Wie stehst du zu Kollagen im Allgemeinen und einer Ergänzung im Speziellen?

Vermutlich hast du kein so gutes Bild von diesem Protein, welches häufig als minderwertig bezeichnet wird, weil es einen niedrigen Gehalt an essenziellen Aminosäuren hat. Diese sind für unseren Körper jedoch besonders wichtig, weil er sie nicht selbst herstellen kann. Und das obwohl diese elementaren Baustoffe für eine Vielzahl von vitalen Funktionen (z.B. Immunsystem, Hormonsynthese), sowie den heißgeliebten Muskelaufbau, unerlässlich sind.

Innerhalb der Kraftsportgemeinschaft gelangte Kollagen zu einem höchst zweifelhaften Ruf, weil es von vielen Supplement-Herstellern als Zutat in Produkten verwendet wurde, wo es eigentlich nichts zu suchen hatte. Und dessen waren sich auch die Hersteller bewusst, weil man dieses kleine Detail häufig nicht einmal auf dem Label erwähnte. Bedingt durch die Tatsache, dass es ein relativ günstiger Rohstoff ist, der zudem aus Protein besteht, konnte man damit den Proteingehalt vieler Produkte kosteneffizient nach oben schrauben (diese Strategie bezeichnet man im Übrigen als “Protein Spiking” bzw. “Amino-Spiking“). Und wir alle wissen, dass mehr Protein immer besser ist, oder? (Ach, deswegen bringt jetzt jeder eine Proteinvariante seines Produkts heraus …).

Im Falle von Kollagen ist es allerdings so, dass dieses Protein eine geringe biologische Wertigkeit (BV) besitzt, da ihm wichtige essenzielle Aminosäuren fehlen. Oder um es konkreter auszudrücken: Die biologische Wertigkeit von Kollagen liegt bei Null. Autsch…

Aminosäureprofil eines Supplements mit Collagen-Peptiden. Die biologische Wertigkeit von Null kommt durch die fehlenden Aminosäuren Tryptophan und Cystein zu Stande, die als essenziell eingestuft werden. (Bildquelle: Zdzieblik et al., 2015)

Nun kann man kollagenhaltigen Produkten, die in proteinreichen Supplementen bzw. Nahrungsmitteln verwendet werden, halten was man will. Im Kontext des Kraftsports und Muskelaufbaus gibt es zweifellos hochwertigere Proteinarten. Und vor dem Hintergrund, dass man im Verlauf des Tages verschiedene Proteinquellen verzehrt, ist das Ganze auch weitaus weniger tragisch, weil sich die Aminosäureprofile ergänzen. Wenn man also zu Mittag Kartoffeln mit Steak isst und sich als Dessert noch einen Protein Cookie gönnt, bei dem Kollagen die Hauptzutat ist, dann ist das Ganze zwar nicht schön, aber weitaus weniger tragisch, weil die fehlenden Aminosäuren im Cookie durch die Aminosäuren der vorherigen Mahlzeit ausgeglichen werden. Wenn ich mir jedoch ein hochpreisiges Whey kaufe, dann will ich trotzdem nicht, dass ein Teil des darin enthaltenen Eiweißes mit Kollagen gestreckt wurde, denn schließlich habe ich auch dafür entsprechend viel Geld auf den Tisch gelegt.

Dennoch wäre es fatal, wenn man nun behaupten würde, dass reines Kollagen nutzlos sei, denn es spielt eine überaus wichtige Rolle in der extrazellulären Matrix (ECM), wo es das Bindegewebe unseres Körpers nährt. Dies ist auch ein Grund, wieso die Ergänzung mit Kollagen zurzeit rege erforscht wird, wenn es um die Aufrechterhaltung und Optimierung der Gelenkgesundheit geht (2) – was wiederum (vor allem für Kraftsportler) ein wichtiger Faktor für die kontraktile Kraftentwicklung ist (3).

