Kakaoflavanole: natürliche Unterstützung für das Herzkreislaufsystem und den Stoffwechsel

Kakaobohnen sind die Samen des Baumes Theobroma cacao, der in den feuchten tropischen Gebieten Mittel- und Südamerikas vorkommt. Obwohl Kakao seinen Ursprung in Lateinamerika hat, findet der Großteil der heutigen Weltproduktion in Afrika statt, insbesondere in Westafrika.(1,2) Die Niederlande und Deutschland gehören zu den größten Kakaobohnenverarbeitern weltweit und spielen eine wichtige Rolle in der globalen Schokoladenproduktion.(3) Der Name Theobroma bedeutet wörtlich „Speise der Götter“ und verweist auf den besonderen Stellenwert, den Kakao bei den Maya und Azteken hatte.(1,2)

In der heutigen Zeit hat Kakao jedoch einen anderen Platz in der Ernährung eingenommen. Schokoladenprodukte enthalten in der Regel große Mengen an Fett und Zucker, während der Anteil an reinem Kakao begrenzt ist. Dadurch entsteht eine energiereiche Süßigkeit, wodurch die potenziellen gesundheitlichen Vorteile der ursprünglichen Kakaobohne in der Praxis weniger zur Geltung kommen.(2)

Gleichzeitig wächst das wissenschaftliche Interesse am Kakao an sich. Insbesondere die natürlich im Kakao enthaltenen Flavanole werden mit positiven Auswirkungen auf die Gefäßfunktion, das oxidative Gleichgewicht und die Stoffwechselregulation in Verbindung gebracht.(4) Klinische Studien zeigen, dass Kakaoflavanole zu einer gesunden Endothelfunktion und Regulation des Blutdrucks beitragen. Darüber hinaus können sie möglicherweise zu einer Verbesserung der kognitiven Funktionen und einer besseren Durchblutung der Haut beitragen.(4) Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat daher die gesundheitsbezogene Aussage genehmigt, dass Kakaoflavanole bei einer täglichen Aufnahme von mindestens 200 mg dazu beitragen, die Elastizität der Blutgefäße zu erhalten und somit eine normale Durchblutung zu fördern.(5)

Kakaobohnenextrakt wird hergestellt, indem der Fettanteil der Kakaobohnen weitgehend entfernt wird. Dadurch entsteht ein Extrakt, der fast ausschließlich aus Polyphenolen, Methylxanthinen und Mineralstoffen besteht, während der Fettgehalt minimal bleibt. Dies unterscheidet Kakaobohnenextrakt grundlegend von Schokolade, da Schokolade aufgrund ihres hohen Kakaobuttergehalts viele Kalorien enthält.(1)

Polyphenole bilden eine breite Klasse pflanzlicher bioaktiver Substanzen mit antioxidativen Eigenschaften und der Fähigkeit, zelluläre Signalwege zu beeinflussen. Innerhalb dieser Gruppe bilden Flavonoide eine wichtige Unterkategorie, die aus verschiedenen Untergruppen wie Flavanolen besteht.(6) Neben Polyphenolen enthält Kakao auch Methylxanthine, stickstoffhaltige Verbindungen, hauptsächlich in Form von Theobromin und in geringeren Mengen Koffein. Theobromin hat eine antioxidative Wirkung, die mit der von Koffein vergleichbar ist, wirkt jedoch nur in begrenztem Maße anregend auf das zentrale Nervensystem.(4) 

Flavanole
Kakaobohnen enthalten 6-8 % Polyphenole auf Trockenmassebasis* und sind besonders reich an einer bestimmten Flavonoid-Untergruppe, nämlich den Flavanolen (auch Flavan-3-ole genannt).(4,7) Kakaoflavanole kommen in monomerer Form vor wie Epicatechin und Catechin. Dies sind einzelne, einfache Flavanolmoleküle. Darüber hinaus kommen Kakaoflavanole in oligomerer Form vor, beispielsweise die Procyanidine. Oligomere bestehen aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Flavanolbausteinen und bilden so Ketten. Das am häufigsten vorkommende einzelne Flavanol ist Epicatechin. Betrachtet man jedoch die Gesamtfraktion, so machen oligomere Procyanidine etwa 60 % des gesamten Flavanolprofils aus.(2,8) Kakaoflavanole geben Kakao seinen charakteristischen bitteren Geschmack.(4) Die natürliche Konzentration an Flavanolen variiert stark je nach Herkunftsgebiet. So enthält Kakao aus Costa Rica etwa 16,5 Milligramm Catechin pro Gramm, während Kakao aus Jamaika weniger als drei Milligramm pro Gramm aufweist.(8) Während der Fermentation und Trocknung gehen erhebliche Mengen an Flavanolen verloren. Durch weitere Verarbeitungsschritte wie Röstung und Alkalisierung kann der Polyphenolgehalt auf etwa zehn Prozent der ursprünglichen Menge sinken, woraus sich ein Verlust von etwa neunzig Prozent ergibt.(8,9)

Methylxanthine und Mineralstoffe
Kakao enthält außerdem Methylxanthine, insbesondere Theobromin (2-3 %) und in geringeren Mengen Koffein (0,2 %).(4) Zusammen mit den Flavanolen trägt Theobromin zum typischen bitteren Geschmack von Kakao bei.(9) Darüber hinaus haben diese Verbindungen stimulierende und harntreibende Eigenschaften und wirken entspannend auf die glatte Muskulatur. Dadurch tragen sie zu den physiologischen Wirkungen von Kakaobohnenextrakt bei.(1) Schließlich enthält Kakaobohnenextrakt verschiedene Mineralstoffe, darunter Magnesium, Kalium, Eisen, Kupfer, Phosphor und Zink, die möglicherweise zu den gesundheitsfördernden Eigenschaften von Kakao beitragen.(1,2)

Standardisierung der Flavanole
Aufgrund der großen Unterschiede im Flavanolgehalt zwischen verschiedenen Kakaoprodukten wird für Forschungszwecke und zur Nahrungsergänzung ein standardisierter Kakaobohnenextrakt mit hohem Flavanolgehalt verwendet. Die EFSA kommt zu dem Schluss, dass die für gesundheitliche Wirkungen erforderliche Mindestmenge von 200 mg Kakaoflavanolen zuverlässig durch weniger als ein Gramm Kakaobohnenextrakt zugeführt werden kann.(5)

Obwohl Kakao und Schokolade beides Nahrungsquellen für Flavanole sind, unterscheiden sie sich stark in ihrer Konzentration und ihren Nährstoffen. Zartbitterschokolade enthält in der Regel mehr Flavanole als Vollmilchschokolade, aber der Gehalt variiert stark je nach Herkunft des Kakaos und den durchlaufenen Verarbeitungsschritten. Vollmilchschokolade enthält nicht nur geringere Mengen an Flavanolen, sondern liefert diese auch in einer Matrix, in der Milchbestandteile die Aufnahme von Flavanolen verringern können.(1,12) 

Tabelle 1 zeigt, dass Kakao und Kakaoprodukte im Vergleich zu häufig konsumierten Lebensmitteln und Getränken sowohl pro 100 Gramm als auch pro 100 Kilokalorien zu den reichhaltigsten Nahrungsquellen für Flavanole und Procyanidine gehören.(4,10)

Die Tabelle zeigt außerdem die antioxidative Kapazität in vitro, gemessen als ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity, deutsch: Kapazität zum Abfangen von Sauerstoffradikalen). Der ORAC-Wert ist ein Labormesswert für die Neutralisierung freier Radikale und entspricht nicht der klinischen Wirksamkeit in vivo, weshalb er vor allem als Vergleichsmaßstab verwendet wird.(4,11)

Bemerkenswert ist, dass die antioxidativen Eigenschaften einiger flavanolreicher Produkte mit der Zeit nachlassen können, während sich Kakaoflavanole als relativ stabil erweisen. Hurst et al. stellten fest, dass handelsübliche Milchschokoladentafeln ihre ORAC-Werte, Gesamtpolyphenole und Flavanol-Monomere mindestens 50 Wochen lang beibehalten und dass Kakaopulver und Kakaobohnen selbst nach 75 Jahren hinsichtlich dieser Parameter noch stabil sind.(4,13) Dies lässt sich dadurch erklären, dass Kakao vor allem Flavanole wie Epicatechin und Procyanidine enthält, die von Natur aus weniger oxidationsanfällig sind als beispielsweise Epigallocatechingallat (EGCG) aus grünem Tee.(13)
Kurz gesagt, Kakao ist im Vergleich zu vielen anderen pflanzlichen Produkten eine relativ stabile und konzentrierte Nahrungsquelle für Flavanole.

