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1. Einleitung
Bioaktive Substanzen
ergänzen die Wirkungen
der essentiellen Nährstoffe, deren Zufuhr mit
der Nahrung lebensnotwendig ist. Experimen-
telle Untersuchungen mit isolierten bioaktiven
Substanzen in-vitro (im Reagenzglas) und an
Tieren bzw. mit einzelnen Lebensmitteln, die
reich an bestimmten bioaktiven Substanzen
sind, an Menschen belegen, dass diese natürli-
cherweise nur in Pflanzen vorkommenden
Stoffe das Risiko für die Entstehung von Krebs
und Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken kön-
nen. Epidemiologische Studien an größeren
Personengruppen weisen ergänzend darauf
hin, dass eine Erhöhung des Verzehrs von
Gemüse und Obst die Häufigkeit des Auftretens
dieser Krankheiten reduziert (Block et al.,
1992; Steinmetz & Potter, 1996).
Sekundäre Pflanzenstoffe
werden, wie der Na-
me sagt, in geringen Mengen im sekundären
Pflanzenstoffwechsel gebildet. Es handelt sich
um eine Vielzahl chemisch heterogener Ver-
bindungen, die in aller Regel pharmakologi-
sche Wirkungen haben. Die Pflanze bildet diese
Verbindungen u.a. als Abwehrstoffe gegen
Schädlinge und Krankheiten, als Wachstums -
regulatoren, Lock-, Duft-, Farb- und Ge-
schmacksstoffe. Die maximale Zahl der in der
Natur vorkommenden sekundären Pflanzen-
stoffe wird auf 400.000 geschätzt. Davon lie-
gen 5.000 bis 10.000 in der Nahrung vor. Mit
einer gemischten Kost werden täglich
an -
nähernd 1,5 g sekundäre Pflanzenstoffe aufge-
nommen; bei Vegetariern ist die Zufuhr höher
(Watzl, 1996).
Obwohl es sekundäre Pflanzenstoffe gibt, die
toxisch sind, ist unter normalen Verzehrsbedin-
gungen nicht mit Vergiftungserscheinungen zu
rech nen (Hapke, 1988), denn es gilt: Die Dosis
macht das Gift. Im Mittelpunkt des (For-
schungs-)Interesses stehen daher auch nicht
die gesundheitsschädlichen, sondern die ge-
sundheitsförderlichen Effekte: Alle sekundären
Pflanzenstoffe wirken antikanzerogen, einige
außerdem antioxidativ, immunmodulierend,
entzündungshemmend, antithrombotisch, blut -
druckbeeinflussend, cholesterinsenkend, blut-
zuckersenkend und/oder antimikrobiell (s.u.).
Zu den am besten untersuchten gesundheits -
protektiven Wirkungen gehört der Schutz vor
Krebs, von dem auch Hochleis tungssportler
nicht verschont bleiben (Armstrong, 2001).
Tab. 1 (vgl. S. 46) zeigt, wie die nachfolgend
beschriebenen Gruppen von sekundären Pflan-
zenstoffen die Kanzerogenese auf der Ebene
von Initiation (Auslösung), Promotion (Förde-
rung) und Progression (Tumorwachstum, Me-
tastasenbildung) hemmen. Die Tatsache, dass
die verschiedenen Gruppen die Krebsent -
stehung auf unterschiedliche Weise unter-
drücken, ist ein Hinweis auf die Notwendigkeit
einer abwechslungsreichen Auswahl bei der
Nahrungszusammenstellung (Watzl, 1996).
Die
Ballaststoffe
(Nahrungsfasern), zu denen
im Wesentlichen -glycosidisch verknüpfte Po-
lysaccharide (Cellulose, -Glycane, Polyosen,
Fructane, Chitin, Pflanzengummen), Cellulose-
Derivate (Hemicellulosen), Pektine, Oligo-
saccharide vom Raffinosetyp (Raffi -
nose, Stachy ose, Verbascose),
retrogradierte Amylose (re -
sistente Stärke) und Lignine
(Phenylpropan ab kömm -
linge) zählen, können
von körpereigenen En-
zymen im Dünndarm
nicht abgebaut wer-
den (Schek, 2002b).
Sie fördern die
Darmtätigkeit, be-
einflussen die
Stoff wechselak ti -
vität der Bakte -
rien im Dickdarm
und vermindern
die Resorption
von Lipiden und
Glucose. Durch
ihre choleste -
rin spiegel sen -
kende und glu-
cosetoleranz-
fördernde
Wirkung
SPORTERNAHRUNG
ALEXANDRA SCHEK
Sekundäre Pflanzenstoffe
Eingegangen: 12.4.2002
LEISTUNGSSPORT 5/02
왘Die Nahrung besteht aus Wasser, Haupt-
nährstoffen, Mikronährstoffen und den soge-
nannten bioaktiven Substanzen. Zu diesen
Substanzen mit gesundheitsfördernder Wir-
kung, aber ohne Nährstoffcharakter zählen ne-
ben den Ballaststoffen und den Probiotika ins-
besondere die sekundären Pflanzenstoffe. Die
Kenntnisse über die Wirkungen dieser im Eng-
lischen als „
phytochemicals
“ oder „
phytopro-
tectants
“ bezeichneten Stoffe haben sich in
den 1990er Jahren stark erweitert, was u.a.
auf die Entwicklung effizienter Nachweisme-
thoden zurückzuführen ist. Viele Daten stam-
men allerdings aus In-vitro- und tierexperi-
mentellen Untersuchungen, sodass eine direk-
te 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 ent-
halten, gesundheitsprotektiv wirkt. Im Um-
kehrschluss resultieren einige der ernährungs-
mitbedingten Krankheiten möglicherweise aus
einer unzureichenden Versorgung mit diesen
Wirkstoffen, die nicht zuletzt eine Folge des
übermäßigen Verzehrs stark verarbeiteter Le-
bensmittel (z.B. Junk Food) sein kann.
Gerade Sportlern mit ihrem hohen Bedarf an
nutritiven Antioxidantien wird daher eine voll-
wertige Ernährungsweise empfohlen, die reich
ist an Gemüse und Obst (Schek, 2002a). Der
Verzehr von mindestens fünf Portionen Gemü-
se und Obst pro Tag ist ratsam.
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senken sie das Risiko der Entstehung von Herz-
Kreislauf-Erkrankungen und Typ-2-Diabetes-
mellitus. Im Tierversuch stimulieren Ballast-
stoffe immunologische Abwehrmechanismen.
Eine ballaststoffreiche Kost hemmt die Initia -
tion und Promotion von Dickdarmkrebs. Denn
Ballaststoffe erhöhen das Stuhlgewicht und
verringern die Transitzeit, wodurch es einer-
seits zu einer Verdünnung der Konzentration
an kanzerogenen Stoffen (z.B. polyzyklische
aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozykli-
sche Amine, Nitrosamine, Aflatoxine) und an-
dererseits 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, wo-
durch 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 be-
teiligt ist.
Milchprodukte, denen
probiotische Milchsäure-
bakterien
der Gattungen Lactobacillus und Bifi-
dobakterium zugesetzt sind, aber auch Lebens-
mittel, die durch Milchsäuregärung haltbar ge-
macht sind (z.B. Sauerkraut, Joghurt, Sauer-
milcherzeugnisse), verbessern die Milch -
zuckerunverträglichkeit bei Laktasemangel,
hem men das Wachstum unerwünschter Mikro-
organismen im Darm, wodurch die Dauer be-
stimmter 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 Ver-
zehr Voraussetzung.
2. Sekundäre Pflanzenstoffe
Im Folgenden werden die zehn wichtigsten
Gruppen von sekundären Pflanzenstoffen (Tab.
1) sowie Phytinsäure und Resveratrol hinsicht-
lich ihrer Eigenschaften, ihres Vorkommens
und ihrer Wirkungen beschrieben.
Polyphenole
Polyphenole ist die Sammelbezeichnung für
Verbindungen mit meist mehr als zwei Phenol-
oder Phenolethergruppen an einem aromati-
schen Ring. Oft sind sie mit organischen Säu-
ren oder Zuckern verestert. Zu den verschiede-
nen Stoffklassen gehören neben den Phenol-
säuren und den Flavonoiden, die in diesem Ab-
schnitt besprochen werden, auch die Lignane
(Phytoöstrogene, s.u.), Lignine (Ballaststoffe,
s.o.) sowie Resveratrol (Phytoalexin, s.u.).
Bei den
Phenolsäuren
kann zwischen Hydroxy-
benzoe- und Hydroxyzimtsäuren unterschieden
werden. Bekannte Hydroxyzimtsäuren sind die
Ferula- und die Kaffeesäure. Die Chlorogensäu-
re ist ein Ester aus Kaffee- und Chinasäure. Be-
kannte Hydroxybenzoesäuren sind die Gallus-
und die Ellagsäure. Die Phenolsäuren dienen
der Pflanze als Antioxidantien. Daher ist ihre
Konzentration im Schalenbereich am höchsten.
Eine gute Quelle für Gallussäure ist Rotwein
(95 mg/100 ml); Weißwein enthält 10-mal we-
niger (Böhm, 2000). Ellagsäure kommt reich-
lich 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 oxida -
tionsempfindlichen Phenolsäuren. Ferula- und
Kaffeesäure sind die in pflanzlicher Nahrung
(Gemüse, Getreide) am häufigsten vorkom-
menden 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). Chloro-
gensäure 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 Ge-
halts an Coffein, das blutdrucksteigernd wirken
kann, jedoch nicht empfehlenswert.
Die
Flavonoide
werden in Flavanole (auch Ca-
techine genannt), Favanone, Flavone, Flavon-
ole, Isoflavonoide (Phytoöstrogene, s.u.) und
Anthocyane eingeteilt, wobei Anthocyane ein
Überbegriff für An thocyanidine (Aglycone) und
Anthocyanine (Glycoside) ist. Durch Kondensa-
tion von Flavanolen, z.B. bei der Reifung von
Rotwein, entstehen Proanthocyanidine (Tanni-
ne), die Rotwein seinen adstringierenden Ge-
schmack verleihen, oder, z.B. bei der Fermen-
tation von grünem Tee, Theaflavine und Theo-
rubigene, die für die orange Färbung und den
ebenfalls adstringierenden Geschmack von
Schwarztee verantwortlich sind. Bislang sind
4.000 bis 5.000 Flavonoide identifiziert wor-
den. Wie die Phenolsäuren befinden sie sich
überwiegend in den Randschichten der Pflan-
zen und außerdem in den Blättern. Die An -
thocyanine, wie z.B. das Malvidin in blauen
Trauben und das Cyanidin in Kirschen, bedin-
gen die rote, blaue und violette Färbung ver-
schiedener Obst- und Gemüsesorten. Beson-
ders hohe Anthocyaningehalte weisen Aubergi-
nen (in mg/100g: 750), Aronia (200 bis 1000),
Weintrauben (30 bis 750), Süßkirschen (2 bis
450), Heidelbeeren (83 bis 420), schwarze Jo-
hannisbeeren (130 bis 400) und Blutorangen
(200) auf (Clifford, 2000b). Die Flavanole wie
das Epigallocatechin in grünem und schwar -
zem 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 häufig-
sten vorkommende Flavonoid ist das Flavonol
Quercetin. Wie die meisten anderen Flavono -
ide kommt auch Quercetin in der Natur nicht in
freier Form (Aglycon), sondern an Zucker ge-
bunden 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), Apfel-
schale (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 Quer-
cetingehalt um mehr als 50 Prozent. Bei der
Herstellung von Apfelsaft gehen 90 Prozent
verloren (Sluis, 1997).
Die Polyphenole, vor allem die Flavonoide, wir-
ken:
쐃antikanzerogen (und antigenotoxisch)
쐇antioxidativ
쐋immunmodulierend
쐏entzündungshemmend
쐄antithrombotisch
쐂blutdrucksenkend
쐆blutzuckersenkend
쐊antimikrobiell
쐎die Arzneimittel-Wirksamkeit beeinflus-
send.
Zu 쐃: Eine hohe Zufuhr von Polyphenolen
(Flavonoiden) in Form von Obst und Gemüse
wirkt epidemiologischen Daten zufolge sen-
kend auf das Magen-, Dickdarm- und Brust-
krebs-Risiko (Wiltrout & Hornung, 1988). Eine
neuere Studie zeigt allerdings keinen Einfluss
auf die Entstehung von Tumoren des Magen-
Darm-Trakts oder der Lunge (Hertog et al.,
1994). Die Hemmung der Krebsentstehung soll
überwiegend auf der Stufe der Initiation erfol-
gen (Tab. 1). Ellagsäure bindet in-vitro an die
Erbsubstanz, wodurch diese vor Schäden ge-
schützt wird. Die Maskierung von Bindungsstel-
len für Kanzerogene wirkt der Zellentartung
entgegen (Dixit & Gold, 1986).