Aber es geht hierbei nicht nur um Körperkraft, sondern auch um fettfreie Masse (FFM), wie aktuelle Untersuchungen zeigen, bei denen man die Auswirkungen von Kollagen-Supplementen – in Kombination mit Widerstandstraining – untersucht hat. Können wir als Kraftsportler also von einer gezielten Ergänzung profitieren, obwohl die biologische Wertigkeit für den Poppes ist? Und falls dies zutreffen sollte, lautet die nächste Frage: In welchem Umfang?

Lass‘ uns mal schauen, was diese Arbeiten zu berichten wissen.

Hinweis: Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der November 2019 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um weitere Editorals zu lesen.

Minderwertig, aber effektiv?! Helfen Kollagen-Supplemente wirklich beim Muskelaufbau?

Eine traumhafte Veränderung der Körperkomposition in älteren Individuen

Zdzieblik et al. (2016) untersuchten die Auswirkungen einer Supplementation mit Kollagen-Peptiden (15g/Tag, als Hydrolysat) in 53 Herren gehobenen Alters (72,2 ± 4,68 Jahre) bezüglich Kraft und Körperkomposition (4). Die Charakteristika der Studienteilnehmer sah wie folgt aus:

Körperzusammensetzung, Muskelkraft und sensomotorische Kontrolle bei den Probanden vor und nach der Supplementation mit Kollagen-Hydrolysat oder Placebo. (Bildquelle: Zdzieblik et al., 2015)

Die Studie ging über 12 Wochen, wobei die Probanden an 3 Tagen in der Woche für jeweils 60 Minuten ein Training unter Aufsicht durchführten, bei dem sämtliche großen Muskelgruppen beansprucht wurden. Das Supplement (respektive Placebo in Form von kalorienfreiem Siliziumdioxid) wurde an Trainingstagen unmittelbar nach dem Workout zugeführt. Die Einnahme an trainingsfreien Tagen sollten zu einem identischen Zeitpunkt erfolgen.

Tja, was soll man anderes sagen: Die Ergebnisse dieser Intervention sprechen eindeutig für die Kombination aus Kollagen und Widerstandstraining, aber freu dich nicht zu früh.

Veränderung der fettfreien Masse (FFM, links) und der Fettmasse (FM, rechts) in der Collagen-Gruppe (n=26, □) und der Placebo-Gruppe (n=27, ■) nach einem 12-wöchigen Widerstandstraining. Bei den Werten handelt es sich um Mittelwerte, deren Standardfehler durch senkrechte Balken dargestellt werden. Die Signifikanz wurde mittels ANOVA unter Berücksichtigung von Zeit × Behandlungsinteraktionen getestet. * = Der Mittelwert unterschied sich signifikant von dem der Placebogruppe (P < 0.05). (Bildquelle: Zdzieblik et al., 2015)

Veränderung der Muskelkraft (links) und motorischen Kontrolle (rechts) in der Collagen-Gruppe (n=26, □) und der Placebo-Gruppe (n=27, ■) nach einem 12-wöchigen Widerstandstraining. Bei den Werten handelt es sich um Mittelwerte, deren Standardfehler durch senkrechte Balken dargestellt werden. Die Signifikanz wurde mittels ANOVA unter Berücksichtigung von Zeit × Behandlungsinteraktionen getestet. * = Der Mittelwert unterschied sich signifikant von dem der Placebogruppe (P < 0.05). (Bildquelle: Zdzieblik et al., 2015)

Du kannst die Ergebnisse kaum glauben? Tja, dann bist du nicht der Einzige, dem es so ergeht. Die Resultate dieser Studie wurden (zu Recht) kritisiert.