Tabelle 1: Flavanole, Procyanidine und ORAC ausgewählter Lebensmittel und Getränke.(4,10)

^Die antioxidative Aktivität wird als Sauerstoffradikal-Absorptionskapazität (ORAC) angegeben und in mmol Trolox-Äquivalenten ausgedrückt. Die Angaben werden sowohl pro Gewichtseinheit als auch pro Kilokalorie aufgeführt, um einen Vergleich zwischen Lebensmitteln zu ermöglichen.
 
Pharmakokinetik und Bioverfügbarkeit
Flavanole sind wasserlösliche Polyphenole. Durch die Entfernung der Fettfraktion besteht Kakaobohnenextrakt fast ausschließlich aus diesen wasserlöslichen Bestandteilen. Monomere Flavanole wie Epicatechin werden effizient im Dünndarm resorbiert und erreichen innerhalb von etwa zwei Stunden ihre maximale Plasmakonzentration. Etwa 20 % des eingenommenen Epicatechins werden über den Urin ausgeschieden. Oligomere Flavanole (Procyanidine) werden nicht als Ganzes aufgenommen, sondern im Dickdarm durch die Darmmikrobiota zu kleineren phenolischen Metaboliten abgebaut, die dann systemisch verfügbar sind.(8)

* Siehe Erläuterung der Begriffe

Kardiovaskuläre Wirkmechanismen
Die kardiovaskulären Wirkungen von Kakaobohnenextrakt stehen mit der Regulation des Stickstoffmonoxid (NO)-Systems in Zusammenhang. Katz et al. (2011) beschreiben, dass insbesondere das im Kakao enthaltene Epicatechin für die positive Wirkung auf das Gefäßendothel* verantwortlich ist. Endotheliales NO wird durch das Enzym endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase (eNOS) gebildet, das L-Arginin in Gegenwart spezifischer Cofaktoren in L-Citrullin umwandelt. Für die Erhaltung eines gesunden Endothels ist eine ausreichende NO-Produktion über diesen Weg erforderlich.(4) Eine verminderte NO-Verfügbarkeit trägt zu verschiedenen pathophysiologischen Prozessen bei, die gemeinsam das kardiovaskuläre Risiko erhöhen. Flavanole aus Kakaobohnenextrakt beeinflussen diese Prozesse über verschiedene miteinander verbundene Angriffspunkte.(4,8,14,15)

1. Endotheliale Dysfunktion
Eine endotheliale Dysfunktion ist durch eine verminderte endothelabhängige Vasodilatation (Gefäßerweiterung) gekennzeichnet und stellt ein Frühstadium in der Entwicklung der Atherosklerose dar. Flavanole aus Kakaobohnenextrakt stimulieren die Aktivität und Expression von eNOS, wodurch die Produktion und Verfügbarkeit von NO zunimmt. NO aktiviert cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP)* in glatten Muskelzellen der Gefäßwand, was zu einer Gefäßerweiterung und einer Verbesserung der peripheren Durchblutung führt. Darüber hinaus trägt NO zur Hemmung vasokonstriktiver (gefäßverengender) Mediatoren wie Endothelin-1* bei, wodurch sich das vaskuläre Gleichgewicht in Richtung Entspannung und besserer Gefäßreaktivität verschiebt.(4,15)

2. Lipoprotein-Oxidation
Die Oxidation von LDL-Cholesterin spielt bei der Endothelaktivierung* und Atherogenese* eine zentrale Rolle. Eine ausreichende Verfügbarkeit von NO trägt normalerweise zu einer vaskulären Umgebung mit geringer oxidativer Belastung bei, da NO die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies hemmt und die Aktivität antioxidativer Abwehrmechanismen unterstützt. Wenn die NO-Verfügbarkeit abnimmt, entsteht eine stärker prooxidative Umgebung, was indirekt die LDL-Oxidation fördert. Flavanole aus Kakaobohnenextrakt hemmen oxidative Prozesse in der Gefäßwand und tragen so dazu bei, diese ungünstige Verschiebung zu verringern, wodurch die LDL-Oxidation gehemmt und das Endothel besser vor atherogenen Reizen geschützt wird.(4,16)

3. Thrombozytenaggregation
NO hemmt unter physiologischen Bedingungen die Aktivierung und Aggregation von Blutplättchen. Bei endothelialer Dysfunktion und erhöhtem oxidativem Stress nimmt diese Hemmung ab, was zu einer erhöhten Thromboseneigung beiträgt. Durch die Erhaltung und Steigerung der NO-Aktivität tragen Flavanole aus Kakaobohnenextrakt zur Verringerung der Thrombozytenaggregation und zur Unterstützung des hämostatischen Gleichgewichts bei.(4,8)

4. Entzündung
Atherosklerose ist im Wesentlichen ein chronischer Entzündungsprozess in mittelgroßen Arterien. Endothelschäden, verursacht durch Faktoren wie erhöhtes LDL-Cholesterin, Hyperhomocysteinämie, infektiöse Reize, genetische Veranlagung und oxidativen Stress, lösen eine lang anhaltende Entzündungsreaktion in der Gefäßwand aus. Dieser chronische Entzündungszustand ist durch eine zunehmende Anzahl von Makrophagen und Lymphozyten in der Gefäßwand sowie durch eine Proliferation glatter Muskelzellen gekennzeichnet. Anhaltende Entzündungen fördern zudem die Bildung von fibrösem Gewebe an der beschädigten Stelle durch die Freisetzung von hydrolytischen Enzymen, Zytokinen, Chemokinen und Wachstumsfaktoren. Dadurch kann die Plaque komplexer werden, das Blutgefäß verengen und den Blutfluss einschränken, was zu einer Thrombose führen kann.(4) Kakaoflavanole können diesen Entzündungsprozess vor allem indirekt beeinflussen, indem sie die Aktivierung des Endothels verringern und ein gut funktionierendes Endothel erhalten. Mit entzündungshemmenden Wirkungen ist hierbei nicht so sehr eine direkte Unterdrückung von Entzündungszellen gemeint, sondern eine Verschiebung hin zu einer weniger proinflammatorischen Gefäßwandumgebung. Diese Effekte stehen in engem Zusammenhang mit der NO-gerichteten vaskulären Wirkung, da eine ausreichende Verfügbarkeit oxidativen Stress, Lipoprotein-Oxidation, Thrombozytenaktivierung und Entzündungssignale begrenzt. In diesem Sinne stimmen diese Effekte mit dem kohärenten Modell von Cooper et al. und Katz et al. überein, wonach eine Störung des NO-Stoffwechsels zu einer Kaskade von Endotheldysfunktion, erhöhter oxidativer Belastung und Entzündung führt, während die Aufrechterhaltung der NO-Produktion zum Schutz der Gefäßwand und zur Senkung des kardiovaskulären Risikos beiträgt.(4) 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die kardiovaskulären Wirkungen von Kakaobohnenextrakt in erster Linie über die Beeinflussung des NO-Stoffwechsels erfolgen. Epicatechin erhöht sowohl bei einmaliger als auch bei wiederholter Einnahme die Aktivität und Expression von eNOS und senkt die Konzentration von vasokonstriktiven Mediatoren wie Endothelin-1, wodurch sich das Gleichgewicht in der Gefäßwand in Richtung Vasodilatation und verbesserter endothelabhängiger Vasoreaktivität verschiebt.(4)

Antioxidative und entzündungshemmende Wirkung
Kakaoflavanole werden oft als Antioxidantien beschrieben, aber ihre physiologische Relevanz liegt vor allem in der Regulation von Signalwegen in der Gefäßwand, die gegenüber oxidativem Stress empfindlich sind, und in der Begrenzung von oxidativem Stress in der Gefäßwand. Unter oxidativen Stressbedingungen nimmt die Bildung von Superoxid in Endothel- und glatten Muskelzellen zu, unter anderem über NADPH-Oxidase*. Superoxid kann mit NO reagieren, wodurch Peroxynitrit entsteht. Dies verringert die Verfügbarkeit von NO und fördert Prozesse, die mit Endotheldysfunktion, Lipoprotein-Oxidation, Thrombozytenaktivierung und der Aktivierung von Entzündungspfaden zusammenhängen.(4,16)

