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Programme and Abstracts Programm und AbstractsNutraceuticals in SportsNahrungsergänzungsmittel im Sport

Stuttgart, Saturday March 1st 2008 | Samstag, 1. März 2008

Abstracts I Nutraceuticals in Sports I Stuttgart 20082

Programme | Programm

General Meeting of the European Nutraceutical Association (for members only)Mitgliederversammlung der European Nutraceutical Association(Nur für Mitglieder)

P. Prock, G. Tulzer

Exercise and Sports in Prevention Körperliche Bewegung und Sport in der PräventionP. Haber page 3

Oxidative Stress and Nutraceuticals – A Literature ReviewOxidativer Stress und Nutrazeutika – Ein LiteraturreviewI. Kiefer page 5

Oxidative Stress in Sports and ExerciseOxidativer Stress bei Bewegung und SportA. H. Goldfarb page 9

Break / Pause

I. Kiefer, J. Spitz

Powdered Fruit and Vegetable Juice Concetrates attenuate Carbonyl Proteins and TNF-Alpha in Trained MenPulverisierte Obst- und Gemüsesaftkonzentrate reduzieren Carbonylproteine und TNF-Alpha bei trainierten MännernM. Lamprecht page 12

Potential Effects and Risks of Nutraceuticals in SportsMögliche Effekte und Risiken von Nahrungsergänzung im SportR. Maughan Page 16

Sense and Nonsense of Individual Health PerformancesSinn und Unsinn von IGeL-LeistungenP. Eyrich page 20

Speakers / Referenten page 23

8.00 - 8.30

Chair / Vorsitz:

08.45 - 09.25

09.25 - 09.55

09.55 - 10.35

10.35 – 11.05

Chair / Vorsitz:

11.05 - 11.40

11.40 - 12.20

12.15 - 13.00

Abstracts I Nahrungsergänzungsmittel im Sport | Stuttgart 2008 3

Physical exercise and sports in prevention

P. Haber

TerminologyMedical prevention: measures to influence the factors which favour the onset of chronic dis-orders of circulation, metabolism and the musculoskeletal system (risk factors).Physical exercise is every form of physical activ-ity that leads to an increase in energy conver-sion. Physical training is a special form of physical exercise that must satisfy certain qualitative requirements and that causes morphological (e.g. myofibrillic or mitochondrial) and func-tional (e.g. muscle strength or VO2max) im-provements in the organs involved.Sport is a social event. Sports are only of benefit in preventive medicine if they include physical training, (jogging: high benefit – flying a glider: no benefit at all; athletics events or competitive sports are irrelevant or must be rejected from a purely medical point of view).The biological risk factorsPoor maximum oxygen absorption (VO2max) and low muscle bulk are not only generally as-sociated with higher mortality1 but are also a basic reason for physical weakness, resulting in the need for help or care.An increased body fat percentage promotes the onset of metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus.An elevated cholesterol level (with an unfavour-able ratio of total chol / HDL chol), diminished insulin sensitivity and raised blood pressure fa-vour the development of arteriosclerosis with the known sequelae.Means for influencing risk factorsVO2max and muscle bulk can only be improved by training (at all ages). This not only prevents weakness, but it also has positive effects on all the other risk factors, without exception. Comprehensive preventive training also affects bone density2, several types of carcinoma3, de-mentia4 and depression5.The body fat percentage can be reduced by dietary measures. While this does not improve either VO2max or muscle bulk, it positively af-fects all the other risk factors.Cholesterol, insulin sensitivity and blood pres-sure can be improved by medication, and thus slightly reduce the incidence of sequelae. How-

Körperliche Bewegung und Sport in der Prävention

BegriffsbestimmungMedizinische Prävention: Maßnahmen zur Be-einflussung solcher Faktoren, die das Auftreten von chronischen Erkrankungen des Kreislaufs, des Stoffwechsels und des Bewegungsapparats begünstigen (Risikofaktoren).Körperliche Bewegung ist jede Form von kör-perlicher Aktivität, die zu einer Erhöhung des Energieumsatzes führt. Körperliches Training ist eine Spezialform von körperlicher Bewegung, die bestimmten quali-tativen Bedingungen genügen muss und in den beanspruchten Organen morphologische (z.B. Myofibrillen oder Mitochondrien) und funk-tionelle Verbesserungen (z.B. Muskelkraft oder VO2max) bewirkt.Sport ist eine gesellschaftliche Veranstaltung. Sportarten sind nur insoweit von präventiv-medizinischem Nutzen als sie körperliches Training enthalten. (Dauerlauf: hoher Nutzen – Segelfliegen: gar kein Nutzen, leistungssportli-che Wettkämpfe oder Hochleistungssport: aus rein medizinischer Sicht irrelevant oder abzu-lehnen).Die biologischen RisikofaktorenEine niedrige maximale O2-Aufnahmefähigkeit (VO2max) und eine geringe Muskelmasse sind generell mit einer höheren Mortalität verbun-den1 und sind auch die Grundlage von körperli-cher Schwäche mit der Folge der Hilfs- oder Pflegebedürftigkeit.Ein erhöhter Körperfettanteil (KFA) fördert das Auftreten des metabolischen Syndroms und des Diabetes mellitus Typ 2.Ein hoher Cholesterinspiegel (mit ungün-stiger Relation von Gesamtchol / HDL-Chol), eine verminderte Insulinsensitivität und ein erhöhter Blutdruck fördern die Entwicklung der Arteriosklerose mit den bekannten Fol-gekrankheiten.Die Möglichkeiten der EinflussnahmeVO2max und Muskelmasse können auss-chließlich durch Training (in jedem Alter) verbes-sert werden. Damit werden nicht nur Schwäche vermieden sondern auch alle anderen Risiko-faktoren, ohne Ausnahme, günstig beeinflusst. Die umfassende präventive Wirkung von Trai-ning betrifft auch die Knochendichte2, einige Karzinomarten3, Demenzerkrankungen4 und Depression5.


ever, this does not improve either the body fat percentage, VO2max or muscle bulk. Thus, medicamentous prevention is only a minor pro-phylaxis.

ConclusionPhysical exercise, particularly in the form of regular, life-long training is not only the most comprehensive, effective and reliable way of preventing a number of so-called diseases of civilisation, it is also the only way in which to avoid the need for assistance and care due to physical weakness

Der KFA kann durch Ernährungsmaßnahmen verringert werden. Dies verbessert aber weder die VO2max noch die Muskelmasse, wohl aber alle anderen Risikofaktoren.Cholesterin, Insulinsensitivität und Blutdruck können durch Medikamente verbessert und damit die Häufigkeit der Folgekrankheiten um ein geringes vermindert werden. Es werden allerdings weder KFA noch VO2max noch Mus-kelmasse verbessert. Medikamentöse Präven-tion ist also eine Schmalspurprophylaxe.

KonklusioKörperliche Bewegung, insbesondere in Form von regelmäßigem lebenslangen Training ist nicht nur die umfassendste, wirkungsvollste und sicherste Art der Prävention einer Reihe von so genannten Zivilisationskrankheiten, sondern auch die einzige mögliche Prävention von auf körperlicher Schwäche basierender Hilfs- und Pflegebedürftigkeit

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Oxidative stress and nutraceuticals – Literature Review

I. Kiefer

Oxidative stress would appear to play an impor-tant role in the pathogenesis of various diseas-es such as arteriosclerosis or cancer. A supply of micronutrients, in particular, has a significant influence on the oxidative stress parameters.In order to establish the effects of supplements on oxidative stress, a comprehensive biblio-graphic search was undertaken in PubMed for vitamins, minerals, phytonutrients, fruit and vegetable juice concentrates, and fatty acids.The search only included human studies on healthy adults in whom the effect of supple-mentation on oxidative stress was investigated in laboratory studies. This returned a total of 117 studies over the period 1990 to 2008. 33 of these described the connection between oxidative stress and sports, and will be shown separately.The parameters investigated included the fol-lowing: thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS), malondialdehyde (MDA), total anti-oxidative status (TAS), catalase (CAT), superox-ide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), total glutathione, oxidised (GSSG) and reduced glutathione (GSH), and conjugated diene acids.

The sample sizes in the 84 studies not connec-ted with sports varied between 5 and 575 sub-jects. Adults aged between 17 and 103 years were investigated. 68% of the studies reviewed were conducted on males and females, 21% on males only, and 11% on females only.Single nutrients were supplemented in 36 stu-dies: vitamin E in 8 studies, Vitamin C in 7 stu-dies, and zinc in 5 studies. A total of 7 scientific papers were concerned with oxidative stress and fruit and vegetable juice concentrates. Two studies each were con-ducted on soy isoflavones and grape seed ex-tracts, and only one study each on beta caro-tene, selenium, iron,α-linoleic acid, conjugated linoleic acid, docosahexaenoic acid, (DHA), eicosapentaenoic acid (EPA), cocoa, pine bark and garlic extracts. Two nutrients were supplemented in 18 of the studies, mainly in combination with vitamin C, vitamin E, and diverse fatty acids. Combined preparations with more than two nutrients were investigated with antioxidative vitamins, miner

Oxidativer Stress und Nutrazeutika – Ein Literaturreview

Oxidativer Stress scheint eine wichtige Rolle in der Pathogenese verschiedener Erkrankungen wie beispielsweise Arteriosklerose oder Krebs zu spielen. Insbesondere die Zufuhr von Mikro-nährstoffen übt einen wesentlichen Einfluss auf Parameter des oxidativen Stress aus. Um den Effekt von Supplementen auf oxidativen Stress zu ermitteln, wurde eine umfassende Li-teraturrecherche in PubMed nach Vitaminen, Mineralstoffen, sekundären Pflanzenstoffen (SPS), Obst- und Gemüsesaftkonzentraten und Fettsäuren durchgeführt. Eingeschlossen wurden ausschließlich Human-studien an gesunden erwachsenen Personen, bei denen der Effekt der Supplementierung auf oxidativen Stress in laborchemischen Analysen untersucht wurde. Dies ergab für den Zeitraum von 1990 bis 2008 insgesamt 117 Studien; 33 davon beschrieben den Zusammenhang zwi-schen oxidativem Stress und Sport, welche ge-sondert dargestellt werden.Unter anderem wurden folgende Parameter untersucht: Thiobarbitursäure-reaktive-Substan-zen (t-BARS), Malondialdehyd (MDA), gesamt-antioxidativer Status (TAS), Katalase (KAT), Su-peroxiddismutase (SOD), Glutathionperoxidase (GPx), Gesamt-Glutathion, oxidiertes (GSSG) und reduziertes Glutathion (GSH) und konjun-gierte Diensäuren.

