Was ist TMG und wo kommt es vor?
Trimethylglycin (TMG) ist die systematische chemische Bezeichnung für Betain, ein natürlich vorkommendes Zwitterion, das aus der Aminosäure Glycin besteht, der drei Methylgruppen angehängt sind. Im Körper erfüllt TMG zwei grundlegende Funktionen: Es ist ein Methylgruppendonor und ein zelluläres Osmolyt, das die Wasserbalance in Zellen unter osmotischem Stress reguliert.
In der Ernährung findet sich TMG in relevanten Mengen hauptsächlich in Roten Beten, die bis zu 600 mg pro 100 g Frischgewicht enthalten können, sowie in Spinat, Weizenkeimen und Quinoa. Die durchschnittliche Nahrungsaufnahme in westlichen Bevölkerungen liegt schätzungsweise bei 0,5–2 g täglich. Der menschliche Körper kann TMG darüber hinaus endogen synthetisieren, indem das Enzym Cholinoxidase den Vorläufer Cholin schrittweise zu TMG oxidiert. Dieser Syntheseweg ist jedoch kapazitätslimitiert, sodass eine externe Zufuhr bei erhöhtem Methylierungsbedarf relevant wird.
Der BHMT-Weg: TMG als Methylgruppendonor
Methylierung bezeichnet den enzymatischen Transfer einer Methylgruppe (–CH₃) auf ein Zielmolekül. Dieser scheinbar einfache chemische Vorgang ist eine der häufigsten biochemischen Reaktionen im menschlichen Körper: Er reguliert Genexpression durch DNA-Methylierung, steuert die Synthese von Neurotransmittern wie Serotonin und Dopamin, ist notwendig für die Biosynthese von Kreatin und Phosphatidylcholin, und aktiviert zahlreiche Enzyme. Methyl-Gruppen werden fast ausschließlich von S-Adenosylmethionin (SAM) übertragen, dem universellen Methylgruppendonor. Nach der Übertragung entsteht S-Adenosylhomocystein (SAH), das weiter zu Homocystein abgebaut wird.
Homocystein ist ein schwefelhaltiges Aminosäure-Intermediat, das nur dann im Gleichgewicht bleibt, wenn es entweder zurück zu Methionin remethyliert oder über den Transsulfurierungsweg zu Cystein weitergeleitet wird. Für die Remethylierung existieren zwei unabhängige Enzymsysteme: der Folat-abhängige Weg via Methioninsynthase (MS), der B12 und 5-Methyltetrahydrofolat benötigt, und der Folat/B12-unabhängige Weg via Betain-Homocystein-Methyltransferase (BHMT), der TMG als Methylgruppendonor nutzt.
Im BHMT-Weg doniert TMG eine seiner drei Methylgruppen an Homocystein, wobei Methionin und Dimethylglycin (DMG) entstehen. Das zurückgewonnene Methionin kann erneut zu SAM aktiviert werden, wodurch der Methylierungspool wieder aufgefüllt wird. BHMT ist vorwiegend in Leber und Nieren aktiv, was die besondere Bedeutung von TMG für die hepatische Methylierungskapazität erklärt.
MTHFR-Varianten: Wenn der Folat-Weg eingeschränkt ist
Das Enzym Methylentetrahydrofolat-Reduktase (MTHFR) ist ein zentrales Element im Folat-Stoffwechsel. Es katalysiert die Umwandlung von 5,10-Methylentetrahydrofolat zu 5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF), der aktiven Form, die für die folat-abhängige Remethylierung von Homocystein zu Methionin benötigt wird. Zwei verbreitete genetische Varianten reduzieren die MTHFR-Enzymaktivität: C677T und A1298C.
Träger der homozygoten C677T-Variante (TT-Genotyp) haben eine um bis zu 70 % reduzierte MTHFR-Aktivität im Vergleich zum Wildtyp. Das bedeutet, dass weniger 5-MTHF produziert wird und der Folat-abhängige Remethylierungsweg eingeschränkt ist. Kompensatorisch wird der BHMT-Weg bedeutsamer: In Abwesenheit ausreichender folat-abhängiger Kapazität übernimmt TMG einen größeren Anteil der Homocystein-Remethylierung. Menschen mit MTHFR-Varianten und gleichzeitig suboptimaler Folatversorgung haben daher ein erhöhtes Risiko für erhöhte Homocysteinwerte, und der Nutzen einer TMG-Supplementierung ist in dieser Gruppe mechanistisch plausibler als in der Allgemeinbevölkerung.
