medicalsports network Essen wie die Sieger... ... durch eine neue Generation von Lebensmitteln: unter Verwendung von ausgewählten Rohstoffen wie den wertvollen Zuckerlieferanten Galaktose und Isomaltulose, hochwertigen Tocotrienolen sowie dem Einsatz von natürlichen Lieferanten von MCT, Omega-3-FS sowie sekundären Pflanzenstoffen (z. B. aus Granatapfel- und Traubenkernmehl) entstehen hochwertige Lebensmittel mit Komponenten, deren Wirkung durch wissenschaftliche Studien belegt sind.* *Wissenschaftliche Publikationen 02.11 Effects of tocotrienol-rich fraction on exercise endurance capacity and oxidative stress in forced swimming rats. Prävention, Therapie und Sportslife für Amateure und Profis Eur J Appl Physiol. 2009 Nov;107(5):587-95. Canihuabrötchen Tocotrienols inhibit lipopolysaccharide-induced proinflammatory cytokines in macrophages of female mice. glutenfreie Brötchen zum Aufbacken oder Toasten, mit hohem Gehalt an Eisen, Folsäure und bioaktiven Stoffen wie Polyphenolen Lipids Health Dis. 2010 Dec 16;9(1):143. Chronic treatment with tocotrienol, an isoform of vitamin E, prevents intracerebroventricular streptozotocininduced cognitive impairment and oxidative-nitrosative stress in rats. Protein-Brot wertvolle Eiweiße und viele ungesättigte Fettsäuren Glutenfreies Ölsaaten-Protein-Brot Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. mit Kürbiskern-, Traubenkern- und Granatapfelkernmehl Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009 Apr;296(4):R1071-7. ... und für drauf, reich an Omega-3-FS und hochwertigem Protein: Bündnerfleisch, RinderLeberwurst und -Salami von traditionell aufgezogenen Hinterwälder Rindern oder als eine der süssen Varianten den Himbeer-Fruchtaufstrich mit 65% Fruchtanteil, sekundären Pflanzenstoffen aus Beeren und Aroniatrester und der reinen Süße aus Isomaltulose... The dietary flavonoid quercetin increases VO(2max) and endurance capacity. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Feb;20(1):56-62. Carbohydrates in sports nutrition - Impact of the glycemic index. Früchtemüsli glutenfrei, reich an Omega-3-FS, mit wertvoller Galaktose, viele bioaktive Inhaltsstoffe, hoher Ballaststoffgehalt (auch als Basismüsli ohne Früchte) AgroFood 2007, 18(5):9-10. Novel findings on the metabolic effects of the low glycaemic carbohydrate isomaltulose (Palatinose). Br J Nutr. 2010 Jun;103(12):1730-7. Crispies pur ohne Zusatz von Kristallzucker, mit Traubenkern- und Granatapfelkernmehl, reich an bioaktiven Inhaltsstoffen wie Polyphenolen aus natürlichen Quellen ... und wenn es Eiweiß pur sein soll... Protein-Nudeln Dr. Coy´s Ölmischung P-neutral ... oder Energiequellen in Reinform: 60 g Eiweiß/100g durch wertvolles Soja-, Erbsen- und Eiereiweiß Alternativ: glutenfreie Nudeln mit dem Eiweiß aus Frischei und Kichererbse, ergänzt durch die bioaktiven Stoffe der Aroniabeere oder Kurkuma. Die speziell ausgewählten natürlichen Inhaltstoffe sind in dieser Kombination und Konzentration einzigartig und haben ganz besondere und vorteilhafte Funktionen: Isomaltulose Galaktose - natürliche Tocotrienole - natürliche Tocopherole - sekundäre Pflanzenstoffe - MCT (Mittelkettige Fettsäuren) - Omega-3-Fettsäuren Weitere hochwertige Polyphenol-Quellen aus unserem Sortiment: Granatapfel-Senf, Hanfaufstrich-Varianten, Mandel-Schoko-Creme, als gesunder Snack zwischendurch Cantuccini und Nusskekse (Mandel- und Nussgebäck mit Isomaltulose) oder einzigartige in traditioneller Tamari-Sauce geröstete Mandeln in Bioqualität. Demnächst auch verfügbar: Glutenfreie Muffins Dies ist nur eine kleine Auswahl aus unserem umfangreichen Angebot an hochwertigen Produkten. Besuchen Sie uns auf www.tavarlinshop.de. Landwehrstr. 