Nitrate
Anion aus Blattgemüse und Roter Bete, das Mundbakterien zu Nitrit und weiter zu Stickstoffmonoxid umbauen. Senkt den Blutdruck zuverlässig und den Sauerstoffbedarf der Muskelarbeit messbar, der Leistungseffekt ist klein und bei gut Trainierten nicht nachweisbar.
Auch bekannt als: Nitrat, Rote-Bete-Saft, Beetroot, Dietary Nitrate, Rote Bete
What it is
Nitrat ist das Anion der Salpetersäure, ein Stickstoffatom mit drei Sauerstoffatomen, negativ geladen. Als Salz steckt es in jedem grünen Blatt: Rucola, Mangold, Spinat, Rote Bete und Kopfsalat sind die dichtesten Quellen, weil die Pflanze Nitrat aus dem Boden zieht und als Stickstoffvorrat einlagert. Ein Mensch, der viel Gemüse isst, nimmt ein Vielfaches dessen auf, was in einer Portion Wurst als Konservierungsstoff steckt.
Chemisch ist Nitrat träge. Es reagiert bei Körpertemperatur mit fast nichts, und der menschliche Stoffwechsel hat kein Enzym, das es reduziert. Genau das ist der Punkt: Nitrat wirkt nicht selbst, es ist ein Vorrat. Erst über zwei Reduktionsschritte, die es in Nitrit und weiter in Stickstoffmonoxid überführen, entsteht ein Molekül, das etwas tut. Über Jahrzehnte galt Nitrat deshalb ausschließlich als Schadstoff in Trinkwasser und Pökelware. Dass daraus im Körper ein Signalstoff wird, ist eine Entdeckung der letzten Jahrzehnte.
How it works
Der Umweg über den Mund
Verschlucktes Nitrat wird im oberen Dünndarm fast vollständig ins Blut aufgenommen. Etwa ein Viertel davon holen die Speicheldrüsen aktiv wieder heraus und konzentrieren es im Speichel um ein Vielfaches über den Blutspiegel. Dort warten Bakterien, vor allem auf dem hinteren Zungenrücken, die Nitrat als Elektronenakzeptor nutzen und dabei zu Nitrit reduzieren. Der menschliche Körper kann diesen Schritt nicht, seine Untermieter können ihn. Das nitrithaltige Speichel wird geschluckt, im sauren Magen entstehen daraus Stickstoffmonoxid und weitere Stickoxide, und ein Teil des Nitrits erreicht unverändert den Blutkreislauf.
Dass diese Schleife den ganzen Effekt trägt, zeigt ein Versuch, der sie gezielt unterbricht. Sieben gesunde Freiwillige bekamen 10 mg Natriumnitrat je Kilogramm Körpergewicht, einmal normal und einmal, nachdem sie mit einer chlorhexidinhaltigen Mundspülung gespült hatten. Die Spülung änderte nichts am Nitratanstieg in Speichel und Blut, hob aber die Umwandlung zu Nitrit im Speichel auf und dämpfte den Nitritanstieg im Blut deutlich. Ohne die Bakterien im Mund bleibt der Vorrat ein Vorrat.
Nitrit als Reserve für den Sauerstoffmangel
Der bekannte Weg zu Stickstoffmonoxid läuft über die NO-Synthasen, die aus L-arginine und Sauerstoff NO bilden. Dieser Weg braucht Sauerstoff und arbeitet schlechter, je knapper er wird. Der Weg über Nitrit läuft genau andersherum: Die Reduktion von Nitrit zu NO wird von sauerstofffreiem Hämoglobin, von Myoglobin und von der Xanthinoxidoreduktase betrieben, und alle drei arbeiten besser, wenn der Sauerstoffdruck fällt und der pH-Wert sinkt. Beide Wege ergänzen sich also: Der eine deckt den Ruhezustand ab, der andere springt dort ein, wo im arbeitenden Muskel der Sauerstoff knapp wird.
Was daraus im Muskel folgen soll
Aus dieser Biochemie leiten sich drei Erklärungen für einen Leistungseffekt ab: Stickstoffmonoxid weitet Gefäße und könnte den Blutfluss in die schlechter versorgten schnellen Fasern lenken, es dämpft die Atmungskette und könnte damit den Sauerstoffbedarf je Watt senken, und es greift in die Kalziumfreisetzung ein, was die ATP-Kosten einer Kontraktion senken würde. Gemessen ist von diesen drei Ketten am Menschen bislang vor allem der Endpunkt selbst, also der gesunkene Sauerstoffverbrauch bei gleicher Leistung.