Die Stichprobengröße der 84 Studien ohne Zusammenhang zu Sport variierte von 5 bis 575 Teilnehmern. Untersucht wurden Erwachsene im Alter zwischen 17 und 103 Jahren. 68% der unter-suchten Studien wurden an Frauen und Männern durchgeführt, 21% ausschließlich an Männern und 11% ausschließlich an Frauen. Einzelnährstoffe wurden in 36 Studien supple-mentiert, davon Vitamin E in 8 Studien, Vitamin C in 7 Studien und Zink in 5 Studien. Zu Obst- und Gemüsesaftkonzentraten gab es im Zusammenhang mit oxidativem Stress ins-gesamt 7 wissenschaftliche Arbeiten. Jeweils 2 Untersuchungen wurden zu Soja-Isoflavonen und Traubenkernextrakten und nur jeweils eine Studie zu ß-Carotin, Selen, Eisen,α-Linolensäure, kon-jungierter Linolsäure, Docosahexaensäure (DHA), Eicosapentaensäure (EPA), Kakao-, Kiefernrinden- und Knoblauchextrakten nach den genannten Suchkriterien durchgeführt.


als and diverse extracts such as, for example, grape seed or green tea extract. In 5 studies multivitamins and minerals were supplemented. All the nutrients given showed a wide range of the daily supplementation dose and period. In the majority of studies the doses exceeded the recommended D-A-CH reference values. For example, the recommendations for the vitamin C dose were exceeded in 83% of the studies, and those for vitamin E in all of them.Supplementation of vitamin C lay between 80 and 2.000 mg daily over a period of 2 to 15 weeks. Vitamin C supplementation also has positive effects on SOD and CAT activity, and resulted in a decrease in total hydroperoxide. In one study no significant changes in lipid per-oxidation or in TBARS were demonstrated.Vitamin E was taken at doses ranging from 100 to 1,300 mg for between 4 weeks and 6 months. Among other things, the results showed a reduction in TBARS, MDA, and the plasma 8-isoprostane concentration, the lipid peroxidation products in the urine, and a posi-tive influence on erythrocytic CAT activity, the latter with smokers and non-smokers. The ef-fect of vitamin E is contradictory on the activity of the erythrocytic SOD and GPx. In one study no influence was observed on the isoprostane concentration.Markers for oxidative stress were also reduced by supplementation with zinc at dosages be-tween 10 and 45 mg for between seven weeks and one year, including the concentration of MDA or hydroxyalkenes. Reduced protein oxi-dation was also observed. The results on the enzymatic antioxidative defence systems were contradictory. While an increase in erythrocytic SOD was observed, erythrocytic CAT and GPx decreased.Supplementation with multivitamins and mi-nerals for between one and 16 weeks in sam-ple sizes of 14 to 55 subjects did not show any influence on the activity of SOD, total antioxi-dative capacity, the concentration of GSSG, or on the ratio of GSH to GSSG. Increased activity of CAT and GPx was seen over a longer supple-mentation period. Delayed haemolysis was also reported.Supplementation with polyunsaturated fatty acids (PUFA) led to increased concentrations of

Bei 18 Studien wurden zwei Nährstoffe supple-mentiert, davon vorwiegend Kombinationen mit Vitamin C, Vitamin E und diversen Fettsäuren. Kombinierte Präparate mit mehr als zwei Nähr-stoffen gab es zu antioxidativen Vitaminen, Mineralstoffen und diversen Extrakten wie beispielsweise Traubenkern- oder Grüntee-Ex-trakt. In 5 Studien wurden Multivitamine und –mineralstoffe supplementiert. Bei allen verabreichten Nährstoffen zeigte sich eine große Spanne in der täglichen Supplemen-tationsdosis und -dauer. In einem Großteil der Studien überschritten die Dosierungen die Emp-fehlungen der D-A-CH-Referenzwerte. Bei Vita-min C lag beispielsweise die Dosierung in 83% der Studien und bei Vitamin E in allen Studien über diesen Empfehlungen.Die Supplementierung von Vitamin C lag zwi-schen 80 und 2.000mg pro Tag bei einer Supple-mentationsdauer zwischen 2 bis 15 Wochen. Die Vitamin C Supplementierung wirkte sich unter anderem positiv auf die Aktivität der SOD und der KAT aus und führte zu einer Reduktion der Gesamt-Hydroperoxide. In einer Studie konnten keine signifikanten Veränderungen in der Lipid-peroxidation sowie in den t-BARS festgestellt werden.Vitamin E wurde in Dosen von 100 bis 1.300mg zwischen 4 Wochen und 6 Monaten eingenom-men. Die Ergebnisse zeigten unter anderem eine Verringerung an t-BARS, MDA und der Plasma-8-Isoprostankonzentration, der Lipidperoxidations-produkte im Harn und einen positiven Einfluss auf die erythrozytäre KAT-Aktivität, letzteres bei Rauchern und Nichtrauchern. Widersprüchlich ist der Effekt von Vitamin E auf die Aktivität der erythrozytären SOD und GPx. Auf die Konzen-tration an Isoprostanen konnte in einer Studie kein Einfluss beobachtet werden.Durch Supplementierung mit Zink in Dosierungen zwischen 10 und 45mg innerhalb von 7 Wochen und einem Jahr konnten ebenfalls Marker des oxi-dativen Stress verringert werden, unter anderem die Konzentration an MDA oder Hydroxyalkenen. Weiters zeigte sich auch eine verringerte Protein-oxidation. Widersprüchlich diskutiert wurden die enzymatischen antioxidativen Abwehrsysteme. Während eine Erhöhung der erythrozytären SOD beobachtet werden konnte, waren die erythro-zytäre KAT und GPx vermindert.


plasma TBARS and LDL. However, concomitant supplementation with vitamin E or selenium counteracted this effect. Among other things, fruit and vegetable juice concentrates lowered serum lipid peroxides, the plasma MDA concentration, 8-hydroxyde-oxyguanosine secretion in the urine, and DNA strand breaks, and increased the plasma oxy-gen radical absorption capacity. The free MDA concentration in occasional smokers was also lowered although no effect was established on the total MDA concentration. The concentra-tion of reactive oxygen species (ROS) did not show any changes after supplementation ei-ther. The supplementation period for fruit and vegetable juice concentrates ranged between six days and seven weeks.

Of the 33 studies which described the connec-tion between nutrient supplements, oxidative stress and sports, vitamin E was supplemented in seven studies, and combined vitamin C, vita-min E and beta carotene in 6 studies each. In two studies each vitamins C and E, vitamins C, E, beta-carotene and multivitamins/minerals, or vitamins A, C, E and selenium were taken together. There was one study each on beta carotene, selenium, genisteine isoflavone ex-tract and anthocyanes as well as on combina-tion preparations such as fish oil and vitamin E; vitamin E and coenzyme Q10; vitamins C, E and fruit juice concentrates as well as vitamins C, E, beta carotene, selenium and zinc. The sample size varied between 10 and 59 subjects aged from 11 to 80 years. 85% of the studies were carried out exclusively on males, and 15% on males and females. The supplementation pe-riod ranged from a single dose up to 3 months. Vitamin C was given at doses above the D-A-CH reference values in all the studies, and vita-min E in all but one of the sports studies. With the exception of one study, all were conducted in connection with endurance sports – in part extreme sports such as ultramarathon or tria-thlon.After ergometer training to exhaustion, no change in the MDA concentration or carbonyl proteins was established after vitamin E sup-plementation. Although increased plasma an-tioxidative potential due to vitamin E supple-

Supplementierungen mit Multivitaminen und –mineralstoffen zwischen 1 und 16 Wochen bei einer Stichprobengröße von 14 bis 55 Per-sonen zeigten keinen Einfluss auf die Aktivität der SOD, die gesamtantioxidative Kapazität und die Konzentration an GSSG sowie auf das Ver-hältnis von GSH zu GSSG. Bei längerer Supple-mentationsdauer konnte eine erhöhte Aktivität der KAT und GPx festgestellt werden. Auch eine verzögerte Hämolyse war beobachtbar.Supplementierung mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA) führte zu erhöhten Konzentra-tionen an tBARS in Plasma und LDL, eine gleich-zeitige Supplementierung mit Vitamin E oder Selen wirkte jedoch diesem Effekt entgegen. Obst- und Gemüsesaftkonzentrate senkten unter anderem die Lipidperoxide im Serum, die Plasma MDA-Konzentration, die 8-Hydroxyde-oxyguanosin-Ausscheidung im Harn, die DNA-Strangbrüche und erhöhten die Oxygen Radical Absorption Capacity im Plasma. Die freie MDA-Konzentration bei schwachen Rauchern konnte ebenfalls gesenkt werden, wobei jedoch kein Effekt auf die Gesamt-MDA-Konzentration fest-gestellt wurde. Die Konzentration an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) zeigte nach Supplemen-tierung ebenfalls keine Veränderung. Die Supple-mentationsdauer lag bei Obst- und Gemüsesaft-konzentraten zwischen 6 Tagen und 7 Wochen.

