Kollagen

Was ist Kollagen?

Kollagen ist das Hauptprotein im Körper von Säugetieren und stellt somit auch den Hauptbestandteil des menschlichen Bindegewebes dar. Ein Drittel des gesamten Körperproteins besteht aus Kollagen, was allerdings nur circa 6 % des Körpergewichts ausmacht, da unser Körper auch tatsächlich nur aus etwa 20 % Protein besteht. Die restlichen 80 % unseres Körpers bestehen mehr oder weniger aus Wasser, Elektrolyten, Vitaminen, Mineralstoffen und Energiespeichern. Kollagenfasern sind untereinander über sogenannte Crosslinks verbunden – diese sorgen für Stabilität des Gewebes.

Charakteristisch für die Zusammensetzung des Kollagens sind die Aminosäuren Glycin, Prolin und Hydroxyprolin – kein anderes Gewebe enthält diese Aminosäuren in vergleichbarer Menge.

Wirkungen

Zur Synthese von Kollagen werden unter anderem Eisen, Vitamin C, Kupfer, Glycin, Prolin und Arginin benötigt – wenn du also beispielsweise wenig Kollagen mit der Nahrung zu dir nimmst, um fix und fertiges Hydroxyprolin und Co aufzunehmen, musst du entsprechend mehr Eisen, Vitamin C, Glycin und Prolin zuführen, damit der Körper auf eigene Faust ausreichend Kollagen, für die Reparatur von Verletzungen und Gewebe, bilden kann.

Während Vitamin C bei der Umwandlung – der sogenannten Hydroxylierung – von Prolin zu Hydroxyprolin hilft, stabilisiert Kupfer über das Enzym Lysiloxidase die einzelnen Kollagenfasern durch die Bildung von den Crosslinks untereinander.

Während Proteine wie Whey, Egg, Casein und ähnliche zwar uneingeschränkt nach dem Training zu empfehlen sind, da sie die Muskelproteinsynthese anregen können, sind sie vermutlich aufgrund der geringen Menge an Glycin und Hydroxyprolin weniger dazu geeignet, das Bindegewebe in und um die kontraktilen Anteile der Muskulatur aufzubauen – dazu kommt im weiteren Verlauf aber noch eine genaue Analyse der bisherigen Daten.

Bindegewebe in Form von Kollagen, findest du übrigens in Bändern, Bandscheiben, Haut, Faszien, zwischen den Muskelzellen und vielen weiteren.

All das benötigt nicht nur die essentiellen Aminosäuren, sondern, v.a. auch in höheren Mengen, die nicht- oder „weniger-“ essentiellen Aminosäuren wie Hydroxyprolin, Hydroxylysin, Prolin und Glycin. Beispielsweise zeigen Modellversuche, dass der Glycinbedarf eines 70kg schweren Menschen bei etwa 5-10g pro Tag liegt und es ist gar nicht so einfach diese Menge durch eine übliche Mischkost aufzunehmen; beispielsweise sind es circa 2-3g Glycin in einer herkömmlichen Mischkost, bei vegetarischer Ernährung noch weniger und die körpereigene Syntheseleistung scheint nicht auszureichend um den Glycinbedarf pro Tag zu decken.

Ob es das Kollagen selbst ist, seine Peptide oder nur die spezifischen Aminosäuren, welche der menschliche Körper genötigt? Das ist derzeit noch Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Das Problem bei den Interventionsstudien ist meist, dass sie einfach zu kurz sind (sie müssten mindestens (!) 4-6 Monate laufen um morphologische Änderungen der Sehne messbar zu machen) und andere Parameter wie die Ernährung, das Bewegungsverhalten uvm. nicht perfekt standardisiert werden.

Verkehrt ist es nicht, wenn man darauf achtet genug Kollagen in der Nahrung zu haben – Hackfleisch, Suppenfleisch, Knochenbrühe oder Kollagenhydrolysat als Nahrungsergänzung wären Beispiele für Lebensmittelquellen mit hohem Kollagen- und Glycingehalt. Solltest du dich rein vegetarisch ernähren, macht es Sinn zumindest mit den Aminosäuren Glycin und Hydroxyprolin zu arbeiten. Auch Vitamin C, Mangan, Kupfer, L-Glutamin, L-Arginin, L-Ornithin und Eisen können unterstützend eingesetzt werden.