Welcher der drei Mechanismen den gemessenen Effekt trägt, ist nicht entschieden. Für den Leser ändert das wenig, für die Frage, wer profitiert, ändert es viel: Gilt die Fasererklärung, müsste der Effekt bei kurzen intensiven Belastungen am größten sein, gilt die Mitochondrienerklärung, bei langen. Die Daten unten passen eher zur ersten, siehe Mitochondria.
What the studies show
Die Dosis. Zehn gesunde Männer nahmen 70, 140 oder 280 ml Rote-Bete-Konzentrat, entsprechend 4,2, 8,4 und 16,8 mmol Nitrat. Der Nitritspiegel im Blut stieg dosisabhängig, mit dem Gipfel nach zwei bis drei Stunden. 70 ml änderten an der Belastungsantwort nichts. 140 und 280 ml senkten den Sauerstoffverbrauch bei mittlerer Intensität um 1,7 Prozent (knapp verfehlte Signifikanz) und um 3,0 Prozent, und verlängerten die Zeit bis zur Erschöpfung bei hoher Intensität um 14 und 12 Prozent. Die doppelte Dosis brachte nichts mehr.
Der Mittelwert über alles. Eine Metaanalyse fasste 80 randomisierte Überkreuzstudien an jungen Gesunden zusammen. Die Leistung verbesserte sich gegenüber Placebo, aber mit d = 0,174 (Vertrauensbereich 0,120 bis 0,229), einem nach den üblichen Maßstäben kleinen Effekt. Wichtiger als der Mittelwert sind hier die Untergruppen: In den sechs Studien mit ausschließlich weiblichen Teilnehmerinnen war kein Effekt nachweisbar (d = 0,116, Vertrauensbereich -0,126 bis 0,358), und in den 26 Studien mit gut trainierten Ausdauersportlern ab 65 ml Sauerstoffaufnahme je Kilogramm und Minute ebenfalls nicht (d = 0,021, Vertrauensbereich -0,103 bis 0,144). Ob zusätzlich Höhenluft geatmet wurde, machte keinen Unterschied.
Aufgeschlüsselt nach Endpunkt. Eine Übersicht über 20 Metaanalysen mit zusammen 180 Einzelstudien und 2672 Teilnehmern zeigt, dass sich der kleine Mittelwert ungleich verteilt. Nachweisbar besser wurden die Zeit bis zur Erschöpfung (SMD 0,33), die zurückgelegte Gesamtstrecke (0,42), die Muskelausdauer (0,48), die Spitzenleistung (0,25) und die Zeit bis zu dieser Spitzenleistung. Für alle übrigen geprüften Endpunkte blieb der Effekt ohne statistische Absicherung. Die Untergruppenanalyse fand deutlichere Verbesserungen ab 6 mmol pro Tag und bei Einnahme über mehr als drei Tage statt einmalig.
Am Eisen. Für den Kraftsport ist eine Metaanalyse über 34 Studien einschlägig, die Maximalkraft und Muskelausdauer getrennt betrachtet. Auf die Maximalkraft wirkte Nitrat mit SMD 0,08 statistisch signifikant, aber in einer Größe, die die Autoren selbst als belanglos bezeichnen. Auf die Muskelausdauer, also die Zahl der Wiederholungen bis zum Versagen, lag der Effekt bei 0,31 und damit klein, aber greifbar. Dosis, Einnahmehäufigkeit, Trainingsstand, Muskelgruppe und Kontraktionsart änderten daran nichts.
Blood pressure. Sechzehn Überkreuzstudien mit zusammen 254 Teilnehmern ergaben eine Senkung des systolischen Blutdrucks um 4,4 mmHg (Vertrauensbereich -5,9 bis -2,8). Der diastolische Wert sank um 1,1 mmHg und verfehlte die Signifikanz. Die Meta-Regression fand einen Zusammenhang zwischen Tagesdosis und Blutdrucksenkung. Das ist die am besten belegte Wirkung von Nahrungsnitrat überhaupt, und sie hat mit Leistung nichts zu tun.
