Beta Alanin für Athleten: Eigenschaften, Verwendungsmöglichkeiten & wissenschaftliche Erkenntnisse
Veröffentlicht: 13 Oktober, 2021 - Aktualisiert: 29 Dezember, 2022 | 8'
Beta-Alanin ist ein Nahrungsmittelbestandteil, der in der Welt des Sports von Interesse ist, da er wegen seiner Eigenschaften, die Muskelermüdung zu verringern und die Muskelkapazität während des Trainings zu erhöhen, weit verbreitet ist.
Aber ist es wirklich wirksam, um die Ausbildung zu verbessern? Hier erklären wir, was es ist, wozu es dient und unter welchen Bedingungen Beta-Alanin eingenommen werden sollte, wenn Du Sportler bist.
Was ist Beta-Alanin?
ß(Beta)-Alanin ist eine nicht-essentielle Aminosäure, die in der Leber synthetisiert wird und über die Nahrung (aus tierischen Quellen: Fleisch, Fisch, Eier und Milchprodukte) oder über Nahrungsergänzungsmittel aufgenommen werden kann7.
Es ist Bestandteil von Carnosin und ein limitierender Faktor für die Produktion und Speicherung von Carnosin, vor allem in der Skelettmuskulatur. Carnosin hat ergogene Eigenschaften und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Säuregehalts (pH) der Muskeln.
Carnosin: Muskel-pH-Regulator
Carnosin ist ein aus Beta-Alanin (ß-Alanin) und L-Histidin bestehendes Dipeptid, das im menschlichen Skelettmuskel reichlich vorhanden ist und eine Rolle bei der intrazellulären Pufferung von H+ (Wasserstoffionen, die das Medium, in dem sie sich befinden, ansäuern) spielt.10
Es erfüllt eine Reihe weiterer Funktionen, die sich auf die körperliche Leistungsfähigkeit auswirken können7,11, wie z. B.:
- Antioxidative Wirkung, die die Lipid- und Proteinperoxidation verhindert und den Entzündungszustand reduziert, was die Insulinsignalisierung im Skelettmuskel begünstigt.
- Antiglykationseffekte, d. h. schützende Wirkungen auf Muskelproteine, die die Integrität des Gewebes erhalten.
- Erhöht die Kalziumempfindlichkeit während der Muskelkontraktion, erhöht die Kraft und verringert die Ermüdung der Muskeln.
pH-Puffer für Muskeln
Insbesondere die biologische Funktion von Carnosin als Muskel-pH-Puffer macht es zu einer interessanten Verbindung für hochintensives Training, da die Leistung bei dieser Art von Aktivität durch die Anhäufung von H+ beeinflusst werden kann und durch die Erhöhung der Fähigkeit des Körpers, den Spiegel dieser Ionen zu senken (alkalischerer pH-Wert), verbessert werden kann.
Carnosinbildung
Laktatproduktion bei intensiven Trainingseinheiten.
Hochintensive Sportarten verbrauchen große Mengen an Energie aus anaerobem (sauerstoffarmem) Adenosintriphosphat (ATP) aus Phosphokreatin (PCr) und anaerober Glykolyse, wobei letztere zu einer großen Anhäufung von Laktat (>10 mmol/L) führt.11
Zu Beginn des Trainings und während Trainingssituationen mit zunehmender Intensität kann die ATP-Produktion aus dem aeroben Stoffwechsel (mit Sauerstoff) nicht mit der ATP-Nutzungsrate (100 % bei hochintensiven Ereignissen) mithalten, und das Defizit in der Energieversorgung wird durch den anaeroben Stoffwechsel kompensiert, der ATP hauptsächlich durch den Abbau von Glykogen im glykolytischen Weg bereitstellt, was zu einer übermäßigen Pyruvat (Pi)-Produktion führt.11
Übung mit extremer Intensität
Bei extrem intensiver sportlicher Betätigung übersteigt die hohe Pyruvatproduktionsrate die Rate, mit der es aerob oxidiert werden kann, was zu einer extremen Laktatproduktion führt, die mit hochintensiven Sportarten (im Wettkampf und im Training) verbunden ist, sowie zu Wasserstoffionen (H+). Durch diesen Prozess wird der pH-Wert der Muskeln saurer, was zu dem bekannten Gefühl des "Brennens" in den Muskeln führt.
Die intrazelluläre Pufferfunktion von Carnosin ist auf seine H+-Aufnahme zurückzuführen, die die Übersäuerung des Muskelmilieus reduziert, und auf sein Potenzial, die Bioenergetik zu regulieren, was zu einer Steigerung des glykolytischen Flusses führt.
Carnosin puffert Protonen (H+) und verringert so die Azidose.
Welche Bedeutung hat also ß-Alanin? Wie oben beschrieben, wird es nicht nur zur Synthese von Carnosin verwendet, sondern ist auch limitierend für dessen Bildung.
Das bedeutet, dass die Menge an Beta-Alanin, die dem Körper zur Verfügung steht, die Gesamtmenge an Carnosin begrenzt, die er produzieren kann. Je höher die Beta-Alanin-Konzentration, desto mehr kann die Carnosin-Konzentration ansteigen. Aus diesem Grund verwenden viele Sportler Nahrungsergänzungsmittel mit Beta-Alanin in ihrer Ernährung.
Ist β-Alanin für das Training nützlich?
Der Körper ist nicht in der Lage, Carnosin direkt aus dem Blutkreislauf zu absorbieren, und da die ß-Alanin-Konzentrationen im Muskel relativ gering sind und die endogene Produktion auf eine kleine Gruppe von Zellen in der Leber beschränkt ist, wird die Produktion von Carnosin im Skelettmuskel durch die Verfügbarkeit von ß-Alanin aus der Nahrung begrenzt.7
Studien mit Beta-Alanin
Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von Beta-Alanin in Dosen von 3 bis 6 g über mindestens 4 Wochen den Carnosingehalt der Muskeln um über 30 % erhöht.10,11
Beta-Alanin begünstigt also durch die besprochenen Mechanismen die Verringerung der Muskelazidose, da es eine Schlüsselrolle bei der Produktion und Speicherung von Carnosin spielt, und es ist logisch anzunehmen, dass es für einige Athleten unter bestimmten Bedingungen von Vorteil ist, insbesondere bei der Verzögerung des Einsetzens der Ermüdung und der Pufferung des Muskel-pH-Wertes bei hochintensivem Training wie dem Radfahren.
Wie wird Beta-Alanin eingenommen?
Die Aufnahme von Nahrungsbestandteilen durch Sportler ist stark reglementiert, nicht nur, weil sie in direktem Zusammenhang mit der individuellen Gesundheit stehen, sondern auch, weil die Wettkämpfe anspruchsvolle Vorschriften über die Transparenz der Fähigkeiten der Sportler als Ergebnis ihres Trainings beinhalten. Aus diesem Grund sollte die Ausübung von Sport, insbesondere bei Wettkämpfen, immer von einem Spezialisten betreut werden.
Mehrere internationale Sportverbände und -organisationen7,10 haben die Vorteile der Einnahme von Beta-Alanin anerkannt, die unter bestimmten Einnahmestandards zulässig ist. In diesem Zusammenhang bestätigt das Internationale Olympische Komitee im Konsens 2018 über die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln durch Athleten10 die Verwendung von Beta-Alanin mit den folgenden Erwägungen:
"Beta-Alanin erhöht die intrazelluläre Pufferkapazität, was sich positiv auf die anhaltende Leistung bei hoher Intensität auswirken kann. Eine chronische, tägliche Supplementation von Beta-Alanin erhöht den Carnosingehalt der Skelettmuskulatur".
Ebenso beschreiben sie das Anwendungsprotokoll: "Tägliche Einnahme von ∼65 mg/kg Körpergewicht, eingenommen in Form einer geteilten Dosis (d. h. 0,8-1,6 g alle 3-4 Stunden) über einen längeren Zeitraum von 10-12 Wochen."
Studien zur Wirksamkeit und Verträglichkeit von Beta-Alanin
Es wurden mehrere Studien zur Bewertung der Wirksamkeit von Beta-Alanin bei Sportlern durchgeführt. Die wichtigsten Ergebnisse sind die folgenden:
Steigerung der maximalen Leistung beim Radfahren.
Eine Doppelblindstudie, bestehend aus zwei experimentellen Testsitzungen, unterbrochen von einer 8-wöchigen Supplementierungsperiode mit Beta-Alanin (2-4 g/Tag; n = 9) oder Placebo (PL; n = 8), in der die Probanden ein simuliertes 110-minütiges Radrennen absolvierten. Beim abschließenden Sprint zeigte sich, dass die Einnahme von Beta-Alanin die Spitzenleistung im Durchschnitt um 11,4 % (P = 0,0001) und die Durchschnittsleistung um 5,0 % (P = 0,005) im Vergleich zur Placebogruppe erhöhte.12
Gesteigerte Leistung bei intermittierendem Training mit hoher Intensität.
Eine Analyse mehrerer Studien mit über 400 gesunden Personen, Freizeit- und Leistungssportlern hat gezeigt, dass eine β-ALA-Supplementierung (z. B. 2-6 Gramm/Tag) die Carnosinkonzentration in der Skelettmuskulatur um 20-80 % erhöht und die Leistung bei intermittierendem Training mit hoher Intensität und/oder die Trainingsanpassung verbessert.4
Verbesserte körperliche Leistungsfähigkeit.
Die Ergebnisse von 15 Studien mit 57 Indikatoren wurden in 23 Belastungstests mit 18 Supplementierungsschemata und insgesamt 360 Teilnehmern analysiert [174, ß-Alanin-Supplementierungsgruppe und 186, Placebo-Supplementierungsgruppe]. ß-Alanin (BA) verbesserte (P = 0,002) die Ergebnisse von Trainingsmaßnahmen in höherem Maße als Placebo, was auf eine erhöhte Trainingskapazität und einen ergogenen Effekt (P = 0,001) zurückzuführen ist.8
Es begünstigt die laktische anaerobe Kapazität, insbesondere bei intermittierendem Training mit hoher Intensität.
Eine weitere Analyse von 18 Studien, an denen 1708 Sportler aus verschiedenen Disziplinen teilnahmen, ergab, dass eine ß-Alanin-Supplementierung eine positive Wirkung auf die laktische anaerobe Kapazität haben kann, insbesondere bei intermittierenden Protokollen mit hoher Intensität oder bei Protokollen, bei denen die Kraftentwicklung eine wichtige Komponente in Bezug auf die Leistung darstellt.7
Beta-Alanin und Parästhesie
In all diesen Studien wurden Standardformulierungen von Beta-Alanin in einer durchschnittlichen Dosis von 6,4 g/Tag verwendet, die in 4-8 Tagesdosen von 0,8-1,6 g im Abstand von 3 Stunden eingenommen wurden, um die wichtigste unerwünschte Wirkung der Parästhesie (reizbedingte Empfindlichkeitsstörung, die sich als abnormale Empfindungen ohne vorherigen Reiz manifestiert, z. B. Kribbeln) zu vermeiden, die durch eine akute, hohe Einzeldosis ausgelöst wird und innerhalb von etwa 1 Stunde nach der Einnahme verschwindet.
Diese Symptome können durch die Verwendung von Beta-Alanin-Formulierungen mit kontrollierter Freisetzung und durch eine geringere Dosierung vermieden werden.
Beta-Alanin-Ergänzungen mit verlängerter Wirkstofffreisetzung
Neue Forschungen haben einen Durchbruch bei der Verwendung von Beta-Alanin gebracht, indem die ergogenen Eigenschaften mit einer verbesserten Bioverfügbarkeit und einem besseren Verträglichkeitsprofil durch Formulierungen mit verlängerter Wirkstofffreisetzung erhalten wurden.
