Vorteile von Glycin und Kollagen

Carlos Sánchez Lesedauer: 11 min Aminosäuren Kommentieren

Glycin ist an der Kollagensynthese beteiligt. Obwohl es sich um eine nicht essentielle Aminosäure handelt, zeigen Studien, dass ihre Aufnahme die Kollagenproduktion fördern und verbessern kann

Bedeutung der nicht essentiellen Aminosäuren

Wie die regelmäßigen Leser dieses Blogs bereits wissen, bestehen Proteine aus Aminosäuren.

Traditionell wurden verschiedene Kriterien zur Klassifizierung verwendet. Neben ihren strukturellen Unterschieden werden Aminosäuren danach unterschieden, ob sie im Körper produziert werden oder nicht.

So unterscheiden wir zwischen:

Essentielle Aminosäuren (EAAs): jene, die wir NICHT selbst synthetisieren können und die zwingend über die Ernährung aufgenommen werden müssen.
Nicht essentielle Aminosäuren (NEAAs): jene, die wir selbst produzieren können.
Bedingt essentielle Aminosäuren (CEAAs): jene, die unter bestimmten physiologischen Bedingungen oder Lebensphasen unbedingt über die Ernährung aufgenommen werden müssen.

Normalerweise wird der Aufnahme von EAAs die größte Bedeutung beigemessen, sei es über Lebensmittel oder Supplements. Aber, was ist mit den nicht essentiellen Aminosäuren?

Ohne Zweifel hat die Tatsache, dass wir sie selbst im Körper produzieren können, ihre Aufnahme über die Ernährung in den Hintergrund rücken lassen

Es stimmt zwar, dass wir Synthesewege für sie haben und eine geringe Aufnahme wahrscheinlich nicht lebensbedrohlich ist, aber, produzieren wir wirklich genug von diesen Aminosäuren, um unseren Bedarf zu decken?

Funktionen der NEAAs

In den letzten Jahren sind mehrere Veröffentlichungen erschienen, die von der „diätetischen Essenzialität“ der nicht essentiellen Aminosäuren sprechen.

Diese Richtung basiert auf verschiedenen Studien, die eine gewisse Unzulänglichkeit der endogenen Synthese aufzeigen oder zumindest eine eingeschränkte Fähigkeit, sie in ausreichender Menge zu produzieren, um alle metabolischen Funktionen optimal zu unterstützen.

Wie man im Bild sieht, sind die Wege und Funktionen, an denen diese Aminosäuren beteiligt sind, keineswegs gering

Es wurde sogar vorgeschlagen, Aminosäuren nach ihren funktionellen Bedürfnissen zu klassifizieren, anstatt nur danach, ob sie im Körper synthetisiert werden oder nicht.

Mit anderen Worten: die „synthetisierbaren Aminosäuren“ nicht als „ernährungsphysiologisch nicht essentiell“ zu betrachten

Beispiel Aminosäure Arginin

Ein Beispiel dafür ist eine Studie aus den 40er Jahren, die zeigte, dass eine argininarme Ernährung die Beweglichkeit und die Anzahl der Spermien um 90 % verringerte.

Arginin ist eine nicht essentielle Aminosäure und wenn wir sie in ausreichender Menge selbst produzieren könnten, wären solche Komplikationen nicht aufgetreten.

Diese Störung wurde durch die Supplementierung mit dieser Aminosäure behoben

Letztlich wird vertreten, dass der diätetische Aminosäurebedarf nicht darauf basieren sollte, ob sie endogen synthetisiert werden, sondern nach ihrem metabolischen Bedarf beurteilt werden muss

Die Bedeutung von Glycin

Glycin macht ein Drittel der Kollagenstruktur aus, welches wiederum das am häufigsten vorkommende Protein im Körper ist.

