Sekundäre Pflanzenstoffe

SPORTERNÄHRUNG
Die Nahrung besteht aus Wasser, Hauptnährstoffen, Mikronährstoffen und den sogenannten bioaktiven Substanzen. Zu diesen
Substanzen mit gesundheitsfördernder Wirkung, aber ohne Nährstoffcharakter zählen neben den Ballaststoffen und den Probiotika insbesondere die sekundären Pflanzenstoffe. Die
Kenntnisse über die Wirkungen dieser im Englischen als „phytochemicals“ oder „phytoprotectants“ bezeichneten Stoffe haben sich in
den 1990er Jahren stark erweitert, was u.a.
auf die Entwicklung effizienter Nachweismethoden zurückzuführen ist. Viele Daten stammen allerdings aus In-vitro- und tierexperimentellen Untersuchungen, sodass eine direkte Übertragung auf den einzelnen Menschen
nicht zulässig ist.
Nach dem derzeitigen Stand der Forschung ist
davon auszugehen, dass häufiger Verzehr von
Lebensmitteln, die bioaktive Substanzen enthalten, gesundheitsprotektiv wirkt. Im Umkehrschluss resultieren einige der ernährungsmitbedingten Krankheiten möglicherweise aus
einer unzureichenden Versorgung mit diesen
Wirkstoffen, die nicht zuletzt eine Folge des
übermäßigen Verzehrs stark verarbeiteter Lebensmittel (z.B. Junk Food) sein kann.
Gerade Sportlern mit ihrem hohen Bedarf an
nutritiven Antioxidantien wird daher eine vollwertige Ernährungsweise empfohlen, die reich
ist an Gemüse und Obst (Schek, 2002a). Der
Verzehr von mindestens fünf Portionen Gemüse und Obst pro Tag ist ratsam.
Eingegangen: 12.4.2002
Foto: Bongarts
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ALEXANDRA SCHEK
Sekundäre Pflanzenstoffe
1. Einleitung
nähernd 1,5 g sekundäre Pflanzenstoffe aufgenommen; bei Vegetariern ist die Zufuhr höher
(Watzl, 1996).
Bioaktive Substanzen ergänzen die Wirkungen Obwohl es sekundäre Pflanzenstoffe gibt, die
der essentiellen Nährstoffe, deren Zufuhr mit toxisch sind, ist unter normalen Verzehrsbedinder Nahrung lebensnotwendig ist. Experimen- gungen nicht mit Vergiftungserscheinungen zu
telle Untersuchungen mit isolierten bioaktiven rechnen (Hapke, 1988), denn es gilt: Die Dosis
Substanzen in-vitro (im Reagenzglas) und an macht das Gift. Im Mittelpunkt des (ForTieren bzw. mit einzelnen Lebensmitteln, die schungs-)Interesses stehen daher auch nicht
reich an bestimmten bioaktiven Substanzen die gesundheitsschädlichen, sondern die gesind, an Menschen belegen, dass diese natürli- sundheitsförderlichen Effekte: Alle sekundären
cherweise nur in Pflanzen vorkommenden Pflanzenstoffe wirken antikanzerogen, einige
Stoffe das Risiko für die Entstehung von Krebs außerdem antioxidativ, immunmodulierend,
und Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken kön- entzündungshemmend, antithrombotisch, blutnen. Epidemiologische Studien an größeren druckbeeinflussend, cholesterinsenkend, blutPersonengruppen weisen ergänzend darauf zuckersenkend und/oder antimikrobiell (s.u.).
hin, dass eine Erhöhung des Verzehrs von Zu den am besten untersuchten gesundheitsGemüse und Obst die Häufigkeit des Auftretens protektiven Wirkungen gehört der Schutz vor
dieser Krankheiten reduziert (Block et al., Krebs, von dem auch Hochleistungssportler
nicht verschont bleiben (Armstrong, 2001).
1992; Steinmetz & Potter, 1996).
Sekundäre Pflanzenstoffe werden, wie der Na- Tab. 1 (vgl. S. 46) zeigt, wie die nachfolgend
me sagt, in geringen Mengen im sekundären beschriebenen Gruppen von sekundären PflanPflanzenstoffwechsel gebildet. Es handelt sich zenstoffen die Kanzerogenese auf der Ebene
um eine Vielzahl chemisch heterogener Ver- von Initiation (Auslösung), Promotion (Fördebindungen, die in aller Regel pharmakologi- rung) und Progression (Tumorwachstum, Mesche Wirkungen haben. Die Pflanze bildet diese tastasenbildung) hemmen. Die Tatsache, dass
Verbindungen u.a. als Abwehrstoffe gegen die verschiedenen Gruppen die KrebsentSchädlinge und Krankheiten, als Wachstums- stehung auf unterschiedliche Weise unterregulatoren, Lock-, Duft-, Farb- und Ge- drücken, ist ein Hinweis auf die Notwendigkeit
schmacksstoffe. Die maximale Zahl der in der einer abwechslungsreichen Auswahl bei der
Natur vorkommenden sekundären Pflanzen- Nahrungszusammenstellung (Watzl, 1996).
stoffe wird auf 400.000 geschätzt. Davon lie- Die Ballaststoffe (Nahrungsfasern), zu denen
gen 5.000 bis 10.000 in der Nahrung vor. Mit im Wesentlichen -glycosidisch verknüpfte Poeiner gemischten Kost werden täglich an- lysaccharide (Cellulose, -Glycane, Polyosen,
Fructane, Chitin, Pflanzengummen), CelluloseDerivate (Hemicellulosen), Pektine, Oligosaccharide vom Raffinosetyp (Raffinose, Stachyose, Verbascose),
retrogradierte Amylose (resistente Stärke) und Lignine
(Phenylpropanabkömmlinge)
zählen,
können von körpereigenen Enzymen im
Dünndarm nicht abgebaut
werden
(Schek, 2002b). Sie
fördern die Darmtätigkeit, beeinflussen die Stoffwechselaktivität
der Bakterien im
Dickdarm und
vermindern die
Resorption von
Lipiden
und
Glucose. Durch
ihre cholesterinspiegelsenkende
und
Vollkorngetreideerzeugnisse, Gemüse und Obst
glucosetoleliefern neben Kohlenhydraten wichtige essenranzförderntielle Nährstoffe und sekundäre Pflanzenstoffe.
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNÄHRUNG
de Wirkung senken sie das Risiko der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und
Typ-2-Diabetes-mellitus. Im Tierversuch stimulieren Ballaststoffe immunologische Abwehrmechanismen.
Eine ballaststoffreiche Kost hemmt die Initiation und Promotion von Dickdarmkrebs. Denn
Ballaststoffe erhöhen das Stuhlgewicht und
verringern die Transitzeit, wodurch es einerseits zu einer Verdünnung der Konzentration
an kanzerogenen Stoffen (z.B. polyzyklische
aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozyklische Amine, Nitrosamine, Aflatoxine) und andererseits zu einer Verkürzung der Kontaktzeit
der Kanzerogene mit der Darmwand kommt.
Darüber hinaus binden die Ballaststoffe sowohl
Kanzerogene als auch zytotoxische sekundäre
Gallensäuren und Östrogene im Darm, wodurch deren Ausscheidung gefördert wird.
Überdies bildet die im Dickdarm lokalisierte
Bakterienflora aus einem Teil der Ballaststoffe
kurzkettige Fettsäuren wie z.B. Buttersäure, die
an der Regeneration der Darmschleimhaut beteiligt ist.
Milchprodukte, denen probiotische Milchsäurebakterien der Gattungen Lactobacillus und Bifidobakterium zugesetzt sind, aber auch Lebensmittel, die durch Milchsäuregärung haltbar gemacht sind (z.B. Sauerkraut, Joghurt, Sauermilcherzeugnisse), verbessern die Milchzuckerunverträglichkeit bei Laktasemangel,
hemmen das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen im Darm, wodurch die Dauer bestimmter Durchfallerkrankungen herabgesetzt
werden kann, üben positive Einflüsse auf das
Immunsystem aus und wirken möglicherweise
protektiv gegen Dickdarmkrebs (BgVV, 2000).
Allerdings ist regelmäßiger, d.h. täglicher Verzehr Voraussetzung.
2. Sekundäre Pflanzenstoffe
Im Folgenden werden die zehn wichtigsten
Gruppen von sekundären Pflanzenstoffen (Tab.
