Der gute, mittlerweile etwas ältere Herr, lebte Jahrzehnte lang sein „evolutionary lifestyle“. Drauf gekommen ist er als sein Sohn an Diabetes Typ 1 erkrankte. Er wälzte Stoffwechselbücher und entwickelte eigene mathematische Modelle, basierend auf dem Lebensstil von Jägern und Sammlern — er selbst ist Wirtschaftswissenschaftler.

Lange Zeit war es still um ihn. Jetzt bald könnte ein neues Buch von ihm erscheinen. Denn er hat ein neues Lieblingsthema für sich entdeckt: Autophagie.

„Autophagie, Autophagie, Autophagie, alles ist Autophagie“.

Wir erinnern uns kurz: Autophagie beschreibt das recyceln von Zellschrott, also auch von z. B. dysfunktionalen Mitochondrien („Mitophage“) oder Proteinschrott.

Kaum verwunderlich: Nachdem Yoshinori Ohsumi 2016 den Nobelpreis für seine Arbeit zum Thema Autophagie erhalten hat, ist Autophagie in und in aller Munde.

Art de Vany hat allerdings noch ein anderes Lieblingsprotein bzw. -gen für sich entdeckt: FOXO.

Im Grunde gibt es viele verschiedene FOXOs und wir könnten hier gar nicht alles en detail besprechen. Der Grund, warum De Vany FOXO so toll findet: Es spielt eine Rolle bei der Autophagie-Induktion.

In seinem Video (das unten angehängt ist) spricht er von „Renewing Cycles“, also Zyklen, die Körperfunktionen bzw. -Strukturen erneuern.

Zyklen? Das könnte es bei uns klingeln — zumindest bei denjenigen, die uns schon länger lesen und z. B. den Handbuch-Inhalt kennen. Denn auch dort sprechen wir solche Zyklen an.

Kurz gefasst: Zunächst müssen wir katabol (Sirt/AMPK usw.) und im Anschluss anabol (Insulin/mTOR usw.) werden.

Der Zyklus muss allerdings vollständig sein. Denn wenn das Ganze aus dem Gleichgewicht gerät, gibt es negative Folgen. Wie immer bei biologischen Systemen.

Entdeckt hat man damals im Fadenwurm, dass es ein Gen gibt, das Langlebigkeit reguliert. Zumindest in diesem Wurm. Das sogenannten Daf-16-Gen (bzw. das daraus gebildete Protein) wird aktiv … wenn Insulin nicht mehr wirkt. Das kann man in diesen Tieren z. B. durch einen Insulin-Rezeptor-Knockout bewerkstelligen. Dann steigt Daf-16 an und aktiviert bestimmte Gene. Das Tier lebt lange, sehr lange.

Es stellte sich heraus, dass Daf-16 das Gen/Protein ist, das es im Menschen zigfach in Form der FOXOs gibt. Darüber hinaus weiß man, dass die für uns wichtigen FOXOs (auch) durch Insulin reguliert werden. Tatsächlich sind das Gegenspieler. Wenn Insulin den anabolen Signalweg (Insulin/Akt/mTOR) in den Zellen aktiviert, wird FOXO inaktiviert.

Nun, wie gesagt, FOXO reguliert Autophagie und Insulin (und alles, was den anabolen Signalweg anknipst) hemmt sie. Das komplette Phänomen, auch mit Blick auf die Autophagie-Induktion, hatten wir hier aufgedröselt.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Katabolie, Autophagie und so weiter hätten wir immer. Denn die Zellen haben einen Energieverbrauch, sprich der Motor brummt. Die Induktion der Autophagie würde immer ablaufen. Gäbe es da nicht die Bremse in Form von anabol wirkenden Substanzen oder Substrat — also Glukose, Insulin, Aminosäuren und so weiter.

Deshalb sagte ich damals: Wir brauchen uns um Autophagie usw. keine Gedanken zu machen, wir sollten stattdessen das Gaspedal regulieren, also auf unseren Insulin-Haushalt etc. achten.

Schlaue Menschen kommen ja dann immer auf die glorreiche Idee: Man könnte ja leben wie ein Fadenwurm und Insulin gänzlich abschaffen. Die vergessen dabei aber immer, dass es einen Grund hat, warum es Insulin und Anabolismus überhaupt gibt. Stammzellen z. B. brauchen anabolen Input, damit sie aktiv werden. Das Herz und andere Gewebe regenerieren eben erst, wenn es anabole Signale als Input gibt. Muskelwachstum braucht Anabolismus und uns dürfte allen klar sein, dass IGF, also unser Wachstumshormon, dafür sorgt, dass wir überhaupt regenerieren können.

Wenn FOXO und Autophagie also für Robustheit, Stressresistenz, kontrollierter Zelltod und Langlebigkeit steht, steht Insulin etc. für Wachstum und Erneuerung.

Genau das bespricht Art de Vany in seinem Vortrag. Bald können wir das sicher in seinem Buch nachlesen.

Ich wundere mich nur immer über die Empfehlungen, über die Hintergrundgedanken, über das große Missverständnis der vielen Geister: Je älter wir werden, umso weniger Insulin wirkt bei uns. Neben der Tatsache, dass wir alle immer insulinresistenter werden, danken auch unsere anabolen Hormone wie IGF zunehmend ab. So, dass wir mit 40 spürbare Probleme mit der Regenerationsfähigkeit des Organismus bekommen.

Wieso wird quasi nie darauf hingewiesen, dass mehr Anabolismus die richtige Waffe wäre? Also mehr IGF, also eine bessere Insulin-Sensitivität, eine bessere Insulin-Wirkung, mehr Krafttraining, mehr Wachstumsfaktoren, mehr Testosteron. Nicht noch weniger von alledem, indem man, im falschen Glauben, nun anfängt dauerhaft zu fasten oder die tägliche Kohlenhydrat-Menge so drückt, dass eine physiologische Insulinresistenz entsteht? Noch genialer: Aminosäuren vom Speiseplan streichen.

Warum?

Hier klafft meines Erachtens eine große Verwerfung. Wir lernen ein paar Basis-Ideen und -Konzepte, aber wenden sie nicht richtig auf das tägliche Leben an. Wir können einer Oma, die bald in sich zusammenfällt und eh schon wenig isst, doch nicht sagen, dass sie mit mehr FOXO und Autophagie, also mit weniger Insulin und Co., länger leben wird. Wir können einem Mann im mittleren Alter, der sich ob seines tollen Testosteron-Haushaltes wie ein Babyhund fühlt, doch nicht sagen, dass er sich jetzt proteinarm und am besten vegan ernähren soll, damit er alle Wachstumsfaktoren quasi abstellt.

Für mich ist das das klassische Bild. Wir suchen immer den Guten und den Bösen. In unserem Fall heißt der Bösewicht nun schon seit Jahren Insulin und der Superheld … ist die Autophagie, ist FOXO, ist Katabolismus.

Der Witz an der ganzen Sache ist ja, dass Insulin völlig missverstanden wurde. Wir messen hohe Insulin-Werte bei Stoffwechselkranken und sagen: Insulin ist schuld. Die Wahrheit ist doch: Insulin steigt, weil es nicht mehr wirkt. Würde man das so akzeptieren, könnte die Schlussfolgerung eine ganz andere sein: Die sind krank, nicht weil zu viel Insulin da ist, sondern weil im Gewebe zu wenig Insulin-Wirkung ankommt!

Im Endeffekt landen wir wieder bei der banalen Wahrheit: Es sind die Zyklen und der reibungslose Ablauf ebendieser.

The post Art de Vany: Wie wir wieder jung und fit werden first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Darüber habe ich viel nachgedacht.

Denn die Inhalte waren – zumindest in Deutschland – sehr wohl recht neu, zumindest mit Blick auf das, was den Mainstream sonst so erreicht.

Was dabei oft ignoriert wurde, ist die Tatsache, dass es mir nicht darum ging, das beste Buch überhaupt zu schreiben oder die Welt neu zu erfinden. Ich stieß nur auf bemerkenswerte Zusammenhänge und wollte dies anderen Menschen mitteilen, so, dass sie sich vielleicht genauso begeistern, wie ich mich begeisterte. Eben über die vielen Zusammenhänge, die es da gibt, die nur erkundet werden wollen. Ach ja: und natürlich gelebt.

Jetzt also erreicht es auch „den anderen Mainstream“ – zum Beispiel Ärzte und Therapeuten.

Auf der Internetseite „Doccheck“ wurde soeben ein sehr spannender Artikel veröffentlicht. Hören wir doch einmal gemeinsam rein:

Leider ist fortgeschrittenes Lebensalter auch der größte Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Krankheiten, genauso wie für neurodegenerative Krankheiten mit ihrem prominentesten Vertreter Morbus Alzheimer. Wer also das Altern unabhängig von seiner genetischen Basisausstattung bremsen will, muss sich darum kümmern, dass möglichst viel von seinen Zell- und Körperfunktionen erhalten bleibt. Er muss danach sehen, dass er niedriggradige Entzündungen in seinem Organismus klein und das adaptive Immunsystem fit halten kann. Kurz: Er muss das Risiko niedrig halten, dass sich aus einem kleinen Defekt ein größerer Schaden entwickelt.

Genau das sind unsere Themen. Herzkreislauf-System. Dazu hätte ich einen Vorschlag: Den NO-Guide lesen. Fürs Erste reicht das. Neurodegenerative Erkrankungen haben wir thematisiert, vor allem mit Blick auf den Eisen-Stoffwechsel. Entzündungen wollen wir keine, IL-6 und iNOS kennen unsere Leser. Das Immunsystem lernen wir Immunsystem-Kapitel im Handbuch kennen. :-) Will sagen: edubily-Leser wissen hier ganz genau Bescheid!

Tiermodelle für das Altern vom Einzeller bis hin zum Primaten bestätigen immer wieder, dass eine verminderte Nahrungszufuhr zusätzliche Lebenszeit schenkt.

Ganz wichtig: Aktive Lebenszeit. Nicht irgendeine Lebenszeit, die man durch Medikamentegabe geschenkt bekommt, während man im Altersheim vegetiert. Doch wie geht das?

Humanes Muskelgewebe etwa verliert im Alter immer mehr die Fähigkeit, Glukose zur Energiegewinnung zu nutzen. Möglicherweise, so spekulieren etliche Experten, könnte das begrenzte Angebot an Zucker dazu führen, die Zelle auf Flexibilität zu trainieren. Die Möglichkeit, jederzeit verschiedenartige Substrate, sei es Glukose oder Fettsäuren, zu verbrennen, dürfte damit ihr Leben verlängern.

Ganz wichtig: Wir alle werden einmal insulinresistent. Genau aus diesem Grund. Genau deshalb schreiben wir so oft darüber, weil ich genau weiß, was uns allen blüht. Und dann kommen wir zur metabolischen Flexibilität: Die Fähigkeit, sowohl Glukose, als auch Fettsäuren oxidieren zu können. Nicht nur ein Substrat – nein, beide! Das ist metabolische Flexibilität. Und die will trainiert werden – zum Beispiel dadurch, dass wir lernen, wieder Fettsäuren zu oxidieren. Oder vice versa.

Jetzt das Wichtigste:

Energiesensoren: mTOR, SIRT und AMPK

Wie funktioniert aber nun das Zusammenspiel zwischen begrenzter Verfügbarkeit von Nährstoffen, der entsprechenden Anpassung des Stoffwechsels und langem Leben im Detail? Eine Schlüsselrolle in der Signalkette zwischen den Reglern für die beiden Bereiche scheint unter anderem mTOR (mechanistic Target of Rapamycin) zuzukommen. Die Serin-Threonin-Kinase funktioniert als eine Art intrazellulärerer Energie-Sensor. Wachstumsfaktoren oder ein Überschuss von Aminosäuren in der Zelle aktivieren mTOR und sorgen für eine Abstimmung des gesamten Metabolismus und des Zellwachstums auf den verfügbaren Nährstoffpegel. Eine Hemmung von mTOR sorgt bei vielen Tiermodellen für eine Lebensverlängerung. Somit scheint dieses Enzym bei der Kopplung von „Altern“ und Energiezufuhr“ an zentraler Stelle zu stehen.

Ähnliches gilt auch für Sirtuine. Sie spielen eine Rolle bei der NAD-abhängigen Deacetylierung von Histonen und Nicht-Histon-Proteinen. Eines der sieben Familienmitglieder, SIRT1, wird – zumindest im Mausmodell – durch das Nahrungsangebot reguliert. In Mäusen mit einer Überexpression von SIRT1 im Gehirn sahen Wissenschaftler kaum altersbedingte Veränderungen bei Mitochondrienbetagter Mäuse. Diese Nager waren auch in ihrer letzten Lebensphase noch aktiv, mit entsprechendem Bewegungsdrang und entsprechendem Sauerstoffverbrauch.

Eine wichtige Rolle bei der Energie-Lebenszeit Kopplung spielt schließlich auch noch AMPK (Adenosinemonophosphat-abhängige-Kinase). Bei intrazellulärem ATP-Mangel sorgt die Zelle dafür, dass auch Speichermoleküle mit geringerem Energiegehalt wie ADP und AMP zur Verfügung stehen. AMPK reguliert damit den Energieverbrauch in der Zelle herunter und sorgt für eine sparsame Ressourcenverwertung. Insgesamt scheinen etliche weitere Proteine, besonders aber mitochondriale, die Lebensspanne direkt oder indirekt zu beeinflussen. Reaktive Sauerstoffradikale – bisher als Zellgift verschrien, fördern neuesten Erkenntnissen nach sogar die Langlebigkeit. Möglicherweise auch deshalb, weil sie den Anstoß zu Erneuerung von Zellorganellen geben.

• Wie reguliert begrenzte Nahrungsmittelverfügbarkeit die Langlebigkeit?
• Stichwort mTOR auf der einen Seite (Aminosäuren, Glukose, Insulin)
• Stichwort AMPK auf der anderen Seite (niedriges Insulin)
• Stichwort NAD upstream von AMPK – Sirt wird von AMPK reguliert und reguliert seinerseits – zusammen mit AMPK – PGC-1alpha
• Resultat: Geschickte Modulation der Signalwege macht Mäuse alt, gesund und vor allem: fit!!

Das ist die neueste Version unserer Handbuch-Grafik (darf man sich auch ausdrucken und übers Bett hängen).

Der Zusammenhang wird en detail dargelegt im Handbuch, fast noch genauer im Energie-Guide. 

Es wird im Verlauf auch Resveratrol, Rapamycin und Metformin genannt. Alle diese Substanzen regulieren das oben Beschriebene. Sie sind somit „agents“, die auf Zellebene das regulieren, was man sonst nur durch Nahrungsknappheit erreichen könnte. Du erinnerst dich: Ich nannte das im Buch „caloric restriction mimetics“, Stoffe, die das Fasten (oder die Kalorienrestriktion) mimen.

Daher: Dieses Wissen sollte man als Grundkurs in der Schule lehren. Ganz einfach deshalb, weil es so essentiell ist. Nicht nur für das Individuum, sondern auch für die Gesellschaft. Was könnten wir an Geldern sparen? Wie viel flexibler und handlungsfähiger wären wir? Welche Folgen hätte das? Nicht nur durch den „Spareffekt“ (wir müssen weniger Behandlungen finanzieren), sondern auch durch den Rohgewinn, den man zusätzlich erwirtschaften könnte, wären wir fitter bis ins hohe Alter.

Das Rentengebilde ist für mich sowieso ein … na ja, komisches Ding. Ich bin mir sicher, dass sich dieses System dramatisch ändern wird in den nächsten Jahrzehnten.

Quelle: Doccheck-Text (Abruf: 03.03.16)

The post „Forever Young to go“ mit dem „Handbuch“ first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Also weniger essen.

Chronische Kalorienrestriktion? Nicht mit mir

Wichtig ist, dass wir gelernt haben, dass wir das nicht müssen. 

Das müssen wir deshalb nicht, weil wir die Zellschalter kennen, die ein langes Leben ermöglichen. Daraus folgt auch, dass wir diese mit „Werkzeugen“ aktivieren können, die nichts mit Wenig-Essen zu tun haben. 

Das habe ich so in meinem Buch niedergeschrieben und erzähle davon auch regelmäßig hier im Blog.

