Citrullin: Ein Muss für Sportler oder reiner Mythos?

Citrullin ist eine Aminosäure, die in den letzten Jahren zunehmend als Nahrungsergänzungsmittel Aufmerksamkeit erregt hat. Besonders im Sport- und Fitnessbereich wird sie oft als leistungssteigernde Substanz beworben. Doch was steckt wirklich hinter den Werbeversprechen? Dieser Artikel bietet eine objektive, wissenschaftlich fundierte Analyse der tatsächlichen Wirkungen, Dosierungen und Grenzen von Citrullin als Supplement.

Was ist Citrullin?

Citrullin ist eine nicht-proteinogene Aminosäure – das bedeutet, sie wird nicht direkt in Körperproteine eingebaut. Der Name stammt von der Wassermelone (Citrullus vulgaris), aus der die Substanz erstmals 1914 isoliert wurde [1]. Im Gegensatz zu den 20 proteinogenen Aminosäuren, die Bausteine der Proteine sind, gehört Citrullin zu den etwa 250 nicht-proteinogenen Aminosäuren mit speziellen Stoffwechselfunktionen.

Als nicht-essenzielle Aminosäure kann der Körper Citrullin selbst herstellen. Dies geschieht hauptsächlich im Dünndarm aus den Aminosäuren Glutamin und Arginin. Trotzdem kann eine zusätzliche Zufuhr über die Nahrung oder Supplemente in bestimmten Situationen sinnvoll sein [2].

Biochemische Funktionen im Körper

Um die Wirkweise von Citrullin zu verstehen, muss man seine Rolle im Stoffwechsel betrachten. Die Aminosäure ist an zwei zentralen Prozessen beteiligt:

Der Harnstoffzyklus

Der Harnstoffzyklus ist ein lebenswichtiger Prozess, der in der Leber abläuft. Er dient dazu, giftiges Ammoniak, das beim Abbau von Proteinen entsteht, in ungiftigen Harnstoff umzuwandeln. Täglich werden so etwa 10-20 Gramm Ammoniak aus dem Körper eines gesunden Erwachsenen entfernt [3].

Im Harnstoffzyklus entsteht Citrullin aus der Aminosäure Ornithin und Carbamoylphosphat. Diese Reaktion findet in den Mitochondrien (den „Kraftwerken“ der Zellen) statt und wird durch das Enzym Ornithin-Transcarbamylase katalysiert. Anschließend wird Citrullin ins Zytoplasma (den flüssigen Teil der Zelle) transportiert, wo es weiter zu Arginin umgewandelt wird [4].

Die Stickstoffmonoxid-Produktion

Die zweite wichtige Funktion von Citrullin hängt mit seiner Umwandlung zu Arginin zusammen. In den Nieren wird Citrullin durch spezielle Enzyme zu L-Arginin umgewandelt. Arginin ist die direkte Vorstufe von Stickstoffmonoxid (NO), einem wichtigen Botenstoff im Körper [5].

Stickstoffmonoxid erweitert die Blutgefäße, verbessert die Durchblutung und reguliert den Blutdruck. Diese gefäßerweiternde Wirkung ist der Hauptgrund für das Interesse an Citrullin als Nahrungsergänzungsmittel, besonders im Sportbereich [6].

Warum Citrullin statt Arginin?

Eine berechtigte Frage ist: Wenn Arginin die direkte Vorstufe von Stickstoffmonoxid ist, warum dann nicht gleich Arginin supplementieren? Die Antwort liegt in der unterschiedlichen Verstoffwechselung der beiden Aminosäuren.

Oral eingenommenes Arginin wird zu einem großen Teil bereits im Darm und in der Leber abgebaut, bevor es in den Blutkreislauf gelangt. Dieser „First-Pass-Effekt“ reduziert die Bioverfügbarkeit erheblich. Citrullin hingegen umgeht diesen Abbau und wird erst in den Nieren zu Arginin umgewandelt [7].

