VEGANE FITNESSERNÄHRUNGSpirulina - Muskelkraft und Ausdauer + Antioxidantien
Spirulina ist eine Organismus-Form (mikroskopische und fadenförmige Cyanobakterien), die sowohl in salzigem auch frischem Wasser wächst. Es handelt sich um ein Cyanobakterium, das auch aufgrund seiner Farbe auch als Blaualge bezeichnet wird 1. Der Name Spirulina leitet sich von der spiralförmigen Form der Algenfäden ab. Wie Pflanzen kann das Cyanobakterium mittels Fotosynthese Energie aus Sonnenlicht bilden. Es gibt mehrere Spirulina-Spezies. Die wichtigsten sind Spirulina maxima, Spirulina platensis und Spirulina fusiformis. Aufgrund ihres geringen Puringehalts zählen die Cyanobakterien zu den wenigen essbaren Bakterien, da nur wenig Harnsäure in Körper aufgebaut wird 2.
Genutzt wurde Spirulina auch schon von den Azteken 3. Spirulina kann sogar im Weltall angebaut und genutzt werden 4. Die größten Produzenten sitzen in den USA, Thailand, Indien, Taiwan, China, Bangladesch, Pakistan, Burma (Myanmar), Griechenland und Chile 5. In großen Becken wird Spirulina dort hauptsächlich angebaut.
Aufgrund der chemischen Zusammensetzung, die sich durch hohe Konzentrationen an Vitaminen, Mineralstoffen, sekundären Pflanzenstoffen, essentiellen Fettsäuren, Aminosäuren und Pigmenten auszeichnet, bringt Spirulina für die menschliche Ernährung zahlreiche Vorteile für die Gesundheit 6. Spirulina ist sehr leicht zu verdauen, da es keine Zellulose-Zellwände aufweist 7. Frische Algen (85 %) können allerdings besser verwertet werden als getrocknete 8.
Wie gesund Spirulina ist, hängt aber letztlich auch davon ab, ob das Cyanobakterium in sauberem Wasser gewachsen ist - mehr dazu unter Nebenwirkungen.
Nährwerte
In frischem Zustand gehört Spirulina mit 26 kcal je 100 g zu den kalorienarmen Lebensmitteln. Dies ist vor allem auf den hohen Wasseranteil von 90 % zurückzuführen. So enthält frische Spirulina sehr wenig Kohlenhydrate (2,4 g) und Fett (0,4 g). Auch der Eiweiß-Anteil fällt mit 5,9 g geringer aus. Wird die Alge jedoch getrocknet, verändern sich die Nährwerte außerordentlich. So weist sie dann 290 kcal je 100 g, 23,9 g Kohlenhydrate, 7,7 g Fett und 57,5 g Eiweiß und auf. Zu den Nährwerten von frischer Spirulina und getrockneter Spirulina geht es hier.
Vorteilhaft ist in getrocknetem Zustand (auch in Pulverform) der höhere Anteil an essentiellen Fettsäuren. Hinzu kommt eine ideale Verteilung der Omega-Fettsäuren. Die Nährwerte von Spirulina-Pulver können hier abgerufen werden.
Spirulina ist zudem die Algenform mit dem höchsten Anteil an gamma-Linolensäure (340 bis 600 mg je 100 g im Pulver) 9 10. Diese Fettsäure wird im Körper in entzündungshemmende Eikosanoide (Prostaglandine und Leukotriene) umgewandelt, die im Körper eine wesentliche Rolle in Immunfunktionen haben 11. Zudem tragen sie womöglich zum Zelltod (Apoptose) von Krebszellen bei 12.
Protein
Spirulina enthält sogenannte supramolekulare Protein-Aggregate (Phycobiliprotein) 13. Mit 46 bis 63 g Eiweiß auf 100 g im Trockengewicht ist Spirulina eine der proteinreichsten pflanzlichen Lebensmittel mit mikrobiellem Ursprung 14.
Im Vergleich zu anderen Algen-Pflanzen zeigt Spirulina die höchsten Anteile an essentiellen Aminosäuren 15. Zudem hat frische Spirulina wie Lappentang das beste Aminosäureprofil der untersuchten Algen. Der Anteil an essentiellen Aminosäuren am Gesamtprotein liegt bei etwa 47 % 16. Vor allem die für den Muskelaufbau und Muskelerhalt besonders wertvollen verzweigtkettige Aminosäuren (BCAA) Valin, Leucin und Isoleucin kommen in hohen Mengen in getrocknetem Spirulina vor.