Nebenwirkungen

Kollagen ist ein körpereigener Stoff und es sind weder Neben- noch Wechselwirkungen bekannt. Bei einer Fleischallergie (z. B. eine Alpha Gal Syndrom nach Zeckenbiss), empfehlen wir allerdings erst Rücksprache mit dem Arzt.

„IST KOLLAGENHYDROLYSAT NICHT TOTAL NUTZLOS?“

Das sagten die bisherigen Daten:

Da gab es eine neue Studie zum Thema Kollagenhydrolysat aus dem Jahr 2023 und da wurde gezeigt, dass eine Kollagenhydrolysat-Einnahme, im Vergleich mit einem Whey Protein oder einem Placebo, nicht dazu führt, dass innerhalb eines 5 Stunden Zeitfensters (!) die Kollagensynthese innerhalb der Muskulatur erhöht wird (Aussieker et al. 2023). Nachdem diese Studie veröffentlicht wurde, war der Aufschrei im Netz groß, wieder mit ihren Schlagzeilen: „Nahrungsergänzungsmittel bringen nichts“, „Kollagen nur Abfall“, „Kollagenhydrolysat hilft den Sehnen nicht“ – solche Schlagzeilen stammen natürlich nicht aus den Federn der Wissenschaftler, welche die Studie(n) durchgeführt haben, sondern von irgendwem. „Kollagenhydrolysat hilft den Sehnen nicht“? In der Studie ging es nicht um Sehnen, nicht um Bandscheiben, Menisken, nicht um Schmerzen oder Funktion, es ging um Muskulatur – genauer genommen: Wie stark erhöht eine Einnahme von Kollagenhydrolysat im Vergleich zu Whey Protein nach einem Training, die Kollagensyntheserate innerhalb der Muskulatur, innerhalb von 5 Stunden. Hier ging es nicht um Sehnen oder andere Strukturen und das Zeitfenster war mit 5 Stunden eher knapp bemessen, wenn man bedenkt, dass Kollagen einen Turnover von bis zu 500 Tagen hat, die Kollagensynthese knapp 3 Tage nach einer Belastung erhöht ist (Miller et al. 2005, Langberg et al. 1999) und Muskeln, sowie Sehnen nach einer körperlichen Belastung einen Peak ihrer Kollagensyntheserate nach etwa 24 Stunden zeigen und diese erst nach etwa 72 Stunden wieder auf das Normalmaß abfällt (Miller et al. 2005). Zudem scheint das gemessene PINP (Prokollagen), nicht optimal zu sein zur Bestimmung der gesamten Kollagensyntheserate des menschlichen Körpers, da PINP nicht alle Arten des Kollagens repräsentiert. Aber zugegeben, die Studie war eigentlich sehr gut – allerdings hätte ich mir ein mindestens (!) 72 Stunden Zeitfenster gewünscht. Und beim nächsten Mal wäre es super, wenn man sich nicht nur die Muskulatur, sondern auch die Sehnen und Co. anschauen würde. Generell fehlt uns hinsichtlich Kollagenhydrolysat – das fehlt uns im Übrigen allerdings zu nahezu jedem Thema, sei es Kreuzheben, Fleischverzehr, Gemüseverzehr, Multivitamin, also quasi allen interessanten Themen – eine Parallelanalyse, die mal wenigstens 6 Monate läuft, wobei der Kollagen-, Arginin-, Prolin- und Glycingehalt der Ernährung sauber getrackt wird, ebenso die Belastung und dann am Anfang, in der Mitte und am Ende geschaut wird, wie viel Kollagen sich wo angereichert hat, ob es Unterschiede hinsichtlich Leistung, Gewebestabilität oder Verletzungen gibt und so weiter. Leider gibt es das nicht!

