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ENZYME – Die kleinen aber feinen Helfer unseres Körpers

Liebe Blog-Leser und treue Peak Kunden,

bei den ernährungstechnischen Überlegungen eines jeden Sportlers, egal ob Breiten-, Freizeit- oder Leistungssportler, steht in erster Linie die Versorgung mit Makronährstoffen im Vordergrund. Durch ausreichende Versorgung mit Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten kann Gesundheit und Leistungsfähigkeit optimiert werden.

Damit die grundlegenden Stoffwechselvorgänge unseres Körpers wie Verdauung, Energiebereitstellung, Hormonausschüttung etc. jedoch reibungslos im Körper verlaufen, sind noch weitere Komponenten und Helfer nötig. Hier kommen Enzyme ins Spiel, mit welchen ich mich im folgenden Bericht intensiv befassen möchte.

Ich werde in meinen Ausführungen nach einem anfänglich theoretischen, allgemeinen Teil zu Enzymen mich mit deren Bedeutung für Gesundheit und Sport sowie praktischen Anwendungsmöglichkeiten befassen.

1. Theoretische Grundlagen zu Enzymen

Was sind Enzyme?

Enzyme sind proteinbasierte Substanzen, die sich in jeder Zelle des Menschen befinden.

Sie werden auch als Biokatalysatoren bezeichnet, da sie die chemischen Reaktionen im lebenden Organismus beschleunigen bzw. erst ermöglichen.

Reaktionen können sein:

  • Anabolismus – Zusammenfügen einfacher Substrate (Gewebeaufbau)
  • Katabolismus – Aufbrechen komplexer Substrate (Verdauung)

 

Erst der Katalysevorgang der Enzyme ermöglicht den Stoffwechsel.

 

Einteilung der Enzyme

Enzyme lassen sich unterscheiden:

• basierend auf Reaktionen, die sie starten oder beschleunigen (Reaktionstyp und Ergebnis)

• basierend auf ihren Substraten (mit welchen Substraten sie einen Komplex bilden)

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Wie funktionieren Enzyme?

Enzyme wirken „substratspezifisch“. Das bedeutet, dass nur bestimmte Substrate am jeweiligen Enzym andocken können, um von ihm verarbeitet zu werden.

Man kann sich dies bildlich als „Schlüssel-Schloss-Prinzip“ vorstellen. Das Enzym ist das Schloss, in welches aber nur ein bestimmter Schlüssel (Substrat) passt.

Das Enzym wird zu einer Art Decke, die ihre Form verändert, um ein Substrat zu umschließen oder sich mit ihm zu verbinden. Während der chemischen Reaktion geht das Enzym mit dem Substrat eine vorübergehende Bindung ein. Während der Reaktion entsteht dann das Produkt und das Enzym wird unverändert wieder frei.

Eine Zelle benötigt ein paar hundert verschiedene Enzyme, um alle Stoffwechselschritte zu katalysieren.

 

Ob ein Enzym richtig arbeiten kann, hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Temperatur
  • Substratkonzentration
  • PH-Wert
  • Giftstoffe 
  • Hemmung durch Inhibitoren (wird später noch erläutert)

 

 

 

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 Was bewirken Enzyme?

Enzyme (Biokatalysatoren) sind dazu da, biochemische Reaktionen durch Herabsetzen der benötigten Aktivierungsenergie zu beschleunigen. Die Aktivierungsenergie ist die Menge an Energie, die nötig ist, um eine biochemische Reaktion auszulösen. Die Enzymaktivität, sprich die Menge an Substraten, die ein Enzym in einer bestimmten Zeit umsetzt, wird in IU (International Units) angegeben.

Die Zelle kann den Stoffwechsel dadurch steuern, dass sie die Produktion oder die Aktivität eines Enzyms kontrolliert (z.B. über Hormone).

 

Ohne Enzyme läuft bei Körpertemperatur kaum eine chemische Reaktion (schnell genug) ab.

 

Was sind Co-Enzyme und Co-Faktoren?

Co-Enzyme sind Zusatzsubtanzen, die ein Enzym benötigt, um seine Arbeit verrichten zu können. Co-Enzyme werden während ihres Einsatzes verbraucht.

Als Co-Enzyme fungieren zum Beispiel:

  • Vitamin C
  • Vitamine B
  • Vitamin A

Co-Faktoren müssen ebenfalls bei der Enzymarbeit vorhanden sein. Co-Faktoren sind eine Reihe von Mineralstoffen wie zum Beispiel.

  • Zink
  • Magnesium

 

Welche Enzyme gibt es?