1) sowie Phytinsäure und Resveratrol hinsichtlich ihrer Eigenschaften, ihres Vorkommens
und ihrer Wirkungen beschrieben.
Polyphenole
Polyphenole ist die Sammelbezeichnung für
Verbindungen mit meist mehr als zwei Phenoloder Phenolethergruppen an einem aromatischen Ring. Oft sind sie mit organischen Säuren oder Zuckern verestert. Zu den verschiedenen Stoffklassen gehören neben den Phenolsäuren und den Flavonoiden, die in diesem Abschnitt besprochen werden, auch die Lignane
(Phytoöstrogene, s.u.), Lignine (Ballaststoffe,
s.o.) sowie Resveratrol (Phytoalexin, s.u.).
Bei den Phenolsäuren kann zwischen Hydroxybenzoe- und Hydroxyzimtsäuren unterschieden
werden. Bekannte Hydroxyzimtsäuren sind die
Ferula- und die Kaffeesäure. Die Chlorogensäure ist ein Ester aus Kaffee- und Chinasäure. Bekannte Hydroxybenzoesäuren sind die Gallusund die Ellagsäure. Die Phenolsäuren dienen
der Pflanze als Antioxidantien. Daher ist ihre
Konzentration im Schalenbereich am höchsten.
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Eine gute Quelle für Gallussäure ist Rotwein
(95 mg/100 ml); Weißwein enthält 10-mal weniger (Böhm, 2000). Ellagsäure kommt reichlich vor in Walnüssen (in mg/100 g: 740) und
Pekannüssen (200) sowie in frischen Beeren
(40 bis 200), aber auch in den entsprechenden
Konfitüren (16 bis 54) (Hollmann & Venema,
1993). Lagerung senkt den Gehalt an oxidationsempfindlichen Phenolsäuren. Ferula- und
Kaffeesäure sind die in pflanzlicher Nahrung
(Gemüse, Getreide) am häufigsten vorkommenden sekundären Pflanzenstoffe. Besonders
gute Quellen sind Grünkohl (in mg/100 g: 97
bis 155), Weizenvollkorn (50), Weißkohl
(10,5), Radieschen (7,5 bis 10,0) und grüne
Bohnen (7,0) (Senter et al., 1983). Chlorogensäure findet sich vor allem in Heidelbeeren
(bis 200 mg/100 g), Kartoffeln (140 mg/100
g) und Kaffee (50 bis 150 mg/100 ml) (Clifford,
2000a). Eine Tasse Kaffee (1,5 dl) enthält etwa
40 bis 105 mg Kaffeesäure. Überreichlicher
Kaffeegenuss ist wegen des relativ hohen Gehalts an Coffein, das blutdrucksteigernd wirken
kann, jedoch nicht empfehlenswert.
Die Flavonoide werden in Flavanole (auch Catechine genannt), Favanone, Flavone, Flavonole, Isoflavonoide (Phytoöstrogene, s.u.) und
Anthocyane eingeteilt, wobei Anthocyane ein
Überbegriff für Anthocyanidine (Aglycone) und
Anthocyanine (Glycoside) ist. Durch Kondensation von Flavanolen, z.B. bei der Reifung von
Rotwein, entstehen Proanthocyanidine (Tannine), die Rotwein seinen adstringierenden Geschmack verleihen, oder, z.B. bei der Fermentation von grünem Tee, Theaflavine und Theorubigene, die für die orange Färbung und den
ebenfalls adstringierenden Geschmack von
Schwarztee verantwortlich sind. Bislang sind
4.000 bis 5.000 Flavonoide identifiziert worden. Wie die Phenolsäuren befinden sie sich
überwiegend in den Randschichten der Pflanzen und außerdem in den Blättern. Die Anthocyanine, wie z.B. das Malvidin in blauen
Trauben und das Cyanidin in Kirschen, bedingen die rote, blaue und violette Färbung verschiedener Obst- und Gemüsesorten. Besonders hohe Anthocyaningehalte weisen Auberginen (in mg/100g: 750), Aronia (200 bis 1000),
Weintrauben (30 bis 750), Süßkirschen (2 bis
450), Heidelbeeren (83 bis 420), schwarze Johannisbeeren (130 bis 400) und Blutorangen
(200) auf (Clifford, 2000b). Die Flavanole wie
das Epigallocatechin in grünem und schwarzem Tee sowie die Epigallocatechingallate in
Rotwein wirken adstringierend. Die Flavanone,
wie das Hesperidin in Orangen(-saft) und das
Naringin in Grapefruit(saft), sind Bitterstoffe.
Die Flavone und die Flavonole sind hellgelbe
Pigmente, denen die Flavonoide ihren Namen
verdanken (lat. flavus = gelb). Das am häufigsten vorkommende Flavonoid ist das Flavonol
Quercetin. Wie die meisten anderen Flavonoide kommt auch Quercetin in der Natur nicht in
freier Form (Aglycon), sondern an Zucker gebunden vor (das Quercetinrhamnoglycosid
wird als Rutin bezeichnet). Besonders reich an
Quercetin, das zu 15 bis 25 Prozent resorbiert
wird, sind Zwiebeln (in mg/100 g: 35), Apfelschale (14), Grünkohl (11 bis 12), Kopfsalat
(6,0), grüne Bohnen (3,9), Broccoli (3,0 bis
3,7), Äpfel (2,0 bis 3,6) und Kirschen (1,0 bis
1,5) (Herrmann, 1976; Hollmann & Arts, 2000).
Lagerung und Erhitzung reduzieren den Quercetingehalt um mehr als 50 Prozent. Bei der
Herstellung von Apfelsaft gehen 90 Prozent
verloren (Sluis, 1997).
Die Polyphenole, vor allem die Flavonoide, wirken:
antikanzerogen (und antigenotoxisch)
antioxidativ
immunmodulierend
entzündungshemmend
antithrombotisch
blutdrucksenkend
blutzuckersenkend
antimikrobiell
die Arzneimittel-Wirksamkeit beeinflussend.
Zu : Eine hohe Zufuhr von Polyphenolen
(Flavonoiden) in Form von Obst und Gemüse
wirkt epidemiologischen Daten zufolge senkend auf das Magen-, Dickdarm- und Brustkrebs-Risiko (Wiltrout & Hornung, 1988). Eine
neuere Studie zeigt allerdings keinen Einfluss
auf die Entstehung von Tumoren des MagenDarm-Trakts oder der Lunge (Hertog et al.,
1994). Die Hemmung der Krebsentstehung soll
überwiegend auf der Stufe der Initiation erfolgen (Tab. 1). Ellagsäure bindet in-vitro an die
Erbsubstanz, wodurch diese vor Schäden geschützt wird. Die Maskierung von Bindungsstellen für Kanzerogene wirkt der Zellentartung
entgegen (Dixit & Gold, 1986).
Zu : Einige Polyphenole wirken als Radikalfänger, als Schutzstoffe vor Oxidation durch
Singulett-Sauerstoff und als Chelatbildner für
Metalle. Außerdem besitzen sie einen VitaminC- und Vitamin-E-„sparenden“ Effekt. Sie
schützen vor Lipid-(LDL-)Peroxidation und vor
oxidativen Schäden an der Erbsubstanz und dadurch vor der Entstehung von Atherosklerose,
oxidativen Schäden an der Augenlinse und Tumoren. Der hohe Polyphenolgehalt von Rotwein (140 bis 330 mg/100 ml) wird zur Begründung des „französischen Paradoxons“ herangezogen, das beschreibt, dass Franzosen, die
sich „mediterran“ ernähren, weniger häufig an
Herz-Kreislauf-Erkrankungen leiden als USAmerikaner, obwohl die wesentlichen Risikofaktoren wie erhöhter Cholesterinspiegel, Bluthochdruck, Übergewicht oder Rauchen nicht
seltener sind (Böhm, 2000). Es konnte nachgewiesen werden, dass eine tägliche Aufnahme
von 375 ml Rotwein über zwei Wochen die Lipid- bzw. LDL-Peroxidation im Blut senkt,
während Weißwein prooxidative Effekte zeigt
(Nigdikar et al., 1998). Aber obwohl Rotwein
stärker krebspräventiv zu wirken scheint als
grüner Tee, der wiederum wirksamer zu sein
scheint als schwarzer Tee (Schlesier et al.,
2002), ist wegen des gesundheitsschädlichen
Einflusses regelmäßigen Alkoholkonsums in
Höhe von mehr als 20 g/d für Männer bzw. 10
g/d für Frauen nur ein eingeschränkter Rotweingenuss im Sinn von gelegentlich 2 bzw.
