CreaFusion
Molkenprotein
Kreatin gehört zu den Nahrungsergänzungsmitteln mit sehr gut erforschter Wirksamkeit: Die Substanz steigert die körperliche Leistungsfähigkeit im Sport und weist auch im klinischen Bereich – unter anderem bei neurodegenerativen Erkrankungen – und als Anti-Aging-Supplement eine Reihe förderlicher Effekte auf.[1][2]
Die Rolle von Kreatin im Körper
Die positiven Effekte einer Kreatin-Supplementierung beruhen in erster Linie auf der wichtigen Rolle, die die Substanz im Energiestoffwechsel spielt, und in zweiter Linie auf ihrer antioxidativen Wirkung.
Kreatinphosphat – ein Kreatinmolekül mit einer gebundenen Phosphatgruppe – fungiert als Energie-Zwischenspeicher in Geweben mit hohem, fluktuierendem Energiebedarf, insbesondere in der Skelettmuskulatur (hier finden sich etwa 95 % des gesamten im Körper vorhandenen Kreatins), im Herzmuskel und im Gehirn. Das phosphorylierte Kreatinmolekül wird in Ruhephasen geringeren Energieverbrauchs aus Kreatin gebildet. Dies geschieht durch Übertragung einer Phosphatgruppe von ATP (Adenosintriphopshat), dem universalen zellulären Energieträger-Molekül. In Zeiten hohen Energiebedarfs steht Kreatinphosphat dann bei der durch das Enzym Kreatinkinase katalysierten Regeneration von ATP aus ADP (Adenosindiphosphat) als Donor der Phosphatgruppe zur Verfügung.
Die ATP-Konzentration ist selbst in Zellen mit hohem Energieverbrauch wie den Muskelzellen oder den Neuronen des Gehirns relativ gering. Der geringen ATP-Menge steht eine etwa zehnmal höhere Menge an gespeichertem Kreatinphosphat gegenüber. So reicht etwa die in einer Skelettmuskelzelle vorhandene ATP-Menge nur für eine wenige Sekunden andauernde Kontraktion der intrazellulären Myofilamente aus. Um den kompletten Energiebedarf des Körpers zu decken, muss jedes einzelne ATP-Molekül im Verlauf eines Tages etwa 1000- bis 1500-mal regeneriert werden. Dies unterstreicht die Wichtigkeit der Kreatinkinase-katalysierten schnellen ATP-Regenerierung und damit auch die Bedeutung von Kreatin in Zellen, die phasenweise viel Energie benötigen: Die Regenerierung via Kreatinkinase und Kreatinphosphat ist wesentlich schneller als die in den Mitochondrien stattfindende ATP-Generierung durch oxidative Phosphorylierung und kann daher in Momenten hohen Energiebedarfs effizienter Energie bereitstellen als diese.
Kreatinphosphat hat darüber hinaus eine gut belegte membranstabilisierende Wirkung. Bei Zellmembranschäden, wie sie beispielsweise infolge von Sauerstoffunterversorgung – etwa bei starker körperlicher Beanspruchung oder bei Durchblutungsstörungen – verhindert Kreatinphosphat Verluste von essentiellen zellulären Substanzen. So werden zum Beispiel Muskelschäden vermieden und die Erholungsphase nach dem Training verkürzt.[3]
Kreatin-Supplementierung
Kreatin ist kein essentieller Nährstoff: Die Substanz wird in Leber und Niere synthetisiert; für die Bildung sind die Aminosäuren Glycin, Arginin und Methionin erforderlich. Das im Körper vorhandene Kreatin stammt in der Regel etwa zu gleichen Teilen aus der körpereigenen Biosynthese und aus der Nahrung, die beide eine Menge von circa einem Gramm pro Tag beitragen. Fleisch und Fisch sind hier die wichtigsten Quellen. In Milchprodukten kommt Kreatin in geringeren Mengen vor. Pflanzliche Nahrungsmittel enthalten nur Spuren der Substanz.
Bis in die 1980er Jahre wurde aus Fleisch extrahiertes bzw. künstlich synthetisiertes Kreatin in erster Linie als Laborchemikalie benötigt. Die Verwendung als Nahrungsergänzungsmittel durch Leistungssportler nahm in den frühen 1990er Jahren ihren Anfang.
