Schlafmützen sind wir nun wahrlich keine. Schon 2014 haben wir nach Auswertung vieler Daten im Handbuch geschrieben:

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein Stoffwechselmasterregulator.

Zur Erinnerung: NO entsteht in den Arterien, wenn ein Enzym namens eNOS (endotheliale Stickoxid-Synthase) die Aminosäure Arginin (und einigen Cofaktoren) umsetzt.

Weil uns das 2014 viele nicht glauben wollten, haben wir ein kleines Büchlein mit fast 200 Referenzen (zum Selberlesen) zu diesem Thema hinterher geschoben.

Schon 2007 (Vargas et al.) wurde von einer „Stickoxid-Defizienz“ gesprochen! Dort stellten die Autoren fest, dass NO in quasi allen regulatorischen Systemen im Körper seine Finger im Spiel hat. Eine „NO-Defizienz“ kann unter anderem …

• den Blutdruck erhöhen
• den Glukose- und Fettstoffwechsel beeinträchtigen
• das metabolische Syndrom „mimen“ (= stoffwechselkrank ohne Fettleibigkeit)

All das lege nahe, dass „NO die Verbindung zwischen kardiovaskulären und metabolischen Erkrankungen ist“.

Wie gesagt, genau aus diesem Grund gibt es von uns ein kleines Buch zum Thema, indem wir auf all diese Punkte noch einmal genau eingehen und erläutern, warum (das endotheliale!) NO so wichtig ist und was wir tun können.

Wem das alles zu kompliziert ist (Soll ich Arginin einnehmen? Was ist mit Folsäure? Brauche ich Eisen? Wie schütze ich mir vor Radikalen usw.), für den gibt es eine viel elegantere Version.

Terry Wahls hat in einem ihrer Vorträge mal von einer „Gemüse-Defizienz“ gesprochen. Das ist bei mir hängen geblieben. Vielleicht hat sie recht? Vielleicht sollte man zuerst mal Gemüse essen und dann an eine Nahrungsergänzung denken? Und meiner Erfahrung nach hat sie recht. In Gemüse ist was, das wirkt. Mal abgesehen von den unzähligen Pflanzenstoffen, dem Futter für unsere Darmbakterien … gibt es noch einen anderen Stoff:

Nitrat.

Immer viel gescholten. Heute ein neuer Superstar, vielleicht der Grund, warum Gemüse überhaupt so gesund ist und u. a. das Herzkreislaufsystem schützt. Denn:

Nitrat wird im Körper zu NO.

Grade (November ’17) ist eine neue Arbeit dazu erschienen, eine ziemlich hübsche, wie ich finde. Weil sie im Grunde noch einmal gut zusammenfasst, was NO und Nitrat alles kann. Nitrat, als Beispiel:

• Es erhöht die NO-Bildung (ohne eNOS)
• Es verringert oxidativen Stress
• Es macht das Fettgewebe braun (besser: beige), also stoffwechselgesünder
• Es hilft bei der Insulin-Ausschüttung

Die Idee ist jetzt, die Wirkung von Medikamenten gegen Fettleibigkeit und Diabetes (wie Metformin) zu verbessern, indem man sie mit Nitrat und Nitrit „anreichert“.

Weil ich weiß, dass das Thema so selten verstanden wird … Hier noch mal:

• Stickstoffmonoxid (NO) ist ein Gas, das u. a. in den Arterien gebildet wird. Dazu braucht es neben Arginin noch andere Cofaktoren, damit die Reaktion ordentlich funktioniert — z. B. Eisen, Folsäure, Vitamin C, Kupfer usw.
• Früher dachte man, NO sei nur für die Gefäße wichtig („Endothelium-derived relaxing factor“, Nobelpreis Ignarro, 1998), denn NO macht das Gefäßlumen weit (= Viagra für den ganzen Körper) und hemmt die Entstehung von Arteriosklerose.
• Heute versteht man, dass NO nicht nur wichtig für die Gefäßgesundheit ist, sondern eine Vielzahl anderer Prozesse im Körper reguliert.
• So spielt NO eine herausragende Rolle bei der Stoffwechselgesundheit (Glukosetoleranz, Insulinsensitivität, Fettstoffwechsel, Insulin-Ausschüttung usw.)
• NO kann im Körper mithilfe von Enzymen gebildet werden, es kann aber auch aus Nitrat gebildet werden, das wir mit der Nahrung (vor allem Salat und Gemüse) aufnehmen.
• Nitrat hat eigene Wirkungen, aber viele Wirkungen entfalten sich via NO.

Ergo: Ja, es gibt sie, die Gemüse-Defizienz. Die Gründe hierfür sind vielfältig, aber Nitrat bzw. NO spielt dabei sicher eine Rolle.

Ergo II: Vielleicht das, was Terry Wahls da macht, nicht nur studieren, sondern auch nachmachen.

Weil es immer wieder ein Thema ist, für die „Kenner“: Wenn wir von „NO“ sprechen, dann meinen wir eNOS/NO, nicht iNOS/NO, das bei Entzündungen und Co. vielfach höher konzentriert gebildet wird und im Endeffekt böse Schäden anrichten kann.

Referenzen

Ghasemi, A. and Jeddi, S. (2017). Anti-obesity and anti-diabetic effects of nitrate and nitrite. Nitric Oxide, 70, pp.9-24.

Vargas, F., Moreno, J., Wangensteen, R., Rodriguez-Gomez, I. and Garcia-Estan, J. (2007). The endocrine system in chronic nitric oxide deficiency. European Journal of Endocrinology, 156(1), pp.1-12.

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NO-Stress.

Wirklich, es ist unglaublich. Kein Thema macht einigen Menschen anscheinend so Angst wie dieses NO. Die Hintergründe dazu verstehen, kann fast keiner. Aber diese Ur-Angst ist trotzdem immer da.

Das kriege ich jedes Mal zu spüren, wenn wir über NO schreiben. Wenn wir Blog-Artikel veröffentlichen oder — noch viel schlimmer — Mails zu NO schreiben. Wie fast jeden Sonntag.

Wieso heiligt ihr dieses NO so? Habt ihr noch nie vom NO-Stress gehört?

Mich verwundert das jedes Mal ein bisschen, weil es ja mittlerweile zig Artikel hier gibt, die sich damit befassen. Das ist allerdings nicht alles. Es gibt ja sogar explizit dazu einen NO-Guide.

Aber genau dann hört es oft auf. Es ist spürbar einfach sich vor einem Thema zu ängstigen. Auf der anderen Seite fällt es vielen, ja fast allen Lesern schwer, die Hintergründe zu verstehen. Also wenn wir beispielsweise seitenlang erklären, was eNOS überhaupt ist, wie das Enzym aufgebaut ist, welche Schwachstellen es hat, wieso es zu Enzym-Dysfunktionen und sogenannten „Entkopplungen“ kommt. Wie gesagt: Hier lässt sich leicht abwinken, aber vor einem Schreckgespenst Angst zu haben — das ist einfach.

Ich kann das ja nicht immer ungeklärt stehen lassen und antworte dann in Mails. Ja, manchmal auch pampig. Weil ich dieses Verhalten einfach nicht verstehen kann. Ich kann nicht verstehen, dass man nicht wirklich jeden Artikel und den ja offensichtlich dafür vorgesehen NO-Guide gelesen hat, dann aber so komische Mails schreibt und uns die Welt erklären will.