Zu 쐇: Einige Polyphenole wirken als Radikal-
fänger, als Schutzstoffe vor Oxidation durch
Singulett-Sauerstoff und als Chelatbildner für
Metalle. Außerdem besitzen sie einen Vitamin-
C- und Vitamin-E-„sparenden“ Effekt. Sie
schützen vor Lipid-(LDL-)Peroxidation und vor
oxidativen Schäden an der Erbsubstanz und da-
durch vor der Entstehung von Atherosklerose,
oxidativen Schäden an der Augenlinse und Tu-
moren. Der hohe Polyphenolgehalt von Rot-
wein (140 bis 330 mg/100 ml) wird zur Be-
gründung des „französischen Paradoxons“ her-
angezogen, das beschreibt, dass Franzosen, die
sich „mediterran“ ernähren, weniger häufig an
Herz-Kreislauf-Erkrankungen leiden als US-
Amerikaner, obwohl die wesentlichen Risiko-
faktoren wie erhöhter Cholesterinspiegel, Blut-
hochdruck, Übergewicht oder Rauchen nicht
seltener sind (Böhm, 2000). Es konnte nachge-
wiesen werden, dass eine tägliche Aufnahme
von 375 ml Rotwein über zwei Wochen die Li-
pid- 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 Rot-
weingenuss im Sinn von gelegentlich 2 bzw.
1 dl ratsam.
Zu 쐋/쐏: Die Flavonole Quercetin, Myricetin
und Kaempferol wirken in-vitro immunsup-
pressiv im Sinn einer Blockierung der Hista-
minfreisetzung aus aktivierten Mastzellen und
SPORTERNAHRUNG
LEISTUNGSSPORT 5/02
46
basophilen Granulozyten sowie der Synthese
von Prosta glandinen und Leukotrienen aus
Arachidonsäure (Middleton & Kandaswami,
1992). Histamin löst allergische Reaktionen
aus, Prostaglandine und Leukotriene sind Me-
diatoren von allergischen und Entzündungs-
Reaktionen. In-vitro ist die entzündungshem-
mende Wirkung der Flavonoide belegt (Noga-
ta, 1996).
Zu 쐄: Flavonoide verringern indirekt die Blut-
gerinnung, indem sie die Thromboxan-A2-Bil-
dung und dadurch die Thrombozyten-Aggrega-
tion hemmen. In epidemiologischen Studien
korreliert die Flavonoidzufuhr invers mit der
Mortalitätsrate für Herz-Kreislauf-Erkrankun-
gen wie Herzinfarkt und Schlaganfall (Hertog
et al., 1993).
Zu 쐂: Aus Schwarztee isolierte Flavonoide
senken im Tierversuch den Blutdruck (Henry &
Stephens, 1980). Da das Teegetränk gleichzei-
tig das blutdrucksteigernde Alkaloid Theophyl-
lin liefert, ist ein positiver Effekt beim Men-
schen jedoch fraglich.
Zu 쐆: Anthocyane senken im Tierversuch den
Blutzuckerspiegel (Perez et al., 1998). Dasselbe
gilt für das Flavonol Myricetin, das v.a. in
schwarzem Tee, Beeren und Früchten vor-
kommt. Myricetin stimuliert die Aufnahme von
Glucose aus dem Blut in die Fettzellen (Ong &
Khoo, 1996). In vitro wirkt auch Quercetin
blutzuckersenkend, indem es Bauchspeichel -
drüsenzellen zur Sekretion von Insulin aktiviert
(Perez et al., 1998).
Zu 쐊: Flavonoide wirken antimikrobiell. Epi-
gallocatechin aus grünem Tee schützt vor bak-
terieller Mundschleimhautentzündung und Ka-
ries (Sakanaka et al., 1996). Methylierte Fla-
vonoide, die besonders in Zitrusfrüchten ent-
halten sind, wirken vorbeugend gegen virale
Infektionskrankheiten (Formica & Regelson,
1995), und Proanthocyanidine, die z.B. in Hei-
del- und Moosbeeren vorkommen, gegen bak-
terielle Harnwegsinfekte (Sobota, 1984).
Zu 쐎: In Grapefruitsaft enthaltene Flavonoide
erhöhen die Bioverfügbarkeit verschiedener
Medikamente, z.B. bestimmter Antihistami -
nika, Lipidsenker, Kalziumantagonisten, Im-
munsuppressiva 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. Che-
misch gesehen handelt es sich daher um Tetra-
terpene, 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 Caroti-
nen werden die Xanthophylle durch Kochen
und Erhitzen in der Mikrowelle zerstört (Kha-
chik et al., 1992). Für die gelbe bis rote Farbe
der Carotinoide sind die konjugierten Doppel-
bindungen im Molekül verantwortlich. Caroti-
noide kommen aber nicht nur in orangefarbe-
nen 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
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNAHRUNG
Tab. 1
Gruppe sekundärer Initiation, Initiation, Promotion
Pflanzenstoffe extrazellulär intrazellulär (und Progression)
Polyphenole
Carotinoide
Sulfide
Phytoöstrogene
Protease-Inhibitoren
Saponine
Glucosinolate
Phytosterine
Monoterpene
* modifiziert nach De Flora & Ramel (1988)
Mechanismen der Hemmung der Tumorentstehung durch sekundäre Pflanzenstoffe*
Verminderung der endogenen
Bildung von Kanzerogenen
Inaktivierung von Kanzerogenen
Inaktivierung von Kanzerogenen
im Magen-Darm-Trakt
Verminderung der Bildung von
primären und somit sekundären
Gallensäuren
Verminderung der Bildung von se-
kundären Gallensäuren und Cho-
lesterinabbauprodukten im Darm
Verminderung der Bildung von se-
kundären Gallensäuren und Cho-
lesterinabbauprodukten im Darm
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen, Induktion von
Entgiftungsenzymen und Schutz
der Erbsubstanz vor Bindung von
Kanzerogenen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und der Zell -
vermehrung sowie Schutz der
Erbsubstanz vor Bindung von Kan-
zerogenen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen
Hemmung fehlerhafter Reparatur
der Erbsubstanz
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
Hemmung der Aktivierung von
Prokanzerogenen und Induktion
von Entgiftungsenzymen
Abfangen freier Radikale
Hemmung der Zellvermehrung
und -differenzierung (Stimulation
der interzellulären Kommunika -
tion über gap junctions) sowie
Abfangen von freien Radikalen
und Singulett-Sauerstoff
Hemmung des Zellwachstums,
Induktion des Zelltods, Beeinflus-
sung der Immunantwort
Anti-Östrogenwirkung und Hem-
mung der Blutgefäßbildung
Hemmung der Bildung von Sauer-
stoff-Radikalen
47
(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 er-
höht, beträgt jedoch maximal 30 Prozent. -
Carotin und Lycopin werden durch Zerkleinern
(mechanischer Aufschluss der Pflanzenzellen)
und Erhitzen besser verfügbar, weshalb Karot-
ten 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 -Ionon-
ring – sind Provitamin-A-wirksam, d.h., sie
werden im Körper in Vitamin A umgewandelt.