Studien haben seitdem gezeigt, dass sich die im Körper gespeicherte Kreatinmenge je nach Ausgangsstatus durch Supplementierung um 20 bis 40 Prozent erhöhen lässt – mit entsprechender leistungssteigernder bzw. therapeutischer Wirkung. Um diese Erhöhung schnell und dauerhaft zu erreichen, wird in der Regel eine einwöchige Supplementierung mit ungefähr 0.3 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht (bei einem Körpergewicht von 80 Kilogramm wären das 24 Gramm) pro Tag empfohlen. An diese sogenannte Ladephase schließt sich die zeitlich unbegrenzte Erhaltungsphase mit einer täglichen Supplementierung von je nach Körpergewicht 3 bis 10 Gramm an.[1]
Heute gehört Kreatin zu den populärsten leistungssteigernden Nahrungsergänzungsmitteln. So werden beispielsweise in den USA jährlich mehr als vier Millionen Tonnen Kreatin konsumiert (Angabe von 2011).[1]
Marktübliche Kreatinprodukte zur Supplementierung
Kreatin zur Nahrungsergänzung wird heute in verschiedenen Formen angeboten. Dazu gehören unter anderem Kreatinmonohydrat, Kreatinphosphat, Kreatinpyruvat, Kreatin-Ethylester und Tri-Kreatinmalat.
Im Folgenden wird es um eine kurze Charakterisierung der verschiedenen Kreatin-Derivate gehen und darum, ob und inwiefern sie sich in ihrer Bioverfügbarkeit und/oder Wirksamkeit unterscheiden.
Kreatinmonohydrat
Kreatinmonohydrat ist das am häufigsten eingesetzte und am besten untersuchte Kreatinprodukt: Die überwiegende Mehrzahl der zahlreich vorliegenden Studien zur Wirkung von Kreatin wurde mit Kreatinmonohydrat durchgeführt.
Kreatinmonohydrat ist die kristallisierte Form von Kreatin, die pro Kreatinmolekül noch ein Molekül Wasser, sogenanntes Kristallwasser, enthält. Ein hochreines Produkt vorausgesetzt, ist Kreatinmonophosphat mit 88 Prozent Kreatin (der Rest ist Kristallwasser) die Kreatinform mit dem höchsten Anteil von Kreatin: 1,15 Gramm Kreatinmonohydrat liefern rund ein Gramm Kreatin. Die Adsorption von Kreatinmonohydrat aus dem Darm kann allerdings durch die begrenzte Löslichkeit der Kreatinkristalle potentiell eingeschränkt werden: Ein Liter Wasser löst bei Zimmertemperatur und neutralem pH lediglich 14 Gramm Kreatinmonohydrat.[4] Entsprechend ist speziell in der Ladephase einer Kreatin-Supplementierung die Einnahme mit relativ großen Flüssigkeitsmengen und die Verteilung der Tagesdosis auf mehrere kleinere Dosen erforderlich.[5]
Die meisten Kreatin-Derivate wurden entwickelt, um die geringe Wasserlöslichkeit von Kreatinmonohydrat zu adressieren. Ein weiteres Interesse ist die Kombination mit Substanzen, die ebenfalls leistungssteigernde Wirkung haben, um möglicherweise Synergieeffekte hervorzurufen.
Kreatinphosphat
Kreatinphosphat ist die phosphorylierte Form von Kreatin, die in Muskelzellen und anderen Körperzellen als Energiespeicher fungiert. Die Verwendung von Kreatinphosphat als Supplement dürfte durch die Vermutung motiviert sein, dass die Bereitstellung von energiereichem Kreatinphosphat einen Vorteil gegenüber Kreatinmonohydrat haben könnte, das vom Körper erst phosphoryliert werden muss, um seine Funktion zu erfüllen. Darüber hinaus kann die membranstabilisierende Wirkung von Kreatinphosphat unter anderem Muskelschäden verhindern, die durch Sauerstoffmangel bei anaerobem Training verursacht werden. Allerdings wurden alle Studien, in denen derartige Effekte gefunden wurden, mit intravenös oder intramuskulär injiziertem Kreatinphosphat durchgeführt. Bei oraler Aufnahme ist davon auszugehen, dass Kreatinphosphat im Darm zu Kreatin hydrolysiert wird und dann keinen anderen Effekt als Kreatinmonohydrat hat.[3]
Um dem Körper ein Gramm Kreatin zuzuführen, müssen 1,6 Gramm Kreatinphosphat aufgenommen werden. Dies entspricht einer zusätzlich aufgenommenen Phosphatmenge von 0,6 Gramm. Ernährungsexperten sehen die bei Kreatin-Supplementierung mit Kreatinphosphat quasi nebenbei aufgenommenen relativ hohen Phosphatmengen kritisch: Bereits ab zusätzlich zur normalen Ernährung erfolgenden oralen Phosphatgaben von 0,75 Gramm täglich kann es zu gastrointestinalen Beschwerden kommen.[6] Angesichts unproblematischerer Alternativen ist Kreatinphosphat als Nahrungsergänzungsmittel daher eher nicht zu empfehlen.
