Kreatin
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| Bezeichnungen | |
|---|---|
| Systematische IUPAC-Bezeichnung
2-[Carbamimidoyl(methyl)amino]essigsäure | |
| Andere Namen
N-Carbamimidoyl-N-methylglycin; Methylguanidoessigsäure
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| Bezeichnungen | |
3D-Modell (JSmol)
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| 3DMet | |
Beilstein-Referenz
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907175 |
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| Arzneimittelbank | |
| EC-Nummer |
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Gmelin Referenz
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240513 |
| KEGG | |
| MeSH | Kreatin |
PubChem CID
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| RTECS-Nummer |
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| UNII | |
InChI
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SMILES
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| Eigenschaften | |
Chemische Formel
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C4H9N3O2 |
| Molekulare Masse | 131,135 g-mol-1 |
| Erscheinungsbild | Weiße Kristalle |
| Geruch | Geruchlos |
| Schmelzpunkt | 255 °C (491 °F; 528 K) |
Löslichkeit in Wasser
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13,3 g L-1 (bei 18 ℃) |
| log P | −1.258 |
| Azidität (pKa) | 3.429 |
| Basizität (pKb) | 10.568 |
| Isoelektrischer Punkt | 8.47 |
| Thermochemie | |
Wärmekapazität (C)
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171,1 J K-1 mol-1 (bei 23,2 ℃) |
Std. molare
Entropie (S |
189,5 J K-1 mol-1 |
Std. Bildungsenthalpie
Bildung (ΔfH⦵298) |
-538,06 - 536,30 kJ mol-1 |
Std. Bildungsenthalpie
Verbrennung (ΔcH⦵298) |
-2,3239--2,3223 MJ mol-1 |
| Pharmakologie | |
ATC-Code
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C01EB06 (WHO) |
| Pharmakokinetik: | |
Biologische Halbwertszeit
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3 Stunden |
| Gefahren | |
| GHS-Kennzeichnung: | |
Piktogramme
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Signalwort
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Warnhinweis |
Gefahrenhinweise
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H315, H319, H335 |
Sicherheitshinweise
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P261, P305+P351+P338 |
| Verwandte Verbindungen | |
Verwandte Alkansäuren
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Verwandte Verbindungen
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Dimethylacetamid |
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox Referenzen
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Kreatin (/ˈkriːətiːn/ oder /ˈkriːətɪn/) ist eine organische Verbindung mit der Nominalformel (H2N)(HN)CN(CH3)CH2CO2H. Sie kommt in verschiedenen Modifikationen (Tautomeren) in Lösung vor. Kreatin kommt in Wirbeltieren vor, wo es das Recycling von Adenosintriphosphat (ATP) erleichtert, vor allem im Muskel- und Gehirngewebe. Das Recycling erfolgt durch die Rückumwandlung von Adenosindiphosphat (ADP) in ATP durch Spende von Phosphatgruppen. Kreatin wirkt auch als Puffer. ⓘ
| Strukturformel ⓘ | |||||||||||||||||||
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acetic_acid_200.svg)
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Kreatin | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C4H9N3O2 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