54 64293 Darmstadt Tel. +49 (0)6151 950 55 50 Fax +49 (0)6151 950 55 51 [email protected] www.tavarlin.de www.tavarlinshop.de www.johannescoy.de Foto: © firo sportphoto Protein-Pulver Hochmolekulares Eiweiß (90% Eiweißgehalt/CS 179) mit allen essentiellen Aminosäuren, insbesondere die verzweigt kettigen (BCAA) Aminosäuren (Isoleucin, Leucin und Valin) als Baustoff für Muskelaufbau, Stärkung des Immunsystem und Regeneration. TAVARLIN AG Manuel Neuer, der vielleicht beste Torhüter der Welt ist im Herzen ein Schalker, auf dem Platz aber wohl schon bald ein Münchner. Pharmacol Biochem Behav. 2009 Aug;93(2):183-9. > Sonderdruck Leistungssteigernde Schokolade Dr. rer. nat. Johannes F. Coy Leistungssteigernde Schokolade Neue Ernährungsoptionen zur Steigerung der muskulären und kognitiven Leistungsfähigkeit Foto: © Floortje, istockphoto.de Dr. rer. nat. Johannes F. Coy, Biologe und Krebsforscher, TAVARLIN AG, Darmstadt Sonderdruck aus medicalsports network 02.11 Neben dem Training im herkömmlichen Sinne kann die muskuläre und kognitive Leistungs­ fähigkeit eines Sportlers entscheidend durch eine zielgerichtete Ernährung verbessert werden. ­Die Ernährung erfüllt hierbei zwei Funktionen. Einerseits wird damit eine ausreichende Menge an Energie zur Verfügung gestellt (Substrat), andererseits dient die Ernährung der Versorgung mit essenziellen Substanzen, die für die Energiefreisetzung und Aufrechterhaltung der Zell- und ­Körperfunktionen benötigt werden. Die essenziellen Substanzen wie Vita­ mine und Mineralien sowie essenzielle Fettsäuren und essenzielle Aminosäuren sind für die generelle Funktionsfähig­ keit der Zelle notwendig und damit auch für die Fähigkeit, Energie aus Sub­ straten zu gewinnen. Einer Zelle stehen prinzipiell zwei Wege der Energie­ freisetzung zur Verfügung: der aerobe und der anaerobe Weg. Während die aerobe Energiefreisetzung mithilfe der Mitochondrien durch den Prozess der oxidativen Phosphorylierung von der Verfügbarkeit von Sauerstoff abhängig ist, bietet die anaerobe Energiefrei­ setzung (Vergärung) die Möglich­ keit, auch bei Abwesenheit von Sauerstoff Energie freizusetzen. Die Unabhängigkeit der Ener­ giefreisetzung von Sauerstoff mittels Vergärung geht aller­ dings mit einer sehr nied­ rigen Effizienz einher, da der Großteil der Energie nicht aus dem Substrat freigesetzt werden kann und zunächst ungenutzt als Milchsäure (Lak­ tat) in das Blut abge­ geben wird. 02.11 Sonderdruck aus medicalsports network Bezogen auf den Körper geht die En­ ergie, die im Laktat vorhanden ist, aller­ dings nicht verloren, da andere Gewebe wie der Herzmuskel Laktat als Substrat der aeroben Energiefreisetzung nutzen. Damit stellt das Laktat ein wichtiges Substrat des Interorganaustausches von Energie dar, wodurch die Stoffwechsel­ last in Abhängigkeit vom verfügbaren Sauerstoff optimal im Körper verteilt wird. Neben dem Anteil des Laktats, das von anderen Organen zur aeroben En­ ergiefreisetzung verwendet wird, wird dieses auch zur Neusynthese von Glu­ kose in der Leber verwendet, wodurch die Leber den Skelettmuskel in