Phosphatidsäure

Phosphatidsäure ist ein Stoff, der eng an der Muskelproteinsynthese beteiligt ist. Man kann diesen Stoff supplementieren, und die aktuelle Frage lautet: Wirkt es? Sorgt die Supplementierung mit Phosphatidsäure für mehr Muskelwachstum? Um diese Frage beantworten zu können, bin ich in die Literatur eingetaucht. Diese Studien bespreche ich in diesem Artikel, damit du dir selbst ein Bild über die Wirksamkeit dieses Supplements machen kannst. Aber zuerst die Erklärung, was Phosphatidsäure genau ist.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Phosphatidsäure?
Die Wirkung von Phosphatidsäure auf Körperzusammensetzung und Muskelkraft
Studie 1: Hoffman et al. 2012
Studie 2: Joy et al. 2014
Studie 3: Escalante et al. 2016
Studie 4: Andre et al. 2016

Studie 5: Gonzalez et al. 2017

Fazit

Was ist Phosphatidsäure?

Stück für Stück entschlüsselt die wissenschaftliche Forschung, was auf molekularer Ebene dafür sorgt, dass Muskelzellen wachsen. Dinge wie Ernährung und Training sorgen für ein komplexes Zusammenspiel von Molekülen, die den Prozess des Muskelwachstums regulieren. Ein wichtiger Akteur dabei ist ein Proteinkomplex namens mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). Dieser Proteinkomplex integriert Reize wie Wachstumsfaktoren (zum Beispiel Insulin), Energieverfügbarkeit (zum Beispiel Glykogen), Verfügbarkeit von Aminosäuren und mechanische Reize, die durch das Schuften mit Gewichten im Fitnessstudio geliefert werden [1]. Er wird deshalb auch als ein sehr wichtiger Regulator des Muskelwachstums betrachtet.

Bis zu einem gewissen Grad kannst du sagen, dass mTORC1 all diese Reize zusammenzählt, als Reaktion darauf die Muskelzelle dazu bringt, die Muskelproteinsynthese zu erhöhen, und schließlich also die Muskelzelle wachsen lassen kann: Muskelhypertrophie.

mTORC1 wird durch zahlreiche Moleküle reguliert. Eines dieser Moleküle ist Phosphatidsäure. Wenn du im Fitnessstudio trainierst, erhöhen deine Muskelzellen infolge der mechanischen Kräfte auf diese Zellen die Produktion von Phosphatidsäure. Die produzierte Phosphatidsäure ist anschließend in der Lage, mTORC1 zu aktivieren [2]. Aber was ist Phosphatidsäure eigentlich? Phosphatidsäure ist ein Lipid, also ein fettähnlicher Stoff. Chemisch gesehen ähnelt sie stark dem Fett, das du in deinen Fettzellen speicherst, den Triacylglycerolen (auch bekannt als Triglyceride). Triacylglycerole bestehen aus drei Fettsäureketten und einem Glycerolmolekül, das alles zusammenhält. Phosphatidsäure ist ein Diacylglycerol. Statt drei Fettsäuren enthält sie nur zwei. An der Stelle, an der normalerweise die dritte Fettsäurekette vorhanden ist, wie bei Triacylglycerol, sitzt bei Phosphatidsäure eine Phosphatgruppe. Diese Phosphatgruppe verleiht ihr bestimmte Eigenschaften, die das Molekül unter anderem für intrazelluläre Signalgebung geeignet machen (darunter die des Muskelwachstums). Außerdem bildet Phosphatidsäure die Vorstufe vieler anderer fettähnlicher Stoffe, die du in den Membranen von Zellen findest.