Kreatinpyruvat
Kreatinpyruvat ist ein Salz, das die schwache Base Kreatin mit einem Pyruvat-Ion, dem Anion der Brenztraubensäure, kombiniert. Aufgrund des enthaltenen Pyruvat-Ions beträgt der Kreatinanteil von Kreatinpyruvat nur 60 Prozent; dies wird allerdings durch die gute Löslichkeit der Substanz mehr als kompensiert: Ein Liter Wasser löst bei Zimmertemperatur 54 Gramm Kreatinpyruvat, dies entspricht rund 32 Gramm Kreatin pro Liter, also rund 2,3-mal mehr als im Fall von Kreatinmonohydrat.[4]
Pyruvat ist ein Zwischenprodukt der Glykolyse, das im sogenannten Krebszyklus weiter abgebaut wird, wobei Energie in Form von GTP (Guanosintriphopshat, einem Analog von ATP) gespeichert wird. Es gibt Hinweise, dass die Supplementierung mit Pyruvat die Leistungsfähigkeit beim aeroben Ausdauertraining erhöhen könnte. Im Kontrast dazu wird die Supplementierung mit Kreatin überwiegend mit einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit beim anaeroben Krafttraining sowie bei anderen Formen kurzzeitiger intensiver körperlicher Belastung in Verbindung gebracht, während eine Mehrzahl der Studien Kreatin kaum Wirksamkeit bei der Erhöhung der aeroben Ausdauer bescheinigt.[7]
Neben der gegenüber Kreatinmonohydrat erhöhten Löslichkeit von Kreatinpyruvat eröffnet die Kombination von Kreatin und Pyruvat demnach auch die attraktive Möglichkeit, mit einem Supplement die Leistungsfähigkeit sowohl beim Krafttraining als auch beim Ausdauertraining positiv zu beeinflussen. Allerdings gibt es leider kaum Studien zum Effekt von Kreatinpyruvat auf die sportliche Leistungsfähigkeit; die wenigen Untersuchungen sind in ihren Ergebnissen inkonklusiv.[8][9]
Ähnlich wie Kreatinpyruvat ist auch Kreatincitrat zu bewerten. Auch dieses Kreatin-Derivat ist besser in Wasser löslich als Kreatinmonohydrat und dürfte deshalb eine vor allem bei hohen Dosen relevante verbesserte Adsorption aufweisen.[4] Citrat ist ein Intermediat des Krebszyklus, bei dessen Abbau wie bei Pyruvat Energie in Form von GTP gespeichert wird – analog zum Pyruvat können auch hier Synergieeffekte mit Kreatin vermutet werden. Studien haben die Effektivität von Kreatincitrat demonstriert; ob es im Vergleich mit Kreatinmonohydrat Unterschiede in der Wirkung gibt, ist nicht bekannt.[8][10][11]
Kreatin-Ethylester
Bei Kreatin-Ethylester handelt es sich um mit Kreatin verestertes Ethanol. Die Verbindung wurde ursprünglich entwickelt, um die Bioverfügbarkeit von Kreatin-Supplementen bei gestörter zellulärer Kreatinaufnahme zu erhöhen. Kreatin-Ethylester ist lipophiler als Kreatin, und so wurde vermutet, dass es die Zellmembran auch ohne den normalerweise dafür benötigten Kreatintransporter passieren und die neurologischen Symptome eines durch defizitären Kreatintransport ausgelösten Kreatinmangels lindern könnte. Diese Hoffnungen erfüllten sich leider nicht.[12]
Trotzdem wurde weiterhin vermutet und auch in vitro bestätigt, dass Kreatin-Ethylester eine bessere Membranpermeabilität als Kreatin besitzen könnte. Unklar bleibt allerdings, ob diese günstigen Eigenschaften in vivo zum Tragen kommen, da Kreatin-Ethylester in wässrigen Lösungen bei neutralem pH mit Halbwertzeiten von nur etwa einer Minute zu Kreatinin zerfällt.[13] Es existieren Einzelfallberichte über infolge von Supplementierung mit Kreatin-Ethylester stark erhöhte Blut-Kreatininwerte [14] sowie eine Studie, die Kreatinin-Ethylester eine geringere leistungssteigernde und Kreatin-erhöhende Wirksamkeit als Kreatinmonohydrat bescheinigt.[15]