Glycin ist eine der NEAAs, die in den letzten Jahren besonders viel Aufmerksamkeit erhalten hat

Neben seiner strukturellen Funktion (Proteinsynthese) wirkt Glycin als Neurotransmitter oder als Vorläufer von Molekülen wie Kreatin, Glutathion oder Nukleinsäuren, unter anderem.

Glycinmangel

Es wurde beobachtet, dass die Menge an Glycin, die im Körper produziert wird, nicht ausreicht, um den Gesamtbedarf zu decken, und dieses Ungleichgewicht bleibt bestehen, selbst wenn die Glycinmengen aus der Ernährung hinzugerechnet werden.

Laut der Studie von Meléndez-Hevia et al., 2009, liegt die endogene Synthese dieser Aminosäure bei etwa 3 Gramm täglich, während die übliche Zufuhr über die Ernährung etwa 2,5 g pro Tag beträgt.

Da täglich etwa 14,5 g für die Synthese von Metaboliten, Kollagen und anderen Proteinen benötigt werden, entsteht ein Defizit von etwa 8,5 – 10 g Glycin pro Tag

Glycin und Kollagenproduktion

Die Autoren betonen, dass, obwohl ein diätetisches Glycin-Defizit nicht lebensbedrohlich ist oder das Überleben gefährdet, es für die korrekte Kollagensynthese und den angemessenen Proteinumsatz erforderlich ist.

Diese Autoren vertreten die Ansicht, dass eine geringere Glycinmenge in der Ernährung den Erneuerungsprozess verlangsamen würde

Ein wichtiger Aspekt, der in einigen Studien beobachtet wurde, ist, dass die intravenöse Gabe von Aminosäuren (Glycin) die Kollagensynthese beschleunigen kann.

Wenn Glycin diätetisch keine Rolle spielen würde, weil wir nur das aus unserem Körper verwenden, das wir selbst produzieren, müsste die Kollagenproduktion unverändert bleiben.

Das lässt vermuten, dass, obwohl wir gewisse Mengen einiger Aminosäuren produzieren, eine erhöhte Verfügbarkeit sowohl die Proteinsynthese als auch die Synthese von Metaboliten, deren Vorläufer sie sind, verbessern kann

Kollagenregeneration

Die Regeneration von Kollagen gilt praktisch als Grundpfeiler für die Behandlung der Osteoarthritis.

Die Zufuhr der Aminosäuren, aus denen es besteht (Glycin, Prolin und Lysin), kann entscheidend für die Genesung und Prävention der Erkrankung sein

In diesem Zusammenhang wurde in diesem Jahr eine In-vitro-Studie (Paz-Lugo et al., 2018) veröffentlicht, die zeigte, dass bei erhöhter Verfügbarkeit von Glycin, Lysin und Prolin die Chondrozyten (Knorpelzellen) die Produktion von Kollagen Typ II Fasern steigerten.

Es ist bemerkenswert, dass bei der Gabe anderer Aminosäuren als Kontrolle (Isoleucin und Asparaginsäure) die Kollagensynthese konstant blieb, was die Spezifität von Glycin, Lysin und Prolin zur Stimulierung der Kollagenproduktion unterstreicht

Kollagen als Quelle für Aminosäuren und Peptide

Bei der Einnahme von hydrolysiertem Kollagen werden nicht nur die enthaltenen Aminosäuren absorbiert, sondern auch bestimmte Di- und Tripeptide (Verbindungen aus 2 oder 3 Aminosäuren) gelangen ins Blut.

Unter ihnen scheint das Dipeptid Pro-Hyp (Prolin – Hydroxyprolin) schützende Effekte auf den Knorpel zu haben, indem es die Zellproliferation und das Zellwachstum oder die Hyaluronsäuresynthese in In-vitro-Studien stimuliert.

Auch das im Kollagen enthaltene Dipeptid Hyp-Gly (Hydroxyprolin-Glycin) scheint positive Effekte zu haben.

Es wurde beobachtet, dass die Blutspiegel dieser Peptide proportional zur aufgenommenen Dosis ansteigen, mit einem Höchstwert nach 2 Stunden und Rückkehr zu den Ausgangswerten nach 6 Stunden.