Für jeden Stoffwechselvorgang werden eine Reihe von Enzymen benötigt. Die Liste der Enzyme ist sehr lang. Hier einige Beispiele mit Wirkung und Vorkommen im Einzelnen:

Name    -   Wirkung    -  Vorkommen

  • Urease; Harnstoffspaltung;  Bodenbakterien
  • Katalase; Spaltung von Peroxiden (H2O2 ); in allen lebenden Zellen (Blut)
  • Acetylcholinesterase; Spaltung von Acetylcholin; Synaptischer Spalt (Nervenzellen)
  • Pepsin, Trypsin; Eiweißspaltung; Magen, Dünndarm
  • Amylase; Stärkespaltung; Speichel, Dünndarm
  • DNase; DNA-Spaltung; Zellen
  • Lipase; Fettspaltung

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In unterschiedlichen Geweben und Organen befinden sich ebenfalls unterschiedliche Enzyme. Hier einige Beispiele:

  • Bauchspeicheldrüsenenzyme: Amylase, Lipase
  • Leberenzyme: GOT, GPT, Gamma GT, Alak. Phosphatase (AP)

 

Was bedeutet Enzymhemmung?

Bei der Enzymhemmung findet eine Herabsetzung der katalytischen Aktivität eines Enzyms durch einen spezifischen Hemmstoff (Inhibitor) statt. Hemmstoff und Substrat kämpfen um das aktive Zentrum, in welchem die Reaktion stattfindet. So wird die Wirksamkeit des Enzyms geschwächt.

Folgende Hemmungsformen treten auf:

  • Irreversible Hemmung: Inhibitor und Enzym gehen eine nicht mehr trennbare Verbindung ein
  • Reversible Hemmung: Inhibitor und Enzym können sich wieder lösen

 

Wie werden Enzyme reguliert?

Die hauptsächliche Regulation findet anhand eines Rückkopplungsmechanismus statt, welcher sich auf die Substratkonzentration beruft. Hohe Substratkonzentrationen führen zu hohen Enzymständen, niedrige Substratkonzentrationen entsprechend zu niedrigen Enzymständen. Zudem sind bestimmte Hormone dazu in der Lage, die Enzymmengen zu beeinflussen.

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Wie entsteht ein Enzymmangel?

Folgende Faktoren beeinflussen die Produktion von Enzymen:

  • Altern (aufgrund Geweberückgang)
  • Krankheiten
  • Ernährung 
  • Stress
  • Verletzungen 
  • Genetik

 

Produziert der Körper nicht genügend Enzyme, müssen diese, sofern möglich, über externe Quellen zugeführt werden.

 

2. Bedeutung für den Sport (Praxis)

 

Wie erkenne ich einen Enzymmangel?

a) Schlechte Verdauung

Treten häufig Verdauungsstörungen wie Magenschmerzen, Blähungen etc. auf, so sind dies möglicherweise Anzeichen eines Enzymdefizits. Werden schwer verdauliche Nahrungsmittel wie z.B. Bohnen konsumiert, werden diese bei einem Enzymmangel nicht richtig verdaut und beginnen im Verdauungstrakt zu fermentieren.

Die Verdauung ist daher ständig zu beobachten.

 

b) Zu geringer Schutz vor Freien Radikalen

Enzyme wie Superoxyd Dismutase, Katalase und Glutathion Peroxidase sind Radikalfänger im Körper. Werden sie in zu geringer Menge produziert oder extern aufgenommen, können sich folgende Gegebenheiten einstellen:

  • Schlechte Regeneration nach Krankheiten / Trainingseinheiten
  • Häufiges Auftreten von Krankheiten

 

Treten diese Faktoren auf so ist ein Enzymmangel als Ursache in Erwägung zu ziehen.

 

Enzymquellen

a) Pflanzlich     

Enzyme sind hauptsächlich enthalten in:

  • Tomatenmarkt, -saft oder gut gereift
  • der Ananas (Bromelain)
  • der Papaya (Papain)
  • der Feige (Ficin)
  • der Gerste (Malz Diastase)
  • Bakterien und Pilze (mikrobielle Enzyme)

 

b) Tierisch

Aus tierischen Organen

Auch Tiere produzieren in deren Organen eine Vielzahl an Enzymen. So stellen Bauchspeicheldrüse, Leber und/oder der Magen von Schweinen, Ochsen und Rindern gute Enzymquellen dar. Bereitgestellt werden können auf diesem Weg: 

  • Zahlreiche Proteasen
  • Amylasen
  • Lipasen wie Trypsin, Chymotrypsin, Pepsin, Rennin
  • Enzymkombination Pancreatin (Auswahl von Amylasen, Proteasen und Lipasen)

 

Aus tierischen Organen und Drüsen

Organ- und drüsenbasierte Supplemente enthalten eine natürlich vorkommende Mischung von Enzymen aus spezifischen Organen und Drüsen wie Bauchspeicheldrüse, Schilddrüse, Eierstöcken, den Hoden, dem Gehirn und anderen Organen.

