Nucleotide – Die Bausteine des Lebens - Sponser

Nucleotide – Die Bausteine des Lebens
Remo P. Jutzeler van Wijlen, Head R&D Sponser Sports Food
Ing. Appl Food Sciences, MAS Nutrition & Health ETHZ
Funktion und Wirkweise von Nucleotiden
DNA ist die Substanz, welche unser genetisches Profil trägt und
in jeder einzelnen Zelle unseres Körpers vorkommt. Sie besteht
aus Nucleotiden, welche man auch als Bausteine bezeichnen
kann (Abb. 1). Ein speziell hoher Bedarf an verfügbaren
Nucleotiden besteht bei sich oft teilenden Zellen. Dies ist bei
unseren Immunzellen der Fall, welche sich schnell vermehren
müssen um auf Infektionen reagieren zu können. Aber auch die
Zellen unserer Darmwand, die Darmzotten mit den sogenannten
Microvilli (Abb. 2), werden in kurzer Folge ersetzt und benötigen
Nucleotide zur Erneuerung. Der Körper ist fähig, Nucleotide aus
alternden Zellen zu recyclen („salvage pathway“) oder neue
Nucleotide aus Substraten wie Glucose und Glutamin zu bilden
(„de novo Synthese“). Dieser Prozess ist jedoch
energieaufwändig und langsam. Darum kann der Köper auch
Nucleotide aus der Nahrung extrahieren, wo sie in
beträchtlichen Mengen vorkommen. Die Gesunderhaltung
unseres Körpers hängt wesentlich davon ab, ob sich der
Organismus genügend schnell an veränderte Zustände
anpassen kann. Dies macht er, indem er in bestimmten Situationen
vermehrt Abwehrzellen bildet, die ihn gegen eindringende
Krankheitserreger verteidigen. Dabei muss man sich bewusst
sein, dass zum Beispiel im Falle einer Grippe Millionen von
Viren in unseren Körper eindringen und sich dort vermehren.
Aber nur wenige Abwehrzellen können diese Eindringlinge
erkennen und zerstören. Die Geschwindigkeit, mit welcher der
Körper neue Abwehrzellen zu bilden vermag, hängt wesentlich
von der Verfügbarkeit der Nucleotide ab. Muss der Organismus
zuerst die Nucleotide bilden, so verliert er Zeit, währenddessen
sich die Krankheitserreger ungehindert vermehren können.
Stehen ihm aber genügende Nucleotide zur Verfügung, kann
Abb. 1: Nucleotid-Struktur innerhalb eines DNA-
Strangs
die Produktion der Abwehrzellen sofort und schnell erfolgen und die Infektion schon im Anfangsstadium
bekämpft werden.
Wie bei vielen Nährstoffen so wurde die Wirksamkeit und Bedeutung von Nucleotiden zuerst in der
Tierernährung erkannt, wo sie zwecks verbesserter Leistung und erhöhter natürlicher Immunabwehr
verbreitet in der Fisch-, Geflügel-, Schweine-, Vieh- und Pferdezucht eingesetzt werden. Nucleotide
werden noch nicht als essentielle Nährstoffe für Menschen betrachtet. Doch können Stress, physische
Belastungen, Krankheit, ungenügende Ernährung und Gebrauch von Antibiotika sowie übermässiger
Alkoholkonsum den Bedarf erhöhen, um die notwendige, spezifische Zellneubildung für Wachstum,
Reproduktion oder Infektionsbekämpfung zeitgerecht und effizient zu ermöglichen. Muttermilch ist
ebenfalls sehr reich an Nucleotiden und weshalb sie heutzutage auch Folgenahrungen für Säuglinge
beigegeben werden. Studien haben gezeigt, dass dies Wachstum und Entwicklung der Babies fördert,
deren Immunsystem stärkt und die Darmflora verbessert, was gastrointestinale Beschwerden verringert.