die Lage versetzt, höhere Leistung zu erbringen. Obwohl die bezogen auf das Substrat zunächst freigesetzte Energiemenge deutlich geringer ist als die der aeroben Energie­freisetzung, bietet die Vergärung einen weiteren großen Vorteil. Im Ge­ gensatz zur oxidativen Energiefreiset­ zung, bei der auch bei optimal funktio­ nierenden Mitochondrien immer im Rahmen der oxidativen Phosphorylie­ rung energiereiche Elektronen zur Bil­ dung von Radikalen führen, setzt die Vergärung (Substratkettenphosphory­ lierung) keinerlei Radikale frei. Damit stellt die aerobe Energiefreisetzung zwar eine hocheffiziente Energiefreisetzung dar, bei der gleichzeitig aber auch po­ tenziell Radikalstress und Zellschäden ausgelöst werden, wodurch wiederum entzündliche Prozesse initiiert werden können. Besonders hoch sind die Radi­ kalproduktion und die dadurch ausgelö­ sten Zellschäden, wenn Mitochondrien Dysfunk­tionen aufweisen. Die mitochondriale Funktion kann in den Bereichen Funktionalität der Mito­ chondrienmembran in Bezug auf Struk­ tur und Fluidität, aber auch durch Unterstützung der Fettsäureoxidation ­ und des Zitratzyklus (z.B. durch Alpha-­ Liponsäure, Coenzym Q10, Glutathion, L-Carnitin, Vitamine B1, B2, Niacin, Pantothensäure, Magnesium) sowie zur Unterstützung der Elektronentransport­ kette (z.B. durch Eisen, Kupfer, Mangan, Selen, Coenzym Q10) optimiert wer­ den. Daneben ist es auch zur Vermei­ dung von Radikalstress und Zellschäden wichtig, gebildete Radikale mithilfe von hoch effizienten Antioxidantien zu neu­ tralisieren (z.B. Gamma- und DeltaTocotrienol) und entzündlichen Prozessen entgegenzuwirken (z.B. Delta-Tocotrie­ nol). Eine immer größere Bedeutung e Isomaltulose-Studi erlangen Erkenntnisse sowohl über den gezielten Ersatz von defekten Mitochon­ drien (Mitophagie) als auch die Mög­ lichkeit, die Neubildung von Mitochon­ drien (Biogenese) durch Polyphenole induzieren zu können. Johannes Coy > Studium der Biologie an der Universität Tübingen > Insgesamt 11 Jahre tätig am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg > 1995 entdeckt er am DKFZ das Gen Transketolase -like1 (TKTL1), das Zellen einen veränderten Stoffwechsel ermöglicht > 2001 Leiter der Target-Validierung in der Biotech-Firma mtm laboratories AG > 2004 Leiter der Onkologie der R-Biopharm AG Network > 2003 Gründung der Firma TAVARTIS GmbH zur Entwicklung von Krebsdiagnostika > 2007 Gründung der TAVARLIN AG, die Diagnostik und innovative, leistungssteigernde Lebensmittel für die Prävention und Therapie von Zivilisationserkrankungen entwickelt 58 Steigerung der muskulären Ausdauerleistung In Studien konnte gezeigt werden, dass durch das in Granatapfelkernen und Traubenkernen vorkommende Polyphenol Quercetin die Neubildung von Mito­ chondrien in Muskel­ und Gehirnzellen induziert werden kann, wodurch die muskuläre Ausdauerleistung auch ohne Training gesteigert werden kann. Dies macht deutlich, dass die Leistungsfähig­ keit der aeroben Energiefreisetzung nicht nur durch die Präsenz von ausrei­ chend Substrat und Sauerstoff bestimmt wird, sondern auch sehr stark von der Funktionalität und Biogenese der Mito­ chondrien abhängt. Aufgrund der dualen Verwendungs­ möglichkeit von Glukose für die aerobe wie auch die anaerobe Energiefreiset­ zung stellen Kohlenhydrate und in Kohlenhydrate überführbare Substrate wie z.B. glucogene Aminosäuren gerade bei Sportlern