So merken beispielsweise Phillips et al. (2016) in einer Stellungnahme an, dass derartige Zuwächse an Masse, wie sie in der Zdzieblik-Studie beobachtet werden konnten (+4,2 kg FFM, -5,5 kg FM) selbst in einschlägigen Studien mit Protein-Supplementation in älteren Probanden nicht erreicht werden konnten (12). Es gäbe da lediglich eine Studie mit 10-wöchiger Laufzeit, die dem Resultat (+3,3 kg FFM, -1,1 kg FM) nahe kommt. Die Studienteilnehmer erhielten darin jedoch weder Kollagen, noch Whey, sondern 100 mg Testosteron-Enanthat in einer wöchentlichen Dosierung von 100 mg (18). Demzufolge müsste Kollagen besser als jede Testo-Kur sein…

Die Auswertung der Ernährungsprotokolle ergab, dass die Studienteilnehmer im Durchschnitt auf eine tägliche Proteinzufuhr von 0,91g/kg kamen. Gemäß Zdzieblik et al. waren die Herren „not protein deficient“, allerdings weiß jeder, der ein wenig Ahnung von der Materie hat, dass die Proteinzufuhr für optimale (derartige?) Ergebnisse viel zu gering ausgefallen ist (5).

Durch die tägliche Zufuhr von Kollagen-Peptiden bei einer Dosierung von 15g kam es in der Kollagen-Gruppe zu einer Mehraufnahme 0,4g Leucin – eine Aminosäure, die als Zündschlüssel für die Proteinsynthese gilt. Diese überschaubare Mehrzufuhr erklärt die beachtlichen Ergebnisse jedoch nicht hinreichend.

Die Autoren der Studie argumentieren überdies hinaus mit einer möglichen Verbesserung der Creatin-Eigensynthese, da das Kollagen die dafür erforderlichen Ausgangsbaustoffe (Arginin und Glycin) liefert, was die Endresultate positiv beeinflussen konnte (doch auch diese Erklärung erscheint mehr als unwahrscheinlich) (12).

Bessere Kraftzuwächse und ein Anstieg der fettfreien Masse in Probanden mit Trainingserfahrung

Aktuell, weniger unglaublich (dafür, aufgrund der untersuchten Population, wesentlich interessanter), ist dagegen die Doppelblind-Studie von Kirmse et al. (2019), bei der man die Auswirkungen einer Kollagen-Supplementation in 57 moderat trainierten Männern untersucht hat – „moderat trainiert“ insofern, als dass die Probanden aktive Freizeitkraftsportler waren, die bis dato jedoch unstrukturiert trainiert haben (1). Auch hier gab man einer Gruppe Kollagen (in hydrolysierter Form) und verglich die Ergebnisse, nach einer 12-wöchigen Trainingsperiode, mit einer Placebo-Gruppe, die eine identische Menge an Siliziumdioxid erhielt.

Supplement und Placebo wurden unmittelbar nach dem Training (GK Training, 3x/Woche) oder – an trainingsfreien Tagen – zur selben Zeit konsumiert, wo ansonsten das Training stattfand. Ein wichtiger Aspekt dieser Studie ist, dass beide Gruppen ausreichende Mengen an Protein (1,8g/kg) verzehrten.

Das Ergebnis? Beide Gruppen steigerten im Studienverlauf ihr Körpergewicht, den Gehalt an fettfreier Masse und Kraft, doch nur die Kollagen-Gruppe konnte eine statistisch signifikante Menge an fettfreier Masse zulegen (+2,0 kg [Kollagen] Vs. 0.7 kg [Placebo]. In Sachen Körperkomposition, Muskelgröße, Muskelfaserquerschnitt (fCSA) und der Maximalkraft unterschieden sich die Gruppen jedoch nicht voneinander.