In vitro haben Flavanole eine hohe Fähigkeit, reaktive Sauerstoffspezies zu neutralisieren, was in ORAC-Messungen sichtbar wird. In vivo ist die direkte Radikalfängerwirkung wahrscheinlich eine weniger dominante Erklärung, da freie Flavanole im Plasma nur in geringen Konzentrationen vorhanden sind und zudem schnell in konjugierte Metabolite umgewandelt werden. Der wichtigste Beitrag scheint daher in der Verringerung der oxidativen Belastung und der Beeinflussung enzymatischer Quellen reaktiver Sauerstoffspezies zu liegen. NADPH-Oxidase spielt dabei eine zentrale Rolle, da dieser Enzymkomplex in der Gefäßwand aktiv Superoxid produziert und so zu oxidativem Stress und einer Verringerung der NO-Verfügbarkeit beiträgt. In experimentellen Modellen wurden hemmende Wirkungen von Kakaoflavanolen auf die Aktivität von NADPH-Oxidase beschrieben, und möglicherweise auch auf andere oxidative Enzyme wie Xanthinoxidase, wodurch die Bildung von Superoxid verringert wird und NO besser für seine vaskulären Schutzfunktionen verfügbar bleibt.(4,16)

Darüber hinaus beeinflussen Flavanole Entzündungspfade, die für oxidative Prozesse empfindlich sind. In präklinischen Modellen wurde eine Hemmung von Transkriptionswegen beschrieben, die an der inflammatorischen Aktivierung beteiligt sind, wie NF-kB, sowie eine Stimulation von Routen, die die Expression endogener antioxidativer Enzyme regulieren, wie Nrf2. Dies kann zu einer Verringerung von proinflammatorischen Mediatoren und einer Verstärkung der antioxidativen Abwehrmechanismen führen, wodurch die Gefäßwand für oxidative Schäden und Entzündungsreize weniger anfällig wird.(4)

Abbildung 1 veranschaulicht dieses integrierte Modell: Kakaoflavanole beeinflussen den Redoxstatus* und die Entzündungsaktivierung, wodurch die Verfügbarkeit und Wirkung von NO erhalten bleibt und vasoprotektive Prozesse unterstützt werden.(4,16)

Abbildung 1: Schema, das veranschaulicht, wie Kakaoflavanole möglicherweise das Gefäßsystem beeinflussen, mit Stickstoffmonoxid (NO) als Wirkkomponente; eNOS = endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase.

Stoffwechselregulation 
Kakaoflavanole können den Glukosestoffwechsel sowohl über vaskuläre als auch über zelluläre Mechanismen beeinflussen. In experimentellen Modellen kann eine Verbesserung der Mikrozirkulation durch NO-vermittelte Vasodilatation die Durchblutung von insulinempfindlichen Geweben wie Skelettmuskeln erhöhen. Dadurch steigt die Zufuhr von Glukose und Insulin an, was einen plausiblen mechanistischen Ansatzpunkt für eine verbesserte periphere Glukoseaufnahme darstellt. In Humanstudien mit hypertensiven und glukoseintoleranten Probanden wurden Verbesserungen der Insulinsensitivität beschrieben, parallel zu Verbesserungen des Blutdrucks und der Endothelfunktion. Diese Ergebnisse unterstützen eine vaskuläre metabolische Kopplung, aber der kausale Zusammenhang ist weiterhin schwer zu erkennen.(7,17)

Präklinische Studien beschreiben darüber hinaus direkte Auswirkungen von Kakaoflavanolen auf Routen, die am Energiehaushalt und der Insulinsignalisierung beteiligt sind. Dabei wird berichtet, dass Kakaoflavanole die Aktivierung von AMPK fördern, einem Schlüsselenzym in der zellulären Energieregulation, und den PI3K/Akt-Signalweg beeinflussen, der an der insulinvermittelten Glukoseaufnahme beteiligt ist. Dies kann zu einer effizienteren Nutzung von Glukose und Fettsäuren in Muskelzellen und damit zu weniger lipotoxischem Stress beitragen. Als lipotoxischer Stress wird eine schädliche Ansammlung fettähnlicher Substanzen in Nicht-Fettgewebe bezeichnet.(18) Es wurden auch Auswirkungen auf die Mitochondrienfunktion und die Fettsäureoxidation beschrieben, was auf einen möglichen Einfluss auf den zellulären Energiestoffwechsel hindeutet. Darüber hinaus können oligomere Procyanidine, die größtenteils im Dickdarm metabolisiert werden, durch Wechselwirkungen mit der Darmmikrobiota und der Darmbarriere indirekt zur Stoffwechselregulation beitragen, obwohl die Übertragung auf klinische Ergebnisse noch nicht ausreichend geklärt ist.(4)

Neurovaskuläre und neurologische Mechanismen
Präklinische Studien legen nahe, dass Kakaoflavanole die neurovaskuläre Funktion unterstützen können. Unter neurovaskulärer Kopplung versteht man den Prozess, bei dem die Durchblutung des Gehirns dynamisch an die neuronale Aktivität angepasst wird. Dieser Prozess ist bei Alterung und bei Vorliegen vaskulärer Risikofaktoren gefährdet. In experimentellen Modellen werden Auswirkungen auf die endothelabhängige Vasodilatation in Hirngefäßen und auf die vaskuläre Reaktivität beschrieben, was zu einer effizienteren Sauerstoff- und Nährstoffversorgung bei kognitiver Beanspruchung beitragen kann. In einer Humanstudie mit älteren Erwachsenen wurde tatsächlich eine verbesserte zerebrale Durchblutungsreaktion auf kognitive Beanspruchung nach einer flavanolreichen Intervention beschrieben, insbesondere bei Personen mit einer verminderten neurovaskulären Reaktion zu Beginn der Studie.(19)

Neben vaskulären Auswirkungen werden auch neuromodulatorische Mechanismen vermutet. Kakao enthält neben Flavanolen auch Methylxanthine (Theobromin und Koffein), die das zentrale Nervensystem stimulieren und dadurch die Vigilanz und Stimmung akut beeinflussen können. Für Flavanole selbst werden in präklinischen Studien Auswirkungen auf oxidativen Stress und neuroinflammatorische Prozesse im neuronalen Gewebe beschrieben, was theoretisch neuroprotektiv wirken und Stressreaktionen modulieren kann. Die verfügbaren Daten zum Menschen hinsichtlich kognitiver Ergebnisse und Stimmung sind jedoch weniger konsistent und scheinen von der Population, der Dosis und dem Studienendpunkt abhängig zu sein. Daher stellt der neurologische Mechanismus derzeit vor allem ein unterstützendes, plausibles Erklärungsmodell dar, das für neurovaskuläre Effekte eine stärkere Grundlage bietet als für direkte psychologische Effekte.(1,4,20)

Muskelphysiologische Wirkmechanismen
Epicatechin aus Kakao wird in präklinischen Modellen mit der Aktivierung von Signalwegen in Verbindung gebracht, die an der mitochondrialen Biogenese und der oxidativen Kapazität beteiligt sind. Dies steht im Einklang mit Beobachtungen, dass flavanolreiche Interventionen in bestimmten Kontexten mit Verbesserungen der Mitochondrienfunktion, der Fettsäureoxidation und der Effizienz submaximaler Belastungen einhergehen.(21,22)

Interventionsstudien am Menschen zeigen ein uneinheitliches Bild. Die verfügbare Literatur legt nahe, dass Auswirkungen auf die Muskelfunktion vor allem bei sitzenden oder mäßig aktiven Erwachsenen zu beobachten sind, bei denen der physiologische Spielraum für Verbesserungen größer ist und Verbesserungen der Durchblutung und der Mitochondrienfunktion eine wichtigere Rolle zu spielen scheinen, während diese Auswirkungen bei gut trainierten Sportlern weniger konsistent auftreten.(21,22)

Neben den Auswirkungen auf die mitochondriale Adaptation wird in der Literatur ein zweiter mechanistischer Weg beschrieben, der für die Muskelfunktion im Zusammenhang mit körperlicher Anstrengung relevanter sein könnte, nämlich die Modulation von oxidativem Stress und Entzündungsreaktionen. Kakaoflavanole können Marker für oxidativen Stress beeinflussen und Entzündungsprozesse modulieren, möglicherweise durch Beeinflussung von Eicosanoiden und Entzündungssignalwegen. Da durch körperliche Betätigung verursachte Muskelschäden (‘exercise-induced muscle damage’) teilweise mit oxidativem Stress und Entzündungen zusammenhängen, bieten diese Mechanismen einen plausiblen biologischen Rahmen, in dem Flavanole dazu beitragen können, funktionelle Symptome zu verringern, die die Genesung behindern können, wie beispielsweise einen vorübergehenden Kraftverlust und Muskelschmerzen.(4,23)

Hautbezogene Wirkmechanismen
Hautbezogene Wirkungen von Kakaoflavanolen lassen sich möglicherweise durch mikrovaskuläre Mechanismen und durch Prozesse erklären, die Zellen vor oxidativen Schäden schützen, ähnlich wie dies im Gefäßendothel zu beobachten ist. Durch Stimulation der endothelialen NO-Produktion und Verbesserung der endothelabhängigen Vasodilatation kann die dermale Mikrozirkulation gesteigert werden. Eine verbesserte Mikrozirkulation unterstützt die Versorgung der Haut mit Sauerstoff und Nährstoffen und kann zu günstigen Bedingungen für die Erhaltung und Reparatur des Gewebes beitragen. Dies steht im Einklang mit Beobachtungen, dass flavanolreicher Kakao die Hautdurchblutung unmittelbar steigern kann, parallel zu einem Anstieg der zirkulierenden Epicatechin-Metabolite.(24)

Darüber hinaus können Kakaoflavanole die Haut schützen, indem sie die durch UV-Strahlung verursachte oxidative Belastung reduzieren. In zellulären und präklinischen Modellen wird beschrieben, dass Epicatechin und verwandte Flavanolkomponenten oxidative Schäden in Hautzellen reduzieren können, unter anderem durch Neutralisierung reaktiver Sauerstoffspezies und Unterstützung der endogenen antioxidativen Abwehr. Dies kann die Empfindlichkeit gegenüber UV-induziertem oxidativen Stress verringern und somit langfristig zur Erhaltung der Hautstruktur beitragen.(25)

* Siehe Erläuterung der Begriffe

Erhöhter Blutdruck, Endotheldysfunktion und Gefäßwandsteifigkeit
Der Indikationsbereich, für den die meisten Interventionsstudien am Menschen vorliegen, betrifft die Unterstützung der endothelabhängigen Vasodilatation und die Regulation des Blutdrucks. Die endotheliale Dysfunktion gilt als frühes und teilweise reversibles Stadium in der Entwicklung von Atherosklerose und Bluthochdruck. Es ist gekennzeichnet durch eine verminderte NO-Verfügbarkeit, einen erhöhten Gefäßwandtonus und häufig auch eine Zunahme der Arteriensteifigkeit.

Die direkten vaskulären Wirkungen von Kakaoflavanolen wurden unter anderem bei Bevölkerungsgruppen mit einer ausgeprägten endothelialen Anfälligkeit wie beispielsweise Rauchern untersucht. In einer randomisierten Crossover-Studie mit gesunden Rauchern zeigten Heiss et al., dass die Einnahme eines flavanolreichen Kakaogetränks innerhalb von zwei Stunden zu einer signifikanten Verbesserung der flussvermittelten Dilatation (FMD)* führte, während ein flavanolarmes Kontrollprodukt keine Wirkung zeigte.(14) In dieser Studie wurden etwa 176 bis 185 mg Kakaoflavanole in 100 ml Kakaogetränk verabreicht. Die FMD stieg von durchschnittlich 4,5 % auf 6,9 %, was mit einem Anstieg der zirkulierenden NO-ähnlichen Verbindungen (RXNO) einherging. Die Hemmung von eNOS mit NG-Monomethyl-L-Arginin (L-NMMA)* kehrte den Effekt vollständig um, was die Annahme stützt, dass die Verbesserung der Gefäßreaktivität NO-abhängig ist.(14)

Eine Folgestudie zeigte, dass diese Reaktion nicht auf eine einmalige Einnahme beschränkt ist. Die tägliche Einnahme eines flavanolreichen Kakaogetränks über sieben Tage führte zu einer allmählichen und anhaltenden Verbesserung der FMD, die in der Nüchtern-Basismessung nach einer Nacht Fasten und vor Einnahme der nächsten Dosis erkennbar blieb. Darüber hinaus blieb die Wirkung erhalten, wobei die FMD zwei Stunden nach der Einnahme weiter anstieg. Die tägliche Flavanolzufuhr betrug etwa 900 mg, verteilt auf drei Einnahmen von jeweils 306 mg.(15) Nach einer Auswaschphase* verschwanden die Effekte, was auf einen direkten und reversiblen nutritiven Mechanismus hindeutet.

An Personen mit essenzieller Hypertonie wurden die Wirkungen von Kakaoflavanolen von Grassi et al. umfassend untersucht. In einer randomisierten Crossover-Studie an unbehandelten Patienten mit leichter Hypertonie führte der tägliche Verzehr von 100 Gramm dunkler Schokolade mit etwa 88 mg Flavanolen über einen Zeitraum von fünfzehn Tagen zu einer signifikanten Verbesserung der FMD und zu einer Senkung sowohl des systolischen als auch des diastolischen Blutdrucks, gemessen mit einer 24-Stunden-Blutdruckmessung. Der durchschnittliche Blutdruckabfall betrug etwa 12 mmHg systolisch und 8 mmHg diastolisch. Ein isoenergetisches Kontrollprodukt, weiße Schokolade ohne Flavanole, hatte keinen Einfluss auf die Gefäßfunktion oder den Blutdruck, was die Rolle der Kakaoflavanole untermauert.(17) In einer Folgestudie an einer vergleichbaren Population von Hypertonikern mit gestörter Glukosetoleranz wurden diese kardiovaskulären Befunde bestätigt. Auch in dieser Gruppe verbesserte der Verzehr von flavanolreicher Schokolade über einen Zeitraum von fünfzehn Tagen die FMD und senkte den Blutdruck, was darauf hindeutet, dass die gefäßschützenden Wirkungen von Kakaoflavanolen bei erhöhtem kardiometabolischem Risiko bestehen bleiben.(7)

Neuere Untersuchungen zeigen, dass die Auswirkungen dosisabhängig sind und bereits bei relativ geringen Einnahmemengen messbar sein können. In einer kontrollierten Dosis-Wirkungs-Studie an gesunden Erwachsenen führte bereits eine tägliche Einnahme von 80 mg Kakaoflavanolen zu einer Verbesserung der FMD, während höhere Dosierungen von bis zu 800 mg pro Tag mit zusätzlichen Verbesserungen der Arteriensteifigkeit und einem weiteren Blutdruckabfall einhergingen.(26) In dieser Studie wurden auch positive Veränderungen der Pulswellengeschwindigkeit (PWV)* und des Endothelin-1-Spiegels gemessen, was auf eine allgemeine Verbesserung der Gefäßfunktion hindeutet.

Meta-Analysen bestätigen, dass flavanolreiche Kakaoprodukte zu einer geringen, aber konstanten Senkung des Blutdrucks führen, insbesondere bei Personen mit erhöhten Ausgangswerten. In der Cochrane-Übersichtsarbeit von Ried et al. wurde nach kurzeitigen Interventionen mit Kakaoflavanolen sowohl beim systolischen als auch beim diastolischen Blutdruck ein durchschnittlicher Rückgang von etwa 2 bis 3 mmHg festgestellt.(9) Obwohl dieser Effekt gering ist, wird er auf Bevölkerungsebene angesichts des Zusammenhangs zwischen Blutdruck und kardiovaskulärem Risiko als relevant angesehen.

