Forschung, Klinik und Praxis 08/2001
Schlüsselwörter: Taurin - Taurinzufuhr - Fisch - Fleisch - Taurinbedarf von Sportlern - Dopingmittel - „Energy Drinks“ - Koffein - körperliche Leistungsfähigkeit - geistige Leistungsfähigkeit - Nebenwirkungen
Vorkommen, Stoffwechsel und Funktionen
Taurin ist eine Aminosulfonsäure. Sie ist das Endprodukt des Stoffwechsels der schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und Cystein. Gebildet wird Taurin bevorzugt in Leber und Gehirn unter Beteiligung von Vitamin B6. Die pro Tag synthetisierte Menge von 50-125 mg reicht aus, um den Bedarf zu decken. Taurin ist daher nicht essentiell, d. h. es muss nicht mit der Nahrung zugeführt werden. Als Aminosulfonsäure ist Taurin nicht proteinogen, d. h. sie dient nicht der Synthese von Körperproteinen. Die im Körper gespeicherte Taurinmenge eines gesunden Erwachsenen liegt bei 12-18 g. Da die meisten Gewebe Taurin entgegen einen Konzentrationsgradienten aus dem Blut aufnehmen, ist der Plasmaspiegel kein Indikator für den Gehalt in der Zelle.
Die Taurinzufuhr bei gemischter Kost liegt bei mindestens 200 mg pro Tag. Die höchsten Konzentrationen findet man in Fisch (Tunfisch in Konserven 70 mg/100 g), gefolgt von Fleisch (Lamm- und Schweinefleisch 50 mg/100 g, Rindfleisch und Geflügel 35 mg/100 g) und Milch (5 mg/100 g). Pflanzliche Erzeugnisse tragen kaum zur Taurinzufuhr bei. Taurin ist Bestandteil einer Gallensäure (Taurocholsäure) und als solche an der Absorption fettlöslicher Nahrungsinhaltsstoffe beteiligt.
Taurin ist eine wichtige intrazelluläre freie Aminoethylsulfonsäure, welche als endogene antioxidative Substanz angesehen wird sowie eine membranstabilisierende Wirkung haben soll. Die wesentliche Wirkung von Taurin ist jedoch die Regulation des Zellvolumens und des Calcium-Einstroms in die Zelle. Hierüber erklärt sich auch eine potenzielle neuro- und kardioprotektive Wirkkomponente.
Hohe Konzentrationen finden sich im Gehirn, welche mit zunehmendem Alter abfallen. Im Gehirn hat Taurin inhibitorische Eigenschaften und hat eine enge funktionelle Beziehung zur ebenfalls inhibitorisch wirkenden γ-Aminobuttersäure (GABA). Hyposmotischer Stress, eine Hyperammonämie, Hypoxie, Hyperthermie und ein NO-Anstieg erhöhen den Taurinefflux in den betroffenen Organen, wobei überwiegend Daten für das Gehirn und das Herz vorliegen. Auch eine Energiedeprivation erhöht den Taurinausstrom aus der Zelle, welcher jedoch deutlich geringer als beim hyposmotischen Stress ausfällt.
Körperliche Belastung und Taurin
Der Tauringehalt in der Skelettmuskulatur nimmt mit zunehmenden Alter ab. Eine Taurin-Supplementation verbessert die Chlorid-Leitfähigkeit in Ruhe sowie die Kontraktilität in älteren Ratten. Vergleichbare Untersuchungen für den Menschen liegen hierzu jedoch nicht vor.
Es existieren auch nur wenige ältere Studien hinsichtlich Veränderungen unter akuten Belastungen. Unter Belastung steigt der Taurinefflux im Skelettmuskel bei gesunden Personen an, wobei ein Anstieg der Serum- bzw. Plasmakonzentrationen durch akute Ausdauerbelastungen erst oberhalb von 90 Minuten nachgewiesen ist. Auch in einzelnen Organen ist sowohl ein intrazellulärer als auch extrazellulärer Anstieg nachgewiesen worden. So steigt bei Ratten unter körperlicher Belastung der extrazelluläre Taurinspiegel im sensomotorischen Kortex an. Die Taurinaufnahme und der Gesamttauringehalt des Herzmuskels ist nach 15-minütigem Schwimmen bei Ratten erhöht. Eine verlängerte Belastungsdauer führt zu einer Aktivierung des Taurinmetabolismus ohne weitere Veränderung des Tauringehaltes. Somit scheinen die Taurinaufnahme via eines aktiven Transportes gegen den Konzentrationsgradienten und der intrazelluläre Metabolismus unabhängig voneinander zu sein. Die o. g. Veränderungen bei akuten Belastungen sind vor allem als Folge von hyposmotischem Stress, Hyperammonämie, Hypoxie, Hyperthermie und einem NO-Anstieg sowie Energiedeprivation anzusehen, welche durch längere bzw. intensive Belastungen induziert werden.