Gas vs. Bremse: Du musst das Bremsen lernen

Rekapitulieren wir das Ganze doch noch einmal:

Stelle dir vor … in deinen Zellen gibt es ein „Ding“, das konstant auf’s Gas drückt. Es ist nicht wie im wahren Leben, wo du derjenige bist, der auf’s Gas tritt. Nein, das macht die Zelle ganz automatisch. Deine Aufgabe ist es viel mehr, auf die Bremse zu drücken, damit das Auto nicht zu schnell fährt. Denn sonst wird das Auto irgendwann viel zu schnell und es geht kaputt. Stehen bleiben (= zu viel Bremsen) macht das Auto auch kaputt.

Deine Aufgabe also ist, dieses Gleichgewicht (zu viel Gas vs. zu viel Bremsen) so zu justieren, dass das Auto möglichst lange ohne Unfälle und Schaden fährt.

Würdest du gar nichts tun, in unserer Sprache: nichts essen, würde die Zelle immer mehr auf’s Gas drücken bezüglich der Aktivierung von gewissen Zellschaltern. Genauer: Schiebst du kein Essen in den Mund, würde die AMP/ATP-Ratio deutlich ansteigen, in den Zellen würde Energiestress herrschen und der Zellschalter AMPK würde wiederum andere Schalter betätigen (z. B. Sirt1), was wieder PGC-1alpha aktiv macht und Mitochondrien baut (siehe Grafik).

Nun: Isst du nichts, da hast du natürlich recht, würden trotzdem genug (freie) Fettsäuren aus dem Speck im Blut zirkulieren, die Energieträger sind – nur, Fettsäuren unterdrücken das eben Beschriebene nicht, sondern wirken selbst aktivierend (z. B. AMPK).

AMPK zeigt immer eine hohe Aktivität. Das ist das gedrückte Gas-Pedal. In der Grafik habe ich diesen Strom nach rechts und nach links mit einer orange gestrichelten Linie markiert.

Dieses Gas-Pedal sorgt normalerweise für gesunde Mitochondrien, eine gute Fettverbrennung, für einen gesunden Glukose-Haushalt etc. – tatsächlich wirken alle Maßnahmen, die wir ergreifen, um länger zu leben, genau über diese Signalkaskade (siehe Abbildung; rechte Seite).

Dazu gehören:

• Fasten
• Glukose-Restriktion
• Sport
• NAD (erinnerst du dich an Dr. Sinclair?)
• Sirt1-Aktivatoren wie Leucin (hier und hier) oder Resveratrol

Ohne Autophagie, keine Zellgesundheit

Tatsächlich aber, können diese Dinge nur greifen (= uns gesünder werden lassen und ein langes Leben geben), wenn dabei ein Prozess aktiviert werden „darf“, den man Autophagie nennt. 

Autophagie ist im Prinzip nichts anderes, als die zelluläre Müllabfuhr inkl. Recylcing-Station bzw. Müllverbrennungsanlage.

Ziele können sein:

• Beseitigung von Zellschrott (z. B. nicht-funktionsfähige Proteine)
• Aminosäure-Recycling
• Entsorgung von kaputten Mitochondrien

Wir kennen:

• Makroautophagie 

Dabei schlingt sich eine Membranhülle um den Zellschrott (= Müllabfuhr) und verschmilzt mit einem Lysosom (= Recycling-Station/Müllverbrennungsanlage). Eine Sonderform davon ist die Mitophagie, wenn die Müllabfuhr Mitochondrien zur Recycling-Station/Müllverbrennungsanlage transportiert.

• Mikroautophagie 

Dabei wird keine Müllabfuhr benötigt, der Müll landet direkt in der Recycling-Station/Müllverbrennungsanlage.

Ich wiederhole: Kalorienrestriktion (einhergehend: gesunde Zellen, langes Leben) funktioniert nur, wenn der Autophagie-Prozess funktioniert.

Im Umkehrschluss leiten einige Autoren ab, dass eine Aktivierung der Autophagie alleine für die vielen positiven Effekte einer Kalorienrestriktion verantwortlich ist.

Acht Fakten zur Autophagie

1. Im Alter geht die Autophagie-Funktion zunehmend verloren
2. Dies geht einher mit einer Veränderung im Membran-, Aminosäure- und Hormonhaushalt
3. Die altersbedingten Autophagie-Veränderungen werden verhindert durch Kalorienrestriktion
4. Die Effekte einer Kalorienrestriktion, ein langes Leben, korrelieren mit einer Verbesserung der gerade genannten Parameter
5. Eine chronische Inhibition des Autophagie-Prozesses (= zu viel Bremsen) beschleunigt den Alterungsprozess
6. Eine chronische Aktivierung des Autophagie-Prozesses verlängert das Leben
7. Autophagie-Stimulation kann alte Zellen vermutlich vor einer Anhäufung beschädigter mitochondrialer DNA bewahren
8. Autophagie-Stimulation verhindert den altersbedingten Cholesterin-Anstieg

mTOR: Die ganz natürliche Bremse

Kommen wir noch einmal zurück zum Gas-Pedal: Wie ich bereits geschrieben habe, ist dieses Gas-Pedal immer aktiv, sofern du nicht auf die Bremse trittst. Es ist wichtig, dass du auf die Bremse trittst, es ist aber viel wichtiger, ein Gefühl dafür zu bekommen, wie fest du auf die Bremse treten sollst. 

Die Bremse heißt: Insulin, Aminosäuren und Glukose. 

Diese Substanzen können selbst (z. B. Aminosäuren) oder via Insulin dafür sorgen, dass der mTOR-Signalweg aktiv wird.

Dieser mTOR-Signalweg ist sehr wichtig um ausreichend Zell-Proteine zu bauen, weswegen Bodybuilder und Kraftsportler sehr häufig mTOR aktivieren – zumindest im Muskel. Tatsächlich aktiviert Krafttraining selbst den muskulären mTOR-Signalweg.

In unserer Überflussgesellschaft gibt es Menschen, die die Bremse konstant und heftig durchtreten, weswegen das Auto überhaupt nicht vorwärts fährt und einfach stehen bleibt. Bleibt das Auto stehen, geht der Organismus kaputt. In unserer Sprache: Herzinfarkt, Krebs, Fettleibigkeit, Fettleber und so weiter.

Dann gibt es wieder andere, die ketogen leben (bitte, ketogen heißt: reine Fett-Diät) oder chronisch die Kalorien einschränken und überhaupt nicht mehr die Bremse drücken. Auf dieses Szenario kommen wir gleich noch einmal zu sprechen.

Autophagie: Im Zentrum stehen Aminosäuren!

Das zentrale Thema bezüglich der Autophagie ist weniger der zellulärer Energiezustand, als viel mehr das Thema Aminosäuren. Die nämlich sind essentiell. Der Autophagie-Prozess ist, evolutiv betrachtet, ein hochkonservierter Mechanismus, der dann Aminosäuren bereitstellen soll, wenn wir zu wenig zuführen – eben, um das Leben in diesen Phasen (z. B. beim Fasten) dennoch zu ermöglichen. Das wird dadurch erreicht, dass kaputte Proteine zu Aminosäuren recycelt werden, die dann für den Aufbau neuer Proteine zur Verfügung stehen.

Selbstverständlich haben sich Wissenschaftler längst gefragt, ob es nicht ausreichen würde, einfach die Aminosäure-Zufuhr einzuschränken, um länger zu leben. Einige postulieren sogar, dass Kalorienrestriktion nur deshalb funktioniert, weil der Aminosäure-Gehalt absackt (entsprechend auch die Autophagie-Hemm-Signale).

Nun kommen wir zum Problem der Wissenschaft: Extrem viele Arbeiten sind gemacht worden am Fadenwurm. Man kann sich vorstellen, dass der Fadenwurm sicher ein gutes Modell ist, um zelluläre Signalwege zu studieren, aber ein schlechtes Modell, um Situationen beim Menschen zu mimen.

Ähnliches gilt für Ratten-Modelle, denn die können wir ja nun schlecht nach ihrem Befinden befragen.

Allerdings sind die Ergebnisse ganz nett und erklären den Mechanismus der Kalorienrestriktion zumindest teilweise: Je nachdem, wie stark man Kalorien einschränkt, können Lebewesen im Schnitt circa 40 % länger leben.

Es gibt eine ganze Reihe an Versuchen, die eine Proteinrestriktion hinsichtlich einer lebensverlängernden Wirkung untersuchen.

Was darf man erwarten? Im Schnitt können Tierchen circa 20 % länger leben. Das variiert natürlich mit der Intensität der Proteinrestriktion.

Doch Vorsicht: Übertreibt man das Spiel mit der Bremse, dann betreibt die Zelle keine Autophagie mehr, sondern stirbt selbst ab, da der Aminosäure-Pool zu stark absackt. Man kann nicht ewig ohne exogene Proteinzufuhr auskommen (siehe dazu auch das Fazit am Ende des Artikels).

Wie genau wirkt eine Protein-Restriktion?

Jetzt kommt der Punkt: Man weiß schon lange, dass man eine Kalorienrestriktion mimen kann mit Hilfe einer Methionin-Restriktion. Methionin ist eine essentielle Aminosäure. Eine Methionin-Restriktion (1/5 der normalen Menge) kann das Leben von Ratten um 40 % verlängern, was dem Wert einer normalen Kalorienrestriktion entspricht.

Methionin kann das vermutlich (u. a.) deshalb: Methionin ist die Start-Aminosäure bei der Protein-Synthese. Entzieht man nun Methionin, werden vermutlich weniger Proteine gebildet (= das Prinzip des schwächsten Glieds). Und das signalisiert der Zelle: Protein-Mangel, die dann wiederum Autophagie-Prozesse einleitet.

Schränkt man die Zufuhr von Methionin ein, produzieren Mitochondrien deutlich weniger ROS (freie Radikale), sodass dadurch auch deutlich weniger Glutathion verbraucht wird. Daher ist der Glutathion-Spiegel in diesen Tieren auch höher. Auch dies deckt sich mit der Vermutung, dass eine MetR Autophagie-Prozesse einleitet: Kaputte Mitochondrien (= die zu viele ROS produzieren) werden geschreddert.

Wir können die Gedankengänge also wie folgt festhalten:

• Kalorienrestriktion verlängert Leben um bis zu 40 %
• Kann Proteinrestriktion dafür verantwortlich sein? Teilweise auf jeden Fall
• Wieso „wirkt“ Proteinrestriktion? Vermutlich aufgrund einer Methionin-Restriktion

MetR? Eine Glycin-Supplementation klingt angenehmer

Also gut: Spinnen wir kurz den Gedanken weiter. Wohlgemerkt: Alles vereinfacht.

Eine Kalorienrestriktion wirkt (auch) wegen einer Methionin-Restriktion und eine Methionin-Restriktion alleine, ungeachtet der restlichen Nahrung/Energiebilanz/etc., verlängert das Leben ganz dramatisch.

Was passiert, wenn wir wenigstens 1-2 x wöchentlich auf Methionin verzichten?

Praktiker wissen: Schier unmöglich.

Daher kommt noch einmal eine kleine … nennen wir es … Hilfe: Der von mir genannte Joel Brind konnte zeigen, dass eine Glycin-Gabe, eine Methionin-Restriktion mimen kann und das Leben von diesen Tieren ganz beträchtlich verlängert.

Take-Home-Message

Gut, was schließen wir aus diesem langen Schwall?

Leben verlängern ist machbar, liegt in unserer Hand. Wir müssen wählen, wie stark wir bremsen. Für Menschen, die ungern von der Bremse gehen wollen (nachvollziehbar!), gibt es kleine Fahrhilfen namens Resveratrol, Nicotinamid-Ribosid, Leucin und so weiter, die unseren Bremsvorgang unterbinden, ohne, dass wir dafür etwas tun müss(t)en (außer Pillen zu schlucken).

Wir können auch aktiv aufhören zu bremsen: (Intermittierendes) Fasten, Glukose-Restriktion (= Fett-Diät) oder … Kalorienrestriktion.

(Bitte bedenke: Selbst wenn jemand den ganzen Tag nur Kohlenhydrate isst, kann er am Ende des Tages dennoch viel Gas gegeben (= wenig gebremst) haben, da der zelluläre Energiehaushalt eben eine gewisse Menge [= Kalorien] braucht, damit die Bremse deutlich aktiv wird. Siehe dazu AMP/ATP-Ratio.)

Für ganz Intelligente, die gar keine Lust und Zeit haben für solche Spielereien, ein ganz neuer (okay, nicht ganz) Vorschlag:

Das täglich zugeführte Protein leicht senken und (zur Hälfte?) tauschen mit Kollagen-Hydrolysat: Viel Glycin, wenig Methionin.

1-3 x wöchentlich?

Ich weiß, ich weiß. Ray Peat hat auch gute Ideen. :-)

Was man auch einmal probieren könnte: Ein „Proteinfasten“ im wörtlichen Sinne. Ohne Protein leben, wenigstens einen (halben, dreiviertel) Tag lang. Dann müssen die Aminosäuren zum Leben ja auch irgendwoher kommen. Ich wette: Autophagie stellt bereit.

Doch bitte vorsichtig sein: Wenn ein Kraftsportler sowieso ein Problem hat, genug Aminosäuren aufzunehmen, der muss nicht auch noch Protein einschränken. Mitdenken!

Ein Wort noch zur Keto-Diät: Zum einen heißt „ketogene Diät“, dass man ausschließlich von Olivenöl (Achtung: Stellvertreter) lebt. Lebt man „nur“ Low-Carb, ist der Protein-Anteil noch zu hoch, als dass eine Glukose-Restriktion wirksam sein könnte hinsichtlich der Einleitung einer Autophagie. Daher verstehe ich nicht, wie man ganz stolz Low-Carb lebt, 200 g Protein verdrückt und dennoch vollstens davon überzeugt ist, alle möglichen Benefits einer Glukose-Restriktion zu ernten. Das ist ein wenig dümmlich, ich hoffe du verstehst das. Zum anderen sollte man bedenken, dass ich gesagt habe: Mit Gefühl von der Bremse gehen, nicht komplett. Wieso? Na, weil eine richtig praktizierte ketogene Diät das Fasten mimt und auch auf die Bremse drückt bezüglich deiner reproduktiven Achse a. k. a. Testosteron, IGF, T3, Muskelmasse und so weiter. Ich darf anmerken, dass ältere Menschen nun wahrlich kein Problem haben mit einem Zuviel an IGF, mit einem Zuviel an Testosteron, mit einem Zuviel an Magermasse. Die, gerade die, müssten sich um mehr mTOR kümmern. Nicht um noch weniger.

Verstanden?

Die Balance und der Kontext sind’s. Wird immer vergessen in unserer Zeit.

Referenzen

Aris, John P.; Alvers, Ashley L.; Ferraiuolo, Roy A. u. a. (2013): „Autophagy and leucine promote chronological longevity and respiration proficiency during calorie restriction in yeast“. In:Experimental Gerontology. 48 (10), S. 1107-1119, DOI: 10.1016/j.exger.2013.01.006.

Bales, Connie W.; Davis, Teresa A.; Beauchene, Roy E. (1988): „Long-term protein and calorie restriction: Alterations in nucleic acid levels of organs of male rats“. In: Experimental Gerontology. 23 (3), S. 189-196, DOI: 10.1016/0531-5565(88)90006-x.

Bergamini, E.; Gori, Z. (1995): „Towards an understanding of the anti-aging mechanism of dietary restriction: A signal transduction theory of aging“. In: Aging Clinical and Experimental Research. 7 (6), S. 473-475, DOI: 10.1007/bf03324374.

Brind, Joel et al. „Dietary glycine supplementation mimics lifespan extension by dietary methionine restriction in Fisher 344 rats.“ The FASEB Journal 25.1_MeetingAbstracts (2011): 528.2.

Caro, Pilar; Gomez, Jose; Sanchez, Ines u. a. (2009): „Forty Percent Methionine Restriction Decreases Mitochondrial Oxygen Radical Production and Leak at Complex I During Forward Electron Flow and Lowers Oxidative Damage to Proteins and Mitochondrial DNA in Rat Kidney and Brain Mitochondria“. In: Rejuvenation Research. 12 (6), S. 421-434, DOI: 10.1089/rej.2009.0902.

Davis, Teresa A.; Bales, Connie W.; Beauchene, Roy E. (1983): „Differential effects of dietary caloric and protein restriction in the aging rat“. In: Experimental Gerontology. 18 (6), S. 427-435, DOI: 10.1016/0531-5565(83)90021-9.

Dröge, Wulf (2004): „Autophagy and aging—importance of amino acid levels“. In:Mechanisms of Ageing and Development. 125 (3), S. 161-168, DOI: 10.1016/j.mad.2003.12.003.

