Kurzfristige Brokkoli-Supplementierung und akute oxidative Stresserholung

Intensive körperliche Betätigung erhöht den Sauerstoffverbrauch und die mitochondriale Atmung, was zu einer gesteigerten Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) führt. Während moderate ROS-Spiegel eine wesentliche Rolle bei der zellulären Signalübertragung und Trainingsanpassung spielen, kann eine übermäßige Ansammlung die antioxidativen Abwehrkräfte überfordern und oxidative Schäden an Lipiden, Proteinen und Nukleinsäuren fördern. Das Gleichgewicht zwischen ROS-Produktion und endogenen Antioxidantiensystemen ist daher während und nach anstrengender Bewegung entscheidend. Traditionelle Antioxidantiensupplementierung hat zu uneinheitlichen Ergebnissen geführt, wobei einige Hinweise darauf hindeuten, dass hohe Dosen exogener Antioxidantien die adaptive Signalübertragung abschwächen können. Folglich hat sich die Aufmerksamkeit auf Ernährungsstrategien verlagert, die endogene zytoprotektive Wege verstärken, anstatt direkt freie Radikale abzufangen.

Brokkoli ist reich an Glucoraphanin, der Vorstufe von Sulforaphan (SFN), einem bioaktiven Isothiocyanat, das durch Myrosinase-vermittelte Hydrolyse gebildet wird. SFN aktiviert den Nrf2-Signalweg, wodurch Phase-II-Entgiftungs- und antioxidative Enzyme wie Hämoxygenase-1 und NAD(P)H-Chinon-Oxidoreduktase-1 hochreguliert werden, wodurch die intrinsischen antioxidativen Abwehrmechanismen gestärkt werden. Obwohl Sulforaphan zytoprotektive und entzündungshemmende Eigenschaften gezeigt hat, sind seine Auswirkungen auf belastungsinduzierten oxidativen Stress bei gesunden, sportlich aktiven Personen unzureichend charakterisiert. Die vorliegende Studie untersuchte, ob eine kurzfristige Supplementierung mit Myrosinase-angereichertem Brokkolipulver die Bioverfügbarkeit von Sulforaphan, oxidativen Stress, Leistung und Erholung nach metabolisch anspruchsvoller Bewegung beeinflusst.

Siebzehn gesunde junge Männer (23,8 ± 4,9 Jahre) absolvierten eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit einer dreiwöchigen Washout-Periode. Die ethische Genehmigung wurde vom Ethikkomitee der Litauischen Sporthochschule eingeholt, und alle Teilnehmer gaben eine schriftliche Einwilligungserklärung ab. Die Teilnehmer behielten ihre gewohnte Ernährung und körperliche Aktivität bei und berichteten über die Aufnahme von Koffein, Alkohol, Kreuzblütlergemüse und Nahrungsergänzungsmitteln vor den Tests.

Die Intervention bestand aus 10 g Brokkolipulver (99,5 % Brokkolipulver, 0,5 % Senfsamenpulver, das Myrosinase liefert; ~320 µg Glucoraphanin pro Dosis), gemischt mit 300 ml Getränk. Das Placebo bestand aus identisch zubereitetem Spinatpulver. Zehn Dosen wurden über 14 Tage eingenommen, wobei die letzte Dosis drei Stunden vor dem Bewegungstest konsumiert wurde.

Die Bioverfügbarkeit von Sulforaphan wurde aus einer 24-Stunden-Urinsammlung nach der ersten Dosis mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie bewertet. Das Bewegungsprotokoll umfasste einen stufenweisen Fahrradtest bis zur freiwilligen Erschöpfung, beginnend bei 40 W mit einem Anstieg von 20 W pro Minute. Respiratorische Gase und Herzfrequenz wurden kontinuierlich gemessen, und VO₂max wurde als höchster über 20 Sekunden erreichter Durchschnitt bestimmt, verifiziert durch standardisierte physiologische Kriterien.

Die Sprunghöhe bei Countermovement-Sprüngen wurde vor der Bewegung sowie 1, 30 und 60 Minuten nach der Bewegung bewertet. Kapilläres Blutlaktat wurde vor der Bewegung und während der Erholung (1–60 Minuten) gemessen. Venöse Blutproben wurden vor und eine Stunde nach der Bewegung entnommen, um die Plasmakonzentration von Malondialdehyd als Marker für Lipidperoxidation zu bestimmen. Die Daten wurden mit wiederholten Messungen der ANOVA analysiert, wobei die statistische Signifikanz auf p < 0,05 festgelegt wurde.