Die Befunde hinsichtlich der Auswirkungen eines regelmäßigen Trainings sind widersprüchlich. So findet sich bei Hypertonikern ein Anstieg der Taurinkonzentration im Serum nach einem 7- bis 10-wöchigen moderaten Training. Die intrazelluläre kardiale Taurinkonzentration bei trainierten Pferden in Ruhe bleibt hingegen unverändert. Ein Einfluss von regelmäßigem Training auf den Taurinverlust über den Schweiß findet sich für Frauen gegenüber untrainierten Probandinnen nicht. Für trainierte Männer ist jedoch ein geringerer Verlust gegenüber Untrainierten beschrieben worden.
Fragen und Antworten
Haben Sportler einen höheren Bedarf an Taurin als Normalpersonen?
Hierzu existieren bisher keine wissenschaftlichen Befunde. Da jedoch sowohl in Tierversuchen als auch bei Hypertoniepatienten bei regelmäßigem Training die intrazellulären und Serumkonzentrationen erhöht und die Schweißverluste nach einem körperlichen Training zumindest für Männer geringer sind, ist ein höherer Bedarf nicht anzunehmen. Somit scheint die tägliche Nahrungszufuhr und die endogene Produktion auch bei intensiven körperlichen Aktivitäten und im Leistungssport ausreichend zu sein.
Kann durch zusätzliche Gabe von Taurin eine Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit erreicht werden?
Gesicherte Erkenntnisse liegen hierzu derzeit nicht vor. Ein möglicher Wirkmechanismus wäre über die antihypoxische Eigenschaft denkbar. Jedoch ist bisher eine antihypoxische Wirkung nur im Tierversuch nach intrazerebroventrikulärer Administration für das Gehirn nachgewiesen, eine Wirkung nach oraler Aufnahme, z. B. auf den Skelettmuskel, ist beim gesunden Menschen bisher nicht untersucht worden. Bezüglich der im Tierversuch bei älteren Ratten nachgewiesenen erhöhten Kontraktilität im Skelettmuskel ist der Wirkungsnachweis beim Menschen, insbesondere für den Kraftsport, bisher nicht erfolgt.
Kann durch zusätzliche Gabe von Taurin eine Steigerung der geistigen Leistungsfähigkeit erreicht werden?
Beim Menschen fand sich kein Effekt auf die Stimmung, Konzentration, Aufmerksamkeit und die psychomotorische Leistungsfähigkeit nach Taurin-Supplementation. Des Weiteren kann Taurin akute Alkoholwirkungen nicht abschwächen.
Kann durch zusätzliche Gabe von Taurin eine Ermüdung hinausgezögert werden?
Eine Anwendung von Taurin-Supplementen im Ausdauersport könnte einer durch eine akute Hyperammonämie induzierten erregenden Übertragung im Zerebrocortex und somit einer zentralen Ermüdung während lang andauernder Belastungen entgegenwirken. Da Ammoniak jedoch auch physiologisch den zerebralen Taurinefflux erhöht, ist es fraglich, ob eine zusätzliche Gabe die normalen Effekte nicht unterdrückt.
Verhindert Taurin sportbegleitende Erkrankungen?
Hierüber existieren derzeit keine gesicherten Befunde. Da Taurin als intrazelluläre, endogene antioxidative Substanz angesehen wird, ist hierüber ein positiver Effekt denkbar, jedoch bisher nicht nachgewiesen. Da sich die Schutzmechanismen gegenüber oxidativem Stress jedoch trainingsbedingt anpassen, ist ein zusätzlicher Effekt wohl nur als nachgeordnet anzusehen. Ob die membranstabilisierende Wirkung bzgl. mechanischer Belastungen eine Rolle spielt, ist derzeit ebenfalls rein spekulativ.
Gibt es einen Gewöhnungseffekt?
