise. J Strenght Cond Res, 22(4):1130-5.
O’Connor JE et al. (1990): New roles of Carnitine metabolism in ammonia cytotoxicity. Adv Exp Med Biol 272:183-195.

Autor: Remo Jutzeler
Leiter F&E SPONSER SPORT FOOD
Ing. Lebensmittelwissenschaften FH
MAS Nutrition & Health ETHZ

16. 02. 2019
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