weißer Feststoff | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 131,13 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
1,33 g·cm−3 (wasserfrei) | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt |
303 °C (Monohydrat, Zers.) | ||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
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| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||||||||
Kreatin oder Creatin (von griechisch κρέας kreas, deutsch ‚Fleisch‘) ist ein Stoff, der in Wirbeltieren u. a. zur Versorgung der Muskeln mit Energie beiträgt. Kreatin wird in der Niere, der Leber und in der Bauchspeicheldrüse synthetisiert, leitet sich formal von den Aminosäuren Glycin, Arginin und Methionin ab und ist zu ca. 90 % im Skelettmuskel vorhanden. Kreatin wurde 1832 von Eugène Chevreul als Bestandteil der Fleischbrühe entdeckt. Der deutsche Chemiker Justus von Liebig wies Kreatin 1847 als Komponente im Fleisch verschiedener Säugetierarten nach. ⓘ
Geschichte
Kreatin wurde erstmals 1832 identifiziert, als Michel Eugène Chevreul es aus dem basischen Wasserextrakt von Skelettmuskeln isolierte. Später benannte er das kristallisierte Präzipitat nach dem griechischen Wort für Fleisch, κρέας (kreas). Im Jahr 1928 wurde nachgewiesen, dass Kreatin im Gleichgewicht mit Kreatinin existiert. Studien in den 1920er Jahren zeigten, dass der Verzehr großer Mengen von Kreatin nicht zu dessen Ausscheidung führte. Dieses Ergebnis wies auf die Fähigkeit des Körpers hin, Kreatin zu speichern, was wiederum seine Verwendung als Nahrungsergänzungsmittel nahelegte. ⓘ
Im Jahr 1912 fanden die Forscher Otto Folin und Willey Glover Denis von der Harvard University Beweise dafür, dass die Einnahme von Kreatin den Kreatingehalt der Muskeln drastisch erhöhen kann. In den späten 1920er Jahren entdeckten die Wissenschaftler, dass die intramuskulären Kreatinspeicher durch die Einnahme von Kreatin in größeren Mengen als normal erhöht werden können, und stellten fest, dass Kreatin eine Schlüsselrolle im Stoffwechsel der Skelettmuskulatur spielt. Die Substanz Kreatin wird in der Natur von Wirbeltieren gebildet. ⓘ
Die Entdeckung von Phosphokreatin wurde 1927 gemeldet. In den 1960er Jahren wurde gezeigt, dass die Kreatinkinase (CK) ADP mit Hilfe von Phosphokreatin (PCr) phosphoryliert, um ATP zu erzeugen. Daraus folgt, dass ATP und nicht PCr direkt bei der Muskelkontraktion verbraucht wird. CK verwendet Kreatin, um das ATP/ADP-Verhältnis zu "puffern". ⓘ
Obwohl der Einfluss von Kreatin auf die körperliche Leistungsfähigkeit seit Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts gut dokumentiert ist, wurde er nach den Olympischen Spielen 1992 in Barcelona öffentlich bekannt. In einem Artikel der Times vom 7. August 1992 wurde berichtet, dass Linford Christie, der Goldmedaillengewinner über 100 m, vor den Olympischen Spielen Kreatin eingenommen hatte. In einem Artikel der Zeitschrift Bodybuilding Monthly wurde Sally Gunnell, die Goldmedaillengewinnerin im 400-Meter-Hürdenlauf, als weitere Kreatin-Konsumentin genannt. Darüber hinaus stellte die Times fest, dass der 100-Meter-Hürdenläufer Colin Jackson vor den Olympischen Spielen mit der Einnahme von Kreatin begann. ⓘ