Da es unter körperlicher Belastung zu einer Aktivierung des intrazellulären Taurinmetabolismus kommt, ist dies auch für eine erhöhte exogene Zufuhr zu erwarten, so dass der intrazelluläre Spiegel konstant zu bleiben scheint. Da Taurin die GABA-Bindung über eine veränderte Rezeptoraffinität bei unveränderter Rezeptordichte kompetitiv verhindert, ist hierüber ein „Gewöhnungseffekt“ vorstellbar, jedoch bisher nicht nachgewiesen.
Ist Taurin ein Dopingmittel?
Bisher ist Taurin nicht in der Dopingliste verzeichnet und wird als Nahrungsbestandteil und endogenes Substrat wohl auch nicht aufgenommen werden. Jedoch ist Vorsicht bzgl. des oftmals in den sog. „Energy Drinks“ enthaltenen Koffeins geboten, da bei hohem Konsum derartiger Getränke und gleichzeitig bestehendem Flüssigkeitsmangel die Grenzwerte des Internationalen Olympischen Komitees (IOC) von 12 µg Koffein/ml Urin überschritten werden können.
Stimmt es, dass die orale Applikation hoher Dosen harmlos ist, weil es sich um einen körpereigenen Stoff handelt?
Gesicherte Erkenntnisse liegen für den Menschen bisher nicht vor, jedoch gibt es aus Tier- und in-vitro-Versuchen Hinweise auf zahlreiche Nebenwirkungen, wenn höhere Konzentrationen appliziert werden. Taurin reichert sich vor allem im Gehirn an (Hypothalamus und Medulla). Hier sind deshalb auch die meisten der Nebenwirkungen lokalisiert. Über einen negativen Effekt auf die respiratorische Antwort unter Ruhebedingungen (Herabsetzung der Atemfrequenz und der CO2-induzierten respiratorischen Antwort) ist eine Beeinträchtigung der (Ausdauer-) Leistungsfähigkeit möglich. Auch wird das Trinkverhalten von Mäusen negativ verändert. Somit könnten sich die Folgen eines Flüssigkeitsverlustes unter Belastung potenzieren. In Ratten ist des Weiteren eine Potenzierung der Neurotoxizität durch Taurin beschrieben. Ein weiterer negativer Effekt scheint durch eine Störung der inhibitorischen und exzitatorischen Regelkreise im Gehirn zu entstehen. Dies erfolgt z. B. durch die bereits oben erwähnte kompetitive Behinderung der GABA-Bindung. Des Weiteren korrelieren die Transportsysteme für die exzitatorisch wirkenden schwefelhaltigen Aminosäuren negativ mit dem hochaffinnen Transport von GABA und Taurin (Membrantransport in zerebrocorticalen Synapsen). Auch supprimiert exogenes Taurin möglicherweise als "GABA-like amino acid" die axonale terminale Depolarisation in Neuronen der Neurohypophyse und unterdrückt somit die Freisetzung von neurohypophysären Peptiden. Dies scheint sowohl für basale als auch hyposmotische Konditionen zu gelten. Ebenso scheint Taurin in die Mechanismen bei zerebralen Krampfanfällen involviert zu sein.
Fazit
Die Werbung suggeriert, Taurin als Bestandteil von „Energy Drinks“ fördere beim Menschen sowohl die körperliche als auch die geistige Leistungsfähigkeit. Es sind jedoch bisher keine gut kontrollierten Studien bekannt, die eine positive Wirkung von Taurin-Supplementen auf die körperliche Leistungsfähigkeit oder das Konzentrationsvermögen bei Gesunden und Patienten zeigen. Eine Zufuhr von Taurin kann deshalb derzeit, insbesondere aufgrund der möglicherweise bestehenden gravierenden Nebenwirkungen, nicht empfohlen werden. Bis wissenschaftliche Untersuchungen nicht die Unbedenklichkeit einer zusätzlichen Taurinaufnahme auch bei körperlicher Belastung erbringen, ist gegenteilig, hiervon sogar abzuraten. Die oftmals subjektiv verspürten positiven Effekte sind auf Placeboeffekte oder auf die anderen Inhaltsstoffe der „Energy Drinks“ (z. B. Koffein) zurückzuführen. Der in der Stiergalle (lat. taurus = Stier) in hoher Konzentration vorkommende Stoff verleiht den „Energy Drinks“ eher ihren charakteristischen Geschmack, als Sportlern (s)tierische Kräfte.