Veränderung der Körperkomposition und Umfängen (mittels Ultraschallmessung) in gesamten Populations-Sample, sowie den jeweiligen Gruppen vor und nach der 12-wöchigen Intervention mit und ohne Kollagen (COL = Kollagen-Gruppe; PLA = Placebo-Gruppe) plus Widerstandstraining. BW = Körpergewicht; BFM = Körperfettmasse; FFM = Fettfreie Masse; LC = Beinumfang; Rec = Rectus femoris; Int = Vastus intermedius, Lat = Vastus lateralis. n.s = nicht signifikantes Ergebnis. * = signifikant unterschiedlich Ergebnis zum Basisausgangswert innerhalb der jeweiligen Gruppe. § = signifikant unterschiedliches Ergebnis zum Basisausgangswert innerhalb des gesamten Samples. Die komplette Tabelle, inkl. Kraftwerten und Ernährungsauswertung kann hier eingesehen werden. (Bildquelle: Kirmse et al., 2019)

Dynamische Maximalkraft (1RM) vor (pre) und nach (post) einer 12-wöchigen Trainingsperiode mit Kollagen-Peptiden (COL, graue Balken) oder einem Placebo (PLA, weiße Balken). SQ = Kniebeuge; DL = Kreuzheben; BP = Bankdrücken; BR = vorgebeugtes Rudern. § = Trend für einen Interaktionseffekt (Zeit × Gruppe: p = 0,054); * = signifikanter Haupteffekt (Zeit: p < 0.05). Die Werte sind Mittel ± SD. (Kirmse et al., 2019)

Muskelfaserverteilung (%) und Muskelfaserquerschnittsfläche (fCSA) vor (pre) und nach (post) der 12-wöchigen Trainingsperiode mit Kollagen-Peptiden (COL) bzw. Placebo (PLA) Supplementation. n.s. = p > 0.05. (Kirmse et al., 2019)

Die Forscher stellten zudem in der Kollagen-Gruppe fest, dass sich der Plasmaspiegel an Hydroxyprolin (enthalten in Kollagen) nach dem Training um das 2,6-fache erhöhte und auch vor dem Verzehr auf einem höheren Niveau lag.

Halten wir also kurz fest…

Es konnte also eine Steigerung der fettfreien Masse in der Supplement-Gruppe beobachtet werden, aber es kam zu keinem signifikant unterschiedlichen Anstieg der Muskelmasse (zumindest nicht im Unterkörper, wo gemessen wurde; leider hat man es versäumt entsprechende Werte für den Oberkörper zu berücksichtigen). Hierzu sollte man natürlich wissen, dass die fettfreie Masse für ALLES steht, was kein Körperfett ist. Kleiner Reminder:

Einteilung der Körperkomposition in verschiedene Kompartimente. Die einfachste Unterscheidung erfolgt nach dem 2-Kompartimenten-Modell, nämlich in Fettmasse (FM) und fettfreie Magermasse (FFM). (Bildquelle: Müller et al., 2015)

Ein nützlicher Hinweis ist zudem, dass für die Bewertung der Körperkomposition eine Messung mittels bioelektrischer Impendanzanalyse (BIA) durchgeführt wurde (die bekanntermaßen fehleranfällig ist).

Die naheliegendste Erklärung für den Anstieg der fettfreien Masse lässt den Schluss zu, dass das Kollagen-Supplement zu einer Erhöhung des Verbundgewebes geführt hat (vor allem dann, wenn man den Anstieg des Plasma-Hydroxyprolin-Spiegels mit berücksichtigt). Auf der anderen Seite könnte es sich allerdings auch „nur“ um eine erhöhte Einlagerung von Wasser (die extrazelluläre Matrix besteht zu fast 80% aus Flüssigkeit (6)) handeln.

Für den Fall, dass tatsächlich ersteres zutrifft (↑ Bindegewebe), könnte man – trotz fehlendem Positiv-Effekt auf die Muskelmasse, von einer vorteilhaften Entwicklung sprechen, denn schließlich ist besagtes Gewebe für die langfristige Gesundheit ein wichtiger Faktor, von dem nicht nur ältere Individuen profitieren könnten (z.B. in Form einer geringeren Verletzungsanfälligkeit), sondern auch Trainierende, die mit schweren Lasten hantieren und bei denen die Gelenke große Kräfte abfedern müssen. Längerfristig könnte dies, zumindest theoretisch, auch besseren Kraftzuwächsen führen (7), da ein intensiveres Training ermöglicht wird.