NO-Stress: Problematisch ist iNOS/NO

Noch einmal kurz: Es gibt grundsätzlich zwei Arten von NO. Einmal das NO, das aus dem Enzym eNOS hervorgeht. Und einmal das NO, das aus dem Enzym iNOS hervorgeht.

iNOS nutzt das Immunsystem um Pathogene etc. abzuwehren. Das „i“ von iNOS kann man ruhig für „Immunsystem“ stehen lassen, auch wenn es eigentlich „inducible“ heißt. Das kann man sich dann allerdings besser merken.

Also: iNOS/NO = Immunsystem. Dieses iNOS-Enzym bildet viel höhere NO-Werte. Wenn dieses Enzym fehlreguliert ist, z. B. bei chronischen, entzündlichen Erkrankungen (Erinnerung: Entzündungsreaktion hat etwas mit dem Immunsystem zu tun …), dann feuert es ggf. viel zu hohe NO-Mengen. NO in diesen Mengen zerstört nicht nur eigene Gewebe, sondern blockiert auch die mitochondriale Atmung und so weiter. Soll heißen: Damit passieren die schlechten Dinge.

Das steht nicht nur in irgendwelchen wissenschaftlichen Arbeiten, sondern auch bei Wikipedia:

Im Gegensatz dazu ist die Aktivität der iNOS kaum reguliert, sodass es nach Exprimierung zu einer schnellen, starken und langanhaltenden NO Synthese kommt. Die von der iNOS produzierte Menge an NO kann um das 1000-fache höher sein als durch die konstitutive eNOS. In dieser hohen Konzentration wirkt NO zytotoxisch und dient damit z. B. den Makrophagen zur Immunabwehr.

Da dieses iNOS aber Ressourcen, z. B. Arginin, verbraucht, die auch von eNOS gebraucht werden, kann es gut sein, dass wir an einem NO-Überschuss leiden, obwohl das eNOS-System viel zu schwach ist und an den „richtigen“ Stellen zu wenig NO freisetzt, etwa in Arterien.

Es gibt nicht „das“ böse NO

Es gibt also direkt einen Unterschied. Man kann nicht einfach hingehen, „hohe NO-Mengen messen“ (wie auch immer) und dann vom „schlechten NO“ sprechen. Das ist Quatsch, weil es nicht das NO gibt, viel mehr gibt es eben verschiedene „Versionen“ vom NO und das leitet sich vor allem davon ab, welches Enzym dieses NO bildet.

Gäbe es das NO hätte sich der Körper nicht die Mühe machen brauchen, drei verschiedene Enzyme für die gleiche Reaktion zu entwickeln. Oder?

Kurzer Einschub: Wieso drei Enzyme? Es gibt nicht nur die endotheliale NO-Synthase (eNOS), sondern auch die induzierbare NO-Synthase (iNOS, s. o.) und die neuronale NO-Synthase (nNOS).

Das sollte man eben wissen.

Nitro-Stress = (zu) viel NO plus oxidativer Stress

Auch sollte man wissen, dass Nitro-Stress immer oxidativer Stress bedeutet. Denn das NO muss zu Peroxynitrit weg reagieren. Dann wird es richtig giftig und dann darf man von Nitro- oder NO-Stress sprechen. Zu hohe NO-Werte an sich, hervorgehend aus iNOS, sind ein Problem, aber kombiniert mit oxStress … ist es eben extrem giftig.

Drum gehört zum Nitro-Stress nicht nur NO, sondern auch oxidativer Stress — wofür es ja bekanntlich (körpereigene) Antioxidantien gibt. Auch darüber hatten wir gesprochen. Und auch das könnte man genau so bei Wikipedia nachlesen:

Weder Superoxid (Anmerkung von uns: oxidativer Stress) noch NO sind in vivo toxisch, solange beide nicht in unphysiologisch hohen Konzentrationen oder gemeinsam auftreten. Superoxidradikale werden mittels Superoxiddismutasen (SOD) bzw. Peroxidasen sehr rasch entschärft (O₂^•− → H₂O₂ → O₂, H₂O). NO hingegen reagiert überwiegend mit oxygeniertem Hämoglobin zu Nitraten.

Aufgrund dieser und noch anderer Schutzmechanismen (beispielsweise Glutathion, Ascorbinsäure, Tocopherol) soll die Entstehung noch toxischerer Substanzen verhindert werden. Sollte dies Ausbleiben, können Peroxinitrit-Ionen und Hydroxylradikale (^•OH) entstehen.

Oxidativer Stress raubt uns auch das förderliche eNOS/NO. Das will man möglichst vermeiden, denn genau deshalb entstehen die uns bekannten Herzkreislauferkrankungen. Die haben also nicht per se etwas mit „ich muss jetzt 10 g Arginin schlucken, damit ich geschützt davor bin“ zu tun. Viel mehr geht es darum, das produzierte NO am Leben zu halten, es vor oxidativem Stress, also freien Radikalen, zu schützen.

Auch eNOS/NO kann problematisch werden

Zu guter Letzt ist das Enzym eNOS nicht perfekt. Auch wenn es für uns arbeiten will. Es gibt ein sogenanntes „uncoupling“ (s. o., „Entkoppeln“ oder „Entkopplung“). Das Enzym ist in diesen Zuständen dysfunktional und produziert, gelinde gesagt, Müll, der krank macht.

Auch das hatten wir seitenlang im NO-Guide erörtert.

Worum es tatsächlich geht

Mir ist also völlig schleierhaft, wie man jedes Mal schreiben kann: Ihr feiert NO. Ihr wollt, dass man NO-Werte in den Himmel maximiert.

Es geht um eine gesunde, ausgewogene Regulation von Stickoxid. Das wiederum geht nicht, indem man sich hinstellt, Angst hat und vor dem bösen NO und Nitro-Stress warnt. Es gibt nicht das NO. Es gibt auch nicht den Nitro-Stress — der kann, wie oben gesehen, viele Ursachen haben.

Die gesunde, ausgewogene Regulation von Stickoxid erreichen wir halt, wie oft geschrieben, nicht durch Arginin-Schlucken, auch wenn das für viele Menschen eine Lösung sein kann. Viel mehr geht es um das geschickte Anpassen wesentlicher Parameter, über die wir seitenlang im NO-Guide, aber auch im Stoffwechsel-Buch geschrieben haben.

Der NO-Guide hat 200 Referenzen. Wie viele hat dein Gedankengang? 

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Es steht inzwischen außer Frage, dass eine schlechte Insulinsensitivität (=Insulinresistenz) eine zentrale Rolle im metabolischen Syndrom einnimmt. Dieses Konglomerat an Risikofaktoren hat sich mittlerweile in epidemischem Ausmaß innerhalb der modernen Gesellschaft manifestiert. Gleichermaßen wie es die Lebenserwartung und -qualität der Betroffenen reduziert, droht es zusätzlich die Gesundheitssysteme zu überlasten.

Folglich wird seit einiger Zeit enorm investiert, um die Insulinresistenz besser zu verstehen.

Doch auch als metabolisch gesunder Mensch ist die Insulinsensitivität definitiv ein Thema, mit welchem man sich mit Hinblick auf sportliche Leistung und Langlebigkeit auseinandersetzen sollte. Und es gibt unendlich viele spannende Blickwinkel, von denen aus man dieses Thema betrachten kann.