Studien zeigen, dass die Einnahme von Citrullin den Arginin-Spiegel im Blut effektiver erhöht als die direkte Einnahme von Arginin. In einer Untersuchung führte die kombinierte Gabe von je 1 Gramm Citrullin und Arginin zu höheren Arginin-Blutspiegeln als 2 Gramm einer der beiden Substanzen allein [8].

Citrullin-Malat: Die häufigste Supplement-Form

In Nahrungsergänzungsmitteln findet man meist nicht reines Citrullin, sondern Citrullin-Malat. Malat ist das Salz der Apfelsäure und spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel der Zellen. Es ist Teil des Zitratzyklus, in dem Energie in Form von ATP produziert wird [9].

Die Kombination von Citrullin und Malat soll synergistische Effekte haben. Während Citrullin die Durchblutung verbessert, kann Malat die ATP-Produktion steigern. Studien zeigten eine um 34% erhöhte ATP-Produktion während des Trainings nach Einnahme von Citrullin-Malat [10].

Die meisten Citrullin-Malat-Präparate verwenden ein Verhältnis von 2:1 (zwei Teile Citrullin, ein Teil Malat). Bei der Dosierung ist zu beachten, dass 6 Gramm Citrullin-Malat nur etwa 3,5 Gramm reines Citrullin enthalten [11].

Wissenschaftlich belegte Wirkungen

Die Forschung zu Citrullin hat mehrere interessante Effekte aufgezeigt, wobei die Qualität der Evidenz je nach Anwendungsbereich variiert:

Sportliche Leistung

Mehrere Studien untersuchten den Einfluss von Citrullin auf die sportliche Leistungsfähigkeit. Die Ergebnisse sind gemischt, zeigen aber einige positive Trends:

Sportart/Aktivität	Dosierung	Beobachtete Effekte	Studienlage
Krafttraining	6-8 g Citrullin-Malat	Mehr Wiederholungen (bis zu 50% mehr), weniger Muskelkater	Mehrere positive Studien
Radfahren (4 km Zeitfahren)	6 g Citrullin täglich für 7 Tage	1,5% schnellere Zeit	Eine Studie, kleine Teilnehmerzahl
Ausdauerleistung	3-8 g Citrullin	Verbesserte Sauerstoffaufnahme, reduzierte Ermüdung	Gemischte Ergebnisse

Eine Crossover-Studie mit trainierten Männern zeigte, dass 8 Gramm Citrullin-Malat vor dem Training zu deutlich mehr Wiederholungen bei Übungen wie Bankdrücken führte. Die Probanden schafften im Durchschnitt 52% mehr Wiederholungen und berichteten über 40% weniger Muskelkater 24 und 48 Stunden nach dem Training [12].

Allerdings gibt es auch Studien ohne signifikante Effekte. Eine Meta-Analyse von 2018 kam zu dem Schluss, dass die Wirksamkeit von Citrullin für die sportliche Leistung noch nicht eindeutig belegt ist und weitere Forschung nötig ist [13].

Blutdruck und Gefäßgesundheit

Die gefäßerweiternde Wirkung von Citrullin macht es zu einem interessanten Kandidaten für die Unterstützung der Herz-Kreislauf-Gesundheit. Mehrere Studien zeigten positive Effekte:

In einer Studie mit Bluthochdruckpatienten führte die tägliche Einnahme von 6 Gramm Citrullin über 6 Wochen zu einer Senkung des systolischen Blutdrucks um durchschnittlich 6 mmHg und des diastolischen um 3 mmHg [14]. Eine andere Untersuchung mit Wassermelonensaft (reich an Citrullin) zeigte ähnliche Effekte bei älteren Erwachsenen [15].

Die Wirkung scheint dosisabhängig zu sein. Effekte auf den Blutdruck wurden meist erst ab Dosierungen von 6 Gramm täglich beobachtet. Bei älteren Menschen kann eine längere Einnahmedauer (8 Wochen) nötig sein, da sie Citrullin möglicherweise schlechter zu Arginin umwandeln [16].

Erektile Funktion

Da Stickstoffmonoxid eine wichtige Rolle bei der Erektion spielt, wurde Citrullin auch als natürliche Alternative zu Potenzmitteln untersucht. Eine kleine Studie mit 24 Männern mit leichter erektiler Dysfunktion zeigte, dass 1,5 Gramm Citrullin täglich über einen Monat bei 50% der Teilnehmer zu einer Verbesserung führte [17].

Die Evidenz ist hier jedoch begrenzt. Größere, besser kontrollierte Studien fehlen noch. Citrullin-Malat wird oft in Kombination mit anderen Substanzen wie Pinienrindenextrakt verwendet, was die Bewertung der Einzelwirkung erschwert [18].

Natürliche Citrullin-Quellen

Bevor man zu Supplementen greift, lohnt ein Blick auf natürliche Citrullin-Quellen:

Lebensmittel	Citrullin-Gehalt (mg/100g)	Besonderheiten
Wassermelone (rotes Fruchtfleisch)	100-150	Variiert je nach Sorte und Anbaugebiet
Wassermelone (weiße Schale)	150-350	Höchster Gehalt in der Schale
Gelbe Wassermelone	280-350	Höherer Gehalt als rote Sorten
Gurke	10-15	Geringer Gehalt, aber kalorienarm
Kürbis	10-20	Andere Kürbisgewächse enthalten ebenfalls Citrullin
Weizen	30-40	Überraschend hoher Gehalt für ein Getreide

Um die in Studien verwendeten Dosierungen von 3-8 Gramm Citrullin zu erreichen, müsste man täglich 2-5 Kilogramm Wassermelone essen. Das entspricht etwa 600-1500 Kilokalorien und 120-300 Gramm Zucker – keine praktikable Lösung für die meisten Menschen [19].

Dosierung und Einnahmeempfehlungen

Die optimale Dosierung hängt vom Anwendungszweck ab:

Für sportliche Leistung

Die meisten Studien verwendeten 6-8 Gramm Citrullin-Malat (entspricht etwa 3,5-5 Gramm reinem Citrullin) etwa 30-60 Minuten vor dem Training. Einige Untersuchungen zeigen, dass eine mehrtägige „Aufladephase“ mit täglicher Einnahme bessere Ergebnisse bringt als eine einmalige Dosis [20].

Für Blutdruck und Gefäßgesundheit

Hier werden meist 3-6 Gramm Citrullin täglich über mehrere Wochen empfohlen. Die Einnahme kann unabhängig vom Training erfolgen. Bei älteren Menschen oder Personen mit Gefäßproblemen kann eine höhere Dosis (6-10 Gramm) nötig sein [21].

Wichtige Hinweise zur Einnahme

Citrullin muss nicht zwingend mit einer Mahlzeit eingenommen werden. Bei empfindlichem Magen kann die Einnahme zum Essen jedoch Beschwerden vorbeugen. Die Wirkung setzt etwa 30 Minuten nach der Einnahme ein und hält mehrere Stunden an [22].

Es ist wichtig zu betonen: Die Effekte von Citrullin zeigen sich meist erst bei regelmäßiger Einnahme über mindestens 7 Tage. Eine einmalige Dosis vor dem Training bringt oft keine messbaren Vorteile [23].

Sicherheit und Nebenwirkungen

Citrullin gilt allgemein als sehr sicher. In Studien wurden Dosierungen bis zu 15 Gramm täglich ohne ernsthafte Nebenwirkungen verwendet. Der Körper produziert die Substanz selbst, und Überschüsse werden einfach über den Urin ausgeschieden [24].

Die einzige häufiger berichtete Nebenwirkung sind leichte Magen-Darm-Beschwerden bei hohen Dosen. Diese treten meist nur bei empfindlichen Personen auf und können durch Einnahme mit Nahrung vermieden werden [25].

Vorsicht geboten bei:

• Niedrigem Blutdruck: Da Citrullin blutdrucksenkend wirkt, sollten Menschen mit ohnehin niedrigem Blutdruck vorsichtig sein. Symptome wie Schwindel oder Müdigkeit können verstärkt werden [26].
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Personen mit Herzproblemen sollten vor der Einnahme ihren Arzt konsultieren.
• Nierenerkrankungen: Da die Umwandlung zu Arginin in den Nieren stattfindet, könnten Nierenkranke anders auf Citrullin reagieren.
• Schwangerschaft und Stillzeit: Es liegen keine ausreichenden Daten zur Sicherheit vor – daher wird von einer Einnahme abgeraten.
• Stoffwechselerkrankungen: Bei Harnstoffzyklusdefekten ist Citrullin kontraindiziert [27].