Einige Monate später, bei der nächsten Untersuchung, wurden nicht nur die Muskeln, sondern auch die Sehnen genauer betrachtet – nur leider wieder nicht lang genug! Ich möchte ja niemanden beunruhigen, aber wennʼs nicht lang genug ist, dann ist es oft weniger zielführend …

Also: Es gibt schon Hinweise darauf, dass eine Studie mindestens (!) 12 – 14 Wochen laufen müsste, damit morphologische Veränderungen der Sehnen erfasst werden können, wahrscheinlich eher 4, 5, 6 oder mehr Monate (Lazarczuk et al. 2022, Burmitt et al. 2015); in einigen Untersuchungen gibt`s durch ein Trainingsprotokoll auch nach 12 Wochen keine erfassbaren Veränderungen der Sehnen. Zudem, wenn wir die Stiffness und die morphologischen Veränderungen der Strukturen messen möchten – sowie natürlich die Unterschiede zwischen den Gruppen – dann müssen auch entsprechende Intensitäten her: Es wurde nämlich nicht nur in einer Untersuchung gezeigt, dass hohe Intensitäten und lange Spannungszeiten am zielführendsten sind, um die Sehnenstabililität zu verbessern – z. B. zeigte in einer Untersuchung aus dem Jahre 2022, in der verschiedene Krafttrainingsgruppen miteinander verglichen wurden, nur die Gruppe eine deutliche Verbesserung der Morphologie der Sehne, in der mit etwa 90 % der Maximalkraft trainiert wurde, im Vergleich mit der Intervention, welche mit geringeren Lasten arbeitete (Radovanović et al. 2022). O.K., ich sagte das nächste Mal – da sind wir jetzt; eine echt gute Humanuntersuchung mit Kontrollgruppe, man kann nicht viel daran bemängeln, schauen wir uns diese einmal an:

Balshaw zeigte in dieser Studie, dessen Ergebnisse im Internet für Furore sorgten, dass es egal war, ob Kollagen supplementiert wurde oder nicht, denn beide verbesserten gleichermaßen die funktionellen und morphologischen Eigenschaften der Patella-Sehne – die Kollagengruppe baute allerdings signifikant mehr Muskelmasse auf (Balshaw et al. 2023). Die Studie war „unabhängig“ finanziert, also zumindest nicht von einem Kollagen-Hersteller, ging gute 14 Wochen und verwendete ein Trainingsprotokoll mit weniger als 70 % der Maximalkraft. Die Autoren geben auch an, dass es bei einer verletzten Sehne anders aussehen könnte, da die Kollagensynthese hier höher ausfällt. Im Netz liest man im Bezug zu dieser Studie dann: „Kollagenhydrolysat hilft nicht dabei, die Rate an Verletzungen zu reduzieren“ – das Problem hierbei? Es ging in dieser Studie ja nicht einmal um Verletzungen, das wurde weder gemessen, noch hat sich jemand hier verletzt. Manko ist an dieser Studie auch leider, dass die Dauer einfach wieder kurz ist um tatsächlich gravierende morphologische Veränderungen zu zeigen und, dass das Widerstandstrainings-Protokoll eventuell nicht intensiv und „Sehnen“-spezifisch genug war, um „dramatische“ morphologische Veränderungen hervorzurufen und zu zeigen – da wir ein „Heavy (!) Slow (!) Resistance“ Training benötigen, bzw. ein solches die stärksten Effekte zeigt, hinsichtlich Stiffness und Morphologie der Sehnen. Gleiche Untersuchung, mit ein paar mehr Teilnehmern, 2 verschiedenen (intensiveren) Trainingsprotokollen und mehr als 6 Monate – das wäre mal eine gute Untersuchung! Also eine Kombination von der Balshaw und Radovanović Untersuchung wäre geil. Wir sind aber noch nicht am Ende, denn es gab 2023 eine weitere neue Untersuchung, die ein Placebo zusammen mit Krafttraining gegen 5 g Kollagenhydrolysat zusammen mit einem Krafttraining verglich – die Studie ging 14 Wochen und es wurde hier mit Gewichten um die 85 % der 1 RM verwendet – am Ende zeigte die Kollagen-Gruppe einen stärkeren Effekt auf die Patellasehnenmorphologie durch diese Intervention (Jerger et al. 2023). Der Hauptkritikpunkt? Die Untersuchung wurde finanziert von „Gelita“. Hat das zu den anderen Ergebnissen geführt, oder lag es doch an der höheren Intensität des Trainingsprotokolls?