Außerdem wirken die Carotinoide:
쐃antikanzerogen
쐇antioxidativ
쐋immunmodulierend
쐏cholesterinsenkend.
Zu 쐃: 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). Epide-
miologische Studien geben Hinweise auf diese
Hypothese und darauf, dass den hitzeempfind-
lichen Xanthophyllen eine besondere Bedeu-
tung in der Krebsprävention zukommt. Denn
unerhitztes Gemüse wirkt stärker antikanzero-
gen 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 쐇: Carotinoide entfalten bei niedrigem
Sauerstoff-Partialdruck ihre antioxidative Wir-
kung (Bendich & Olson, 1989). Besonders gute
Radikalfänger und Schutzstoffe vor Singulett-
Sauerstoff sind Lycopin, -Carotin und -Cryp-
toxanthin (Miller et al., 1996). Sie hemmen oxi-
dative 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 쐋: Carotinoide, wovon das -Carotin am
besten untersucht ist, wirken sowohl im Tier-
versuch als auch beim Menschen immunstimu-
lierend im Sinn einer gesteigerten Zytokinsyn-
these und einer gesteigerten zytotoxischen Ak-
tivität 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 Spi-
natpulver hat eine Stimulierung der Inter-
leukin-Sekretion zur Folge (Watzl et al., 1997).
Aus diesen Ergebnissen lässt sich ein Zusam-
menhang zwischen hoher Carotinoidzufuhr in
Form von Gemüse und Obst sowie geringerer
Krebshäufigkeit ableiten.
Zu 쐏: -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 Schutz-
wirkung dieses Carotinoids vor Herz-Kreislauf-
Erkrankungen spricht.
Sulfide
Liliengewächse wie Knoblauch, Zwiebeln,
Schalotten, Schnittlauch und Lauch enthalten
schwefel- bzw. sulfidhaltige Inhaltsstoffe wie
Diallyldisulfid, Diallyltrisulfid, Allylmethyldisul-
fid
u.a. Die oxidierte Form des Diallyldisulfids,
das Diallylthiosulfat (
Allicin
), ist die Hauptwirk-
substanz 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-cy-
steinsulfoxid (Aliin), das in einer Konzentration
von 400 mg/100 g vorkommt. Das in Zwiebel-
gewächsen vorkommende S-Alkyl-L-cystein-
sulfoxid und das in Kohlgewächsen vorkom-
mende S-Methyl-cysteinsulfoxid können nicht
in Allicin umgewandelt werden.
Sulfide wirken:
쐃antikanzerogen
쐇antioxidativ
쐋immunmodulierend
쐏entzündungshemmend
쐄antithrombotisch
쐂blutdrucksenkend
쐆cholesterinsenkend
쐊antimikrobiell.
Zu 쐃: Regelmäßiger Verzehr von Zwiebelge-
wächsen schützt vor Magen-Krebs (You et al.,
1989) und möglicherweise auch vor Dickdarm-
Krebs (Ernst, 1997), und zwar hauptsächlich
auf der Stufe von intrazellulärer Initiation und
Promotion (Tab. 1).
Zu 쐇: Allyldi- und –trisulfide wirken indirekt
antioxidativ, indem sie die Synthese der Gluta-
thion-Peroxidasen induzieren. Allicin wirkt di-
rekt antioxidativ. Es verzögert die Peroxidation
von LDL-Cholesterin und schützt dadurch vor
Atherosklerose (Gassmann, 1992).
Zu 쐋: Täglicher Verzehr von 0,5 g frischem
Knoblauch pro kg Körpergewicht über drei Wo-
chen wirkt immunstimulierend im Sinn einer
Steigerung der Aktivität der natürlichen Killer-
zellen (Kandil et al., 1987). Diese Wirkung
spricht für eine hemmende Wirkung von Sulfi-
den bzw. Allicin auf das Wachstum von Tumo-
ren.
Zu 쐏: Die Sulfide in Knoblauch und Zwiebeln
hemmen Entzündungen der Atemwege und der
Lunge, indem sie die enzymatische Umwand-
lung von Arachidonsäure in Prostaglandine und
Leukotriene inhibieren (Koch & Hahn, 1988).
Zu : Sulfide hemmen die Thrombozyten -
aggregation und aktivieren die Fibrinolyse, wo-
durch 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 쐂: Allicin wirkt blutdrucksenkend, wenn
auch nur in geringem Maß (Weiss, 1986). Den-
noch ist nicht auszuschließen, dass regelmäßi-
ger Verzehr von frischem Knoblauch auch auf
diesem Weg zu einer Verminderung des Herz-
infarkt- und Schlaganfall-Risikos führt.
Zu 쐆: Allicin und andere Sulfide vermögen En-
zyme zu hemmen, die an der Cholesterinsyn-
these in der Leber beteiligt sind. In einer Stu-
die 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 Fett-
stoffwechsel-Störungen vorbeugen.
Zu 쐊: Besonders das Allicin und das Ajoen des
Knoblauchs unterdrücken im Magen-Darm-
Trakt 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 her-
gestellten 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 Pflan-
zenzellwandbestandteils Lignin, eines Nicht-
Kohlenhydrat-Ballaststoffs (s.o.). Besonders
lig nanreich 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 Östroge-
ne. Sie entfalten nur 0,1 Prozent der Wirkung
endogener Östrogene, liegen nach entspre-
chender Zufuhr mit der Nahrung aber in höhe-
ren Konzentrationen im Körper vor. Durch An-
heften 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-Glo-
bulins (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:
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNAHRUNG
48
쐃antikanzerogen
쐇antioxidativ.
Zu 쐃: Epidemiologische Studien zeigen, dass
Phytoöstrogene vor allem gegen hormonbezo-
gene Krebsarten wie Brust-, Gebärmutter-
schleimhaut- und Prostata-Krebs wirksam sind,
aber auch z.B. gegen Dickdarmkrebs (Adler-
creutz & Mazur, 1997). Der wesentliche Mecha-
nismus ist die Anti-Östrogenwirkung auf der
Stufe der Tumorpromotion (Tab. 1).
