Von Damian N. Minichowski | Benötigte Lesezeit: 5 Minuten |

Es mutet ein wenig kurios an, wenn manche Aminosäuren überlegener und besser dargestellt werden, als andere. Je länger man sich mit der Thematik Ernährung, Biochemie und Körperkomposition auseinandersetzt, desto eher kommt man zu dem Ergebnis: Sie alle bieten ihre attraktiven Vorteile – und genau deswegen ist es ja so wichtig, dass man sie in ausreichender Menge auf täglicher Basis konsumiert.

Arginin im menschlichen Stoffwechsel

Eine dieser oftmals unterschätzten Aminos ist Arginin – eine Aminosäure, welche die Schnittstelle zwischen Harnstoffzyklus und Stickstoffproduktion (NO-Synthese (8)) bildet und von der wir wissen, dass sie in der Lage ist eine Ausschüttung von Wachstumshormon herbeizuführen (und das können nicht viele Aminosäuren auf eigene Faust) (7) und die Funktion von Androgen-Rezeptoren zu verbessern (6), weshalb es eine herausgehobene Rolle bei Wachstumsprozessen einnimmt (3). Mein Autorenkollege und Mitautor Wilfried hat ja bereits in seinen Artikel „Arginin, das Multitalent“ ausführlich erläutert, was diese Aminosäure für uns Sportler leisten kann und weshalb insbesondere das körpereigene Immunsystem und die Insulinsensitivität von Arginin profitiert.

Klar ist, dass die westliche Zivilisation immer dicker und kränker wird – was nicht nur das Resultat unserer Bequemlichkeit ist, sondern in erster Linie auch ernährungsbedingt zu sein scheint. Das eine proteinreiche Ernährung in Kombination mit einem fordernden Trainingsprogramm eine gewünschte Körperrekomposition herbeiführt, habe ich im gestrigen Artikel zeigt und natürlich fragen sich die Wissenschaftler auf welchem Wege Protein dafür sorgt, dass sich unser Körper in eine gewünschte Richtung – also Schlankheit und Gesundheit – entwickelt. Welchen Beitrag leisten einzelne Aminosäuren? Und auf welchem Wege?

Im heutigen Studien-Review beleuchten wir den Effekt von einer arginin-reiche(re)n Ernährung hinsichtlich der Veränderung der Körperkomposition. Zwar bleibt anzumerken, dass es sich hierbei um ein Tierexperiment handelt, doch auch solche Studien können unser Verständnis über die Wirkungsmechanismen verbessern (und als Tür und Tor für humane Studien dienen).

Studie: Mehr Arginin = mehr Muskeln, weniger Fett?

Das eine arginin-betontere Ernährung (6,4g als Supplement) in der Lage ist die Insulinsensitivität, den Körperfettanteil zu senken und den Muskelanteil (minimal; im Durchschnitt um 0.12+/-1.97 ggü. Placebo) zu erhöhen, zeigten Monti et al. (2012) bereits in ihrem 18-monatigen Human-Experiment an übergewichtigen Frauen (5).

Wie das abläuft, ist noch nicht genau bekannt, aber vor kurzem fanden texanische Forscher heraus, dass Arginin auf molekularer Ebene für eine Expression bestimmter Gene sorgt, die zu einer Hochregulation von AMPk und PPAR-gamma coactivator-1alpha führen – beides Faktoren, die für die mitochondriale Oxidation verantwortlich sind (9).

In einem aktuelleren Experiment setzten selbige Forscher Ratten vom Typ „Sprague-Dawley“ über einen Zeitraum von 15 Wochen entweder auf „HighFat“-Diät (40 % Fettanteil) oder „LowFat„-Diät (10 % Fettanteil), was dazu führte, dass die Ratten der ersten Gruppe nach 15 Wochen rund 18 % mehr an Gewicht und 74 % mehr Fett an bestimmten Körperregionen zulegten, als die „LowFat“-Gruppe.