1 dl ratsam.
Zu /: Die Flavonole Quercetin, Myricetin
und Kaempferol wirken in-vitro immunsuppressiv im Sinn einer Blockierung der Hista-
45
SPORTERNÄHRUNG
Tab. 1
Mechanismen der Hemmung der Tumorentstehung durch sekundäre Pflanzenstoffe*
Gruppe sekundärer
Pflanzenstoffe
Initiation,
extrazellulär
Initiation,
intrazellulär
Promotion
(und Progression)
Polyphenole
Verminderung der endogenen
Bildung von Kanzerogenen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen, Induktion von
Entgiftungsenzymen und Schutz
der Erbsubstanz vor Bindung von
Kanzerogenen
Abfangen freier Radikale
Carotinoide
Inaktivierung von Kanzerogenen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und der Zellvermehrung sowie Schutz der
Erbsubstanz vor Bindung von Kanzerogenen
Hemmung der Zellvermehrung
und -differenzierung (Stimulation
der interzellulären Kommunikation über gap junctions) sowie
Abfangen von freien Radikalen
und Singulett-Sauerstoff
Sulfide
Inaktivierung von Kanzerogenen
im Magen-Darm-Trakt
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
Hemmung des Zellwachstums,
Induktion des Zelltods, Beeinflussung der Immunantwort
Phytoöstrogene
Verminderung der Bildung von
primären und somit sekundären
Gallensäuren
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen
Anti-Östrogenwirkung und Hemmung der Blutgefäßbildung
Hemmung fehlerhafter Reparatur
der Erbsubstanz
Hemmung der Bildung von Sauerstoff-Radikalen
Protease-Inhibitoren
Saponine
Verminderung der Bildung von sekundären Gallensäuren und Cholesterinabbauprodukten im Darm
Glucosinolate
Phytosterine
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
Verminderung der Bildung von sekundären Gallensäuren und Cholesterinabbauprodukten im Darm
Monoterpene
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
* modifiziert nach De Flora & Ramel (1988)
minfreisetzung aus aktivierten Mastzellen und
basophilen Granulozyten sowie der Synthese
von Prostaglandinen und Leukotrienen aus
Arachidonsäure (Middleton & Kandaswami,
1992). Histamin löst allergische Reaktionen
aus, Prostaglandine und Leukotriene sind Mediatoren von allergischen und EntzündungsReaktionen. In-vitro ist die entzündungshemmende Wirkung der Flavonoide belegt (Nogata, 1996).
Zu : Flavonoide verringern indirekt die Blutgerinnung, indem sie die Thromboxan-A2-Bildung und dadurch die Thrombozyten-Aggregation hemmen. In epidemiologischen Studien
korreliert die Flavonoidzufuhr invers mit der
Mortalitätsrate für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall (Hertog
et al., 1993).
Zu : Aus Schwarztee isolierte Flavonoide
senken im Tierversuch den Blutdruck (Henry &
Stephens, 1980). Da das Teegetränk gleichzeitig das blutdrucksteigernde Alkaloid Theophyllin liefert, ist ein positiver Effekt beim Menschen jedoch fraglich.
Zu : Anthocyane senken im Tierversuch den
Blutzuckerspiegel (Perez et al., 1998). Dasselbe
46
gilt für das Flavonol Myricetin, das v.a. in
schwarzem Tee, Beeren und Früchten vorkommt. Myricetin stimuliert die Aufnahme von
Glucose aus dem Blut in die Fettzellen (Ong &
Khoo, 1996). In vitro wirkt auch Quercetin
blutzuckersenkend, indem es Bauchspeicheldrüsenzellen zur Sekretion von Insulin aktiviert
(Perez et al., 1998).
Zu : Flavonoide wirken antimikrobiell. Epigallocatechin aus grünem Tee schützt vor bakterieller Mundschleimhautentzündung und Karies (Sakanaka et al., 1996). Methylierte Flavonoide, die besonders in Zitrusfrüchten enthalten sind, wirken vorbeugend gegen virale
Infektionskrankheiten (Formica & Regelson,
1995), und Proanthocyanidine, die z.B. in Heidel- und Moosbeeren vorkommen, gegen bakterielle Harnwegsinfekte (Sobota, 1984).
Zu : In Grapefruitsaft enthaltene Flavonoide
erhöhen die Bioverfügbarkeit verschiedener
Medikamente, z.B. bestimmter Antihistaminika, Lipidsenker, Kalziumantagonisten, Immunsuppressiva und Antiepileptika, um 30
bis 70 Prozent. Hierdurch verstärkt sich die
Wirksamkeit dieser Arzneimittel (Hofmann,
2001).
Carotinoide
Etwa 650 verschiedene Carotinoide kommen in
der Natur vor. Sie werden von Pflanzen aus
acht Isoprenoideinheiten synthetisiert. Chemisch gesehen handelt es sich daher um Tetraterpene, die wiederum zu den Terpenoiden
zählen wie die Triterpene (Saponine, s.u.) und
die Monoterpene (s.u.). Während die Carotine
aus reinen Kohlenstoffgerüsten bestehen, sind
die Xanthophylle sauerstoffhaltig (oxidiert). Zu
den Carotinen, die auch im Blut nachweisbar
sind, zählen -Carotin, -Carotin und Lycopin,
zu den Xanthophyllen Lutein, Zeaxanthin und
-Cryptoxanthin. Im Gegensatz zu den Carotinen werden die Xanthophylle durch Kochen
und Erhitzen in der Mikrowelle zerstört (Khachik et al., 1992). Für die gelbe bis rote Farbe
der Carotinoide sind die konjugierten Doppelbindungen im Molekül verantwortlich. Carotinoide kommen aber nicht nur in orangefarbenen Obst- und Gemüsesorten vor, sondern
auch in grünblättrigem Gemüse. Besonders
reich an -Carotin sind: Kürbis (in mg/100 g:
3,8) und Karotten (3,6), an -Carotin: Karotten
(7,9), Grünkohl (4,7), Spinat (4,1), Aprikosen
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(3,5) und Kürbis (3,1), an Lycopin: Tomaten
(3,1), aber auch Guaven (5,4), Wassermelone
(4,1) und rote Grapefruits (3,4), an Lutein und
Zeaxanthin: grünes Gemüse wie Grünkohl
(21,9), Spinat (10,2), Broccoli (1,9), Kopfsalat
(1,8) und Erbsen (1,7) (Mangels et al., 1993).
Die Resorptionsquote der Carotinoide wird
durch Beigabe von etwas Fett maßgeblich erhöht, beträgt jedoch maximal 30 Prozent. Carotin und Lycopin werden durch Zerkleinern
(mechanischer Aufschluss der Pflanzenzellen)
und Erhitzen besser verfügbar, weshalb Karotten und Tomaten auch in Form von Saft, Suppe
o.ä. verzehrt werden sollten.
Etwa 50 Carotinoide wie z.B. -Carotin und Cryptoxanthin – sie enthalten einen -Iononring – sind Provitamin-A-wirksam, d.h., sie
werden im Körper in Vitamin A umgewandelt.
Außerdem wirken die Carotinoide:
antikanzerogen
antioxidativ
immunmodulierend
cholesterinsenkend.
Zu : Carotinoidreiche Lebensmittel scheinen
vor Lungen-, Gebärmutterhals-, Speiseröhren-,
Darm-, Rachen-, Magen- und Prostata-Krebs zu
schützen (Riegger, 1989), wobei sie vor allem
auf der Ebene der intrazellulären Initiation und
der Promotion wirksam sind (Tab. 1). Epidemiologische Studien geben Hinweise auf diese
Hypothese und darauf, dass den hitzeempfindlichen Xanthophyllen eine besondere Bedeutung in der Krebsprävention zukommt. Denn
unerhitztes Gemüse wirkt stärker antikanzerogen als erhitztes (Micozzi et al., 1990). Im Fall
von Lungenkrebs hat sich gezeigt, dass Lycopin
und Lutein stärker antikanzerogen wirksam
sind als -Carotin (Le Marchand et al., 1995).