Regulatorische Aspekte und Health Claims

In der Europäischen Union unterliegen gesundheitsbezogene Aussagen über Nahrungsergänzungsmittel der Health Claims Verordnung (EG) Nr. 1924/2006. Für Citrullin wurden bisher keine spezifischen Health Claims von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) zugelassen [28].

Hersteller dürfen daher keine konkreten Heilversprechen machen. Aussagen wie „steigert die sportliche Leistung“ oder „senkt den Blutdruck“ sind nicht erlaubt. Stattdessen finden sich oft vage Formulierungen wie „kann zur normalen Funktion der Blutgefäße beitragen“.

Das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit hat 2013 eine Allgemeinverfügung erlassen, die den Vertrieb von Nahrungsergänzungsmitteln mit Arginin und Citrullin unter bestimmten Bedingungen erlaubt. Die maximale Tagesdosis wurde auf 1,6 Gramm Arginin und 65 Milligramm Citrullin pro Tag festgelegt – deutlich unter den in Studien verwendeten Mengen [29].

Kritische Bewertung der Studienlage

Bei genauer Betrachtung der wissenschaftlichen Literatur fallen einige Limitationen auf:

Kleine Teilnehmerzahlen

Viele Studien wurden mit nur 10-20 Probanden durchgeführt. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit von Zufallsergebnissen und macht es schwer, die Effekte auf die Allgemeinbevölkerung zu übertragen.

Kurze Studiendauer

Die meisten Untersuchungen liefen nur über wenige Wochen. Langzeiteffekte und mögliche Gewöhnungseffekte sind daher unklar.

Heterogene Ergebnisse

Während einige Studien beeindruckende Effekte zeigen, finden andere keine signifikanten Verbesserungen. Diese Inkonsistenz deutet darauf hin, dass individuelle Faktoren eine große Rolle spielen könnten.

Publikationsbias

Positive Ergebnisse werden eher veröffentlicht als negative. Die tatsächliche Wirksamkeit könnte daher überschätzt werden.

Eine Meta-Analyse von 2020 kam zu dem Schluss, dass trotz vielversprechender Einzelstudien die Gesamtevidenz für Citrullin als Leistungssteigerer noch nicht überzeugend ist. Weitere große, gut kontrollierte Studien sind nötig [30].

Praktische Überlegungen für Verbraucher

Wer überlegt, Citrullin zu supplementieren, sollte folgende Punkte bedenken:

Kosten-Nutzen-Verhältnis

Qualitativ hochwertige Citrullin-Präparate kosten etwa 20-40 Euro pro Monat bei empfohlener Dosierung. Angesichts der unsicheren Effekte ist das eine nicht unerhebliche Investition.

Realistische Erwartungen

Citrullin ist kein Wundermittel. Die in Studien beobachteten Effekte sind meist moderat. Eine Leistungssteigerung von 1-2% mag für Leistungssportler relevant sein, für Freizeitsportler aber kaum spürbar.

Prioritäten setzen

Bevor man zu Supplementen greift, sollten die Basics stimmen: ausgewogene Ernährung, ausreichend Schlaf, strukturiertes Training. Diese Faktoren haben einen weitaus größeren Einfluss auf Leistung und Gesundheit als jedes Supplement.

Individuelle Reaktion testen

Falls man sich für einen Versuch entscheidet, empfiehlt sich ein systematisches Vorgehen: Dokumentation von Trainingsleistung und Befinden vor und während der Einnahme über mindestens 2-4 Wochen.