Zu 쐇: Hinsichtlich der antioxidativen Wirkung
ist das Isoflavonoid Genistein am besten unter-
sucht. 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 Polypeptid-
ketten (100 bis 200 Aminosäuren), die über Di-
sulfidbrücken miteinander verbunden sind. Sie
hemmen die Aktivität von Enzymen im Dünn-
darm (z.B. Trypsin, Chymotrypsin), die an der
Aufspaltung von Nahrungsproteinen in einzel-
ne Aminosäuren beteiligt sind, indem sie sich
an diese Enzyme heften und dadurch die Bin-
dung der eigentlichen Substrate verhindern.
Hieraus resultiert eine Abnahme der Ami-
nosäuren-Verfügbarkeit, wobei die Hemmung
der proteinspaltenden Enzyme beim Menschen
als gering eingestuft wird (Liener & Kakade,
1980). Außerdem wird die Trypsin-Inhibitor -
aktivität durch Erhitzen unterdrückt (Rackis et
al., 1986). Pflanzensamen (Hülsenfrüchte, Ge-
treide) 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:
쐃antikanzerogen (und antigenotoxisch)
쐇antioxidativ.
Zu 쐃: 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 Tumor initiation
und auf die -promotion (Tab. 1). Möglicherwei-
se verhindern Protease-Inhibitoren fehlerhafte
Reparaturvorgänge an der Erbsubstanz. Hier-
durch vermindert sich das Risiko der Zellentar-
tung (Baturay & Kennedy, 1986).
Zu 쐇: Beim Abfangen von Sauerstoff-Radika-
len sind Chymotrypsin-Inhibitoren stärker
wirksam als Trypsin-Inhibitoren (Friedman,
1992).
Saponine
Saponine sind chemisch heterogen zusammen-
gesetzt. Allen gemeinsam ist jedoch ein unpo-
lares Triterpen- oder Steroidgrundgerüst
(Aglycon), woran verschiedene polare Zucker-
moleküle gebunden sind. Die gleichzeitige An-
wesenheit polarer und apolarer Gruppen be-
dingt die Wirkungen der Saponine, u.a. eine
starke Oberflächenaktivität, die in wässrigen
Lösungen eine starke Schaumbildung (wie
durch Seifen, daher die Bezeichnung: lat. sapo
= Seife) hervorruft. In einigen Ländern (USA,
Großbritannien) werden Saponine als Schaum-
bildner, z.B. für Bier, eingesetzt. In Deutsch-
land ist die Verwendung als Lebensmittelzu-
satzstoff allerdings verboten. In-vitro zeigen
Saponine eine hämolytische Wirkung, d.h., sie
erhöhen die Durchlässigkeit der Zellmembra-
nen, wodurch Hämoglobin austritt. In-vivo wir-
ken Saponine hauptsächlich im Darm, weil sie
nur in geringem Umfang (weniger als 3 Pro-
zent) resorbiert werden. Sie können mit Mem-
branlipiden der Enterozyten reagieren und da-
durch Schädigungen des Darmepithels auslö-
sen. Wegen der großen Darmoberfläche und
der sich kontinuierlich regenerierenden Epi -
thel zellen kommt es jedoch nicht zu gesund-
heitsschädlichen Reaktionen (Fenwick et al.,
1991). In pflanzlichen Lebensmitteln sind die
sehr bitter schmeckenden Saponine weit ver-
breitet. Besonders saponinreich sind Hülsen-
früchte wie Kichererbsen (in mg/100 g ver-
zehrsfertige Zubereitung: 5,0), grüne Bohnen
(4,6), Linsen (4,0) und Sojabohnen (3,9) (Oa-
kenfull & 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 be-
stimmte chemische Strukturen gesundheits-
förderliche Effekte. Sie wirken:
쐃antikanzerogen
쐇immunmodulierend
쐋blutdrucksteigernd
쐏cholesterinsenkend
쐄antimikrobiell.
Zu 쐃: Tierversuche lassen vermuten, dass Sa-
ponine auf der Ebene der extrazellulären Initia-
tion (Tab. 1) das Dickdarmkrebs-Risiko redu-
zieren (Messina & Barnes, 1991).
Zu 쐇: Ebenfalls im Tierversuch zeigen Saponi-
ne Immunantwort-verstärkende Wirkungen.
Beispielsweise stimulieren sie sowohl T- als
auch antikörperbildende L-Lymphozyten (Ken-
sil, 1996).
Zu 쐋: Das in der Süßholzwurzel vorkommende
Saponin Glycyrrhizin wird im Körper in Glycyr-
ricinsäure umgewandelt. Diese hat einen mine-
ralcorticoiden Effekt, d.h., sie fördert die Kali-
um- und hemmt die Natrium-Ausscheidung
über die Nieren. Weil diese Ionenverschiebung
einen blutdrucksteigernden Effekt hat, ist an-
zunehmen, dass Personen mit niedrigem Blut-
druck von Lakritz profitieren. Andererseits soll-
ten 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 쐏: Der Verzehr saponinreicher Nahrungs-
pflanzen (z.B. hitzebehandelte Luzernesamen)
führt zu einer Senkung des Cholesterinspie-
gels, insbesondere des LDL-Cholesterins. Da-
durch, dass Saponine im Darm Cholesterin und
primäre Gallensäuren binden, werden diese in
geringerem Umfang resorbiert bzw. vermehrt
ausgeschieden, wodurch in der Leber eine Re-
synthese von primären Gallensäuren aus dem
Cholesterinpool erforderlich wird (Mölgaard et
al., 1987).
Zu 쐄: 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 Gluco-
seeinheit, einer schwefelhaltigen Gruppierung
mit einem Agluconrest sowie einer Sulfatgrup-
pe. Je nach Agluconrest wird zwischen Alkyl-,
Alkenyl-, Aryl- und Indolyl-Glucosinolaten un-
terschieden. Am besten untersucht ist das Glu-
cobrassicin (3-Indolylmethyl-Glucosinolat),
das hauptsächlich in Raps, Rettich und Kohlge-
wächsen vorkommt. Besonders reich an Gluco-
sinolaten 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 & Hea-
ney, 1993). Zerkleinern (mechanischer Auf-
schluss der Pflanzenzellen) führt zum Abbau
der Glucosinolate durch ein pflanzeneigenes
Enzym. Die dabei entstehenden Abbauproduk-
te –
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 Ge-
schmack und die Wirkungen der Kreuzblütler
verantwortlich sind. Als negative Wirkung von
Glucosinolaten (z.B. Progoitrin) gilt die Begün-
stigung der Kropfentwicklung bei Personen mit
Jodmangel. Allerdings müssten während meh-
rerer Monate täglich mindestens 400 g Weiß-
kohl verzehrt werden (Jakobey et al., 1988).