eine häufig verwendete Energiequelle dar. Obwohl Glukose eine schnelle und dual verwendbare Energiequelle darstellt, führt die Ernäh­ rung mit einem hohen Anteil an Glukose oder Glukosederivaten wie Stärke zu einer Einschränkung der Leistungsfähigkeit von Sportlern. Ver­ schiedene Effekte sind hierfür verant­ wortlich. Da eine Ernährung mit Kohlen­ hydraten wie Glukose oder Stärke (Lebensmittel mit hohem glykämischen Index) sehr schnell zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels führt, kommt es aufgrund der chemischen Eigenschaften der Glukose zu einer Reaktion mit dem Hämoglobinmolekül in den roten Blut­ körperchen. Die zunächst reversible Verbindung des Glukosemoleküls geht dann in eine irreversible Reaktion mit dem Hämoglobin über, wodurch die Sauerstofftransportfähigkeit des Hämo­ globins verringert wird. Die chemische Modifikation des Hämoglobins (Gly­ kierung) ist über Labortests in Form des HbA1c­Wertes detektierbar. Selbst bei einer großen Menge an verfügbarem Substrat zur Energiegewinnung in Form einer ausreichend hohen Blutglukose­ konzentration und intrazellulären Glukosekonzentration können Hämo­ globinmoleküle, die aufgrund der Glykierung mit Glukose (HbA1c­ Werte > 5) eine eingeschränkteSauersto fftransportfähigkeit aufweisen, nicht mehr ausreichend Sauerstoff an den Ort der Energiefreisetzung transportieren. Eine Muskelzelle muss dann aufgrund des fehlenden Sauerstoffs die vorhan­ dene Glukose in Form der anaeroben Energiefreisetzung (Vergärung) in Laktat überführen. Dies führt zu einer Ansäue­ rung des Gewebes und des Blutes und einer damit verbundenen weiteren Einschränkung der Sauerstofftransport­ fähigkeit des Blutes. Die Glykierung des Hämoglobins führt zu einer Erniedrigung der Schwelle des Übergangs vom aeroben in den ana­ eroben Stoffwechsel, d.h., die Muskel­ zelle muss früher mit dem anaeroben Stoffwechsel beginnen, wodurch die Leistungsfähigkeit im Belastungs­ bereich reduziert wird. Neben der ver­ ringerten Sauerstoffversorgung der Muskelzelle kann eine Ernährung mit hohem glykämischen Index auch zur Ausbildung einer Insulinresistenz führen. Sonderdruck aus medicalsports network 01.11 Dies verringert den Übergang des Sub­ strates Glukose aus dem Kompartiment Blut in die Zelle, wodurch die Fähigkeit zur Energiefreisetzung in Muskelzellen, aber auch in Zellen, die für kognitive Fähigkeiten verantwortlich sind, redu­ ziert wird. Gerade bei Sportarten mit einem hohen Anteil an kognitiven Auf­ gaben führt der frühere Übergang zu einem anaeroben Stoffwechsel zu Kon­ zentrationsverlusten und weiteren men­ talen Defiziten. Inzwischen konnte anhand von Studien gezeigt werden, dass durch die Verwendung von Zuckern mit niedrigem glykämischen Index eine deutlich bessere und langfristigere Versorgung einer Zelle mit Substrat möglich ist als mit Glukose oder Glukose­ derivaten wie Stärke. Dies erhöht nicht nur die muskuläre, sondern auch die kognitive Leistungsfähigkeit. Sinnvolle Strategien Eine Strategie zur Umsetzung dieser positiven Effekte auf muskuläre und kog­ nitive Leistungsfähigkeit besteht hierbei in der Verwendung von Glukosederi­ vaten wie der Isomaltulose in der Nah­ rung, die aufgrund der deutlich verzö­ gerten Spaltung dieses Disaccharides aus Glukose und Fruktose über einen langen Zeitraum Glukosemoleküle frei­ setzt und damit zu keinem schnellen und starken Blutzuckeranstieg