Beta Alanin: Was ist das und wie wirkt es?

Beta-Alanin oder β-Alanin ist eine Beta-Aminosäure (β-Aminosäure; β = griechisch für „zwei“), da die Aminogruppe des Moleküls am zweiten Kohlenstoffatom anheftet. Außerdem ist es ein biogenes Amin, d. h. es wird aus einer Aminosäure (in diesem Fall aus Asparaginsäure) verstoffwechselt. Biogene Amine entstehen aber auch bei der Fermentation bzw. Reifung (Bsp. Hartkäse) sowie dem Verderb von Lebensmitteln, insbesondere durch mikrobielle Verarbeitungsprozesse. Biogene Amine (zu diesen gehören bspw. auch Histamin, Serotonin und Adrenalin) werden wiederum zu Hormonen, Neurotransmittern, Coenzymen o. ä. umgewandelt.⁽¹⁾

Wie wirkt Beta-Alanin auf den Körper und die Gesundheit?

Beta-Alanin ist die Vorstufe von Carnosin, einem im Muskelgewebe (insbesondere im schnell kontrahierenden ⁽²⁾) und im Nervengewebe vorkommenden Laktatpuffer (Säurepuffer). Es fängt H+-Protonen ab und beugt so einer muskulären Übersäuerung bei starker Beanspruchung vor ⁽³⁾. Ferner sorgt Carnosin dafür, dass der pH-Wert in der Muskulatur konstant bleibt ^(4). Der direkte Verzehr von Carnosin ist allerdings nicht zielführend, da dieses im Magen zu Beta-Alanin und Histidin hydrolysiert oder im Blut enzymatisch (durch sogenannte Carnosinasen) abgebaut werden würde ⁽⁵⁾.

Die Wirk-Mechanismen von Carnosin

1. Verhinderung einer Muskel-Übersäuerung: Typ 2-Muskelfasern beziehen ihre Energie aus der anaeroben Glykolyse (Kohlenhydratspaltung ohne Sauerstoff) um den für die Muskelarbeit benötigten Energielieferanten ATP (Adenosintriphosphat) herzustellen. Ein saurer pH-Wert wirkt sich nachteilig auf die Glykolyse aus. Carnosin kann diesen Umstand durch seine Laktat puffernden Eigenschaften abfedern ⁽⁶⁾.
   
2. Steigerung der Calciumsensitivität des Muskels: Calcium reguliert bzw. aktiviert die Muskelkontraktion. Eine Übersäuerung des Muskels blockiert die Calcium-Freisetzung und damit die Muskelkontraktion. Zum einen wirkt Carnosin der Übersäuerung entgegen, zum anderen erhöht es die Calcium-Sensibilität des Muskel-Kontraktionsapparats, sodass ein größerer Kraftausstoß (v. a. gegen Ende eines Trainingssatzes) erzielt werden kann ^{(7, 8).}
   
3. Carnosin als Antioxidans: Carnosin kann Eisen- und Kupfer-Metallionen umhüllen (aus denen sonst freie Radikale entstehen können) ⁽10⁾ und bereits vorhandene freie Radikale (welche während des Trainings gebildet werden und den Muskel zur Ermüdung bringen ⁽⁹⁾) abwehren sowie. Eine Studie zeigte, dass Beta-Alanin den oxidativen Stress beim Training deutlich reduziert ⁽¹¹⁾.
   
4. Beta-Alanin mindert neuromuskuläre Erschöpfungszustände. Das belegte eine doppelblinde, placebokontrollierte Studie bei männlichen Teilnehmern im Alter von 55-92 Jahren sowie eine weitere Studie mit jungen Frauen ^{(12, 13)}.
   

Beta-Alanin bringt Vorteile für Sportler

Eine Meta-Analyse von 15 placebokontrollierten Studien ergab, dass der Nutzen von Beta-Alanin bei intensiven Belastungseinheiten mit einer Dauer von 60-240 Sekunden am höchsten ist ⁽¹⁶⁾. 