Zu : Carotinoide entfalten bei niedrigem
Sauerstoff-Partialdruck ihre antioxidative Wirkung (Bendich & Olson, 1989). Besonders gute
Radikalfänger und Schutzstoffe vor SingulettSauerstoff sind Lycopin, -Carotin und -Cryptoxanthin (Miller et al., 1996). Sie hemmen oxidative Schäden an der Erbsubstanz sowie die
Peroxidation von Membranlipiden und senken
daher das Risiko für die Entwicklung von Krebs
und Herz-Kreislauf-Krankheiten, aber auch von
Sonnenbrand. Lutein und Zeaxanthin, die im
gelben Fleck der Netzhaut angereichert sind,
schützen diese vor durch kurzwelliges Licht
ausgelösten oxidativen Schäden (Khachik et
al., 1997) und wirken so der Entstehung von
Katarakt und Makuladegeneration entgegen.
Zu : Carotinoide, wovon das -Carotin am
besten untersucht ist, wirken sowohl im Tierversuch als auch beim Menschen immunstimulierend im Sinn einer gesteigerten Zytokinsynthese und einer gesteigerten zytotoxischen Aktivität der natürlichen Killerzellen. Bereits 15
mg zusätzliches -Carotin pro Tag über vier
Wochen führt zu einer ex-vivo gesteigerten
Synthese
des
Tumor-Nekrose-Faktors-
(Hughes et al., 1997). Regelmäßiger Verzehr
von Tomaten- und Karottensäften sowie Spinatpulver hat eine Stimulierung der Interleukin-Sekretion zur Folge (Watzl et al., 1997).
Aus diesen Ergebnissen lässt sich ein Zusammenhang zwischen hoher Carotinoidzufuhr in
LEISTUNGSSPORT 5/02
Form von Gemüse und Obst sowie geringerer
Krebshäufigkeit ableiten.
Zu : -Carotin und Lycopin hemmen in-vitro
und im Tierversuch die Cholesterinsynthese. In
einer Humanstudie wurde nachgewiesen, dass
täglich 60 mg Lycopin während drei Monaten
die LDL-Konzentration im Blut verringern
(Fuhrmann et al., 1997), was für eine Schutzwirkung dieses Carotinoids vor Herz-KreislaufErkrankungen spricht.
Sulfide
Liliengewächse wie Knoblauch, Zwiebeln,
Schalotten, Schnittlauch und Lauch enthalten
schwefel- bzw. sulfidhaltige Inhaltsstoffe wie
Diallyldisulfid, Diallyltrisulfid, Allylmethyldisulfid u.a. Die oxidierte Form des Diallyldisulfids,
das Diallylthiosulfat (Allicin), ist die Hauptwirksubstanz im Knoblauch, die auch für dessen
Geruch verantwortlich ist. Es entsteht durch
die katalytische Aktivität des nur im Knoblauch
enthaltenen Enzyms Alliinase aus S-Allyl-L-cysteinsulfoxid (Aliin), das in einer Konzentration
von 400 mg/100 g vorkommt. Das in Zwiebelgewächsen vorkommende S-Alkyl-L-cysteinsulfoxid und das in Kohlgewächsen vorkommende S-Methyl-cysteinsulfoxid können nicht
in Allicin umgewandelt werden.
Sulfide wirken:
antikanzerogen
antioxidativ
immunmodulierend
entzündungshemmend
antithrombotisch
blutdrucksenkend
cholesterinsenkend
antimikrobiell.
Zu : Regelmäßiger Verzehr von Zwiebelgewächsen schützt vor Magen-Krebs (You et al.,
1989) und möglicherweise auch vor DickdarmKrebs (Ernst, 1997), und zwar hauptsächlich
auf der Stufe von intrazellulärer Initiation und
Promotion (Tab. 1).
Zu : Allyldi- und –trisulfide wirken indirekt
antioxidativ, indem sie die Synthese der Glutathion-Peroxidasen induzieren. Allicin wirkt direkt antioxidativ. Es verzögert die Peroxidation
von LDL-Cholesterin und schützt dadurch vor
Atherosklerose (Gassmann, 1992).
Zu : Täglicher Verzehr von 0,5 g frischem
Knoblauch pro kg Körpergewicht über drei Wochen wirkt immunstimulierend im Sinn einer
Steigerung der Aktivität der natürlichen Killerzellen (Kandil et al., 1987). Diese Wirkung
spricht für eine hemmende Wirkung von Sulfiden bzw. Allicin auf das Wachstum von Tumoren.
Zu : Die Sulfide in Knoblauch und Zwiebeln
hemmen Entzündungen der Atemwege und der
Lunge, indem sie die enzymatische Umwandlung von Arachidonsäure in Prostaglandine und
Leukotriene inhibieren (Koch & Hahn, 1988).
Zu : Sulfide hemmen die Thrombozytenaggregation und aktivieren die Fibrinolyse, wodurch die Blutgerinnungszeit verlängert und
somit das Herzinfarkt- und Schlaganfall-Risiko
vermindert wird. Die stärkste bisher in-vitro
nachgewiesene thrombozytenaggregatorische
Wirkung hat Ajoen (Apitz-Castro et al., 1986),
das durch Kondensation aus Allicin entsteht.
Ajoen kann nur durch Verzehr von frischem
Knoblauch zugeführt werden. In Knoblauchöl
und -pulver sowie daraus hergestellten Kapseln
ist es nicht nachweisbar.
Zu : Allicin wirkt blutdrucksenkend, wenn
auch nur in geringem Maß (Weiss, 1986). Dennoch ist nicht auszuschließen, dass regelmäßiger Verzehr von frischem Knoblauch auch auf
diesem Weg zu einer Verminderung des Herzinfarkt- und Schlaganfall-Risikos führt.
Zu : Allicin und andere Sulfide vermögen Enzyme zu hemmen, die an der Cholesterinsynthese in der Leber beteiligt sind. In einer Studie an Menschen wurde nachgewiesen, dass
täglicher Verzehr von 40 g frischem Knoblauch
während einer Woche den Cholesterin- und
Triglyceridspiegel im Blut reduziert (Bakhsh &
Chughtai, 1984). Daraus lässt sich schließen,
dass Knoblauch und Zwiebelgewächse Fettstoffwechsel-Störungen vorbeugen.
Zu : Besonders das Allicin und das Ajoen des
Knoblauchs unterdrücken im Magen-DarmTrakt das Wachstum gesundheitsschädlicher
Bakterien und Pilze (Koch & Hahn, 1988).
Phytoöstrogene
Phytoöstrogene ähneln in ihrer chemischen
Struktur den im Körper gebildeten steroidalen
Östrogenen. Es wird unterschieden zwischen
Isoflavonoiden und Lignanen. Beide Gruppen
gehören jedoch zu den Polyphenolen.
Isoflavonoide (z.B. Genistein, Daidzein) finden
sich nur in Hülsenfrüchten der Tropen, wie z.B.
Sojabohnen (128 mg/100 g) und daraus hergestellten Produkten wie Tofu (24 mg/100 g)
(Reinli & Block, 1996). Die Resorption erfolgt
nach teilweiser bakterieller Umwandlung im
Darm. Die Resorptionsquote liegt bei 15 bis 40
Prozent (Xu et al., 1995).
Lignane (z.B. Secoisolariciresinol) bilden die
Ausgangssubstanz für die Synthese des Pflanzenzellwandbestandteils Lignin, eines NichtKohlenhydrat-Ballaststoffs (s.o.). Besonders
lignanreich sind Leinsamen (370 mg/100 g)
und Kürbiskerne (21 mg/100 g) (Mazur et al.,
1996). Aber auch Getreidemehle, besonders
mit niedrigem Ausmahlungsgrad, und Salat
tragen zur Lignanzufuhr bei. Resorbiert werden
die Lignane nach struktureller Modifizierung
durch die Darmflora.
Phytoöstrogene wirken als schwache Östrogene. Sie entfalten nur 0,1 Prozent der Wirkung
endogener Östrogene, liegen nach entsprechender Zufuhr mit der Nahrung aber in höheren Konzentrationen im Körper vor. Durch Anheften an die Geschlechtshormon-Rezeptoren
hemmen sie die Bindung der stark wirksamen
endogenen Östrogene und schwächen hiermit
deren Wirkung ab. Außerdem erhöhen sie die
Synthese des Sexual-Hormon-Bindenden-Globulins (SHBG), wodurch mehr endogenes
Östrogen im Blut gebunden, d.h. inaktiviert
wird. In diesem Zusammenhang spricht man
auch von der Anti-Östrogenwirkung der
Phytoöstrogene (Messina & Messina, 1991).