Von den 33 Studien, die den Zusammenhang zwischen Nährstoffsupplementen, oxidativem Stress und Sport beschrieben, wurden in 7 Stu-dien Vitamin E, in jeweils 6 Studien Vitamin C sowie Vitamin C, Vitamin E und ß-Carotin kom-biniert supplementiert. In jeweils 2 Studien wurde Vitamin C und E; Vitamin C, E, ß-Carotin und Multivitamine/-mineralstoffe bzw. Vitamin A, C, E und Selen kombiniert eingenommen. Jeweils eine Studien gab es zu ß-Carotin, Selen, Genis-tein-Isoflavon-Extrakt und Anthocyane sowie zu Kombinationspräparaten wie Fischöl und Vita-min E; Vitamin E und Coenzym Q10; Vitamin C, E und Fruchtsaftkonzentraten sowie Vitamin C, E, ß-Carotin, Selen und Zink. Die Stichproben-größe variierte zwischen 10 und 59 Personen im Alter von 11 bis 80 Jahren. 85% der Studien wurden ausschließlich an Männern durchge-führt, 15% an Männern und Frauen. Die Dauer der Supplementierung reichte von einer einma-


mentation was seen in highly trained triathletes 1½ hours after running, there was also an in-crease in oxidative stress markers. In basketball players an increase in the antioxidative status was also observed following supplementation.Vitamin C supplementation resulted in a lower increase in TBARS after 30 minutes’ submaxi-mum exercise in comparison with the placebo group, and did not lead to any change in the oxygen radical absorption capacity. In another study an increase in the ratio of GSSG to GSH was prevented by vitamin C supplementation in comparison with the control group. The in-crease in MDA could also be prevented by sup-plementation in downhill skiers. Another study showed a lower increase in protein carbonyls in comparison with the placebo group although no influence on total glutathione, GSSG, GSH or TBARS was observed. The results of multiple supplementation also proved to be heterogeneous.

Overall, only 31% of all the studies showed significantly positive results on oxidative stress markers such as a reduction in lipid peroxida-tion products, a rise in enzyme activity, or the plasma antioxidative potential. No significant influence on these parameters by supplemen-tation was seen in 24% of the studies. Only one study gave exclusively significantly negative results. Heterogeneous results with respect to nutrient supplementation and oxidative stress were observed in 44% of the studies.

ligen Gabe bis zu 3 Monaten. Vitamin C wurde in allen und Vitamin E mit Ausnahme einer, in allen Sport-Studien über den D-A-CH-Referenz-werten verabreicht. Bis auf eine Studie wurden alle im Zusammenhang mit Ausdauersportarten- zum Teil extreme Sportarten wie beispielsweise Ultramarathon oder Triathlon - durchgeführt.Nach Ergometer-Training bis zur Erschöpfung konnte nach Vitamin E Supplementierung keine Veränderung auf die MDA-Konzentration und die Carbonylproteine festgestellt werden. Bei hochtrainierten Triathleten hat sich zwar einein-halb Stunden nach dem Laufen durch Supple-mentierung von Vitamin E eine Erhöhung des antioxidativen Potentials im Plasma gezeigt, allerdings kam es jedoch auch zu einem Anstieg von Markern des oxidativen Stresses. Bei Bas-ketballspielern konnte ebenfalls durch Supple-mentierung ein Anstieg des antioxidativen Sta-tus beobachtet werden.Vitamin C Supplementierung resultierte in einem geringeren Anstieg an t-BARS nach 30 min. sub-maximaler Bewegung im Vergleich zur Placebo-Gruppe und führte zu keiner Veränderung in der Oxygen Radical Absorption Capacity. In einer weiteren Studie wurde im Vergleich zur Kon-trollgruppe durch Vitamin C Supplementierung ein Anstieg des Verhältnisses von GSSG zu GSH verhindert. Auch der Anstieg von MDA konnte durch Supplementierung bei Abfahrtsläufern ver-hindert werden. In einer anderen Studie kam es zu einem geringeren Anstieg von Proteincarbonylen im Vergleich zur Placebo-Gruppe, jedoch konnte kein Einfluss auf Gesamt-Glutathion, GSSG und GSH sowie t-BARS beobachtet werden. Uneinheitlich zeigten sich auch die Ergebnisse bei Mehrfachsupplementierungen.

Insgesamt betrachtet zeigten nur 31% aller Stu-dien signifikant positive Ergebnisse auf Marker des oxidativen Stress wie beispielsweise Ver-ringerung der Lipidperoxidationsprodukte, Er-höhung der Enzymaktivitäten oder des antioxi-dativen Potentials im Plasma. Bei 24% der Un-tersuchungen konnte durch Supplementierung kein signifikanter Einfluss auf diese Parameter festgestellt werden. Nur eine Studie wies aus-schließlich signifikant negative Ergebnisse auf. Uneinheitliche Ergebnisse in Bezug auf Nähr-stoffsupplementierung und oxidativem Stress wurden in 44% der Studien beobachtet.


Oxidative Stress in Exercise and Sport

A. H. Goldfarb

Exercise and sport are important activities for health and performance. During these activities physiological changes can occur that are both potentially beneficial as well as harmful. One of the physiological processes that can be al-tered is the formation of reactive oxygen spe-cies (ROS). ROS have an unpaired electron in their outer orbit which seeks to be balanced by combining with other substances. These ROS can interact with various cellular components such as lipids, proteins, carbohydrates and nucleic acids and when doing so may modify their structure and function1, 2. However, there are antioxidants within the cell to help protect the cellular components from ROS. These in-clude enzymatic and nonenzymatic antioxi-dants which help to protect the cells. Oxidative stress can occur when there is an imbalance in the production versus the removal of these ROS. The production of ROS usually occurs during exercise/sport when the requirement for oxygen increases. ROS production can also occur by alterations in blood flow to the active muscles as in the case of ischemia followed by reperfusion. Other mechanism of ROS produc-tion during exercise can also occur. If injury to muscle occurs then additional mechanisms for ROS production can influence force production and muscle damage3. At times of high intensity aerobic exercise, the rate of ROS production can be greater than the antioxidant capacity of the system and oxidative stress will occur4. By products of ROS interaction with lipids, thiols, proteins and other cellular components are of-ten determined to indicate this oxidative stress. Often these by products are measured within the blood. Antioxidant capacity changes may occur with a single bout of exercise as well as with training5, 6. Typically, if an activity is of a sufficient intensity and last for a significant time, there should be a decrease in the total anti-oxidant capacity. However, training often will enhance the antioxidant protection of the sys-tem7, 8. This enhanced antioxidant capacity will often demonstrate an attenuated response in the markers of oxidative stress with endurance trained individuals9. It should be noted that not all makers of oxidative stress respond in a simi-lar manner. Some markers are rapidly formed and have a short life span. In contrast, other

Oxidativer Stress bei körperlicher Aktivität / Sport

Körperliche Aktivität und Sport sind wich-tige Aktivitäten für Gesundheit und Leistung. Während dieser Aktivitäten können physiolo-gische Veränderungen auftreten, die poten-tiell günstig sowie auch schädlich sein kön-nen. Einer der physiologischen Prozesse, die verändert werden können, ist die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS, reactive oxygen species). ROS weisen ein ungepaartes Elektron in ihrem äußeren Orbital auf, das sich durch Verbindung mit anderen Substanzen ins Gleichgewicht bringen möchte. Diese ROS können mit verschiedenen Zellkomponenten interagieren, wie etwa mit Lipiden, Proteinen, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren, und da-durch deren Struktur und Funktion modifi-zieren1, 2. In der Zelle befinden sich jedoch Antioxidantien, die die Zellkomponenten vor ROS schützen können. Hierzu gehören enzy-matische und nicht-enzymatische Antioxidan-tien, die zum Schutz der Zellen beitragen kön-nen. Oxidativer Stress kann auftreten, wenn es zu einem Ungleichgewicht zwischen Bil-dung und Elimination dieser ROS kommt. Die Bildung von ROS tritt meist bei körperlicher Aktivität/Sport auf, wenn der Sauerstoffbedarf ansteigt. Die ROS-Bildung kann auch infolge von Veränderungen des Blutflusses zu aktiven Muskeln auftreten, wie im Fall einer Ischämie mit anschließender Reperfusion. Ein anderer Mechanismus der ROS-Bildung während kör-perlicher Aktivität ist ebenfalls möglich. Wenn eine Muskelschädigung eintritt, dann können zusätzliche Mechanismen der ROS-Bildung die Kraftproduktion und Muskelschädigung beeinflussen3. Zuzeiten eines hochintensiven aeroben Trainings kann die Rate der ROS-Bil-dung größer sein als die antioxidative Kapa-zität des Systems, und es kommt zu oxidativem Stress4. Nebenprodukte der ROS-Interaktion mit Lipiden, Thiolen, Proteinen und anderen Zellkomponenten werden häufig bestimmt, um diesen oxidativen Stress aufzuzeigen. Häufig werden diese Nebenprodukte im Blut gemes-sen. Veränderungen der antioxidativen Kapa-zität können bei einer einmaligen intensiven körperlichen Aktivität sowie auch bei einem Training auftreten5,6. Wenn eine Aktivität von ausreichender Intensität ist und beträchtliche Zeit dauert, müsste es normalerweise zu einer