Anaerobe Sportarten (Sprinten, Schwimmen, Radfahren)

Einzelne Ausnahmen mit messbarer objektiver Leistungsverbesserung:

• Eine tägliche Dosis von 6,4 g/Tag Beta-Alanin über 5 Wochen verbesserte die Streckenzeiten beim 100 m und 200 m Schwimmen in einer placebokontrollierten Studie ⁽²¹⁾. 
• Sportler, die zuvor Beta-Alanin supplementiert hatten, konnten ihre Streckenzeiten beim 800 Meter-Rennen um 3,64 Sekunden reduzieren, beim 400 Meter-Lauf war hingegen keine Verbesserung festzustellen ⁽²²⁾. 
• Bei Radsportlern schnitten jene Athleten, die Beta-Alanin supplementierten, bei einer 30-sekündigen Sprinteinheit zum Ende einer 110-minütigen Fahrt deutlich besser ab ⁽²³⁾. 

Kraftsport

Im Kraftsport und Bodybuilding wird meist bis zum Muskelversagen (in mehreren Sätzen mit mehreren Wiederholungen) trainiert. In einer Studie konnten die Trainierenden ihre Wiederholungsanzahl beim Beinstrecken in den letzten 4-5 Sätzen erhöhen ⁽²⁴⁾.

Eine tägliche Dosis von 3,2 g Beta-Alanin pro Tag führte nach 4 Wochen bei trainierten Sportlerinnen zu einer gesteigerten isokinetischen Kraftleistung (hierbei wird mit konstantem Widerstand und einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit trainiert. Erhöht der Trainierende die Geschwindigkeit, erhöht sich auch der Widerstand) ⁽²⁵⁾. Ähnliche Ergebnisse wurden in einer Studie mit Männern erzielt (Dosis: 6,4 g Beta-Alanin). Diese konnten ihr gestrecktes Bein fast 10 Sekunden länger halten als vor der Einnahme von Beta-Alanin ⁽²⁶⁾.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es messbare Effekte einer Beta-Alanin-Supplementierung bei Spitzensportlern gibt, bei denen ein sekundengenaues Ergebnis über Gewinnen oder Verlieren entscheidet.

Sportarten mit wiederholt hoher Belastung (Teamsportarten, Kampfsport)

• Signifikante Ergebnisse brachte eine Studie mit Footballspielern, welche sich dem YoYo-Test unterzogen, hervor. 12 Wochen Beta-Alanin-Einnahme führten zu einem deutlich besseren YoYo-Score ⁽²⁹⁾. Beim YoYo-Test müssen wiederholt intensive Trainings-Intervalle über einen langen Zeitraum absolviert werden. 
• Bei trainierten Judo- und Jiu-Jitsu-Kämpfern wurde in mehreren Tests die Oberkörpermuskulatur in Intervallen mit maximaler Belastung über 30 Sekunden, gefolgt von dreiminütigen Pausen getestet. Die Beta-Alanin-Supplementation resultierte in einem höheren Kraftausstoß (verglichen mit Placebo) ⁽³⁰⁾.
• Footballspieler erhielten in einer entsprechenden Studie 4,5 g Beta-Alanin pro Tag. Das subjektive Müdigkeits-Empfinden nahm ab und das Trainingsvolumen nahm zu ⁽³¹⁾.

Muskelaufbau/Bodybuilding

• (Trainierte) Wrestler und Footballspieler wurden in einer placebokontrollierten Studie über 8 Wochen mit 4 g Beta-Alanin täglich supplementiert. Es war ein signifikanter Muskelzuwachs zu verzeichnen, verglichen mit der Placebo-Gruppe. Die Wrestler befanden sich in einer Diätphase. Alle Wrestler konnten ihre Fettmasse reduzieren. Die Placebo-Gruppe verlor im Durchschnitt jedoch zusätzlich 0,5 kg wertvolles Muskelgewebe, die supplementierten Sportler wiederum legten an Muskelmasse zu ⁽³²⁾.
• Ähnlich erstaunliche Resultate konnte eine Studie mit jungen Männer vorlegen. Es wurde ein HII-Training absolviert (hochintensives Intervalltraining, bei dem sich Sprints mit Phasen geringerer Intensität abwechseln). Eigentlich handelt es sich beim HIIT um ein Kardiotraining, bei dem nur geringe Muskelzuwächse (im Vergleich zum Hypertrophie-/Muskelaufbau-Training) möglich sind. In der vorliegenden Studie nahmen jedoch alle Probanden an Muskelmasse zu ⁽³³⁾.

Verzögerte Muskelerschöpfung bei älteren Menschen

Zwei Studien befassten sich mit der Wirkung von Beta-Alanin bei 60-80 Jahre alten Menschen bzgl. der muskulären Erschöpfung.