Ein Beispiel hierfür ist BETAFOR3MAX®, eine Beta-Alanin-Formulierung mit kontrollierter Freisetzung, eine innovative Entwicklung der MARNYS® Laboratories.
Vorteile von Beta-Alanin mit kontrollierter Freisetzung, BETAFOR3MAX®.
Zwei Studien helfen uns, die Vorteile des kontrolliert freigesetzten Beta-Alanins BETAFOR3MAX® zu verstehen.
Die Schlussfolgerungen beider Studien bestätigen die Vorteile der innovativen Formulierung von BETAFOR3MAX® durch eine signifikante Verbesserung der Bioverfügbarkeits- und Verträglichkeitsparameter von Beta-Alanin, die sich günstig auf die physischen Leistungsfaktoren bei hochintensiven Sportarten auswirken.
Schauen wir mal.
Erhöhte Bioverfügbarkeit von Beta-Alanin.
Diese erste randomisierte, einfach verblindete Crossover-Studie6 untersuchte die Bioverfügbarkeit und Pharmakokinetik von Beta-Alanin nach Verabreichung einer neuen Pulvermischung mit kontrollierter Freisetzung (BETAFOR3MAX®) im Vergleich zu einer Retardtablette (Referenz). Jedem Teilnehmer wurde oral entweder die BETAFOR3MAX®-Formulierung (Beta-Alanin 8 g, L-Histidin 300 mg, Carnosin 100 mg) oder das Referenzprodukt (10 Tabletten zur Erzielung von Beta-Alanin 8 g, Zink 20 mg) mit einer einwöchigen Auswaschphase verabreicht.
Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die Spitzenplasmakonzentration als auch die Expositionszeit mit BETAFOR3MAX® um das 1,6-fache bzw. 2,1-fache (beide p < 0,001) erhöht wurden, was zu einer 2,1-fachen Erhöhung der Bioverfügbarkeit und einer Verkürzung der Resorptionszeit führte. BETAFOR3MAX® (Pulvermischung mit kontrollierter Freisetzung) weist eine um 100 % höhere Bioverfügbarkeit von Beta-Alanin auf und eröffnet ein neues Paradigma von chronischen Supplementierungsstrategien zu kurz- bis mittelfristigen Strategien zur Erhöhung der Carnosinreserven in der Sporternährung.
Verbesserte Leistung und Kraft in der Fahrradausrüstung.
Diese zweite Studie2 untersuchte die Auswirkungen einer hochdosierten (einwöchigen) Aufladephase von Beta-Alanin unter Verwendung eines Pulvers mit verzögerter Freisetzung (BETAFOR3MAX®) auf die Erhaltung der Leistungsfähigkeit bei Radrennfahrern der Welttournee während eines Überlastungstrainings.
Verfahren
20 g Beta-Alanin mit verzögerter Wirkstofffreisetzung wurden täglich während eines 7-tägigen intensiven Teamtrainings verabreicht und mit Placebo kontrolliert. Ein 10-minütiger Zeitversuch (100 TT) wurde durchgeführt, um die Leistung und biochemische Variablen zu analysieren sowie mögliche unerwünschte Wirkungen und Parästhesien zu ermitteln.
Ergebnisse
Im Vergleich zu Placebo verbesserte Beta-Alanin die mittlere Leistung (6,21 %, p = 0,046), die zurückgelegte Strecke (2,16 %, p = 0,046) und die Gesamtarbeit (4,85 %, p = 0,046). Die einwöchige Verabreichung von hohen Dosen (155 g) Beta-Alanin mit einer Pulvermischung mit verzögerter Wirkstofffreisetzung (BETAFOR3MAX®) trug dazu bei, die durch intensives Training bedingten Leistungseinbußen der Fahrer der World Tour von 100 TT zu verringern, und diese neuartige Formulierung ermöglichte die Verabreichung solch hoher Dosen, ohne bei den meisten Probanden Parästhesien zu verursachen.