Ribose im Stoffwechsel
Der Zucker, der energiereiche Bindungen schafft
Chemisch handelt es sich bei Ribose um einen Zucker der Pentoso-Klasse. Das sind Einfachzucker mit fünf Kohlenstoffatomen. Die Verbindung, die Ribose eingeht, um zu RNA zu werden, heißt Adenosin und kommt gemeinsam mit der Nukleinbase Adenin zustande. Dieses Adenosin ist gleichzeitig Baustein weiterer Verbindungen, die in der Biochemie energiereiche Bindungen genannt werden.
Energiereich sind sie deswegen, weil sie in allen Zellen einerseits als Energiespeicher fungieren und andererseits das Energiemanagement der Zellen gewährleisten. Dabei handelt es sich um Adenosintriphosphat (ATP), Adenosindiphosphat (ADP) und Adenosinmonophosphat (AMP).
Außerdem werden aus Ribose Cofaktoren wie das Coenzym A, Nicotinsäureamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADP) oder Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD) gebildet.
Ein Stückchen Fruchtzucker vor dem Sprint
Im Körper kann Ribose durch den Einfachzucker Glucose gebildet werden. Im Vorgriff auf die Wirkungen einer Zufuhr von Ribose kann hier bereits erwähnt werden, dass D-Glucose auch als Traubenzucker oder Dextose bekannt ist. Generationen von Sportlern nahmen und nehmen unmittelbar vor Wettkämpfen ein kleines Stück gepressten Traubenzucker zu sich, um mehr Energie für erhöhte Leistungsanforderungen zur Verfügung zu haben und Krämpfe sowie andere Muskelbeschwerden abzuwenden.
Von Glucose zu Ribose ist es ein langer Weg
Allerdings ist der Sinn dieser Maßnahme, außer, dass natürlich konzentriert Kohlenhydrate geliefert werden, zunehmend umstritten. Damit aus Glucose Ribose werden kann, sind nämlich recht langwierige Prozesse notwendig. Der Traubenzucker-Verzehr direkt vor einem Sportereignis wird kaum rechtzeitig für eine Umwandlung zu Ribose führen.
So setzt ATP Energie frei
Hinter dem zellulären Energieschub durch Ribose steckt maßgeblich die bereits erwähnte energiereiche Bindung ATP. Hier kommen drei Phosphatgruppen zu der Ribose-Verbindung hinzu. Aufgrund enzymatischer Aktivität wird eines dieser Phosphate abgespalten, was die Bildung von ADP zur Folge hat. Diese Aufspaltung verbraucht etwas Energie.
Aber im nächsten Schritt lagert sich das Phosphat an Wassermoleküle an. Genau dies bringt bei einer einfachen Bindung 32,3 Kilojoule pro Mol – das ist die Einheit, in der verborgene Wärmeenergie gemessen wird. Et voilà: Den Zellen steht nun Energie für ihre Arbeit zur Verfügung.
Aus ADP wird wieder ATP – wenn die Sauerstoffversorgung stimmt
Im idealen Falle ist dies ein Kreislaufsystem. Bei guter Versorgung mit Sauerstoff findet das Phosphat schnell wieder seinen Weg zum verbliebenen ADP. Somit kann das ATP wiederhergestellt werden. Wird einmal mehr Energie benötigt, kann auch Kreatinphosphat sein Phosphat zur Regeneration des ATP abgeben. Reicht auch dies nicht aus, kommt das Enzym Adenylat-Kinase, welches auch Myokinase genannt wird, ins Spiel.
Die Reaktion über Myokinase zu einem ATP-Molekül erfordert jedoch zwei ADP-Moleküle. Dabei wird AMP hinterlassen und eine Spirale nach unten beginnt. Das AMP regeneriert sich nämlich nicht mehr so einfach zu ATP, sondern sammelt sich zunächst an und wird dann zu anderen Stoffen wie Harnsäure abgebaut, die daraufhin in die Blutbahnen gelangen.