Was Forscher sich also fragten, war Folgendes: Wenn Training dafür sorgt, dass deine Muskeln wachsen, und dieses Wachstum zumindest teilweise das Ergebnis einer erhöhten Produktion von Phosphatidsäure ist, würde es dann auch deine Muskeln wachsen lassen, wenn du Phosphatidsäure als Nahrungsergänzungsmittel einnimmst? Es gibt eigentlich nur eine Möglichkeit, das herauszufinden. Du verleitest einige Sportler dazu, an einer Studie teilzunehmen, und teilst sie in zwei Gruppen ein: eine Gruppe, die Phosphatidsäure supplementiert bekommt, und eine Gruppe, die ein Placebo supplementiert bekommt. Anschließend misst du bei beiden Gruppen zu Beginn einige Dinge, etwa die Körperzusammensetzung und die Muskelkraft. Danach lässt du beide Gruppen einige Wochen trainieren, während beide Gruppen ihr Supplement (Phosphatidsäure oder Placebo) nehmen. Am Ende der Untersuchung führst du dieselben Messungen erneut durch. Mithilfe von Statistik kannst du dann herausfinden, ob das Supplement gewirkt hat, indem du die Ergebnisse zwischen der Phosphatidsäuregruppe und der Placebogruppe vergleichst.

Die Wirkung von Phosphatidsäure auf Körperzusammensetzung und Muskelkraft

Bis heute wurden fünf Studien veröffentlicht, die Phosphatidsäure mit einem Placebo verglichen haben, um den Effekt auf Muskelwachstum und Muskelkraft zu ermitteln [3]. Die Studien haben im Aufbau viel gemeinsam. So sind sie alle placebokontrolliert, wodurch sie in der Lage sind zu beweisen, ob das Supplement besser wirkt als ein Placebo. Außerdem nahmen an allen Studien Männer teil, die bereits Erfahrung mit Krafttraining hatten, und die Supplementierung wurde mit einem Krafttrainingsprogramm kombiniert. Zudem betrachteten vier der fünf Studien den Effekt auf Körperzusammensetzung und Kraft des Oberkörpers, und alle Studien betrachteten den Effekt auf die Kraft des Unterkörpers.

Unten in der Tabelle findest du eine Zusammenfassung der Ergebnisse dieser fünf Studien (die Studie von Andre et al. hatte zwei Phosphatidsäuregruppen, diese werden getrennt aufgeführt):

Studie	1-RM BP (kg)	1-RM SQ/LP (kg)	LBM (kg)	FM (kg)
Hoffman et al. (2012) [4]	+2.4	+4.2	+1.6	+0.1
Joy et al. (2014) [5]	+10.3	+19.5*	+1.2*	-0.8
Escalante et al. (2016) [6]	+8.5*	+29.2*	+1.1*	-1.0
Andre et al. (2016) 250-mg-Gruppe [7]	-	+42.4	-1.1	+0.3
Andre et al. (2016) 375-mg-Gruppe [7]	-	+20.5	-0.3	+0.4
Gonzalez et al. (2017)	+0.5	+0.6	-	-

Abkürzungen: 1-RM, 1-Wiederholungsmaximum; BP, Bankdrücken; SQ, Squat; LP, Leg Press; LBM, fettfreie Körpermasse; FM, Fettmasse. Ergebnisse mit einem * zeigen statistische Signifikanz an, das heißt, dass der gefundene Unterschied wahrscheinlich nicht auf Zufall zurückzuführen ist.

Studie 1: Hoffman et al. 2012

Die erste Studie, 2012 von Hoffman et al. veröffentlicht, war mit insgesamt nur sechzehn Probanden klein angelegt [4]. Sieben von ihnen bekamen Phosphatidsäure supplementiert (750 mg pro Tag), die übrigen neun bekamen ein Placebo. Anschließend wurden die Männer einem achtwöchigen Krafttrainingsprogramm unterzogen.

In der Tabelle ist zu sehen, dass 1-RM Bankdrücken und 1-RM Squat einen kleinen Vorteil gegenüber Placebo zeigten. Auch die fettfreie Körpermasse, bestimmt mit Dual-Energy-X-ray-Absorptiometrie (DXA), nahm stärker zu als in der Placebogruppe. Darunter solltest du dir jedoch nicht zu viel vorstellen: Die Placebogruppe sah nahezu keinen Anstieg der fettfreien Körpermasse (+0,1 kg). Was nach 8 Wochen Krafttraining doch recht ungewöhnlich ist. Jedenfalls war keines dieser Ergebnisse statistisch signifikant: Sie konnten also auch durch Zufall entstanden sein.

Man kann argumentieren, dass das Fehlen eines statistisch signifikanten Effekts vielleicht ein sogenannter Typ-II-Fehler ist, also falsch-negativ. Es nahmen wenige Probanden teil, und das macht es schwierig, solche Unterschiede statistisch signifikant zu bekommen. Wenn mit einer anderen statistischen Methode als üblich geschaut wurde (magnitude-based inference statt Varianzanalyse), wurde deshalb auch geschlussfolgert, dass Phosphatidsäure-Supplementierung sehr wahrscheinlich einen positiven Effekt auf die fettfreie/trockene Körpermasse hatte.

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Zum Schluss muss erwähnt werden, dass die Studie von Chemi Nutra gesponsert wurde, die ein Patent auf Phosphatidsäure-Supplementierung für Muskelwachstum und Zunahme der Muskelkraft haben [9]. Zwei Autoren des Papers sind auch als Erfinder dieses Patents registriert und wurden von Chemi Nutra bezahlt.

Studie 2: Joy et al. 2014

Eine Folgestudie wurde von Joy et al. mit diesmal 28 Probanden durchgeführt [5]. Obwohl ein kleinerer Anstieg der fettfreien Körpermasse gegenüber Placebo gesehen wurde als in der früheren Studie von Hoffman et al. (+1,2 kg vs. +1,6 kg), war dieser Anstieg diesmal statistisch signifikant. Auch wurde ein signifikant größerer Anstieg der Kraft des Unterkörpers gefunden (bestimmt mit 1-RM Leg Press) gegenüber Placebo. Außerdem wurde mit Ultraschall die Querschnittsfläche des Rectus femoris (Teil des Quadrizeps) betrachtet. Auch hier wurde ein signifikant größerer Anstieg in der Phosphatidsäuregruppe gegenüber der Placebogruppe gefunden. Zusammen mit dem Anstieg der fettfreien Körpermasse ist das ein starker Hinweis darauf, dass die Muskelmasse zugenommen hat. Und obwohl die Kraft des Oberkörpers ebenfalls zunahm, erreichte dies keine statistische Signifikanz. Die Autoren merken außerdem einen Trend zu mehr Fettmassenverlust in der Phosphatidsäuregruppe an.

Auch bei dieser Studie spielte derselbe conflict of interest eine Rolle: Sponsoring durch Chemi Nutra und dieselben zwei Autoren, die von diesem Unternehmen bezahlt wurden. Der letzte Autor, Jacob M Wilson, hat zudem keine makellose Reputation in der Literatur über Nahrungsergänzungsmittel. Eine aktuelle Studie aus seiner Gruppe, bei der HMB-Supplementierung in Kombination mit ATP zu verblüffenden Ergebnissen führte [10], hat in den sozialen Medien, aber auch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft heftige Kritik ausgelöst [11, 12, 13].

Studie 3: Escalante et al. 2016

Eine andere Studie, deren Ergebnisse mit denen von Joy et al. übereinstimmen, ist die von Escalante et al. [6]. Ein großes Problem bei dieser Studie ist, dass das Phosphatidsäure-Supplement mit anderen Inhaltsstoffen kombiniert wurde, nämlich Vitamin D, Beta-Hydroxy-Beta-Methylbuttersäure (HMB) und Leucin. Dadurch lässt sich eigentlich nicht sagen, inwieweit die positiven Ergebnisse dieser Studie der Phosphatidsäure zu verdanken waren. Die Zugabe dieser Inhaltsstoffe war keine Willkür der Autoren: Die Inhaltsstoffe gehörten zum Nahrungsergänzungsmittel MaxxTOR, das vom Unternehmen Max Muscle Sports Nutrition produziert wird. Dieses sponserte die Studie zusammen mit Chemi Nutra.

Studie 4: Andre et al. 2016

Die Studie von Andre et al., die im vergangenen Jahr veröffentlicht wurde, wich mit der verwendeten Dosierung von den übrigen Studien ab [7]. Statt 750 mg pro Tag bekamen die Probanden 250 mg oder 375 mg. Es gab also drei Gruppen in dieser Studie: eine Placebogruppe, eine Gruppe mit 250 mg Phosphatidsäure und eine Gruppe mit 375 mg Phosphatidsäure. Was an dieser Studie sofort auffällt, ist der enorme Kraftgewinn, den die 250-mg-Gruppe beim 1-RM Leg Press gegenüber der Placebogruppe erzielte: +42,4 kg! Das war jedoch nicht statistisch signifikant, was darauf hinweist, dass die Studie stark underpowered war: zu wenige Teilnehmende, um diesen großen Effekt von Zufall unterscheiden zu können.

Die 375-mg-Gruppe gewann gegenüber der Placebogruppe ungefähr die Hälfte davon, nämlich nur 20,5 kg. Damit scheint eine niedrigere Dosierung besser zu wirken. Und das ist ziemlich seltsam. Denn warum sollte das so sein? Was ebenfalls bemerkenswert ist: Die fettfreie Masse nahm mit 1,1 kg und 0,3 kg weniger zu als in der Placebogruppe, jeweils in der Gruppe, die 250 mg und 375 mg supplementiert bekam. Und die Autoren schreiben anschließend, auf Basis von magnitude-based inference , dass die 375-mg-Gruppe einen möglicherweise positiven Effekt auf die fettfreie Masse erfuhr und die 250-mg-Gruppe einen wahrscheinlich positiven Effekt. Wie bitte? Sie gewinnen also weniger fettfreie Masse als die Placebogruppe, und trotzdem ist das ein positiver Effekt auf die fettfreie Masse? Und so stehen noch mehr Inkonsistenzen in dieser Veröffentlichung, was die Ergebnisse der Gruppen betrifft. Schließlich wurde auch diese Studie von Chemi Nutra gesponsert.

Studie 5: Gonzalez et al. 2017

Zu meiner großen Freude wurde dieses Jahr noch eine Studie von Adam Gonzalez von der Hofstra University veröffentlicht [8]. Diese Studie ist die erste, die nicht von der Industrie gesponsert wurde. Auch hier nahmen wieder Probanden mit Erfahrung im Krafttraining teil (n=15), sie folgten acht Wochen lang dreimal pro Woche einem Krafttrainingsprogramm, diesmal wurde auf 1-RM Squat, Deadlift und Bankdrücken geschaut, und mit Ultrasonografie wurde die Muskeldicke von Rectus femoris, Vastus lateralis, Biceps brachii und Triceps brachii bestimmt. Leider wurde nicht auf die Körperzusammensetzung geschaut. Wie in der Tabelle zu sehen ist, wurde nahezu kein Unterschied beim Bankdrücken (+0,5 kg gegenüber Placebo), Squat (+0,6 kg gegenüber Placebo) und auch nicht beim Deadlift (+2,6 kg gegenüber Placebo) gefunden. Auch bei den Muskeldicken passierte nichts Signifikantes (+0, +0,29, -0,17 und +0,31 cm gegenüber Placebo für jeweils Rectus femoris, Vastus lateralis, Biceps brachii und Triceps brachii). Wenn Phosphatidsäure einen Effekt hatte, dann war er offenbar sehr klein.

Fazit

Phosphatidsäure ist eng an der Regulierung des Muskelwachstums beteiligt. Aus diesem Grund haben Forscher untersucht, ob die Supplementierung dieses Mittels Muskelwachstum und Muskelkraft weiter fördert, wenn sie mit Krafttraining kombiniert wird.