Auf Grundlage aller Interventionsstudien kam die EFSA zu dem Schluss, dass zwischen dem Verzehr von Kakaoflavanolen und der Aufrechterhaltung einer normalen endothelabhängigen Vasodilatation, die zu einer normalen Durchblutung beiträgt, ein kausaler Zusammenhang besteht. Die EFSA erkennt an, dass eine tägliche Einnahme von 200 mg Kakaoflavanolen ausreicht, um diese Wirkung zu erzielen.(5)

Der mögliche Einfluss von Kakaoflavanolen auf kardiovaskuläre Ereignisse und Mortalität wurde in der COcoa Supplement and Multivitamin Outcomes Study (COSMOS) untersucht, die zu den größten und am längsten laufenden Interventionsstudien auf diesem Gebiet zählt. In dieser randomisierten Doppelblindstudie wurden mehr als 20.000 Erwachsene im Alter von 60 Jahren und älter über einen Zeitraum von durchschnittlich vier Jahren beobachtet. Die Supplementierung mit einem standardisierten flavanolreichen Kakaobohnenextrakt führte in der Hauptanalyse nicht zu einer signifikanten Verringerung des primären zusammengesetzten Endpunkts kardiovaskulärer Ereignisse wie Myokardinfarkt und Schlaganfall. Gleichzeitig ergaben sekundäre und spätere Analysen ein differenzierteres Bild. Die kardiovaskuläre Mortalität, die als vorab festgelegter sekundärer Endpunkt untersucht wurde, war bei Teilnehmern mit hoher Therapietreue geringer, wobei in einigen Analysen ein Rückgang auf etwa 27 Prozent zu verzeichnen war. Daneben wurden stärkere Effekte bei Untergruppen mit einem erhöhten kardiovaskulären Ausgangsrisiko beobachtet. Angesichts der relativ begrenzten Nachbeobachtungsdauer ist bei Schlussfolgerungen zur Mortalität Vorsicht geboten, aber diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass klinische Effekte möglicherweise vor allem bei langfristiger und konsequenter Einnahme sowie bei gefährdeten Bevölkerungsgruppen auftreten.(27)

Eine häufig zitierte epidemiologische Beobachtung betrifft die Kuna-Indianer der San-Blas-Inseln in Panama. In dieser Population wurde eine auffallend geringe Prävalenz von Hypertonie und Atherosklerose beschrieben und ein nahezu fehlender altersbedingter Anstieg des Blutdrucks. Die durchschnittlichen Blutdruckwerte liegen bei etwa 110 zu 70 mmHg und bleiben bis ins hohe Alter stabil. Es ist wichtig, dass die Kuna keine salzarme Ernährung praktizieren. Ihr Herz-Kreislauf-Profil verändert sich jedoch grundlegend, wenn sie auf das Festland auswandern und eine westliche Ernährungsweise annehmen. McCullough et al. vermuten, dass der traditionell sehr hohe Konsum eines flavanolreichen Kakaogetränks, geschätzt auf mehrere Gramm Kakaoflavanole pro Tag, einen wichtigen Beitrag zu diesem Schutz leisten könnte.(28) Die biologische Plausibilität steht im Einklang mit den Auswirkungen von Kakaoflavanolen auf die NO-Verfügbarkeit, die eNOS-Aktivierung und das oxidative Gleichgewicht, wie sie in Interventionsstudien beobachtet wurden.

Verminderte Insulinsensitivität und metabolisches Syndrom
Bei Personen mit metabolischem Syndrom, gestörter Glukosetoleranz oder Insulinresistenz wurden in mehreren kontrollierten Interventionsstudien nach dem Verzehr flavanolreicher Kakaoprodukte positive metabolische Wirkungen beschrieben. Die Wirkungen betreffen vor allem die Verbesserung der Insulinsensitivität und scheinen oft mit Verbesserungen hinsichtlich Gefäßfunktion und Blutdruck einherzugehen.

Neben den Auswirkungen auf den Blutdruck und die Gefäßfunktion untersuchten Grassi et al. in denselben Interventionsstudien auch metabolische Parameter. In der Studie mit unbehandelten Hypertoniepatienten führte der Verzehr von flavanolreicher dunkler Schokolade über einen Zeitraum von fünfzehn Tagen zu einer signifikanten Verbesserung der Insulinsensitivität, gemessen mit HOMA-IR* und QUICKI*, während dies bei weißer Schokolade nicht der Fall war.(17)

In der Folgeuntersuchung an hypertensiven Personen mit gestörter Glukosetoleranz wurde dieses Bild weiter vertieft. Neben Verbesserungen der Insulinsensitivität wurde auch eine Verbesserung der Betazellfunktion beobachtet, was darauf hindeutet, dass Kakaoflavanole nicht nur die periphere Insulinresistenz, sondern auch die Funktion der Bauchspeicheldrüse beeinflussen. Die gleichzeitigen Verbesserungen von Insulinsensitivität, Gefäßfunktion und Blutdruck stützen die Annahme, dass diese Prozesse physiologisch miteinander verbunden sind, wobei das Endothel und der NO-Stoffwechsel eine zentrale Rolle spielen.(7)

Auch bei älteren Menschen mit einem erhöhten vaskulären und metabolischen Risikoprofil, jedoch ohne manifeste kognitive Störungen, wurden metabolische Effekte beschrieben. In der CoCoA-Studie (Cocoa, Cognition, and Aging) erhielten die Teilnehmer acht Wochen lang täglich ein Kakaogetränk mit hohem, mittlerem oder niedrigem Flavanolgehalt. Die Gruppen, die täglich etwa 520 mg bzw. 993 mg Kakaoflavanole zu sich nahmen, zeigten im Vergleich zur Gruppe mit niedriger Flavanolzufuhr (48 mg) Verbesserungen hinsichtlich Insulinresistenz, Blutdruck und Markern für die Lipidperoxidation. Auffällig war, dass Veränderungen der Insulinsensitivität etwa siebzehn Prozent der Variation der kognitiven Verbesserung erklärten, was auf einen engen Zusammenhang zwischen Stoffwechselregulation, Gefäßfunktion und Hirndurchblutung hindeutet.(29)

Übersichtsartikel und Meta-Analysen bestätigen, dass Kakaoflavanole positive Auswirkungen auf Komponenten des metabolischen Syndroms, darunter Insulinresistenz und oxidativer Stress, haben können. Der Schutz vor der Oxidation von LDL-Cholesterin wurde relativ konsistent nachgewiesen, während die Auswirkungen auf die Blutkonzentrationen von Gesamtcholesterin und LDL-Cholesterin uneinheitlich und hauptsächlich bei Personen mit einem erhöhten Ausgangsrisiko beschrieben wurden. Es werden keine überzeugenden Auswirkungen auf das Körpergewicht oder den BMI festgestellt, was unterstreicht, dass Kakaobohnenextrakt keine primär gewichtsreduzierende Wirkung hat. Die Anwendung beim metabolischen Syndrom sollte daher vor allem als unterstützend und ergänzend zu Lebensstil-Interventionen angesehen werden, die auf Ernährung, Bewegung und Gewichtsreduktion abzielen.(8,16)

Kognitive Vitalität und mentale Gesundheit
Untersuchungen zu den kognitiven und mentalen Auswirkungen von Kakaoflavanolen zeigen ein differenziertes und kontextabhängiges Bild. Positive Wirkungen werden vor allem bei Personen mit erhöhter vaskulärer, metabolischer oder mentaler Anfälligkeit beobachtet. Bei jungen gesunden Erwachsenen werden in der Regel keine konsistenten Verbesserungen der allgemeinen kognitiven Leistungsfähigkeit festgestellt.(30)

Bei älteren Erwachsenen mit einer verminderten Reaktivität der zerebralen Blutgefäße wurde beschrieben, dass Kakaoflavanole sowohl neurovaskuläre als auch kognitive Funktionen verbessern können. In einer Interventionsstudie an älteren Menschen mit einer gestörten neurovaskulären Kopplung, dem Mechanismus, bei dem Veränderungen der Gehirnaktivität normalerweise mit einer entsprechenden Zunahme der lokalen Hirndurchblutung einhergehen, führte der tägliche Konsum eines flavanolreichen Kakaogetränks mit etwa 1200 mg Flavanolen über einen Zeitraum von 30 Tagen zu Verbesserungen der neurovaskulären Reaktion. Darüber hinaus wurden Verbesserungen bei den Exekutivfunktionen und der zerebralen Durchblutung festgestellt. Das Ausmaß, um das sich die neurovaskuläre Kopplung verbesserte, stand mit einer besseren kognitiven Leistungsfähigkeit in Zusammenhang. Darüber hinaus war eine bessere neurovaskuläre Kopplung mit einer größeren strukturellen Integrität der weißen Substanz assoziiert, was zu einer möglichen Schutzwirkung auf Gehirnstrukturen passt, die an der kognitiven Alterung beteiligt sind.(19)

Auch bei kognitiv gesunden älteren Menschen mit einem erhöhten kardiovaskulären und metabolischen Risikoprofil wurden positive Wirkungen beschrieben. In der CoCoA-Studie führte die tägliche Einnahme eines Kakaogetränks mit hohem bzw. mittlerem Flavanolgehalt (ca. 993 bzw. 520 mg) über einen Zeitraum von acht Wochen zu Verbesserungen der Aufmerksamkeit, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Exekutivfunktionen. Diese Verbesserungen korrelierten mit einer Abnahme der Insulinresistenz und des Blutdrucks, was auf eine kombinierte metabolische und neurovaskuläre Wirkung hindeutet.(29)

Bei jüngeren Erwachsenen sind kognitive Wirkungen weniger konsistent und vor allem unter Bedingungen erhöhter mentaler Belastung oder Stress zu beobachten. In einer kontrollierten Crossover-Studie mit gesunden jungen Erwachsenen wurde nach einmaliger Einnahme eines flavanolreichen Kakaogetränks mit etwa 680 mg Gesamtflavanolen, darunter etwa 150 mg Epicatechin, eine schützende Wirkung auf die Gefäßfunktion bei mentalem Stress beobachtet. Das Kakaogetränk wurde 100 Minuten vor der Stressaufgabe eingenommen. Sowohl vor als auch während der mentalen Stressaufgaben war die Durchblutung des Unterarms besser, was darauf hindeutet, dass sich die peripheren Blutgefäße besser erweitern konnten. Dies ist wichtig, da mentaler Stress normalerweise den Blutdruck erhöht und die Blutgefäße zusätzlich belastet. Eine bessere periphere Durchblutung kann dazu beitragen, diese Belastung für Herz und Blutgefäße zu verringern, und deutet auf eine günstigere Gefäßreaktion bei Stress hin. Nach der Stressaufgabe nahm die FMD (flussvermittelte Vasodilatation) nach 30 Minuten ab, aber dieser Rückgang wurde durch das flavanolreiche Kakaogetränk deutlich verringert und blieb 90 Minuten nach dem Stress signifikant geringer als nach dem flavanolarmen Getränk.(31) Außerdem zeigen experimentelle Studien, dass Kakaoflavanole die kognitiven Leistungen bei verminderter Sauerstoffverfügbarkeit unterstützen können. In einer kontrollierten Studie verbesserte die einmalige Einnahme von etwa 1000 mg Kakaoflavanolen die Sauerstoffversorgung des Gehirns, reduzierte die geistige Ermüdung und unterstützte die kognitiven Funktionen bei schwerer Hypoxie*. Diese Auswirkungen werden auf eine verbesserte NO-Verfügbarkeit und den Erhalt der neurovaskulären Kopplung zurückgeführt.(32)

Was die Stimmung und die mentale Gesundheit angeht, sind die Ergebnisse unterschiedlich. Positive Auswirkungen auf die Stimmung werden vor allem bei Menschen mit bestehenden Stress-, Angst- oder Depressionssymptomen beobachtet. So wurde bei postmenopausalen Frauen nach regelmäßigem Verzehr von flavanolreicher Schokolade eine Verbesserung der Depressionswerte festgestellt, während keine deutlichen Auswirkungen auf die Schlafqualität oder andere Gesundheitsparameter zu beobachten waren.(20) Dies zeigt, dass die psychologischen Auswirkungen von Kakao stark von der Situation und der Zielgruppe abhängen. Übersichtsartikel legen nahe, dass diese Wirkungen wahrscheinlich auf das Zusammenspiel verschiedener Kakaobestandteile wie Flavanole und Methylxanthine zurückzuführen sind und nicht auf einen einzelnen Stoff.(16,33)

Belastbarkeit und Regeneration
Die Wirkung von Kakaoflavanolen auf die Leistungsfähigkeit und Regeneration wurde sowohl bei Erwachsenen mit sitzender Lebensweise als auch bei Sportlern untersucht. Die Ergebnisse unterscheiden sich zwischen diesen Populationen und scheinen mit dem Ausgangszustand, der verwendeten Dosierung und der Dauer der Intervention zusammenzuhängen.

Bei Erwachsenen mit einer sitzenden Lebensweise werden die konsistentesten Ergebnisse beobachtet. In einer randomisierten Crossover-Studie führte die tägliche Einnahme von 400 mg Kakaoflavanolen über einen Zeitraum von einer Woche zu einer schnelleren Anpassung der Sauerstoffaufnahme bei moderater körperlicher Belastung. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Körper bei moderater körperlicher Anstrengung schneller ein stabiles Gleichgewicht zwischen Sauerstoffbedarf und Sauerstoffzufuhr erreicht. Hierbei gilt der VO2max-Wert als wichtiger Maßstab für die Leistungsfähigkeit und wird definiert als die maximale Sauerstoffmenge, ausgedrückt in Millilitern pro Minute pro Kilogramm Körpergewicht, die der Körper bei intensiver Belastung aufnehmen und verbrauchen kann. Bei sehr intensiver Belastung wurden keine positiven Wirkungen beobachtet. Gerade für Erwachsene mit einer sitzenden Lebensweise kann dies einen deutlichen Mehrwert darstellen, da viele alltägliche Handlungen zu den moderaten körperlichen Belastungen zählen und daher besser vertragen werden und sich weniger anstrengend anfühlen.(34)

Neben dieser kurzfristigen Intervention wurde auch eine längere Anwendungsdauer untersucht. In einer Studie mit Erwachsenen mittleren Alters, die eine sitzende Lebensweise pflegten, führte der tägliche Verzehr von flavanolreicher dunkler Schokolade über einen Zeitraum von drei Monaten mit einer Dosierung von etwa 175 mg Kakaoflavanolen pro Tag zu einer Steigerung der maximalen Leistungsfähigkeit und einer leichten Verbesserung des VO2max-Wertes. Diese Veränderungen gingen mit Anzeichen für einen effizienteren Energieverbrauch in den Skelettmuskeln und einer geringeren oxidativen Belastung einher, wobei die Teilnehmer während der Studie ihre sitzende Lebensweise beibehielten.(22)

Bei mäßig trainierten Sportlern sind die Ergebnisse weniger eindeutig. In einer randomisierten Crossover-Studie mit mäßig trainierten Männern wurden 14 Tage lang täglich 40 Gramm dunkle Schokolade oder weiße Schokolade verzehrt. Nach dem Verzehr von dunkler Schokolade konnten die Teilnehmer eine höhere Trainingsintensität länger durchhalten und erzielten bei einem kurzen Belastungstest bessere Ergebnisse. Der VO2max-Wert stieg gegenüber dem Ausgangswert an, aber dieser Unterschied war im Vergleich zu weißer Schokolade nicht signifikant. Eine wichtige Einschränkung dieser Studie besteht darin, dass der genaue Flavanolgehalt der verwendeten Schokolade nicht angegeben wurde, wodurch es schwierig ist, die beobachteten Effekte direkt auf die Kakaoflavanole zurückzuführen.(21)

Die narrative Übersicht von Corr et al. kommt zu dem Schluss, dass die Auswirkungen von Kakaoflavanolen auf die Leistungsfähigkeit und Regeneration von Sportlern begrenzt und unterschiedlich sind. Eine kurzfristige Supplementierung (≤14 Tage), meist mit Dosierungen zwischen 500 und 900 mg Kakaoflavanolen pro Tag, kann zu Veränderungen der Gefäßfunktion, der Marker für oxidativen Stress und der subjektiven Müdigkeit führen. Es gibt jedoch keine überzeugenden Beweise dafür, dass dies hinsichtlich Kraft, Ausdauer oder Muskelregeneration zu deutlichen Verbesserungen führt. Gut trainierte Sportler profitieren möglicherweise weniger davon, da ihre Gefäßfunktion und antioxidative Kapazität bereits gut entwickelt sind.(23)

Hautalterung und Mikrozirkulation
Untersuchungen zu den Auswirkungen von Kakaoflavanolen auf die Hautalterung konzentrieren sich vor allem auf die Mikrozirkulation und Struktur der Haut bei Frauen mit UV-induzierter Hautalterung. Die verfügbaren Daten weisen auf eine unterstützende Wirkung hin und sollten als Ergänzung zum Sonnenschutz und zur lokalen Hautpflege angesehen werden.

In einer Crossover-Studie mit gesunden Frauen wurde untersucht, ob eine Einzeldosis flavanolreicher Kakao einen direkten Einfluss auf die Mikrozirkulation der Haut hat. Nach Einnahme von 100 ml Kakaogetränk mit 329 mg Kakaoflavanolen, davon 61,1 mg Epicatechin, stieg die Hautdurchblutung nach zwei Stunden signifikant um etwa das 1,7-Fache an. Gleichzeitig stieg die Sauerstoffsättigung in der Haut von durchschnittlich 25 % auf 45 %. Ein flavanolarmes Kakaoprodukt mit 27 mg Flavanolen und 6,6 mg Epicatechin zeigte diese Wirkungen nicht, was auf einen flavanolspezifischen Mechanismus schließen lässt.(24)

Bei der UV-induzierten Hautalterung wurden auch Langzeitwirkungen untersucht. In einer randomisierten Doppelblindstudie an Frauen im Alter von 43 bis 86 Jahren mit mäßiger UV-induzierter Hautalterung wurde 24 Wochen lang täglich ein Kakaogetränk mit 320 mg Kakaoflavanolen verabreicht. Nach 24 Wochen hatten sich sowohl die Faltentiefe als auch die Hautelastizität im Vergleich zum Placebo signifikant verbessert, während bei der Hautfeuchtigkeit und Barrierefunktion keine signifikanten Veränderungen eintraten. In Übereinstimmung mit früheren Studien blieb die Faltentiefe nach 12 Wochen noch unverändert und verbesserte sich erst in Woche 24, während die Hautelastizität bereits nach 12 Wochen zunahm.(25)

Diese Studien zeigen, dass Kakaoflavanole sowohl kurzfristig die Mikrozirkulation der Haut verbessern können als auch bei langfristiger Einnahme zu Verbesserungen der Faltenparameter und der Elastizität bei lichtbedingter Hautalterung beitragen können. Die klinische Wirkung ist jedoch gering und vor allem unterstützend, so dass die Anwendung nicht als Ersatz für einen Sonnenschutz oder eine dermatologische Behandlung angesehen werden sollte.(24,25)

* Siehe Erläuterung der Begriffe

Kakaobohnenextrakt als Nahrungsergänzungsmittel ist in Form von Kapseln, Pulvern und Getränken erhältlich. 

Allgemeine Prävention (Erhaltungsdosis): 200-600 mg Flavanole pro Tag

Dosierung bei therapeutischer Anwendung:

• Kardiovaskuläre Gesundheit: 300-1000 mg Flavanole pro Tag
• Metabolisches Syndrom und verminderte Insulinsensitivität: 300-900 mg Flavanole pro Tag
• Kognitive Gesundheit und mentale Erschöpfung: 450-1000 mg Flavanole pro Tag
• Hautalterung: 300-600 mg Flavanole pro Tag
• Ausdauer und Unterstützung beim Sport: 200-700 mg Flavanole pro Tag

Die biologische Aktivität von Kakaobohnenextrakt wird in hohem Maße durch den Flavanolgehalt und das Flavanolprofil bestimmt, insbesondere durch den Anteil an Epicatechin. In der Literatur wird betont, dass gerade diesem monomeren Flavanol eine zentrale Rolle bei den beschriebenen kardiovaskulären Wirkungen von Kakao zukommt.(4) 

Der Flavanolgehalt von Kakaobohnenextrakt variiert stark aufgrund unterschiedlicher Herkunft und Verarbeitungsschritte. Fermentation, Trocknung, Röstung und alkalische Behandlung können zu einem Verlust eines Großteils der ursprünglichen Flavanole führen, in einigen Fällen bis zu etwa 90 % im Vergleich zu unverarbeitetem Kakao. Dadurch können sich Kakaobohnenextrakte in ihrer biologischen Wirksamkeit stark unterscheiden.(2)

Für therapeutische Anwendungen ist daher ein standardisierter Kakaobohnenextrakt erforderlich, bei dem der Flavanolgehalt explizit angegeben ist. Dies ermöglicht die Verwendung von Dosierungen, die sich an klinischen Studien und der von der EFSA bestätigten gesundheitsbezogenen Aussage zur endothelabhängigen Vasodilatation orientieren.(5) 

Auf Grundlage umfangreicher Interventionsstudien am Menschen gilt Kakaobohnenextrakt in den untersuchten Dosierungen als sicher. Auch bei langfristiger Supplementierung in groß angelegten Studien mit älteren Erwachsenen wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Wirkungen berichtet.(5,27)

Bei Personen mit bekannten Herzrhythmusstörungen, erhöhter Reizbarkeit oder Schlafstörungen kann die stimulierende Wirkung von Methylxanthinen, Theobromin und Koffein theoretisch zu einer Verschlimmerung der Beschwerden beitragen. In der Literatur werden unter anderem leichte Magen-Darm-Beschwerden, Unruhe oder eine stimulierende Wirkung genannt, insbesondere bei höherer Dosierung oder bei Personen, die sensibel auf diese Stoffe reagieren.(1,4) Bei dieser Gruppe kann es daher sinnvoll sein, eine niedrigere Dosierung zu verwenden und die Einnahme im späteren Tagesverlauf zu vermeiden, um möglichen Auswirkungen auf den Schlaf vorzubeugen. Über den optimalen Einnahmezeitpunkt in Bezug auf Mahlzeiten besteht kein eindeutiger Konsens. 

Kakao und Kakaobohnenextrakt können bei manchen Menschen Beschwerden aufgrund von ösophagealem Reflux verschlimmern. Dies wird mit einer möglichen Entspannung des unteren Ösophagussphinkters durch Theobromin in Verbindung gebracht. Bei bestehenden Refluxbeschwerden kann es sinnvoll sein, die Anwendung zu überprüfen oder die Dosierung anzupassen.(1)

Es gibt keine Hinweise auf eine Akkumulation oder Toxizität von Flavanolen bei einer Anwendung innerhalb der in Studien untersuchten Dosierungen. Die EFSA hat im Rahmen der zugelassenen gesundheitsbezogenen Aussage keine Sicherheitsbedenken bei einer täglichen Aufnahme von bis zu 600 mg Kakaoflavanolen geäußert.(5)

Zur langfristigen Einnahme hochdosierter Kakaobohnenextrakte während der Schwangerschaft und Stillzeit liegen keine ausreichenden Erkenntnisse vor. Obwohl die Aufnahme von Kakao über normale Lebensmittel als sicher gilt, fehlen Sicherheitsdaten, die die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln mit hohen Flavanol-Dosierungen rechtfertigen würden. Die Anwendung während der Schwangerschaft und Stillzeit wird daher nicht empfohlen oder erfordert eine sorgfältige individuelle Abwägung.

Kakaoflavanole sind ebenso wie herkömmliche Schokolade aufgrund des Vorhandenseins von Methylxanthinen nicht für die Verwendung bei Tieren geeignet. Insbesondere Theobromin ist unter anderem für Hunde, Katzen und andere (Haus-)Tiere giftig. Selbst geringe Mengen können schwerwiegende Gesundheitsprobleme verursachen. Von der Anwendung bei Tieren wird daher ausdrücklich abgeraten. 

• Da Kakaoflavanole in Studien leichte Auswirkungen auf den Blutdruck, die Gefäßfunktion und die Thrombozytenaktivität zeigen, kann es bei gleichzeitiger Einnahme mit blutdrucksenkenden oder gerinnungshemmenden Medikamenten theoretisch zu einer verstärkenden Wirkung kommen. 
• Kakaoflavanole können theoretisch synergistisch mit anderen antioxidativen Nährstoffen wie Vitamin C und Selen wirken. Diese Kombination wird in der Regel gut vertragen und kann zur Unterstützung der körpereigenen antioxidativen Kapazität beitragen.
• Durch die Bildung von Komplexen im Magen-Darm-Trakt können Kakaoflavanole die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen aus der Nahrung verringern. Dies ist insbesondere bei Personen mit Eisenmangel oder bei gleichzeitiger Einnahme von Kakaobohnenextrakt und Eisen-Ergänzungspräparaten relevant. Es kann sinnvoll sein, Kakaobohnenextrakt und Eisenpräparate zu unterschiedlichen Zeitpunkten einzunehmen.

Atherogenese: Der allmähliche Prozess, bei dem sich durch die Ansammlung von Lipiden und Entzündungsreaktionen fettartige Ablagerungen in der Gefäßwand bilden.