Ab der 19 Woche teilte man diese beiden Gruppen in insgesamt 4 Gruppen auf:

• 2 Gruppen die ab Beginn des Experiments auf einer „HighFat“-Diät gewesen waren – also übergewichtige Ratten
• 2 Gruppen die ab Beginn des Experiments auf einer „LowFat“-Diät gewesen waren – also schlanke Ratten

Jetzt begann die eigentlich Intervention, bei der man die Ernährung von jeweils einer der beiden Gruppen für einen Zeitraum von 12 Wochen entweder mit einem 1,5 % Gehalt an Arginin ODER Alanin  anreicherte (bei einem Menschen, der 2.500 Kilokalorien täglich isst, wäre dies ein Äquivalent von 9,4g Arginin (4)), so dass man – technisch gesehen – 2 Experimentgruppen und 2 Kontrollgruppen am Ende heraus bekommen hatte, nämlich:

• 1 HighFat/Arginin-Gruppe (HF-Arg)
• 1 HighFat/Alanin-Gruppe (HF-Ala)
• 1 LowFat/Arginin-Gruppe (LF-Arg)
• 1 LowFat/Alanin-Gruppe (LF-ALA)

Die tägliche Nahrung der Tiere wurde natürlich gematched, so dass sie eine identische Kalorienmenge pro Tag aufgenommen haben.

Der Paritionierungs-Effekt – Das Studienergebnis

Die erste Grafik (links) zeigt die unterschiedliche Entwicklung der beiden „HighFat“-Gruppen, von denen jede – wie wir ja wissen – entweder eine arginin- oder alaninangereicherte Ernährung zur üblichen „HighFat“-Kost erhielten. Wie man vielleicht bereits vermuten könnte, nahm die Gruppe, die das Alanin gehabt hat, mehr Gewicht zu, als die Arginin-Gruppe.

Entwicklung der beiden HF-Gruppen nach 12 Wochen mit einer alanin- bzw. arginin-angereicherten Ernährung (Bildquelle: Ergo-Log.com / Jobgen et al. (2009))

• Gewichtsentwicklung der HF-Ratten: +36,7g (HF-Ala) Vs, +22,0g (HF-Arg)

Zusätzlich wird auch die Fettzunahme an unterschiedlichen Körperpartien aufgeführt, die in der HighFat-Alanin-Gruppe durch die Bank weg höher ist, als in der Arginin-Gruppe. Interessant: Die Arginin-Gruppe hat mehr Muskeln und braunes Fettgewebe („Energieverbrauchendes Fett“) aufgebaut, als die Alanin-Gruppe.

Und wie haben sich die Mäuse mit der „LowFat“-Ernährung entwickelt? Darüber gibt uns die zweite Grafik (rechts) Auskunft. Natürlich fällt hier sofort auf, dass die Gewichtszunahme bei diesen Gruppen erheblich geringer ausfällt:

• Gewichtsentwicklung der LF-Ratten: +26,3g (LF-Ala) Vs. 8,4g (LF-Arg)

Entwicklung der beiden LF-Gruppen nach 12 Wochen mit einer alanin- bzw. arginin-angereicherten Ernährung (Bildquelle: Ergo-Log.com / Jobgen et al. (2009))

Im Gegensatz zu den anderen Gruppen (HF-Ala, HF-Arg, LF-Ala) nahm die LF-Arg-Gruppe am wenigsten Gewicht (+8,4g) und Fett an diversen Körperstellen zu und wies auch damit den geringsten „Adiposity Index“ (Übergewichts-Index) auf:

• HF-Ala-Gruppe: 7,46
• HF-Arg-Gruppe: 5,34
• LF-Ala-Gruppe: 5,29
• LF-Arg-Gruppe: 3,63

Auch der Gehalt an braunem Fett stieg in der LF-Arg-Gruppe am stärksten, nämlich +0,115 (HF-Ala) Vs. +0,156 (HF-Arg) Vs. 0,122 (LF-Ala) Vs. 0,161 (LF-Arg).