Insgesamt wurden fünf Studien veröffentlicht, die sich damit beschäftigt haben. Eine dieser fünf Studien supplementierte neben Phosphatidsäure auch andere Mittel, die Einfluss haben können, wodurch sich über den Effekt von Phosphatidsäure dabei nichts sagen lässt. Von den übrigen vier Studien findet eine einen signifikanten Effekt auf Muskelkraft und fettfreie Körpermasse. Eine andere Studie scheint auf einen Trend zu einer Verbesserung der fettfreien Körpermasse hinzuweisen, und eine weitere auf eine Verbesserung der Muskelkraft. Dabei muss angemerkt werden, dass diese Studien alle von der Supplementindustrie gesponsert wurden. Eine letzte Studie, bei der keine Interessenkonflikte vorlagen, fand absolut keinen Effekt. Das bedeutet natürlich nicht direkt, dass die anderen Studien betrügerisch waren, obwohl die Studien viele Gemeinsamkeiten zeigten. Wie immer gab es auch einige subtile Unterschiede zwischen den Studien.

Trotzdem macht dies es sehr schwierig zu sagen, ob es nun wirkt oder nicht. Wenn du diese Einwände jedoch beiseiteschiebst, sieht es so aus, als würde Phosphatidsäure wirken.

Referenzen

Bond, Peter. "Regulation of mTORC1 by growth factors, energy status, amino acids and mechanical stimuli at a glance." Journal of the International Society of Sports Nutrition1 (2016): 8.
O’Neil, Tyriina K., et al. "The role of phosphoinositide 3‐kinase and phosphatidic acid in the regulation of mammalian target of rapamycin following eccentric contractions." The Journal of physiology14 (2009): 3691-3701.
Bond, Peter. "Phosphatidic acid: biosynthesis, pharmacokinetics, mechanisms of action and effect on strength and body composition in resistance-trained individuals." Nutrition & metabolism1 (2017): 12.
Hoffman, Jay R., et al. "Efficacy of phosphatidic acid ingestion on lean body mass, muscle thickness and strength gains in resistance-trained men." Journal of the International Society of Sports Nutrition1 (2012): 47.
Joy, Jordan M., et al. "Phosphatidic acid enhances mTOR signaling and resistance exercise induced hypertrophy." Nutrition & metabolism1 (2014): 29.
Escalante, Guillermo, et al. "The effects of phosphatidic acid supplementation on strength, body composition, muscular endurance, power, agility, and vertical jump in resistance trained men." Journal of the International Society of Sports Nutrition1 (2016): 24.
Andre, Thomas L., et al. "Eight weeks of phosphatidic acid supplementation in conjunction with resistance training does not differentially affect body composition and muscle strength in resistance-trained men." Journal of sports science & medicine 3 (2016): 532.
Gonzalez, Adam M., et al. "Effects of phosphatidic acid supplementation on muscle thickness and strength in resistance-trained men." Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism4 (2017): 443-448.
De Ferra, Lorenzo, et al. "Method for increasing muscle mass and strength." S. Patent Application No. 13/373,649.
Lowery, Ryan P., et al. "Interaction of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate free acid and adenosine triphosphate on muscle mass, strength, and power in resistance trained individuals." The Journal of Strength & Conditioning Research7 (2016): 1843-1854.
Hyde, Parker N., Kristina L. Kendall, and Richard A. LaFountain. "Interaction of Beta-Hydroxy-Beta-Methylbutyrate Free Acid and Adenosine Triphosphate on Muscle Mass, Strength, and Power in Resistance-Trained Individuals." The Journal of Strength & Conditioning Research10 (2016): e10-e11.
Phillips, Stuart M., et al. "Changes in Body Composition and Performance With Supplemental HMB‐FA+ ATP." The Journal of Strength & Conditioning Research5 (2017): e71-e72.
Gentles, Jeremy A., Phillips, Stuart M. “Discrepancies in publications related to HMB-FA and ATP supplementation.” Nutrition & Metabolism1 (2017): 42.