Zu dieser Zeit waren in Großbritannien Kreatin-Nahrungsergänzungsmittel mit niedriger Potenz erhältlich, aber Kreatin-Nahrungsergänzungsmittel zur Steigerung der Leistungsfähigkeit waren erst 1993 im Handel erhältlich, als ein Unternehmen namens Experimental and Applied Sciences (EAS) die Verbindung unter dem Namen Phosphagen auf den Sporternährungsmarkt brachte. Die daraufhin durchgeführten Forschungen zeigten, dass der Verzehr von hochglykämischen Kohlenhydraten in Verbindung mit Kreatin die Kreatinspeicher der Muskeln erhöht. ⓘ
Metabolische Rolle
Kreatin ist eine natürlich vorkommende Nicht-Protein-Verbindung, deren primäre metabolische Rolle darin besteht, Kreatin mit einer Phosphorylgruppe zu verbinden, um Phosphokreatin zu erzeugen, das zur Regeneration von ATP oder Adenosintriphosphat verwendet wird. Der größte Teil der Gesamtkreatin- und Phosphokreatinspeicher des menschlichen Körpers befindet sich in der Skelettmuskulatur (95 %), während der Rest im Blut, im Gehirn, in den Hoden und in anderen Geweben verteilt ist. Die durchschnittliche Menge des im Körper gespeicherten Gesamtkreatins (Kreatin und Phosphokreatin) beträgt etwa 120 mmol/kg Muskeltrockenmasse. Man geht jedoch davon aus, dass die Obergrenze der Kreatinspeicherung nach Supplementierung und diätetischer Intervention bei etwa 160 mmol/kg liegt. Studien haben auch gezeigt, dass 1-2 % des intramuskulären Kreatins pro Tag abgebaut werden und eine Person etwa 1-3 g Kreatin pro Tag zu sich nehmen müsste, um die durchschnittlichen (nicht supplementierten) Kreatinspeicher aufrechtzuerhalten. Bei den meisten Menschen wird etwa die Hälfte (1 g/Tag) dieses Tagesbedarfs mit der Nahrung aufgenommen, während die restliche Menge in Leber und Nieren synthetisiert wird. ⓘ
Biosynthese
Kreatin wird darüber hinaus auch im menschlichen Körper in Mengen von 1 bis 2 g pro Tag von der Leber, den Nieren und der Bauchspeicheldrüse gebildet. Etwa die Hälfte der täglich benötigten Menge an Kreatin von ca. 1,5 bis 2 g für Erwachsene wird, vorwiegend in der Leber, aus Guanidinoacetat hergestellt. Guanidinoacetat seinerseits wird aus den Aminosäuren Arginin und Glycin durch die L-Arginin:Glycin-Amidinotransferase (AGAT, EC 2.1.4.1) vorwiegend in Niere und Bauchspeicheldrüse synthetisiert. Für die Methylierung von Guanidinoacetat wird das Enzym Guanidinoacetat-N-Methyltransferase (GAMT, EC 2.1.1.2) sowie eine aktivierte Form der Aminosäure Methionin, das S-Adenosylmethionin (SAM), benötigt. Letztere Reaktion (siehe nebenstehendes Reaktionsschema) findet hauptsächlich in der Leber statt. Obwohl für die Synthese von Kreatin die Aminosäuren Arginin, Glycin und Methionin gebraucht werden, ist Kreatin selbst keine Aminosäure, sondern eine sogenannte Guanidinium-Verbindung mit einem zentralen Kohlenstoff, an den drei Stickstoffatome gebunden sind. Das so im Körper hergestellte Kreatin gelangt von der Leber ins Blut und von dort in die Zielorgane, z. B. Skelettmuskulatur, Herzmuskel, Gehirn, Nerven, Netzhaut des Auges etc. ⓘ
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Phosphokreatin-System
