Fitsociety Citrulline

Citrulline

Citrulline wordt als supplement gebruikt als zogenaamde 'NO-Booster'. In dit artikel gaan we in op de werking van 'NO-Boosters' in het algemeen en de werking van citrulline in het bijzonder. Ook vergelijken we deze werking met die van een andere populaire NO-Booster, arginine.

Citrulline

No Boosters en arginine

Om het effect van citrulline uit te leggen, moeten we eerst ingaan op arginine. Arginine staat bekend als zogenaamde NO-Booster. “NO” staat hierbij voor Nitric (mon)Oxide, stikstof monoxide. NO speelt o.a. een rol in het verwijden van vaten waardoor toevoer van bloed wordt verhoogd en er meer zuurstof verplaatst kan worden, bijvoorbeeld naar de spieren voor meer energie.

In een eerder artikel over NO-Boosters beschreef ik onderzoek waaruit bleek dat arginine na orale inname voor een groot deel wordt afgebroken voor het zijn werk kan doen.

Hoewel arginine in het lichaam dus als NO-Booster werkt, kun je je afvragen of dit effect ook daadwerkelijk bereikt wordt met (orale) inname van arginine.

Wat is Citrulline?

Citruline is een zogenaamde precursor van arginine, het kan in het lichaam in arginine worden omgezet. Citrulline zou een interessanter alternatief kunnen zijn omdat het de productie van arginine in het lichaam zelf verhoogt [2,3].

In tegenstelling tot arginine wordt het niet afgebroken door arginase enzymen. Hierdoor wordt ongeveer 80%  van de citrulline in de nieren wordt omgezet in arginine [3].

Citrulline Malaat

Meerdere supplementen worden in de malaat-vorm aangeboden. Malaat is de zoutvorm van appelzuur, hetgeen vruchten hun zure smaak geeft. Malaat speelt een rol in de Krebs-cyclus, of “citroenzuur-cyclus” waar het een rol speelt in de energievoorziening [4,5] .

De toevoeging van malaat aan supplementen zoals creatine, maar dus ook citrulline zou de effectiviteit van deze verhogen.

De combinatie van citrulline en malaat zou dan ook diverse voordelen bieden. De eerder genoemde verhoging van arginine [6], maar ook het verlagen van melkzuur en ammoniak [7,8,9].

Het onderzoek: “Citruline verhoogt maximum aantal herhalingen bij benentraining”

Onderzoek uit 2010 heeft aangetoond dat het gebruik van 8 gram citrulline malaat voorafgaand aan een borst-training ervoor zorgt dat er meer herhaingen gedaan kunnen worden tijdens bankdrukken en incline flyes (zie verder) [10]. Omdat de benen meer spiermassa bevatten en een grotere belasting vormen op het metabolisme wilden Amerikaanse onderzoekers in 2014 het effect op het onderlichaam bekijken [1].

Ze maten de effecten van citrulline malaat op de prestaties tijdens vijf verschillende beenoefeningen, maar ook op melkzuurproductie, hartslag en bloeddruk. Hiervoor verdeelden ze 12 ervaren krachtatleten in twee groepen (eigenlijk 14 , maar twee vielen uit met blessures opgelopen buiten het onderzoek).

  • Groep 1 kreeg 8 gram citrulline malaat
  • Groep 2 kreeg een placebo (bestaande uit maltodextrine en aspartaam)

Een uur later deden ze een korte warming up op de fiets gevolgd door het trainingsprotocol: Vijf sets tot failure in drie verschillende oefeningen – leg press, hack squat en leg extension. Vijf keer zoveel mogelijk herhalingen dus per oefening. Hierbij werd een gewicht gekozen van 60%1RM. Dit is 60% van het maximale gewicht waarmee ze één herhaling konden doen. deze was zeven dagen eerder vastgesteld.

Voor- en achteraf werden bovengenoemde waarden gemeten zoals hartslag, hoeveelheid melkzuur in het bloed en bloeddruk. Zeven dagen later werden de groepen omgewisseld en kreeg de placebo-groep de citrulline malaat en vice versa.