In Erwachsenen konnte man positive Effekte auf Indikatoren des Immunsystems feststellen, z.B. auf
Immunoglobulin A (IgA) im Speichel, welches als erste Abwehr gegen Husten und Erkältungen wirksam
ist. Aus einer ganzheitlicheren Sicht ist es interessant, dass sowohl unser angeborenes als das
erworbene Immunsystem auf schnelle und ungehinderte Zellvermehrung für optimales Funktionieren
angewiesen sind. Leider fehlt gerade dem Immunsystem die Eigenschaft selber Nucleotide zu bilden und
es ist auf externe Zufuhr angewiesen. Auch Zellen des Magen-Darm-Trakts und die Blutzellen können
selber nicht genügende Mengen an Nucleotiden produzieren. Weiter bemerkenswert ist, dass RNA und
Nucleotide das Immunsystem nicht stimulieren, sondern vielmehr die Bausteine liefern für ungehinderte
und rasche Zellvermehrung, Genexpression und Reaktion auf herausfordernde, umweltbedingte und
physische Stresssituationen. Weiter sind Nucleotide im Gegensatz zu Pro-, Pre- und Synbiotika in Ihrer

Wirkung nicht beschränkt auf einige Spezies oder Konditionen. Ihr universeller und fundamentaler
Einsatzzweck sowie die effiziente Wirkung in jedem lebenden Organismus machen Nucleotide zu einem
wertvollen Instrument für Situationen erhöhten Stresses oder sonstiger gesundheitlicher Konditionen.
Nucleotide aus der Nahrung und Supplemente
Nucleotide werden auch immer mehr im Bereich Nahrungsmittel-
Hypersensitivität untersucht, weil der Verdauungstrakt und das Immunsystem
von einer ständigen Versorgung abhängig sind um dem schnellen Umsatz
beteiligter Zellen zu begegnen. Nucleotide modulieren die Ausprägung von
entzündlichen Reaktionen im Darmtrakt. In Kindern potenzieren Nucleotide die
Produktion von Immunoglobulinen und erhöhen die Nahrungstoleranz
(Antigen-Sensitivität). Nucleotide erhöhen massiv die Länge der Mikrovilli der
Darmzotten, welche die enorm grosse Oberfläche unseres Darmtrakts
ausmachen. Darin liegt eine andere und vermutlich interessanteste Wirkung
begründet, nämlich die Verbesserung der Magen-Darmgesundheit. So werden
durch die Einnahme von Nucleotid-Supplementen Anzahl und Dauer von
Kindheits-Diarrhöe verringert. Es konnte sogar eine moderate Verbesserung
bei Patienten mit IBS (nervöser Reizdarm), einer häufigen gastrointestinalen
Krankheit, festgestellt werden. Das Vorkommen von IBS dürfte dabei auch
Abb. 2: Darmzotten mit
Microvilli.
unterschätzt werden, weil schlechte Magen-Darmfunktionalität oft fälschlich mit Lactoseintoleranz, Milchoder
Weizenallergie diagnostiziert wird.
Problematisch ist, dass nucleotid-reiche Nahrungsmittel heutzutage nur noch selten auf unserem Menüplan
stehen. Fleischprodukte aus Organen wie Leber, Nieren, Innereien und Lungen sind speziell reiche
Quellen, doch werden kaum noch gegessen. Moderate vegetabile Nucleotid-Quellen sind Hefeextrakt,
Pilze, Brokkoli und Blumenkohl. Angesichts einer verbreiteten Tendenz tierische Lebensmittel zu reduzieren
und dem bekanntlich tiefen Konsum an Gemüse scheint es offensichtlich, dass unsere Einnahme an
Nucleotiden deutlich tiefer ist im Vergleich zu vor-industriellen Zeiten und damaligen Populationen, als
fehlender Ackerbau noch eine Jäger-und-Sammler Diät erzwang. Die Ergänzung mit nucleotid-reichen
Lebensmitteln oder mit Supplementen aus Hefeextrakt kann die Magen-Darmintegrität und -funktionalität
verbessern, und möglicherweise sogar Nahrungsmittelintoleranzen mildern. Dies könnte unter Umständen
relevant für Patienten mit Glutenallergie (Zöliakie) sein, insofern dass die Regenerierung der durch
glutenhaltige Nahrungsmittel beschädigten Darmzotten beschleunigt wird.