Kreatin wird durch das Blut transportiert und von Geweben mit hohem Energiebedarf, wie dem Gehirn und der Skelettmuskulatur, durch ein aktives Transportsystem aufgenommen. Die ATP-Konzentration in der Skelettmuskulatur beträgt normalerweise 2-5 mM, was zu einer Muskelkontraktion von nur wenigen Sekunden führt. Bei erhöhtem Energiebedarf synthetisiert das Phosphagen- (oder ATP/PCr-) System schnell ATP aus ADP unter Verwendung von Phosphokreatin (PCr) durch eine reversible Reaktion, die durch das Enzym Kreatinkinase (CK) katalysiert wird. Die Phosphatgruppe ist an ein NH-Zentrum des Kreatins gebunden. Im Skelettmuskel kann die PCr-Konzentration 20-35 mM oder mehr erreichen. Außerdem ist die ATP-Regenerationskapazität der CK in den meisten Muskeln sehr hoch und stellt daher keinen begrenzenden Faktor dar. Obwohl die zellulären ATP-Konzentrationen gering sind, lassen sich Veränderungen nur schwer feststellen, da ATP kontinuierlich und effizient aus den großen Pools von PCr und CK aufgefüllt wird. Eine vorgeschlagene Darstellung wurde von Krieder et al. illustriert. Kreatin ist in der Lage, die PCr-Speicher im Muskel zu erhöhen, wodurch die Fähigkeit des Muskels, ATP aus ADP zu resynthetisieren, um einen erhöhten Energiebedarf zu decken, potenziell gesteigert wird. ⓘ
Eine Kreatin-Supplementierung scheint die Anzahl der Myonuklei zu erhöhen, die von den Satellitenzellen an geschädigte Muskelfasern "gespendet" werden, was das Wachstumspotenzial dieser Fasern erhöht. Diese Zunahme der Myonuklei ist wahrscheinlich auf die Fähigkeit von Kreatin zurückzuführen, den Spiegel des myogenen Transkriptionsfaktors MRF4 zu erhöhen. ⓘ
Genetische Defizite
Genetische Defekte im Kreatin-Biosyntheseweg führen zu verschiedenen schweren neurologischen Defekten. Klinisch lassen sich drei verschiedene Störungen des Kreatinstoffwechsels unterscheiden. Mängel in den beiden Syntheseenzymen können zu L-Arginin:Glycin-Amidinotransferase-Mangel führen, der durch Varianten in GATM verursacht wird, und zu Guanidinoacetat-Methyltransferase-Mangel, der durch Varianten in GAMT verursacht wird. Beide Biosynthesedefekte werden autosomal rezessiv vererbt. Ein dritter Defekt, der Kreatintransporterdefekt, wird durch Mutationen in SLC6A8 verursacht und X-chromosomal vererbt. Diese Erkrankung hängt mit dem Transport von Kreatin ins Gehirn zusammen. ⓘ
Kreatinmangel bei Vegetariern
Einige Studien deuten darauf hin, dass der Gesamtkreatingehalt der Muskeln bei Vegetariern deutlich niedriger ist als bei Nicht-Vegetariern. Dieser Befund wird darauf zurückgeführt, dass eine omnivore Ernährung die Hauptquelle für Kreatin ist. Die Forschung zeigt, dass eine Supplementierung erforderlich ist, um die Kreatinkonzentration in den Muskeln von Lakto-Ovo-Vegetariern oder Veganern auf das Niveau von Nicht-Vegetariern anzuheben. Studien haben gezeigt, dass sie niedrigere Kreatinkonzentrationen in Muskeln und Blut, aber nicht im Gehirn haben. ⓘ
Pharmakokinetik
Die meisten der bisherigen Forschungsarbeiten über Kreatin haben sich vor allem auf die pharmakologischen Eigenschaften von Kreatin konzentriert, während die Pharmakokinetik von Kreatin nur unzureichend erforscht ist. In Studien wurden keine pharmakokinetischen Parameter für die klinische Anwendung von Kreatin ermittelt, wie z. B. Verteilungsvolumen, Clearance, Bioverfügbarkeit, mittlere Verweildauer, Absorptionsrate und Halbwertszeit. Vor einer optimalen klinischen Dosierung müsste ein klares pharmakokinetisches Profil erstellt werden. ⓘ
Dosierung
Ladephase
Es wurde ein Näherungswert von 0,3 g/kg/Tag, aufgeteilt in 4 gleich große Intervalle, vorgeschlagen, da der Kreatinbedarf je nach Körpergewicht variieren kann. Es hat sich auch gezeigt, dass die Einnahme einer niedrigeren Dosis von 3 g pro Tag über einen Zeitraum von 28 Tagen die Gesamtkreatinspeicher in den Muskeln auf die gleiche Menge erhöhen kann wie die schnelle Ladedosis von 20 g/Tag über 6 Tage. Eine 28-tägige Ladephase ermöglicht es jedoch nicht, die ergogenen Vorteile einer Kreatin-Supplementierung bis zur vollständigen Sättigung der Muskelspeicher zu realisieren. ⓘ