Der folgende Artikel wird in dieselbe Kerbe schlagen, welche edubily schon seit einiger Zeit mithilft für die Allgemeinheit sichtbar zu machen:

Stickstoffmonoxid für einen gesunden Stoffwechsel (engl. “nitric oxide”; s. NO-Guide).

In Kürze

• Körperliche Aktivität erhöht die Glucoseaufnahme der Muskulatur und verbessert die Insulinsensitivität
• Insbesondere die gesteigerte Durchblutung der Muskulatur scheint hierfür bedeutend
• Insulin aktiviert das Enzym eNOS und erhöht die Produktion von Stickstoffmonoxid à Vasodilation
• Im trainierten Muskel wird eNOS viel stärker durch Insulin aktiviert (“priming”?)
• somit bewirken insulinogene Lebensmittel auch noch 48 Stunden nach dem Training eine Weitstellung der Gefäße im Muskel à lokal gesteigerte Nährstoffaufnahme und systemisch verbesserte Blutzuckerkontrolle
• Supplementierung mit zB L-Citrullin oder L-Arginin für eine gesteigerte eNOS-Funktion sollte bekannt sein
• Aber: Im Blut zirkulieren ebenfalls alternative Vorstufen für Stickstoffmonoxid: Nitrat und Nitrit
• Die Konversion von Nitrat/Nitrit zu Stickstoffmonoxid ist im Gegensatz zum eNOS-Signalweg unabhängig von pH und Sauerstoff à bei intensiveren Belastungen womöglich bedeutendes Reservoir um Blutgefäße zu erweitern
• Einige Evidenzen, dass Nitrat/Nitrit als leistungssteigerndes Supplement oder bei (fatalen) Herz-Kreislaufprobleme gute Dienste leisten kann
• Rote Bete und grünes Gemüse, wie Spinat, sind gute Nitrat-Quellen

Die Muskulatur stellt nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit immer den mit Abstand größten Abnehmer von Glucose dar (ca. 80 %) (de Fronzo et al., 2009).

Im Vergleich dazu nimmt das Fettgewebe selbst bei erhöhten Insulinspiegeln nur marginal Glucose auf (2-4 %).

Körperliche Aktivität steigert die Insulinsensitivität. Das ist kein Geheimnis mehr (siehe Richter et al., 2001).

Während und unmittelbar nach dem Training (2-4 Stunden) ist die Rate der Glucoseaufnahme in die Muskulatur stark erhöht. Interessanterweise geschieht dies Insulin-unabhängig (Ryder et al., 2001).

Gibt man zusätzlich Insulin hat dies einen additiven Effekt. Diese Beobachtung lässt vermuten, dass zwei distinkte Mechanismen wirken. Tatsächlich sprechen verschiedene wissenschaftliche Arbeiten von zwei separaten “Pools” an Glucosetransportern (GluT4), welche nebeneinander in der Muskelfaser vorliegen (Ploug et al., 1998)

Der eine Pool wird durch Insulin aktiviert, der andere durch Muskelkontraktionen.

Im Ruhezustand finden sich die Glucosetransporter (GluT4) in intrazellulären Reservoirs oder “Pools”, die bei Bedarf rekrutiert werden können.  Bedarf wird signalisiert durch (a) Insulin sowie (b) Muskelkontraktionen.

Wie erwähnt klingt die trainingsinduzierte Steigerung des Glucosetransports schon wieder 2-4 Stunden nach dem Sport wieder ab. Allerdings reagiert der trainierte Muskel auch noch später sensitiver auf eine Insulinstimulation, ein Phänomen das bis zu 48 Stunden anhalten kann (Mikkines et al., 1988; Dela et al., 1992; Woijateszewski, et al., 2000).

Warum genau nach einem einzigen Training der Muskel noch Tage später Insulin-sensitiver ist, bleibt weitestgehend unklar.

Ich möchte mich hier auf folgenden Punkt beschränken:

Hämodynamik – Welches Gewebe wird wann, wie stark durchblutet?

Bei Belastung müssen die Nährstoffe natürlich auch verstärkt über das Blut zum arbeitenden Gewebe transportiert werden.

Ich fand es schon immer irgendwo abstrus, dass das Gefäßsystem häufig als passive Struktur angesehen wird …quasi als ein statisches Kabelnetzwerk.

Dabei ist es ein äußerst dynamisches Gebilde, das sich aus vielen Zelltypen zusammensetzt. Es kann rapide den lokalen Gefäßdruck anpassen oder bei Bedarf neue Gefäße bilden.

Bei all dieser Dynamik und Plastizität – wäre es da nicht angebracht dem Gefäßsystem mehr Beachtung zu schenken, zum Beispiel auch wenn es um die Blutzuckerkontrolle geht?

Einige wenige Studien deuten tatsächlich daraufhin, dass das Endothelium maßgeblich den Glucosetransport mit reguliert. Es bestimmt welches Gewebe wie stark durchblutet wird und letztlich auch die Rate, mit welcher Glucose in das Gewebe übertritt. (Huang et al., 2012; Jais et al., 2016)

Kürzlich durfte ich dem Vortrag eines Wissenschaftlers beiwohnen, welcher wie kein anderer das Feld der Insulinsensitvität prägte. Seine aktuellen Daten deuten ebenfalls daraufhin, dass die erhöhte Insulinsensitivität nach dem Training in erster Linie auf eine verbesserte Durchblutung der Muskulatur zurückzuführen ist.

Eine verbesserte Durchblutung hat in erster Linie etwas mit der Weitstellung von Blutgefäßen zu tun. Dies geschieht unter anderem durch die lokale Produktion des Gases Stickstoffmonoxid (NO). Im, hoffentlich bekannten, NO-Guide von edubily wird sehr detailliert die Funktion des zugrundeliegenden Enzyms beschrieben – der endothelialen Stickstoffmonoxidsynthase (eNOS).

Wichtig zu wissen ist, dass Insulin unter anderem auch auf eNOS wirkt und somit die Stickstoffmonoxid-Produktion im Muskel steigert (Kubota et al., 2011).

Ist dieser Muskel vorher trainiert worden, wird eNOS offenbar viel stärker durch Insulin als im untrainierten Muskel (Roberts et al., 1997; Ross et al., 2007).

Konkret bedeutet das: Falls man nur das rechte Bein trainiert, wird dort 48 Stunden später unter Insulin-Einfluss deutlich mehr NO gebildet als im linken Bein. In der Folge wird das rechte Bein viel stärker durchblutet und nimmt daraufhin auch mehr Glucose auf als das untrainierte Bein.

Es wird wohl vom Gefäßsystem erkannt: “Dieser Muskel ist gerade in der Regeneration und benötigt mehr Nährstoffe à mehr Stickstoffmonoxid produzieren!”

Hemmt man im  Nager oder im Menschen nach einem Training auf pharmakologische Weise das eNOS-System, verschwindet die ansonsten gesteigerte Insulinsensitivität und ist nicht mehr von einem untrainierten Muskel zu unterscheiden.

Daraus lässt sich schlussfolgern, dass bei diesem Phänomen das eNOS-System (beziehungsweise Stickstoffmonoxid ganz allgemein) involviert  zu sein scheint.

Edubily-Leser kennen hoffentlich die hiesigen Empfehlungen für eine Verbesserung der eNOS-Funktion. Abseits von Citrullin-Malat und Co. gibt es  allerdings eine weitere (!) eNOS-unabhängige Quelle für Stickstoffmonoxid, die ich hier ansprechen möchte:

Nitrat/Nitrit – vom Bösewicht zum gefeierten Helden

Lange Zeit wurde Nitrit und Nitrat ausschließlich mit Dingen wie Pökelsalzen oder überschrittenen Grenzwerte in der Stickstoffdüngung in Verbindung gebracht.