Fleming, Angeleen; Noda, Takeshi; Yoshimori, Tamotsu u. a. (2011): „Chemical modulators of autophagy as biological probes and potential therapeutics“. In: Nature Chemical Biology. 7 (1), S. 9-17, DOI: 10.1038/nchembio.500.

Hashimoto, Yasufumi; Ookuma, Sadatsugu; Nishida, Eisuke (2009): „Lifespan extension by suppression of autophagy genes in Caenorhabditis elegans“. In: Genes to Cells. 14 (6), S. 717-726, DOI: 10.1111/j.1365-2443.2009.01306.x.

Morselli, Eugenia; Maiuri, Maria Chiara; Markaki, Maria u. a. (2010): „The life span-prolonging effect of Sirtuin-1 is mediated by autophagy“. In: Autophagy. 6 (1), S. 186-188, DOI: 10.4161/auto.6.1.10817.

Morselli, E; Maiuri, M C; Markaki, M u. a. (2010): „Caloric restriction and resveratrol promote longevity through the Sirtuin-1-dependent induction of autophagy“. In: Cell Death Dis. 1 (1), S. e10, DOI: 10.1038/cddis.2009.8.

Nixon, Ralph A. „The role of autophagy in neurodegenerative disease.“ Nature medicine 19.8 (2013): 983-997.

Pamplona, Reinald; Barja, Gustavo (2006): „Mitochondrial oxidative stress, aging and caloric restriction: The protein and methionine connection“. In: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics. 1757 (5-6), S. 496-508, DOI: 10.1016/j.bbabio.2006.01.009.

Petrovski, Goran; Das, Dipak K. (2010): „Does autophagy take a front seat in lifespan extension?“. In: Journal of Cellular and Molecular Medicine. 14 (11), S. 2543-2551, DOI: 10.1111/j.1582-4934.2010.01196.x.

Richie, JOHN P et al. „Methionine restriction increases blood glutathione and longevity in F344 rats.“ The FASEB Journal 8.15 (1994): 1302-1307.

Rubinsztein, David C.; Gestwicki, Jason E.; Murphy, Leon O. u. a. (2007): „Potential therapeutic applications of autophagy“. In: Nature Reviews Drug Discovery. 6 (4), S. 304-312, DOI: 10.1038/nrd2272.

Ruckenstuhl, Christoph; Netzberger, Christine; Entfellner, Iryna u. a. (2014): „Lifespan Extension by Methionine Restriction Requires Autophagy-Dependent Vacuolar Acidification“. In: PLoS Genetics. 10 (5), S. e1004347, DOI: 10.1371/journal.pgen.1004347.

Sanz, Alberto; Caro, Pilar; Barja, Gustavo (2004): „Protein Restriction Without Strong Caloric Restriction Decreases Mitochondrial Oxygen Radical Production and Oxidative DNA Damage in Rat Liver“. In: Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 36 (6), S. 545-552, DOI: 10.1007/s10863-004-9001-7.

Zangarelli, A.; Chanseaume, E.; Morio, B. u. a. (2006): „Synergistic effects of caloric restriction with maintained protein intake on skeletal muscle performance in 21-month-old rats: a mitochondria-mediated pathway“. In: The FASEB Journal. 20 (14), S. 2439-2450, DOI: 10.1096/fj.05-4544com.

The post Lange leben ohne Fasten? So geht’s first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Die Wirkweise von BCAA

Ich möchte gar nicht lange erzählen, sondern erläutere nun die Punkte, die erklären könnten, warum BCAA das, dein Leben verlängern können:

1) mTOR/eNOS-Signalling

BCAA, insbesondere Leucin, kann – wie lange bekannt – mTOR „anschalten“, was normalerweise einhergeht mit einer niedrigeren AMPK-Aktivität. Soweit kennen wir, selbst die Hobbysportler, die Theorie.

Es konnte gezeigt werden, dass mTOR offensichtlich auch mit NO (Stickstoffmonoxid) wechselwirkt. Hemmt man eNOS, das für die NO-Synthese zuständige Enzym, dann bleiben die Effekte von BCAA (auf Muskel und Organismus) aus. Hier gibt es zwei Erklärungsansätze: Zum einen scheint NO dafür benötigt zu werden, dass BCAA überhaupt mTOR aktivieren [13]. Auf der anderen Seite scheint mTOR dafür verantwortlich zu sein, dass mehr NO entsteht. NO an sich ist dafür bekannt, Mitochondrien zu vermehren und für mehr ATP-Produktion zu sorgen (siehe Anmerkung).

Es ist bekannt, dass NO (Stickstoffmonoxid) direkt AMPK bzw. mTOR aktiviert und das Gewebe-spezifisch [14] [15]. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass NO auch direkt dafür verantwortlich ist, dass mehr Mitochondrien entstehen via PGC-1alpha. Hemmt man die NO-Synthese, dann entsteht eine mitochondriale Dysfunktion. Und es kommt noch schlimmer: Hemmt man die NO-Synthese, dann bleibt der AMPK-induzierende Effekt auf die Mitochondrien-Neubildung aus [16]!

Heißt: BCAA könnten deshalb so wirken, weil sie mit dem NO-Signalweg interagieren. Übrigens ist das auch ein Wink mit dem Zaunpfahl: Ich wurde von einigen zwar belächelt, als ich sagte, dass NO ein Stoffwechselmasterregulator ist, aber na ja, ich habe das aus gutem Grund gesagt. Wer noch nicht Bescheid weiß: Es gibt bei uns einen topaktuellen NO-Guide – nicht über NO philosophieren, wenn man die Hintergründe nicht kent.

2) Substrate für Citrat-Zyklus

Der Citrat-Zyklus ist wohl der entscheidende Teil, wenn es um deine persönliche Energie-Produktion geht. Dort nämlich fließt das Abbau-Produkt des Kohlenhydrat- bzw. Fettstoffwechsels ein, Acetyl-CoA. Dieses Acetyl-CoA wird mit Hilfe vieler Reaktionsschritte dann weiter „modifiziert“ – dabei werden Elektronen auf „Elektronen-Transporter“ übertragen, die die Elektronen zur Atmungskette bringen, wo letztendlich deine Energie, ATP, entsteht.

 Entscheidend für uns ist folgender Gedanke: Der Citrat-Zyklus ist dadurch gekennzeichnet, dass Acetyl-CoA über mehrere Schritte so modifiziert wird, dass Elektronen abgegeben werden. Dadurch wird Acetyl-CoA selbst in andere Substanzen „umgewandelt“ – was aber passiert, wenn wir die einzelnen Substanzen herausnehmen oder einfügen? Und die Antwort ist banal:

Intermediär-Substanzen, wie beispielsweise Citrat, Isocitrat, alpha-Ketoglutarat, Succinat, Fumarat, Malat, Oxaloacetat, werden konstant herausgenommen, um in anderen chemischen Reaktionen als Substrat zu dienen. Und der Körper baut die eben genannten Substanzen auch konstant in diesen Zyklus ein. Es ist also ein Geben und Nehmen. 

In der Tat wurde im British Journal of Sports Medicine [1] beispielsweise gezeigt, dass die Gabe von Citrullin-Malat dafür sorgt, dass der Muskel 30 % mehr ATP produziert. Wenngleich man diese Ergebnisse natürlich auch auf Arginin bzw. Citrullin zurückführen kann, merken die Autoren an, dass der Effekt durchaus auch aufgrund von Malat entstehen kann. Denn Malat – als Substanz des Citrat-Zyklus – könnte Reaktionsgeschwindigkeiten beeinflussen und somit dafür sorgen, dass mehr Energie frei wird.

Das war der erste Hinweis darauf, dass eine exogene Gabe von Citrat-Zyklus-Intermediären (z. B. Malat) eine Wirkung hervorrufen kann.

Noch interessanter wurde es, als ich entdeckte, dass …

• Oxaloacetat [2]
• alpha-Ketoglutarat [3]
• Malat [4]
• und Fumarat [4]

… alle das Leben verlängern können.

Gezeigt, natürlich, bisher nur an C. elegans, unserem Fadenwurm, aber Zelle ist Zelle. Daran sollten wir definitiv denken.

Und jetzt kommt der springende Punkt: BCAA werden abgebaut durch ein spezielles Enzyme namens Aminotransferase. Dabei entsteht u. a. alpha-Ketoglutarat – eine Intermediär-Substanz des Citrat-Zyklus (siehe oben).

Außerdem entsteht bei weiterem Abbau … Succinyl-CoA, das ebenfalls ein Bestandteil des Citrat-Zyklus ist (siehe oben, Grafik rechts).

Es wäre denkbar, dass BCAA-Supplementation dafür sorgt, dass sowohl alpha-Ketoglutarat, als auch Succinyl-CoA gebildet und als Substrat im Citrat-Zyklus verwendet werden. Und … dadurch entsteht Langlebigkeit. Achtung: Nur eine Hypothese! 

 3) BCAA induzieren direkt eine Mitochondrien-Neubildung durch BCAA-Katabolismus

Den BCAA-Katabolismus hatten wir eben ja schon.

Kalorienrestriktion, das nachweislich dein Leben verlängert, sorgt dafür, dass mehr Mitochondrien entstehen. Das scheint offensichtlich auch deshalb zu passieren, weil Kalorienrestriktion dafür sorgt, dass vermehrt BCAA abgebaut werden.

Kenner unter euch wissen vielleicht, dass der erste Schritt des Aminosäure-Abbaus in den Mitochondrien abläuft. Tatsächlich ist es so, dass Kalorienrestriktion Sirt5 aktiv macht [5], das dafür zuständig ist, dass Aminosäuren – in den Mitochondrien – ordentlich abgebaut werden – sowohl während einer Kalorienrestriktion, als auch während einer „high protein diet“.

Interessant auch, dass Kalorienrestriktion ein weiteres Sirtuin reguliert, nämlich Sirt3, das mit dem (ihr wisst Bescheid) bekannten PGC-1alpha interagiert und essentiell ist für die mitochondriale Funktion, für den mitochondrialen Fettstoffwechsel (= ß-Oxidation) und … ganz wichtig … für den Aminosäure-Abbau [6]. Dieses Sirt3 ist so wichtig bezogen auf deine Gesundheit, dass eine Arbeit unter anderem titelt: „Forever young: Sirt3 – ein Schutzschild gegen Mitochondrien-Abbau, Altern und Neurodegeneration“ [7].

Auch hier kann man also vermuten, dass der BCAA-Abbau die Effekte einer Kalorienrestriktion „mimt“ (= nachahmt) via Sirt3 und Sirt5.

Kalorienrestriktion geht einher mit gesteigertem Protein-Abbau. Eine „high protein diet“ kann diese Effekte „mimen“ (= nachahmen), da ebenfalls vermehrt Aminosäuren abgebaut werden (müssen). Daber werden Sirt3 und Sirt5 reguliert, die beide im direkten Zusammenhang stehen mit Mitochondrienfunktion und Alterung.

4) BCAA regulieren direkt den klassischen „Signalweg der Langlebigkeit“ (AMPK/Sirt1/PGC-1alpha)

Wir alle wissen, dass Leucin den „anabolen Signalweg“ aktiviert, also den PI3k/Akt/mTOR-Signalweg. Daher schlucken so viele Menschen BCAA und Leucin usw.

Vielen aber ist nicht bekannt, dass Leucin offensichtlich auch seine Finger im Spiel hat, wenn es um den „Signalweg der Langlebigkeit“ geht.

Scheinbar sorgt Leucin dafür, dass wir eine erhöhte Expression bzw. Aktivität von

• AMPK [8] [9] [10] [11]
• Sirt1 [8] [9] [10] [11]
• PGC-1alpha [8] [9] [10] 

Interessant ist, dass Leucin offensichtlich ein Sirt1-Agonist ist und somit Sirt1 „aktivieren“ kann [11].

Das Problem wird klar: Was entscheidet darüber, in welche Richtung eine Leucin-Gabe geht? Interessant hierbei ist, dass Leucin womöglich dann Sirt1 etc. aktiv macht, wenn die Zelle unter Glukose-Stress leidet (z. B. bei Insulin-Resistenz etc.) – man könnte hier also vermuten, dass Leucin die zellulären Stoffwechselwege je nach Energie-Zustand moduliert („zu viel Energie“ = Sirt1/AMPK etc. vs. „zu wenig Energie“ = mTOR etc.) . Aber das sind nur Hypothesen.

BCAA könnten deshalb dafür sorgen, dass wir länger leben, da Leucin die klassischen Signalwege der Langlebigkeit aktiviert (AMPK/Sirt1/PGC-1alpha).

Zur Forendiskussion

Referenzen

[1] Bendahan, D. (2002). Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. British Journal of Sports Medicine, 36(4), pp.282-289.

[2] Williams, D., Cash, A., Hamadani, L. and Diemer, T. (2009). Oxaloacetate supplementation increases lifespan in Caenorhabditis elegans through an AMPK/FOXO-dependent pathway. Aging Cell, 8(6), pp.765-768.

[3] Chin, R., Fu, X., Pai, M., Vergnes, L., Hwang, H., Deng, G., Diep, S., Lomenick, B., Meli, V., Monsalve, G., Hu, E., Whelan, S., Wang, J., Jung, G., Solis, G., Fazlollahi, F., Kaweeteerawat, C., Quach, A., Nili, M., Krall, A., Godwin, H., Chang, H., Faull, K., Guo, F., Jiang, M., Trauger, S., Saghatelian, A., Braas, D., Christofk, H., Clarke, C., Teitell, M., Petrascheck, M., Reue, K., Jung, M., Frand, A. and Huang, J. (2014). The metabolite α-ketoglutarate extends lifespan by inhibiting ATP synthase and TOR. Nature.

[4] Edwards, C., Copes, N., Brito, A., Canfield, J. and Bradshaw, P. (2013). Malate and Fumarate Extend Lifespan in Caenorhabditis elegans. PLoS ONE, 8(3), p.e58345.

[5] Nakagawa, T., Lomb, D., Haigis, M. and Guarente, L. (2009). SIRT5 Deacetylates Carbamoyl Phosphate Synthetase 1 and Regulates the Urea Cycle. Cell, 137(3), pp.560-570.

[6] Hallows, W., Yu, W., Smith, B., Devires, M., Ellinger, J., Someya, S., Shortreed, M., Prolla, T., Markley, J., Smith, L., Zhao, S., Guan, K. and Denu, J. (2011). Sirt3 Promotes the Urea Cycle and Fatty Acid Oxidation during Dietary Restriction. Molecular Cell, 41(2), pp.139-149.

[7] Kincaid, B. and Bossy-Wetzel, E. (2013). Forever young: SIRT3 a shield against mitochondrial meltdown, aging, and neurodegeneration. Frontiers in Aging Neuroscience, 5.

[8] Sun, X. and Zemel, M. (2009). Leucine modulation of mitochondrial mass and oxygen consumption in skeletal muscle cells and adipocytes. Nutr Metab (Lond), 6(1), p.26.

[9] Li, H., Xu, M., Lee, J., He, C. and Xie, Z. (2012). Leucine supplementation increases SIRT1 expression and prevents mitochondrial dysfunction and metabolic disorders in high-fat diet-induced obese mice. AJP: Endocrinology and Metabolism, 303(10), pp.E1234-E1244.

[10] Liang, C., Curry, B., Brown, P. and Zemel, M. (2014). Leucine Modulates Mitochondrial Biogenesis and SIRT1-AMPK Signaling in C2C12 Myotubes. Journal of Nutrition and Metabolism, 2014, pp.1-11.

[11] Bruckbauer, A. and Zemel, M. (2014). Synergistic Effects of Polyphenols and Methylxanthines with Leucine on AMPK/Sirtuin-Mediated Metabolism in Muscle Cells and Adipocytes. PLoS ONE, 9(2), p.e89166.

[12] D’Antona, G., Ragni, M., Cardile, A., Tedesco, L., Dossena, M., Bruttini, F., Caliaro, F., Corsetti, G., Bottinelli, R., Carruba, M., Valerio, A. and Nisoli, E. (2010). Branched-Chain Amino Acid Supplementation Promotes Survival and Supports Cardiac and Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis in Middle-Aged Mice.Cell Metabolism, 12(4), pp.362-372.

[13] Valerio, Alessandra, Giuseppe D’Antona, and Enzo Nisoli. „Branched-chain amino acids, mitochondrial biogenesis, and healthspan: an evolutionary perspective.“ Aging (Albany NY) 3.5 (2011): 464.

[14] Tan, B. (2012). Regulatory roles for L-arginine in reducing white adipose tissue. Front Biosci, 17(7), p.2237.