Es hat sich gezeigt, dass die Ergänzung von Kreatin mit Kohlenhydraten oder Kohlenhydraten und Eiweiß die Kreatinspeicherung steigert. ⓘ
Diese Erhöhung der Kreatinspeicher in den Muskeln wurde mit den im Abschnitt "Forschung" beschriebenen ergogenen Vorteilen in Verbindung gebracht. Höhere Dosen über längere Zeiträume werden jedoch untersucht, um Defizite bei der Kreatinsynthese auszugleichen und Krankheiten zu lindern. ⓘ
Erhaltungsphase
Nach der 5-7-tägigen Ladephase sind die Kreatinspeicher der Muskeln vollständig gesättigt, und die Supplementierung muss nur noch die Menge an Kreatin abdecken, die pro Tag abgebaut wird. Diese Erhaltungsdosis wurde ursprünglich mit 2-3 g/Tag (oder 0,03 g/kg/Tag) angegeben. Neuere Studien haben jedoch eine Erhaltungsdosis von 3-5 g/Tag vorgeschlagen, um die Sättigung der Muskelkreatinspeicher zu erhalten. ⓘ
Absorption
Die endogenen Serum- oder Plasmakreatinkonzentrationen gesunder Erwachsener liegen normalerweise in einem Bereich von 2-12 mg/L. Eine orale Einzeldosis von 5 Gramm (5000 mg) führt bei gesunden Erwachsenen zu einem Spitzenplasmaspiegel von etwa 120 mg/L 1-2 Stunden nach der Einnahme. Kreatin hat eine relativ kurze Eliminationshalbwertszeit von durchschnittlich weniger als 3 Stunden, so dass zur Aufrechterhaltung eines hohen Plasmaspiegels kleine orale Dosen alle 3-6 Stunden über den Tag verteilt eingenommen werden müssen. ⓘ
Ausscheidung
Es hat sich gezeigt, dass die Kreatinspeicher in den Muskeln nach Beendigung der Kreatinzufuhr innerhalb von 4-6 Wochen wieder auf den Ausgangswert zurückgehen. ⓘ
Bewegung und Sport
Kreatin-Nahrungsergänzungsmittel werden in Form von Ethylester, Gluconat, Monohydrat und Nitrat vermarktet. ⓘ
Die Einnahme von Kreatinpräparaten zur Steigerung der sportlichen Leistung gilt bei kurzfristiger Einnahme als sicher, aber es fehlen Daten zur Sicherheit bei langfristiger Einnahme oder zur Verwendung bei Kindern und Jugendlichen. ⓘ
In einem Übersichtsartikel aus dem Jahr 2018 im Journal of the International Society of Sports Nutrition heißt es, dass Kreatinmonohydrat die Energieverfügbarkeit bei hochintensiven Übungen verbessern kann. ⓘ
Die Einnahme von Kreatin kann die maximale Kraft und Leistung bei hochintensiver anaerober Wiederholungsarbeit (Arbeits- und Ruhephasen) um 5 bis 15 % steigern. Kreatin hat keine signifikante Wirkung auf die aerobe Ausdauer, steigert jedoch die Leistung bei kurzen aeroben Trainingseinheiten mit hoher Intensität. ⓘ
Eine Umfrage unter 21.000 College-Sportlern ergab, dass 14 % der Sportler Kreatinpräparate einnehmen, um ihre Leistung zu verbessern. Nicht-Sportler berichten, dass sie Kreatinpräparate einnehmen, um ihr Aussehen zu verbessern. ⓘ
Forschung
Kognitive Leistung
Es wird berichtet, dass Kreatin eine positive Wirkung auf die Gehirnfunktion und die kognitive Verarbeitung hat, obwohl die Beweise schwer systematisch zu interpretieren sind und die geeignete Dosierung unbekannt ist. Am stärksten scheint die Wirkung bei Personen zu sein, die gestresst (z. B. aufgrund von Schlafmangel) oder kognitiv beeinträchtigt sind. ⓘ
Muskelkrankheiten