markers will take longer to develop and can last longer. This presentation will go over several factors that will influence the response of the exercise to demonstrate a significant change in the markers of oxidative stress. The intensity and duration of the exercise, the training status of the individual, the nutritional status of the individual and the environmental conditions all influence the magnitude of the oxidative stress. This presentation shows that there appears to be an intensity influence on the markers of oxi-dative stress10, 11. In addition, exercise duration will also influence the extent of oxidative stress. Gender 12 and aging2 are two additional factors to be considered that may alter the exercise-in-duced oxidative stress response. Environmen-tal factors can also have an effect on the oxi-dative response. Furthermore, not all muscles and fiber types will demonstrate a similar re-sponse to the same exercise13. Blood markers are often assessed in most human studies but the responses may not necessarily reflect what has occurred within the muscles13. The timing of the measurement is critical for proper as-sessment and should be obtained rapidly and processed immediately. With muscle damag-ing studies often there is a loss of muscle force1,

14, 15 and there is an increase in the markers of oxidative stress. Antioxidant treatment injected within the muscle prior to the damage1, 2 can help attenuate the loss of force and reduce oxi-dative stress markers. However, oral nutritional interventions can reduce the oxidative stress re-sponse16 but do not always prevent muscle force decrement6,3. Clearly, more studies are needed to investigate this area. Finally, most studies have not reported the nutritional status of the subjects nor controlled for antioxidant usage11. Future studies with specific sport activities need to be conducted with proper controls to understand the extent of oxidative stress as it relates to performance in these sports.

Reduktion der antioxidativen Gesamtkapazität kommen. Training führt jedoch häufig zu einer Verstärkung des antioxidativen Schutzes des Systems7, 8. Bei dieser erhöhten antioxidativen Kapazität zeigt sich oftmals eine verminderte Reaktion der Marker von oxidativem Stress bei dauertrainierten Personen9. Erwähnenswert ist, dass nicht alle Marker von oxidativem Stress in vergleichbarer Weise reagieren. Einige Marker werden rasch gebildet und haben eine kurze Lebensdauer. Andere Marker benötigen hinge-gen eine längere Zeit, um sich zu entwickeln, und können länger verbleiben. Diese Präsen-tation wird sich mit mehreren Faktoren befas-sen, welche die Auswirkung der körperlichen Aktivität so beeinflussen, dass eine signifikante Veränderung der Marker von oxidativem Stress nachweisbar ist. Intensität und Dauer der kör-perlichen Aktivität, Trainingszustand der Per-son, Ernährungszustand der Person und die Umweltbedingungen sind jeweils Faktoren, die die Größenordnung von oxidativem Stress beeinflussen. Diese Präsentation zeigt, dass die Intensität offenbar einen Einfluss auf die Mar-ker von oxidativem Stress ausübt10, 11. Darüber hinaus beeinflusst auch die Dauer der körperli-chen Aktivität das Ausmaß von oxidativem Stress. Geschlecht12 und Alterung2 sind zwei weitere zu berücksichtigende Faktoren, die die belastungsinduzierte oxidative Stressreaktion verändern können. Umweltfaktoren können sich ebenfalls auf die oxidative Reaktion aus-wirken. Außerdem zeigen nicht alle Muskel- und Fasertypen eine ähnliche Reaktion auf dieselbe körperliche Aktivität13. Blutmarker werden in den meisten Humanstudien häufig untersucht, die Reaktionen geben jedoch möglicherweise nicht unbedingt die Vorgänge in den Muskeln wieder13. Die Zeitwahl der Messung ist ent-scheidend für eine korrekte Untersuchung, und die Messung sollte rasch erfolgen und sofort bearbeitet werden. Bei Untersuchungen von Muskelschädigungen findet sich oft ein Verlust an Muskelkraft1, 14, 15 und eine Erhöhung der Marker von oxidativem Stress. Die Injektion einer antioxidativen Therapie in den Muskel vor der Schädigung1, 2 kann dazu beitragen, den Verlust an Kraft zu vermindern und Mark-er von oxidativem Stress zu reduzieren. Orale Ernährungsinterventionen können jedoch die


oxidative Stressreaktion16 reduzieren, die Ab-nahme der Muskelkraft jedoch nicht immer verhindern6, 3. Offensichtlich sind mehr Studien erforderlich, um dieses Gebiet zu untersuchen. Die meisten Studien machten schließlich keine Angaben zum Ernährungszustand der Proban-den und kontrollierten auch nicht in Bezug auf die Anwendung von Antioxidantien11. Künftige Studien mit speziellen Sportaktivitäten müs-sen mit geeigneten Kontrollen durchgeführt werden, um Kenntnisse darüber zu gewinnen, wie das Ausmaß von oxidativem Stress mit der Leistung bei diesen Sportaktivitäten zusam-menhängt.

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Powdered Fruit and Vegetable Juice Concetrates attenuate Carbonyl Proteins and TNF-Alpha in Trained Men

M. Lamprecht

Introduction: In Europe, the World Health Organization sug-gests adults to consume 400 g of fruit and non-starchy vegetables per day. In North America, the United States recommends 5-13 servings of fruits and vegetables each day, in propor-tion to total energy intake. These variable recommendations show a minimum daily con-sumption of five or more servings of fruits and vegetables is common public health advice. Dietary produce provide an important source of phytochemicals and antioxidant nutrients, along with water, fiber and carbohydrates. Epidemiology observations have suggested that increased consumption of fruits and veg-etables is associated with a decreased risk of chronic degenerative diseases, perhaps re-lated to the increased intake of antioxidants1. Antioxidant supplementation has also been reported to influence inflammatory and im-mune markers such as the cytokines tumor ne-crosis factor-α(TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in trained and untrained subjects2. Some benefits of increased produce con-sumption may be obtained by adding a juice powder concentrate (JPC) to the daily diet. For example, a pilot study found that JPC reduced plasma carbonyl groups on protein (CP) and malondialdehyde (MDA) concentra-tions in trained male cyclists3. CP is commonly regarded as a marker of oxidatively damaged proteins in plasma and MDA is a parameter of lipidperoxidation4. A study in untrained sub-jects found 11 wk of JPC intake positively in-fluenced several markers of immune function and oxidative stress, specifically increasing y-δ-T-cells and plasma oxygen radical absor-bance capacity while decreasing the plasma cytokine, interferon-y5. Stress likely has detrimental effects on immu-nity and may increase susceptibility to infectious agents6. Regular exercise training can adapt the endogenous antioxidant enzyme systems – for example increasing the activity of superoxide dis-mutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) in erythrocytes. This could result in decreased oxi-dative damage and increased resistance to oxida-tive stress7.The influence of antioxidant supple-mentation and exercise training on these enzyme activities is unclear8.

Pulverisierte Obst-und Gemüsesaftkonzentrate reduzieren Carbonylproteine und TNF-Alpha bei trainierten Männern

Einleitung:In Europa empfiehlt die Weltgesundheits- organisation Erwachsenen den Verzehr von 400 g Obst und nicht-stärkehaltigem Gemüse pro Tag. In Nordamerika empfehlen die Vereinig-ten Staaten 5-13 Portionen Obst und Gemüse pro Tag, bezogen auf die Gesamtenergiezufuhr. Aus diesen unterschiedlichen Empfehlungen geht hervor, dass im öffentlichen Gesundheits-wesen üblicherweise ein täglicher Verzehr von mindestens fünf oder mehr Portionen Obst und Gemüse angeraten wird. Nahrungsprodukte sind eine wichtige Quelle für sekundäre Pflanzenstoffe und antioxidative Nähr-stoffe, zusammen mit Wasser, Ballaststoffen und Kohlenhydraten. Epidemiologische Beobachtun-gen weisen darauf hin, dass ein erhöhter Verzehr von Obst und Gemüse zu einem verminderten Risiko für chronisch degenerative Erkrankungen führt, was vielleicht mit der verstärkten Zufuhr von Antioxidantien zusammenhängt1. Eine Nah-rungsergänzung mit Antioxidantien beeinflusst den Berichten zufolge auch Entzündungs- und Immunmarker wie die Zytokine Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) und Interleukin-6 (IL-6) bei trainierten und untrainierten Personen2.Einige Vorteile des vermehrten Verzehrs von Obst und Gemüse können durch Ergänzung der täglichen Ernährung durch ein Saftpulverkonzen-trat (JPC, juice powder concentrate) erreicht werden. In einer Pilotstudie wurde beispielsweise festgestellt, dass JPC zu einer Reduktion von Plasma-Carbonylgruppen in Proteinen (CP) und der Malondialdehyd-(MDA)-Konzentrationen bei trainierten männlichen Radsportlern führte3. CP gilt gemeinhin als Marker von oxidativ ge-schädigten Proteinen im Plasma; MDA ist ein Parameter der Lipidperoxidation4. Eine Studie bei untrainierten Probanden fand heraus, dass eine 11-wöchige Zufuhr von JPC verschiedene Marker der Immunfunktion und von oxidativem Stress positiv beeinflusste; insbesondere kam es zu einer Zunahme von Gamma-Delta-T-Zel-len und der Absorptionskapazität für Sauerstoff-radikale im Plasma, während das Plasma-Zyto-kin Interferon-y reduziert wurde5. Stress wirkt sich sicher schädlich auf die Immu-nität aus und kann die Anfälligkeit gegenüber Infektionserregern erhöhen6. Regelmäßiges körperliches Training kann die endogenen


Aim of the study: The objective of the presented study9 was to evaluate any effects of an encapsulated Juice Powder Concentrate (JPC, Juice PLUS+®, NSA, Collierville, TN, USA), compared to placebo, on blood concentrations of oxidative stress and immune biomarkers in a homogeneous cohort of men. Additionally duty days lost to illness and working hours over an extended period of 28 weeks (wk) were analyzed. These subjects were a trained and disciplined cohort living in a group environment following a standardized diet and training regimen (police special anti terrorism forces “Cobra”).