[15] McKnight, J., Satterfield, M., Jobgen, W., Smith, S., Spencer, T., Meininger, C., McNeal, C. and Wu, G. (2010). Beneficial effects of l-arginine on reducing obesity: potential mechanisms and important implications for human health. Amino Acids, 39(2), pp.349-357.

[16] Lira, V., Brown, D., Lira, A., Kavazis, A., Soltow, Q., Zeanah, E. and Criswell, D. (2010). Nitric oxide and AMPK cooperatively regulate PGC-1α in skeletal muscle cells. The Journal of Physiology, 588(18), pp.3551-3566.

The post 4 Gründe warum BCAA dein Leben verlängern (könnten) first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Hier mal ein anschauliches Beispiel…

Im Mai dieses Jahres konnte man folgende Überschrift auf ScienceDaily lesen:

Neues Antioxidanz macht Arterien scheinbar wieder jung 

Die Rede war von MitoQ. Q steht für Ubiquinon, das kennt man auch unter dem Namen Coenzym Q10. Man baut dann einfach noch ein anderes Molekül daran und schwupps… landet es in den Mitochondrien und reichert sich dort an.

Doch was hat das mit den Arterien zu tun?

Der Hauptentstehungsort von freien Radikalen sind die Mitochondrien. Dort wird konstant mit Sauerstoff gearbeitet – frei nach dem Motto: Wo gehobelt wird, fallen Späne, entstehen dort Superoxid-Radikale. Nennt man auch: Oxidativer Stress.

Dieser oxidative Stress bombt euch NO, Stickstoffmonoxid, weg. Das steht dann einfach nicht mehr zur Verfügung. Superoxid-Anionen plus NO = nitrosativer Stress. (Hier kannst du mehr zu diesem Thema lernen)

Wenn wir jung sind, kann der Körper das offensichtlich noch ganz gut kompensieren. Aber bei Alten… ja…

Stickstoffmonoxid ist der wichtigste Stoffe für deine Arterien – es „panzert“ deine Arterien, sorgt dafür, dass sie geschützt sind.

Was macht also MitoQ? Es sorgt dafür, dass auch alte Tierchen wieder ausreichend NO im Blut haben und dann sehen die Arterien halt jung aus. Und funktionieren auch so. Thema Herzinfarkt und Schlaganfall und sonstige Geschichten (erektile Dysfunktion) – gegessen.

Erinnerst du dich noch an BCAA-Supplementation? Die das Leben verlängert und mehr Mitochondrien macht, sowohl im Herz als auch im Muskel? Das war die revolutionäre Arbeit von D’Antona et al. – konnte man überall nachlesen. „Zaubertrank“ hat man die 3 Aminosäuren plötzlich genannt. Da erscheinen gewisse Dinge auf einmal in einem ganz anderen Licht, oder nicht?

Nun – dort schreiben die Autoren, dass die Effekte von BCAA nicht funktionieren, wenn man Mäuse nimmt, die kein NO bilden können. Das ist eine genetisch veränderte Maus. Machen wir aus diesem negativen Satz mal einen positiven, weil das dein Gehirn besser versteht: Damit der „Effekt“ von BCAA auch wirklich funktioniert, braucht man NO, also Stickstoffmonoxid.

Selbes Thema, anderes Journal (Aging). Dort steht, dass die Effekte von Kalorienrestriktion, also du willst ja länger leben, nur funktionieren, wenn NO gebildet werden kann. Solche genetisch veränderten Mäuse haben… Achtung… eine niedrigere mitochondriale Dichte (na sowas!), weniger Sirt1, metabolische Dysfunktionen und eine niedrigere Lebensspanne (Valerio, 2011). Für mich und für dich heißt das:

Bei alten und kranken Tieren funktioniert der oxidative Stoffwechsel (Mitochondrien plus Fettsäure-Oxidation) nicht mehr richtig. 

Diese genetisch veränderten Mäuse haben, man könnte es quasi erahnen, auch ein Problem mit der Fettverbrennung, genannt ß-Oxidation. 30% weniger. Und somit auch 30% mehr Fett im Muskel (Kim, 2008). Erinnerst du dich noch an meinen letzten Artikel auf Aesir Sports? Insulin-Resistenz? Verstehst du den Wink mit dem Zaunpfahl?

Ich kann mich nur wiederholen. Das Bild bezogen auf Gesundheit und Leistungsfähigkeit ist rund, ist reduzierbar auf genau das, was ich dir gerade hingeschrieben habe.

Wie du sehen konntest, wirken verschiedene Interventionen über den gleichen Mechanismus: Stickstoffmonoxid ist so wertvoll, dass ich es in meine Hormon-Liste aufgenommen habe. Absolut essentiell für dein Leben, wie diese Auflistung beweist.

Aber… zwei klicks weiter von hier, in einem anderen Forum, da heißt das, dass ich hier eine Milchbuben-Rechnung betreibe.

„Angebliche Mängel durch Stoff X und Y zu beheben ist zu simplistisch.“

… oder genial. Je nachdem, wie man es interpretiert, gell?

Denn: Dieses Stickstoffmonoxid macht der Körper ja nur aus einem Stoff. Arginin. Okay – es gibt noch 1-2 Ko-Faktoren (Folsäure) aber das ist nicht der Punkt. Und… banale 3g Arginin können die NO-Werte verdoppeln. Aber blöd lebt sich’s halt besser.

Wer glaubt, ich würde das Leben reduzieren auf irgendwelche NEM, der versteht die Idee nicht.

Naja… bald kommt ein ebook :-) Extra für dich und deine Fragerei.

Referenzen

D’Antona, Giuseppe et al. „Branched-chain amino acid supplementation promotes survival and supports cardiac and skeletal muscle mitochondrial biogenesis in middle-aged mice.“ Cell metabolism 12.4 (2010): 362-372.

Kim, Jeong-a, Yongzhong Wei, and James R Sowers. „Role of mitochondrial dysfunction in insulin resistance.“ Circulation research 102.4 (2008): 401-414.

Valerio, Alessandra, Giuseppe D’Antona, and Enzo Nisoli. „Branched-chain amino acids, mitochondrial biogenesis, and healthspan: an evolutionary perspective.“ Aging (Albany NY) 3.5 (2011): 464.

The post Hintergründe verstehen first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

So nähern wir uns dem Ende.

Du siehst: Es ist nicht so unfassbar komplex.

Die wichtigsten Fragen allerdings, sollten nach diesem Artikel endlich beantwortbar sein.

Ergänzend zum letzten Artikel: Im Fazit habe ich geschrieben, dass es fahrlässig ist, zu glauben, innerhalb von 70.000 Jahren den Eisbären aus einem Buschmann generieren zu können.

Bevor wir anfangen uns zu streiten: Wir Europäer haben Neanderthaler-Gene in uns, die uns womöglich auch helfen, besser mit diesem Klima zurecht zu kommen.

Die Frage ist allerdings, in wie weit diese Gene auch Einfluss haben auf unseren Stoffwechsel und ob Neanderthaler eine spezielle genetische Anpassung hatten, die ihnen erlaubt, hohe Mengen an Fett ohne Problem aufnehmen zu können.

Bisher zeigen Untersuchungen nur, dass es Gene sind, die an der Keratin-Synthese beteiligt sind, das heißt Haut, Haare und Nägel.

Ungeachtet all diesen evolutiven Thesen, interessiert uns doch eigentlich, was im Stoffwechsel passiert – oder? Darauf können wir uns einigen.

Was bringt uns das Gerede immer … Du willst ja nix in dich hinein kippen, das dein Lebensgefühl beeinträchtigt.

Daher: Edubily ist die High-Tec-Version eines Life-Styles. 

Fettsäure, Fettsäure, Fettsäuren und die Ölsäure

Wann immer ich die Nährwertangaben von Nüssen und ölhaltigen Früchten scanne, dann fällt direkt auf, dass hohe Anteile von ungesättigten und mehrfach ungesättigten Fettsäuren vertreten sind.

In der Tat postulieren diverse Gesundheitsorganisation – zu Recht! – die gesundheitliche Bedeutung von Nüssen bzw. dem Nuss-Verzehr.

Doch wieso wirkt das denn so, wie es wirkt?

Das Mysterium Ölsäure.

Es gab da mal eine Zeit, da wollte ich das perfekte Öl generieren, mit einer Fettsäure-Komposition, die ideal für mich und meine Gesundheit ist.

Daher habe ich eine ganze Zeit lang Fettsäure studiert. Wirklich studiert.

Ich denke mir heute so oft, dass Menschen irgendetwas empfehlen, das sie nie studiert und auch niemals selbst an sich ausprobiert haben inklusive einer Messung.

Datenlage: 1×1 der Ölsäure und anderen Geschichten

Ölsäure ist eine einfach ungesättigte Fettsäure.

Die Doppelbindung macht das Molekül allerdings reaktionsfreudiger.

Nur ab hier beginnt der Denkfehler vieler Menschen.

Im letzten Jahrzehnt sind viele Arbeit erschienen, die zeigten, dass mehrfach (!) ungesättigte Fettsäuren gerne einen Prozess erfahren, den man Peroxidation nennt.

Es entstehen komische Produkte (Aldehyde und so weiter) oder … die Moleküle werden selbst zum Radikal – meistens beides.

Jetzt war die Ölsäure auch (einfach) ungesättigt und viele Gesundheitsbewusste bekamen Angst.

Schon vor knapp 5 Jahren habe ich versucht, mir ein klares Bild darüber zu machen, wie anfällig die einzelnen Fettsäuren sind und ob das Ganze überhaupt irgendwelche Relevanzen für uns hat.

Und musste feststellen: Der Körper ist nicht dumm.

Ölsäure wird, wie jede andere Fettsäure auch, zunächst im Darm frei und endet in einem Chylomikron. Das sind Transportmoleküle.

Dort liegen sie nicht mehr als freie Fettsäuren herum, sondern gebunden mit anderen Fettsäuren.

Das nennt man dann Triglycerid. Triglycerid = drei zusammen gebundene Fettsäuren.

Bis hierher passiert mit der Ölsäure gar nichts, denn Chylomikrone sind nicht atherogen – sie gelangen nicht dahin, wo sie gefährlich werden könnten: In deine Arterien.

Normalerweise verweilen Triglyceride nur sehr kurz im Blut und verschwinden dann … in das Fettgewebe oder in die Leber.

In den Muskel i. d. R. nicht – das erkläre ich jetzt.

Ein Moleküle Triglycerid enthält drei Fettsäuren.

Logischerweise muss dieses Triglycerid erst „bearbeitet“ werden, dass es die Fettsäuren abgibt.

Die Zelle kann Triglyceride nicht aufnehmen, sondern nur einzelne Fettsäuren. Daher sind alle Gewebe mit einem Enzym ausgestattet namens Lipoprotein-Lipase (LPL).

Diese Lipase, wie alle Lipasen, spaltet Triglyceride in einzelne Fettsäuren. Und diese können dann von den Zellen aufgenommen werden.

Wenig verwunderlich also, dass die LPL (Lipoprotein Lipase) des Fettgewebes immer dann vermehrt exprimiert wird, wenn Insulin kommt.

Umgekehrt exprimiert der Muskel LPL vermehrt im Fasten-Zustand.

Aber, um die Größenordnungen im Auge zu behalten: Der Muskel nimmt während des Sports (Fasten-Zustand) nur lediglich 10 % der Fettsäuren aus Plasma-Triglyceriden auf (Jones, 1967). (Training kann diesen Wert deutlich steigern. Das ist ein Grund, weshalb bei Ausdauer-Athleten der Triglycerid-Anstieg geringer ausfällt und viele Fettsäuren zudem nicht ins Fettgewebe, sondern in den Muskel wandern.)

Darüber hinaus haben viele Menschen selten niedrige Insulin-Werte nach dem Verzehr einer großen Mahlzeit.

Wenn du also gerade Olivenöl getrunken hast, dann gelangt nur ein Teil davon in den Muskel.

Der Rest verschwindet im Fettgewebe, was aufgrund des raschen Flux zwischen Nahrungsfett, Fettgewebe und Plasma (freie Fettsäuren) meistens keinen Unterschied macht.

Das Fettgewebe nimmt also Fettsäuren, die durch LPL frei wurden, auf und gibt Fettsäuren wieder ab! Fettsäuren! Nicht Triglyceride.

Wenn ich also hier in den Artikeln von „freien Fettsäuren“ spreche, dann meine ich damit die Energie, die gerade aus dem Fettgewebe kommt.

Da, wie gesagt, ein konstanter Austausch herrscht zwischen Nahrungsfett und Fettgewebe, steigen Fettsäuren im Blut normalerweise proportional zur gegessene Fettmenge an.

Daher kann man nach Triglycerid-Infusion auch einen Anstieg von freien Fettsäuren messen.

(An alle Biochemiker: Natürlich sitzt LPL in den Arterien und im Fettgewebe und eine Fettsäure muss nicht zwangsläufig vorher ins Fettgewebe hinein diffundieren, um dann wieder abgegeben zu werden – aber … wir wollen es ja nicht unendlich kompliziert machen.)

Vom Fettgewebe aus, können „freie Fettsäuren“ dann im Blut zirkulieren und dienen den Organen inklusive Muskel als Energiequelle, aber werden auch genutzt, um Struktur-Lipide aufzubauen – somit auch die Zellmembran.

Es liegt also nahe zu glauben, dass wir im Fettgewebe, als auch in den Zellmembranen, die Fettsäure-Ratio finden, die der unserer Nahrungsmittel entspricht.

Diese Gedenken jedenfalls hegen diverse Vertreter diverser Ernährungskonzepte.

Denn, würdest du viel mehrfach ungesättigte Fettsäuren essen, und diese sind ja anfällig für Peroxidation, dann würden wir uns ja selbst umbringen und den Körper vergiften.

Aber wie gesagt … ich musste heraus finden, dass der Körper nicht dumm ist.

• Überraschung #1

Überraschung #1 fand man, als man unser Fettgewebe untersucht und abgeglichen hat mit dem, was wir so essen. Schon Garland et al. (1998) schrieben damals, dass es lediglich eine „schwache Korrelation“ gibt zwischen Fettsäuren der Nahrung und Fettsäuren des Fettgewebes, insbesondere (nicht) gültig für gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Oder kurz: Nur, weil du den ganzen Tag Olivenöl trinkst (und somit viel einfach ungesättigte Fettsäuren zu dir nimmst), heißt das nicht, dass dein Fettgewebe voll ist mit Ölsäure.

In der Tat finden wir im menschlichen Fettgewebe eine Ratio ungesättigt:gesättigte Fettsäuren von ca. 2-3:1 (50-60%:20-30%) und sehr konstant ca. 40-50% Ölsäure und 20% Palmitinsäure, auch hier also eine Ratio von 2-3:1. Insgesamt liegt der Gesamtanteil der gesättigten Fettsäuren bei ca. 20-30%, mehrfach ungesättigte Fettsäuren bei ca. 15-20% (Malcom, 1989; Garland, 1998).

• Überraschung #2

Unabhängig von Überraschung #1, fand man noch eine zweite Überraschung (mehr oder weniger): Die Phospholipid-Konzentration der Muskulatur, das heißt die Fettsäuren der Muskelzell-Membran, lässt sich zwar durch die Ernährung und durch Sport beeinflussen, aber nicht grundlegend. Das heißt: Selbst dann, wenn man nur gesättigte Fettsäuren essen würde, wäre die Fettsäure-Komposition der Muskelzelle über weite Teile beständig. Wir verschieben die Anteile von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren womöglich um ein paar Prozent. Aber nicht so, dass sich die komplette Ratio gesättigt:ungesättigt dramatisch ändern würde. Selbst der Anteil mehrfach ungesättigter Fettsäuren bleibt relativ konstant, reagiert aber sehr empfindlich auf die Zufuhr von n3- und n6-Fettsäuren – die Ratio der beiden ist stark variabel, nicht aber die Gesamtmenge, die sich immer auf ca. 30-35 % beläuft, ungeachtet der Zufuhr (Andersson, 2002). Natürlich könnte man spekulieren was passiert, wenn man gar keine essentiellen (= mehrfach ungesättigten) Fettsäuren zuführt. Aber 30 % liegt im Referenzbereich, wenn man diverse Tierarten untersucht.

• Überraschung #3

Fettfreisetzung aus dem Fettgewebe kann man messen und man kann genau bestimmen, welche Fettsäuren freigesetzt werden.