Die methodische Qualität der zusammengefassten Übersichtsarbeiten stuft die Dachübersicht selbst überwiegend als niedrig bis sehr niedrig ein. Dazu kommt das übliche Muster kleiner Überkreuzstudien mit zehn bis zwanzig Personen: Wer nichts findet, veröffentlicht seltener. Der ohnehin kleine Mittelwert ist damit eher eine Obergrenze als eine Punktschätzung.
Dosage
- 6 bis 8 mmol Nitrat, das sind etwa 370 bis 500 mg, als Einzelgabe 2 bis 3 Stunden vor der Belastung
- Mehr bringt nachweislich nichts: 16,8 mmol wirkten nicht besser als 8,4
- Für die Zeit bis zur Erschöpfung war die Einnahme über mehr als drei Tage der Einzelgabe überlegen, also eher drei bis sieben Tage vorlaufen lassen als am Wettkampftag anfangen
- Ein Konzentratfläschchen Rote-Bete-Saft von 70 ml liegt üblicherweise bei etwa 400 mg, ein halber Liter normaler Rote-Bete-Saft in derselben Größenordnung. Rucola und Mangold liefern pro Gramm noch mehr, sind aber in der Menge schlecht zu dosieren
- Keine antibakterielle Mundspülung an Einnahmetagen, auch keine chlorhexidinhaltige Zahnpasta oder Halspastille: Sie legt genau den Schritt still, auf dem die Wirkung beruht
Side effects
Rot gefärbter Urin und Stuhl. Die Farbe kommt nicht vom Nitrat, sondern von den Betalainen der Roten Bete, die bei einem Teil der Menschen unzersetzt ausgeschieden werden. Sie hat keinen Krankheitswert und tritt nur bei Rote-Bete-Produkten auf, nicht bei Nitratsalzen oder Blattgemüse. Wer davon nichts weiß, hält sie für Blut. What you can do: nichts, außer es vorher zu wissen. Wer die Verwechslung sicher ausschließen will, wechselt auf Nitrat aus Blattgemüse, dann bleibt die Farbe aus.
Magen-Darm-Beschwerden. Konzentrierter Rote-Bete-Saft ist stark zuckerhaltig und osmotisch wirksam, dazu kommen fermentierbare Kohlenhydrate. Auf nüchternen Magen zieht das Wasser in den Darm, die Folge sind Krämpfe und weicher Stuhl. Die Beschwerden hängen an der Zubereitung und an der Menge auf einmal, nicht an der Nitratdosis. What you can do: mit Wasser verdünnen, zu einer kleinen Mahlzeit nehmen, auf zwei Portionen im Abstand einer Stunde verteilen. Bleibt es dabei, ist ein Nitratsalz oder Blattgemüse die Alternative, die dieselbe Nitratmenge ohne die Zuckerlast liefert.
Methämoglobin. Nitrit oxidiert das zweiwertige Eisen im Haemoglobin zu dreiwertigem. Das entstehende Methämoglobin bindet keinen Sauerstoff mehr. Ein Enzym in den roten Blutkörperchen macht diesen Schritt laufend rückgängig, weshalb der Anteil normalerweise unter einem Prozent bleibt. Kritisch wird es dort, wo diese Rückreaktion noch nicht arbeitet: bei Säuglingen in den ersten Lebensmonaten, die zusätzlich wenig Magensäure und noch fetales Hämoglobin haben. Daher stammen die Nitratgrenzwerte für Trinkwasser. In den Sportstudien mit den oben genannten Dosen ist das kein beobachtetes Problem. What you can do: Nitratpräparate gehören nicht an Säuglinge, für Erwachsene folgt daraus nichts. Wer trotzdem einen Wert sehen will, lässt Methämoglobin im Blutgasgerät mitmessen.
