L-Citrullin - Vorkommen, Wirkung, Einnahme und Nebenwirkungen - Gannikus.de

L-Citrullin – Vorkommen, Wirkung, Einnahme und Nebenwirkungen

L-Citrullin ist eine nicht-essenzielle, nicht-proteinogene Aminosäure, welche neben L-Arginin und L-Ornithin eine wichtige Rolle im Harnstoffzyklus spielt. Ihren Namen verdankt sie der Wassermelone (Citrullus vulgaris), da Citrullin in deren Schale zu relativ hohen Anteilen enthalten ist. Im Bodybuilding wird es meist in Form von L-Citrullin Malat oder freiem L-Citrullin als Supplement eingesetzt, welches den Pump verstärken soll. Aufgrund dessen ist die Aminosäure auch oft Bestandteil von diversen Pump- und Pre Workout Boostern. Im folgenden Beitrag erfährst du alles über die Wirkung und mögliche Nebenwirkungen dieses Nahrungsergänzungsmittels.


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Vorkommen und Bedeutung

L-Citrullin ist eine nicht-essenzielle und nicht-proteinogene Aminosäure. Das bedeutet, dass der Körper sie selbst herstellen kann und sie nicht in körpereigene Strukturen oder Enzyme eingebaut wird. Dennoch erfüllt diese Aminosäure wichtige Aufgaben im Körper. Ihren Namen verdankt L-Citrullin der Wassermelone, in deren Rinde sich relativ hohe Gehalte der Aminosäure finden lassen. In einem Gramm der süßen Frucht finden sich ca. 2,1 mg L-Citrullin, wobei die Gehalte natürlicherweise schwanken [1]. Um ca. 5 g L-Citrullin durch den Verzehr von Wassermelone zu sich zu nehmen, müsste man folglich etwa 2,38 kg davon essen. Weitere Nahrungsmittel, die verhältnismäßig viel L-Citrullin enthalten, sind Cantaloupe-Melonen, Bittermelonen, Kürbisse und Gurken. [2]

Die wichtigste Aufgabe von L-Citrullin im menschlichen Organismus ist seine Beteiligung im Harnstoffzyklus. Dieser Prozess ist dafür verantwortlich, giftige Stickstoffverbindungen, die im Zuge des Proteinstoffwechsels frei werden, in Harnstoff umzuwandeln, der über den Urin ausgeschieden werden kann. Hierbei wird der Stickstoff auf L-Ornithin übertragen, welches dann in mehreren Schritten zu L-Citrullin und später L-Arginin umgewandelt wird. Anschließend kann der ungiftige Harnstoff abgespalten und ausgeschieden werden.

L-Citrullin übernimmt wichtige Aufgaben im Harnstoffzyklus.

Die Aufnahme von L-Citrullin und sein Zusammenhang zu L-Arginin und L-Ornithin

Citrullin kann den Argininspiegel um das Doppelte bis Dreifache steigern.

L-Citrullin wird im Dünndarm über Natrium-abhängige Transportproteine aufgenommen. Die Absorptionsrate ist jedoch wesentlich höher als bei seinem nahen Verwandten L-Arginin [3, 4]. Die orale Aufnahme von L-Citrullin hat gezeigt, dass sie nicht nur den Spiegel von L-Citrullin im Blut selbst anheben kann. Studien haben herausgefunden, dass die Einnahme ebenfalls die Gehalte an L-Arginin und L-Ornithin anhebt. Eine orale Dosis von 5 bis 10 g kann dabei den Spiegel seiner beiden Geschwister um das Doppelte bis Dreifache anheben. Höhere Mengen scheinen jedoch keinen weiteren Anstieg von L-Arginin und L-Ornithin zur Folge zu haben, während der Spiegel des L-Citrullins weiter ansteigt [5, 6, 7, 8].

Wissenschaftliche Untersuchungen fanden sogar heraus, dass die Einnahme von L-Citrullin den Gehalt von L-Arginin im Blut stärker beeinflusst als L-Arginin selbst. Zwar lässt die direkte Einnahme von L-Arginin den Spiegel schneller und höher steigen, doch sind die absoluten Gehalte über die Zeit höher, wenn L-Citrullin eingenommen wurde [9]. Um den Argininspiegel schnell steigen und lange anhalten zu lassen, bietet sich daher eine Kombination aus beiden Aminosäuren an.