Die limitierende Aminosäure ist Lysin 17 18. Daneben fallen auch die Anteile für Tryptophan und die schwefelhaltigen Aminosäuren (Methionin und Cystein) geringer aus 19.
Vitamine und Mineralstoffe
Zudem enthält Spirulina höhere Mengen an Vitamin B1, Vitamin B2, Niacin und Provitamin A (hauptsächlich beta-Carotin), das der Körper in Vitamin A umwandeln kann. Spirulina in Mengen von 2 bis 4,5 g ist in der Lage, die Vitamin-A-Werte effektiv zu erhöhen 20 21. Vitamin A wird für die Sehkraft benötigt.
Spirulina-Pulver ist mit 74 mg je 100 g reich an Zeaxanthin, das als Bestandteil der Macula für das Sehvermögen und wie Vitamin A für die Gesundheit der Augen eine wichtige Rolle spielt 22. Spirulina war in der Lage, die Serum-Werte von Zeaxanthin in Menschen effektiv zu erhöhen.
Daneben kommen aus der Gruppe der Mineralstoffe Eisen, Magnesium, Phosphor, Kalium, Kupfer, Calcium und Mangan in höheren Anteilen vor.
Interessanterweise fielen mit 2 g Spirulina für drei Monate bei übergewichtigen Menschen mit Bluthochdruck die Eisenwerte signifikant, was möglicherweise durch erhöhte Anteile an Schwermetallen verursacht worden sein könnte, die die Eisenaufnahme behindern 23.
Enthält Spirulina verwertbares Vitamin B12?
Neuere Studien geben für Spirulina Vitamin B12-Anteile (38,5±2 und 35,7±2 μg je 100 g Trockenmasse) aus 24 25. Laut älteren Studien enthalten Spirulina und Spirulina-Tabletten hauptsächlich das biologisch inaktive Pseudovitamin B12 (7-Adenyl-Cyanocobamid), das zwar vom Körper aufgenommen wird, aber nicht verwertet werden kann 2627 28. Aus diesem Grund sind Spirulina und aus der Alge hergestellte Produkte nicht dazu geeignet, den Bedarf an Vitamin B12 zu decken 29. Welche veganen Lebensmittel Vitamin B12 enthalten, haben wir hier zusammengefasst.
Muskelkraft und Ausdauer-Leistungen verbessern
Spirulina kann Sportlern dabei helfen, oxidative Schäden, die während durch Trainings oder Wettkämpfe hervorgerufen werden, zu reduzieren. Die Alge kann Ausdauer-Leistungen verbessern und Muskelkraft erhöhen.
In einer Studie mit trainierten (Training seit mind. 3 Jahren) und untrainierten Studenten erhöhte eine Nahrungsergänzung mit Spirulina die Muskelkraft 30. Mit 2 g Spirulina über acht Wochen konnte die isometrische Muskelkraft und isometrische Muskelausdauer erhöht werden. Isometrische Übungen werden ohne Bewegungen ausgeführt, die mit einer hohen Körperanspannung über einen längeren Zeitraum verbunden sind. Die bekannteste Übung ist der Unterarmstütz (Plank). Die allgemeine Muskelausdauer wurde unwesentlich beeinflusst.
Die Wirkungen von Spirulina auf 16 untrainierte Studenten, die während der Studie auf Laufbändern trainierten, wurden in einer weiteren Studie untersucht 31. Ihre Ernährung ergänzten die Teilnehmer für drei Wochen mit 5 % Spirulina. Es konnten vorbeugende Effekte auf Muskelschäden erreicht werden. Für die Wissenschaftler ist es denkbar, dass es zu einer Verschiebung der Zeit der Erschöpfung kommen könnte.
Die ausdauersteigernden Wirkungen von Spirulina auf moderat trainierte Männer wurden in einer Studie von 2010 untersucht 32. Über einen Zeitraum von vier Wochen nahmen die Teilnehmer 6 g am Tag auf. Während einem Fitnesstest liefen die Sportler zwei Stunden lang bei mittelhoher Belastung (70-75 % VO2 Max) auf einem Laufband. Anschließend mussten sie bei sehr hoher Belastung (95 % VO2max) bis zur Erschöpfung sprinten. Mit dem Ergebnis, dass sich die sportliche Leistungsfähigkeit signifikant verbesserte. Der Zeitpunkt, ab dem die Erschöpfung einsetzte, konnte nach hinten verschoben werden – von 2,05 auf 2,7 Minuten. Zusätzlich erhöhten sich auch die Fettverbrennung (+10,9 %) und die Kohlenhydrat-Verbrennung (+10,3 %). Eine weitere Erkenntnis war, dass die Sportler geringere Anfälligkeit gegenüber oxidativen Schäden aufwiesen.
