Chrom, Koffein, L-Carnitin und Grünkaffee-Extrakt: Forschung und Herkunft

Vier Inhaltsstoffe, vier sehr unterschiedliche Forschungsgeschichten. Chrom kam über die Bierhefe in die Ernährungswissenschaft. Koffein ist die am gründlichsten vermessene psychoaktive Substanz der Welt. L-Carnitin trägt seinen Namen nach dem Muskelgewebe, aus dem es 1905 isoliert wurde. Und der Grünkaffee-Extrakt stammt aus genau derselben Bohne wie jeder Filterkaffee — nur ungeröstet.

Ein Beutel Slimqa enthält 40 µg Chrom, 120 mg Koffein, 300 mg L-Carnitin und 100 mg Grünkaffee-Extrakt. Was diese vier Stoffe chemisch sind, woher sie kommen und was die Forschung über ihre Aufnahme im Körper weiß, steht hier. Die vollständige Deklaration, die Einnahmehinweise und die Preise finden sich auf der Startseite von Slimqa.

Chrom: entdeckt in einem Bierhefe-Extrakt

Die Geschichte beginnt 1957 an den US-amerikanischen National Institutes of Health. Klaus Schwarz und Walter Mertz fütterten Ratten mit Torula-Hefe und beobachteten, dass die Tiere Zucker schlechter verwerteten. Bierhefe verhinderte das. Sie postulierten einen unbekannten Nahrungsbestandteil und nannten ihn „Glucose Tolerance Factor“ — Schwarz und Mertz (Archives of Biochemistry and Biophysics, 1957). Zwei Jahre später identifizierten sie den aktiven Bestandteil: dreiwertiges Chrom.

Chrom kommt in der Nahrung in Mikrogramm-Mengen vor, unter anderem in Vollkorn, Nüssen, Fleisch und Brokkoli. Der Nährstoffbezugswert nach EU-Kennzeichnungsrecht liegt bei 40 µg pro Tag — exakt die Menge in einem Beutel Slimqa.

Interessant ist, in welcher chemischen Verbindung Chrom vorliegt. Dreiwertiges Chrom ist stark positiv geladen und wandert deshalb nur schlecht durch Zellmembranen; die Aufnahmerate aus Nahrung und Präparaten liegt im niedrigen einstelligen Prozentbereich. Robert DiSilvestro und Emily Dy von der Ohio State University verglichen vier handelsübliche Formen in einem Crossover-Versuch: Studentinnen erhielten je 200 µg Chrom als Picolinat, als zwei verschiedene Nicotinate und als Chlorid, jeweils zu einer standardisierten kleinen Mahlzeit und mit mindestens einer Woche Auswaschphase dazwischen. Gemessen an der Chromausscheidung im 24-Stunden-Urin schnitt das Picolinat signifikant besser ab als die drei anderen Formen — DiSilvestro und Dy (Journal of Trace Element Medicine and Biology, 2007).

Bemerkenswert: Ob Chrom für den Menschen tatsächlich essenziell ist, wird in der Fachliteratur bis heute diskutiert. Ein klassisches Mangelsyndrom ist beim gesunden Erwachsenen nicht sauber beschrieben. Das ändert nichts am rechtlichen Status — die EU führt Chrom als Mineralstoff mit Nährstoffbezugswert und zugelassenen Angaben.

Koffein: 120 mg und ein Enzym namens CYP1A2

Koffein ist ein Purinalkaloid und kommt in über sechzig Pflanzenarten vor, am bekanntesten in Coffea arabica, im Teestrauch und in der Kakaobohne. Für die Pflanze ist es ein Fraßschutz; für den Menschen ist es das weltweit meistkonsumierte Alkaloid überhaupt.

Aufgenommen wird Koffein nahezu vollständig über den Magen-Darm-Trakt, mit einer Spitzenkonzentration im Blut nach etwa einer Stunde. Abgebaut wird es fast ausschließlich in der Leber, und zwar zu rund 95 % über ein einziges Enzym: Cytochrom P450 1A2. Genau deshalb schwanken die Halbwertszeiten zwischen Personen so stark.

Eine Arbeitsgruppe der Humboldt-Universität Berlin hat den vorhandenen Datenbestand systematisch zusammengeführt: 141 Studien mit 500 Untersuchungsgruppen und 4.714 Personen. Als Faktoren, die den Koffeinabbau messbar verlangsamen, treten dort unter anderem orale Kontrazeptiva, Schwangerschaft, Lebererkrankungen und die gleichzeitige Einnahme bestimmter Arzneimittel hervor — Grzegorzewski et al. (Frontiers in Pharmacology, 2022).

Wie groß die Streuung selbst bei gesunden Personen ist, zeigt eine Kölner Untersuchung an 15 Frauen, die über einen kompletten Zyklus täglich Speichelproben abgaben (mittlere Koffeindosis 149 mg). Zwischen den Teilnehmerinnen lag der Variationskoeffizient der Koffein-Clearance bei 48 %, innerhalb einer Person im Median bei 23 %. Zwischen Follikel- und Lutealphase fand sich dagegen kein relevanter Unterschied — Zaigler et al. (International Journal of Clinical Pharmacology and Therapeutics, 2000).

Für die Einordnung von Mengen gibt es einen europäischen Referenzrahmen: Die EFSA bewertete 2015 Einzeldosen bis 200 mg und eine Tagesaufnahme bis 400 mg für gesunde Erwachsene als unbedenklich; für Schwangere und Stillende nennt sie 200 mg pro Tag insgesamt. Ein Beutel Slimqa liefert 120 mg.

L-Carnitin: einmal Vitamin, dann doch nicht

1905 isolierten Wladimir Gulewitsch und Rudolf Krimberg eine bis dahin unbekannte Substanz aus Muskelgewebe und benannten sie nach dem lateinischen caro, carnis — Fleisch. Jahrzehnte später zeigte sich, dass die Larve des Mehlkäfers Tenebrio molitor ohne diesen Stoff nicht wächst; er bekam deshalb zeitweilig die Bezeichnung „Vitamin B-T“. Für den Menschen gilt das nicht: Leber und Nieren stellen L-Carnitin aus den Aminosäuren Lysin und Methionin selbst her. Ein Vitamin ist es damit nicht.

Der Carnitinpool des Körpers wird aus drei Quellen gespeist: Eigensynthese, Nahrung — vor allem rotes Fleisch — und eine ausgesprochen effiziente Rückresorption in der Niere, die bei normalen Blutspiegeln 90 bis 99 % der filtrierten Menge zurückholt.

Die Aufnahme aus Präparaten fällt dagegen deutlich ab. Allan Evans und Gianfranco Fornasini fassten die Datenlage zusammen: Nach oralen Einzeldosen von 1 bis 6 g liegt die absolute Bioverfügbarkeit bei 5 bis 18 %, während L-Carnitin aus der Nahrung bis zu 75 % erreichen kann — Evans und Fornasini (Clinical Pharmacokinetics, 2003). Charles Rebouche kam in seiner kinetischen Übersicht auf 54 bis 87 % aus der Nahrung gegenüber 14 bis 18 % aus Nahrungsergänzungsmitteln zwischen 0,5 und 6 g und bezifferte die Umsatzzeit des Gesamtpools auf 38 bis 119 Stunden — Rebouche (Annals of the New York Academy of Sciences, 2004).

Die 300 mg in einem Beutel Slimqa liegen deutlich unterhalb der Mengen, mit denen diese pharmakokinetischen Untersuchungen gearbeitet haben.

Grünkaffee-Extrakt: dieselbe Bohne, ohne Röstung

Grüner Kaffee ist kein eigenes Gewächs, sondern die rohe Bohne von Coffea arabica oder Coffea canephora. Ihr auffälligster sekundärer Pflanzenstoff sind die Chlorogensäuren — Ester aus Chinasäure und Zimtsäurederivaten, die in drei Hauptklassen auftreten: Caffeoylchinasäuren, Dicaffeoylchinasäuren und Feruloylchinasäuren. Kaffee gehört zu den chlorogensäurereichsten Pflanzenmaterialien überhaupt.

Die Röstung zerstört sie. Eine Arbeit aus Davis quantifizierte das genau: In grünen Bohnen fanden sich zwischen 61,15 und 86,42 mg Gesamtchlorogensäuren pro Gramm. Nach zwölf Minuten bei 230 °C war rund die Hälfte übrig; nach 21 Minuten bei 250 °C nur noch Spuren — Moon, Yoo und Shibamoto (Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009). Wer die Chlorogensäuren erhalten will, darf also nicht rösten. Genau das ist der Grund, warum es Grünkaffee-Extrakte gibt.

Wie viel davon überhaupt in den Blutkreislauf gelangt, hat eine Glasgower Gruppe an einem ungewöhnlichen Modell untersucht: an Personen mit Ileostoma, bei denen der Dickdarm ausgeschaltet ist. Nach 200 ml Instantkaffee mit 385 µmol Chlorogensäuren fanden sich im Ileumaustritt der folgenden 24 Stunden 274 ± 28 µmol — 71 ± 7 % der aufgenommenen Menge. Über den Urin wurden bei diesen Teilnehmern lediglich 8 ± 1 % ausgeschieden, gegenüber 29 ± 4 % bei Personen mit intaktem Dickdarm — Stalmach et al. (Archives of Biochemistry and Biophysics, 2010). Der Befund gilt als einer der klarsten Belege dafür, wie stark die Darmflora darüber mitentscheidet, was von Chlorogensäuren im Körper ankommt.

Und noch eine botanische Selbstverständlichkeit, die sich leicht übersehen lässt: Rohe Kaffeebohnen enthalten neben den Chlorogensäuren auch Koffein. Wie viel davon in einen Extrakt übergeht, hängt vom Extraktionsverfahren ab.

Was davon in Europa gesagt werden darf

Der europäische Rechtsrahmen für gesundheitsbezogene Angaben ist eng, und er trennt scharf zwischen dem, was erforscht ist, und dem, was beworben werden darf.

Für Chrom sind zwei Angaben in der Unionsliste zugelassen. Sie lauten im amtlichen Wortlaut:

• „Chrom trägt zu einem normalen Stoffwechsel von Makronährstoffen bei.“
• „Chrom trägt zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckerspiegels bei.“

Voraussetzung ist eine Mindestmenge von 6 µg pro Tagesdosis — ein Beutel Slimqa liegt mit 40 µg darüber.

Für L-Carnitin, Koffein und Grünkaffee-Extrakt existiert dagegen keine einzige zugelassene gesundheitsbezogene Angabe. Bei Koffein ist der Weg dorthin besonders aufschlussreich: Die EFSA bewertete mehrere Anträge fachlich positiv, doch die Europäische Kommission nahm die betreffenden Angaben nicht in die Unionsliste auf. Pflanzliche Extrakte wie Grünkaffee stehen überwiegend im sogenannten On-hold-Verfahren und sind damit ebenfalls nicht verwendbar. Was auf dieser Seite über diese drei Stoffe steht, ist deshalb ausschließlich beschreibend: Herkunft, Chemie, Aufnahme im Körper, Forschungsgeschichte.

Die Hinweise zu Wechselwirkungen — insbesondere zu Koffein und CYP1A2-relevanten Arzneimitteln, zu Chrom bei blutzuckersenkender Medikation und zu L-Carnitin bei Cumarin-Antikoagulanzien — stehen vollständig auf der Startseite von Slimqa, gemeinsam mit den Pflichtangaben und den Altersbeschränkungen.