Vergleich mit anderen NO-Boostern

Citrullin ist nicht die einzige Substanz, die die Stickstoffmonoxid-Produktion beeinflussen soll:

Substanz	Wirkmechanismus	Vorteile	Nachteile
Arginin	Direkte NO-Vorstufe	Günstig, gut erforscht	Schlechte Bioverfügbarkeit, Magen-Darm-Beschwerden
Rote-Beete-Saft	Reich an Nitraten	Natürlich, zusätzliche Antioxidantien	Hoher Zuckergehalt, Geschmack nicht jedermanns Sache
AAKG (Arginin-Alpha-Ketoglutarat)	Arginin-Verbindung	Möglicherweise bessere Aufnahme als Arginin	Wenig Evidenz, teurer
Citrullin	Umwandlung zu Arginin	Gute Verträglichkeit, nachhaltigere Wirkung	Verzögerter Wirkungseintritt, individuelle Unterschiede

Fazit: Zwischen Hype und Wissenschaft

Citrullin ist zweifellos eine interessante Substanz mit wichtigen Funktionen im Körper. Die Umwandlung zu Arginin und die daraus resultierende Stickstoffmonoxid-Produktion haben messbare physiologische Effekte. Allerdings klaffen Marketingversprechen und wissenschaftliche Realität oft auseinander.

Die Studienlage zeigt gemischte Ergebnisse. Während einige Untersuchungen beeindruckende Leistungssteigerungen und gesundheitliche Vorteile nahelegen, finden andere keine signifikanten Effekte. Die individuellen Unterschiede scheinen groß zu sein – was bei dem einen wirkt, zeigt beim anderen keine Wirkung.

Für Leistungssportler, die auch kleine Verbesserungen suchen, könnte ein Versuch gerechtfertigt sein. Freizeitsportler sollten sich jedoch keine Wunder erwarten. Die größten Leistungssteigerungen erreicht man immer noch durch konsequentes Training, ausgewogene Ernährung und ausreichende Regeneration.

Bei gesundheitlichen Anwendungen wie Bluthochdruck oder erektiler Dysfunktion ist die Evidenz vielversprechend, aber noch nicht ausreichend für klare Empfehlungen. Hier sollte immer zuerst ein Arzt konsultiert werden.

Positiv hervorzuheben ist die sehr gute Verträglichkeit von Citrullin. Im Gegensatz zu vielen anderen Nahrungsergänzungsmitteln sind Nebenwirkungen selten und mild. Wer es ausprobieren möchte, geht also kein großes Risiko ein – sollte aber auch keine Wunder erwarten.

Die Forschung zu Citrullin ist noch lange nicht abgeschlossen. Größere, längere und besser kontrollierte Studien sind nötig, um die tatsächlichen Effekte und optimalen Anwendungsgebiete zu klären. Bis dahin bleibt Citrullin ein Supplement mit Potenzial, aber ohne Garantie.