Interessant: Scheinbar entscheidet sowohl die Kettenlänge der Fettsäure, als auch der Grad der Unsättigung darüber, ob und wie viel von der jeweiligen Fettsäure aufgenommen (!), als auch abgegeben werden. Auch hier zeigt sich, dass mehrfach ungesättigte Fettsäuren (= essentiell) sowohl einen sehr niedrigen Teil der Gesamt-Fettsäurekomposition des Fettgewebes ausmachen, als auch einen sehr geringen Teil der durch Lipolyse freigesetzte Fettsäuren. Hier zeigt sich, in Anlehnung an die Fettsäure-Komposition des Fettgewebes, dass die Ölsäure präferiert abgegeben wird gefolgt von Palmitinsäure im Verhältnis von ca. 2:1 (Halliwell, 1996). 

Anders ausgedrückt: Präferiert setzt der Körper die einfach ungesättigte Fettsäure Ölsäure frei, gefolgt von der gesättigten Fettsäure Palmitinsäure, Ratio 2:1, hält aber mehrfach ungesättigte Fettsäuren zurück. Das heißt: Mehrfach ungesättigte Fettsäuren dienen i. d. R. nicht als Energiequelle und werden auch nicht präferiert freigesetzt, sind also auch nicht in hoher Konzentration im Blut zu finden.

Diese drei „Überraschungen“ zeigen eine Sache deutlich:

Von (mehrfach) ungesättigten Fettsäuren geht, verzehrt in physiologischen Dosen, keine Gefahr aus. 

Das sage ich deshalb, weil wir eine gewisse Basis brauchen, wenn wir über die Zufuhr von Fetten sprechen. Und Teil dieser Basis sollte sein, zu erkennen, dass der Körper – ungeachtet der Zufuhr – gewisse Gleichgewichte hält. Es ist also in gewisser Weise unnötig, wenn man sich über Lipid-Peroxidation Gedanken macht und eine Angst (!) gegen einen Makronährstoff (mehrfach ungesättigte Fettsäuren) entwickelt.

Auch die Frage nach der Lipid-Peroxidation der Ölsäure können wir beantworten. Ölsäure, wenn angereichert in LDLs, scheint sehr resistent gegen Peroxidation zu sein, zumindest dann, wenn man einer Tierstudie glauben möchte. LDL ist LDL und Makrophagen bleiben Makrophagen (Parthasarathy, 1990). 

Um was geht es eigentlich?

Wenn wir Fette essen, wollen wir

• das Arteriosklerose-Risiko nicht erhöhen
• adäquate hormonelle Vorstufen (= DHA/EPA/AA => Prostaglandin, Prostacyclin, Thromboxane, Leukotriene) essen und das möglichst auch in Mengen, die adäquat sind
• Fettsäuren zuführen, die rasch verarbeitbar sind via ß-Oxidation
• Fettsäuren zuführen, die den Zellstoffwechsel und den Stoffwechsel positiv modulieren

1) Fettsäuren und Arteriosklerose

Arteriosklerose möchte keiner. Wie viele Leser mittlerweile wissen, handelt es sich dabei um ein Entzündungsprozess der Arterien – dort lagern sich ein paar Sachen ein, darunter auch oxidiertes Cholesterin und Makrophagen, also Immunzellen. Das wird dann immer größer und wächst in das Lumen der Arterie – es fließt weniger Blut. Auch ins Gehirn. Und in dein Glied. Das heißt dann erektile Dysfunktion. Es steht heute völlig außer Frage, dass oxidiertes LDL ein wesentlicher Faktor der Pathogenese von Arteriosklerose ist. Natürlich gibt es da verschiedene Größen der LDL-Moleküle etc. Aber ob die eine große Rolle spielen, sei mal dahingestellt. Die Studienlage ist sehr uneindeutig diesbezüglich. Auch HDL spielt eine große Rolle dabei und kann – ungeachtet der Höhe des LDL-Cholesterins – dafür sorgen, dass du womöglich niemals einen Herzinfarkt bekommst. Aber ich persönlich bin Perfektionist und möchte alles wissen, was es zu diesem Thema zu sagen gibt.

Hören wir doch mal einem Wissenschaftler zu, der das 50 Jahren lang studiert hat und leider vor 5 Jahren verstarb:

The saturated fatty acids lauric (12:0), myristic (14:0), and palmitic (16:0) acids definitely raise plasma cholesterol concentrations. The medium- and short-chain fatty acids with ≤10 carbons are handled by the body more like carbohydrates than fats and have no effects on plasma cholesterol concentrations. On the other hand, stearic acid—which has 18 carbons—has been considered benign or neutral in this regard, which has led the food industry to consider producing fats rich in stearic acid to provide the taste and flavor of fat in foods without the usual disadvantage of saturated fat. For chocolate lovers, considerable euphoria has resulted because the fat in chocolate is especially high in stearic acid (≈30% of fatty acids). (Connor, 1999)

Also: MCT werden vom Körper verarbeitet ähnlich wie Kohlenhydrate. Sie werden schnell aufgenommen und rasch oxidiert, haben somit auch kaum einen Einfluss auf die Cholesterin-Werte. Palmitinsäure (dir mittlerweile bekannt) lässt den Cholesterin-Wert ansteigen. Stearinsäure scheint diesbezüglich „neutral“ zu sein und kann notfalls in eine einfach ungesättigte Fettsäure umgewandelt werden. Lustig: Er beschreibt die Euphorie unter den Schokoladenfreunden, weil Schokolade einen hohen Anteil (30 %) an Stearinsäure enthält.

Ich glaube, er meint, dass sich die Schokoladenfreunde zu früh gefreut haben, denn er führt aus …

One such mechanism is stearic acid’s known depression of the protective lipoprotein, HDL (3). Other mechanisms include the activation of factor VII, increased lipoprotein(a) concentrations, and impairment of fibrinolysis (3,7).

Scheinbar ist Stearinsäure doch nicht so gut, denn sie lässt HDL sinken und macht noch andere blöde Dinge bezüglich Blutgerinnung etc.

Aber das ist nicht unser Thema. Und wahrscheinlich war dieser Wissenschaftler auch nur Teil der Anti-Fat-Kampagne. Aber eine Sache können wir nicht leugnen …

In contrast, when palmitic acid reaches the liver after absorption, it simply recirculates as palmitic acid in lipoproteins. Thus, dietary palmitic acid, along with lauric and myristic acids, elevates plasma cholesterol and LDL concentrations by down-regulating the hepatic receptor for LDL (5).

Das ist der Punkt: Palmitinsäure reguliert die LDL-Rezeptoren herab und somit „staut“ sich das LDL im Blut. Natürlich kann man noch weiter diskutieren und fragen, ob Palmitinsäure auch HDL ansteigen lässt (was es wohl tut), aber Punkt ist: LDL steigt an. Das sage ich deshalb, weil ich weiß, dass viele von euch keinen hohen HDL-Wert haben und stattdessen schauen müssen, wie sie das LDL senken können. Nur als Denkstütze …

Untermauern kann man das mit einem Zitat aus einem Interview mit Loren Cordain:

In the context of a Paleolithic diet I don’t believe that high stearic acid levels which is 18-O, is atherogenic. I don’t believe high 12-O or 14-O is atherogenic because they occur in such small concentrations.

Palmitic acid is atherogenic. And there’s not an experiment in humans or animals or tissue to show that it doesn’t down regulate the LDL receptor. This is a point that is never addressed in Gary Taubes’s book or Eric Westman’s articles, or Ron Krauss. You need to address the down regulation of the LDL receptor. That controls the flux of oxidized LDL in and out of the intima.

Hat sich ja gelohnt, dass du die Serie gelesen hast: Cordain meint, dass 18:0, 12:0 und 14:0 (alles gesättigte Fettsäuren) nicht atherogen wirken im Kontext der Paleo Diet, wohl aber 16:0, Palmitinsäure, die immer LDL-Rezeptoren herunterreguliert.

Ich kenne dich. Den Cholesterin-Mythos glaubst du schon lange nicht mehr … du hast das ja studiert und bist Nobelpreisträger, kennst dich also bestens mit dem Thema aus.

Aber vielleicht kannst du dich an Citrullin und Arginin erinnern, die beide potent Arteriosklerose hemmen?

Und das passiert, weil sie NO erhöhen in den Arterien. NO wirkt wahnsinnig protektiv bezüglich der Atherogenese. 

Thus, palmitic acid but not stearic acid dose-dependently inhibited NO-release by endothelial cells. These different actions parallel the differing atherogenic potential of the two fatty acids. (Moers, 1997)

Das da … das ist nun wirklich blöd. Palmitinsäure also hemmt die Freisetzung von NO und somit die protektive Substanz deiner Gefäße – da nützt dann auch das Arginin nichts mehr.

Wir bleiben zunächst bei diesen, sehr wesentlichen Geschichten. Auch freie Fettsäuren, also die Dinger, die dein Fettgewebe freisetzt, können in hohen Dosen die Atherogenese einleiten und beschleunigen, aber du bist ja kein Fettleibiger und/oder Diabetiker … hoffentlich jedenfalls.

Okay, okay, okay… genug gehört. Was ist mit:

• Ölsäure und
• DHA/EPA oder Linolsäure?

Ölsäure hemmt die Entstehung von Arteriosklerose, genau wie n3-Fettsäuren (DHA/EPA) und auch die n6-Fettsäure Linolsäure scheint invers mit der Entstehung von Arteriosklerose zu korrelieren, wenn gleich ich absolut gar nichts halte von Korrelationsstudien. Aber: Linolsäure steigert – im Gegensatz zu Palmitinsäure – die LDL-Rezeptoren in der Leber, was wohl für den cholesterinsenkenden Effekt von mehrfach ungesättigten Fettsäuren verantwortlich ist (Mustad, 1996).

Ölsäure (Massaro, 1999), als auch n3-Fettsäuren (Chang, 2013), hemmen die Entstehung von Arteriosklerose vor allem dadurch, dass sie sich neutral verhalten oder das Cholesterin senken. Außerdem hemmen sie Entzündungen.

Wir erinnern uns: Arterisklerose = Entzündung der Arterien.

2. Zufuhr essentieller (= mehrfach ungesättigter) Fettsäuren

Essentielle (= mehrfach ungesättigte) Fettsäuren sind Hormone. Also nicht etwas, was man so in sich hinein kippt, den ganzen Tag. Ungeachtet meiner bereits angeführten Punkte, würde ich diese Fettsäuren nicht nutzen, um meinen Energiebedarf zu decken. Das ergibt sich aus der Tatsache, dass alle Lebensmittel relativ niedrige Mengen dieser Fettsäuren beherbergen. Und das hat einen Grund. Wenn andere Tiere diese Fettsäuren nicht in sich anreichern, dann solltest du das auch nicht tun.

Wir setzen hier einen Punkt und sagen: 10 g mehrfach ungesättigte Fettsäuren/Tag reichen völlig aus! Du würdest sogar mit 2 g auskommen. In Ausnahmefällen kann man marine n3-Fettsäuren auch hochdosiert nehmen, aber ich sehe keine Gründe, das als Normalmensch zu machen.

Okay, relativieren wir: Mehrfach ungesättigte Fettsäuren sollten nicht mehr als 10-15 % deiner Fettkalorien ausmachen. Isst du 100 g Fett, dann bist du gut bedient mit 10 g.

3. Rate der ß-Oxidation verschiedener Fettsäuren

Wir suchen nach Optimierungen, nicht nach Bauern-Methoden, die man vor 20.000 Jahren praktiziert hat.

Ich bin der Meinung: Ich will das essen, was meinen Körper rasch verlässt und was sich da nicht anhäuft. Oder in anderen Worten: Die Fettsäure soll mir Energie geben, nicht Speck.

Daher könnte man sich ja auch fragen, welche Fettsäuren präferiert oxidiert werden. ß-Oxidation versteht sich, nicht Peroxidation.

Und, wieder, „surprise, surprise“:

The oxidation of laurate was the highest of all fatty acids tested (Figure 4⇓). The next most highly oxidized fatty acid was linolenate (18:3n−3), followed by elaidate, linoleate, and oleate, which showed similar rates of oxidation. The oxidation of elaidate (trans 18:1n−9) appeared to be slightly higher than that of oleate (cis 18:1n−9) and the peak oxidation appeared to be delayed by ≈30 min (Figure 5⇓). The 2 long-chain saturated fatty acids were the least oxidized, with only 13% of stearate oxidized over the 9-h test. (DeLany, 2000)

Mittelkettige Fettsäuren (Laurinsäure) oxidieren am besten, gefolgt von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, gefolgt von einfach ungesättigten Fettsäuren, gefolgt von langkettigen gesättigten Fettsäuren (Palmitinsäure etc.).

Hier sehen wir also, dass die Raten bezüglich der ß-Oxidation abhängen von der Kettenlänge der Fettsäuren und vom Grad der Unsättigung. Heißt: Langkettige gesättigte Fettsäuren oxidieren am schlechtesten. 30 % Oxidation war die höchste Rate (Laurinsäure). Alle anderen lagen bei unter 20 %.

Bringt mich direkt zum nächsten, dem wichtigsten Punkt …

4. Auswirkungen auf den Zellstoffwechsel und den Stoffwechsel

Gerade waren wir bei der ß-Oxidation von Fettsäuren hängen geblieben. Gehen wir direkt weiter …

Kien et al. (2005) verglichen Stoffwechselparameter zweier Gruppen. Eine Palmitinsäure-Gruppe „durfte“ 16 % ihrer Kalorien in Form von Palmitinsäure (und 15 % Ölsäure) zu sich nehmen, die andere Ölsäure-Gruppe durfte 30 % ihrer Kalorien in Form von Ölsäure verspeisen, lediglich 2 % Palmitinsäure.

Die Ölsäure-Gruppe oxidierte im Vergleich zur Palmitinsäure-Gruppe doppelt so viel Fett, einhergehend mit einem niedrigeren respiratorischen Quotienten (als Marker für Substrat-Oxidation). Die Palmitinsäure-Gruppe hatte auch eine um 200 Kalorien gesenkte Stoffwechselrate. Also … 200 Kalorien. 2/3 Cheeseburger.

Das, was wichtig für uns ist: Wir wollen, dass das, was wir zuführen, auch dafür sorgt, dass es uns besser geht oder zumindest mal nicht schlechter.

Das setzt voraus, dass eine Fettsäure gewisse Eigenschaften mit sich bringt, die dafür sorgen, dass sie sich problemlos in unserem Körper verhält.

Importantly, oleic acid, but not other long chain fatty acids such as palmitate, increased the expression of genes linked to fatty acid oxidation pathway in a SIRT1-PGC1α-dependent mechanism. As a result, oleic acid potently accelerated rates of complete fatty acid oxidation in skeletal muscle cells. These results illustrate how a single long chain fatty acid specifically controls lipid oxidation through a signaling/transcriptional pathway. Pharmacological manipulation of this lipid signaling pathway might provide therapeutic possibilities to treat metabolic diseases associated with lipid dysregulation. (Lim, 2013)

Ich sage es ja immer und immer wieder: SIRT1, PGC1-alpha etc. sind „the way to go“. Wenn du willst, dass du deinen Körper wieder „gesund programmierst“, dann kümmere dich darum.

Das Schöne an diesem Beispiel ist, dass Ölsäure, aber keine andere Fettsäure, dafür sorgt, dass Proteine des Fettstoffwechsels exprimiert werden und das auch noch via SIRT1-PGC1-alpha, was auch impliziert, dass da Mitochondrien entstehen.

Sehr richtig schreiben die Autoren, dass Fettsäuren also Signalwege induzieren, die für gewisse Umstände sorgen können. Hier sorgt die Ölsäure dafür, dass sie „komplett“ oxidiert wird.

Der letzte Satz des Zitats ist für dich entscheidend und der Grund, warum es edubily gibt: Wir wollen, dass das, was wir zuführen, für Gesundheit sorgt.

Ölsäure also sorgt dafür, dass Fettsäuren „komplett“ oxidiert werden.

Ihr wisst ja, dass Insulinresistenz sich genau durch das Gegenteil auszeichnet, nämlich durch die Tatsache, dass sich unverbrannte Fettsäuren im Muskel anreichern und dein Insulin-Signaling ausschalten … das kennst du ja.

The expression of PGC-1 mRNA levels was assessed in C2C12 skeletal muscle cells exposed to palmitate either in the presence or in the absence of several inhibitors to study the biochemical pathways involved. We report that exposure of C2C12 skeletal muscle cells to 0.75 mmol/l palmitate, but not oleate, reduced PGC-1alpha mRNA levels (66%; P < 0.001), whereas PGC-1beta expression was not affected. (Coll, 2006)

Palmitinsäure reduziert zunächst die PGC1-alpha Expression in deiner Muskelzelle, nämlich um 66 %.