Eine Meta-Analyse ergab, dass die Behandlung mit Kreatin die Muskelkraft bei Muskeldystrophien erhöht und möglicherweise die funktionelle Leistungsfähigkeit verbessert. Die Behandlung mit Kreatin scheint die Muskelkraft von Menschen mit metabolischen Myopathien nicht zu verbessern. Hohe Dosen von Kreatin führen bei Menschen mit McArdle-Krankheit zu verstärkten Muskelschmerzen und einer Beeinträchtigung der Aktivitäten des täglichen Lebens. ⓘ
Einer klinischen Studie zufolge, die sich auf Menschen mit verschiedenen Muskeldystrophien konzentrierte, kann die Verwendung einer reinen Form von Kreatinmonohydrat bei der Rehabilitation nach Verletzungen und Ruhigstellung von Vorteil sein. ⓘ
Mitochondriale Erkrankungen
Parkinsonsche Krankheit
Die Auswirkungen von Kreatin auf die mitochondriale Funktion haben zu Untersuchungen über seine Wirksamkeit und Sicherheit bei der Verlangsamung der Parkinson-Krankheit geführt. Im Jahr 2014 boten die Erkenntnisse aufgrund des Risikos der Verzerrung, der geringen Stichprobengröße und der kurzen Dauer der Studien keine zuverlässige Grundlage für Behandlungsentscheidungen. ⓘ
Huntington-Krankheit
Es wurden mehrere Primärstudien durchgeführt, aber noch keine systematische Überprüfung der Huntington-Krankheit abgeschlossen. ⓘ
ALS
Es ist zur Behandlung der amyotrophen Lateralsklerose unwirksam. ⓘ
Unerwünschte Wirkungen
Zu den Nebenwirkungen gehören:
- Gewichtszunahme durch zusätzliche Wassereinlagerungen in den Muskeln
- Mögliche Muskelkrämpfe / Zerrungen / Züge
- Magenverstimmungen
- Durchfall
- Schwindelgefühl ⓘ
Eine gut dokumentierte Wirkung der Kreatin-Supplementierung ist die Gewichtszunahme innerhalb der ersten Woche der Supplementierung, die wahrscheinlich auf eine größere Wassereinlagerung aufgrund der erhöhten Kreatinkonzentration im Muskel durch Osmose zurückzuführen ist. ⓘ
In einer systematischen Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2009 wurden Bedenken entkräftet, dass eine Kreatin-Supplementierung den Hydratationsstatus und die Hitzetoleranz beeinträchtigen und zu Muskelkrämpfen und Durchfall führen könnte. ⓘ
Nierenfunktion
Eine 2019 von der National Kidney Foundation veröffentlichte systematische Übersichtsarbeit untersuchte, ob eine Kreatin-Supplementierung nachteilige Auswirkungen auf die Nierenfunktion hat. Es wurden 15 Studien aus den Jahren 1997-2013 identifiziert, in denen Standardprotokolle zur Kreatinaufladung und -erhaltung mit 4-20 g Kreatin pro Tag im Vergleich zu Placebo untersucht wurden. Sie verwendeten Serumkreatinin, Kreatinin-Clearance und Serumharnstoffwerte als Maß für die Nierenschädigung. Während die Kreatin-Supplementierung im Allgemeinen zu leicht erhöhten Kreatininwerten führte, die innerhalb der normalen Grenzen blieben, führte die Supplementierung nicht zu Nierenschäden (P-Wert< 0,001). Zu den speziellen Bevölkerungsgruppen, die in die systematische Überprüfung von 2019 einbezogen wurden, gehörten Patienten mit Typ-2-Diabetes und Frauen nach der Menopause, Bodybuilder, Sportler und Personen mit Widerstandstraining. In der Studie wurden auch 3 Fallstudien erörtert, in denen berichtet wurde, dass Kreatin die Nierenfunktion beeinträchtigt. ⓘ
In einer gemeinsamen Erklärung des American College of Sports Medicine, der Academy of Nutrition and Dietetics und der kanadischen Diätassistenten zu leistungssteigernden Ernährungsstrategien wurde Kreatin in die Liste der ergogenen Hilfsmittel aufgenommen, und die Nierenfunktion wird nicht als Problem für die Verwendung genannt. ⓘ