Design and Methods: Trained men (n=41, 34±5 years, VO2max 55±7mL•kg-1•min-1, non smokers) were ran-domly assigned in a double blind manner to ei-ther JPC (n=21) or placebo (n=20). Dietary sup-plement use was prohibited during the study period. The JPC capsules provided approxi-mately 7.5mg ß-carotene, 200mg vitamin C, 60mg vitamin E, 600µg folate and about 63kJ per day. All subjects took six capsules daily (2 x 3 capsules) with meals for 28 wk. Multiple 7-d food records monitored dietary intake.The group physician documented all illnesses, training, working hours and other stressors over the entire study period of 28 wk. Blood samples were collected at baseline and study wk 4, 8, 16 and 28, then analyzed for CP, TNF-α, IL-6, SOD and GPx. Measurement of CP used chemiluminescent detection after de-rivatization with dinitrophenyl-hydrazine. Assess-ment of plasma protein concentration used the bicinchoninic assay. Quantitation of IL-6 and TNF-α used ELISA techniques. Determination of SOD and GPx activities from erythrocyte ly-sate was performed by assay kit techniques. Statistics: Data obtained for CP, TNF-α, IL-6, SOD and GPx were analyzed using a 5 (time) x 2 (treatment) repeated measures ANOVA with grouping factors to show group differences over time. To evaluate differences between treat-ments at specific time points, additional analysis used t-tests. Comparison of duty days lost due to illness used the binomial test. Evaluation of bivariate relationships used Pearson’s correla-tion coefficient and regression analysis.

antioxidativen Enzymsysteme anpassen – es kann beispielsweise die Aktivität von Superoxid-Dis-mutase (SOD) und Glutathionperoxidase (GPx) in Erythrozyten erhöhen. Dies könnte zu einer verminderten oxidativen Schädigung und zu einer erhöhten Resistenz gegenüber oxidativem Stress führen7. Der Einfluss von antioxidativer Nahrungsergänzung und körperlichem Training auf diese Enzymaktivitäten ist unklar8.

Studienziel: Ziel der vorliegenden Studie9 war die Untersu-chung der Wirkungen eines Saftpulverkonzen-trats in Kapselform (JPC, Juice PLUS+®, NSA, Collierville, TN, USA), im Vergleich zu Placebo, auf die Blutkonzentrationen von Biomarkern von oxidativem Stress und Immunfunktion in einer homogenen Kohorte von Männern. Außerdem wurde der Verlust an Arbeitstagen auf Grund von Erkrankungen und die Arbeits-stunden während eines längeren Zeitraums von 28 Wochen analysiert. Bei diesen Probanden handelte es sich um eine trainierte und diszipli-nierte Kohorte, die in einem Gruppenumfeld lebte, in dem ein standardisiertes Ernährungs- und Trainingsschema eingehalten wurde (Polizei-Antiterrorspezialeinheit “Cobra”).

Design und Methodik:Trainierte Männer (n=41, 34±5 Jahre, VO2max 55±7ml•kg-1•min-1, Nichtraucher) wurden randomisiert unter Doppelblindbedingungen der JPC-Gruppe (n=21) oder Placebo-Gruppe (n=20) zugewiesen. Eine Nahrungsergänzung war während der Studienperiode nicht erlaubt. Die JPC-Kapseln lieferten ca. 7,5mg Beta-Karo-tin, 200mg Vitamin C, 60mg Vitamin E, 600µg Folat und etwa 63kJ pro Tag. Alle Probanden nahmen täglich sechs Kapseln (2 x 3 Kapseln) zu den Mahlzeiten über 28 Wochen ein. Anhand von mehreren 7-Tages-Ernährungsprotokollen wurde die Nahrungszufuhr überwacht.Der Gruppenarzt dokumentierte alle Ekrankun-gen, das Training, die Arbeitsstunden und andere Stressoren während der gesamten 28-wöchigen Studienperiode.Blutproben wurden zu Studienbeginn und in Stu-dienwoche 4, 8, 16 und 28 entnommen und dann auf CP, TNF-α, IL-6, SOD und GPx hin analysi-ert. Die Messung von CP erfolgte mittels Chemi-


Results: Both groups had inadequate fruit and non-starchy vegetable intake (< 4 servings per day). From wk 8-28, the placebo group reported 50% more illness days than the JPC group (P=0.068). From week 16 to 28 working hours increased 45% in both groups due to the Aus-trian chairmanship of the European Union from January to June 06. Concentrations of CP after 16 and 28 wk were significantly lower in JPC compared to placebo group (P<0.001) and lower than baseline in JPC group (P<0.05). Additionally we observed a sig-nificant increase of CP concentrations towards the end of the study (28 wk) compared to base-line (0 wk) in the placebo group (P<0.05). Concentrations of TNF-α increased in both groups during the first eight wk (P<0.05), pos-sibly due to a common upper respiratory tract infection in the cohort at this time point. There-after the documented amount of flu events and sore throat decreased and also TNF- α con-centrations showed a significant decrease in both groups (P<0.0001). The TNF-α concen-trations at wk 16 (P<0.001) and wk 28 (P<0.05) were significantly lower in the JPC group than in the placebo group. IL-6 concentrations were highly variable, with no change observed in either group.Across the 28 wk study period there was a sig-nificant positive correlation between SOD and GPx enzyme activity (P=0.01; r2=0.982). SOD and GPx activities showed a significant time effect (P<0.05) with a decrease from baseline to wk 8 followed by an increase from wk 8-wk 28, returning to baseline values. No effect of treat-ment on enzyme activities was observable.

Conclusions:The data suggest that JPC led to fewer illness days after 28 wk, despite increased working hours. The immune- and inflammatory marker, TNF-α, was also reduced in the JPC group. This difference was most pronounced from study wk 8-wk 28 (January to June) in conjunction with the additional stress of increased duty hours. Further, the results indicate that daily supple-mentation with JPC for 28 wk protected plasma proteins against free radical induced oxidative stress compared to a placebo, as demonstrated

lumineszenznachweis nach Derivatisierung mit Dinitrophenylhydrazin. Zur Untersuchung der Plasmaproteinkonzentration wurde der Bicincho-ninic-Assay verwendet. Die quantitative Bestim-mung von IL-6 und TNF-α erfolgte mit ELISA-Methoden. Die Bestimmung der SOD- und GPx-Aktivitäten aus Erythrozytenlysat wurde mittels Assaykit-Methoden durchgeführt.Statistik: Die für CP, TNF-α, IL-6, SOD und GPx gewonnenen Daten wurden anhand einer Varianzanalyse (ANOVA) mit 5 (Zeit) x 2 (The-rapie) Wiederholungsmessungen mit Grup-pierungsfaktoren analysiert, um Gruppenunter-schiede im Verlauf der Zeit nachzuweisen. Zur Untersuchung von Unterschieden zwi-schen den Therapien zu speziellen Zeitpunkten wur-den in zusätzlichen Analysen t-Tests verwendet. Der Vergleich des Verlusts an Arbeitstagen in-folge von Erkrankungen erfolgte anhand des Binomialtests. Die Untersuchung bivariater Zusammenhänge wurde mit Hilfe des Pearson-Korrelationskoeffizienten und einer Regression-sanalyse durchgeführt.

Ergebnisse:In beiden Gruppen war der Verzehr von Obst und nicht-stärkehaltigem Gemüse unzureichend (< 4 Portionen pro Tag). Ab Woche 8-28 berichtete die Placebo-Gruppe über 50% mehr Krankheit-stage als die JPC-Gruppe (p=0,068). Ab Woche 16 bis 28 erhöhte sich die Zahl der Arbeitsstunden um 45% in beiden Gruppen wegen des Öster-reichischen Vorsitzes der Europäischen Union von Januar bis Juni 2006.Die Konzentrationen von CP nach 16 und 28 Wochen waren signifikant niedriger in der JPC-Gruppe als in der Placebo-Gruppe (p<0,001) und niedriger als die Ausgangswerte in der JPC-Grup-pe (p<0,05). Zusätzlich beobachteten wir einen signifikanten Anstieg der CP-Konzentrationen gegen Studienende (Woche 28) im Vergleich zum Studienbeginn (Woche 0) in der Placebo-Gruppe (p<0,05). Die Konzentrationen von TNF-αerhöhten sich in beiden Gruppen während der ersten acht Wochen (p<0,05) möglicherweise auf Grund einer banalen Infektion der oberen Atemwege, die in der Kohorte zu diesem Zeitpunkt auftrat. Danach nahm die dokumentierte Zahl an Grippeereignis-sen und Halsentzündungen ab, und auch die TNF-


by decreased CP concentrations. No differences were observed between the groups in relation to IL-6, SOD and GPx. The stable activities of antioxidant enzymes GPx and SOD across the study term, combined with reduced concentrations of CP, suggest en-hanced antioxidant status in the JPC group. We can postulate that intervention may have been helpful in maintaining resistance against illness in this specific cohort of chronically stressed and exercising men. Applicability of these findings to other populations will re-quire additional study in a larger, more diverse group.