Aktuell scheint der vorherrschende Dogmatismus allerdings zu schwinden und eine etwas differenziertere Meinung wird immer populärer.

Nitrat ist immerhin eine natürliche Verbindung und findet sich in bestimmtem Gemüse, welches sich eigentlich eher in gemeinhin als “gesund” angesehene Ernährungsformen finden lässt (Webb et al., 2012).

Nitrathaltige Lebensmittel wären zum Beispiel die Rote Bete, Spinat oder grünes Blattgemüse ganz allgemein.

Nitrit wird also über die Ernährung vom Körper aufgenommen. Letztlich konnte dann gezeigt werden, dass im Körper zirkulierendes Nitrit als Vorstufe von Stickstoffmonoxid dienen kann (Zweier et al., 1995; Modin et al., 2001; Demoncheaux et al., 2002; Cosby et al., 2003).

Information

Neben der Aufnahme über die Nahrung produziert der Körper allerdings auch kontinuierlich selbst Nitrat und Nitrit.

Ihr wisst, dass das eNOS-Enzym  aus L-Arginin das so wirksame Stickstoffmonoxid produziert, welches den lokalen Blutdruck senkt. Da NO bei längerer Wirkdauer äußerst toxisch sein kann, wird es recht zügig in ungefährliche Substanzen umgewandelt. Unter anderem wäre dies Nitrat und Nitrit.

Mit einer normalen Portion an nitratreichen Gemüse nimmt man allerdings mit Leichtigkeit die Menge auf, die der Körper über einen Tag auf diesem Wege selbst produziert.

Es liegt wohl ein reger Übergang zwischen dem L-Arginin/eNOS-System und dem Nitrat-Nitrit-NO System vor (s. Abbbildung 2).

Es ist bekannt, dass regelmäßiges Training zu einer verstärkten Aktivität von eNOS führt. Deshalb bilden Athleten grundsätzlich mehr NO und weisen folglich auch höhere Nitrat/Nitritspiegel auf (Green et al., 2004; Jungersten et al., 1997).

Übergewicht und Typ II Diabetes mellitus reduziert die NO-Spiegel (Gruber et al., 2008; Bender et al., 2007; Higashi et al., 2001).

Allgemeine Referenzbereiche:
Nitrat: 20–40 uM
Nitrit:  50-300 nM

Das inzwischen bekannte eNOS-Enzym kann aus der Aminosäure L-Arginin das gasförmige Signalmolekül “Stickstoffmonoxid (NO)” generieren. Dieser Prozess ist Sauerstoff-abhängig (oxidativer Pathway) und kann neben regelmäßigem Sport auch durch die Gabe von L-Arginin, L-Citrullin, Folat  usw. optimiert werden (s. NO-Guide).

NO wird zügig  wieder eliminiert und zum Teil in Nitrat/Nitrit umgewandelt. Die Rückreaktion ist allerdings ebenso möglich und somit dienen Nitrat/Nitrit als effektive NO-Vorstufen. Dieser reduktive Weg benötigt kein Sauerstoff und unterstützt die Gefäßfunktion somit besonders unter intensiver körperlicher Belastung oder im Kontext verschiedenster Gefäßpathologien.

Durch über die Nahrung aufgenommenes Nitrat können in beiden Fällen Verbesserungen erzielt werden.

Kein Sauerstoff? Kein Problem für Nitrat/Nitrit 

Da die Reduktion von Nitrit zu Stickstoffmonoxid im Gegensatz zur enzymatischen eNOS-Reaktion nicht auf das Vorhandensein von Sauerstoff angewiesen ist, wird der Nitrit-Pool wohl besonders unter hypoxischen-ischämischen Bedingungen rekrutiert. Somit stellt er womöglich einen Sicherungsmechanismus dar damit ausreichend NO bei Sauerstoffmangel produziert werden kann.

Im Kontext eines Herzinfarkts scheint Nitrit tatsächlich cardioprotektiv zu wirken (Zweier et al., Cosby et al., 2003).

Ähnlich positiv wirkt sich eine Nitritgabe auch bei Schlaganfällen oder Ischämie-Reperfusionsschäden der Niere aus (Jung et al., 2006; Tripartara et al., 2007).

Leistungssteigernde Substanz

Athleten wissen, dass sich ab einer gewissen Intensität auch die kontrahierende Skelettmuskulatur selbst von der Blutversorgung abzuschnüren beginnt. Ein verstärkter Blutfluss zum arbeitenden Muskel, den Herzkranzgefäßen und der Lunge könnte durchaus leistungssteigernd sein.

Und tatsächlich gibt es inzwischen einige Studien, welche Nitrat als ein effektives, ergogenes Supplement ausgemacht haben wollen (Larsen et al., 2005; Bailey et al., 2001; Lansley et al., 2011; Ashmore et al., 2014).

Allerdings scheint nicht jeder gleich gut darauf anzusprechen, was eventuell auf den Trainingszustand zurückgeführt werden könnte. Generell sollte man sich allerdings eher langsam herantasten, denn in manch einem kann der Blutdruckabfall zu stark ausgeprägt sein, sodass es am Ende eher leistungslimitierend wirkt (Webb et., 2008;  Cosby et al., 2003; Larsen et al., 2006; Dejam et al., 2007).

Information

Zusätzlich zu einer besseren Durchblutung leistungsrelevanter Gewebe hat Nitrat/Nitrit einen direkten Einfluss auf die zelluläre Energetik.

Nitrit scheint die ATP-Produktion deutlich effektiver und bei reduziertem Sauerstoffbedarf ablaufen zu lassen (Cleeter et al., 1994; Larsen et al., 2005; Bailey et al., 2001; Lansley et al., 2011; Ashmore et al., 2014).

Man vermutet, dass exakt diese Steigerung der mitochondrialen Effizienz letztlich auch zu weniger oxidativem Stress führt, welcher bekanntermaßen beim Training (oder noch mehr bei Ischämie-Reperfusionsschäden) anfällt.
Durch die effizientere Energetik werden generell die Glykogen- und Phosphocreatinspeicher geschont.

Auch der Mineralienhaushalt wird offensichtlich positiv beeinflusst, wie z.B.  Kalium und Calcium.

Rote Bete Saft

Für die Supplementierung wird am häufigsten der Rote Bete Saft eingesetzt. Circa 250-500 ml Saft reichen in der Regel aus, um auf die wirksame Nitratmenge zu kommen, welche in den meisten Studien zum Einsatz kam.

Nach dem Konsum nitratreicher Lebensmittel werden maximale Serumspiegel nach etwa 60-120 Minuten erreicht (van Velzen et al., 2008; Wylie et al., 2014).

Verwendete Dosis
– 6,4 mg -12,8 mg/kg Körpergewicht (= 500 mg für eine 75 kg schwere Person)
– 1 Kilogramm Bete enthält um die 1300 mg Nitrat

Neben Nitrat finden sich außerdem viele weitere interessante Substanzen in der Rote Bete wie z.B. wichtige Spurenelemente (Kalium, Magnesium), Farbpigmente wie die Betalaine oder das eventuell ebenfalls ergogene Betain (=Trimethylglycin) (Vulic et al., 2013; Lee et al., 2010).

Eine eventuelle Rotfärbung des Urins ist grundsätzlich ungefährlich.