Muskulatur? Jepp, ebenfalls dasselbe Bild. So erhöhte sich der Muskelanteil im Schollenmuskel (Soleus) in den Gruppen wie folgt: +0,034g (HF-Ala) Vs. 0,038g (HF-Arg) Vs. 0,034g (LF-Ala) Vs. 0,39g (LF-Arg)

Insgesamt erhöhte sich das Körperfett in den Kontrollgruppen (Alanin) um 98 %, aber nur um 30 % in den Interventionsgrupppen (Arginin), über den restlichen Studienzeitraum (3 Monate).

Die Serumwerte einer ganzen Palette an Hormonen und hormon-artigen Substanzen – darunter Insulin, Adiponektin, Wachstumshormon, Corticosteron, Triiodothyronine und Thyroxin – wurden ebenfalls gemessen und unterschieden sich nicht nennenswert von den Gruppen. Was sich aber unterschied waren die Werte für Leptin, Glukose, Triglyceride, Harn, Glutamin und BCAA. Die Arginin-Gruppen besaßen darüber hinaus höhere NO-Werte (Stickstoff) und eine verbesserte Glukosetoleranz.

Das Fazit der Wissenschaftler:

„Es wurde gezeigt, dass die Nahrungsergänzung mit Arginin zu einer Verschiebung der Nährstoffpartitionierung führt, die Muskelaufbau gegenüber Fettaufbau begünstigt und so folglich als nützliche Behandlung zur Verbesserung des metabolischen Profils und der Reduktion von weißem Körperfett in nahrungsbedingten übergewichtigen Ratten erachtet werden kann.“ – (1)

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Abschließende Worte

In einfachem Deutsch bedeutet das eigentlich nichts anderes, als dass sich durch die arginin-reichere Ernährung die Energieaufnahme der Zellen zu Gunsten der Muskulatur verschoben hat und die Fettzellen tendenziell leer ausgingen. Über den „Partitionierungs“-Effekt habe ich bereits hier einen langen Artikel verfasst und es sieht ganz so aus, als würde Arginin einen solchen begünstigen (was Kraftsport ans sich auch schon bereits tut).

Das bedeutet, dass Nährstoffe (hauptsächlich Glukose) zur energetischen Versorgung der Muskelzellen umgelenkt werden, anstatt über die Leber in Triglyceride (Fett) zu transformiert und als Körperfett eingelagert zu werden („de novo lipogenese“).

Natürlich wissen wir, dass der Fettstoffwechsel von Ratten anders funktioniert, als bei Menschen, aber wie ich initial bereits gesagt habe, gibt es ähnliche Ergebnisse in Human-Studien, die zumindest implizieren, dass ein zu identischen Effekten bei Menschen kommt – siehe (5). Wie signifikant und stark dieser Effekt wirklich ist, muss noch in weiteren Studien eingehender untersucht werden (und am besten natürlich in Sportlern, unserer Referenzgruppe).

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Bildquelle Titelbild: Wikimedia.org / Yoshimi / Cedward Brice ; CC Lizenz

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Damian N. „Furor Germanicus“ Minichowski ist der Gründer und Kopf hinter dem Kraftsport- und Ernährungsmagazin AesirSports.de. Neben zahlreichen Gastautorenschaften schreibt Damian in regelmäßigen Abständen für bekannte Online-Kraftsport und Fitnessmagazine, wo er bereits mehr als 200 Fachartikel zu Themen Kraftsport, Training, Trainingsphilosophie, Ernährung, Gesundheit und Supplementation geschrieben hat.

Zu seinen Spezialgebieten gehört das wissenschaftlich-orientierte Schreiben von Fachartikeln rund um seine Passion – Training, Ernährung, Supplementation und Gesundheit.

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