In einer weiteren Studie führte eine Nahrungsergänzung mit 3 g Spirulina am Tag sowohl zu einer Verbesserung der physischen als auch psychischen Fitness 33.
Abnehmen mit Spirulina
Mit einer 3-monatigen Verwendung von Spirulina konnten übergewichtige Bluthochdruck-Patienten ihren BMI (von 26,9 auf 25,0), ihr Gewicht (von 75,5 auf 70,5 kg), ihren systolischen Blutdruck (von 149 auf 143 mmHg) signifikant reduzieren sowie ihre arterielle Geschmeidigkeit verbessern 34.
Der Verzehr von Spirulina-Tabletten für vier Wochen führte zu einer signifikanten Gewichtsreduktion um 1,4 kg 35.
Antioxidative Wirkungen
Spirulina ist reich an Antioxidantien, die vor oxidativen Schäden schützen können. Oxidative Schäden können zu chronischen Entzündungen führen, die wiederum zu DNA- und Zellschäden und Mutationen führen können. Folgen können sein: Krebs, Diabetes, kardiovaskuläre, neurologische und pulmonale Krankheiten 36 37.
So erzielten 8 g Spirulina am Tag über 12 Wochen eine effektive Wirkung bei der Reduzierung von Lipidperoxidationen 38. Außerdem erhöhten sich Anteile der antioxidativen Enzyme, die Schäden von Fettsäuren abwenden können.
Die wichtigste pflanzliche Verbindung, die eine antioxidative Wirkung und entzündungshemmende Eigenschaften mitbringt, ist Phycocyanin 39 40 41 42 43 44. Das in Phycocyanin enthaltene Phycocyanobilin ist auch für die blau-grüne Farbe verantwortlich. Daneben kommen auch neuartige Peptid-Verbindungen vor, die ebenfalls antioxidativ wirken 45. Phycocyanin macht 12,6 % an getrockneten Spirulina aus 46.
Um das antioxidative Potential nicht zu gefährden, sollten Spirulina und aus ihnen hergestellte Produkte weder Hitze noch Licht ausgesetzt werden 47.
Anti-Krebs-Wirkungen
Phycocyanin ist in der Lage, das Wachstum von bestimmten menschlichen Leukämie-Zelllinien zu hemmen 48.
Anti-Krebs und Radikalfänger-Aktivitäten wurden auch in zwei weiteren Studien nachgewiesen. Hier konnten Spirulina-Extrakte Krebszelllinien im Verdauungstrakt wie Magenkrebszellen hemmen 49 50. Daneben hemmten die Extrakte auch Krebszellen des lymphatischen Systems in einer frühen Phase der Tumorentwicklung. Die Extrakte könnten laut den Wissenschaftlern aufgrund ihrer wasserlöslichen Polysaccharide zukünftig als natürliche Alternative zu herkömmlichen Antikrebsmitteln zum Einsatz kommen.
Antiproliferative Wirkungen wurden bei weiteren Studien auf verschiedenste Krebszelllinien (Brust, Leber, Magen) und Bauchspeicheldrüsenkrebs festgestellt 51 52. Bioaktive Peptid- und Tetrapyrrol-Verbindungen konnten die Gewebevermehrung wesentlich verringern.
Polypeptide und Nanopolypeptide mit einer Anti-Tumor-Wirkung enthält Spirulina ebenfalls 53 54.
Blutzucker- und Fett-Werte verbessern
Hohe Cholesterin-Werte sind mitverantwortlich für Herzerkrankungen.
Eine Nahrungsergänzung Spirulina-Tabletten (2 g) für zwei Monate führte bei nicht-insulinabhängigen Diabetes-Patienten zu einer signifikanten Senkung des Blutzuckerspiegels 55.
Bei 25 Patienten mit Diabetes Typ 2 führten 2 g Spirulina am Tag über 2 Monate bei einer gleichbleibenden Ernährung zu einer Reduzierung der Blutzuckerwerte 56. Zudem verbesserten sich auch die Fettwerte (HDL-Cholesterin: +1,4 %; Triglyceride: -13 %).