Gesundheitsfördernd sind folgende Wirkungen
der Phytoöstrogene:
47
SPORTERNÄHRUNG
antikanzerogen
antioxidativ.
Zu : Epidemiologische Studien zeigen, dass
Phytoöstrogene vor allem gegen hormonbezogene Krebsarten wie Brust-, Gebärmutterschleimhaut- und Prostata-Krebs wirksam sind,
aber auch z.B. gegen Dickdarmkrebs (Adlercreutz & Mazur, 1997). Der wesentliche Mechanismus ist die Anti-Östrogenwirkung auf der
Stufe der Tumorpromotion (Tab. 1).
Zu : Hinsichtlich der antioxidativen Wirkung
ist das Isoflavonoid Genistein am besten untersucht. Es hemmt sowohl oxidative Schäden an
der Erbsubstanz (Wie et al., 1996) als auch die
Peroxidation von Triglyceriden (Hodgson et al.,
1996) und LDL-Cholesterin (Tikkanen et al.,
1998).
Protease-Inhibitoren
Protease-Inhibitoren bestehen aus Polypeptidketten (100 bis 200 Aminosäuren), die über Disulfidbrücken miteinander verbunden sind. Sie
hemmen die Aktivität von Enzymen im Dünndarm (z.B. Trypsin, Chymotrypsin), die an der
Aufspaltung von Nahrungsproteinen in einzelne Aminosäuren beteiligt sind, indem sie sich
an diese Enzyme heften und dadurch die Bindung der eigentlichen Substrate verhindern.
Hieraus resultiert eine Abnahme der Aminosäuren-Verfügbarkeit, wobei die Hemmung
der proteinspaltenden Enzyme beim Menschen
als gering eingestuft wird (Liener & Kakade,
1980). Außerdem wird die Trypsin-Inhibitoraktivität durch Erhitzen unterdrückt (Rackis et
al., 1986). Pflanzensamen (Hülsenfrüchte, Getreide) und Kartoffeln sind besonders reich an
Protease-Inhibitoren. Da diese kaum verdaut
werden, gelangen sie zu 90 Prozent in den
Dickdarm (Rackis et al., 1986).
Protease-Inhibitoren wirken:
antikanzerogen (und antigenotoxisch)
antioxidativ.
Zu : Protease-Inhibitoren aus der Sojabohne
reduzieren im Tierversuch das Risiko für Leber-,
Magen-Darm- sowie Dünn- und Dickdarmkrebs
(St. Clair et al., 1991; Kennedy et al., 1996). Sie
wirken auf die intrazelluläre Tumorinitiation
und auf die -promotion (Tab. 1). Möglicherweise verhindern Protease-Inhibitoren fehlerhafte
Reparaturvorgänge an der Erbsubstanz. Hierdurch vermindert sich das Risiko der Zellentartung (Baturay & Kennedy, 1986).
Zu : Beim Abfangen von Sauerstoff-Radikalen sind Chymotrypsin-Inhibitoren stärker
wirksam als Trypsin-Inhibitoren (Friedman,
1992).
Saponine
Saponine sind chemisch heterogen zusammengesetzt. Allen gemeinsam ist jedoch ein unpolares Triterpen- oder Steroidgrundgerüst
(Aglycon), woran verschiedene polare Zuckermoleküle gebunden sind. Die gleichzeitige Anwesenheit polarer und apolarer Gruppen bedingt die Wirkungen der Saponine, u.a. eine
starke Oberflächenaktivität, die in wässrigen
48
Lösungen eine starke Schaumbildung (wie
durch Seifen, daher die Bezeichnung: lat. sapo
= Seife) hervorruft. In einigen Ländern (USA,
Großbritannien) werden Saponine als Schaumbildner, z.B. für Bier, eingesetzt. In Deutschland ist die Verwendung als Lebensmittelzusatzstoff allerdings verboten. In-vitro zeigen
Saponine eine hämolytische Wirkung, d.h., sie
erhöhen die Durchlässigkeit der Zellmembranen, wodurch Hämoglobin austritt. In-vivo wirken Saponine hauptsächlich im Darm, weil sie
nur in geringem Umfang (weniger als 3 Prozent) resorbiert werden. Sie können mit Membranlipiden der Enterozyten reagieren und dadurch Schädigungen des Darmepithels auslösen. Wegen der großen Darmoberfläche und
der sich kontinuierlich regenerierenden Epithelzellen kommt es jedoch nicht zu gesundheitsschädlichen Reaktionen (Fenwick et al.,
1991). In pflanzlichen Lebensmitteln sind die
sehr bitter schmeckenden Saponine weit verbreitet. Besonders saponinreich sind Hülsenfrüchte wie Kichererbsen (in mg/100 g verzehrsfertige Zubereitung: 5,0), grüne Bohnen
(4,6), Linsen (4,0) und Sojabohnen (3,9) (Oakenfull & Potter, 1986). Daneben tragen aber
auch Getreide (Hafer) sowie Zwiebelgemüse,
Spinat und Spargel zur Versorgung bei. Beim
Kochen geht nur ein geringer Teil der Saponine
ins Wasser über bzw. wird zerstört (Ruiz et al.,
1996).
Einige Saponine haben bedingt durch bestimmte chemische Strukturen gesundheitsförderliche Effekte. Sie wirken:
antikanzerogen
immunmodulierend
blutdrucksteigernd
cholesterinsenkend
antimikrobiell.
Zu : Tierversuche lassen vermuten, dass Saponine auf der Ebene der extrazellulären Initiation (Tab. 1) das Dickdarmkrebs-Risiko reduzieren (Messina & Barnes, 1991).
Zu : Ebenfalls im Tierversuch zeigen Saponine Immunantwort-verstärkende Wirkungen.
Beispielsweise stimulieren sie sowohl T- als
auch antikörperbildende L-Lymphozyten (Kensil, 1996).
Zu : Das in der Süßholzwurzel vorkommende
Saponin Glycyrrhizin wird im Körper in Glycyrricinsäure umgewandelt. Diese hat einen mineralcorticoiden Effekt, d.h., sie fördert die Kalium- und hemmt die Natrium-Ausscheidung
über die Nieren. Weil diese Ionenverschiebung
einen blutdrucksteigernden Effekt hat, ist anzunehmen, dass Personen mit niedrigem Blutdruck von Lakritz profitieren. Andererseits sollten Personen mit erhöhtem Blutdruck nicht
mehr als 100 mg Glcycrrhicin pro Tag zuführen
(BgVV 1999), eine Menge, die, je nach Produkt
(Spinks & Fenwick, 1990), in weniger als 50 g
Lakritz enthalten ist.
Zu : Der Verzehr saponinreicher Nahrungspflanzen (z.B. hitzebehandelte Luzernesamen)
führt zu einer Senkung des Cholesterinspiegels, insbesondere des LDL-Cholesterins. Dadurch, dass Saponine im Darm Cholesterin und
primäre Gallensäuren binden, werden diese in
geringerem Umfang resorbiert bzw. vermehrt
ausgeschieden, wodurch in der Leber eine Resynthese von primären Gallensäuren aus dem
Cholesterinpool erforderlich wird (Mölgaard et
al., 1987).
Zu : Saponine wirken hemmend auf das
Wachstum von Pilzen (Tschesche & Wulff, 1975).