Warum wir auf die Bakterien in unserer Mundhöhle angewiesen sind

Ohne allzu sehr auf die zugrunde liegende Chemie einzugehen möchte ich trotzdem erwähnen, dass Nitrat und Nitrit nicht ein und dasselbe sind.

Nitrat (NO3-) ist deutlich weniger reaktiv und damit “ungefährlicher” als das weiter reduzierte Nitrit (NO2). Ein weiterer Grund eher zum nitrathaltigen Rote Bete Saft zu greifen.

Der Mensch hat nun allerdings ein Problem:

Ihm fehlen Enzyme um Nitrat aus z.B. Roter Bete in Nitrit umzuwandeln.

Zum Glück finden sich in den Speicheldrüsen unserer Mundhöhle kommensale Bakterien, welche diesen Job übernehmen.  Kommen sie mit Nitrat in Kontakt, wandeln sie es in Nitrit um und geben einen Teil davon über den Speichel an uns zurück.

Information:
Auch wenn es sicher besser-schmeckende Drinks gibt:

Rote Bete Saft als  pre-Workout Supplement für besseren “Pump” sollte man deshalb vielleicht nicht unbedingt auf Ex herunterkippen ;-)

Nach einer nitrathaltigen Mahlzeit ist das Nitrit in unserem Speichel konzentriert, welchen wir nach und nach Schlucken. Auf Grund des sauren pH im Magen protoniert das Nitrit zum Teil zu Salpetrige Säure (HNO2; pKa ~3.3) und zerfällt zu NO. Beides tödliche Waffen gegen pathogene Keime, weshalb unter anderem eine nitratreiche Ernährung mit einer besseren Sterilisierung des Chymus assoziiert ist. Übrigens werden auch die Nebenwirkungen von z.B. Acetyl Salicylsäure (ASS/Aspirin®) oder anderen COX-1-Inhibitoren abgemildert.

Nitrathaltiges Gemüse scheint der Magenfunktion in vielerlei Hinsicht zu helfen.

Nitratreiche Lebensmittel kommen in Kontakt mit kommensalen Bakterien unserer Mundhöhle. Diese akkumulieren nach einer Mahlzeit das gebildete Nitrit und geben es kontrolliert über den Speichel ab.

Im Magen resultiert dies in einer effizienteren Sterilisierung des Chymus, einer vermehrten Bildung von Mucus und einer gesteigerten Durchblutung (engl. Entero-salivary pathway).

Literatur

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• Bender, S., Herrick, E.K., Lott, N.D., Klabunde, R.E. (2007) Diet-induced obesity and diabetes reduce coronary responses to nitric oxide due to reduced bioavailabilty in isolated mouse hearts. Diabetes Obes. Metab., 9:688-696

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The post Rote Bete für einen gesünderen Stoffwechsel – Nitrat mal anders first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Nun … durch falsche Ernährung (und so weiter) kann man dieses System wunderbar entgleisen lassen. Dazu muss man nur genügend Radikale bilden, so, dass unser NO-generierendes Enzym namens eNOS „entkoppelt“, was dann, als positives Feedback, noch mehr Radikale bildet.

Das Radikale ist eines der größten Probleme, ein – wenn man so will – größter Feind der Arteriengesundheit. Denn die erzeugen Elektronenlücken. Und das wiederum schadet der NO-Synthese. Wie das genau funktioniert, kann man bei uns im NO-Guide nachlesen.

Endotheliale Dysfunktion ist nur ein Beispiel, ein Synonym für viele Krankheiten, wenn man so will.

Dem Körper muss man in solchen Situationen Substanzen zur Verfügung stellen, die regenerierend wirken. Der Oxidation (= Rauben von Elektronen) durch Reduktion entgegen wirken.

„Schwefelige“ Antioxidantien im Körper

Starke und sehr bekannte Elektronenspender im menschlichen Organismus sind unter anderem:

• GSH (Glutathion, reduziert)
• Cystein (meist in Form von Glutathion)
• Metallothioneine (MT)
• Liponsäure (Dihydroliponsäure)

Diese Substanzen wirken nicht nur stark antioxidativ, sondern können z. B. auch Schwermetalle binden.

Doch wie lassen sich die schon fast mystisch wirkenden Kräfte dieser Substanzen erklären?

Schauen wir uns dazu einige Bilder an:

Wir sehen hier die chemische Struktur der Substanzen.

Bei Cystein, Glutathion und Liponsäure lässt sich sehr schön erkennen, was bei Metallothionein bereits „in Wirkung“ ist …

Die Rede ist von der Thiol-Gruppe. Diese Gruppe erkennen wir anhand der Buchstaben „SH“. S steht für Schwefel und H für Wasserstoff, daher nannte oder nennt man diese Gruppe auch Sulfhydryl-Gruppe.

Das Besondere an dieser Gruppe ist, dass sie spielend leicht Elektronen herschenken kann, also als Elektronenspender fungiert.

Metallothioneine (MT), Glutathion (via Cystein) und Liponsäure sind deshalb ausgezeichnete Antioxidantien.

Weiterführende Infos (für Profis)

Zu Metallothionein 

Wie bereits angedeutet, sieht man oben bei der Strukturformel, dass Schwefel-Atome bereits in Bindung stehen zu Cadmium-Ionen. Cadmium dient hier als Beispiel für ein Schwermetall. Es können auch Zink-Ionen, Kupfer-Ionen oder andere Metalle eingelagert werden. Hier werden Elektronen also bereits gespendet (in Form einer Cadmium-Bindung), deshalb sagte ich, dass die Thiol-Gruppe des MT hier bereits „in Wirkung“ ist.

Zu Cystein und Glutathion 

Glutathion ist ein Tripeptid, wobei hier eine besondere Bindung vorliegt, auf die wir nicht genauer eingehen wollen. Für uns ist es ein Tripeptid, bestehend aus Glutaminsäure, Cystein und Glycin. Das, was hier antioxidativ wirken kann, ist die Aminosäure Cystein, genauer: die vorhin angesprochene SH-(Thiol-)Gruppe. Cystein kann vermutlich, z. B. in Form von N-Acetyl-Cystein (NAC), auch selbst antioxidativ wirken, aber oft wird die Wirkung von Cystein – als Glutathion-Vorstufe – direkt mit Glutathion assoziiert.

Warum nennt man die reduzierte (= mit Elektronen beladene Form) Glutathion-Form auch „GSH“? G steht für Glutathion, SH für die uns bekannte Thiol-Gruppe, die noch nicht „verbraucht“ ist. Werden die Elektronen verbraucht, verknüpfen sich zwei Glutathion-Moleküle (oxidiert) zu einem „GSSG“ – also Glutathion-Schwefel-Schwefel-Glutathion, was man in folgender Strukturformel noch einmal schön erkennen kann:

Diese Reaktion (2 x GSH zu GSSG) wird von einem bekannten Selen-abhängigen Enzym namens Glutathion-Peroxidase katalysiert.