Nitrosamine. Aus Nitrit und sekundären Aminen können im sauren Magen N-Nitrosoverbindungen entstehen, von denen mehrere im Tierversuch Krebs erzeugen. Deshalb standen Nitrat und Nitrit lange als wahrscheinlich krebserregend eingestuft, allerdings ausdrücklich unter der Bedingung, dass diese Nitrosierung im Körper stattfindet. Entscheidend ist also, was sonst noch im Magen liegt: Ohne einen mitgegebenen Nitrosaminvorläufer fand eine kritische Durchsicht der Tiertoxikologie keinen Hinweis auf Krebsentstehung, und prospektive Kohortenstudien fanden keinen Zusammenhang zwischen der geschätzten Nitrat- und Nitritaufnahme aus der Nahrung und Magenkrebs. What you can do: Nitrat aus Gemüse nehmen, nicht aus Pökelware. Gemüse bringt Vitamin C und Polyphenole mit, die die Nitrosierung im Magen abfangen, Wurst bringt die Amine mit.
Blutdruck und Medikamente. Die Senkung um rund 4 mmHg systolisch ist real und bei Gesunden folgenlos. Ob sie sich mit blutdrucksenkenden Medikamenten oder mit PDE-5-Hemmern addiert, ist für Nahrungsnitrat nicht untersucht. Die bekannte, gefährliche Wechselwirkung zwischen PDE-5-Hemmern und Nitraten betrifft die Arzneistoffe der Nitrat-Gruppe wie Nitroglycerin, die NO in ganz anderer Menge und schlagartig freisetzen. Die Sorge ist damit nicht ausgeräumt, aber sie stützt sich auf eine Analogie und nicht auf eine Messung. What you can do: Wer blutdrucksenkende Mittel nimmt, misst in der ersten Woche selbst nach. Wer zusätzlich einen PDE-5-Hemmer nimmt, hält die beiden Einnahmen zeitlich auseinander, solange nichts Besseres vorliegt.
Classification
Nitrat ist eines der wenigen Nahrungsergänzungsmittel, bei dem der Mechanismus sauber aufgeklärt ist, die Dosis-Wirkungs-Beziehung gemessen wurde und trotzdem am Ende ein kleiner Effekt steht. Wer freizeitmäßig Ausdauer trainiert und die Zeit bis zur Erschöpfung verlängern will, hat hier ein billiges Mittel mit belegbarem, wenn auch bescheidenem Nutzen. Wer im Kraftraum steht, kauft für seine Maximalkraft nichts und für die letzten Wiederholungen eines Satzes vielleicht etwas.
Nicht gezeigt ist der Nutzen bei gut trainierten Ausdauersportlern, und die Untergruppe ist groß genug, dass das nicht an fehlenden Daten liegt. Plausibel ist, dass ein trainierter Muskel den Weg bereits ausreizt: Wer viele Kapillaren, viel Myoglobin und viele Mitochondrien hat, holt aus einer zusätzlichen NO-Quelle wenig heraus. Ebenfalls nicht gezeigt ist der Nutzen bei Frauen, hier aber schlicht, weil zu wenig an Frauen gemessen wurde. Das ist ein Unterschied, den der Mittelwert verwischt.
Wer es probiert, sollte die Bedingungen einhalten, unter denen es gemessen wurde: genug Dosis, zwei bis drei Stunden Vorlauf, mehrere Tage Vorlauf für Ausdauerbelastungen, keine Mundspülung. Wer eine dieser Bedingungen verletzt, misst nicht Nitrat, sondern nichts. Zu den verwandten Wegen auf dasselbe Ziel siehe L-Citrulline and VO₂max.
Sources
- Lundberg JO et al. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 2008. PubMed
- Wylie LJ et al. Beetroot juice and exercise: pharmacodynamic and dose-response relationships. J Appl Physiol (1985). 2013. PubMed
- Senefeld JW et al. Ergogenic Effect of Nitrate Supplementation: A Systematic Review and Meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2020. PubMed
- Poon ET et al. Dietary Nitrate Supplementation and Exercise Performance: An Umbrella Review of 20 Published Systematic Reviews with Meta-analyses. Sports Med. 2025. PubMed
- Govoni M et al. The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide. 2008. PubMed
- Alvares TS et al. Effect of dietary nitrate ingestion on muscular performance: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Crit Rev Food Sci Nutr. 2022. PubMed
- Siervo M et al. Inorganic nitrate and beetroot juice supplementation reduces blood pressure in adults: a systematic review and meta-analysis. J Nutr. 2013. PubMed
- Bryan NS et al. Ingested nitrate and nitrite and stomach cancer risk: an updated review. Food Chem Toxicol. 2012. PubMed
This article was created using AI systems. Find out more