Studie 1:

Die Teilnehmer nahmen 12 Wochen lang täglich 3,2 g Beta-Alanin ein. Die Carnosin-Konzentration im Muskel stieg danach um 85 % an, was sich in einer deutlichen Verzögerung des Eintritts der Muskelerschöpfung unter physischer Belastung manifestierte ⁽³⁴⁾. 

Studie 2:

Senioren erhielten Beta-Alanin zusätzlich zu ihrer Flüssigmahlzeit. Auch hier war die Ermüdungsschwelle höher und die Funktionalität der Muskulatur verbessert ⁽³⁵⁾.

Sportart/Belastungstest in Studien	Leistungssteigerung durch Beta-Alanin
Anaerobe Leistung (kraftintensiv)
Isokinetische Kraft (Gewicht halten)	Ja
Beinstrecken gegen ein Gewicht	Ja
100 m Schwimmen	Ja
200 m Schwimmen	Ja
800 m Lauf	Ja
400 m Sprint	Nein
Intensives Radfahren gegen Widerstand bis zur Erschöpfung	Ja
Aerobe Leistung (Ausdauer)
Rudern über 2000 m	Ja
Football	Ja
Kampfsport (oberkörperlastig)	Ja
Kraftsport (Muskelaufbau, Bodybuilding)	Ja
Andere
Weniger Muskelermüdung bei Senioren	Ja

Beta-Alanin und Anti-Aging

Minimiert die Zellalterung

Mit zunehmendem Alter sinken beim Menschen die Carnosin-Werte in der Muskulatur ^{(36, 37)}. Vegetarier und Veganer verfügen ebenfalls über geringere Carnosin-Werte ⁽³⁸⁾. Carnosin setzte in Zellkultur-Studien die Geschwindigkeit der Zellalterung bei humanen Fibroblasten (Bindegewebszellen) herab und verlieh bereits gealterten und geschädigten Zellen ein jüngeres Erscheinungsbild ⁽³⁹⁾. 

Hemmt die Telomer-Verkürzung

Forscher vermuten überdies, dass Carnosin die Telomer-Verkürzung hemmt ⁽⁴⁰⁾. Als Telomere bezeichnet man die „Schutzkappen“ der DNA Endstücke, welche bei jeder Zellteilung immer weiter verkürzen, bis sie schließlich ganz verbraucht sind. Dies führt entweder zum Zelltod oder der zellulären Seneszenz (die Zelle teilt sich nicht mehr).

Verhindert die Verklumpung von Körper-Proteinen

Carnosin wirkt aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften positiv auf den Alterungsprozess ein, indem es freie Radikale abfängt und verhindert, dass diese wichtige Körper-Proteine schädigen bzw. dass giftige AGEs (= „advanced glycation endproducts“; das sind Aggregate/Verklumpungen aus Zuckern und Proteinen, die bspw. die Elastizität und Funktionalität von Kollagen herabsetzen und zur Steifigkeit von Gefäßen, Gelenken und Geweben führen können) entstehen können ⁽⁴¹⁾. 

Reduziert Zellschäden in Gehirn und Muskulatur

Im Gehirn und der Muskulatur verhindert Carnosin überdies die Entstehung von Zellschäden durch die Suppression der freien Radikale ^{(42, 43)}. Ferner stimuliert Carnosin die Vimentin-Produktion in den Zellen ^{(44, 45)}. Vimentin ist ebenfalls ein Radikal-Fänger ⁽⁴⁶⁾.

Wie kann Beta-Alanin kombiniert werden?

Studie 1:

Kraftsportler erhielten über jeweils 10 Wochen entweder ein Placebo, Kreatin (10,5 g/Tag) oder dieselbe Dosis Kreatin täglich zusammen mit Beta-Alanin (3,2 g/Tag) ⁽⁴⁸⁾. Die Ergebnisse:

• Kreatin allein führte beim Bankdrücken zu einer 50 %-igen Kraftsteigerung. Die Kreatin-Beta-Alanin-Kombination zu einer 100 %-igen Kraftsteigerung im Vergleich zum Placebo.
• Die Kreatin-Beta-Alanin-Gruppe baute 1,21 kg Körperfett ab bei gleichzeitigem Muskelaufbau von 1,74 kg (verglichen mit dem Placebo).