Zoals je zou verwachten werd in iedere oefening het aantal herhalingen per set lager door vermoeidheid. In de groep die citrulline malaat had gekregen werd echter in alle drie de oefeningen meer herhalingen verricht dan in de placebogroep.

In alle metingen voor hartslag, bloeddruk en melkzuur waren echter geen significante verschillen.

In conclusion, our results suggest that citrulline malate supplementation may be beneficial in improving exercise performance during lower-body multiple-bout resistance exercise in advanced resistance trained men.

B. Wax,  Mississippi State University

Wel betere prestaties door citrulline malaat, maar onduidelijk waarom

Zoals gezegd, verhoogde citrulline malaat het maximaal aantal herhalingen. De onderzoekers zien echter niet waarom. De verwachte effecten op bloeddruk, melkzuur en ammoniak bleven immers uit. Als vaten verwijden betekent dit dat dezelfde hoeveelheid bloed die hier doorheen stroomt minder weerstand heeft. De bloeddruk zou dan lager moeten zijn.

De onderzoekers concluderen dan ook:

further research is necessary to determine which mechanism may be directly attributed ergogenic effects occurring during resistance training protocols.

B. Wax,  Mississippi State University

Citrulline malaat en sportieve prestaties volgens eerdere onderzoeken

Dat citrulline malaat prestaties kan verbeteren, is in diverse eerdere onderzoeken aangetoond. Citrulline malaat zou dit op meerdere vlakken bereiken.

Meer aerobische energie (meer uithoudingsvermogen)

Volgens onder andere onderzoek uit 2002 blijkt dat citrulline malaat zorgt voor meer uithoudingsvermogen [4]. Citrulline malaat bleek de productie van ATP (Adenosine Trifosfaat, brandstof voor de spieren) te verhogen met 34%. Het aanmaken van fosfocreatine dat nodig is om nieuw ATP aan te maken, werd tijdens rust met 20% verhoogd. Dat dit belangrijk is blijkt alleen al uit het feit dat één van de meest populaire wereldwijd, creatine, gericht is op verhoging van ATP door meer fosfocreatine beschikbaar te stellen.

Uit hetzelfde onderzoek bleek dat de vermoeidheid, zoals ervaren door de deelnemers, significant lager was wanneer citrulline malaat was ingenomen.

Meer spierkracht

In een Spaans onderzoek uit 2010 werd op vergelijkbare wijze gekeken als het onderzoek uit 2014. Nu werd echter naar het maximum aantal herhalingen tijdens het bankdrukken met een weerstand/gewicht van 80%1RM en incline flyes met 60%1RM [10]. Er werden acht sets gedaan waarbij bleek dat inname van citrulline malaat zorgde voor een hoger aantal herhalingen dat gedaan kon worden.

Bovendien hadden de deelnemers achteraf minder last van spierpijn (een teken van sneller herstel) wanneer er citrulline malaat (CM) was ingenomen.

We conclude that the use of CM might be useful to increase athletic performance in high-intensity anaerobic exercises with short rest times and to relieve postexercise muscle soreness. Thus, athletes undergoing intensive preparation involving a high level of training or in competitive events might profit from CM.

Pérez-Guisado, University of Córdoba

Citrulline malaat en BCAA’s

Nu kan je van mijn artikelen vaak een kanttekening verwachten in de zin dat ik onderzoeken toon die helemaal geen positief effect tonen of zelfs een negatief effect.

Die kanttekeningen heb ik in dit geval echter niet/nauwelijks kunnen vinden. In plaats daarvan heb ik nog enkele andere positieve onderzoeken gevonden waaruit blijkt dat spieren efficiënter werken door citrulline malaat [8] en dat meer groeihormoon wordt aangemaakt [11].

Uit het laatst genoemde onderzoek waaruit bleek dat groeihormoon toeneemt, bleek ook dat meer Branched Chain Amino Acids (BCAA’s) worden verbruikt om energie te leveren. Over BCAA’s heb ik een serie van drie artikelen (“BCAA’s overgewaardeerd?”) geschreven. 