Auch in der Plazanta (Mutterkuchen) stecken jede Menge Enzyme, daher ist diese auch oft Teil bei der Herstellung von Gesichtscremes. 

 

Welches Enzym für welchen Zweck?

  • Proteolytische Enzyme: Verbesserung Proteinverdauung
  • Lipasen: Verbesserung Fettverdauung
  • Amylasen, Zellulase, A-Galactosidase: Verbesserung KH-Verdauung
  • Superoxid Dismutase: Glutathione Peroxidase oder Katalase  Radikalfänger

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Verbesserung der Gesundheit durch Enzyme

Mögliche enzymbasierte Erkrankungen:

  • Akne 
  • Allergien 
  • Autoimmunerkrankungen 
  • Krankheiten des Kreislaufsystems 
  • Infektionen 
  • Entzündungen 
  • Neigung zu Sportverletzungen  
  • Virale Erkrankungen 

 

Das Wiederherstellen des Enzymgleichgewichtes mit Hilfe von Supplementen kann dazu beitragen, dass sich der Gesundheitszustand verbessert und die Selbstheilungskräfte bei einer Reihe von Leiden wieder aktiviert werden.

Die Wirkung auf eine Enzymsupplementierung kann sofort (z.B. bei der Verdauung) oder aber erst verzögert (z.B. bei Entzündungen) eintreten.

 

Enzyme und Sportler

Makronährstoffverwertung

Im Sport besteht ein erhöhter Bedarf an Protein für Hypertrophie und Regeneration oder aber auch als Energieträger und antikataboler Nährstoff bei isokalorischer Ernährung. Um diesen Mehrkonsum entsprechend auch richtig verdauen und absorbieren zu können bedarf es auch eines höheren Aufkommens von Enzymen. Der Einsatz exogener Enzyme sorgt für eine effektivere Spaltung von Protein in Aminosäuren und Peptide und gewährleistet so, dass das aufgenommene Protein auch verwertet werden kann. Guten Proteinkonzentraten sind bereits mit Enzymen angereichert und stelle hier eine sinnvolle Alternative dar.

Ähnlich verhält es sich auch bei Fetten. Können diese aufgrund Enzymmangels nicht richtig aufgenommen werden, so kann dies zu einer verringerten Hormonsynthese sowie zu einer Fettstoffwechselstörung führen. Exogene Lipasen versorgen den Magen-Darm-Trakt mit den nötigen Enzymen, um die Aufnahme zu gewährleisten.

Bei Kohlenhydraten kann eine Laktoseunverträglichkeit durch exogene Zugabe des Laktase-Enzyms dafür sorgen, dass Milcheiweiß als wichtige Proteinquelle für Sportler in Maßen in die Ernährung integriert werden kann. Hier gibt es zudem bereits eine Reihe laktosefreier Produkte (L-Minus), bei welchen der Milchzucker bereits während der Herstellung des Lebensmittels gespalten wurde (quasi vorverdaut).

 

Muskelheilung- und Regeneration

Exogene Enzym-Komplexe ermöglichen verkürzte Regenerationszeiten nach harten Trainingseinheiten dadurch, dass sie die Reparaturprozesse beschleunigen.

Ebenso verhält es sich bei Verletzungen des aktiven und passiven Bewegungsapparates. Der Abbau zerstörter Strukturen und der Aufbau neuer Strukturen gehen schneller von statten.

 

Immunsystem

Die Gesundheit ist für jeden Sportler das wichtigste Gut. Mit Viren und/oder bakteriellen Infektionen muss das Training zu Gunsten der Erholung und Genesung ausgesetzt werden.

Exogene Enzyme verstärken das körpereigene Immunsystem und verhelfen somit zu einer niedrigeren Krankheitsanfälligkeit.

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3. Zusammenfassung

Wie ich in meinen Ausführungen dargelegt habe, spielen Enzyme für alle Arten von Stoffwechselvorgängen eine entscheidende Rolle.

Für die Praxis heißt es nun sich der Bedeutung der Enzyme bewusst zu sein und eine Supplementierung exogener Enzyme spätestens bei Indikatoren, welche auf einen Mangel hinweisen, in Erwägung zu ziehen.

Für die Gesundheit können die Ausprägungen viele Krankheitsbilder durch Enzyme gelindert werden. Hier ist es wichtig zunächst Ursachenforschung zu betreiben, um feststellen zu können, woher ein Leiden tatsächlich herrührt. Für Diagnose und Behandlung sind Ärzte und Heilpraktiker geeignete Ansprechpartner.

Für den Sport haben Enzyme ebenfalls eine entscheidende Bedeutung. Eine Supplementierung im Sport ist aufgrund der oftmals vermehrten Nährstoffaufnahme durchaus sinnvoll, da hier ein erhöhter Bedarf an Enzymen besteht.

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Sportlicher Gruß

Holger Gugg

www.body-coaches.de

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