Wirkung von L-Citrullin

Abseits der wichtigen Rolle im Harnstoffzyklus hat eine exogene Zufuhr von L-Citrullin gezeigt, dass sie weitere Vorteile in Bezug auf das Training und die Gesundheit haben kann.

Blutdruck und Herz-Kreislauf

L-Arginin ist dafür bekannt, dem Körper als Vorstufe für Stickstoffmonoxid (NO) zu dienen. NO wiederum weitet die Blutgefäße und senkt somit den Blutdruck. Man kann sich das vorstellen wie mit einem Gartenschlauch. Soll eine festgelegte Menge an Wasser (oder Blut) pro Minute durch den Schlauch gepumpt werden, muss der Druck bei einem dünneren Schlauch höher sein als bei einem dickeren Schlauch. Weiten sich die Blutgefäße, nimmt der Druck also automatisch ab. Auch L-Citrullin hat gezeigt, dass seine orale Einnahme den NO Spiegel im Plasma steigern kann [10].

Eine Studie an gesunden Probanden veranschaulicht, dass die Einnahme von 3,2 g L-Citrullin die benötigte Zeit verringern kann, in der sich der Herzmuskel depolarisiert [11].

Muskeln und körperliche Leistung

L-Citrullin wird vor allem konsumiert, um die Durchblutung der Muskulatur während dem Training zu erhöhen. Dieser Effekt wird im Bodybuilding auch als verstärkter Pump beschrieben. Die Verstärkung des Pumps ist darauf zurückzuführen, dass L-Citrullin in unserem Körper in L-Arginin umgewandelt wird, welches wiederum die direkte Vorstufe von NO (Stickstoffmonoxid) ist. NO sorgt in unserem Körper unter anderem für die Erweiterung von Gefäßen und dadurch ist dann auch eine verstärkte Durchblutung möglich.

In einer Studie, welche die Gabe von L-Citrullin Malat untersuchte, konnte außerdem festgestellt werden, dass die Supplementierung auf das Krafttraining noch mehr positive Effekte hat als nur die Verstärkung des Pump Effekts. Die Gruppe, welche L-Citrullin Malat verabreicht bekam, konnte signifikant mehr Wiederholungen absolvieren als die Gruppe, die kein L-Citrullin Malat nehmen durfte. Außerdem hatte die Gruppe, die das Supplement einnahm, einen um 40 % geringeren Muskelkater als die Kontrollgruppe [12]. Insgesamt kann durch diese Wirkung natürlich auch mit Effekten auf den Muskelaufbau gerechnet werden. Denn wenn man in der Lage ist, mehr Wiederholungen zu absolvieren, dann bedeutet das auch mehr absolviertes Volumen und somit mehr Muskelaufbau. Wenn man weniger Muskelkater hat, ist es außerdem möglich, häufiger zu trainieren, was sich ebenfalls positiv auf den Muskelaufbau auswirken könnte.

Auch in Bezug auf die Leistungsfähigkeit im Ausdauersport könnte eine Supplementierung mit der Aminosäure Sinn ergeben. So zeigt die wissenschaftliche Untersuchung von Hickner und Kollegen, dass eine L-Citrullin Gabe zu einer Verringerung der Ermüdung von Athleten führt [13]. Eine andere Studie zeigt wiederum, dass die Einnahme die Leistung beim Fahrradfahren verbessern kann [14].

Die Wirkung von L-Citrullin ist auf Effekte verschiedener Ebenen zurückzuführen. So kann unter anderem vermutet werden, dass die Aminosäure durch ihre Beteiligung am Harnstoffzyklus dazu beiträgt, dass mehr Ammoniak ausgeschieden wird und somit ein verbesserter Abtransport von unerwünschten Stoffen stattfindet. Dies wiederum erlaubt einem etwas höhere Leistungen zu erbringen.

Einfluss auf Wachstumshormone und IGF-1

In einer Untersuchung, in der man Athleten vor einer langen Radtour (137 km) 6 g L-Citrullin verabreichte, konnte gezeigt werden, dass die Wachstumshormonausschüttung in Folge des Trainings um 28 % höher war als durch Training allein [6]. Eine weitere Studie konnte jedoch keinen solchen Effekt zeigen, wenn keine körperliche Aktivität folgte [8]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass L-Citrullin nur den trainingsinduzierten Anstieg der Wachstumshormonausschüttung steigert und nicht generell zu einer erhöhten Freisetzung des Hormons führt. Die Einnahme von 18 mg/kg L-Citrullin über eine Woche konnte in einer weiteren Studie zu keinem Anstieg von IGF-1 führen [7].

Auswirkungen auf die männliche Potenz

In Patienten mit erektiler Dysfunktion konnte L-Citrullin die Potenz steigern. So wurde unter anderem nachgewiesen, dass 50 % der Männer, welche unter erektiler Dysfunktion leiden und L-Citrullin verabreicht bekamen, anschließend eine härtere Erektion hatten als zuvor [15].  Da die Einnahme von L-Citrullin in unserem Körper die L-Arginin Spiegel erhöht, sind außerdem auch andere Effekte auf die Potenz wahrscheinlich. Studien, die die Wirkung von L-Arginin auf die Potenz untersuchen, zeigen vielversprechende Effekte.


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Die L-Citrullin Wirkung und das Immunsystem

In Bezug auf die Wirkung wären abschließend auch noch die Effekte von L-Citrullin auf das Immunsystem zu nennen. In der wissenschaftlichen Untersuchung von Sureda und seinen Kollegen wurde eine Verstärkung des sogenannten oxidativen Bursts festgestellt [16]. Der oxidative Burst ist eine Funktion von unseren Immunzellen, welche Bakterien, Viren und andere unerwünschte Dinge neutralisieren kann. Dadurch kann generell mit einer etwas verbesserten Immunantwort gerechnet werden, was für Athleten durchaus von Bedeutung sein kann.


Interaktion mit weiteren Nährstoffen

L-Norvalin

L-Norvalin ist ein Derivat der essenziellen Aminosäure L-Valin. Sie gilt als Hemmstoff des Enzyms Arginase, welches im letzten Schritt des Harnstoffzyklus L-Arginin zu L-Ornithin und Harnstoff spaltet. Bei einer hohen Aktivität dieses Enzyms wird L-Arginin also schneller abgebaut, wodurch die Wirkung auf die Gefäßerweiterung schneller zum Erliegen kommt. Die zusätzliche Einnahme von L-Norvalin kann demnach den Argininabbau hinauszögern. [17]

Glutathion und L-Cystein

Glutathion ist das stärkste vom Körper selbst produzierte Antioxidans. Die reduzierte Form dieses Stoffes hat in Studien an menschlichen Zellen und an Ratten gezeigt, dass es ebenfalls den Abbau von Stickstoffmonoxid hemmen kann, wodurch der Effekt des L-Citrullins länger anhält [18]. Ähnliche Effekte besitzt auch die Aminosäure L-Cystein, welche in Form von N-Acetyl L-Cystein in Hustenlösern enthalten ist und besser aufgenommen wird als die freie Form der Aminosäure. L-Cystein dient im Körper als Vorstufe für Glutathion und ist effektiver dabei den Glutathion-Spiegel anzuheben als die orale Einnahme des Antioxidans selbst [19, 20].


Die möglichen Nebenwirkungen einer Einnahme

L-Citrullin scheint mit weniger Nebenwirkungen verbunden zu sein als L-Arginin. So zeigt eine Studie, dass die Gabe bis 15 g nicht zu Durchfall oder anderen Nebenwirkungen wie Magen-Darm Problemen führt [3]. Das Ganze könnte daran liegen, dass L-Citrullin besser aufgenommen wird als L-Arginin. In der zuvor erwähnten Studie, welche die Auswirkung von L-Citrullin Malat auf das Krafttraining untersuchte, hatten allerdings einige Probanden mit Magenproblemen zu kämpfen. Diese Nebenwirkung trat jedoch nur bei einer eher geringen Prozentzahl der Versuchspersonen auf.

Menschen, die unter Herz-Kreislauf Erkrankungen oder anderen Erkrankungen leiden, sollten aufgrund von möglichen Nebenwirkungen vorher mit ihrem Arzt über eine Einnahme sprechen.


Einnahme und Dosierung

Um positive Effekte auf die Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems zu erzielen, reicht es aus, 1000 mg L-Citrullin dreimal täglich mit den Mahlzeiten einzunehmen.