Weitere Kollagen-Studien in der Kurz-Übersicht

Die Ergebnisse der beiden diskutierten Untersuchungen decken ist derweil mit weiteren Studien, die erst kürzlich zu Kollagen in Kombination mit Widerstandstraining veröffentlicht wurden:

In einer Arbeit erhielten junge, männliche Freizeitsportler, begleitend zu einem 12-wöchigen Krafttraining, entweder Kollagen (15g/Tag, in Peptidform) oder ein kalorienfreies Placebo (Siliziumdioxid) (8).

Zur Ernährung machen die Autoren folgende Angabe:

Beide Gruppen steigerten ihr Körpergewicht und die fettfreie Masse in ähnlichem Umfang, wobei die Kollagen-Gruppe die leicht besseren Kraftzuwächse verzeichnen konnte.

Veränderung des prozentualen Anteils der fettfreien Masse samt Fettmasse (A), sowie Bein- und Griffkraft (B) nach einem 12-wöchigen Training mit (n=40, Treatment) und ohne (n=37. Control) täglicher Kollagen-Peptid Ergänzung. Repeated-Measures- Analyse der Varianz (RMANOVA). * = p < 0.05. Die Daten werden als Mittelwert (M) und Standardabweichung (SD) dargestellt. (Bildquelle: Jendricke et al., 2019)

Die zweite Studie wurde an pre-menopausalen Frauen durchgeführt (9) – auch hier trainierten die Probanden über 12 Wochen mit oder ohne Kollagen-Supplementation (15g/Tag). Zur Ernährung machen die Autoren folgende Angabe:

Beide Gruppen reduzierten ihren Körperfettanteil, wobei die Kollagen-Gruppe eine signifikant höhere Reduktion erreichte und mehr Griffkraft aufbaute, als die Kontrollgruppe.

Ergebnisse für Körpermasse (BM), Fettmasse (FM), fettfreie Masse (FFM), den Kniebeuge-Test (SQ), Kreuzheben (DL), Bankdrücken (BP), Rudern (R) und isometrischen Krafttest (MViC) vor  (pre) und nach (post) der 12-wöchigen Interventionsperiode mit (n=12, Collagen) und ohne (n=13, Placebo) täglicher Kollagen-Peptid Ergänzung. Die Daten werden für die Kollagen- und Placebogruppe (Mittelwert ± SD) als Vor- und Nach-Test-Vergleich dargestellt. Die statistische Signifikanz für die Interaktionen, wie sie durch die ANOVA bestimmt wurden, wurde mit p ≤ 0.05 festgelegt; das Signifikanzniveau für die Post-hoc t-Tests wurde nach der Bonferroni-Korrektur auf p ≤ 0.0125 festgelegt; n.s. = nicht signifikant. (Bildquelle: Oertzen-Hagemann, V., et al. (2019)

Die Ergebnisse beider Studien sollten jedoch mit einer Prise Salz genossen (und damit mit Vorsicht interpretiert werden), gab es doch z.T. signifikante Unterschiede bei der Makronährstoffzufuhr zwischen den Gruppen, die miteinander verglichen wurden.

Abschließende Worte

Kollagen-Protein besitzt eine geringe biologische Wertigkeit, weshalb man es häufig auch als qualitativ minderwertig bezeichnet (es fehlt Tryptophan und Cystein). Würde man sich einseitig ernähren und lediglich Kollagen konsumieren, würde der Körper zudem sehr schnell ein Problem bekommen, da wichtige essenzielle Aminosäuren in einer viel zu geringen Mengen enthalten sind

Ist Kollagen deswegen nutzlos? Keineswegs.