Quellenverzeichnis

1. Wada M. Über Citrullin, eine neue Aminosäure im Presssaft der Wassermelone. Biochemische Zeitschrift. 1930;224:420-429.
2. Hou Y, Yin Y, Wu G. Dietary essentiality of „nutritionally non-essential amino acids“ for animals and humans. Experimental Biology and Medicine. 2015;240(8):997-1007.
3. Fluhrer R, Hampe W. Biochemie hoch2. Urban & Fischer Verlag/Elsevier GmbH; 2019.
4. Dettmer U, Folkerts M, Kächler E, Sönnichsen A. Intensivkurs Biochemie. Elsevier; 2005.
5. Böger RH. The pharmacodynamics of L-arginine. Journal of Nutrition. 2007;137(6):1650S-1655S.
6. Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nature Reviews Drug Discovery. 2008;7(2):156-167.
7. Schwedhelm E, Maas R, Freese R, et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline and L-arginine: impact on nitric oxide metabolism. British Journal of Clinical Pharmacology. 2008;65(1):51-59.
8. Suzuki T, Morita M, Kobayashi Y, Kamimura A. Oral L-citrulline supplementation enhances cycling time trial performance in healthy trained men: Double-blind randomized placebo-controlled 2-way crossover study. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2016;13:6.
9. Giannesini B, Le Fur Y, Cozzone PJ, et al. Citrulline malate supplementation increases muscle efficiency in rat skeletal muscle. European Journal of Pharmacology. 2011;667(1-3):100-104.
10. Bendahan D, Mattei JP, Ghattas B, et al. Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. British Journal of Sports Medicine. 2002;36(4):282-289.
11. Glenn JM, Gray M, Wethington LN, et al. Acute citrulline malate supplementation improves upper- and lower-body submaximal weightlifting exercise performance in resistance-trained females. European Journal of Nutrition. 2017;56(2):775-784.
12. Pérez-Guisado J, Jakeman PM. Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness. Journal of Strength and Conditioning Research. 2010;24(5):1215-1222.
13. Trexler ET, Persky AM, Ryan ED, et al. Acute effects of citrulline supplementation on high-intensity strength and power performance: A systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 2019;49(5):707-718.
14. Figueroa A, Wong A, Jaime SJ, Gonzales JU. Influence of L-citrulline and watermelon supplementation on vascular function and exercise performance. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 2017;20(1):92-98.
15. Figueroa A, Sanchez-Gonzalez MA, Perkins-Veazie PM, Arjmandi BH. Effects of watermelon supplementation on aortic blood pressure and wave reflection in individuals with prehypertension: a pilot study. American Journal of Hypertension. 2011;24(1):40-44.
16. Ochiai M, Hayashi T, Morita M, et al. Short-term effects of L-citrulline supplementation on arterial stiffness in middle-aged men. International Journal of Cardiology. 2012;155(2):257-261.
17. Cormio L, De Siati M, Lorusso F, et al. Oral L-citrulline supplementation improves erection hardness in men with mild erectile dysfunction. Urology. 2011;77(1):119-122.
18. Shiota A, Hotta Y, Kataoka T, et al. Oral L-citrulline supplementation improves erectile function in rats with acute arteriogenic erectile dysfunction. Journal of Sexual Medicine. 2013;10(10):2423-2429.
19. Rimando AM, Perkins-Veazie PM. Determination of citrulline in watermelon rind. Journal of Chromatography A. 2005;1078(1-2):196-200.
20. Bailey SJ, Blackwell JR, Lord T, et al. L-citrulline supplementation improves O2 uptake kinetics and high-intensity exercise performance in humans. Journal of Applied Physiology. 2015;119(4):385-395.
21. Allerton TD, Proctor DN, Stephens JM, et al. L-Citrulline supplementation: Impact on cardiometabolic health. Nutrients. 2018;10(7):921.
22. Moinard C, Nicolis I, Neveux N, et al. Dose-ranging effects of citrulline administration on plasma amino acids and hormonal patterns in healthy subjects: the Citrudose pharmacokinetic study. British Journal of Nutrition. 2008;99(4):855-862.
23. Glenn JM, Gray M, Jensen A, et al. Acute citrulline-malate supplementation improves maximal strength and anaerobic power in female, masters athletes tennis players. European Journal of Sport Science. 2016;16(8):1095-1103.
24. Hwang P, Marroquín FEM, Gann J, et al. Eight weeks of resistance training in conjunction with glutathione and L-citrulline supplementation increases lean mass and has no adverse effects on blood clinical safety markers in resistance-trained males. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2018;15(1):30.
25. van de Poll MC, Soeters PB, Deutz NE, et al. Renal metabolism of amino acids: its role in interorgan amino acid exchange. American Journal of Clinical Nutrition. 2004;79(2):185-197.
26. Orozco-Gutiérrez JJ, Castillo-Martínez L, Orea-Tejeda A, et al. Effect of L-arginine or L-citrulline oral supplementation on blood pressure and right ventricular function in heart failure patients with preserved ejection fraction. Cardiology Journal. 2010;17(6):612-618.
27. Moncada S, Higgs A. The L-arginine-nitric oxide pathway. New England Journal of Medicine. 1993;329(27):2002-2012.
28. European Food Safety Authority. EU Register of nutrition and health claims made on foods. EFSA Journal. 2012.
29. Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit. Allgemeinverfügung BVL 13/01/018. 2013.
30. Gonzalez AM, Trexler ET. Effects of citrulline supplementation on exercise performance in humans: A review of the current literature. Journal of Strength and Conditioning Research. 2020;34(5):1480-1495.