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α-Konzentrationen zeigten eine signifikante Ab-nahme in beiden Gruppen (p<0,0001). Die TNF-α-Konzentrationen in Woche 16 (p<0,001) und Woche 28 (p<0,05) waren in der JPC-Gruppe sig-nifikant niedriger als in der Placebo-Gruppe. Die IL-6-Konzentrationen zeigten starke Schwankun-gen, wobei in keiner der Gruppen eine Verän- derung beobachtet wurde.Während der gesamten 28-wöchigen Studien-periode bestand eine signifikante positive Kor-relation zwischen der SOD- und GPx-Enzymak-tivität (p=0,01; r2=0,982). Die SOD- und GPx-Aktivitäten zeigten einen signifikanten Zeiteffekt (p<0,05) mit einer Abnahme ab Studienbeginn bis Woche 8 und einer anschließenden Zunahme ab Woche 8 bis Woche 28 mit einer Rückkehr zu den Ausgangswerten. Ein Effekt der Therapie auf die Enzymaktivitäten war nicht feststellbar.

Schlussfolgerungen:Die Daten weisen darauf hin, dass JPC zu weniger Krankheitstagen nach 28 Wochen führte, obgleich sich die Anzahl von Arbeitsstunden erhöhte. Der Immun- und Entzündungsmarker TNF-α wurde in der JPC-Gruppe ebenfalls reduziert. Dieser Unter-schied war am ausgeprägtesten ab Studienwoche 8 bis Woche 28 (Januar bis Juni) in Verbindung mit der zusätzlichen Belastung durch die erhöhte Anzahl von Arbeitsstunden. Aus den Ergebnis-sen geht weiterhin hervor, dass die tägliche Nah-rungsergänzung mit JPC über 28 Wochen im Vergleich zu Placebo die Plasmaproteine vor oxi-dativen Stress schützte, der durch freie Radikale induziert wurde, wie anhand der verminderten CP-Konzentrationen nachgewiesen wurde. In Bezug auf IL-6, SOD und GPx waren keine Un-terschiede zwischen den Gruppen feststellbar. Die stabilen Aktivitäten der antioxidativen Enzyme GPx und SOD während der Studiendauer, kom-biniert mit reduzierten Konzentrationen von CP, weisen auf einen verstärkten antioxidativen Status in der JPC-Gruppe hin.Es kann postuliert werden, dass sich die Interven-tion als hilfreich für die Aufrechterhaltung der Re-sistenz gegen Erkrankungen in dieser speziellen Kohorte von chronisch belasteten und körperlich aktiven Männern erwiesen hat. Die Anwendbarkeit dieser Ergebnisse auf andere Populationen er-fordert eine zusätzliche Studie in einer größeren, vielfältigeren Gruppe.


Potential Effects and Risks of Nutraceuticals in Sports

RJ Maughan

Nutraceuticals are foods, food components or extracts of foods that have a medicinal effect on human health or performance. Many dif-ferent dietary components that might be des-cribed as nutraceuticals are of interest to the athlete, who seeks to improve performance by every means available. Athletes with rigorous training and competition schedules must stay healthy and must perform to the limits of their physiological capacity.

The most widely used nutraceuticals in sport, perhaps, is caffeine, for which there is a subs-tantial body of experimental evidence. Caffeine can enhance performance by effects on muscle function and metabolism and also influences the central nervous system. Initial thoughts as to its mechanism of action focused on its abil-ity to stimulate the sympathetic nervous system and on an increased mobilisation and utilisa-tion of free fatty acids, thus sparing the body’s limited carbohydrate stores. More recent evidence, however, suggests that its primary action is on the central nervous system, where it acts by binding to adenosine receptors, thus acting as an adenosine antagonist1. Even in small doses (1-2 mg/kg body mass), caffeine can enhance endurance performance, and may also have beneficial effects in other exercise situations. A meta-analysis of published studies suggests that the magnitude of the effect on exercise performance is proportional to exer-cise duration2. There are, of course, other po-tential performance benefits, including effects on alertness and other cognitive functions from caffeine ingestion.

For most other nutraceuticals compounds, the evidence is limited. The role of plant-derived antioxidants, including resveratrol and cur-cumin, in protecting athletes from the harm-ful effects of free radicals, and of flavonoids such as quercetin for their anti-inflammatory action, is currently under intensive investigation. While the evidence is very good that many of these compounds have actions that are po-tentially beneficial, there is in most cases little or no evidence of a direct benefit on health or performance. Quercetin, for example, has been shown to modulate some of the cytokine

Mögliche Wirkungen und Risiken von Nutrazeutika im Sport

Nutrazeutika sind Nahrungsmittel, Nahrungs-mittelkomponenten oder Extrakte von Nah-rungsmitteln, die eine medizinische Wirkung auf die Gesundheit oder Leistung des Menschen haben. Viele verschiedene Nahrungskompo-nenten, die als Nutrazeutika beschrieben werden könnten, sind für den Sportler von Interesse, der seine Leistung mit jedem ver-fügbaren Mittel verbessern möchte. Sportler mit strengen Trainings- und Wettkampfplänen müssen gesund bleiben und Leistung bis zu den Grenzen ihrer physiologischen Kapazität erbringen.

Das meist eingesetzte Nutrazeutikum im Sport dürfte Koffein sein, für das umfangreiche ex-perimentelle Evidenz vorliegt. Koffein kann die Leistung über Wirkungen auf Muskelfunk-tion und -stoffwechsel verbessern und bee-influsst auch das Zentralnervensystem. Erste Überlegungen, was den Wirkungsmechanismus betrifft, konzentrierten sich auf die Fähigkeit von Koffein, das sympathische Nervensystem zu stimulieren, und auf eine verstärkte Mobili-sierung und Verwertung von freien Fettsäuren und damit einer Schonung der begrenzten Kohlenhydratspeicher des Körpers. Neuere Evidenz weist jedoch darauf hin, dass Koffein seine Hauptwirkung auf das Zentralnervensystem hat, wo es seine Wirkung über eine Bindung an Adenosinrezeptoren ausübt und somit als Adenosinantagonist wirkt1. Auch bei kleinen Dosen (1-2 mg/kg Körpermasse) kann Koffein die Dauerleistung verbessern und sich zudem günstig auf andere Trainingssituationen aus-wirken. Aus einer Metaanalyse veröffentlichter Studien geht hervor, dass sich die Grössen-ordnung der Wirkung auf die Trainingsleistung proportional zur Trainingsdauer verhält2. Sicher führt die Koffeinzufuhr noch zu anderen mögli-chen Vorteilen für die Leistung, einschliesslich der Wirkung auf die Wachheit und andere kognitive Funktionen.

Für die meisten anderen Nutrazeutika ist die Evidenz begrenzt. Die Funktion von pflanzli-chen Antioxidantien, einschliesslich Resvera-trol und Curcumin, beim Schutz der Sportler vor den schädlichen Wirkungen von freien Ra-dikalen, und von Flavonoiden, wie Quercetin,


changes occurring during and after exercise, but it is not known whether this translates into a benefit for the athlete3.

In the same way that the efficacy of many nu-traceuticals has not been fully established, so the safety also has not been comprehensively evaluated. An example is the use of ß-alanine, which has become popular among strength and power athletes in recent years. ß-alanine is a precursor of the dipeptide carnosine, which has a role in the intracellular buffering of hy-drogen ions, and therefore has the potential to delay fatigue or enhance performance when the rate of anaerobic glycolysis is very high and where the fall in pH may limit muscle function. Supplementation of the diet with ß-alanine at a daily dose of about 4-6 g has been shown to increase the muscle carnosine content and this is associated with improvements in some labo-ratory tests of anaerobic exercise performance. In other, more sport-specific tests, however, no beneficial effect of supplementation has been seen when well-trained athletes were used as subjects4. Not all studies of ß-alanine supple-mentation have shown positive effects on per-formance, even when an increase in muscle car-nosine content has been observed5. Early stud-ies of supplementation with ß-alanine identified a tingling in the skin of the periphery as a side effect associated with supplementation and this is commonly reported on the supplement and training websites. These effects seem to be transient, lasting no more than a few weeks in most cases and are probably not serious, but some concern must remain until the long term effects have been evaluated.