Zu Liponsäure 

Liponsäure verhält sich ähnlich wie Glutathion, wobei bereits zwei Thiol-Gruppen vorhanden sind. Spenden diese ihre Elektronen, bildet sich intramolekular eine Schwefel-Brücke. Also nicht, wie bei Glutathion, zwischen zwei Liponsäure-Molekülen, sondern innerhalb des Moleküls, was man auf folgender Abbildung sehr schön sehen kann:

Zum Vergleich noch einmal die nicht-oxidierte (= reduzierte) Form:

Praktische Implikationen

Wer genug davon im Körper haben will, der hat ein paar Möglichkeiten:

• Glutathion lässt sich direkt einnehmen (soll funktionieren)
• Vermehrt Cystein als Glutathion-Vorstufe essen (Molke, Ei)
• Vermehrt Cystein als Metallothionein-Vorstufe essen (Molke, Ei)
• Liponsäure schlucken, aber hier lieber die R-Version

Wie du siehst: Cystein spielt eine herausragende Rolle. Ganz einfach deshalb, weil Cystein die Möglichkeit für den Körper darstellt, Schwefel in den Körper zu bekommen und gleichzeitig Proteine damit aufzubauen, die – z. B. in Form von Glutathion oder Metallothioneine – wiederum als körpereigene Antioxidantien fungieren können.

Einschub: Metallothioneine sind auch ein Grund, warum Zink bei Hochdosen so positiv wirkt: Der Körper bindet (zu viel) freies Zink an Metallothioneine. Zink wirkt hierbei als Induktor und heizt die MT-Bildung an – dieses MT wirkt entsprechend dann antioxidativ und bewahrt uns – hoffentlich – vor Radikal-assoziierten Krankheiten, ach ja, und hoffentlich natürlich vor einer Zink-Intoxikation :-)

Weitere Schwefelverbindungen

Schwefel also … Gibt es auch in Form von Methylsulfonylmethan, Taurin, Methionin und den schwefelhaltigen Pflanzenverbindungen, die aus Glucosinolaten hervorgehen (z. B. Sulforaphan). Die Pflanze ihrerseits baut fast alle schwefelhaltigen Verbindungen aus der Aminosäure Methionin.

(Warum findet sich in MT und in Glutathion Cystein … und nicht Methionin? Bei Methionin liegt der Schwefel in einer Kette begraben, bei Cystein hängt die Gruppe frei nach außen. Der Körper kann aber glücklicherweise Cystein aus Methionin bauen.)

The post Freie Radikale und NO: So wirkt Schwefel first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Weil so schön formuliert, hier mal eine Übersetzung des Abstracts:

Früher glaubte man, (anorganisches) Nitrat sei ein Zwischenprodukt des Stickoxid-Stoffwechsels, das der Körper zügig ausscheidet. Studien, die Dosen nutzten, die physiologische Dosen bei Weitem überragten, zeigten eine potenziell schädliche und karzinogene Wirkung des Anions. Zeitgleich ist Nitrat ein wesentlicher Bestandteil unserer Ernährung, wobei der Großteil davon aus Blatt-Gemüse stammt, von dem gezeigt wurde, dass es vor Fettleibigkeit, Diabetes und anderen Stoffwechselstörungen schützt. Die Entdeckung des Nitrat-NO-Signalwegs, wo Nitrat zu NO (Stickoxid) reduziert werden kann, sorgte dafür, dass man die Rolle des kleinen Moleküls (NO) neu evaluieren musste. Krankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes und das metabolische Syndrom werden mit niedrigen NO-Werten assoziiert. Neue Ergebnisse legen nahe, dass der Nitrat-Nitrit-NO-Weg genutzt werden kann, um NO-Konzentrationen zu erhöhen, was zum einen gegen Fettleibigkeit und Diabetes wirkt, zum anderen aber auch die Gefäßfunktion verbessert. In diesem Review werden wir Schlüsselstudien besprechen, die zur erneuten Evaluierung der physiologischen Rolle des anorganischen Nitrats führte, von der Rolle als toxisches und karzinogenes Stoffwechselprodukt, hin zu einem potenziell wichtigen und günstig wirkenden Stoff für die Behandlung von Stoffwechselstörungen.

Genau aus diesem Grund gibt es unseren NO-Guide, der meines Erachtens um einiges besser die aktuelle Datenlage zusammenfasst und Einblicke gibt, in die spektakuläre Welt dieses kleinen Gases.

Nahezu täglich werden neue Studien dazu veröffentlicht und alle weisen in die gleiche Richtung: Wir müssen uns um unseren NO-Stoffwechsel kümmern. Daher nannte ich dieses Molekül auch Stoffwechselmasterregulator, ein „Schalter“ der im Zentrum einer jeden Gesundheit steht und der richtig justiert sein muss (= weder zu viel, noch zu wenig). 

Da ich nahezu 200 Quellen, die entsprechenden Inhalte, Kernkonzepte und Hintergründe nicht jedes Mal aufs Neue hier via Artikel niederschreiben will, empfehle ich dringend den NO-Guide – es wird sich sicher lohnen, insbesondere im Hinblick auf die Forschungsergebnisse der nächsten Monate und Jahre. Damit möchte ich sagen: Lieber jetzt beginnen, heute. Ich meine es wirklich nur gut.

Hier geht’s zum Guide.

Für die Bio-Füchse, hier die Referenz:

Molecular Nutrition & Food Research, Special Issue: Obesity: Dysfunction, regulation and control. Volume 60, Issue 1, pages 67–78, January 2016 

The post So verändert Stickoxid deine Gesundheit – ein Update first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Was das ist?

Mitochondrien, wie wir mittlerweile alle wissen, produzieren dir Energie – nämlich aus Kohlenhydraten und Fetten. Und, was viele nicht wissen, die Konzentration, also die Menge dieser Energie, entscheidet über zelluläre Prozesse. Alles läuft mit ATP.

Deinen Zellen sind so wie du. Du hast ja abends, dann, wenn du „keine Energie“ mehr hast … auch keine Lust mehr zu arbeiten oder sonstige, ökonomisch ungünstige Dinge zu tun :-)

So ist das mit den Zellen. Die sparen dann auch an allen Ecken und Enden und du bist der Leidtragende.

Das Wort „vitalisiert“ trifft es auf den Punkt. Bist du denn VITALISIERT? 

Wieso ich weiß, dass du keine Energie mehr hast? Das kann man messen. Im „Alter“ fallen die ATP-Werte um ca. 50 % … (Drew, 2003). Dann will man halt nicht mehr so richtig.

Wir hier bei edubily erahnen langsam, dass dein Leben beginnt und endet mit deiner mitochondrialen Gesundheit. Und die kann man – wie gesagt – messen. Das tut man in Form von

• mitochondrialer Dichte
• ATP-Produktion
• ROS-Produktion 

Da habe ich dir damals ein Bild gezeigt, was mit deinen Mitochondrien passiert, wenn Magnesium fehlt. Da zählt man halt nur noch die Hälfte. Nur aufgrund eines Minerals! (Magnesium ist also weit, weit mehr als das „Anti-Krampf-Mineral.)

Mittlerweile sind wir weiter und sprechen (auch) von Mitochondriopathie.

Wenn wir kurz mal Wikipedia scannen, können wir folgendes lesen:

Da die Zellorganellen vor allem für die Bereitstellung der Energie (in Form von ATP) in den Körperzellen zuständig sind, machen sich diese Erkrankungen meist durch massive Schwäche, Müdigkeit und Ähnliches bemerkbar.

Schwäche, Müdigkeit und Ähnliches, das ist dir ja alles nicht neu! Aber daraus entstehen auch Krankheiten …

Genannt werden unter anderem neurodegenerative Erkrankungen (Morbus Alzheimer,^[1]Morbus Parkinson,^[2]Amyotrophe Lateralsklerose^[3][4]),Diabetes mellitus,^[5][6] Herz-Kreislauf-Erkrankungen,^[7][8][9]Krebs^[10][11][12] und Adipositas.^[13][14]

Und: Es gibt wirklich viele Ursachen, nicht nur eine. Aber wie so oft, in diesem Informationszeitalter, missverstehen einige Menschen grundlegende Aspekte.