Auswaschphase: Zeitraum ohne Intervention zwischen zwei Behandlungskonditionen in einer Crossover-Studie (ein Studiendesign, bei dem jeder Teilnehmer nacheinander beide Interventionen erhält).

cGMP: cyclisches Guanosinmonophosphat; ein intrazellulärer Botenstoff, dessen Konzentration unter anderem durch NO erhöht wird und der an der Gefäßerweiterung beteiligt ist.

Endothelaktivierung: Der Prozess, bei dem Endothelzellen aktiviert werden und mehr Signalstoffe und Adhäsionsmoleküle produzieren, oft als Reaktion auf Entzündungen oder oxidativen Stress.

Endothelin-1: vasokonstriktiver Botenstoff, der für den Gefäßtonus und die Gefäßsteifigkeit mitverantwortlich ist.

Flussvermittelte Dilatation (flow mediated dilation, FMD): Nicht-invasive Messgröße für die endothelabhängige Gefäßerweiterung und häufig verwendeter Surrogatmarker für die Endothelfunktion in Interventionsstudien.

Gefäßendothel: eine dünne Schicht von Zellen an der Innenseite von Blutgefäßen, die den Blutfluss, die Gefäßfunktion und den Stoffaustausch reguliert.

HOMA-IR: Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance, eine Berechnung auf der Grundlage von Nüchternblutzucker und Insulin zur Abschätzung der Insulinresistenz.

Hypoxie: ein medizinischer Zustand, bei dem Gewebe im Körper nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird, um richtig zu funktionieren, häufig aufgrund eines Sauerstoffmangels im Blut.

L-NMMA: NG-Monomethyl-L-Arginin; eine chemische Substanz, die in medizinischen Laboruntersuchungen als nicht-selektiver Hemmer der Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS) verwendet wird, indem sie mit L-Arginin konkurriert.

NADPH-Oxidase: Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat-Oxidase; ein Enzymkomplex, der reaktive Sauerstoffspezies produzieren kann und bei oxidativem Stress in der Gefäßwand eine Rolle spielt.

NF-kB: Nuclear Factor Kappa B; ein Proteinkomplex, der an der DNA-Transkription beteiligt ist und eine entscheidende Rolle bei einer Reihe von Entzündungsprozessen spielt.

Pulse wave velocity (PWV): Maß für die Arteriensteifigkeit, basierend auf der Geschwindigkeit, mit der sich die Pulswelle durch die Arterie bewegt.

QUICKI: quantitative insulin sensitivity check index, ein Index auf Basis von Nüchternblutzucker und Insulin zur Einschätzung der Insulinsensitivität.

Redoxstatus: das Verhältnis zwischen Oxidantien und Antioxidantien, das angibt, wie oxidierend oder reduzierend ein System ist. 

Trockenmassebasis: Eine Methode zum Vergleich von Stoffen, bei der das Wasser aus dem Material herausgerechnet wird, so dass nur die festen Bestandteile berücksichtigt werden.

1. Latif R. Chocolate/cocoa and human health: a review. NJM. 2013;71:63-8.
2. Montagna MT et al. Chocolate, ‘food of the gods’: history, science, and human health. Int J Environ Res Public Health. 2019;16:4960. 
3. CBI. The Dutch market potential for cocoa. CBI Market Information. https://www.cbi.eu/market-information/cocoa-cocoa-products/netherlands/market-potential
4. Katz DL et al. Cocoa and chocolate in human health and disease. Antioxid Redox Signal. 2011;15:2779-811.
5. EFSA Panel on dietetic products, nutrition and allergies. Scientific opinion on the substantiation of a health claim related to cocoa flavanols and maintenance of normal endothelium dependent vasodilation. EFSA J. 2012;10:2809.
6. Lorenzo CD et al. Polyphenols and human health: the role of bioavailability. Nutrients. 2021;13:273. 
7. Grassi D et al. Blood pressure is reduced and insulin sensitivity increased in glucose-intolerant hypertensive subjects after 15 days of consuming high-polyphenol dark chocolate. J Nutr. 2008;138:1671-6.
8. Andújar I et al. Cocoa polyphenols and their potential benefits for human health. Oxid Med Cell Longev. 2012;2012:906252.
9. Ried K et al. Effect of cocoa on blood pressure (review). CDSR. 2012;8:CD008893.
10. Steinberg FM et al. Cocoa and chocolate flavonoids: implications for cardiovascular health. J Am Diet Assoc. 2003;103:215-23. 
11. Lang Y et al. Classification and antioxidant assays of polyphenols: a review. J Futur Foods. 2024;4:193-204.
12. Miller KB et al. Survey of commercially available chocolate- and cocoa-containing products in the United States.2. Comparison of flavan-3-ol content with nonfat cocoa solids, total polyphenols, and percent cacao. J Agric Food Chem. 2009;57:9169-80.
13. Hurst WJ et al. Stability of cocoa antioxidants and flavan-3-ols over time. J Agric Food Chem. 2009;57:9547-50.
14. Heiss C et al. Acute consumption of flavanol rich cocoa and the reversal of endothelial dysfunction in smokers. J Am Coll Cardiol. 2005;46:1276-83.
15. Heiss C et al. Sustained increase in flow mediated dilation after daily intake of high flavanol cocoa drink over 1 week. J Cardiovasc Pharmacol. 2007;49:74-80.
16. Cooper KA et al. Cocoa and health: a decade of research. Br J Nutr. 2008;99:1-11.
17. Grassi D et al. Cocoa reduces blood pressure and insulin resistance and improves endothelium-dependent vasodilation in hypertensives. Hypertension. 2005;46:398-405.
18. Strat KM et al. Mechanisms by which cocoa flavanols improve metabolic syndrome and related disorders. J Nutr Biochem. 2016;35:1-21.
19. Sorond FA et al. Neurovascular coupling, cerebral white matter integrity, and response to cocoa in older people. Neurology. 2013;81:904-9.
20. Abdoli E et al. A clinical trial of the effects of cocoa rich chocolate on depression and sleep quality in menopausal women. Sci Rep. 2024;14:23971.
21. Patel RK et al. Dark chocolate supplementation reduces the oxygen cost of moderate intensity cycling. J Int Soc Sports Nutr. 2015;12:44.
22. Taub PR et al. Beneficial effects of dark chocolate on exercise capacity in sedentary subjects: underlying mechanisms. Food & Function. 2016;7:3686-93.
23. Corr LD et al. The effects of cocoa flavanols on indices of muscle recovery and exercise performance: a narrative review. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2021;13:90. 
24. Neukam K et al. Consumption of flavanol rich cocoa acutely increases microcirculation in human skin. Eur J Nutr. 2007;46:53-6.
25. Yoon HS et al. Cocoa flavanol supplementation influences skin conditions of photo aged women: a 24 week randomized controlled trial. J Nutr. 2016;146:46-50.
26. Grassi D et al. Cocoa consumption dose dependently improves flow mediated dilation and reduces blood pressure in healthy individuals. J Hypertens. 2015;33:294-303.
27. Sesso HD et al. Effect of cocoa flavanol supplementation for the prevention of cardiovascular disease events: the Cocoa Supplement and Multivitamin Outcomes Study randomized clinical trial. Am J Clin Nutr. 2022;115:1490-1500.
28. McCullough ML et al. Hypertension, the Kuna, and the epidemiology of flavanols. J Cardiovasc Pharmacol. 2006;47:S103-9.
29. Mastroiacovo D et al. Cocoa flavanol consumption improves cognitive function, blood pressure control, and metabolic profile in elderly subjects: the Cocoa, Cognition, and Aging Study. Am J Clin Nutr. 2015;101:538-48. 
30. Vyas CM et al. Effect of cocoa extract supplementation on cognitive function: a randomized clinical trial. Am J Clin Nutr. 2024;119:39-48.
31. Baynham R et al. Cocoa flavanols improve vascular responses to acute mental stress in young healthy adults. Nutrients. 2021;13:1103.
32. Bloomfield PM et al. Cocoa flavanols protect cognitive function, cerebral oxygenation, and mental fatigue during severe hypoxia. J Appl Physiol. 2023;135:475-84.
33. Tuenter E et al. Mood components in cocoa and chocolate: the mood pyramid. Planta Medica. 2018;84:839-44.
34. Sadler DG et al. Cocoa flavanols enhance moderate intensity pulmonary VO2 kinetics but not exercise tolerance in sedentary middle aged adults. Eur J Appl Physiol. 2021;121:2285-94.