The risks associated with nutraceuticals use to the average consumer are likely to be small, but the elite athlete faces a particular problem because of the doping regulations that apply in top level sport. The use of many products with pharmacological actions that may enhance ath-letic performance is prohibited by the rules of the World Anti-Doping Agency (WADA). Ath-letes who are found to have used such products are liable to sanctions. Even very small amounts of some of these compounds – far below the amount shown to have a beneficial effect on

wegen ihrer entzündungshemmenden Wirkung, wird derzeit intensiv erforscht. Obgleich die Evidenz sehr überzeugend ist, dass viele dieser Substanzen Wirkungen ausüben, die potentiell günstig sind, liegt in den meisten Fällen wenig oder keine Evidenz zu einem direkten Nutzen für die Gesundheit oder Leistung vor. Für Quer-cetin wurde beispielsweise nachgewiesen, dass es einige der Zytokin-Veränderungen modu- liert, die während und nach dem Training auf-treten; es ist jedoch nicht bekannt, ob sich dies als Nutzen für den Sportler herausstellt3.

So wie die Wirksamkeit vieler Nutrazeutika nicht vollständig nachgewiesen ist, wurde auch die Sicherheit bisher nicht umfassend unter-sucht. Ein Beispiel ist die Anwendung von ß-Alanin, das bei Kraft- und Leistungssportlern in den vergangenen Jahren populär geworden ist. ß-Alanin ist eine Vorstufe des Dipeptids Carno-sin, das eine Rolle bei der intrazellulären Puff-erung von Wasserstoffionen spielt, und daher Ermüdung hinauszögern oder die Leistung steigern kann, wenn die Rate der anaeroben Glykolyse sehr hoch ist und der Abfall des pH-Werts die Muskelfunktion einschränken kann. Die Supplementation mit ß-Alanin in einer Tag-esdosis von etwa 4-6 g erhöht nachweislich den Carnosingehalt des Muskels und dies steht in Verbindung mit einer Verbesserung bei man-chen Labortests mit anaerober Trainingsleis-tung. Bei anderen sportspezifischeren Tests war jedoch keine günstige Wirkung der Supplemen-tation feststellbar, wenn gut trainierte Sportler als Probanden eingesetzt wurden4. Nicht alle Untersuchungen zur ß-Alanin-Supplementa-tion haben positive Wirkungen auf die Leistung gezeigt, auch wenn eine Zunahme des Muskel-Carnosingehalts beobachtet wurde5. In frühen Studien über eine Nahrungsergänzung mit ß-Alanin wurde ein Kribbeln auf der Haut der Peripherie als Nebenwirkung der Supplemen-tation festgestellt, und dies wird auch auf den Webseiten zu Nahrungsergänzung und Training häufig berichtet. Diese Wirkungen sind offen-bar vorübergehend und dauern in den meisten Fällen nicht länger als einige Wochen; sie sind wahrscheinlich nicht schwerwiegend, einige Bedenken müssen jedoch bestehen bleiben, bis die Langzeitwirkungen abgeklärt sind.


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performance or to pose a risk to health – can result in a positive drug test. Some dietary supplements on sale contain traces of steroids, stimulants and other agents that are on the WADA prohibited list6. In some cases, this is probably the result of accidental contamination during the manufacture, storage or distribution of these products. However, examples such as the presence of pharmaceuticals with anorectic actions (such as Sibutramine) in herbal weight loss products, or of steroids in supplements aimed at muscle-building athletes, raise con-cerns that deliberate adulteration may oc-cur. The precept of strict liability applies in sports drug testing, meaning that even unwit-ting ingestion of a prohibited substance is an offence.

Die Risiken im Zusammenhang mit der Anwen-dung von Nutrazeutika sind für den Durch-schnittsverbraucher sicher gering, der Elite-sportler ist jedoch wegen der Dopingregeln, die für den Spitzensport gelten, mit einem beson-deren Problem konfrontiert. Die Anwendung vieler Produkte mit pharmakologischen Wirkun-gen, die die sportliche Leistung erhöhen kön-nen, ist durch die Vorschriften der World Anti-Doping Agency (WADA) verboten. Sportler, bei denen die Anwendung solcher Produkte nach-gewiesen wird, werden Sanktionen unterzogen. Selbst sehr geringe Mengen von einigen dieser Substanzen – weit unter der Menge, für die ein günstiger Effekt auf die Leistung nachgewiesen wurde, oder die ein Gesundheitsrisiko mit sich bringen – können zu positiven Befun-den beim Medikamententest führen. Einige Nahrungsergänzungen, die im Handel er-hältlich sind, enthalten Spuren von Steroiden, Stimulantien und anderen Substanzen, die auf der WADA-Liste der verbotenen Substanzen stehen6. In manchen Fällen ist dies wahrschein-lich die Folge einer unbeabsichtigten Verun-reinigung während der Herstellung, Lagerung oder des Vertriebs dieser Produkte. Beispiele wie das Vorliegen von Pharmazeutika mit appetitzügelnden Wirkungen (wie Sibutramin) in pflanzlichen Produkten zur Gewichtsreduktion, oder von Steroiden in Nahrungsergänzungen, die Bodybuilder als Zielgruppe ansprechen, geben jedoch zu Bedenken Anlass, dass eine absichtliche Verfälschung vorliegen könnte. Für den Medikamentennachweis im Sport gilt der Grundsatz der strikten Haftbarkeit; das bedeu-tet, dass auch die unwissentliche Aufnahme einer verbotenen Substanz ein Verstoss ist.


Sense and Nonsense of Individual Health Performances

This abstract refers to legal aspects specifically for medical doctors in Germany. Due to minor significance to other countries, this abstract has not been translated into English. Thank you for your kind understanding.

Sinn und Unsinn von IGeL-Leistungen(individuelle Gesundheitsleistungen)

P. Eyrich

Der Begriff Individuelle Gesundheitsleistun-gen (IGeL) wurde 1998 von der Kassenärztli-chen Bundesvereinigung (KBV) geprägt. Nach der Definition der Bundesärztekammer sind dies ärztliche Leistungen, die generell oder im Einzelfall nicht der Leistungspflicht der gesetzli-chen Krankenversicherung (GKV) unterliegen, aus ärztlicher Sicht erforderlich oder empfeh-lenswert, zumindest aber vertretbar sind und von Patientinnen und Patienten ausdrücklich gewünscht werden.

Bei Beachtung des GKV–Leistungsanspruchs der Versicherten besteht für Ärztinnen und Ärz-te die Möglichkeit Honorar außerhalb der ver-tragsärztlichen Versorgung zu erwirtschaften, die Gesamtvergütung wird mit unzulässigen Nicht – GKV – Leistungen nicht belastet. So stehen im sogenannten zweiten Gesund-heitsmarkt außerhalb der GKV 60 Milliarden € zur Verfügung1, das Leistungsangebot hinkt der Nachfrage hinterher und 16 Milliarden € könnten zusätzlich umgesetzt werden.

Hausärzte könnten sich z.B. zusätzliche Einnah-mequellen erschließen, indem sie sich u.a. für Ernährungsberatung qualifizieren2.Ernährungsberatung ist z.B. bei Diabetikern eine Leistung der GKV, klassische Ernährungs-beratung wie z.B. Gewichtreduktionsgrup-pen bei Adipositas ist meist für Ärzte frustran oder ebenfalls durch die GKV abgedeckt. Die Abgabe von Nahrungsergänzungsmitteln ist in Arztpraxen durch gesetzliche Vorgaben er-schwert. So gerät der Arzt oftmals in ein Span-nungsfeld, „unsinnige“ IGeL-Leistungen aus wirtschaftlichen Gründen anzubieten versus Empfehlung bzw. Abgabe medizinisch sinn- voller Nahrungsergänzung.

GKV – Versicherte haben nach § 12 und § 70 Sozialgesetzbuch V einen Anspruch auf aus-reichende und zweckmäßige Versorgung. Diese darf das Maß des Notwendigen nicht über- schreiten und muss in der fachlich gebotenen Qualität sowie wirtschaftlich erbracht werden. Leistungen, die nicht notwendig oder wirtschaftlich sind, können Versicherte nicht beanspruchen, dürfen die Leistungserbringer nicht bewirken und die Krankenkassen nicht bewilligen.

Formelle Voraussetzungen zum Erbringen von IGeL-Leistungen gemäß § 18 Bundesmantel-vertrag – Regionalkassen und § 21 Arzt-/Ersatz-kassenvertrag ist die schriftliche Zustimmung des Versicherten, die vor der Leistungserbrin-gung eingeholt werden muss, der Hinweis auf die Pflicht zur Übernahme der Kosten ohne Er-stattungsanspruch durch die Kassen, eine aus-führliche Information und Aufklärung über die Leistung und eine Rechnung nach § 12 Gebüh-renordnung für Ärzte (GOÄ). Der Arzt ist auch bei IGeL-Leistungen an die berufsrechtlichen Fachgebietsgrenzen gebunden.

Die Rechnung nach GOÄ muss insbesondere das Datum der Leistungserbringung, bei Ge-bühren die Nummer und die Bezeichnung der einzeln berechneten Leistungen einschließlich einer in der Leistungsbeschreibung gege-benenfalls genannten Mindestdauer sowie den jeweiligen Betrag und den Steigerungssatz, ggfls. den Minderungsbetrag nach § 6a bei vollstationären, teilstationären, vor- und nach-stationären und belegärztlicher Leistungen, bei Ersatz von Auslagen den Betrag und die Art der Auslage sowie den Namen des Rechnungsa-dressaten und die Diagnose oder Begründung für die Leistung und ggfls. die Steuernummer bei Umsatzsteuerpflicht enthalten.