Studie 2:

Untrainierte Männer bekamen in dieser doppelblinden, placebokontrollierten Studie entweder kein Supplement beziehungsweise täglich 5,25 g Kreatin, 1,6 g Beta-Alanin oder eine Kombination beider Supplemente. Die Studie konzentrierte sich auf eine potenzielle Steigerung der Ausdauer, welche am deutlichsten durch die Kombinations-Supplementation erreicht wurde ⁽⁴⁹⁾.

Beta-Alanin und Bicarbonat

Bicarbonat (oder Natriumbicarbonat) ist ein anorganisches, basisches Mineral. In der Medizin gibt der Bicarbonat-Spiegel Aufschluss über den Säuregrad (Azidität) des Blutes.

Studie 1:

Natriumbicarbonat allein zeigte sich bei einer Einnahme kurz vor einer sportlichen Betätigung (ca. 1-2 Stunden vorher) als leistungssteigernd bei kurzer, hochintensiver Belastung ⁽⁵⁰⁾. 

Studie 2:

Hier erhielten die Teilnehmer entweder ein Placebo, Beta-Alanin über einen Zeitraum von 4 Wochen, Natriumbicarbonat kurz vor dem Sport oder eine Kombination aus Bicarbonat und Beta-Alanin (Natriumbicarbonat wurde wieder kurz vor der eigentlichen sportlichen Betätigung eingenommen). Anschließend wurde 2000 m gerudert. Beta-Alanin allein verkürzte die Streckenzeit um 6,4 Sekunden, Natriumbicarbonat allein um 3,2 Sekunden, die Kombination um 7,5 Sekunden ⁽⁵¹⁾.  

Studie 3:

Die Probanden nahmen Beta-Alanin und Natriumbicarbonat entweder getrennt oder zusammen ein (Natriumcarbonat wurde in diesem Fall eine Woche lang täglich vor dem eigentlichen Belastungstest eingenommen). Es wurden sich wiederholende, leistungsintensive Tests für die Oberkörpermuskulatur mit dreiminütigen Pausen zwischen den Intervallen absolviert. Beta-Alanin führte zu einer Leistungssteigerung um 7 %, Natriumkarbonat pur um 8 %, die kombinierte Einnahme zu einer Steigerung um 14 % ⁽⁵²⁾.

Die richtige Einnahme und Dosierung von Beta-Alanin

Forscher empfehlen eine Ladezeit von Beta-Alanin von mindestens 2 Wochen in einer Dosierung von 4-6 g pro Tag, wobei die Tagesdosis in mehrere Einzeldosen zu je 2 g oder weniger aufgeteilt werden sollte. Nach den besagten 2 Wochen steigt der Carnosin-Gehalt der Muskeln um 20-30 % an, nach 4 Wochen um 40-80 % ^{(53, 54)}. Nach der Ladephase kann die Dosis auf circa 1,2 g täglich herabgesetzt werden (Erhaltungsdosis), hierbei bleibt der Carnosin-Wert weiter um 30-50 % erhöht ⁽⁵⁵⁾. Beta-Alanin sollte als Kur und nicht dauerhaft angewendet werden. Nach Absetzen des Beta-Alanins sinkt der Muskel-Carnosin-Wert nach 6-15 Wochen wieder auf den Ausgangswert ⁽⁵⁶⁾. Danach kann eine neue Kur gestartet werden.

Beta-Alanin in Lebensmitteln

Beta-Alanin kommt insbesondere in weißem und rotem Fleisch vor⁽⁵⁷⁾.  Es ist wichtig zu beachten, dass die Beta-Alanin-Konzentration in den meisten Nahrungsmitteln relativ niedrig ist. Menschen, die ihre Beta-Alanin-Aufnahme erhöhen möchten, greifen oft auf Nahrungsergänzungsmittel zurück. Vegetarier und Veganer könnten besonders Schwierigkeiten haben, genügend Beta-Alanin aus ihrer Ernährung zu erhalten, da die Hauptquellen tierische Produkte sind.

Nebenwirkungen von Beta-Alanin

Beta-Alanin hat keine bekannten Nebenwirkungen. Anwender berichten jedoch von einem Kribbeln oder Juckreiz der Haut (Parästhesie) bei Dosierungen von über 0,8 g Beta-Alanin ⁽⁵⁸⁾. Die Einnahme von Beta-Alanin zu einer Mahlzeit reduziert die Parästhesien ⁽⁵⁹⁾. 

Häufig gestellte Fragen zu Beta-Alanin

Referenzen

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