Durch seine Komposition (reich an Glycin, Prolin und Hydroxyprolin) liefert eine ganze Reihe von gesundheitlichen Vorteilen – darunter für die Haut (z.B. bei Wundheilung) (10), das Bindegewebe (11) und die Gelenke (2). Und während in vitro Studien zeigen, dass es durchaus dazu in der Lage die Prozesse, die für Muskelhypertrophie zuständig sind, in nennenswertem Umfang positiv zu beeinflussen (13), ließen sich derartige Ergebnisse bis dato in Human-Experimenten ausreichend nachweisen.

Ja, es kommt zu einem Anstieg der fettfreien Masse (FFM), aber dies sollte nicht mit dem Aufbau von Muskulatur verwechselt werden. Viel wahrscheinlicher ist es, dass die Einnahme der extrazellulären Matrix zu Gute kommt. Das ist per se, wie ich bereits erläutert habe, auch nichts Schlechtes – im Gegenteil sogar: Die Gelenkgesundheit vieler hart Trainierender rückt in der Praxis noch immer viel zu weit in den Hintergrund, was sich zwar nicht sofort rächt, dafür mit den Jahren aber zu einem Problem wird.

Dies bedeutet natürlich nicht, dass du nun losrennen und dich mit einem Kollagen-Präparat eindecken musst, denn dieser wohltuende Nährstoff-Komplex kommt ohne weiteres auch gehäuft in unserer Nahrung vor, z.B. in Knochenbrühe oder Fleisch vom Knochen (z.B. im Knorpelgewebe). Oder serviere doch mal (zuckerfreie) Götterspeise – diese enthält zwar kein Kollagen, sondern Gelatine, aber da diese aus Kollagen hergestellt wird, liefert sie eine identische Aminosäurezusammensetzung (14), wenn sie tierischen Ursprungs ist.

So könnte eine köstliche Pflege der extrazellulären Matrix in der Praxis aussehen: Wer sich schon immer gefragt hat, wieso (zuckerfreie) Götterspeise fast vollständig aus Protein besteht, hat jetzt die Antwort: Es ist die Gelatine, die inzwischen die viele Kraftsportler bereits für sich entdeckt haben. (Bildquelle: depositphotos / belchonock)

Der einzige problematische Aspekt hierbei ist die Tatsache, dass es bei natürlichen Quellen für viele Personen schwierig sein kann, eine ausreichende tägliche Zufuhr in einer festgelegten Menge (z.B. 15g/Tag, wie häufig in Studien verwendet) aufzunehmen. Zudem kann der Gehalt – je nach Zubereitung (Knochenbrühe) – starken Schwankungen unterlegen sein (15).

Optimaler Kollagensynthese-Boost in der Praxis

Ein letzter Tipp für die Praxis (falls du es ganz genau nimmst): Solltest du über eine Ergänzung mit Gelatine oder Kollagen nachdenken, solltest du die Einnahme am so legen, dass sie vor dem Training (und nicht, wie in den Studien, danach) erfolgt.

Shaw et al. (2017) haben gezeigt, dass Gelatine – zusammen mit einer Prise Askorbinsäure (48mg Vitamin C) – die Kollagensynthese effektiv ankurbeln kann (16). (Und nein, ich glaube nicht, dass eine so geringe Menge an Vitamin C die Adaption merklich beeinträchtigt; die Studien, die das implizieren, wurden mit größeren Mengen, so 1.000 mg, durchgeführt). Das Protokoll wurde zwar nicht im Kontext eines Krafttrainings erprobt (sondern durch 6-minütiges Seilspringen, welches drei Mal am Tag wiederholt wurde), aber es ist bis dato die beste Untersuchung zu dieser Thematik, insofern bleibt uns bis auf weiteres nichts anderes übrig, als die Ergebnisse zu extrapolieren.

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Bildquelle Titelbild: depositphotos / zamuruev