Von der Allgemeinen Ortskrankenkasse (AOK) werden IGeL-Leistungen sehr kritisch gesehen: Nach einer Studie mit 3000 GKV-Versicherten vom Sommer 2007 wurde festgestellt, dass 25% der Versicherten innerhalb eines Jahres beim Arzt ein IGeL-Angebot bekommen haben, hochge- rechnet seien dies 18 Millionen Versicherte. Bei 63% unterblieb die schriftliche Vereinbarung


vor der Behandlung. IGeL-Leistungen würden vor allem einkommensstarken Patienten ange-boten, „das medizinisch Notwendige steht nicht im Vorder-grund.“ Durch das IGeL-Angebot würde aus dem Patienten ein Kunde, der Arzt geriete in einen Rollenkonflikt zwischen medizinischer Betreuung und ökonomischen Interessen. „Einige Leistungen sind nützlich, viele jedoch schlicht überflüssig3.“ Die AOK erwähnt natürlich hierbei nicht, dass durch die GKV keine Optimalversor-gung, sondern durch das Wirtschaftlichkeitsgebot nur eine ausreichende Versorgung gedeckt ist.

Tätigkeiten als Heilberufler sind nach § 4 Nr.14 UStG von der Umsatzsteuer befreit, wenn sie der medizinischen Betreuung von Personen durch das Diagnostizieren und Behandeln von Krankheiten oder anderen Gesundheitsstörun-gen dienen. Dabei muss ein therapeutisches Ziel im Vordergrund stehen. Die Abgrenzung der Umsatzsteuerpflicht ergibt sich immer an-hand der Frage, ob die Leistung therapeutisch indiziert ist oder nicht. Demnach sind reine Well-ness- oder Schönheitsbehandlungen, auch rein kosmetische Operationen, ohne medizinische Erforderlichkeit immer umsatzsteuerpflichtig. Beispiele für umsatzsteuerfreie Behandlungen sind Akupunktur, Chinesische Medizin, Reise-medizin, Laser-, Moxa-, Sauerstoffmehrschritt, Sauerstoff-/Ozon- und Bioresonanztherapie, Ernährungsberatung (soweit medizinisch in-diziert) und Pulsierende Signaltherapie. Früh-erkennungsuntersuchungen, wie z. B. Krebs- oder Glaukomfrüherkennungsuntersuchungen, sind immer umsatzsteuerfrei, da die medi-zinische Betreuung im Vordergrund steht.Gutachten über z. B. Sehvermögen für Versicher-ungsabschlüsse, Blutgruppenuntersu-chungen zur Vaterschaftsfeststellung, Atteste für Füh-rerschein sowie Berufs-, Sport- und Kindergar-tentauglichkeitsgutachten sind steuerpflichtig. Gutachten zur Feststellung der Voraussetzungen zur medizinischen Rehabilitation und Gutachten, die der Kommunikation unter den Ärzten dienen (Arztberichte) sind dagegen steuerfrei.

Für sogenannte Kleinunternehmer wird die Umsatzsteuer jedoch nicht erhoben, wenn um-satzsteuerpflichtige Umsätze im vergangenen Kalenderjahr geringer als € 17‘500 sind und

umsatzsteuerpflichtige Umsätze im laufenden Jahr voraussichtlich unter € 50‘000 bleiben.Beispiele für sinnvolle IGeL-Leistungen sind z. B. Gesundheitschecks (außerhalb des zwei-jährigen Turnus der GKV), Ergänzungen der zweijährlichen Gesundheitsuntersuchung, „Stroke-Check“, „Brain-Check“, Reisemedizin, sportmedizinische Untersuchungen, Bescheini-gungen, Atteste und Gutachten außerhalb der Leistungspflicht der GKV, Blutgruppenbestim-mungen und HIV-Tests jeweils auf Wunsch der Patienten, medizinisch/kosmetische Behand-lungen, operative Eingriffe außerhalb der GKV-Leistungspflicht und die dazu gehörigen prä- und postoperativen Leistungen.Der Präsident der Bundesärztekammer Prof. Dr. Jörg-Dietrich Hoppe kritisiert das Erbringen von unsinnigen IGeL-Leistungen4.

Hinweise der Bundesärztekammer für das korrekte Erbringen von IGeL-Leistungen:

Sachliche InformationZulässige LeistungenKorrekte und transparente IndikationsstellungSeriöse BeratungAufklärungAngemessene Informations- und BedenkzeitSchriftlicher BehandlungsvertragKopplung mit sonstigen BehandlungenEinhaltung von Gebietsgrenzen und QualitätGOÄ – Liquidation

Mein persönliches Fazit und Tipp für das Ange-bot und das Erbringen von IGeL-Leistungen:

Bleiben Sie authentisch!„IGeLn“ Sie nur Leistungen, hinter denen Sie zu 100% stehen!Vergessen Sie nicht die Prävention!

Um Nahrungsergänzungsmittel empfehlen oder abgeben zu können, empfiehlt sich die Gründung eines vom Praxisbetrieb unabhängi-gen Gewerbes, z.B. ein Gesundheitsshop. Ein Empfehlungsmarketing bei Beachtung der Be-zugsquellenfreiheit stellt hier die beste Lösung dar. Medizinisch sinnvolle Prävention unter Ein-beziehung von Produkten, die wissenschaftlich gut dokumentiert sind, ist empfehlenswerter

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als das Angebot von medizinisch fragwürdigen IGeL-Leistungen.

Weiter Infos zum Thema IGeL unter www.kvb.de und www.bundesaerztkammer.de

References:

1 Hier warten 60 Milliarden Euro auf Sie!: Arzt und Wirt-schaft, Oktober 2007, Ausgabe 10, Seite 70

2 Märkte – Fazit: Märkte & und Chancen, Ärzte, Ein Branchenreport der Hypovereinsbank, Ausgabe 2007, Seite 11

3 Wem nützen „individuelle Gesundheitsleistungen“?: Homepage AOK Bundesverband, http://www.aok-bv.de/gesundheit/katalog/index_02757.html,

4 Interview zum Thema IGeL mit Prof. Dr. med. Jörg-Di-etrich Hoppe, Deutsches Ärzteblatt, Heft 3, 18.Januar 2008, Seite A67

Notes / Notizen


Notes / Notizen


Speakers / Referenten

Peter Eyrich, MDBavarian Medical Association Munich, [email protected]

Prof. Allan H. Goldfarb, PhDUniversity of North Carolina Greensboro, Greensboro, NC, USADepartment of Exercise and Sport Science, [email protected]

Prof. Paul Haber, MDMedical University of Vienna, AustriaDep. of Internal Medicine [email protected]

Ass. Prof. Ingrid Kiefer, PhDMedical University of Vienna, AustriaCenter of Public [email protected]

Manfred Lamprecht, PhDMedical University of Graz, AustriaInstitute of Physiological [email protected]

Prof. Ron Maughan, PhDLoughborough University, Loughborough, UKSchool of Sport and Exercise [email protected]

Peter Prock, MDEuropean Nutraceutical AssociationBasel, [email protected]

Prof. Jörg Spitz, MDSociety of Medical Information and PreventionSchlangenbad, [email protected]

Ass. Prof. Gerald Tulzer, MDChildren’s Hospital Linz, AustriaDep. of [email protected]

The European Nutraceutical Association (ENA) is a spe-cialist association devoted to creating a scientific platform for nutritional supplements.Today nutritional supplements are discussed intensively among experts. The ENA would like to contribute to this by enabling a scientific-criteria-based evaluation of this product group.The central concerns of the ENA include the organization of conferences and continuing education courses for nu-trition experts, the publication of a scientific periodical, the promotion and initiation of research projects in the nutraceutical field, and the awarding of research prizes.The ENA considers itself as a partner association of the American Nutraceutical Association (ANA).

For further information about the ENA and the member-ship please check out our website:

Die European Nutraceutical Association (ENA) ist eine Fachgesellschaft, die sich die wissenschaftliche Aus- einandersetzung mit Nahrungsergänzungsmitteln zur Auf-gabe gemacht hat.Nahrungsergänzungsmittel werden heute in Fachkreisen intensiv diskutiert. Die ENA möchte dazu beitragen, eine Beurteilung dieser Produktgruppe auf der Grundlage von wissenschaftlichen Kriterien zu ermöglichen.Zu den zentralen Anliegen der ENA zählen daher die Durchführung von Fachtagungen und Fortbildungsverans-taltungen für Ernährungsfachleute, die Herausgabe eines wissenschaftlichen Periodikums, die Förderung und Initi-ierung von Forschungsprojekten auf dem Gebiet der Nu-trazeutika und die Vergabe von Forschungspreisen.Die ENA versteht sich als Partnergesellschaft zur American Nutraceutical Association (ANA).Für weitere Informationen über die ENA und die Mitglied-schaft besuchen Sie bitte unsere Homepage:

About ENA Informationen zu ENA

http://www.enaonline.org

Further Publications Weitere Publikationen

European Nutraceutical AssociationCentralbahnstrasse 7 I CH-4010 Basel I Switzerland

Abstracts “Nahrungsergänzungs-mittel in der Medizin”Nürnberg 2005

Language: German12 pages

Abstracts “Polyphenols and Health”Berlin 2006

Languages: English / German12 pages

Abstracts “Nutraceuticals and Medicine”Rimini 2006

Languages: English / Italian12 pages

Abstracts “Effect of Nutrition on Inflammation and the Immune System”Berlin 2007


Congress Report“Polyphenols and Health”Berlin 2006


Congress Report“Effect of Nutrition on Inflammation and the Immune System”Berlin 2007


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