Tri-Kreatinmalat
Tri-Kreatinmalat ist eine Kreatinverbindung, bei dem auf ein Malat-Molekül drei Kreatinmoleküle entfallen. Dadurch ist der Kreatinanteil recht hoch: 1,3 Gramm Tri-Kreatinmalat liefern rund ein Gramm Kreatin.[4] Die bessere Wasserlöslichkeit im Vergleich mit Kreatinmonohydrat legt für Tri-Kreatinmalat eine etwas bessere Bioverfügbarkeit nahe.
Tri-Kreatinmalat ist ähnlich wie Kreatinpyruvat und Kreatincitrat zu bewerten. Wie Citrat und Pyruvat wird auch Malat durch den Krebszyklus unter Freiwerdung von Energie abgebaut, die in Form von GTP gespeichert wird. Das legt nahe, dass Tri-Kreatinmalat neben der durch Kreatin vermittelten Erhöhung der Kapazität für kurzfristige anaerobe Höchstleistungen auch die Nachlieferung von ATP durch oxidative Phosphorylierung beschleunigen und so die aerobe Ausdauer verbessern könnte.
Leider existieren nicht viele Studien mit Tri-Kreatinmalat und insbesondere keine Untersuchungen, die die Wirkung von Tri-Kreatinmalat und der anderer Kreatin-Derivate vergleichen. Zwei Studien bescheinigen Kreatinmalat Wirksamkeit bei der Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit von Judokas und Sprintern, jedoch keine oder nur beschränkte Effekte auf spezifische Parameter der aeroben Ausdauer.[16][17]
Herstellung von Kreatin-Supplementen
Die verschiedenen im Handel erhältlichen Kreatinverbindungen werden ausschließlich chemisch synthetisiert; die Extraktion aus Muskelfleisch spielt in der Industrie keine Rolle mehr. Der in der Industrie üblichste Syntheseweg für Kreatinmonohydrat geht von der Aminosäure Sarkosin aus, die mit Hilfe eines Guanylierungsmittels – in der Regel Cyanamid – in Kreatin umgewandelt wird. Kreatinmonohydrat bildet gewöhnlich den Ausgangsstoff für die Synthese der anderen Kreatinderivate.[18]
In diesem Zusammenhang muss auch eine 2011 veröffentlichte Studie erwähnt werden, die den Kreatingehalt und die Verunreinigungen in 33 verschiedenen auf dem italienischen Markt erhältlichen Kreatinprodukten analysierte. Verunreinigungen mit Kreatinin, dem Abbauprodukt von Kreatin, bzw. mit Dicyandiamid und Dihydrotriazin, unerwünschten Nebenprodukten der industriellen Kreatinsynthese, überschritten bei 50 Prozent der untersuchten Produkte die Grenzwerte der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit.[19] Angesichts dieser Ergebnisse sollten nach Möglichkeit Hersteller favorisiert werden, die strenge Qualitätskontrollen durchführen und die Maximalmengen von Kontaminationen in ihren Produkten zertifizieren lassen.
Creafusion, eine Kombination von Kreatinmonohydrat, Kreatin-Ethylester und Kreatin-Ethylester-Malat, enthält neben den drei ultrarein zertifizierten Kreatinderivaten die Aminosäuren L-Arginin und L-Tyrosin sowie Taurin – unter anderem aus Energydrinks bekannte Inhaltsstoffe, die ebenfalls die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit steigern.