Die meisten unserer Leser möchten die Aminosäure jedoch sicherlich, nutzen um einen positiven Effekt auf das Krafttraining zu erzielen. Zweckvolle Dosierungen hierfür liegen im Bereich von 6000 bis 8000 mg in Form von L-Citrullin Malat.

L-Arginin oder L-Citrullin – das ist hier die Frage!

Viele Athleten, die sich eine dieser isolierten Aminosäuren als Pump Supplement kaufen möchten, stellen sich die Frage, ob sie besser L-Arginin oder L-Citrullin nehmen sollen. Da L-Citrullin in unserem Körper in weiterer Folge in L-Arginin umgewandelt wird und es laut Studien gleichzeitig in der Lage ist, die L-Arginin Werte im Körper langfristig stärker zu erhöhen, fällt die Wahl hier eindeutig auf L-Citrullin. Ein weiterer Vorteil von L-Citrullin sind außerdem die geringeren Nebenwirkungen auf den Magen-Darm-Trakt, welche im vorigen Absatz erwähnt wurden.

Es gibt allerdings wissenschaftliche Daten, die zeigen, dass eine kombinierte Gabe der beiden Aminosäuren zur stärksten Erhöhung von NO führt. Das könnte zum einen daran liegen, dass beide Stoffe unterschiedliche Transportproteinn im Darm nutzen und somit der Plasma-Argininspiegel stärker angehoben werden kann als durch eine der beiden Aminosäuren allein. Andererseits steigert L-Arginin den Blutspiegel schneller und stärker als L-Citrullin und kann damit kurzfristig zu einem stärkeren Effekt führen. Wer also optimale Ergebnisse auf die Durchblutung erzielen möchte, der sollte darüber nachdenken eine Kombination zu verwenden. Hier bietet sich ein Verhältnis von 1:1 bis 2:1 zwischen L-Citrullin und L-Arginin an.

Malat oder nicht? Eine weitere Frage, die es zu klären gilt!

Bei L-Citrullin Malat handelt es sich um nichts anderes als L-Citrullin, welches mit der sogenannten Apfelsäure (engl.: malic acid) verestert ist. Erkennen kann man das auch ganz eindeutig am säuerlich erfrischenden Geschmack. Um 1 g L-Citrullin aufzunehmen, muss man ca. 1,76 g L-Citrullin Malat zuführen, da von der gesamten Substanz ja ein Teil auf die Apfelsäure zurückfällt. Insgesamt gesehen kann die Apfelsäure womöglich aber zusätzliche Vorteile haben und deshalb ist diese kombinierte Form unserer Meinung nach empfehlenswerter.

Die richtige Einnahme – was habe ich zu beachten?

Die Einnahme sollte ca. 45 bis 60 Minuten vor dem Training erfolgen. Es ist dabei empfehlenswert, keinen extrem vollen Magen zu haben, da sich sonst die Dauer bis zum Wirkungseintritt erheblich verlängern kann. Bei reinem L-Citrullin ist die empfehlenswerte Menge aufgrund der fehlenden Veresterung mit der Apfelsäure deutlich geringer. An trainingsfreien Tagen braucht man die Aminosäure nicht einzunehmen. Es sei denn, man macht dies aus gesundheitlichen Gründen.

Wenn man einen Pre Workout Booster kauft und neben einem guten Fokus auch auf einen maximalen Pump aus ist, sollte man stets darauf achten, dass immer eine gute Menge L-Citrullin und L-Arginin enthalten ist. Auch Booster werden je nach Verzehrempfehlung 30 bis 60 Minuten vor dem Training eingenommen. Alternativ kann man zusätzlich L-Citrullin und/oder L-Arginin hinzugeben, falls die enthaltene Dosierung nicht ausreicht.

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Fazit

Citrullin ist eine nicht-essenzielle Aminosäure, welche vor allem in der Schale von Wassermelonen gefunden werden kann und von Bodybuildern zur Leistungssteigerung und zur Steigerung des Pumps verwendet wird. In unserem Körper spielt sie eine wichtige Rolle im sogenannten Harnstoffzyklus. Erste Studien zeigen durchaus vielversprechende Ergebnisse für eine Einnahme zur Steigerung des Pump Effekts. Da die Aminosäure in der Lage ist, die L-Arginin Werte in unserem Körper langfristiger zu erhöhen, ist sie laut derzeitigem Wissensstand die bessere Wahl, wenn man sich zwischen den beiden entscheiden muss.