Es gibt ein Gas, namens NO – Stickstoffmonoxid. Ich habe hier irgendwo stehen, dass es ein Maß für deine Gesundheit (!) ist. Nun ja … oder vielleicht doch Krankheit?

Jedenfalls gibt es Leute, die beschreiben haargenau, was passiert, wenn man unter „nitrosativem Stress“ leidet. Nitrosativer Stress blockiert die Atmungskette, ATP fällt ab und ROS steigt an. Anlehnend an die Einleitung des Artikels, wird klar, dass deine mitochondriale Gesundheit gerade flöten geht. Nitrosativer Stress, auch „Nitrostress“ genannt, hat ein Problem: NO. Denn daraus entstehen ja die Nitro-Radikale. Und die bomben dir deine mitochondriale Energiegewinnung weg.

Als ich das zum ersten Mal gelesen habe, war ich sehr verwundert. Denn ich dachte seit Jahren: Dein Problem ist nicht das „Zuviel“ an NO, sondern das Zuwenig.

Der Körper aber synthetisiert konstant NO aus einer Aminosäure, Arginin, mit Hilfe eines Enzyms namens eNOS. Arginin ist die einzige Vorläufer-Substanz von NO. Mehr Arginin = mehr NO. 

„Komisch“, dachte ich mir … Also wenn man Menschen Citrullin – oder Arginin -, dann erhöht man ja zwangsläufig die NO-Konzentration im Blut. Und das zum Teil sehr dramatisch um bis 1000 %. Also um den Faktor 10 erhöht. Wie wir ja alle wissen, schützt dieses NO die Blutgefäße vor Arteriosklerose und macht die Blutgefäße zudem auch noch weit. Das nennt man Durchblutung.

Also wenn ich mit Citrullin (oder Arginin) die NO-Werte dramatisch erhöhe, dann müsste ja massiv mehr nitrosativer Stress entstehen und die ATP-Produktion abdanken. Das müsstest du merken.

NO Energy? Ratten-Studie 1

The body weights of arginine-treated rats were 6, 10, and 16% lower at wk 4, 7, and 10 after the treatment initiation, respectively, compared with control rats. Arginine supplementation reduced the weight of abdominal (retroperitoneal) and epididymal adipose tissues (45 and 25%, respectively) as well as serum concentrations of glucose (25%), triglycerides (23%), FFA (27%), homocysteine (26%), dimethylarginines (18-21%), and leptin (32%). The arginine treatment enhanced NO production (71-85%), lipolysis (22-24%), and the oxidation of glucose (34-36%) and octanoate (40-43%) in abdominal and epididymal adipose tissues. Results of the microarray analysis indicated that arginine supplementation increased adipose tissue expression of key genes responsible for fatty acid and glucose oxidation: NO synthase-1 (145%), heme oxygenase-3 (789%), AMP-activated protein kinase (123%), and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1alpha (500%). The induction of these genes was verified by real-time RT-PCR analysis. In sum, arginine treatment may provide a potentially novel and useful means to enhance NO synthesis and reduce fat mass in obese subjects with type-II diabetes mellitus.

Gibt man einem speziellen Ratten-Typ, der schnell Diabetes entwickelt, Arginin, dann verdoppeln sich die NO-Werte. Aber wir interessieren uns für die metabolische Gesundheit:

• deutlich weniger Fettgewebe (abdominal: -45 %) 
• weniger Blutzucker (-25 %)
• weniger Triglyceride (-23 %)
• weniger freie Fettsäuren (-27 %)
• weniger Homocystein (-26 %)
• weniger Leptin (-25 %)

Und, ganz wichtig: Erhöhte Fettsäure-Freisetzung und deutlich gesteigerte Rate von Glukose – und Fettsäure-Oxidation.

Deutlich gesteigerte Glukose – und Fettsäure-Oxidation klingt absolut nicht nach gestörtem mitochondrialen Stoffwechsel. Ganz im Gegenteil.

Hier passieren – wie so oft – Dinge, die dir über die Jahre hinweg das Leben retten könnten. Übrigens stand da noch etwas von PGC1-alpha im Text, aber darüber kannst du selbst nachdenken (oder -lesen, im „Handbuch“).

Biochemische Zusammenfassung – Studie 2

Thus, an inhibition of NO synthesis causes hyperlipidemia and fat accretion in rats, whereas dietary arginine supplementation reduces fat mass in diabetic fatty rats. The putative underlying mechanisms may involve multiple cyclic guanosine-3′,5′-monophosphate-dependent pathways. First, NO stimulates the phosphorylation of adenosine-3′,5′-monophosphate-activated protein kinase, resulting in (1) a decreased level of malonyl-CoA via inhibition of acetyl-CoA carboxylase and activation of malonyl-CoA decarboxylase and (2) a decreased expression of genes related to lipogenesis and gluconeogenesis (glycerol-3-phosphate acyltransferase, sterol regulatory element binding protein-1c and phosphoenolpyruvate carboxykinase). Second, NO increases the phosphorylation of hormone-sensitive lipase and perilipins, leading to the translocation of the lipase to the neutral lipid droplets and, hence, the stimulation of lipolysis. Third, NO activates expression of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1alpha, thereby enhancing mitochondrial biogenesis and oxidative phosphorylation. Fourth, NO increases blood flow to insulin-sensitive tissues, promoting substrate uptake and product removal via the circulation. Modulation of the arginine-NO pathway through dietary supplementation with L-arginine or L-citrulline may aid in the prevention and treatment of the metabolic syndrome in obese humans and companion animals, and in reducing unfavorable fat mass in animals of agricultural importance.

Hier stehen – für dich – extrem wichtige Sachen:

• Hat man kein NO im Blut, dann wird man dick und bekommt sehr schlechte Blutfett-Werte
• 1. NO stimuliert die Aktivierung von AMPK (kennst du ja mittlerweile)
• 2. NO steigert die Fettfreisetzung aus dem Fettgewebe
• 3. NO aktiviert PGC1-alpha und somit die mitochondriale Biogenese und den oxidativen Stoffwechsel!
• 4. NO steigert den Blutfluss zu insulinsensitiven Organen – wie dem Muskel – die dann als Abnehmer für das Gegessene fungieren

Wichtigster Punkt: NO aktiviert PGC1-alpha und mitochondriale Biogenese.

In vivo-Studie am Menschen – Studie 3

CM ingestion resulted in a significant reduction in the sensation of fatigue, a 34% increase in the rate of oxidative ATP production during exercise, and a 20% increase in the rate of phosphocreatine recovery after exercise, indicating a larger contribution of oxidative ATP synthesis to energy production.

Citrullin-Malat senkt die Ermüdungserscheinungen während einer sportlichen Belästigung, aber steigert die ATP-Produktion um 30 %! 

Mehr braucht man dazu nicht zu sagen. 6 g Citrullin für ein paar Tage … und du hast spürbar mehr Energie während einer Belastung. Gilt natürlich auch für die alltägliche Belastung.

Bis hierher können wir festhalten, dass eine physiologische Steigerung der NO-Werte dafür sorgt, dass du MEHR ATP in dir hast, MEHR Energie, nicht weniger!