Gesundheitsprotektiv sind folgende Wirkungen
der Glucosinolate:
쐃antikanzerogen
쐇cholesterinsenkend
쐋antimikrobiell.
Zu 쐃: 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 Broc-
coli 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 Östrogen-
Stoffwechsels (Michnovicz & Bradlow, 1991).
Zu 쐇: Indole hemmen in-vitro ein Enzym der
Cholesterinsynthese. Im Tierversuch senkt In-
dol-3-Carbinol sowohl das LDL- als auch das
VLDL-Cholesterin im Blut (Dunn & Leblanc,
1994). Aus diesen Ergebnissen lässt sich mög-
licherweise eine antiatherosklerotische Wir-
kung ableiten.
Zu 쐋: (Iso-)Thiozyanate wirken in den Harn-
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNAHRUNG
49
wegen antibiotisch gegenüber Bakterien, Pil-
zen und Viren (Nahrstedt, 1990).
Phytosterine
In ihrer chemischen Grundstruktur (C-27-Koh-
lenstoffgerüst) ähneln die pflanzlichen den tie-
rischen Sterinen wie dem Cholesterin; sie ha-
ben lediglich eine zusätzliche Methyl- oder
Ethyl-Seitengruppe. Die Wirkweise ist jedoch
völlig unterschiedlich. Bislang wurden 44 ver-
schiedene Phytosterine isoliert, wovon -Sito-
sterin neben Stigmasterin und Campesterin am
häufigsten vorkommt.
Hohe Gehalte an Phytosterinen weisen vor al-
lem fettreiche Pflanzenteile auf wie z.B. Nüsse
(in mg/100 g: 22 bis 714); aber auch Hülsen-
früchte und Getreide (1 bis 200) tragen zur
Versorgung bei (Weihrauch & Gardner, 1978).
Besonders reich an -Si tosterin sind Erdnuss -
creme (135), Erd nussöl (153) und kaltgepress -
tes Olivenöl (145) (Awad et al., 2000). Die Re-
sorptionsquote der Phy tosterine liegt im Be-
reich von 5 Prozent.
Phytosterine wirken:
쐃antikanzerogen
쐇cholesterinsenkend.
Zu 쐃: Epidemiologischen Studien zufolge be-
steht ein Zusammenhang zwischen hoher
Phytosterinzufuhr mit der Nahrung und niedri-
gem Risiko für Dickdarm-Krebs (Hirai et al.,
1986), und zwar auf der Stufe der extrazel-
lulären Initiation (Tab. 1).
Zu 쐇: 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 angerei-
cherte Margarine senkt ebenfalls das Gesamt-
bzw. LDL-Cholesterin, gleichzeitig aber auch
die Konzentrationen an ␣- und -Carotin
(Westrate & Meijer, 1998).
Monoterpene
Monoterpene setzen sich aus zwei Isoprenoid-
einheiten zusammen, die entweder ketten-
oder ringförmig angeordnet sind. Sie kommen
überwiegend in Obst vor, wo sie als Aromastof-
fe fungieren. Limonen und Myrcen finden sich
in besonders hohen Konzentrationen in Oran-
gen (> 50 bis 100 µg/100 g), Linalool in Oran-
gen, Weintrauben und Aprikosen sowie Gera-
niol in Himbeeren und Weintrauben (je 10 bis
50 µg/100 g) (Huber, 1995). Monoterpene
wirken:
쐃antikanzerogen
쐇antimikrobiell.
Zu 쐃: Im Tierversuch hemmen sie die Bildung
von Magen-, Brust- und Lungenkrebs (Hocman,
1989; Gould, 1997) auf der Ebene der intrazel-
lulären Initiation (Tab. 1).
Zu 쐇: In höheren Konzentrationen wirken eini-
ge Monoterpene (z.B. Carvacrol) bakterizid
(Kim et al., 1995).
Lektine
Lektine sind Glycoproteine, die in größeren
Mengen in Hülsenfrüchten und außerdem in
Getreideprodukten vorkommen. Sie können
die Darmwand schädigen, was bei sachgerech-
ter Zubereitung allerdings nicht zu erwarten ist
(Thompson, 1993). Es ist bislang nur ein einzi-
ger gesundheitsförderlicher Einfluss bekannt.
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNAHRUNG
Rezension zum Band 36 der Trainerbibliothek
Neben dem Training stellen Entspannung und
Ernährung die wichtigsten Säulen für sportli-
che Höchstleistungen dar. Mit ihren Empfeh-
lungen für eine bedürfnisgerechte Ernährung
richtet sich die Autorin des Bandes 36 der
Trainerbibliothek gezielt an leistungsorien-
tierte Athleten und an deren Trainer. In den
„Grundlegenden Ernährungsempfehlungen“
(Kap. 1) legt die Oecotrophologin Dr.
Alexandra Schek dar, dass die für die Allge-
meinbevölkerung herausgegebenen Richtlini-
en der Deutschen Gesellschaft für Ernährung
(DGE) zwar die Basis für eine gesunde
Ernährungsweise bilden, es im (Hoch-)Leis -
tungssport jedoch zu Abweichungen kommen
kann und muss, weil insbesondere eine Ener-
giezufuhr im Bereich von mehreren Tausend
Kilokalorien nicht mehr mit einer vollwerti-
gen (weil zu ballaststoffreichen) Ernährung
vereinbar ist.
Den „Ernährungsbedürfnissen im Trainings -
alltag“ (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 PAL-
Wert (physical activity level) zur Abschätzung
des Energieverbrauchs neu eingeführt. Im
Zusammenhang mit der Energiezufuhr wird
über die Bedeutung des Körpergewichts be-
richtet. Außerdem erfolgt eine Bewertung
von Energieriegeln.
Entsprechend seiner Bedeutung als Lebens-
grundlage beschäftigt sich der Abschnitt
Wasser
eingehend mit dem Flüssigkeitsbe-
darf und den Einflussfaktoren für eine schnel-
le Wasserresorption. Auf der Basis dieser
Ausführungen werden konkrete Empfehlun-
gen zum Trinkverhalten und zur Getränke-
wahl formuliert, wobei auch Isogetränke Er-
wähnung finden.
Die Bedeutung der Hauptnährstoffe als Ener-
gielieferanten (auch in konzentrierter Form)
wird in drei weiteren Abschnitten ausführlich
besprochen. Dabei ist hervorzuheben, dass
die Gehalte der zahlreich aufgeführten Le-
bensmittel 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 Lebensmit-
teln. Bei den
Kohlenhydraten
wird im Beson-
deren auf deren große Bedeutung im Ausdau-
ersport hingewiesen, bei den
Proteinen
mit
dem Mythos vom erhöhten Bedarf im Kraft -
sport aufgeräumt.