Glucosinolate
Chemisch gesehen bestehen die etwa 80 vor
allem in Pflanzen der Familie der Kreuzblütler
vorkommenden Glucosinolate aus einer Glucoseeinheit, einer schwefelhaltigen Gruppierung
mit einem Agluconrest sowie einer Sulfatgruppe. Je nach Agluconrest wird zwischen Alkyl-,
Alkenyl-, Aryl- und Indolyl-Glucosinolaten unterschieden. Am besten untersucht ist das Glucobrassicin
(3-Indolylmethyl-Glucosinolat),
das hauptsächlich in Raps, Rettich und Kohlgewächsen vorkommt. Besonders reich an Glucosinolaten sind Gartenkresse (121 mg/100 g)
und Kohlgemüse (50 bis 110 mg/100 g) wie
Kohlrabi, Broccoli, Rosen-, Blumen-, Grün-,
Rot- und Weißkohl (Sones et al., 1984; Kushad
et al., 1999). Die Herstellung von Sauerkraut
aus Weißkohl hat die vollständige Hydrolyse
der Glucosinolate zur Folge. Durch Erhitzen
(Kochen) nimmt der Glucosinolatgehalt um
mehr als 50 Prozent ab, zum einen wegen der
thermischen Instabilität der Glucosinolate,
zum anderen durch Auslaugung (Rosa & Heaney, 1993). Zerkleinern (mechanischer Aufschluss der Pflanzenzellen) führt zum Abbau
der Glucosinolate durch ein pflanzeneigenes
Enzym. Die dabei entstehenden Abbauprodukte – Thiozyanate, Isothiozyanate (Senföle) und
Indole – sind gut resorbierbar und werden in
konjugierter Form im Urin ausgeschieden. Sie
sind es auch, die für den Geruch, den Geschmack und die Wirkungen der Kreuzblütler
verantwortlich sind. Als negative Wirkung von
Glucosinolaten (z.B. Progoitrin) gilt die Begünstigung der Kropfentwicklung bei Personen mit
Jodmangel. Allerdings müssten während mehrerer Monate täglich mindestens 400 g Weißkohl verzehrt werden (Jakobey et al., 1988).
Gesundheitsprotektiv sind folgende Wirkungen
der Glucosinolate:
antikanzerogen
cholesterinsenkend
antimikrobiell.
Zu : Glucosinolate hemmen im Tierversuch
die Krebsentstehung in Magen, Brust, Leber und
Lunge (Verhoeven et al., 1997) auf dem Niveau
der intrazellulären Initiation (Tab. 1). Aus Broccoli isoliertes Sulforaphan, ein Isothiozyanat,
ist besonders wirksam gegen Brustkrebs
(Zhang et al., 1994). Auch Indol-3-Carbinol aus
Broccoli und Weißkohl hemmt Brustkrebs, und
zwar über eine Beeinflussung des ÖstrogenStoffwechsels (Michnovicz & Bradlow, 1991).
Zu : Indole hemmen in-vitro ein Enzym der
Cholesterinsynthese. Im Tierversuch senkt Indol-3-Carbinol sowohl das LDL- als auch das
VLDL-Cholesterin im Blut (Dunn & Leblanc,
1994). Aus diesen Ergebnissen lässt sich möglicherweise eine antiatherosklerotische Wirkung ableiten.
Zu : (Iso-)Thiozyanate wirken in den Harn-
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNÄHRUNG
wegen antibiotisch gegenüber Bakterien, Pilzen und Viren (Nahrstedt, 1990).
Phytosterine
In ihrer chemischen Grundstruktur (C-27-Kohlenstoffgerüst) ähneln die pflanzlichen den tierischen Sterinen wie dem Cholesterin; sie haben lediglich eine zusätzliche Methyl- oder
Ethyl-Seitengruppe. Die Wirkweise ist jedoch
völlig unterschiedlich. Bislang wurden 44 verschiedene Phytosterine isoliert, wovon -Sitosterin neben Stigmasterin und Campesterin am
häufigsten vorkommt.
Hohe Gehalte an Phytosterinen weisen vor allem fettreiche Pflanzenteile auf wie z.B. Nüsse
(in mg/100 g: 22 bis 714); aber auch Hülsenfrüchte und Getreide (1 bis 200) tragen zur
Versorgung bei (Weihrauch & Gardner, 1978).
Besonders reich an -Sitosterin sind Erdnusscreme (135), Erdnussöl (153) und kaltgepresstes Olivenöl (145) (Awad et al., 2000). Die Resorptionsquote der Phytosterine liegt im Bereich von 5 Prozent.
Phytosterine wirken:
antikanzerogen
cholesterinsenkend.
Zu : Epidemiologischen Studien zufolge besteht ein Zusammenhang zwischen hoher
Phytosterinzufuhr mit der Nahrung und niedrigem Risiko für Dickdarm-Krebs (Hirai et al.,
1986), und zwar auf der Stufe der extrazellulären Initiation (Tab. 1).
Zu : Bedingt durch ihre cholesterinähnliche
Struktur hemmen Phytosterine die Resorption
von Cholesterin, wenn beide gleichzeitig mit
der Nahrung aufgenommen werden. Hierdurch
kann der Cholesterinspiegel im Blut, vor allem
das LDL-Cholesterin, gesenkt werden (Pelletier
et al., 1995). Mit Phytosterinestern angereicherte Margarine senkt ebenfalls das Gesamtbzw. LDL-Cholesterin, gleichzeitig aber auch
die Konzentrationen an - und -Carotin
(Westrate & Meijer, 1998).
in besonders hohen Konzentrationen in Orangen (> 50 bis 100 µg/100 g), Linalool in Orangen, Weintrauben und Aprikosen sowie Geraniol in Himbeeren und Weintrauben (je 10 bis
50 µg/100 g) (Huber, 1995). Monoterpene
wirken:
antikanzerogen
antimikrobiell.
Monoterpene
Lektine sind Glycoproteine, die in größeren
Mengen in Hülsenfrüchten und außerdem in
Getreideprodukten vorkommen. Sie können
die Darmwand schädigen, was bei sachgerechter Zubereitung allerdings nicht zu erwarten ist
(Thompson, 1993). Es ist bislang nur ein einziger gesundheitsförderlicher Einfluss bekannt.
Monoterpene setzen sich aus zwei Isoprenoideinheiten zusammen, die entweder kettenoder ringförmig angeordnet sind. Sie kommen
überwiegend in Obst vor, wo sie als Aromastoffe fungieren. Limonen und Myrcen finden sich
Zu : Im Tierversuch hemmen sie die Bildung
von Magen-, Brust- und Lungenkrebs (Hocman,
1989; Gould, 1997) auf der Ebene der intrazellulären Initiation (Tab. 1).
Zu : In höheren Konzentrationen wirken einige Monoterpene (z.B. Carvacrol) bakterizid
(Kim et al., 1995).
Lektine
Rezension zum Band 36 der Trainerbibliothek
Neben dem Training stellen Entspannung und
Ernährung die wichtigsten Säulen für sportliche Höchstleistungen dar. Mit ihren Empfehlungen für eine bedürfnisgerechte Ernährung
richtet sich die Autorin des Bandes 36 der
Trainerbibliothek gezielt an leistungsorientierte Athleten und an deren Trainer. In den
„Grundlegenden Ernährungsempfehlungen“
(Kap. 1) legt die Oecotrophologin Dr.
Alexandra Schek dar, dass die für die Allgemeinbevölkerung herausgegebenen Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Ernährung
(DGE) zwar die Basis für eine gesunde
Ernährungsweise bilden, es im (Hoch-)Leistungssport jedoch zu Abweichungen kommen
kann und muss, weil insbesondere eine Energiezufuhr im Bereich von mehreren Tausend
Kilokalorien nicht mehr mit einer vollwertigen (weil zu ballaststoffreichen) Ernährung
vereinbar ist.
Den „Ernährungsbedürfnissen im Trainingsalltag“ (Kap. 2) ist der größte Teil des Buchs
gewidmet. Aus einer Vielzahl wegweisender
wissenschaftlicher Studien leitet die Autorin
prägnante Ratschläge für die Ernährung in
der Sportpraxis ab.
Im Abschnitt Energie wird der in der
Ernährungswissenschaft gebräuchliche PALWert (physical activity level) zur Abschätzung
des Energieverbrauchs neu eingeführt. Im
Zusammenhang mit der Energiezufuhr wird
über die Bedeutung des Körpergewichts berichtet. Außerdem erfolgt eine Bewertung
von Energieriegeln.
Entsprechend seiner Bedeutung als Lebensgrundlage beschäftigt sich der Abschnitt
Wasser eingehend mit dem Flüssigkeitsbedarf und den Einflussfaktoren für eine schnelle Wasserresorption. Auf der Basis dieser
LEISTUNGSSPORT 5/02
Ausführungen werden konkrete Empfehlungen zum Trinkverhalten und zur Getränkewahl formuliert, wobei auch Isogetränke Erwähnung finden.