Viele der positiven Effekte, die der Einnahme von hydrolysiertem Kollagen zugeschrieben werden (alle Infos hier), könnten sowohl auf die Zufuhr dieser Polypeptide als auch auf das zusätzliche Glycin zurückzuführen sein.

Neben diätetischen Faktoren wird die Kollagensynthese auch durch Bewegung angeregt

Vorteile von Kollagen für Sportler

In einer Studie wurde beobachtet, dass die Einnahme von Gelatine (Kollagen) zusammen mit Vitamin C die Glycin- und die übrigen Aminosäuren des Kollagens (Prolin, Hydroxylysin und Hydroxyprolin) im Blut erhöhte.

Der Anstieg dieser Komponenten wirkte stimulierend auf die Kollagensynthese, was durch ein Training nach der Einnahme der Gelatine noch verstärkt wurde.

Das könnte positive Auswirkungen auf die Erholung nach dem Training haben

Studie bei Sportlern

In einer anderen Studie aus dem Jahr 2008 wurden insgesamt 147 Hochschulsportler rekrutiert (97 schlossen die Studie ab), die häufig Gelenkschmerzen und -beschwerden hatten.

Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit der Einnahme von 10 g Kollagen täglich über 24 Wochen im Vergleich zu einem Placebo zu bewerten.

Wie man sieht, gab es eine signifikante Verbesserung in der Gruppe, die Kollagen konsumierte, bezüglich der Schmerzempfindung beim Gehen und Stehen

Ergebnisse

Laut den Autoren zeigte die Kollagengruppe auch weniger Schmerzen beim Tragen von Gegenständen oder Heben.

Außerdem wird vermutet, dass die Effekte eine gewisse Zeit benötigen, um sich zu zeigen, weshalb eine kontinuierliche Einnahme erforderlich ist.

In anderen Studien führte die durch Kollagenaufnahme verursachte Schmerzlinderung sogar zu einer Reduktion des Analgetikakonsums

Kollagen und Vorteile für die Haut

Kollagen- und Elastinfasern schwächen sich mit den Jahren ab, was zur Bildung von Linien und Falten führt. Dies geht einher mit einem Rückgang von Glucosaminoglykanen und Hyaluronsäure, was die Feuchtigkeitsbindung der Dermis verringert.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass eine zusätzliche Zufuhr von Kollagen und anderen Nährstoffen diese altersbedingten Veränderungen rückgängig machen könnte

Es ist kein Geheimnis, dass das Alter das Bindegewebe sowohl im Knorpel als auch in der Haut beeinflusst

Aktuelle Studie

In diesem Jahr wurde eine doppelblinde, placebokontrollierte Studie (Czajka et al., 2018) veröffentlicht, in der eine Kombination aus hydrolysiertem Kollagen, Glucosamin, Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat und weiteren Wirkstoffen, Vitaminen und Mineralien angewendet wurde.

Hauptsächlich wurden die Effekte auf Hautgesundheit und -erscheinung untersucht:

Während der 90-tägigen Intervention zeigte die mit dem Produkt supplementierte Gruppe eine höhere Hautelastizität, was in der Placebogruppe nicht der Fall war

Ergebnisse

Die Autoren hoben außerdem eine bessere Gelenkgesundheit in der Interventionsgruppe hervor, die sich in weniger Gelenkschmerzen, mehr Flexibilität, größerer Beweglichkeit und geringerer Steifigkeit äußerte.

Die Probanden berichteten in Fragebögen auch von einer Verbesserung des Wohlbefindens und der Vitalität, wenn sie das Supplement einnahmen, nicht jedoch in der Placebogruppe

Die wahrscheinlich größte Einschränkung dieser Studie ist die Finanzierungsquelle, was jedoch nicht ausreicht, um die Ergebnisse infrage zu stellen

Fazit

Traditionell wurde der Zufuhr von Aminosäuren, die wir selbst produzieren können, den sogenannten nicht essentiellen Aminosäuren, wenig Bedeutung beigemessen.