Die meisten Studien zur Verbesserung der Kollagensynthese durch Glycin oder auch durch Kollagen sind bisher in den meisten Fällen in vitro Untersuchungen (Holwerda et al. 2022) oder, wenn sie am Menschen durchgeführt wurden, leider nicht lang genug. Eine Studie, die nur 12 Wochen andauert, kann schon in der Theorie nicht optimal sein, um signifikante morphologische Veränderungen zu zeigen – hier gibt es ja, wie schon gesagt, unterschiedliche Trainingsprotokolle, die unterschiedliche Effekte zeigen, und unterschiedliche Daten, die andeuten, dass wir einfach mehr Zeit benötigen. Wir brauchen also längere Studien, ein entsprechendes Krafttrainings-Protokoll, eine größere Teilnehmerzahl und ein vernünftiges Placebo. Eine Gruppe bekommt Vitamin C, eine andere Kollagenhydrolysat und noch eine weitere ein anderes Protein, wie z. B. Whey – das wäre schick. Also die Studie, die wir benötigen, gibt es – wie gesagt – leider noch nicht!

Aber was es gibt: Schlagzeilen! „Siehst du, Fleisch ist schlecht“, „Siehst du, ich hatte Recht“ …was oft vergessen wird ist, dass die Studien auch in Gänze gelesen und bewertet werden müssen.

Beispielsweise zeigt eine Interventions-Studie aus dem Jahr 2017 von Shaw, dass Vitamin C und auch Kollagenhydrolysat – und zwar dosisabhängig – die Kollagensynthese des Körpers erhöhen kann, das fing ab etwa 5 Stunden nach der Belastung an und war bis zu 72 Stunden erhöht (Shaw et al. 2017). Die Knochendichte wurde durch Kollagenhydrolysat in einer Interventions-Studie aus dem Jahr 2018 verbessert (König et al. 2018). Und in einer weiteren Interventions-Studie zeigte sich, dass erst die längerfristige Einnahme den Gelenkschmerz positiv beeinflusst (Clark et al. 2008).

Und hier: Leider eine kleine Untersuchung – jedoch zeigte sie, dass die Kollagensupplementierung vor dem Training im Vergleich mit einem Placebo, einen positiven Effekt auf die Sprungleistung in den nächsten Tagen hatte – die Sprungleistung ging nicht so drastisch zurück (Prowting et al. 2021) – Manko ist wieder, dass 15 Teilnehmer echt nicht viel sind und zudem gab es kein Protein-Placebo.

Also mehr als eine Tendenz können wir hier nicht ableiten: Kollagen ist besser als nichts? Aber wie sieht es im Vergleich zu Whey aus?

Auch die folgende Untersuchung war nicht schlecht – leider der herbe Beigeschmack, da sie wieder von „PB Leiner“ finanziert wurde, aber schauen wir uns das an: Tägliche Kollagensupplementierung über 3, 6 oder 9 Monate – mentale Gesundheit, körperliche Gesundheit und Funktionen im alltäglichen Leben wurden gemessen, bei Menschen mittleren Alters. Es gab 10 g Kollagen pro Tag, 20 g Kollagen pro Tag oder ein Placebo, und die Einnahme erfolge morgens und abends. Die Kollagengruppen zeigten weniger Schmerzen und eine stärkere Verbesserung in Aktivitäten des täglichen Lebens (ADLs) – aber nur nach 6 Monaten, nicht nach 9 Monaten, was mich persönlich stutzig macht. Das führen die Autoren darauf zurück, dass es weniger Probanden gab, welche die 9 Monate absolviert haben, was die Stichprobengröße natürlich reduziert hat. Je weniger, desto schwieriger ist es, „genaue“ Ergebnisse zu erzielen bzw. zu messen. Statistisch haben eher Frauen und eher Personen profitiert, die körperlich aktiver waren. Es handelt sich auch um „freilebende“ Probanden, daher konnten Alltag und Bewegung nicht sehr streng kontrolliert werden (Kviatkovsky et al. 2023).