Literatur:
[1] R.B. Kreider et al.: International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. Journal of the International Society of Sports Nutrition 14:18 (2017) doi: 10.1186/s12970-017-0173-z
[2] R.N> Smith et al.: A review of creatine supplementation in age-related diseases: more than a supplement for athletes. F1000 Research 3:222 (2014) doi: 10.12688/f1000research.5218.1
[3] J.F. Clark: Creatine and Phosphocreatine: A Review of Their Use in Exercise and Sport. Journal of Athletic Training1997; 32(1): 45-51. PMID: 16558432
[4] Handbook of Nutraceuticals and Functional Foods. Hrsg. R.E.C. Wildman, R.S. Bruno. CRC Press, Boca Raton (2020), ISBN 978-1-4987-0372-7 S. 319 f.
[5] R.C. Harris et al.: Absorption of creatine supplied as a drink, in meat or in solid form. Journal of Sports Science 2002; 20:147 doi: 10.1080/026404102317200855
[6] S. Andres et al.: Creatine and creatine forms intended for sports nutrition. Molecular Nutrition & Food Research2017; 61(6) doi: 10.1002/mnfr.201600772
[7] M.G. Bemben & H.S. Lamont: Creatine Supplementation and Exercise Performance. Sports Medicine 35:107 (2005) doi: 10.2165/00007256-200535020-00002
[8] R. Jäger et al.: The effects of creatine pyruvate and creatine citrate on performance during high intensity exercise. Journal of the International Society for Sports Nutrition 5:4 (2008) doi: 10.1186/1550-2783-5-4
[9] R. van Schuylenbergh et al.: Effects of Oral Creatine-Pyruvate Supplementation in Cycling Performance. Journal of the International Society for Sports Nutrition 24:144 (2003) doi: 10.1055/s-2003-38400
[10] R. Jäger et al.: Comparison of new forms of creatine in raising plasma creatine levels. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2007; 4:17 doi: 10.1186/1550-2783-4-17
[11] J.L. Graef et al.: The effects of four weeks of creatine supplementation and high-intensity interval training on cardiorespiratory fitness: a randomized controlled trial. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2009; 6:18 doi: 10.1186/1550-2783-6-18
[12] E. Adriano et al.: Searching for a therapy of creatine transporter deficiency: some effects of creatine ethyl ester in brain slices in vitro. Neuroscience 2011; 199:386 doi: 10.1016/j.neuroscience.2011.09.018
[13] B.T. Gufford et al.: pH-Dependent Stability of Creatine Ethyl Ester: Relevance to Oral Absorption. Journal of Dietary Supplements 2013; 10:241 doi: 10.3109/19390211.2013.822453
[14] L. Williamson, D. New: How the use of creatine supplements can elevate serum creatinine in the absence of underlying kidney pathology. BMJ Case Reports 2014; 2014:1 doi: 10.1136/bcr-2014-204754.
[15] M. Spillane et al.: The effects of creatine ethyl ester supplementation combined with heavy resistance training on body composition, muscle performance, and serum and muscle creatine levels. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2009; 6:6 doi: 10.1186/1550-2783-6-6
[16] S. Sterkowicz et al.: The effects of training and creatine malate supplementation during preparation period on physical capacity and special fitness in judo contestants. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2012; 9:41 doi: 10.1186/1550-2783-9-41
[17] A.K. Tyka et al.: Effect of creatine malate supplementation
on physical performance, body composition and selected hormone levels in spinters and long-distance runners. Acta Physiologica Hungaria 2015; 102:114 doi: 10.1556/APhysiol.102.2015.1.12
[18] G.S. Salomons and M. Wyss (eds.) (Hrsg.): Creatine and Creatine Kinase in Health and Disease. Kap. 15: Creatine, its Chemical Synthesis, Chemistry and Legal Status (I. Pischel & T. Gastner) Springer (2007), ISBN 978-9048176526 S. 291 ff.
[19] S. Moret et al.: Levels of creatine, organic contaminants and heavy metals in creatine dietary supplements. Journal of Food Chemistry 2011; 126:1232 doi: 10.1016/j.foodchem.2010.12.028