Kort gesteld zijn het zeer belangrijke bouwstenen voor de spieren. In het onderzoek waaruit dit verbruik bleek, werd niet aan krachttraining gedaan, maar werd bijna 3 uur lang gefietst. Als wielrenner ben je dan blij dat ook de aminozuren in de spieren zoveel mogelijk worden gebruikt voor energie om langer of sneller te kunnen fietsen.

Gaat het je om spiermassa dan wil je dit juist niet. Omdat het onderzoek echter onder deze omstandigheden is gedaan, zegt dat niets over het verbruik van aminozuren (in het bijzonder BCAA’s) tijdens krachttraining.

Spiergroei met citrulline?

Ook kan ik geen artikelen vinden die bijvoorbeeld hebben gekeken naar proteïnesynthese of andere indicatoren van spiergroei onder invloed van citrulline malaat.

Met meer energie en meer herhalingen tijdens een training zou je denken dat er een grotere anabole prikkel is, de stimulans voor de spieren om te groeien. Als deze energie echter deels uit de bouwstenen voor de spieren wordt gehaald, is het maar de vraag of dat zich in meer spiermassa vertaalt.

Gaat het puur om prestaties op het moment, zowel qua spierkracht als conditie, lijkt citrulline malaat een aanrader.

Referenties

  1. Wax, Benjamin (PhD); Kavazis, Andreas N. (PhD); Weldon, Kevin (MS); Sperlak, Joseph (MS). Effects of Supplemental Citrulline Malate Ingestion During Repeated Bouts of Lower-body Exercise in Advanced Weight Lifters.Journal of Strength & Conditioning Research: Post Acceptance: September 15, 2014
  2. Jabecka A, Ast J, Bogdaski P, Drozdowski M, Pawlak-Lemaska K, Cielewicz AR,Pupek-Musialik D. Oral L-arginine supplementation in patients with mild arterial
    hypertension and its effect on plasma level of asymmetric dimethylarginine,L-citruline, L-arginine and antioxidant status. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2012 Nov;16(12):1665-74. PubMed PMID: 23161038.
  3. van de Poll MC, Soeters PB, Deutz NE, Fearon KC, and Dejong CH. Renal metabolism of amino acids: its role in interorgan amino acid exchange. Am J Clin Nutr 79: 185-197, 2004.
  4. Bendahan D, Mattei JP, Ghattas B, Confort-Gouny S, Le Guern ME, and Cozzone PJ. Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. Br J Sports
    Med 36: 282-289, 2002.
  5. Wagenmakers AJ. Muscle amino acid metabolism at rest and during exercise: role in human physiology and metabolism. Exerc Sport Sci Rev 26: 287-314, 1998.
  6.  Hickner RC, Tanner CJ, Evans CA, Clark PD, Haddock A, Fortune C, Geddis H, Waugh W, and McCammon M. L-citrulline reduces time to exhaustion and insulin response to a graded exercise test. Med Sci Sports Exerc 38: 660-666, 2006
  7. Briand J, Blehaut H, Calvayrac R, and Laval-Martin D. Use of a microbial model for the determination of drug effects on cell metabolism and energetics: study of citrulline-malate.
    Biopharm Drug Dispos 13: 1-22, 1992
  8. Giannesini B, Le Fur Y, Cozzone PJ, Verleye M, Le Guern ME, and Bendahan D. Citrulline malate supplementation increases muscle efficiency in rat skeletal muscle. Eur J Pharmacol 667: 100-104, 2011.
  9. Verleye M, Heulard I, Stephens JR, Levy RH, and Gillardin JM. Effects of citrulline malate on bacterial lipopolysaccharide induced endotoxemia in rats. Arzneimittelforschung 45: 712-715, 1995.
  10. Perez-Guisado J and Jakeman PM. Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness. J Strength Cond Res 24: 1215-1222, 2010.
  11. Sureda A, Córdova A, Ferrer MD, Pérez G, Tur JA, Pons A. L-citrulline-malate influence over branched chain amino acid utilization during exercise. Eur J Appl Physiol. 2010 Sep;110(2):341-51. doi: 10.1007/s00421-010-1509-4. Epub 2010 May 25. PubMed PMID: 20499249.