führt. Hierdurch wird die Glykierung des Hämoglobinmoleküls vermindert und so eine erhöhte Sauerstofftransport­ kapazität geschaffen. Studien haben gezeigt, dass Isomaltulose im Vergleich zu Maltodextrin (hydrolysierte Stärke) die muskuläre Leistungsfähigkeit in 02.11 Sonderdruck aus medicalsports network Bezug auf Ausdauer und Schnelligkeit erhöht. Isomaltulose hat darüber hinaus einen positiven Effekt auf die kogni­ tiven Fähigkeiten, weil u.a. die insulin­ bedingte Unterzuckerung vermieden wird und die Energiebereitstellung aus Fett erleichtert wird. Eine weitere Stra­ tegie besteht in der Verwendung von Monosacchariden mit niedrigem glykä­ mischen Index wie Galaktose, die sowohl für eine gleich bleibende Energie­ versorgung geeignet ist als auch schäd­ liche Metabolite wie Ammoniak in Zellen über die Bildung von Aminosäuren ent­ giftet, ohne dabei wie die Fruktose zu negativen Stoffwechseleffekten in der Leber und anderen Organen führt. Eine weitere, bisher nicht genutzte Möglich­ keit zur Steigerung der muskulären und kognitiven Leistungsfähigkeit stellt die Vitamin E­Unterfamilie der Tocotrienole dar. Neueste Studien haben gezeigt, dass Gamma­Tocotrienol sowohl die musku­ läre als auch die kognitive Leistungs­ fähigkeit deutlich steigert. Um die ein­ zelnen Module zur Steigerung der muskulären und kognitiven Leistungs­ fähigkeit ideal zu kombinieren und in ein Lebensmittelprodukt zu translatieren, wurde das Genusslebensmittel Schoko­ lade als Basis gewählt, da diese bereits leistungssteigernde Komponenten in Form von Polyphenolen enthält. Bisher weisen allerdings Schokoladenprodukte entweder nur Saccharose (Rohrzucker) als Zuckerquelle mit den damit verbun­ denen negativen Effekten auf oder die Zucker sind durch nicht verwertbare Zuckeralkohole ersetzt, wodurch auch kein positiver Beitrag zur Energiever­ sorgung geliefert wird. Durch die Ver­ dhrens erbrachten Ra Während eines Zeitfa nk trä Ge es ltig ltulose-ha fahrer, die ein Isoma ssere n, eine deutlich be tte ha eingenommen ltoMa e ein als schneller Leistung und waren ihi be r wa m pe. Zude dextrin-Kontrollgrup de En n ge ge el Energielev nen ein erhöhtes er ein in h sic s llen, wa des Tests festzuste n zte let r de d währen Leistungssteigerung . fünf Minuten äußerte g, tätsklinikum Freibur Berg/König, Universi e tiv ita bil Abteilung Reha Medizinische Klinik, tmedizin, 2007 und Präventive Spor wendung von Galaktose und Isomaltu­ lose als Zuckerquelle wurde nun erstmals ein Schokoladenprodukt in Form eines Schokoriegels generiert, dessen Zucker­ komponente vollständig und konstant in Energie überführt werden kann, ohne dabei den Blutzuckerspiegel schnell und stark zu erhöhen, wodurch einer Glykie­ rung des Hämoglobins entgegengewirkt wird. Die bereits im Kakao des Schoko­ riegels vorhandenen vorteilhaften Poly­ phenole wurden durch Zugabe neu­ artiger Crispies, die reich an Poly­ phenolen aus Traubenkern­ und Gra­ natapfelkern sind, komplementiert, wo­ durch die Mitochondrien­Biogenese induziert werden kann. Durch Zugabe von hoch konzentriertem Vitamin E in Form der leistungssteigernden Tocotri­ enole ist es damit möglich geworden, mit dieser neuartigen Form von Scho­ koriegel Genuss und Steigerung der muskulären und kognitiven Leistungs­ fähigkeit zu verbinden. Literatur unter folgenden Links www.medicalsportsnetwork.de www.tavarlin.de ■■ [email protected]