Im Abschnitt
Mikronährstoffe
wird der
Grundsatz erläutert, dass kein zum Energie-
verbrauch überproportionaler Bedarf besteht.
Des Weiteren wird auf kritische Nährstoffe
(Magnesium, Calcium, Eisen, Zink, Vitamin B6
und „ACE“) näher eingegangen. Eine ausrei-
chende Versorgung mit Vitaminen und Mine-
ralstoffen über die Nahrung wird als grund -
sätzlich möglich erachtet; im Fall eines Man-
gels ist eine Supplementierung jedoch ange-
zeigt.
Die
ergogenen Hilfen
werden nach begriffli-
cher Eingrenzung tabellarisch in verschiede-
ne Gruppen (inkl. Dopingmittel) eingeteilt.
Für die sogenannten ernährungsbezogenen
Leistungsförderer folgt eine detaillierte Be-
schreibung 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 Wett-
kampfsaison“ (Kap. 3) befassen sich zum ei-
nen mit der im Ausdauersport bewährten Me-
thode der Kohlenhydrat-Superkompensation,
zum anderen mit dem Gewichtmachen in
Sportarten mit Gewichtsklassen. In diesem
Zusammenhang werden unangemessene und
angemessene (weil leistungserhaltende) Ge-
wichtsreduktionsdiäten vorgestellt.
Sehr begrüßenswert ist die Auseinanderset-
zung mit „Gestörtem Eßverhalten und Eß-
störungen“ (Kap. 4). Der nicht zu unterschät-
zende Anteil an Athleten (überwiegend Frau-
en) im Hochleistungsbereich, die an
athleti-
scher Anorexie
, aber auch Anorexia und Buli-
mia nervosa leiden, macht eine stärkere öf-
fentliche Beschäftigung mit dieser Thematik
erforderlich.
Kritisch zu betrachten ist die geringe Daten-
basis hinsichtlich der Ist-Zufuhr von Nähr-
stoffen im Leistungssportbereich. Es wäre
wünschenswert, in einer folgenden Auflage
weitere Studien zu berücksichtigen. Nichts -
destotrotz hat die mehrfach wiederholte
Grundregel einer Verminderung der Fett- zu-
gunsten der Kohlenhydratzufuhr sicherlich ih-
re 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 be-
sticht, allen leistungsorientierten Freizeit -
sportlern, (Hoch-)Leistungssportlern und de-
ren Betreuern, aber auch Sportstudenten,
Ernährungsfachkräften und Medizinern nahe-
gelegt werden.
Prof. Dr. Klaus Baum
50
Lektine wirken blutzuckersenkend, indem sie
die Stärkeverdaulichkeit reduzieren. Allerdings
geht Erhitzung mit einer teilweisen Inaktivie-
rung der Lektine einher (Rea et al., 1985).
Phytinsäure
Bei der Phytinsäure handelt es sich um den He-
xaphosphorsäureester des myo-Inositols. Sie
kommt in den Randschichten von Getreide so-
wie in den Proteinen von Hülsenfrüchten und
Ölsaaten vor. Reich an Phytinsäure sind Erd-
nüsse (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 Eigen-
schaft, zweiwertige Eisen- und Zink-Ionen zu
binden, wurde sie früher als antinutritive Sub-
stanz klassifiziert. Inzwischen ist jedoch klar,
dass die vermehrte Bindung von Eisen und Zink
durch Phytinsäure als Bestandteil einer voll-
wertigen Kost durch den höheren Gehalt dieser
Kost an eben diesen Spurenelementen kom-
pensiert wird.
Folgende Wirkungen der Phytinsäure zählen zu
den gesundheitsprotektiven:
쐃antikanzerogen
쐇antioxidativ
쐋immunmodulierend
쐏blutzuckersenkend.
Zu 쐃/쐇: Es ist wahrscheinlich, dass Phytin -
säure im Dickdarm vor Krebs schützt. Dort bil-
det sie vermutlich Chelate mit prooxidativ wir-
kenden Ionen, wodurch die Entstehung von an
der Kanzerogenese beteiligten Hydroylradika-
len gehemmt wird (Graf & Eaton, 1993).
Zu 쐋: In-vitro und im Tierversuch stimuliert
Phytinsäure die Zytotoxizität der natürlichen
Killerzellen (Baten et al., 1989).
Zu 쐏: Regelmäßiger Verzehr von Brot mit Phy-
tinsäurezusatz führt bei gesunden Personen zu
einem geringeren Anstieg des Blutzuckerspie-
gels als der Verzehr von Brot ohne diesen Zu-
satz (Thompson et al., 1987), denn Phytinsäure
hemmt die katalytische Aktivität des stärke-
spaltenden Enzyms ␣-Amylase, wodurch die
Stärkeverdaulichkeit im Dünndarm beeinträch-
tigt wird. Das ist gleichbedeutend mit einer
verminderten Glucoseverfügbarkeit bzw. -re-
sorptionsquote. Hieraus lässt sich die Hypothe-
se ableiten, dass Phytin säure einen Schutzfak-
tor gegen Typ-2-Diabetes-mellitus darstellt.
Resveratrol
Beim Resveratrol (trans-3,4’,5-Trihydroxystil-
ben), das chemisch gesehen eine polyphenoli-
sche Verbindung ist, handelt es sich funktionell
um ein Phytoalexin.
Phytoalexine sind Abwehrstoffe mit antimikro-
biellen Eigenschaften, die nach einer mechani-
schen 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 (So-
leas et al., 1997; Sanders et al., 2000).
Resveratrol wirkt (Jang et al., 1997):
쐃antikanzerogen
쐇antioxidativ
쐋entzündungshemmend
쐏antithrombotisch.
Zu 쐃: In vitro fördert Resveratrol die Apopto-
se von Tumorzellen (Holmes-McNary & Bald-
win, 2000).
Zu 쐇bis 쐏: Resveratrol beugt möglicherwei-
se Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor, indem es
die Entstehung von oxidiertem LDL-Choleste-
rin hemmt (Belguendouz et al., 1997), ent-
zündliche Erscheinungen in den Blutgefäßen
mildert (Soleas et al., 1997) und die Thrombo-
zytenaggregation vermindert (Pace-Asciak et
al., 1996).