Doch was ist jetzt mit dem nitrosativen Stress?

Da gibt es eine sehr interessante Arbeit von Dr. Poeggeler, einem Biologen. Vielleicht arrangiere ich mal ein Interview.

Jedenfalls hat er das gemessen!

Er gibt Probanden einfach Arginin und schaut, was mit den NO – bzw. NO-Radikal-Werten passiert.

3 g Arginin, gegeben über 6 Wochen, verdreifacht die NO-Werte, aber halbiert die (NO-)Radikal-Werte, also das, was man unter oxidativem/nitrosativem Stress versteht.

Also noch einmal: Hier zeigt sich KEINE positive Korrelation zwischen NO-Werten und nitrosativem Stress. Im Gegenteil: Gabe von Arginin senkt die NO-Radikale signifikant. 

Wieso das so ist?

Arginin dient Enzymen, wie eNOS, als Substrat, um NO entstehen zu lassen. Wenn aber zu wenig Arginin da ist, dann übertragen diese Enzyme ihre Elektronen auf Sauerstoff, was diesen Sauerstoff zum Radikal werden lässt. Erst die Entstehung von Sauerstoffradikalen ermöglicht die Entstehung von Peroxynitrit-Ionen, also Ionen, die für den nitrosativen Stress verantwortlich sind.

Nitrosativer Stress also wird ausgelöst durch Sauerstoff-Radikale (Superoxidanion-Radikale). Das heißt: Nitrosativer Stress ist eine Folgeerscheinung von oxidativem Stress. 

Poeggeler schreibt: Nitrosativer Stress ist gekennzeichnet durch Arginin – und NO-Mangel.

Gabe von Arginin korrigiert diesen Zustand, nitrosativer Stress verschwindet bei gleichzeitigem Anstieg des so förderlichen NO.

(Er schreibt darüber hinaus, dass nicht NO „rate-limiting“ wirkt bezüglich der Bildung von NO-Radikalen (= nitrosativer Stress), sondern die Sauerstoff-Radikale wie das Superoxidanion.)

Im Forum habe ich einmal geschrieben:

Wir sterben nicht an einem Arginin-Mangel, sondern an einem Herzinfarkt. 

Denke mal darüber nach.

PS. Ja, es gibt Zustände, in denen du vermutlich besser nicht die NO-Produktion anheizt. Das wären beispielsweise Autoimmunerkrankungen. Daher gilt: Vorsichtig einsteigen, herantesten und ggf. nicht weiter nehmen.

Referenzen

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Drew, Barry et al. „Effects of aging and caloric restriction on mitochondrial energy production in gastrocnemius muscle and heart.“ American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 284.2 (2003): R474-R480.

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Poeggeler, B. “L-Arginin schützt vor nitrosativem Stress.” Perfusion. 25 (2012): 40-43.

http://www.ralf-kollinger.de/wp/wp-content/uploads/2014/03/Poeggeler-2012-L-Arginin-sch%C3%BCtzt-vor-nitrosativem-Stress.pdf

The post NO Energy: Warum du schwach und müde bist first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

(Anmerkung: Bitte lies dir vorher unsere Arginin/Citrullin/NO-Anleitung durch, um herauszufinden, ob du Citrullin nehmen solltest und wie du den gewünschten Stoff, Stickstoffmonoxid (NO), auch ohne Citrullin-Gabe erhöhen kannst.)

Was kann L-Citrullin?

Ich möchte hier noch einmal kurz zusammenfassen, warum ich (fast) jedem L-Citrullin empfehle:

• L-Citrullin steigert die Arginin-Werte im Blut stärker als Arginin selbst
• LC macht das Immunsystem scharf (z.B.: Killerzellen können nur mit Hilfe von NO funktionieren)
• LC verstärkt die Langzeitpotenzierung im Gehirn (Du lernst leichter)
• LC fungiert direkt als Neurotransmitter
• LC macht die Blutgefäße „weit“, daraus resultiert bessere Nährstoffversorgung aller Organe
• durch den oben genannten Effekt  (Vasodilation) wird eine endotheliale Dysfunktion verhindert (=> kein Herzinfarkt; Schlaganfall),
• LC sorgt dafür, dass Fettzellen „besser“ arbeiten: Sie speichern nicht mehr so gerne, aber geben gerne her
• LC sorgt dafür, dass der Muskel seine Substrat-Oxidation erhöht, bei gleichzeitiger Erhöhung der mitochondrialen Dichte
• der Muskel wird außerdem deutlich effizienter: Er verschwendet nicht so viel Energie, kann also bei weniger Sauerstoff mehr ATP bilden
• LC, wenn gegeben als Citrullin-Malat, fungiert als „Malat-Donor“ – Malat ist ein wichtiger Bestandteil des Citrat-Zyklus: der humane Muskel produziert 30% mehr ATP bei Gabe von Citrullin-Malat
• LC senkt oxidativen und nitrosativen Stress im Blut
• LC macht Androgene „potent“, indem es dafür sorgt, dass Testosteron überhaupt erst in der Zelle wirken kann
• LC steigert die Proteinsynthese und lässt uns auch dann „anabol“ bleiben, wenn akut nicht genügend Aminosäuren da sind
• LC steigert den Output von Insulin, HGH und Glukagon
• LC kann somit Fettleber vorbeugen
• L-Citrullin (und Arginin) hemmen das Enzym angiotensin converting enzyme und senken u. a. somit den Blutdruck, schützen das Herz vor Angiotensin II – damit kennt sich jeder Herzpatient bestens aus
• LC verbessert den Blutfluss (via Modulation der Viskosität)

Kurz: Es ist „the best anti-aging remedy“, ein Mittel das Abhilfe schafft, wenn es um Altersbeschwerden geht.

Wir können uns nicht nur fragen, was passiert, wenn mehr Arginin/Citrullin/NO im Blut ist, sondern wir können uns auch fragen, was passiert, wenn nicht genug davon da ist:

Wie wir der Tabelle oben entnehmen können: Alles das, was du nicht haben willst in deinem Leben, kann dich deutlich schneller einholen, wenn du nicht genug Arginin/L-Citrullin/NO im Blut hast. 

Ich will mich nicht zu weit aus dem Fenster lehnen, aber ich behaupte: Wenn jeder deutsche Bürger jeden Tag 5 g L-Citrullin nimmt, würden wir eine dramatische Reduktion sehen bezogen auf:

• Herzinfarkte
• Schlaganfälle
• erektile Dysfunktion
• Depression
• Stoffwechselerkrankungen
• Krebs

Jedenfalls dramatischer, als mit irgendeinem Medikament. Was würde das bedeuten: Ein Großteil unserer Problem gelöst — mit einer Aminosäure.

Ich darf anmerken: Citrullin plus Glycin und plus Cystein?

Zusammenfassung zu L-Citrullin?

Mohamed Gad präsentiert ähnliches:

Blutdrucksenkung; high energy am Morgen (hast du das auch?), clear mind (kein Nebel im Gehirn), resistance to depression (keine Depression), improvement in hair and nail growth (besseres Haar- und Nagelwachstum — verbesserte Protein-Synthese).

Was will man im Leben eigentlich mehr? Das frage ich mich auch gerade, als ich diesen Artikel schreibe.

Studie (fulltext) zum Nachlesen: Gad, M. (2010). Anti-aging effects of l-arginine. Journal of Advanced Research, 1(3), pp.169-177

The post L-Citrullin first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.