Die jüngste Stellungnahme des Journal of International Society of Sports Nutrition zu Kreatin besagt, dass die Einnahme von Kreatin in gesunden Bevölkerungsgruppen - von Säuglingen über ältere Menschen bis hin zu Leistungssportlern - unbedenklich ist. Auch die langfristige Einnahme von Kreatin (5 Jahre) wird als sicher erachtet. ⓘ
Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Nieren selbst für eine normale physiologische Funktion Phosphokreatin und Kreatin benötigen und dass die Nieren in der Tat erhebliche Mengen an Kreatinkinasen (BB-CK- und u-mtCK-Isoenzyme) aufweisen. Gleichzeitig findet der erste von zwei Schritten der endogenen Kreatinsynthese in den Nieren selbst statt. Nierenkranke und dialysepflichtige Patienten weisen in der Regel deutlich niedrigere Kreatinwerte in ihren Organen auf, da die pathologischen Nieren sowohl in der Kreatinsynthese als auch in der Rückresorption von Kreatin aus dem Urin in den distalen Tubuli behindert sind. Darüber hinaus verlieren Dialysepatienten durch die Dialysebehandlung selbst Kreatin durch Ausschwemmung und geraten so in einen chronischen Kreatinmangel. Diese Situation wird noch dadurch verschärft, dass Dialysepatienten im Allgemeinen weniger Fleisch und Fisch, die Nahrungsquellen für Kreatin, zu sich nehmen. Um den chronischen Kreatinmangel bei diesen Patienten zu lindern und den Organen die Möglichkeit zu geben, ihre Kreatinspeicher wieder aufzufüllen, wurde daher kürzlich vorgeschlagen, Dialysepatienten zusätzliches Kreatin zuzuführen, vorzugsweise durch intradialytische Verabreichung. Es wird erwartet, dass eine solche Ergänzung mit Kreatin bei Dialysepatienten den Gesundheitszustand und die Lebensqualität der Patienten erheblich verbessert, indem die Muskelkraft, die Bewegungskoordination und die Gehirnfunktion verbessert und Depressionen und chronische Müdigkeit, die bei diesen Patienten häufig auftreten, gelindert werden. ⓘ
Sicherheit
Verunreinigung
Eine 2011 durchgeführte Untersuchung von 33 in Italien im Handel erhältlichen Nahrungsergänzungsmitteln ergab, dass bei über 50 % von ihnen die Empfehlungen der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit in Bezug auf mindestens einen Schadstoff überschritten wurden. Die häufigste dieser Verunreinigungen war Kreatinin, ein Abbauprodukt von Kreatin, das auch vom Körper produziert wird. Kreatinin war in 44 % der Proben in höheren Konzentrationen vorhanden als von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit empfohlen. Etwa 15 % der Proben wiesen nachweisbare Werte von Dihydro-1,3,5-Triazin oder eine hohe Dicyandiamid-Konzentration auf. Die Verunreinigung mit Schwermetallen wurde als unbedenklich eingestuft, wobei nur geringe Mengen an Quecksilber nachweisbar waren. In zwei im Jahr 2007 überprüften Studien wurden keine Verunreinigungen festgestellt. ⓘ
Wechselwirkungen
Die Einnahme von Kreatin zusammen mit Medikamenten, die die Nieren schädigen können, kann das Risiko von Nierenschäden erhöhen:
- Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAIDs) - einige Beispiele sind Ibuprofen (Motrin, Advil) und Naproxen (Aleve)
- Diuretika (Wasserpillen) - ein Beispiel ist Furosemid (Lasix)
- Cimetidin (Tagamet)
- Probenicid ⓘ
Eine Studie der National Institutes of Health legt nahe, dass Koffein in Wechselwirkung mit Kreatin das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit beschleunigt. ⓘ