3. „5 am Tag“-Kampagne
Eine Ernährungsweise nach präventiv-medizi-
nischen Grundsätzen entspricht einer ab-
wechslungsreichen, überwiegend laktovegeta-
bilen Kostform. Die „Welt-Krebs-Forschungs-
Stiftung“ 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 Pflanzen-
stoffe durch häufigeren Verzehr von frischem
Obst und Gemüse (täglich mindestens 600
bis 800 g, Tab. 2), öfter auch roh;
LEISTUNGSSPORT 5/02
SPORTERNAHRUNG
Tab. 2
Früchte, Gemüse o.a.m.
Polyphenole
Carotinoide
Sulfide
Phytoöstrogene
Protease-Inhibitoren
Saponine
Glucosinolate
Phytosterine
Monoterpene
Lektine
Phytinsäure
Resveratol
Broccoli, Grünkohl u.a. Kohlgemüse x x x x
Karotten, Tomaten, Spinat u.a.
Wurzel-, Frucht- und Blattgemüse x x x
Trauben, Beeren, Aprikosen u.a Obst x x x x
Zitronen, Grapefruits u.a. Zitrusfrüchte x x x
Knoblauch u.a. Zwiebelgemüse x x x
Sojabohnen u.a. Hülsenfrüchte x x x x x x x
Weizen, Gerste u.a. Getreide x x x x x x x
Leinsamen, Erdnüsse, Oliven u.a. Ölsaaten x x x x x
Vorkommen sekundärer Pflanzenstoffe
Mahlzeit Speisen
Frühstück Obstsaft zum Brot oder frisches Obst ins Müsli
Zwischenmahlzeit Gemüsesaft oder rohes Gemüse zum Knabbern
Mittagessen gekochtes Gemüse und Getreide/Kartoffeln zur Eiweiß-Quelle
Zwischenmahlzeit frisches Obst
Abendessen Salat zum Brot
Beispiel für die Integration der Ernährungsempfehlungen der Kampagne ‘5 am Tag’ in den Tages -
speisenplan
Tab. 3 ‘5 am Tag’
51
– 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 Lebensmit-
teln tierischen Ursprungs, vor allem von
gepökelten, geräucherten und stark gebrate-
nen Produkten.
Auf der Basis des genannten Berichts und dem
in den USA populären Slogan „5 a day“, starte-
te die Deutsche Gesellschaft für Ernährung
(DGE) in Zusammenarbeit mit der Deutschen
Krebsgesellschaft im Jahr 1998 die „5 am
Tag“-Kampagne. Die DGE rät, täglich minde-
stens 3 Portionen Gemüse (ca. 400 g) – die
Hälfte davon unerhitzt – und 2 Portionen Obst
(ca. 250 g) – am besten frisch – zu essen; Obst-
und 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 Mahl-
zeiten täglich verteilt werden könnte.
Gemäß der wissenschaftlichen Begründung für
die „5 am Tag“-Kampagne trägt eine gemüse-
und obstreiche Kost durch das Zusammenwir-
ken von verschiedenen sekundären Pflanzen-
stoffen, aber auch Ballaststoffen, Mikro- und
Makronährstoffen maßgeblich zu einer Verrin-
gerung der Häufigkeit des Auftretens soge-
nannter Zivilisationskrankheiten bei (Biesalski,
2001). Allein das weltweite Krebsaufkommen
soll durch diese Maßnahme um 23 Prozent ge-
senkt werden (WCRF & AICR 1997). Des Wei-
teren ist eine Risikominderung wahrscheinlich
bei Herzinfarkt (Ness & Powles, 1997), Schlag-
anfall (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 Le-
bensmittelindustrie sind demzufolge auch Er-
zeugnisse, denen sekundäre Pflanzenstoffe,
Pro-, Pre-, Synbiotika o.ä. zugesetzt sind. Der
jährliche Umsatz wird auf 30 Mrd. Dollar ge-
schätzt, mit 5-prozentigen Zuwachsraten
(Gass mann & 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 ein-
zeln, sondern kombiniert (additiv und synergis -
tisch) ihre Wirkungen entfalten. Einem mög-
lichst breiten Spektrum und ausreichenden
Mengen an Lebensmitteln pflanzlichen Ur-
sprungs 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 po-
tentiell toxischen Eigenschaften dieser Wirk-
stoffe, zum anderen, weil sie möglicherweise
die Resorption, den Transport oder die Wir-
kung von Lebensmittelinhaltsstoffen beein-
trächtigen, die ihrerseits gesundheitsförderli-
che Effekte hätten. Diese Hypothese erklärt
vielleicht auch, weshalb im Rahmen der ATBC-
Studie (1994), bei der 7.000 gesunde Personen
über acht Jahre täglich 20 mg -Carotin sup-
plementierten, eine positive Korrelation zwi-
schen -Carotinzufuhr und Lungenkrebs ge-
funden wurde.
4. Nutritive Antioxidantien
in der Sportpraxis
Wegen des erhöhten Sauerstoff-Umsatzes bei
körperlicher Aktivität entstehen im Interme-
diär-Stoffwechsel des Sportlers vermehrt Radi-
kale, die abgefangen werden müssen, um
Schäden an der Erbsubstanz, an Membranen,
Lipiden und Proteinen zu verhindern.
Untersuchungen zu sekundären Pflanzenstof-
fen haben ergeben, dass grüner und schwarzer
Tee eine sehr hohe antioxidative Kapazität ha-
ben (Cao et al., 1996). Diese wird durch die Zu-
gabe von Milch jedoch aufgehoben (Serafini et
al., 1996). Hoch ist auch die antioxidative Ka-
pazität der sekundären Pflanzenstoffe in Rot-
wein und rotem Traubensaft, gefolgt von
Grape fruit-, Tomaten-, Orangen- und Apfelsaft
(Wang et al., 1996). Beim Obst sind Beeren be-
sonders reich an antioxidativ wirksamen se-
kundären 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 Pflan-
zenstoffe dar.
Neben zahlreichen sekundären Pflanzenstoffen
(Polyphenolen, Carotinoiden, Sulfiden, Prote -
ase-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 ge-
nannten Vitaminen und Spurenelementen sind,
ist bei Schek (2002a) ausführlich beschrieben.
Uneingeschränkt empfohlen werden – neben
Vollkorngetreideerzeugnissen – Obst und
Gemüse der Saison. So z.B. Erdbeeren, Rhabar-
ber, 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, Sel-
lerie, Rote Bete, Weiß-, Rot- und Rosenkohl im
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Die Autorin
Dr. oec. troph. Alexandra SCHEK
Anschrift: Mühlstraße 11, 35390 Gießen
LEISTUNGSSPORT 5/02
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