Quellen:

  1. Rimando, Agnes M., and Penelope M. Perkins-Veazie. „Determination of citrulline in watermelon rind.“ Journal of Chromatography A 1078.1-2 (2005): 196-200.
  2. Kaore, Shilpa N., Hanmant S. Amane, and Navinchandra M. Kaore. „Citrulline: pharmacological perspectives and its role as an emerging biomarker in future.“ Fundamental & clinical pharmacology 27.1 (2013): 35-50.
  3. Curis, Emmanuel, Pascal Crenn, and Luc Cynober. „Citrulline and the gut.“ Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 10.5 (2007): 620-626.
  4. Bahri, Senda, et al. „Mechanisms and kinetics of citrulline uptake in a model of human intestinal epithelial cells.“ Clinical Nutrition27.6 (2008): 872-880.
  5. Rougé, Carole, et al. „Manipulation of citrulline availability in humans.“ American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 293.5 (2007): G1061-G1067.
  6. Sureda, Antoni, et al. „L-citrulline-malate influence over branched chain amino acid utilization during exercise.“ European journal of applied physiology 110.2 (2010): 341-351.
  7. Thibault, Ronan, et al. „Oral citrulline does not affect whole body protein metabolism in healthy human volunteers: results of a prospective, randomized, double-blind, cross-over study.“ Clinical nutrition 30.6 (2011): 807-811.
  8. Moinard, C., et al. „Dose-ranging effects of citrulline administration on plasma amino acids and hormonal patterns in healthy subjects: the Citrudose pharmacokinetic study.“ British journal of nutrition 99.4 (2008): 855-862.
  9. Schwedhelm, Edzard, et al. „Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L‐citrulline and L‐arginine: impact on nitric oxide metabolism.“ British journal of clinical pharmacology 65.1 (2008): 51-59.
  10. Ochiai, Masayuki, et al. „Short-term effects of L-citrulline supplementation on arterial stiffness in middle-aged men.“ International journal of cardiology 155.2 (2012): 257-261.
  11. Kameda, Naoko, et al. „The effect of L-citrulline ingestion on ECG QT interval and autonomic nervous system activity.“ Journal of physiological anthropology 30.2 (2011): 41-45.
  12. Pérez-Guisado, Joaquín, and Philip M. Jakeman. „Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness.“ The Journal of Strength & Conditioning Research 24.5 (2010): 1215-1222.
  13. Hickner, Robert C., et al. „L-citrulline reduces time to exhaustion and insulin response to a graded exercise test.“ Medicine and science in sports and exercise 38.4 (2006): 660-666.
  14. Suzuki, Takashi, et al. „Oral L-citrulline supplementation enhances cycling time trial performance in healthy trained men: Double-blind randomized placebo-controlled 2-way crossover study.“ Journal of the International Society of Sports Nutrition13.1 (2016): 6.
  15. Cormio, Luigi, et al. „Oral L-citrulline supplementation improves erection hardness in men with mild erectile dysfunction.“ Urology77.1 (2011): 119-122.
  16. Sureda, Antoni, et al. „Effects of L-citrulline oral supplementation on polymorphonuclear neutrophils oxidative burst and nitric oxide production after exercise.“ Free radical research 43.9 (2009): 828-835.
  17. Pokrovskiy, Mihail V., et al. „Arginase inhibitor in the pharmacological correction of endothelial dysfunction.“ International journal of hypertension 2011 (2011).
  18. McKinley-Barnard, Sarah, et al. „Combined L-citrulline and glutathione supplementation increases the concentration of markers indicative of nitric oxide synthesis.“ Journal of the International Society of Sports Nutrition 12.1 (2015): 27.
  19. Giordano, Gennaro, Collin C. White, and Lucio G. Costa. „Assessment of glutathione homeostasis.“ In Vitro Neurotoxicology. Humana Press, Totowa, NJ, 2011. 205-214.
  20. Schmitt, Bernard, et al. „Effects of N-acetylcysteine, oral glutathione (GSH) and a novel sublingual form of GSH on oxidative stress markers: A comparative crossover study.“ Redox biology 6 (2015): 198-205.

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