Das ist besonders dann der Fall, wenn der Sauerstoff im Muskelgewebe schneller verbraucht wird, als er nachgeliefert werden kann. Man spricht hier von einer Hypoxie. In diesem Falle hat das Kreislaufsystem ein Leck, da Grundstoffe für das ATP über AMP abgezogen werden und umgewandelt abwandern. Der Körper versucht zwar, aus diesen Reststoffen ATP wiederherzustellen, dennoch können ATP-Niveaus rapide absinken.
Notfallprogramm kann zu Beschwerden führen
Der Organismus will dieses Defizit ausgleichen, indem er Adenosin freisetzt. In der Zwangslage entscheidet der Körper, die Transportwege also Schlagadern zum Gehirn und zur Muskulatur zu erweitern. Die Wege zu allen anderen Teilen des Organismus, die nicht unmittelbar mit einer Mangelversorgung konfrontiert sind, werden verengt.
Rund die Hälfte aller energiereichen Bindungen können während eines solchen Prozesses verloren gehen. Individuell treten dabei Krämpfe, Gliedersteifheit oder auch Schmerzen in den Muskeln auf. Auch kann es zu Müdigkeit sowie Gewebeveränderungen kommen. Diese Folgeerscheinungen halten, selbst wenn die Sauerstoffversorgung wieder auf hohen Niveaus hergestellt ist, für gewöhnlich etwas länger an.
Ribose lässt ATP neu entstehen
Präzise in dieser Hypoxie-Situation kann die Einnahme von Ribose dafür sorgen, dass auch bei intensiver Freisetzung Adenosin-Konzentrationen nicht abfallen sowie ATP-Konzentrationen erhöht werden. Das heißt, die Ribose-Zufuhr unterstützt die Regeneration von ATP aus Reststoffen von AMP sowie seine Neubildung. Dabei wird Ribose extrem schnell vom Körper aufgenommen. Schon bei der Einnahme geschieht dies teilweise über die Mundschleimhaut. Diese schnelle Verfügbarkeit bedingt auch, dass Ribose in einem Zeitraum von frühestens 30 Minuten vor bis unmittelbar nach einer körperlichen Herausforderung seine beste Wirkung entfaltet.
Drei bis fünf Gramm pro Tag sind meist genug
Ribose ist wie erwähnt ein Einfachzucker, zwar weniger süß als manche anderen Zuckerarten, aber dennoch hervorragend geeignet, entsprechenden Getränken beigemischt zu werden. Die Dosierung liegt dabei im Normalfall zwischen drei und fünf Gramm täglich, abhängig vom Körpergewicht. Studien mit Leistungssportlern können sich auf deutlich höhere Einnahmemengen beziehen.
Wirkungen von Ribose
Dänische Studie bestätigt ATP-Wiederherstellung durch Ribose
So geschehen auch in einer dänischen Untersuchung, die im Jahre 2004 veröffentlicht wurde.1 Acht trainierte Teilnehmer absolvierten dabei über sieben Tage jeweils täglich zwei Einheiten von 15 Sprints über je zehn Sekunden bei maximaler Leistungsanforderung auf dem Fahrradergometer. Nach diesem Trainingsprogramm erhielten sie entweder 200 Milligramm Ribose pro Kilogramm Körpergewicht oder ein Placebo.
Fünf und 72 Stunden später wurden ebenso wie zu Anfang der Studie Proben des Muskelgewebes entnommen. In der ersten Probe, fünf Stunden nach der Belastungswoche, lag der ATP-Gehalt in der Ribose-Gruppe noch mit 24 Prozent unter dem Ausgangswert ähnlich niedrig wie in der Placebo-Gruppe. Nach 72 Stunden jedoch war die ATP-Konzentration bei Einnahme von Ribose wieder auf einem ähnlichen Niveau wie vor der Belastung. Diejenigen Teilnehmer, die ein Placebo zu sich nahmen, hatten zu diesem Zeitpunkt hingegen mit 22 Prozent unter dem Ausgangswert weiterhin deutlich geringere ATP-Werte als vor der Trainingswoche.