Palmitate-induced cellular insulin resistance was clarified by the reduced Akt phosphorylation, glucose uptake and Glut4 expression. Palmitate-caused myotube loss was clearly observed under microscope and proved by myotube counting and expression analysis of myotube marker genes. Moreover, palmitate-induced transcriptional suppression of three health benefit myokine genes (FNDC5, CTRP15 and FGF21) was found, and the different involvement of p38 and PI3K in the transcription of these genes was noticed. (Yang, 2013)

Palmitinsäure induziert Insulinresistenz, hemmt die Expression von Myokinen, die förderlich sind für deine Gesundheit und sorgt dafür, dass sich Muskelzellen verabschieden. Heißt dann später Sarkopenie.

Palmitinsäure tötet darüber hinaus ß-Zellen der Bauchspeicheldrüse ab (Maedler, 2001) – das Gegenteil passiert (Proliferation) durch Palmitoleinsäure (16:1) (Maedler, 2001) und Ölsäure (Maedler, 2003).

Darüber hinaus aktivieren gesättigte Fettsäuren (Palmitinsäure, Stearinsäure) Entzündungsreaktionen im Gehirn (Gupta, 2012), in der Leber (Estadella, 2013) und in den Arterien (Soto-Vaca, 2013). Bemerkenswert: Palmitinsäure und Stearinsäure entzünden die Arterien via pro-inflammatorische Aktivitäten, die böse Linolsäure (!) zeigt diesbezüglich die niedrigste Aktivität von allen getesteten Fettsäuren.

Das alles zusammen nennt man dann „Lipotoxizität“.

Lustigerweise kann die Ölsäure und andere einfach ungesättigten Fettsäuren, alle diese Effekte vorbeugen und umkehren: 

In summary, we propose a model (Fig. 1) in which MUFA promote processes of detoxification of SFA through: (i) enhancing their esterification and incorporation into stable lipid droplets; and (ii) via enhancement of their clearance by fatty acid oxidation. Thus, the SFA are denied the chance of being directed via alternative cytotoxic pathways. MUFA activation of PPAR is likely to be involved in their effects on re-partitioning SFA. Furthermore, MUFA may have additional beneficial effects via direct signaling through various fatty acid receptors, such as GPR40. As a note of caution, the findings of the in vitro cell culture experiments described here still need to be largely substantiated in vivo. Improved knowledge of the mechanisms underlying cytotoxicity and cytoprotection of differing fatty acids and fatty acid derivatives such as OEA should lead to the development of novel therapies for conditions such as steatohepatitis, for which lipotoxicity is now conceptualized as a major pathogenic pathway. (Nolan, 2009)

Das, was da oben steht, solltest du dir sehr gut durchlesen. Einmal verstehen und gut ist.

Ich frage mich halt immer … Was wollt ihr eigentlich?

Irgendwann am Anfang habe ich mal gesagt, dass die Fettsäure-Komposition der Muskelmembran eine Rolle spielt bei deiner Insulinsensitivität. Es ist länger bekannt, dass Sport dafür sorgt, dass sich die n6:n3-Ratio zugunsten von mehr n3-Fettsäuren verschiebt inklusive einer gesteigerten Einlagerung von einfach ungesättigten Fettsäuren, einhergehend mit weniger gesättigten Fettsäuren (Andersson, 1998).

Einige Autoren postulierten damals, dass dies unmittelbar mit besserer Insulinsensitivität korreliert. Macht Sinn: Dein Muskel braucht Nahrung, also sorgt er dafür, dass die Insulinrezeptoren besser funktionieren.

Wenn du, faule Socke, eine bessere Insulinsensitivität haben willst, dann solltest du halt auch mal nachdenken, ob du deine n3:n6 Ratio im Muskel verbesserst.

Work in vitro and in vivo in both rats and humans has shown that incorporation of more unsaturated fatty acids into muscle membrane phospholipid is associated with improved insulin action. As the corollary, a higher proportion of saturated fats is linked to impairment of insulin action (insulin resistance). Studies in vitro suggest a causal relationship. Among polyunsaturated fatty acids (PUFA) there is some, but not conclusive, evidence that omega-3 (n-3) PUFA may play a particular role in improving insulin action; certainly a high n-6/n-3 ratio appears deleterious. In relation to fiber type, the more highly oxidative, insulin-sensitive type 1 and type 2a fibers have a higher percentage of unsaturated fatty acids, particularly n-3, in their membrane phospholipid, compared to the insulin-resistant, glycolytic, type 2b fibers. (Storlien, 1996)

Da wir ja gelernt haben, dass wir nicht unendlich verändern können bezüglich der Fettsäure-Komposition unserer Muskelzell-Membran, sollten wir daran denken, dass wir sehr wohl die Ratio n3:n6 dramatisch verändern können.

Jetzt weiß ich, weil mehrfach gesehen, dass du hauptsächlich Linolsäure in dir und deinem Fettgewebe hast. Das ist eine n6-Fettsäure. Und die ist auch in deinem Muskel.

Ernährst du dich so, wie ich dir das hier ständig erzähle, dann wirst du früher oder später sehr viel weniger Linolsäure im Körper haben – du benutzt ja dann kein Sonnenblumenöl mehr zum Kochen.

Und, wenn du mal auf mich hörst, dann wirst du in Zukunft deutlich mehr DHA/EPA zuführen, von denen du – nachweislich – sehr viel weniger im Körper hast.

Daraus resultiert…

• deutlich gesteigerte Neurogenese (Wurtman, 2008) – das ist das, was bei Depressiven fehlt
• Schutz vor Entwicklung von Arteriosklerose (Chang, 2013)
• gesteigerter Immunfunktion via Modulation des n3/n6-Haushalts (Harbige, 2003)
• verbesserte Insulin-Sensitivität (Borkman, 1993)
• Hemmung der hepatischen Triglycerid-Synthese (Vega, 2008)

… und somit insgesamt in einem Zustand, den man Gesundheit nennt.

Abschließend

Mir ist seit Jahren völlig schleierhaft, warum man glaubt, Palmitinsäure sei die bevorzugte Energiequelle menschlicher Zellen – verbreiteter Irrglaube vor allem im Paleo-Denken. Ich glaube eher, dass der kranke menschliche Geist versucht, den Konsum von Fett zu legitimieren. Der gesunde Menschenverstand müsste doch Folgendes denken: Wenn eine Substanz derart negative zelluläre Auswirkungen hat, dann kann das doch gar nicht die „bevorzugte Energiequelle“ sein. Also ehrlich nicht. Da hört der Spaß wirklich auf und dein illusorisches Denken sollte an dieser Stelle einem realistischen und überprüfbaren Gedankengut weichen.

Ich weiß, ich weiß. Die Welt ist Gott sei Dank nicht „schwarz/weiß“. Wir konnten sehen, dass wir im menschlichen Fettgewebe doppelt so viel Ölsäure wie Palmitinsäure finden. Wir konnten darüber hinaus sehen, dass fast alle negativen Auswirkungen von Palmitinsäure rückgängig gemacht werden, wenn Ölsäure gleichzeitig dazu kommt. Außerdem stellten wir fest, dass mehrfach ungesättigte Fettsäuren kein Problem darstellen, wenn sie nicht als Hauptenergiequelle verwendet werden und die Verbesserung der Ratio n3/n6 deutlich positive gesundheitliche Auswirkungen hat.

Schlagen wir den Bogen zurück zu unseren Buschmännern. Die afrikanischen Buschmänner haben deshalb hervorragende Blutlipide, weil sie a) im Nahrungsstress leben und b) zwangsläufig Fettsäuren essen (müssen), die diverse Vorteile mit sich bringen.

Aus evolutiver Perspektive scheint die Ölsäure eine besondere Stellung einzunehmen, was bestätigt wird a) durch den hohen Konsum von Knochenmark und b) durch die Fettsäure-Komposition des Knochemarks, das eine sehr hohe Ölsäure:Palmitinsäure Ratio vorweist, mit relativ niedrigem Gesamtgehalt von Palmitinsäure.

An dieser Stelle ist mir völlig egal, wie du mit den Informationen umgehst.

Ich habe völlig neutral berichtet, weil ich mir mit Sicherheit nicht an das eigene Bein pinkeln möchte und auch keine Dogma-Brille trage.

Ich habe bereits vor 5 Jahren versucht, herauszufinden, warum die Ölsäure eine so herausragende Rolle einnimmt und die Palmitinsäure so negativ abschneidet.

Ich habe seit dem viel darüber nachgedacht.

Real-Life-Relevanz

Was können wir daraus ableiten, wie sollen wir weiter vorgehen in Zukunft? Wie ich das bereits gesagt habe, nimmt die Bedeutung der Quelle der Kalorien ab, je niedriger die Frequenz der Kalorien-Zufuhr ist.

Heißt: Praktizierst du temporäre Kalorienrestriktion, so wie jedes andere Lebewesen auch, dann solltest du keinerlei Probleme haben und brauchst dir auch nicht viele Gedanken zu machen.

In den meisten Nahrungsmitteln finden wir ein ausgewogenes Verhältnis von ungesättigten:gesättigten Fettsäuren, was ein von Palmitinsäure (etc.) ausgehendes Risiko neutralisiert.

Da ich jedoch bestrebt bin, immer das Optimum zu generieren, bin ich kein Sahne-Mann.

Wer optimieren will, der reduziert gesättigte Fettsäuren zugunsten von einfach ungesättigten Fettsäuren.

Da bin ich absolut auf einer Linie mit diversen Ernährungsgesellschaften. Nicht, weil ich Angst vor gesättigten Fettsäuren habe (siehe oben), sondern weil ich optimieren möchte.

Diese Entscheidung ist nachvollziehbar und beweisbar, kein Gedankenkonstrukt und auch nicht aufgrund irgendwelcher Empfehlungen.

Eine gute Fettsäure-Komposition sieht also vor

• hohe Anteile von Ölsäure (und anderen einfach ungesättigten Fettsäuren)
• hohe Ratio Ölsäure:Palmitinsäure (>2:1)
• niedrige Anteile mehrfach ungesättigter Fettsäuren
• mit deutlich gesteigertem Anteil von marinen n3-Fettsäuren

und/oder

• hoher Anteil von MCT.

Mein Lieblingsessen, Salmo salar (Lachs), hat ein Verhältnis von ca. 1,5:1:1 (Ölsäure, Palmitinsäure, DHA/EPA).

Das heißt im Prinzip sollte die Konzentration auf Ölsäure (stellvertretend für einfach ungesättigte Fettsäuren), DHA/EPA/ARA und MCT liegen. Das nenne ich optimiert. 

• Ölsäure moduliert potent den (Energie-)Stoffwechsel
• DHA/EPA modulieren potent den Stoffwechsel (Hormone!)
• MCT oxidieren rasch

PS:

Ich weiß ja, dass es einige Schlaubis unter euch gibt, die jetzt sagen: Ja aber … in der De-Novo-Lipogenese entsteht ja auch Palmitinsäure …

Klar, das stimmt. Aber dort entstehen auch andere, einfach ungesättigte Fettsäuren.

Vielleicht wirst du auch sagen: Wenn mein Körper doch sowieso immer eine bestimmte Ratio von Fettsäuren im Fettgeweben hat, wieso soll ich dann bestimmte Fettsäuren essen?

Ganz einfach: Dein Körper nimmt gesättigte Fettsäuren nicht so gerne ins Fettgewebe auf und gibt sie (oben gezeigt) auch nicht so gerne in den Blutstrom ab.

Sie verweilen also länger im Blut (nach Mahlzeiten) als Ölsäure, wenngleich Ölsäure schneller wieder abgegeben wird. Derweil aber zirkuliert die gesättigte Fettsäure in deinem Blutstrom und landet überall.

Weiterhin ist auch denkbar, dass freie Fettsäuren in der Leber (oder im Fettgewebe selbst) eine Umwandlung via Desaturasen (etc.) erfahren, um dann eine gewisse Ratio im Fettgewebe entstehen zu lassen. Das wäre dann quasi ein Langzeit-Effekt.

Kurzzeitig aber erfährst du einen Anstieg derjenigen Fettsäuren, die du via Nahrungsfett gegessen hast.

Wichtig ist mir, dass man gerade bezogen auf die Fettsäure-Komposition des Fettgewebes, versteht, warum ein der Anstieg freier Fettsäuren während einer Diät nicht so problematisch ist, wie das Trinken von Sahne.

Erstens handelt es sich dabei um zwei verschiedene physiologische Zustände und zweitens lebst du während einer Diät von der Fettsäure-Ratio, die dein Körper für dich schon richtig eingerichtet hat.

Und die Ratio ist, wie erinnern uns, >2:1 (ungesättigt:gesättigt).

Schmankerl

Einige von euch träumen ja immer von einem Fettstoffwechsel. Und ich habe hier ja erzählt, dass die Fettsäure-Komposition deiner Muskelzell-Membran irgendetwas mit deiner Zelle tun hat, genauer: Bei Sportlern verändert sie sich. Da gibt es Vögel, die müssen ab und zu mal weiter Strecken fliegen und die fressen vorher kleine Krebse, die voll sind mit marinen n3-Fettsäuren.

Da kam man auf eine Idee. Man fragte sich, ob diese marinen n3-Fettsäuren etwas mit dem Fettstoffwechsel zu tun haben. Und siehe da: Die Enzyme des Fettstoffwechsels, beispielsweise Citrat-Synthase, waren signifikant korreliert mit dem n3-Gehalt der Muskelmembran (Maillet, 2007).

Andere Biologen kamen auf die glorreiche Idee, diese Effekte zu „mimen“. Also hat man n3-Fettsäuren an Wachteln verfüttert. Ihr wisst, die sind richtig faul und fliegen nicht. So wie du :-)

Die Effekte waren überragend:

Dietary n-3 fatty acids stimulated the activities of oxidative enzymes by 58-90% (citrate synthase, cytochrome oxidase, carnitine palmitoyl transferase and hydroxyacyl dehydrogenase), and sedentary quails showed the same changes in membrane composition as sandpipers preparing for migration. EPA and DHA have the same doping effect.

Also auch in Wachteln, stieg die Aktivität der Enzyme des Fettstoffwechsels deutlich an, nämlich um 60-90 %. Die Autoren, wohlgemerkt Biologen, schreiben von „Doping-Effekt“ und führen aus …

Only extreme regimes of endurance training can lead to increments in oxidative capacity matching those induced here by diet. As they prepare for long migrations, semipalmated sandpipers improve their physical fitness by eating! Choosing n-3 fatty acid doping over endurance training strikes us as a better strategy to boost aerobic capacity when rapid storage of energy is critical. (Nagahuedi, 2009) 

Nur extremes Ausdauertraining bringt in solcher kurzen Zeit solche Erfolge bezüglich des muskulären Fettstoffwechsels. Die Autoren glauben, du solltest lieber Omega 3 essen anstatt zu trainieren. :-)

Und ihr habt immer so Angst, fünf Fischöl-Kapseln zu schlucken!!!

Fettsäure-Komposition diverser Nahrungsmittel

Achtung: Wichtigster Marker zur gesundheitlichen Beurteilung eines Nahrungsmittels ist der Gehalt an Palmitinsäure, danach die Relation zur Ölsäure und das Verhältnis von ungesättigten zu gesättigten Fettsäuren. So hat Lachs beispielsweise eine ausgeglichene Ratio ungesättigt:gesättigt, aber einen sehr geringen Anteil von Palmitinsäure, bei gleichzeitig hohem Anteil von n3-Fettsäuren, was dieses Nahrungsmittel, mäßig verzehrt, sehr wertvoll macht.

Weiterhin wirst du feststellen, dass es keine perfekte Fettquelle gibt. Viel mehr musst du die Gesamt-Fettsäure-Ratio/Tag so gestalten, dass es stimmt und dass es passend ist für deine Bedürfnisse. Hohe Anteile von Olivenöl, ausbalanciert mit marinen n3-Fettsäuren, wäre genau so denkbar wie Schweinefett, balanciert mit Leinsamen-Öl.