Nicht geeignet sind Nucleotid-Supplemente und eine hohe Einnahme nucleotid-reicher Lebensmittel aufgrund
des Puringehalts für Personen mit bekannter Geschichte oder genetischer Predisposition für Gicht.
Ausserdem verbietet sich aufgrund der starken immuno-modulierenden Wirkung eine Supplementierung
mit Nucleotiden bei Auto-Immunerkrankungen und bei Einnahme von immunsuppressiven Medikamenten,
wie z.B. nach Organtransplantationen.
Nucleotide für Sportler – verbesserte Erholung, besseres Muskel-Fett-Verhältnis und
Verdauung
Körpergewebe wird durch Training und Wettkampf abgebaut und muss für den Wiederaufbau ersetzt
werden. Kein Aufbau von Muskulatur, Kraft und keine Leistungssteigerung ohne vorheriges körperliches
Training und infolgedessen Gewebeabbau. Je schneller aber die Zellneubildung nach der Belastung wieder
in Gang gebracht wird, desto schneller und besser regeneriert man bzw. baut Muskelmasse auf. Gewebe
oder Zellen mit hohen Umsatzraten wie die Haut, die Darmschleimhaut, die weissen und roten
Blutkörperchen und das gesamte Immunsystem sowie wachsendes und regenerierendes Gewebe benötigen
eine ständige Neubildung von DNA, haben einen hohen Umsatz an RNA und sind deshalb in Zeiten
hoher Belastung auf eine zusätzliche Zufuhr von Nucleotiden angewiesen. Nebst der Proteinsynthese
verbessern Nucleotide auch den Sauerstofftransport und mindern die Auswirkungen von Stressfaktoren
wie Muskel- und Darmläsionen (Mikroverletzungen).
Hartes körperliches Training ist ein signifikanter Stressfaktor für Sportler mit verschiedenen, negativen
Folgen. Wenn der Körper durch intensives Training regelmässig bis an seine Grenzen belastet wird, steigen
die Konzentrationen immunsuppressiver Substanzen wie Cortisol und vermindern die Abwehrkräfte
des Immunsystems. Erwartungsgemäss weisen Athleten nach intensiver Belastung eine erniedrigte Konzentration
an IgA im Speichel auf. Eine Supplementierung mit Nucleotiden während 60 Tagen hebt die
IgA-Werte im Vergleich zu Placebo wieder signifikant an. In Leber und Muskeln wurden nach Nukleotidzufuhr
auch tiefere Serumgehalte weiterer Stress-Indikatoren wie Kreatinase und Lactatdehydrogenase

nachgewiesen. Dies deutet auf verbesserte Erholung von physischer Belastung. Nuceotide vermindern
auch die Infekthäufigkeit bei Schürfungen, Wunden und Verletzungen und beschleunigen den Heilungsprozess.
Bezüglich Lipoprotein-Stoffwechsel sind Nucleotide für Ausdauer- und Kraftsportler gleichermassen interessant.
Aus der Nahrung aufgenommene Nucleotide werden zuerst zur Leber transportiert und fördern
dort die Bildung von Proteinen anstelle von Fetten, wodurch eine Optimierung des Muskel-/Fett-
Verhältnis erreicht wird. Diese Eigenschaft machen die Nucleotide sowohl für den Aufbau von fettfreier
Muskelmasse als auch für Diäten interessant. Als weitere gesundheitliche Wirkung wurde die Erhöhung
des (guten) HDL-Cholesterins durch die Zufuhr von Nucleotiden festgestellt.