Auch bei einer weiteren Studie konnte bei 52 Patienten mit Dyslipidämie (Fettstoffwechselstörung) das gute HDL-Cholesterin erhöht und das schlechte LDL-Cholesterin gesenkt werden. Hier wurden 1 g Spirulina täglich über 12 Wochen hinweg verwendet. Es stellte sich eine deutliche Reduzierung der Triglycerid-Werte um 16,3 %, der LDL-Werte um 10,1 % und des Gesamtcholesterins um 8,9 % ein 57. Das HDL-Cholesterin erhöhte sich um 3,5 %. Blutdruck, Gewicht und Body Mass Index blieben nahezu unverändert.
Der Blutdruck sank bei zwei anderen Studien, bei der Probanden 4,5 g und 8 g Spirulina am Tag über vier Wochen und 12 Wochen verwendeten 58 59. Bei beiden Studien wurden ebenfalls die positiven Effekte auf die Fett-Konzentrationen festgestellt.
Weitere Studien belegen die senkenden Wirkungen auf die Fettwerte 60 61 62 63. Mit 4,5 g pro Tag Spirulina über sechs Wochen reduzierte sich das Gesamtcholesterin bei 36 Probanden um durchschnittlich 16,6 %, das LDL-Cholesterin um 10 % und die Triglyceride um 24 % 64. Das HDL stiegt um 15 % an. Mit 8 g Spirulina am Tag über 16 Wochen sanken bei älteren Menschen (60-87 Jahre) die Cholesterinwerte ebenfalls signifikant 65.
Entzündungswerte senken
Bei der gleichen Studie mit den älteren Menschen konnte außerdem eine signifikante Verbesserung der Entzündungswerte erreicht werden 66. Die Entzündungswerte des entzündungshemmenden IL-2 stiegen deutlich an, während die entzündungsfördernden IL-6 Botenstoffe abnahmen.
Immunsystem stärken
Eine Studie hat gezeigt, dass es durch das tägliche Trinken von Spirulina-Wasserextrakten (400 ml) zu einer gesteigerten Bildung von Interferon-γ kommt, das eine immunstimulierende Wirkung hat 67. Dadurch wird die zytotoxische Aktivität natürlicher Killerzellen im Körper erhöht. Der Körper ist nunmehr verstärkt in der Lage Bakterien, Viren und krankhafte Zellen wie Krebszellen zu erkennen und zu eliminieren.
Zudem weist Spirulina Substanzen auf, die eine antimikrobielle und antibakterielle Wirkung haben 68 69.
Weitere zahlreiche Verbindungen wie Zimtsäure, Naringenin, Kaempferol, die zur Wundheilung der Haut beitragen können, sind ebenfalls in Spirulina enthalten 70.
Mund-Gesundheit unterstützen
Bei Tabakkonsumenten mit oraler Leukoplakie (Krebsvorstufe; verursacht u.a. Reizungen und Wunden an der Mundschleimhaut und Zunge) konnte bei 45 % der Teilnehmer eine komplette Rückbildung der Wunden in der Mundhöhle erzielt werden – in der Placebo-Gruppe 7 % 71. Sie verwendeten niedrig dosiertes Spirulina (1 g über ein Jahr). Als einige Teilnehmer aufhörten Spirulina weiter zu nehmen, entwickelten 9 von 20 die Wunden im folgenden Jahr erneut.
Ein Gramm Spirulina am Tag führte bei Probanden mit oraler submuköser Fibrose (Schleimhautveränderung; kommt hauptsächlich in Indien vor) zu einer größeren Verbesserung der Symptome als mit der Behandlung von Pentoxifyllin 72. Pentoxifyllin ist ein Arzneistoff, der entzündungshemmend wirkt. Eine weitere Studie bestätigt die positiven Wirkungen bei submuköser Fibrose 73. Hier konnten 500 mg Spirulina am Tag für drei Monate die Symptome (erschwertes Mund öffnen, Geschwüre / Erosion / Vesikel) verbessern.
Symptome von Rhinitis abmildern
Spirulina hilft bei der Abmilderung von allergischer Rhinitis (Entzündung der Nasenschleimhaut). Ausgelöst wird die Rhinitis unter anderem durch Umwelt-Allergene, wie Pollen, Tierhaare oder sogar Mehlstaub. Bei 127 Menschen mit konnten mit 2 g am Tag über ein halbes Jahr die Symptome und die körperlichen Befunde, einschließlich Nasenausfluss, Niesen, Verstopfung der Nase und Juckreiz, deutlich abgemildert werden 74 75.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit 1 bis 2 g Spirulina über 12 Wochen festgestellt 76. Hier konnte die Ausschüttung des entzündungsfördernden Zytokins IL-4 als Antwort auf ein Antigen unterdrückt werden.