Kraftzuwachs mit Ribose
In einer Studie der Universitäten von Florida und Nebraska, beide USA, vergaben Forscher an gesunde, männliche Bodybilder im Alter zwischen 18 und 35 Jahren täglich entweder zehn Gramm Ribose oder Traubenzucker als Placebo.2 Begleitet wurde die Einnahme von einem vierwöchigen, anspruchsvollen Trainingsprogramm.
Obwohl in beiden Gruppen eine Stärkung der Muskelkraft erzielt wurde, lag diese in der Ribose-Gruppe jedoch signifikant über derjenigen in der Traubenzucker-Gruppe.
Manche Studien sprechen eine Wirksamkeit von Ribose
Allerdings gibt es hier auch durchaus widersprechende Studienergebnisse. So kommt eine belgische Untersuchung der katholischen Universität von Leuven zu dem Ergebnis, dass die Vergabe von Ribose im Vergleich zu einem Placebo keine erhöhte ATP-Regeneration zur Folge hatte.3 Hier nehmen die Wissenschaftler jedoch an, zu geringe Dosen vergeben zu haben.
Auch bezüglich der Leistungssteigerung kommen verschiedene Studien zu anderen Resultaten, welche jedoch wiederum in der Dosierung oder Verabreichungsart begründet sein können.4
Ribose bei Herzkrankheiten
Eine Pilotstudie, die unter der Leitung des salzburger Chirurgen Dr. Wolfgang Pimpl durchgeführt wurde, legt nahe, dass die Verabreichung von Ribose einen durch verschiedene Herzkrankheiten bedingten, verstärkten ATP-Abbau ausgleichen kann.5 Bei Patienten, die einen koronalen Infarkt erlitten hatten oder von Durchblutungsstörungen des Herzens, Ischämie, betroffen waren, steigerte sich die ATP-Produktion um ein Vielfaches. Darüber hinaus konnten die Salzburger auch eine Verbesserung der Herzfunktion feststellen.
Verbesserungen auch bei Fybromalgie
Eine weitere Pilotstudie, diesmal aus dem texanischen Dallas, USA, konnte mit Ribose Erfolge gegen Fibromyalgie (FMS) und das Chronische Müdigkeitssyndrom (CVS) erzielen. FMS ist ein unheilbarer Faser-Muskel-Schmerz, der unter anderem von Schlafstörungen begleitet wird. Bei beiden Erkrankungen scheint eine gestörte Sauerstoffversorgung bedingt durch ATP-Defizite eine Rolle zu spielen. Von insgesamt 41 Probanden zeigten knapp 70 Prozent eine deutliche Verringerung der Symptome, nachdem sie über 18 Tage eine Tagesdosis von 15 Gramm Ribose einnahmen.6
Nebenwirkungen: Die Dosis ist wichtig
Unerwünschte Begleiterscheinungen treten nur bei sehr hoher Menge auf. Die Sicherheit von Ribose ist natürlich wie bei allen anderen Stoffen auch stark abhängig von der Menge, die eingenommen wird. Im Normalfall liegt die Tagesdosierung zwischen drei und fünf Gramm. Hier sind keine Nebenwirkungen bekannt.
Allerdings ist Ribose ein Zucker und kann hypoglykämische Folgen haben sowie den Insulinspiegel beeinflussen. Daher sollten Diabetiker vor der Einnahme ihren Arzt konsultieren. Je höher die Dosierung wird, desto mehr nehmen beispielsweise Darmstörungen zu. Über Risiken während der Schwangerschaft oder Stillzeit liegen keine Daten vor.
Das Power-Team: Ribose und Kreatin
Eine verbesserte Wirkung kann Ribose übrigens zeigen, wenn es kombiniert mit Kreatin eingenommen wird. Auf die mögliche unterstützende Wirkung von Kreatinphosphat bei der ATP-Regeneration wurde bereits hingewiesen. Ideal ist es hier, wenn drei bis vier Teile Kreatin je Teil Ribose zugeführt werden.
Quellen und Studien:
