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Was ist Alphaketoglutarat (AKG)?

Calcium Alphaketoglutarat Artikelbild

Alphaketoglutarat (AKG) ist an vielen physiologischen Funktionen und Prozessen in unserem Körper beteiligt. Da die AKG-Level im Alter abnehmen, wurde es im Rahmen der Longevity-Forschung als vielversprechendes Molekül untersucht.

Alpha Ketoglutarat im Überblick

Die Rolle von Alphaketoglutarat im Stoffwechsel wurde 2016 in einem Artikel, der im Journal Biomolecules & Therapeutics veröffentlicht wurde, sehr gut zusammengefasst. Die Studie bezieht sich auf 109 wissenschaftliche Quellen zu dem Molekül Alphaketoglutarat und wurde von Forscher:innen der Sichuan Agricultural University durchgeführt. Sie kommt zu dem Schluss, dass AKG in Zukunft bei altersbedingten Erkrankungen wie Diabetes, Übergewicht, kardiovaskulären Erkrankungen und Krebs eine Rolle spielen könnte.

Ein Blick auf das Molekül zeigt den chemischen Aufbau: AKG besteht aus fünf Kohlenstoffatomen (Carbon), sechs Wasserstoffatomen (Hydrogen) und fünf Sauerstoffatomen (Oxygen). Zusammen ergibt sich die Summenformel C5H6O5. Die Keto-Gruppe liegt in Form einer Doppelbindung zwischen dem dem Kohlenstoffmolekül und Sauerstoffmolekül vor. Außerdem beinhaltet das Molekül zwei Carbonsäure-Gruppen (-COOH).

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Physiologische Funktion von Alphaketoglutarat

Alphaketoglutarat ist ein essenzieller Bestandteil des Citratzyklus im menschlichen Organismus. Das heißt, es spielt eine wesentliche Rolle bei der Energiegewinnung. Die Energie wird durch die universelle Energiewährung Adenosintriphosphat (ATP) in unserem Körper bereitgestellt. Alphaketoglutarat fällt als Zwischenprodukt bei der ATP-Produktion an. Darüber ist das Molekül von Bedeutung für den Stickstoffstoffwechsel, also u.a. bei der Verwertung von Proteinen durch die Ernährung.

Als Vorstufe von Glutamat und Glutamin nimmt Alphaketoglutarat auch eine Schlüsselfunktion im Energiestoffwechsel des Verdauungstrakts ein. Dort dient AKG als Vorstufe von Glutamin der Energiegewinnung für Enterozyten – den Oberflächenzellen – in unserem Darm. Darüber hinaus ist Alphaketoglutarat in der Lage den Abbau von körpereigenen Proteinen zu minimieren und die Proteinsynthese zu erhöhen. Dabei ist das Molekül auch bei der Bildung von Knochenmasse und Skelettmuskeln beteiligt. Dieser Effekt bietet nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen eine Basis für klinische Anwendungen im Bereich der Prävention von altersbedingten Erkrankungen. Es bedarf hier allerdings noch weiterer Studien.

Hormone und Immunsystem

Ein weiteren Einfluss hat Alphaketoglutarat auf das endokrine System. Glutamin und Glutamat werden zu Ornithin und Arginin verstoffwechselt. Diese beiden Aminosäuren stimulieren die Sekretion von Wachstumshormonen. Es wird vermutet, dass AKG dadurch einen direkten Einfluss auf den Knochenstoffwechsel hat. Darüber hinaus ist Alphaketoglutarat daran beteiligt, Pro-Kollagen in Kollagen zu transformieren. Entsprechend ist der Vitalstoff eine wichtige Quelle für Aminosäuren in der Kollagensynthese von Zellen im Organismus.

Wissenswertes: Alpha-Ketoglutarat ist ein stärkerer Radikalfänger als Ascorbinsäure (Vitamin C). Das hohe antioxidative Potenzial von AKG ist eine vielversprechende Eigenschaft dieses Moleküls.

Als Vorstufe von Glutamin hat Alphaketoglutarat auch beim Immunsystem seine Finger im Spiel. Glutamin ist essenziell für die physiologische Funktion der Lymphozyten, wozu die B-Zellen, T-Zellen und Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) zählen. Außerdem wird Glutamin auch für die Makrophagen benötigt, die als Fresszellen bei der Abwehr von Pathogenen eine wichtige Rolle in unserem Körper spielen. Daher könnten Studien interessant sein, die mögliche immunmodulierende Eigenschaften von Alphaketoglutarat untersuchen. Weitere Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet könnten maßgeblich zu neuen Therapieansätzen im Longevity-Bereich beitragen. Genau wie bei vielen anderen Stoffen wie z.B. Quercetin oder Resveratrol bedarf es hier noch weiterer Studien an großen Populationen und Erkrankungen, um eindeutige Aussagen über den eventuellen lebensverlängernden Effekt von Alphaketoglutarat treffen zu können.

Immunsystem Schema Akg
Unser Immunsystem mit seinen unterschiedlichen Effektorzellen wehrt sich gegen Eindringlinge aller Art.

Wissenschaftliche Erkenntnisse zu Alpha Ketoglutarat

Es gibt tatsächlich schon erste Studien im Rahmen der Langlebigkeitsforschung. Diese wurden allerdings an Fadenwürmern, also Nematoden, durchgeführt. Studien mit dem Modellorganismus Caenorhabditis elegans zeigen, dass Alphaketoglutarat die Lebenszeit dieser Organismen um ungefähr 50% verlängern kann. Dieser Mechanismus wird über eine Hemmung der ATP-Synthase und mTOR ausgelöst. Gerade mTOR steht im Zusammenhang mit der Autophagie seit Jahren im Fokus der Longevity-Forschung und ist außerdem einer der vier Langlebigkeitspfade.

» Hier geht’s zum Artikel über die vier molekularen Wege zum Jungbrunnen.

Darüber hinaus verzögerte die Gabe von Alphaketoglutarat in einer anderen Studie mit Fadenwürmern das Auftreten von altersbedingten Phänotypen, die mit einem Abbau der Koordinationsfähigkeit und Beweglichkeit der Würmer im Zusammenhang stehen.

Alpha-Ketoglutarat in der Longevity-Forschung

Das weltweit renommierte Buck Institute for Research on Aging – seit Jahren führend auf dem Gebiet der Langlebigkeitsforschung – veröffentlichte im September 2020 neue Forschungsergebnisse einer Mausstudie. Sie stellten fest, dass die Mäuse, denen Alphaketoglutarat verabreicht wurde, gesünder waren und teilweise auch eine längere Lebensspanne aufwiesen. Außerdem senkte die Verabreichung von AKG Entzündungsmarker. Chronische Entzündungen stehen schon seit Jahren im Zusammenhang mit altersbedingten Erkrankungen.

An der National University of Singapore (NUS) ist eine klinische Studie geplant, bei der die Wirkung von Alphaketoglutarat auf Teilnehmer:innen im Alter von 45 bis 65 Jahren untersucht werden soll. Die Ergebnisse dieser Studie sind von hoher Bedeutung für die Molekülforschung und die schnelle Umsetzung solcher Studien zeigt, dass AKG von großem Interesse in der Longevity-Community ist.

Fadenwurm Forschung Modellorganismus
Die ersten Untersuchungen mit Alphaketoglutarat (AKG) wurden am Fadenwurm Caenorhabditis elegans durchgeführt - mit vielversprechenden Ergebnissen.

Auch eine Studie aus dem Jahr 2021 konnte zeigen, dass die Gabe von Alphaketoglutarat in einer Formulierung mit anderen Stoffen (z.B. Vitaminen) das biologische Alter bei 42 ProbandInnen um 8 Jahre verjüngen konnte. Gemessen wurde dabei der DNA-Methylierungsgrad, zur Bestimmung des biologischen Alters. Die Anwendungsdauer, der auf Alphaketoglutarat basierenden Formulierung, belief sich auf durchschnittlich 7 Monate, um diesen Effekt zu erzielen.

Schon gewusst? Eine Studie von 2012 hat herausgefunden, dass nach körperlicher Aktivität erhöhte Alphaketoglutarat-Werte  nachweisbar waren. Möglicherweise ist Sport eine gute Strategie die AKG-Werte zu erhöhen. Dazu werden jedoch noch weiterführende Studien benötigt, um diesen Effekt zu bestätigen.

Welche Alphaketoglutarat-Formen sind gut geeignet für die Ergänzung?

Alphaketoglutarat wird im Körper hergestellt und kommt nicht in Lebensmitteln vor. Wie Studien zeigen können allerdings Fasten und Sport den Alphaketoglutarat-Spiegel im Blut erhöhen. Ein anderer Weg Alphaketoglutarat aufzunehmen, führt über Nahrungsergänzungsmittel.

Eine besonders gut geeignete Form für Alphaketoglutarat ist das Calcium-Alphaketoglutarat. Calcium-Alphaketoglurat (CaAKG) besteht wie der Name vermuten lässt aus Calcium (Ca) und Alphaketoglutarat (AKG). Die Calcium-Kombination sorgt für eine bessere Bioverfügbarkeit verglichen mit der Reinform. Außerdem ist bekannt, dass AKG besser im Dünndarm und bei einem niedrigen pH-Wert und der Anwesenheit von Eisen- und Schwefeloxid-Ionen aufgenommen wird.

Allgemein sollte man darauf achten, dass das Calcium-Alphaketoglutarat frei von unerwünschten Zusätzen und Füllstoffen ist.

Fazit

Alphaketoglutarat ist an vielen Stoffwechselwegen in unserem Körper beteiligt. Biochemisch spielt AKG u.a. bei der Energiegewinnung im Citratzyklus, im Knochenstoffwechsel, im Gastrointestinaltrakt und im Immunsystem eine Rolle. Einige Studien mit dem Modellorganismus Caenorhabditis elegans lassen Potential im Rahmen der Longevity-Forschung vermuten. Wir dürfen gespannt sein auf die künftigen klinischen Humanstudien.

Literatur

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  • Liu, S., He, L., & Yao, K. (2018). The Antioxidative Function of Alpha-Ketoglutarate and Its Applications. BioMed research international, 2018, 3408467. https://doi.org/10.1155/2018/3408467
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  • Buck Institute for Research on Aging: A metabolite produced by the body increases lifespan and dramatically compresses late-life morbidity in mice. Verfügbar unter: https://www.buckinstitute.org/news/a-metabolite-produced-by-the-body-increases-lifespan-and-dramatically-compresses-late-life-morbidity-in-mice/
  • Demidenko O, Barardo D, Budovskii V, Finnemore R, Palmer FR, Kennedy BK, Budovskaya YV. Rejuvant®, a potential life-extending compound formulation with alpha-ketoglutarate and vitamins, conferred an average 8 year reduction in biological aging, after an average of 7 months of use, in the TruAge DNA methylation test. Aging (Albany NY). 2021 Nov 30;13(22):24485-24499. doi: 10.18632/aging.203736. Epub 2021 Nov 30. PMID: 34847066; PMCID: PMC8660611.
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Grafiken

Die Grafiken wurden unter den Lizenzen von Shutterstock und Canva erworben und dementsprechend gekennzeichnet.

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Über Sam Klesel

Sam Klesel ist studierter Ernährungswissenschaftler, der sich seit fast 10 Jahren leidenschaftlich mit dem Einfluss der Ernährung auf unsere Gesundheit beschäftigt. Menschen dabei zu helfen gesünder zu leben und ihre Lebensqualtität zu erhöhen ist sein Ziel. Bei MoleQlar beschäftigt er sich intensiv mit Mikronährstoffen und Nahrungsergänzungsmitteln im Rahmen der Longevity-Forschung.

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