Interessant ja, aber auch keine perfekte Studie.

Um das Thema hier abzuschließen:

Weitere Untersuchungen zeigen einen positiven Einfluss einer Kollagensupplementierung bei Sprunggelenksbeschwerden, Knieproblemen und Achillessehnen-und Patellasehnenproblemen sowie auf den Knorpel (Dressler et al. 2018, Gonçalves 2017, Praet 2019, Baar 2019, McAlindon et al. 2011, Close et al. 2019). Die Gesamtheit der Daten zeigt dann am Ende schon, dass sich die Aufnahme von Kollagenhydrolysat positiv auf Hautgesundheit, Wundheilung, Gelenkfunktion und Schmerz auswirken kann (Campos et al. 2023, Martínez-Puig et al. 2023) – wobei ich zugeben muss: Die Finanzgeber stören mich schon irgendwie ein wenig.

Denn ja: Das größte Problem ist bei den meisten Kollagenstudien die Finanzierung – naja, was heißt „Problem“, eine Studie kostet Geld, viel Geld, und dauert lange. Allerdings ist es hier schon auffällig, dass die Negativ-Ergebnisse meist von „unabhängigeren Studien“ stammen und die Positivsten-Ergebnisse meist von einer Studie, bei welcher man finanzielles Interesse vermuten könnte („Gelita“ oder „PB Leiner“). Ob das relevant ist? Vielleicht, vielleicht auch nicht.

Am Ende geht es wahrscheinlich in erster Linie um den Gehalt an spezifischen Aminosäuren, welche für die körpereigene Kollagensynthese benötigt werden – sprich Glycin, Arginin, Prolin, Hydroxyprolin, eventuell noch Glutamin – und woher die dann stammen ist Nebensache. In zweiter Linie könnten allerdings sogenannte Di- und Tri-Peptide, welche spezifische Einheiten eines bestimmten Proteins darstellen, eine zusätzliche Wirkung entfalten: Anders als viele glauben, werden nicht alle Proteine vollständig in einzelne Aminosäuren zerlegt, sondern oft auch in 2- oder 3-kettige Abfolgen, eben diese Di- und Tri-Peptide, welche dann „intakt“ vom Darm aufgenommen werden und spezifischere Wirkungen entfalten können. In traditionellen Ernährungsweisen, in denen Hühnereier, Leber und auch „Kollagen“ im Fleisch vorkommen, ist der Bedarf an kollagenspezifischen Aminosäuren, darunter natürlich auch der „nicht-essenziellen“ Aminosäure Glycin, gedeckt. Die Körpereigensynthese von Glycin ist allerdings geringer als der Bedarf – somit scheint diese „nicht-essenzielle“ Aminosäure irgendwie doch eine „essenzielle“ zu sein (de Paz-Lugo et al. 2018). Die meisten Menschen, egal ob vegan, vegetarisch oder „mischköstlich“ ernährt, haben wahrscheinlich ein Glycin-Defizit von 4 – 8 g pro Tag – und da der Bedarf in der Schwangerschaft höher und die Eigensynthese in den ersten Lebensmonaten geringer sind, sollte auch in diesem Fall auf eine ausreichende Zufuhr geachtet werden.

Meine persönliche Meinung?

Kollagenhydrolysat besteht aus Aminosäuren, Di- und Tri-Peptiden und es gibt wirklich viele Hinweise, die darauf hindeuten, dass Kollagenhydrolysat,

Glycin, Arginin etc. positiv auf unsere Gewebestabilität (und viele weitere wichtige körperliche Prozesse) wirken können. Das Schlimmste, das passieren kann? Sie liefern in einfacher Form einfach nur Aminosäuren, die unser Körper für das verwendet, wofür er es gerade benötigt. Meist wird Kollagenhydrolysat zur Optimierung der körpereigenen Kollagensynthese eingesetzt, z. B. bei Verletzungen des Bewegungsapparates – sinnvoll sind hier ebenfalls Vitamin C, L-Ornithin, L-Citrullin, L-Leucin, Eisen, Kupfer und Mangan. Da es einige Daten gibt, dass diese Stoff ebenfalls positiv auf Wundheilung und Kollagensynthese wirken können.