Der Darm ist auch das Organ mit der grössten Immunkapazität des Körpers. Deshalb gibt es weniger
Darminfektionen bei genügend hoher Versorgung mit Nucleotiden. Nucleotide aus der Nahrung haben
auch bereits einen preabsorptiven Nutzen, indem sie das Wachstum von Bifidusbakterien fördern, welche
zu einer gesunden Darmflora beitragen, kleinere Darmverletzungen heilen schneller ab und Nährstoffe
können besser aufgenommen werden, weil die Länge der Darmzotten vergrössert wird.
NucleoCell – Ein klinisch getestetes Nucleotid-Supplement
Das in der Schweiz exklusiv durch SPONSER unter dem Namen NucleoCell vertriebene Nucleotid-
Supplement wurde in 3 Sportler-Studien untersucht.
IgA im Speichel (µg* ml-1 IgA im Speichel (µg* ml ) -1 )
300
200
100
0
* *
Experimental
Placebo
^*
Pre Ex Post Ex Pre Ex Post Ex
Pre Supp Pre Supp Post Supp Post Supp
Exercise Group x Time
* significantly lower than the associated pre-exercise (p

Supplementierung mit NucleoCell
Zusammengefasst kann eine Supplementierung mit NucleoCell dem ernsthaften
Athleten die benötigte zusätzliche Menge an Zellbausteinen in Zeiten erhöhten
Bedarfs liefern, wie während Wachstum und Aufbauphasen, zur Erholung von
strengen Leistungsphasen oder nach Verletzungen, sowie als Prävention oder zur
Bewältigung von Infekten. Selbst die nachteiligen Effekte auf die Darmflora bei
Antiobiotika-Therapie können rascher rückgängig gemacht werden. In mehreren
Studien wurde auch gezeigt, dass Nucleotide einen reduzierten Gehalt an roten
Blutkörperchen (Hämatokrit-Wert) schneller normalisieren können, was wiederum eine
Verbesserung von Sauerstoffaufnahme und –transport bedeutet. Eine optimale Sauerstoffversorgung
ist von grundlegender Bedeutung für den Sportler. Zusätzlicher
Sauerstoff im Blut kann transportiert werden, was einen positiven Einfluss auf alle
Organe, Muskeln und Gewebe hat. Bei Hochleistung kann die aerobe Phase länger
gehalten werden; es wird weniger Laktat gebildet und die Energie aus Glucose besser genutzt (aerobe
Glykolyse), so dass insgesamt die Leistung und Ausdauer verbessert wird.
Quellen:
Studien mit NucleoCell:
McNaughton et al., 2006: The effects of a nucleotide supplement on salivary IgA and Cortisol after moderate endurance
exercise. J Sports Med Phys Fitness, 46:84-9.
McNaughton et al, 2007: The effects of a nucleotide supplement on the immune and metabolic response to short
term, high intensity exercise performance in trained male subjects. J Sports Med Phys Fitness, 47(1):112-118.
Davidson et al., 2002: A randomised, double blind placebo controlled Phase II exploratory trial to assess the effect of
Nucell ® supplementation on perceived symptoms of the common cold and markers of immune function. Queen
Margaret University College, Dep. Of Dietetics, Edinburgh, Scotland.
Weitere Studien:
Grimble, G.K., 1996: Why are dietary nucleotides essential nutrients? British Journal of Nutrition, 76, 475-478, London
Jyonouchi, H., 1994: Nucleotide Actions on Humoral Immune Responses. Journal of Nutrition, Vol 124, 138S-143S.
Uauy, R., 1994: Nonimmune System Response to Dietary Nucleotides. Journal of Nutrition, Vol 124, 157S-159S.
Van Buren, C.T., 1994: The Role of Nucleotides in Adult Nutrition. Journal of Nutrition, Vol 124, 160S-164S.
Köppel, P., 2001: The Role of Nucleotides in The Body. Unpublished, Pro Bio, Switzerland
Tanaka et al., 1980: Improved Medium für Selective Isolation and Enumeration of Bifidobacterium. Applied and Environmental
Microbiology, Vol 40/5, 866 ff.