Lebensmittel und Kochen
Wenn Kreatin bei hohen Temperaturen (über 148 ℃) mit Eiweiß und Zucker vermischt wird, entstehen bei der daraus resultierenden Reaktion krebserregende heterozyklische Amine (HCA). Eine solche Reaktion findet statt, wenn Fleisch gegrillt oder in der Pfanne gebraten wird. Der Kreatingehalt (als Prozentsatz des Rohproteins) kann als Indikator für die Fleischqualität verwendet werden. ⓘ
Ernährungstechnische Überlegungen
Kreatin-Monohydrat ist für Vegetarier und Veganer geeignet, da die für die Herstellung des Nahrungsergänzungsmittels verwendeten Rohstoffe keinen tierischen Ursprung haben. ⓘ
Chemische Stabilität
Kreatin ist bei Raumtemperatur und trockener Lagerung über mehrere Jahre haltbar. Instabilitäten zeigen sich, wenn Kreatin in Wasser gelöst wird. Das Maß des Kreatinzerfalls in wässrigen Lösungen ist nicht abhängig von der Konzentration, sondern vom pH-Wert. Im Allgemeinen gilt: je niedriger der pH-Wert und je höher die Temperatur, desto schneller ist der Zerfall. Kreatin ist relativ stabil in Lösungen mit neutralem pH-Wert (6,5 bis 7,5). Eine Minderung des pH-Wertes resultiert in einer erhöhten Rate des Zerfalls. Bei einer Aufbewahrung bei Temperaturen von 25 Grad zerfällt Kreatin nach drei Tagen signifikant: 4 % bei einem pH-Wert von 5,5, 12 % bei einem pH-Wert von 4,5 und 21 % bei einem pH-Wert von 3,5. Kreatin zerfällt in wässrigen Lösungen während Lagerungen bei Raumtemperaturen innerhalb mehrerer Tage zu Kreatinin, während der Zerfall bei Kühlung vermindert wird. Wenn Kreatin nicht direkt konsumiert wird, nachdem es in Wasser oder anderen trinkbaren Lösungen aufgelöst wurde, sollte es also bei niedrigen Temperaturen gelagert werden, um dem Zerfall entgegenzuwirken. Der Zerfall von Kreatin kann zudem reduziert oder sogar aufgehalten werden, wenn der pH-Wert entweder unter 2,5 vermindert wird oder wenn der pH-Wert erhöht wird. Ein sehr hoher pH-Wert resultiert in der Deprotonierung der Carbonsäuregruppe zum Carboxylat, dessen Reaktivität gegenüber Nucleophilen im Vergleich zur Carbonsäuregruppe herabgesetzt ist. Dies führt dazu, dass der Zerfallsprozess verlangsamt wird, indem die intramolekulare Cyclisierung erschwert wird. Ein sehr niedriger pH-Wert (unter 2,5) führt zu einer Protonierung der Guanidin-Funktionalität des Kreatinmoleküls und somit zur Abnahme dessen Nucleophilie. Dies hat zur Konsequenz, dass die intramolekulare Cyclisierung zum Kreatinin vermieden wird. Diese Auswirkung findet zudem unter den sauren Bedingungen im Magen statt, weshalb der Zerfall zu Kreatinin aufgehalten wird. Die Umwandlung von Kreatin zu Kreatinin im Magen-Darm-Trakt ist deshalb minimal, unbeachtet von der Aufnahmezeit. ⓘ
Physiologische Bedeutung
Kreatinbedarf bei fleischarmer und -freier Ernährung
Vegetarier und ältere Personen, die kein oder wenig Fleisch essen, können geringe Mengen von Kreatin (maximal 20 % des bei Mischkost über die Nahrung aufgenommenen Kreatins ) mit Milchprodukten aufnehmen. Säuglinge, die mit auf Soja basierendem Milchersatz gefüttert werden, nehmen genauso wie Veganer kein Kreatin mit der Nahrung auf. Diese Personengruppen weisen im Blutplasma einen signifikant niedrigeren Kreatin-Gehalt als Omnivoren auf und synthetisieren ihren Kreatinbedarf selbst. Bei älteren Personen kann eine häufig geringe Aufnahme an essenziellen Aminosäuren und Vitamin B12, welche zur Kreatinsynthese benötigt werden, vorliegen. ⓘ