Spirulina hilfreich bei Anämie?
Unter Anämie wird umgangssprachlich Blutarmut verstanden. Die häufigste Form ist die Eisenmangelanämie, bei der es dem Körper an Eisen mangelt, das für die Blutbildung benötigt wird.
In einer Studie wurde die Ernährung von 40 älteren Menschen, die in der Vergangenheit eine Anämie hatten, über 12 Wochen mit 3 g Spirulina ergänzt 77. Hier half Spirulina, die Hämoglobin-Konzentrationen in den roten Blutkörperchen zu erhöhen. Die Anzahl der roten Blutkörperchen blieb allerdings unverändert. Allerdings wurde ein signifikanter Anstieg der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) festgestellt, die als Immunzellen wichtig für die Immunfunktionen sind. Spirulina könnte die Symptome einer Anämie und die Immunoseneszenz (altersbedingter Immunschwäche) mildern. Weitere Untersuchungen zu diesem Sachverhalt sind jedoch erforderlich.
Entgiftung
Darüber hinaus bringt Spirulina auch eine entgiftende Wirkung mit. So zeigte sich bei einer 16-wöchigen Studie, dass 2x täglich 250 mg Spirulina-Extrakt zusammen mit 2 g Zink Menschen helfen konnte, Arsen wieder auszuleiten 78. Die teilnehmenden Probanden waren zuvor zu hohen Arsen-Konzentrationen über das Trinkwasser ausgesetzt gewesen.
Verwendung
Anwendung findet Spirulina hauptsächlich in getrockneter Form als Nahrungsergänzungsmittel. Für Sportler ist Spirulina-Pulver besonders wegen des hohen Proteingehalts als Komponente für Proteinshakes geeignet. Da es pflanzlichen Proteinquellen meist an einer oder zwei Aminosäuren mangelt, kann Spirulina-Pulver die Proteinqualität aufbessern.
Zudem eignet sich das Pulver natürlich auch als Zutat für Smoothies.
Nebenwirkungen
Mikroalgen werden seit Jahren ohne signifikante Nebenwirkungen verwendet 79 80. Es wurden bisher weder akute noch chronische Toxizität festgestellt, wodurch Spirulina für den menschlichen Verzehr als sicher gilt 81.
Bei einem 28 Jahre alten Mann führten wahrscheinlich 3 g Spirulina zu einer Rhabdomyolyse (Auflösung von Muskelgewebe) 82. Die Wissenschaftler vermuten, dass ein mit Neurotoxin kontaminiertes Spirulina-Produkt verantwortlich sein könnte.
Zu einer allergischen Reaktion führte Spirulina bei einem 14-Jährigen-Jungen 83. Er nahm eine normale Dosierung ein. Nach sechs Stunden traten Symptome auf, die auf Phycocyanin zurückzuführen sind. Bei einem 17-Jährigen-Jungen trat mit dem Verzehr von Spirulina-Tabletten ebenfalls eine allergische Reaktion (Anaphylaxie) auf 84.
Der Verzehr von Spirulina bei Menschen mit Autoimmunerkrankungen ist darüber hinaus Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen 85. Hier sollte eine Einnahme nicht erfolgen, da es zu einer Verschärfung der Autoimmunerkrankung kommen könnte.
Menschen mit Phenylketonurie sollten den Verzehr von Spirulina ebenfalls meiden 86.
Beachtet werden sollte, dass normalerweise gesunde Spirulina in der Lage ist, Schwermetalle aus kontaminiertem Wasser aufzunehmen und anzusammeln, die dann schädliche Wirkungen haben könnten 87 88 89. Nebenwirkungen können Kopfschmerzen, Magenschmerzen, Muskelschmerzen, Erröten des Gesichts, Schwitzen und Konzentrationsschwierigkeiten sein 90.
In einer Studie wurden 25 käufliche Spirulina-Produkte auf ihren Schwermetall-Anteil hin untersucht 91. Bei keinem Produkt wurden die Grenzwerte für anorganische Elemente überschritten.
Dosierung
Eine Menge von einem gehäuften Teelöffel am Tag gilt als angemessen, was etwa 5 bis 10 g entspricht. In den meisten wissenschaftlichen Untersuchungen wird eine Menge 1 bis 10 g pro Tag verwendet, mit der auch die Effekte auf den Fettabbau und die antioxidativen Wirkungen erzielt werden 92.