Sahne

• ungesättigt:gesättigt 1:2
• Ölsäure:Palmitinsäure 1:1 
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 25% 
• MCT: 12%
• n3/n6: 1:1 (pflanzlichen Ursprungs)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 3%

Butter

• ungesättigt:gesättigt 1:2,5
• Ölsäure:Palmitinsäure 1:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 25%
• MCT: 12%
• n3/n6: 1:10 (Achtung, kann bei grasgefüttert höher sein)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 4%

Kokosöl

• ungesättigt:gesättigt 1:16 (normalerweise „schlecht“, aber hier liegen ges. Fettsäuren als MCT vor)
• Ölsäure:Palmitinsäure 1:1,5 (normalerweise „schlecht“, aber niedrige Gesamtmenge Palmitinsäure)
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 10%
• MCT: 70%
• n3/n6: keine Angaben
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 2-4%

(Dieses Öl eignet sich hervorragend, um große Mengen MCT aufzunehmen)

Schweinefett (Wurst, Fleisch etc.)

• ungesättigt:gesättigt ca. 1:1 
• Ölsäure:Palmitinsäure 2:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 20%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:20 (Achtung, kann artgerecht gefüttert höher sein)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 15% (Achtung, kann artgerecht gefüttert niedriger sein) 

Rinderfett (Wurst, Fleisch etc.)

• ungesättigt:gesättigt ca. 1:1 
• Ölsäure:Palmitinsäure 1,5:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 25%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:5
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 4%

Mandeln

• ungesättigt:gesättigt 10:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 10:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 6%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:12 (normalerweise „schlecht“, aber niedriger Anteil PUFA)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 12%

Pekan-Nuss 

• ungesättigt:gesättigt 7:1 
• Ölsäure:Palmitinsäure 9:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 4-5%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:20
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 22%

Makadamia-Nuss

• ungesättigt:gesättigt 5:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 7-8:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 8-10%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:6
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 3-4%

Pistazien, natürlich

• ungesättigt:gesättigt 4-5:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 4-5:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 12%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:36
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: ca. 25%

Olivenöl

• ungesättigt:gesättigt 7:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 7:1 
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 10%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:10 (normalerweise „schlecht“, aber mäßig-niedriger Anteil PUFA)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 12%

Leinsamen-Öl

• ungesättigt:gesättigt 2:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 4:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 5%
• MCT: nicht vorhanden.
• n3/n6: 5:1 
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 65%

Fischöl (Lachs) 

• ungesättigt:gesättigt 1,5:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 1,5:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 10%
• MCT: nicht vorhanden.
• n3/n6: 35:1 
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 36%

Kakao

• ungesättigt:gesättigt 1:2 
• Ölsäure:Palmitinsäure 1:1 
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 25%
• MCT: nicht vorhanden.
• n3/n6: 1:24 (normalerweise „schlecht“, aber sehr niedrige Gesamtmenge PUFA)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 3%

Palmkernöl 

• ungesättigt:gesättigt 1:8 (normalerweise „schlecht“, aber niedriger Anteil Palmitinsäure, hoher Anteil von MCT) 
• Ölsäure:Palmitinsäure 1,5:1 (normalerweise „mittel“, aber niedriger Anteil Palmitinsäure)
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 8%
• MCT: 50%
• n3/n6: 1:16 (normalerweise „schlecht“, aber niedriger Anteil PUFA)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 1,7%

Palmöl

• ungesättigt:gesättigt ca. 1:1,3
• Ölsäure:Palmitinsäure ca. 1:1,25
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 45%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: ca. 1:45
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 9%

„High Oleic Acid“-Sonnenblumenöl

• ungesättigt:gesättigt ca. 8:1
• Ölsäure:Palmitinsäure ca. 20:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 5%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:30 (normalerweise „schlecht“, aber niedriger Anteil PUFA)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: <5% 

Ei

• ungesättigt:gesättigt 1-1,5:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 2:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure 20%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:20 (Achtung, kann natürlich gefüttert höher sein)
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 15%

Rapsöl

• ungesättigt:gesättigt 9:1
• Ölsäure:Palmitinsäure 15:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure 4-5%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:2
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 28%

Knochenmark Rotwild

• ungesättigt:gesättigt 3-4:1 
• Ölsäure:Palmitinsäure 3-4:1
• Gesamtmenge Palmitinsäure: 13%
• MCT: nicht vorhanden
• n3/n6: 1:3
• Gesamtmenge mehrfach ungesättigt: 5-7%

Referenzen

Andersson, Agneta et al. „Fatty acid composition of skeletal muscle reflects dietary fat composition in humans.“ The American journal of clinical nutrition 76.6 (2002): 1222-1229.

Andersson, Agneta et al. „Effects of physical exercise on phospholipid fatty acid composition in skeletal muscle.“ American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 274.3 (1998): E432-E438.

Borkman, Mark et al. „The relation between insulin sensitivity and the fatty-acid composition of skeletal-muscle phospholipids.“ New England Journal of Medicine 328.4 (1993): 238-244.

Chang, Chuchun L, and Richard J Deckelbaum. „Omega-3 fatty acids: mechanisms underlying ‘protective effects’ in atherosclerosis.“ Current opinion in lipidology 24.4 (2013): 345-350.

Coll, Teresa et al. „Palmitate-Mediated Downregulation of Peroxisome Proliferator–Activated Receptor-γ Coactivator 1α in Skeletal Muscle Cells Involves MEK1/2 and Nuclear Factor-κB Activation.“ Diabetes 55.10 (2006): 2779-2787.

Cordain, Loren et al. „Fatty acid analysis of wild ruminant tissues: evolutionary implications for reducing diet-related chronic disease.“ European Journal of Clinical Nutrition 56.3 (2002): 181-191.

Connor, William E. „Harbingers of coronary heart disease: dietary saturated fatty acids and cholesterol. Is chocolate benign because of its stearic acid content?.“ The American journal of clinical nutrition 70.6 (1999): 951-952.

DeLany, James P et al. „Differential oxidation of individual dietary fatty acids in humans.“ The American journal of clinical nutrition 72.4 (2000): 905-911.

Estadella, Debora et al. „Lipotoxicity: effects of dietary saturated and transfatty acids.“ Mediators of inflammation 2013 (2013).

Garland, Miriam et al. „The relation between dietary intake and adipose tissue composition of selected fatty acids in US women.“ The American journal of clinical nutrition 67.1 (1998): 25-30.

Gupta, Sunita et al. „Saturated long‐chain fatty acids activate inflammatory signaling in astrocytes.“ Journal of neurochemistry 120.6 (2012): 1060-1071.

Halliwell, KJ et al. „Release of individual fatty acids from human adipose tissue in vivo after an overnight fast.“ Journal of lipid research 37.9 (1996): 1842-1848.

Harbige, Laurence S. „Fatty acids, the immune response, and autoimmunity: a question of n− 6 essentiality and the balance between n− 6 and n− 3.“ Lipids 38.4 (2003): 323-341.

JONES, NORMAN L. „Uptake and release of free fatty acids and other metabolites in the legs of exercising men1.“ (1967).

Kien, C Lawrence, Janice Y Bunn, and Figen Ugrasbul. „Increasing dietary palmitic acid decreases fat oxidation and daily energy expenditure.“ The American journal of clinical nutrition 82.2 (2005): 320-326.

Lim, Ji-Hong et al. „Oleic acid stimulates complete oxidation of fatty acids through protein kinase A-dependent activation of SIRT1-PGC1α complex.“ Journal of Biological Chemistry 288.10 (2013): 7117-7126.

Maedler, Kathrin et al. „Monounsaturated fatty acids prevent the deleterious effects of palmitate and high glucose on human pancreatic β-cell turnover and function.“ Diabetes 52.3 (2003): 726-733.

Maedler, K et al. „Distinct effects of saturated and monounsaturated fatty acids on β-cell turnover and function.“ Diabetes 50.1 (2001): 69-76.

Maillet, Dominique, and Jean-Michel Weber. „Relationship between n-3 PUFA content and energy metabolism in the flight muscles of a migrating shorebird: evidence for natural doping.“ Journal of Experimental Biology 210.3 (2007): 413-420.

Malcom, Gray T et al. „Fatty acid composition of adipose tissue in humans: differences between subcutaneous sites.“ The American journal of clinical nutrition 50.2 (1989): 288-291.

Massaro, M, MA Carluccio, and R De Caterina. „Direct vascular antiatherogenic effects of oleic acid: a clue to the cardioprotective effects of the Mediterranean diet.“ Cardiologia (Rome, Italy) 44.6 (1999): 507-513.

Moers, A, and J Schrezenmeir. „Palmitic acid but not stearic acid inhibits NO-production in endothelial cells.“ Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes 105.S 02 (1997): 78-80.

Mustad, VA et al. „Dietary linoleic acid increases and palmitic acid decreases hepatic LDL receptor protein and mRNA abundance in young pigs.“ Journal of lipid research 37.11 (1996): 2310-2323.

Nagahuedi, Simba et al. „Mimicking the natural doping of migrant sandpipers in sedentary quails: effects of dietary n-3 fatty acids on muscle membranes and PPAR expression.“ Journal of Experimental Biology 212.8 (2009): 1106-1114.

Nolan, Christopher J, and Claire Z Larter. „Lipotoxicity: why do saturated fatty acids cause and monounsaturates protect against it?.“ Journal of gastroenterology and hepatology 24.5 (2009): 703-706.

Nordestgaard, BG, and A Tybjaerg-Hansen. „IDL, VLDL, chylomicrons and atherosclerosis.“ European journal of epidemiology 8.1 (1992): 92-98.

Parthasarathy, Sampath et al. „Low density lipoprotein rich in oleic acid is protected against oxidative modification: implications for dietary prevention of atherosclerosis.“ Proceedings of the National Academy of Sciences 87.10 (1990): 3894-3898.

Soto-Vaca, Adriana et al. „Differential effect of 14 free fatty acids in the expression of inflammation markers on human arterial coronary cells.“ Journal of agricultural and food chemistry 61.42 (2013): 10074-10079.

Storlien, LH et al. „Skeletal muscle membrane lipids and insulin resistance.“ Lipids 31.1 (1996): S261-S265.

Vega, Gloria Lena et al. „Effects of N-3 fatty acids on hepatic triglyceride content in humans.“ Journal of Investigative Medicine 56.5 (2008): 780-785.

Wurtman, Richard J. „Synapse formation and cognitive brain development: effect of docosahexaenoic acid and other dietary constituents.“ Metabolism 57 (2008): S6-S10.

Yang, Ming et al. „Saturated fatty acid palmitate-induced insulin resistance is accompanied with myotube loss and the impaired expression of health benefit myokine genes in C2C12 myotubes.“ Lipids Health Dis 12 (2013): 104.

The post Fette – das who is who der n3/n6/n9-Fettsäuren TEIL IV first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Aufgrund kleiner zeitlicher Einschränkungen, musste ich jedoch neu organisieren.

Wir streben im Leben häufig die Perfektion an, wollen immer, dass alles möglichst ideal läuft. Doch was passiert, wenn es Situationen gibt, in denen man die Situationen nicht direkt zurecht biegen kann?

Es gibt Umstände im Leben, die es verhindern, dass wir – wie gewohnt – voranschreiten können. Da braucht dann auch kein Motivationsguru zu kommen, sondern so Sachen gibt es tatsächlich.

Dann geht es meistens darum, alles andere im Körper so gut zu machen, dass dieses handicap einfach kompensiert wird. Erinnert mich immer ein wenig an das asiatische Beispiel des Wassers: Es kann jeglichen Zustand einfach umfließen.

Ein ganz Großer hat versucht diese Gedanken an den Mann zu bringen – zu uns Normalen, zu den Hühnern auf der Stange:

Empty your mind! Be formless, shapeless, like water. If you put water into a cup, it becomes the cup. Put it into a bottle, it becomes the bottle, you put into a teapot, it becomes the teapot. Now water can flow, or it can crash: Be water, my friend!

Was will der uns eigentlich sagen?

Er will uns sagen, dass du – in Bezug auf dein Leben – ein zu starres Gebilde bist. Wenn das Knie weh tut, dann tut’s halt weh und dann wird gejammert.

Man könnte den Zustand auch einfach ‚umschwimmen‘ (‚water can flow or it can crash‚). Man könnten den Körper so ausbauen, dass das Knie nichtig wird.

So ist das im Leben.

Wir haben auch einfach selten die Wahl, uns so zu schonen, wie die Natur das von uns will. Meine Hunde schlafen ja ständig. Ich muss arbeiten…

Ziel sollte es immer sein, so nahe wie möglich an der Natur zu leben, was auch impliziert, dass wir nicht konstant gegen die Wand rennen sollten im Beruf oder im Sport oder in der Beziehung oder sonst wo. Nicht umsonst haben wir die Psycho-Epidemie hier im Land. Evolution lässt grüßen. Aus dem großen Camping-Urlaub wurde Selbstkasteiung.

Gott sei Dank gibt es die Biochemie.

Wir müssen uns distanzieren von dem Glauben, immer alles nach Perfektion zu machen…

• perfekter Blutdruck, 
• perfektes Cholesterin,
• perfekter Körperfettanteil,
• perfektes Sportprogramm … 

Das kann nicht klappen. Dieses Optimierungsschema habe ich jahrelang probiert und hat einfach nie funktioniert, weil… eine Variable verändert sich (z.B. Beziehung) und alles das, was man für sich optimiert hat, fällt in sich zusammen.

Das ist auch etwas, was ich meinen Klienten immer implizieren will, zumindest dann, wenn sie glauben, sie könnten ihre Trainingspläne und ihre Kalorien auf den Tag und die Minute genau kalkulieren. Wehe, es passiert etwas Unplanmäßiges… das Whey-Protein ist leer.

Und es gibt ja einige unter euch, die auch mal Stress haben – das Thema Blutdruck ist ja bekannt!

Aber das Problem ist, dass man den Stress ja nicht einfach wegzaubern kann und nur wenigen gelingt es, mentale Techniken zu praktizieren, um immer cool zu bleiben.

Manchmal muss halt auch mal auf den Tisch gehauen werden…

Lange Rede, kurzer Sinn: Risikofaktoren sind im täglichen Leben gegeben. 

Problem an der Sache ist, dass Bluthochdruck meint, dass du ein bis zu 600% erhöhtes Risiko hast, eine spontane Hirnblutung oder einen Schlaganfall zu bekommen. Du weißt ja… das da oben, das ist dein Gehirn – nicht irgendein Blödsinn, sondern… das bist du.

An folgendem Beispiel möchte ich verdeutlichen, dass man trotz chronisch hoher Blutdruck-Werte aber nicht verloren ist:

• Studie 1

Ratten müssen große Mengen von Natriumchlorid (= Salz) essen und bekommen Bluthochdruck. Einige Ratten bekommen zusätzlich Kalium.

Ergebnis: Während in der Blutdruck-Gruppe 85% der Ratten verstarben, waren 49 der 50 Ratten der Kalium-Gruppe noch am Leben und zeigten keinerlei Anschein auf durch Blutdruck induzierte Schäden.

Selbst dann, wenn die leicht blutdrucksenkende Wirkung von Kalium berücksichtigt wurde, war die Sterblichkeit immer noch um knapp 85% reduziert im direkten Vergleich beider Gruppen.

• Studie 2

Ratten müssen erneut größere Mengen NaCl zu sich nehmen, entwickeln Bluthochdruck. Einige Ratten bekommen Kalium.

Ergebnis: 55% der Hochdruck-Gruppe verstarben, nur 2% der Kalium-Gruppe, eine 93%ige Reduktion der Sterblichkeit.

Selbst dann, wenn die leicht blutdrucksenkende Wirkung von Kalium berücksichtigt wurde, war die Sterblichkeit immer noch um knapp 90% reduziert.

• Studie 3

Ratten, die spontan Bluthochdruck entwickeln (kann man züchten), sterben uns schön weg: 65% nach 5 Wochen.

Die, die Kalium bekamen, erlebten das nicht: Dort starben nur 5%, was einer 90%igen Reduktion entspricht.

Kalium? Was ist das?

Kalium ist dieses eine essentielle Mineral da… wovon Boyd Eaton (Erfinder der paleo diet, 1986) immer behauptet hat, dass Steinzeit-Männer 10g/Tag davon aufnehmen. Das ist 400% mehr, als das, was wir hier essen. 

Da haben die Leute immer lächelnd abgewunken. Jaja, lass den reden, den Opa. Der hat das zwar nur sein Leben lang untersucht, aber der wird sich schon irren.

Bezeichnend ein letzter Satz der Bluthochdruck-Kalium-Arbeit:

Die %-Zahl des gegeben Kaliums ähnelt sehr der verzehrten Menge bei Jägern und Sammlern und repräsentiert wahrscheinlich auch die konsumierte Menge von Steinzeitmenschen und anderen Säugetieren.

Wisst ihr… die Arbeit hier, stammt aus dem Jahr 1985.

Diese Arbeit hier zeigt, wie man trotz Risikofaktoren (Bluthochdruck), keinen Schlaganfall bekommt. Ich meine… 90% Reduktion… das Thema ist gegessen.

Also… noch einmal: Das ist jetzt knapp 30 Jahre her und die Leute bekommen immer noch Schlaganfälle, sterben oder leiden immer noch daran.

Tja… dieses Wissen hätte Millionen von Menschenleben retten können. Ein einfaches Mineral. Eins. 

Das ist der Grund, warum ich es leid bin mit euch zu diskutieren über ‚empfohlene Tagesdosis‘. Über die Vitamin A-Vergiftung (mit der ich übrigens vertraut bin), mit dem Vitamin D, mit all den anderen Sachen.

Da kommen nämlich immer wieder Schlaubi-Schlümpfe und fangen mit dem gleichen Thema an:

Das, was du empfiehlst, übersteigt die empfohlene Tagesdosis ja um ein Vielfaches.

Jo – wie Recht du hast.

• ‚empfohlene Tagesdosis Kalium‘: 2g. 
• ‚Jahrmillionen lang konsumierte Tagesdosis Kalium‘: 10g. 

Nicht mehr weiterreden jetzt, bitte. Nicht gut für meinen Blutdruck. :-)

Referenzen

Tobian, Louis et al. „Potassium reduces cerebral hemorrhage and death rate in hypertensive rats, even when blood pressure is not lowered.“ Hypertension 7.3 Pt 2 (1985): I110.

Bildquelle

Gemüse

The post Kalium first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Ganz neues Ding: Oxaloacetat.

Also… beim Abbau von Kohlenhydrate und Fetten gibt es etwas, das wir Citrat-Zyklus nennen.

In einer simplen Reaktionskette, wo gewisse Reaktionsprodukte noch weiter abgebaut werden, werden ein paar Elektronen frei, mit denen man danach ATP produziert, deine Lebensenergie.

Bei Wikipedia finden wir folgendes Bild:

Es handelt sich also hierbei um eine Reaktionskaskade, die kreisförmig dargestellt ist.

Das Wichtige: Die Zwischenprodukte kann man verändern. 

So hat man das mal gemacht mit Oxaloacetat… und sie da: Getestetes Tierchen lebt länger (Williams, 2009).

Übrigens wird hier wieder sehr schön klar, wie deine ATP-Produktion indirekt mit deiner Lebensspanne zusammenhängt.

Beim Lesen des Artikels kam ich auf einen anderen Gedanken: Citrullin-Malat, hat den Bestandteil „Malat“. Gibt man Citrullin-Malat, dann erhöht sich die ATP-Produktion des menschlichen Muskels um 30% (Bendahan, 2002). Klingt gut, oder?

Also, wie gesagt, da dachte ich… ‚Malat ist auch Teil des Citrat-Zyklus‘ – vielleicht erhöht Malat auch die Lebensspanne?‘

Natürlich eine rhetorische Frage…

Malate increased mean lifespan by 14% and the increase was consistently observed (p<0.001)

(Edwards, 2013)

Das Doofe? Leider – bisher – nur gezeigt im Fadenwurm.

Trotzdem: Citrullin-Malat ist und bleibt ein sehr interessantes Produkt.

Referenzen

Bendahan, D et al. „Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle.“ British journal of sports medicine 36.4 (2002): 282-289.

Edwards, Clare B et al. „Malate and fumarate extend lifespan in Caenorhabditis elegans.“ PloS one 8.3 (2013): e58345.

Williams, David S et al. „Oxaloacetate supplementation increases lifespan in Caenorhabditis elegans through an AMPK/FOXO‐dependent pathway.“ Aging cell 8.6 (2009): 765-768.

Bildquelle

The post Langlebigkeit first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Das jedenfalls müsste man sagen… mittlerweile.

Es gibt da so ein Journal, das Aging heißt. Dort geht es um die Erforschung des Alterns und vor allem um die Frage nach Präventionen. Dort liest man ständig von AMPK und dergleichen, das kennt ihr!

Neu: Anti-aging und anti-kanzerogene Wirkung von Oleuropeinen (Abkömmlinge des Oleuropeins). 

Und was schreiben die in dem Journal da?

Da stehen einige Sachen, aber der Einfachheit halber nenne ich

• AMPK Aktivierung,
• Hemmt Gene des Warburg-Effekts (Stoffwechsel der Tumorzelle!),
• Hemmt Gene, die an der Erneuerung von unsterblichen Tumor-Stammzellen beteiligt sind,
• verhindert altersbedingte Veränderung der Zellgröße.

Klingt gut?

Irgendwann gibt es ein auf pflanzlicher Basis funktionierendes Produkt, das verhindert, dass du Krebs bekommst. Wetten? Wer sich anstrengt, der kann sich das jetzt schon zusammenstellen.

Ein Produkt, von dem man in den nächsten Jahren noch viel, viel hören wird heißt Olivenblatt-Extrakt. Steht bereits seit einem Jahr in meiner Küche. Sollte auch in deiner Küche stehen.

Referenzen

Corominas-Faja, Bruna et al. „Computer-aided discovery of biological activity spectra for anti-aging and anti-cancer olive oil oleuropeins.“ AGING 6.9 (2014).

The post Olivenblatt-Extrakt first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Sein Leben war geprägt von der Faszination „Krieger aller Art“ – er war angetan vom Leben der Krieger, auch von der Art und Weise, wie man das Leben damals bewältigen musste.

So erfährt man in seinen Büchern sehr viel über das Leben diverser Völkergruppen.

Ausschlaggebend für das entwickeln seines Konzepts war – laut eigener Aussage – die Tatsache, dass römische Krieger damals tagsüber einfach nicht essen konnten. Sie mussten tagsüber hart „arbeiten“, womöglich sogar kämpfen und lange Märsche zurücklegen – Zeit zum Essen und zum Entspannen war abends.

Gleichzeitig, so sagt er, hat das die Physis dieser Menschen enorm geprägt: Sie waren athletische Kampfmaschinen.

An dieser Stelle muss man sich natürlich fragen, ob er gerade an Hollywood-Filme denkt oder die Zeitmaschine benutzte.

So blöd, wie das klingen mag: Ori Hofmekler hatte instinktiv (wie so oft) recht.

Der menschliche Organismus wurde maßgeblich geprägt durch das Nichtvorhandensein von Nahrung – man könnte auch sagen, dass der körperliche Aufwand in Relation zum Erwerb ganz anders ausgesehen haben muss, als heute.

Darüber sind wir uns einig und dieses Konzept kennen wir heute als thrifty gene hypothesis: Wir werden schnell fett, wenn wir essen.

Ob das so stimmt, ist natürlich fraglich, denn die Evolution kann fette Jäger nicht gebrauchen, dennoch können wir uns darauf einigen, dass Nahrungsabundanz nicht konstant gegeben war.

Dramatisch vor Augen geführt wurde mir das damals, als man dicke Normalbürger in den Busch geschickt hat, zu den Aborigines und man erschreckt feststellen musste: Zwei Wochen lang haben sich die Leute dort von 1000 – 1200 kcal ernährt. Da fragt sich, wer das heute bei uns noch macht? Zwei Wochen lang 1000 kcal …

Na ja – selbstverständlich bekommen die Aborigines dann auch irgendwann wieder ein fettes Beutetier, was die Fettreserven dieser Leute wieder auffüllen lässt.

Es war wohl ein zyklisches feast and famine, ein Fressen und Fasten.

Zwei Punkte:

• zyklisch
• hohe Kalorienzufuhr vs. niedrige Kalorienzufuhr

Fragt sich nur, wie der Zyklus ausgesehen hat.

Zwei Wochen wenig essen und dann einen Tag vollfressen oder wie können wir uns das vorstellen?

Es wird sehr schwammig, wenn man sich die unterschiedlichen ökologischen Nischen des H. sapiens vor Augen führt.

Während wir anfänglich noch in der afrikanischen Savanne dem mageren Herbivor hinterher gerannt sind, so war es in der europäischen Eiszeit vielmehr ein riesiges Mammut mit – gefühlt – unendlich Körperfett. Das muss wohl das Paradies gewesen sein.

Denn ein erlegtes Mammut reicht für einen ganzen Stamm und mehrere Wochen.

Gehen wir von der gleichen kognitiven Fähigkeit aus, wenn man die Intelligenz dieser Menschen, mit unserer Intelligenz vergleicht, dann wird zwangsläufig klar, dass diese Menschen passende Nischen gesucht und gefunden haben.

Wie wäre es denn mit dem schönen Mittelmeer? Feigenbäume kennst du, oder? :-)

Okay, fairerweise muss man sagen, dass wir dieses Klima womöglich deutlich weiter südlich gefunden hätten, als heute.

Ich möchte hier jetzt nicht zehn Studien zu diesem Thema analysieren, sondern an den gesunden Menschenverstand appellieren:

Deine grundlegende Nahrungspräferenz ist das Fleisch. Wann immer du kannst, willst du ein Reh erlegen – lecker Eiweiß, lecker Fleisch.

Aminosäuren sind das Leben. Und in der Regel das Erste, wonach dein Körper giert nach einer Nahrungskarenz.

Angenommen dein Stamm und du, ihr erlegt im Schnitt jeden Tag ein Tier, von dem ihr dann ein paar Stunden leben könnt. Gleichzeitig lebt ihr in einer sonnig-warmen ökologischen Nische – was würdest du tagsüber machen, wenn du Hunger bekommst?

Eine Feige essen. 

Egal wie man periodic undereating auslegt, gehe ich insgesamt dennoch stark davon aus, dass undereating nicht zwangsläufig totale Nahrungsabstinenz bedeutet oder bedeuten muss – und so sieht es auch Ori Hofmekler. Er hat nicht umsonst den Begriff undereating, nicht „no-eating“, geprägt.

Wir können womöglich ein Verhalten finden, das man heute als Snacking bezeichnen würde – auch wenn Snacking eher Chipstüte als Sixpack impliziert.

Eine Hand voll Nüsschen, mal einen Apfel … die Sache wird klar.

Ich liebe diesen Moment …

Wo Evolution die Biochemie trifft … oder warum alles Sinn ergibt

Ich sehe mich selbst als System-Analytiker – die meisten sehr passenden Thesen leitet man einfach ab, in dem man komplexe Systeme analysiert.

Die Analyse des heutigen Lebensstils hat wenig mit Kohlenhydraten, Gemüse, Fett, Eiweiß oder sonst etwas zu tun, sondern schlicht mit dem Verhältnis zwischen der Induktion des AMPK – und des mTOR-Signalwegs.

In diesem Zusammenhang gibt es keinen „bösen Bub“, sondern es zählt einzig und allein das Verhältnis, das uns gesund macht. Und das kann hoch individuell sein.

Zur Erinnerung:

• mTOR steht für anabole Prozesse, für Wachstumsprozesse. Krebs ist ein unkontrollierter Wachstumsprozess, das wissen wir ja mittlerweile.
• AMPK steht für katabole Prozesse, für „Überleben“.

Man muss sich als Evolutiongsbiologe fragen: An welches Verhältnis beider „Schalter“ ist unser genetisches Programm adaptiert?

Das ist die Frage des Jahrtausends.

Denn es kommt nicht darauf an, dass wir AMPK konstant und zu 100 % aktivieren, sondern darauf, dass wir eine gesunde Balance finden. Wir kennen ja mittlerweile das Konzept des Gleichgewichts (Homöostase) und der Mäßigung – Mäßigung heißt nicht „Durchschnitt“, sondern „Optimum“.

Wenn wir also gedanklich mit ein paar Zahlen spielen, dann könnte man …

Stop! Was aktiviert denn überhaupt mTOR?

Antwort: Anabole Hormone wie Insulin und IGF.

Doch bevor du jetzt wieder anfängst zu glauben, dass du gerade die Schuldigen identifiziert hast, dann bedenke: In der Natur gibt es nicht „gut“ und „schlecht“, sondern nur ein Gleichgewicht – immer!

Wie hat das Verhältnis in der Steinzeit wohl ausgesehen? Auch im Vergleich zum Verhältnis von heute?

Das wird klar, wenn wir zwei Konzepte betrachten:

• Mahlzeitenfrequenz
• Kaloriendichte

Was steht da nicht? Kohlenhydrate.

Denn was viele vergessen ist die Tatsache, dass es ja noch weitere Konzepte gibt, die Insulin beeinflussen. Nach dem Sport kannst du mal 200 g Kohlenhydrate essen und dann Insulin messen … Es wird klar: Kohlenhydrate ist in Relation zu Insulin nur im Labor relevant.

Im wahren Leben spielen andere Faktoren (siehe oben) die wichtige Rolle.

Und wie ist das?

Du isst 400 g Kohlenhydrate in isokalorischen Verhältnissen. Dann schüttest du x Einheiten Insulin aus.

Wird schon wieder völlig irrelevant und anders, wenn du diese 400g Kohlenhydrate in einem hypokalorischen Milieu zu dir führst.

Jetzt haben wir das verstanden.

Jetzt wird das Bild rund: Hypokalorisch bedeutet, dass deine Zellen einen Energiemangel erleben und diesen Energiemangel kompensieren müssen. Und das tun sie mit Hilfe von AMPK. AMPK wird der Zelle signalisieren, dass eben nicht genügend Kalorien zur Verfügung stehen. Dies hat zur Folge, dass die Zelle alles tun wird, um das Maximale – hinsichtlich der verfügbaren Energie – aufzunehmen.

Was passiert?

Mehr Insulin-Rezeptoren in der Muskelmembran zum Beispiel.

Logischerweise kommt der Zucker dann wohl viel schneller, mit viel weniger Insulin, in die Zellen. Trick 17 ist das.

Weniger Energie heißt mehr AMPK heißt weniger benötigtes Insulin. 

Man muss kein Professor sein, um dieses Konzept zu verstehen.

Undereating, physiologisch gesehen, wird also mediiert via Insulin und mTOR oder genauer gesagt durch das Gegenteil davon: AMPK.

Während wir also tagsüber – irgendwann vor 40.000 Jahren – jagen waren und dabei mal etwas Hunger hatten, haben wir uns am Waldbeeren-Strauch bedient und somit … 10 g Kohlenhydrate gegessen.

Diese 10 g Kohlenhydrate haben aber weder kalorisch ihren Zweck erfüllt, noch hinsichtlich des Insulin-Signalings, denn der Körper war im tiefen Energiemangel und hat diese Kohlenhydrate womöglich sogar völlig ohne Insulin aufgenommen.

Das ist undereating. 

Der Körper wird nun seine katabolen Hormone ausschütten, namentlich

• Adrenalin
• Noradrenalin
• (Cortisol)
• womöglich hGH

und das psychoaktive Dopamin.

Je stärker der Hunger wird, umso stärker steigen diese Hormon-Werte an, erreichen womöglich nach ca. 14 Stunden ihren absoluten Höhepunkt.

Der Körper wird in dieser Zeit massiv Fett freisetzen, um dich am Leben zu halten, dir einen glasklaren und aggressiven Kopf bescheren, der dich durch diese Zeit trägt – denn: Wann ist das Gehirn am wichtigsten, wenn nicht bei der (hungrigen) Nahrungssuche?

Unterstrichen wird diese Tatsache dadurch, dass das Gefühl „Hunger“ durch ein Hormon namens Ghrelin induziert wird. In englischer Sprache heißt das ausgeschrieben so viel wie Growth Hormone Release Inducing, „Wachstumshormonfreisetzung einleitend“ – na so ein Zufall aber auch. Und dir hat man immer erzählt, man muss essen, wenn man hungrig ist. Dort steht: Ghrelin, dein Hunger-Hormon, leitet die Ausschüttung von Wachstumshormon ein.

Zur Nahrungssuche und dem Gehirn: Verwundert es, dass Ghrelin im Zusammenhang steht mit einem Wort, das sehr vielversprechend klingt? Neuroplastizität. Wann sonst soll das Gehirn denn lernen? Sicherlich nicht dann, wenn es nicht um dein Überleben geht. Jetzt verstehst du auch, warum du immer so schlecht in Mathe warst: Du hast den Zusammenhang zwischen Mathe und deinem Leben nie gesehen. Und dein Gehirn … ja … das hat dann auch nicht „verstanden“, dass du so einen Blödsinn lernen sollst.

So, morgen geht’s weiter :-)

The post Periodic undereating – ein Primer first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.