Die Bedeutung der Hauptnährstoffe als Energielieferanten (auch in konzentrierter Form)
wird in drei weiteren Abschnitten ausführlich
besprochen. Dabei ist hervorzuheben, dass
die Gehalte der zahlreich aufgeführten Lebensmittel an Kohlenhydraten, Fetten und
Proteinen in Anlehnung an die in Kapitel 1
dargelegten Richtlinien der DGE durchweg in
Energieprozent umgerechnet wurden. Dies
vereinfacht dem Leser das schnelle Auffinden
von günstigen bzw. ungünstigen Lebensmitteln. Bei den Kohlenhydraten wird im Besonderen auf deren große Bedeutung im Ausdauersport hingewiesen, bei den Proteinen mit
dem Mythos vom erhöhten Bedarf im Kraftsport aufgeräumt.
Im Abschnitt Mikronährstoffe wird der
Grundsatz erläutert, dass kein zum Energieverbrauch überproportionaler Bedarf besteht.
Des Weiteren wird auf kritische Nährstoffe
(Magnesium, Calcium, Eisen, Zink, Vitamin B6
und „ACE“) näher eingegangen. Eine ausreichende Versorgung mit Vitaminen und Mineralstoffen über die Nahrung wird als grundsätzlich möglich erachtet; im Fall eines Mangels ist eine Supplementierung jedoch angezeigt.
Die ergogenen Hilfen werden nach begrifflicher Eingrenzung tabellarisch in verschiedene Gruppen (inkl. Dopingmittel) eingeteilt.
Für die sogenannten ernährungsbezogenen
Leistungsförderer folgt eine detaillierte Beschreibung der (angepriesenen) Wirkungen
einzelner Substanzen. Die Autorin kommt zu
dem Schluss, dass durch die entsprechenden
Präparate (mit Ausnahme von Kreatin) keine
Leistungssteigerungen zu erwarten sind.
Die „Ernährungsrichtlinien für die Wettkampfsaison“ (Kap. 3) befassen sich zum einen mit der im Ausdauersport bewährten Methode der Kohlenhydrat-Superkompensation,
zum anderen mit dem Gewichtmachen in
Sportarten mit Gewichtsklassen. In diesem
Zusammenhang werden unangemessene und
angemessene (weil leistungserhaltende) Gewichtsreduktionsdiäten vorgestellt.
Sehr begrüßenswert ist die Auseinandersetzung mit „Gestörtem Eßverhalten und Eßstörungen“ (Kap. 4). Der nicht zu unterschätzende Anteil an Athleten (überwiegend Frauen) im Hochleistungsbereich, die an athletischer Anorexie, aber auch Anorexia und Bulimia nervosa leiden, macht eine stärkere öffentliche Beschäftigung mit dieser Thematik
erforderlich.
Kritisch zu betrachten ist die geringe Datenbasis hinsichtlich der Ist-Zufuhr von Nährstoffen im Leistungssportbereich. Es wäre
wünschenswert, in einer folgenden Auflage
weitere Studien zu berücksichtigen. Nichtsdestotrotz hat die mehrfach wiederholte
Grundregel einer Verminderung der Fett- zugunsten der Kohlenhydratzufuhr sicherlich ihre Gültigkeit im Leistungssport.
Generell kann die Lektüre dieses Buchs, das
durch seine Kürze, Prägnanz, Aktualität und
Übersichtlichkeit sowie zahlreiche den Text
ergänzende Abbildungen und Tabellen besticht, allen leistungsorientierten Freizeitsportlern, (Hoch-)Leistungssportlern und deren Betreuern, aber auch Sportstudenten,
Ernährungsfachkräften und Medizinern nahegelegt werden.
Prof. Dr. Klaus Baum
49
SPORTERNÄHRUNG
Lektine wirken blutzuckersenkend, indem sie
die Stärkeverdaulichkeit reduzieren. Allerdings
geht Erhitzung mit einer teilweisen Inaktivierung der Lektine einher (Rea et al., 1985).
‘5 am Tag’
Tab. 3
Mahlzeit
Speisen
Frühstück
Obstsaft zum Brot oder frisches Obst ins Müsli
Phytinsäure
Zwischenmahlzeit
Gemüsesaft oder rohes Gemüse zum Knabbern
Bei der Phytinsäure handelt es sich um den Hexaphosphorsäureester des myo-Inositols. Sie
kommt in den Randschichten von Getreide sowie in den Proteinen von Hülsenfrüchten und
Ölsaaten vor. Reich an Phytinsäure sind Erdnüsse (in mg/100 g: 1335), Sojabohnen
(1250), Gerste (1070), Roggen (970), Mais
(940), Weizen (905), Hafer (900), unpolierter
Reis (890) und getrocknete weiße Bohnen
(630) (Thompson, 1993). Wegen ihrer Eigenschaft, zweiwertige Eisen- und Zink-Ionen zu
binden, wurde sie früher als antinutritive Substanz klassifiziert. Inzwischen ist jedoch klar,
dass die vermehrte Bindung von Eisen und Zink
durch Phytinsäure als Bestandteil einer vollwertigen Kost durch den höheren Gehalt dieser
Kost an eben diesen Spurenelementen kompensiert wird.
Folgende Wirkungen der Phytinsäure zählen zu
den gesundheitsprotektiven:
antikanzerogen
antioxidativ
immunmodulierend
blutzuckersenkend.
Mittagessen
gekochtes Gemüse und Getreide/Kartoffeln zur Eiweiß-Quelle
Zwischenmahlzeit
frisches Obst
Abendessen
Salat zum Brot
Zu /: Es ist wahrscheinlich, dass Phytinsäure im Dickdarm vor Krebs schützt. Dort bildet sie vermutlich Chelate mit prooxidativ wirkenden Ionen, wodurch die Entstehung von an
der Kanzerogenese beteiligten Hydroylradikalen gehemmt wird (Graf & Eaton, 1993).
Zu : In-vitro und im Tierversuch stimuliert
Phytinsäure die Zytotoxizität der natürlichen
Killerzellen (Baten et al., 1989).
Zu : Regelmäßiger Verzehr von Brot mit Phytinsäurezusatz führt bei gesunden Personen zu
einem geringeren Anstieg des Blutzuckerspie-
gels als der Verzehr von Brot ohne diesen Zusatz (Thompson et al., 1987), denn Phytinsäure
hemmt die katalytische Aktivität des stärkespaltenden Enzyms -Amylase, wodurch die
Stärkeverdaulichkeit im Dünndarm beeinträchtigt wird. Das ist gleichbedeutend mit einer
verminderten Glucoseverfügbarkeit bzw. -resorptionsquote. Hieraus lässt sich die Hypothese ableiten, dass Phytinsäure einen Schutzfaktor gegen Typ-2-Diabetes-mellitus darstellt.
Resveratrol
Beim Resveratrol (trans-3,4’,5-Trihydroxystilben), das chemisch gesehen eine polyphenolische Verbindung ist, handelt es sich funktionell
um ein Phytoalexin.
Phytoalexine sind Abwehrstoffe mit antimikrobiellen Eigenschaften, die nach einer mechanischen Schädigung bzw. einer Infektion von
Pflanzen gebildet werden. Je knapp 100 µg
Resveratrol, dessen Resorptionsquote bei 6
Prozent liegt, sind in 11 bis 14 ml Rotwein, 100
ml Weißwein, 8 Tassen weißen bzw. blauen
Trauben oder 20 Erdnusskernen enthalten (Soleas et al., 1997; Sanders et al., 2000).
Resveratrol wirkt (Jang et al., 1997):
antikanzerogen
antioxidativ
entzündungshemmend
antithrombotisch.
Zu : In vitro fördert Resveratrol die Apoptose von Tumorzellen (Holmes-McNary & Baldwin, 2000).
Zu bis : Resveratrol beugt möglicherweise Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor, indem es
die Entstehung von oxidiertem LDL-Cholesterin hemmt (Belguendouz et al., 1997), entzündliche Erscheinungen in den Blutgefäßen
mildert (Soleas et al., 1997) und die Thrombozytenaggregation vermindert (Pace-Asciak et
al., 1996).