Mehrere aktuelle Studien zeigen, dass die Fähigkeit zur Synthese nicht bedeutet, dass wir unseren Bedarf zu 100 % decken können.

Eines der bekanntesten Beispiele ist Glycin, das an zahlreichen lebenswichtigen Funktionen beteiligt ist, wobei die Kollagensynthese eine der wichtigsten ist

Ein Glycinmangel wurde mit motorischen Problemen und Wachstumsstörungen in Verbindung gebracht, und die Zufuhr über die Ernährung hat sich als wirksam erwiesen, um die Kollagensynthese zu stimulieren.

Prolin und Hydroxyprolin, weitere Aminosäuren, die Kollagenmoleküle bilden, erfüllen ebenfalls wichtige Funktionen im Körper.

Die Einnahme von Kollagen wird mit zahlreichen Vorteilen für die Gelenkgesundheit in Verbindung gebracht, sowohl bei Sportlern als auch allgemein

Sie könnte sogar den Bedarf an Schmerzmitteln reduzieren

Obwohl noch viel erforscht werden muss und viele Studien zugunsten von Kollagen erhebliche Interessenskonflikte aufweisen, können diese Supplements aufgrund ihrer Sicherheit und potenziellen Vorteile eine gute Option zur Verbesserung der Gelenk- und Hautgesundheit sein.

Über Kollagen und Glycin hinaus sollten wir angesichts der Bedeutung der nicht essentiellen Aminosäuren das Konzept des „vollständigen“ oder „idealen“ Proteins, das bisher ausschließlich mit essentiellen Aminosäuren verbunden wurde, neu überdenken

Quellen

Clark et al., 2008. 24-wöchige Studie zur Verwendung von Kollagenhydrolysat als Nahrungsergänzung bei Sportlern mit aktivitätsbedingten Gelenkschmerzen.
Czajka et al., 2018. Tägliche orale Supplementierung mit Kollagenpeptiden kombiniert mit Vitaminen und anderen bioaktiven Verbindungen verbessert die Hautelastizität und hat positive Effekte auf Gelenke und allgemeines Wohlbefinden.
Daneault et al., (2015). Biologische Wirkung von hydrolysiertem Kollagen auf den Knochenstoffwechsel.
Hou et al., (2015). Diätetische Essenzialität von „ernährungsphysiologisch nicht essentiellen Aminosäuren“ für Tiere und Menschen.
Meléndez-Hevia et al., (2009). Eine Schwachstelle im Stoffwechsel: die metabolische Kapazität zur Glycinsynthese reicht nicht aus, um den Bedarf für die Kollagensynthese zu decken.
Moskowitz (2000). Rolle von Kollagenhydrolysat bei Knochen- und Gelenkerkrankungen.
Paz-Lugo (2018). Hohe Glycinkonzentration erhöht die Kollagensynthese durch Gelenkchondrozyten in vitro: akuter Glycinmangel könnte eine wichtige Ursache für Osteoarthritis sein.
Razak et al., (2017). Vielfältige positive Effekte der nicht essentiellen Aminosäure Glycin: ein Review.
Shaw et al., (2017). Vitamin-C-angereicherte Gelatinesupplementierung vor intermittierender Aktivität steigert die Kollagensynthese.
Shigemura et al., (2014). Dosisabhängige Veränderungen der freien und peptidischen Formen von Hydroxyprolin im menschlichen Plasma nach Einnahme von Kollagenhydrolysat.
Wang et al., (2013). Glycin-Stoffwechsel bei Tieren und Menschen: Implikationen für Ernährung und Gesundheit.
Wu et al., (2013). Diätetische Anforderungen an „ernährungsphysiologisch nicht essentielle Aminosäuren“ bei Tieren und Menschen.

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