3. „5 am Tag“-Kampagne
Eine Ernährungsweise nach präventiv-medizinischen Grundsätzen entspricht einer abwechslungsreichen, überwiegend laktovegetabilen Kostform. Die „Welt-Krebs-ForschungsStiftung“ und das „Amerikanische Institut für
Krebs-Forschung“ geben in ihrem Bericht
„Food, Nutrition and the Prevention of Cancer“
folgende Empfehlungen (WCRF & AICR 1997):
– Erhöhung der Zufuhr sekundärer Pflanzenstoffe durch häufigeren Verzehr von frischem
Obst und Gemüse (täglich mindestens 600
bis 800 g, Tab. 2), öfter auch roh;
x
x
Zitronen, Grapefruits u.a. Zitrusfrüchte
x
x
x
x
x
x
x
Knoblauch u.a. Zwiebelgemüse
x
Sojabohnen u.a. Hülsenfrüchte
x
x
x
x
x
x
x
Weizen, Gerste u.a. Getreide
x
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x
x
x
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x
Leinsamen, Erdnüsse, Oliven u.a. Ölsaaten
x
x
50
Resveratol
x
x
Phytinsäure
x
Trauben, Beeren, Aprikosen u.a Obst
Lektine
x
Monoterpene
x
Phytosterine
x
Karotten, Tomaten, Spinat u.a.
Wurzel-, Frucht- und Blattgemüse
Glucosinolate
Saponine
Sulfide
Broccoli, Grünkohl u.a. Kohlgemüse
Phytoöstrogene
Carotinoide
Protease-Inhibitoren
Vorkommen sekundärer Pflanzenstoffe
Früchte, Gemüse o.a.m.
Polyphenole
Tab. 2
Beispiel für die Integration der Ernährungsempfehlungen der Kampagne ‘5 am Tag’ in den Tagesspeisenplan
x
x
x
x
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNÄHRUNG
– Steigerung der Ballaststoff-Aufnahme durch
Vollkornprodukte und Hülsenfrüchte;
– Reduzierung der Energie- und Fettzufuhr;
– Verminderung des Konsums von Alkohol,
Süßigkeiten und Kochsalz;
– Verringerung des Verzehrs von Lebensmitteln tierischen Ursprungs, vor allem von
gepökelten, geräucherten und stark gebratenen Produkten.
Auf der Basis des genannten Berichts und dem
in den USA populären Slogan „5 a day“, startete die Deutsche Gesellschaft für Ernährung
(DGE) in Zusammenarbeit mit der Deutschen
Krebsgesellschaft im Jahr 1998 die „5 am
Tag“-Kampagne. Die DGE rät, täglich mindestens 3 Portionen Gemüse (ca. 400 g) – die
Hälfte davon unerhitzt – und 2 Portionen Obst
(ca. 250 g) – am besten frisch – zu essen; Obstund Gemüsesäfte können jeweils eine Portion
Obst bzw. Gemüse ersetzen (Biesalski, 2001).
Eine Portion entspricht in etwa einer Handvoll.
Tab. 3 zeigt beispielhaft, wie der Verzehr von
fünf Portionen Obst und Gemüse auf fünf Mahlzeiten täglich verteilt werden könnte.
Gemäß der wissenschaftlichen Begründung für
die „5 am Tag“-Kampagne trägt eine gemüseund obstreiche Kost durch das Zusammenwirken von verschiedenen sekundären Pflanzenstoffen, aber auch Ballaststoffen, Mikro- und
Makronährstoffen maßgeblich zu einer Verringerung der Häufigkeit des Auftretens sogenannter Zivilisationskrankheiten bei (Biesalski,
2001). Allein das weltweite Krebsaufkommen
soll durch diese Maßnahme um 23 Prozent gesenkt werden (WCRF & AICR 1997). Des Weiteren ist eine Risikominderung wahrscheinlich
bei Herzinfarkt (Ness & Powles, 1997), Schlaganfall (Joshipura et al., 1999), Katarakt
(Jansen et al., 1998), Typ-2-Diabetes-mellitus
(Williams et al., 1999) und Bluthochdruck
(Appel et al., 1997).
Das derzeit größte Wachstumssegment der Lebensmittelindustrie sind demzufolge auch Erzeugnisse, denen sekundäre Pflanzenstoffe,
Pro-, Pre-, Synbiotika o.ä. zugesetzt sind. Der
jährliche Umsatz wird auf 30 Mrd. Dollar geschätzt, mit 5-prozentigen Zuwachsraten
(Gassmann & Fankhänel, 2001). Allerdings
können Lebensmitteln, denen bestimmte
präventiv wirkende Substanzen fehlen, immer
nur einige dieser Stoffe beigemischt werden.
Dies ist nicht zu vergleichen mit der Vielzahl an
bioaktiven Substanzen, die in Gemüse, Obst,
Kartoffeln, Hülsenfrüchten, Vollkorngetreide
und Nüssen von Natur aus vorkommen, und die
mit großer Wahrscheinlichkeit nicht nur einzeln, sondern kombiniert (additiv und synergistisch) ihre Wirkungen entfalten. Einem möglichst breiten Spektrum und ausreichenden
Mengen an Lebensmitteln pflanzlichen Ursprungs im Rahmen einer gemischten Kost ist
daher der Vorzug zu geben.
Von der Einnahme sekundärer Pflanzenstoffe
in isolierter Form wird abgeraten. Zum einen
wegen der vor allem in höherer Dosierung potentiell toxischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe, zum anderen, weil sie möglicherweise
die Resorption, den Transport oder die Wirkung von Lebensmittelinhaltsstoffen beein-
LEISTUNGSSPORT 5/02
trächtigen, die ihrerseits gesundheitsförderliche Effekte hätten. Diese Hypothese erklärt
vielleicht auch, weshalb im Rahmen der ATBCStudie (1994), bei der 7.000 gesunde Personen
über acht Jahre täglich 20 mg -Carotin supplementierten, eine positive Korrelation zwischen -Carotinzufuhr und Lungenkrebs gefunden wurde.
4. Nutritive Antioxidantien
in der Sportpraxis
Wegen des erhöhten Sauerstoff-Umsatzes bei
körperlicher Aktivität entstehen im Intermediär-Stoffwechsel des Sportlers vermehrt Radikale, die abgefangen werden müssen, um
Schäden an der Erbsubstanz, an Membranen,
Lipiden und Proteinen zu verhindern.
Untersuchungen zu sekundären Pflanzenstoffen haben ergeben, dass grüner und schwarzer
Tee eine sehr hohe antioxidative Kapazität haben (Cao et al., 1996). Diese wird durch die Zugabe von Milch jedoch aufgehoben (Serafini et
al., 1996). Hoch ist auch die antioxidative Kapazität der sekundären Pflanzenstoffe in Rotwein und rotem Traubensaft, gefolgt von
Grapefruit-, Tomaten-, Orangen- und Apfelsaft
(Wang et al., 1996). Beim Obst sind Beeren besonders reich an antioxidativ wirksamen sekundären Pflanzenstoffen (Wang et al., 1996),
beim Gemüse Kohl und Knoblauch (Cao et al.,
1996). Unter Berücksichtigung der üblichen
Verzehrsmengen stellen auch Kartoffeln eine
gute Quelle für antioxidative sekundäre Pflanzenstoffe dar.
Neben zahlreichen sekundären Pflanzenstoffen
(Polyphenolen, Carotinoiden, Sulfiden, Protease-Inhibitoren und Phytoöstrogenen) zählen
auch Vitamin-C und Vitamin-E sowie Selen und
Zink zu den nutritiven Antioxidantien, deren
Zufuhr mit der Nahrung ausreichend sein
muss. Welche Lebensmittel reich an den genannten Vitaminen und Spurenelementen sind,
ist bei Schek (2002a) ausführlich beschrieben.
Uneingeschränkt empfohlen werden – neben
Vollkorngetreideerzeugnissen – Obst und
Gemüse der Saison. So z.B. Erdbeeren, Rhabarber, Spargel, Spinat, Kohlrabi, Radieschen und
Rettich im Frühling, Himbeeren, Kirschen,
Blattsalate, Tomaten, Gurken, Zucchini und
Broccoli im Sommer, Pflaumen, Äpfel, Birnen,
grüne Bohnen, Chinakohl, Lauch und Zwiebeln
im Herbst sowie Äpfel, Feldsalat, Karotten, Sellerie, Rote Bete, Weiß-, Rot- und Rosenkohl im
Winter.
*
Literatur
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Die Autorin
Dr. oec. troph. Alexandra SCHEK
Anschrift: Mühlstraße 11, 35390 Gießen
LEISTUNGSSPORT 5/02