Wichtig ist die Einordnung: Eine MTHFR-Variante allein ist kein Krankheitszustand. Die Mehrheit der Varianten-Träger hat normale Homocysteinwerte, wenn Folat- und B12-Versorgung ausreichend sind. Eine genetische Testung und ärztliche Einschätzung sind sinnvoller als eine pauschale Supplementierungsempfehlung auf Basis einer Genotypisierung.
Was klinische Studien beim Menschen zeigen
Homocystein-Senkung: konsistente Dosis-Wirkung-Beziehung
Olthof et al. veröffentlichten 2003 im Journal of Nutrition eine Studie, die gezielt niedrige Betaindosen im Bereich der normalen Nahrungsaufnahme untersuchte. 76 gesunde Erwachsene erhielten 1,5 g, 3 g oder 6 g Betain täglich oder Placebo über 6 Wochen. Die Nüchternhomocysteinwerte wurden dosisabhängig gesenkt: um 12 % (1,5 g/Tag), 15 % (3 g/Tag) und 20 % (6 g/Tag) im Vergleich zur Placebo-Gruppe. Besonders relevant war der Befund, dass Betain auch den postmethioninalen Homocystein-Anstieg nach einem Methionin-Belastungstest deutlich reduzierte – ein Marker für akute Methylierungskapazität. [1]
Schwab et al. untersuchten 2002 in einer kontrollierten Studie (American Journal of Clinical Nutrition) den Effekt von 6 g Betain täglich über 12 Wochen bei 42 adipösen Erwachsenen. Die Plasmahomocysteinwerte sanken signifikant. Körpergewicht, Körperzusammensetzung und Ruheenergieverbrauch wurden durch Betain nicht beeinflusst. Die Studie liefert damit einen wichtigen Kontrollbefund: TMG wirkt selektiv auf den Methylierungsweg, ohne metabolische Nebenwirkungen auf Gewicht und Körperfett bei gesunden übergewichtigen Menschen. [3]
Lipidprofil: der wichtigste Vorsichthinweis
Olthof et al. analysierten 2005 in PLoS Medicine die Blutlipid-Daten aus vier kontrollierten Betain-Studien (n=151 für Betain). Das Ergebnis war klinisch relevant: Betainsupplementierung erhöhte LDL-Cholesterin und Triglyceride signifikant. Dieser Effekt war dosisabhängig und wurde selbst bei moderaten Dosierungen ab 1,5 g/Tag beobachtet. Die Autoren schlussfolgerten, dass der potenzielle kardiovaskuläre Nutzen durch die Homocystein-Senkung durch den unerwünschten Lipideffekt zumindest teilweise konterkariert werden könnte. Das bedeutet: Bei längerfristiger TMG-Supplementierung, insbesondere bei Dosierungen ab 3 g/Tag, ist die Kontrolle des Lipidprofils klinisch sinnvoll. [2]
Zu beachten ist, dass die Lipideffekte dosisabhängig sind und bei moderateren Dosierungen (500 mg bis 1,5 g/Tag) in kürzeren Zeiträumen in einigen Studien weniger ausgeprägt waren. Dennoch bleibt die Lipidüberwachung bei chronischer Einnahme ein Standard-Sicherheitsaspekt.
Leber: Betain-Mangel und MASLD
Sookoian et al. publizierten 2017 in Liver International eine Fall-Kontroll-Studie (n=48 biopsy-gesicherte NAFLD-Patienten plus 390 Validierungsteilnehmer), die zeigte, dass die zirkulierenden Betainwerte mit dem Schweregrad der Lebererkrankung invers korreliert waren. Patienten mit nicht-alkoholischer Steatohepatitis (NASH) hatten signifikant niedrigere Betainspiegel als Patienten mit einfacher hepatischer Steatose (NAFL), und die Korrelation war mit Leberentzündung, ballonierender Degeneration und Fibrose statistisch signifikant. Die Autoren beschrieben diesen Zustand als „Betain-Insuffizienz" als einen assoziierten Befund bei NASH. [5]
Die klinischen Interventionsdaten bei Lebererkrankungen sind weniger eindeutig. Abdelmalek et al. führten 2009 in Hepatology einen randomisierten, placebokontrollierten Trial durch (n=35 Teilnehmer mit biopsie-gesicherter NASH, 20 g Betain täglich über 12 Monate). Im Hauptergebnis wurden ALT, AST und Histologie nach 12 Monaten durch Betain nicht signifikant verbessert. Allerdings zeigte die Betain-Gruppe seltener eine Verschlechterung des Steatosegrades. Die Autoren interpretierten das Ergebnis als Hinweis, dass Betain möglicherweise vor einer Progression schützt, auch wenn es bestehende NASH nicht eindeutig verbessert. Die hohe Dosis und die geringe Studienpopulation schränken die Übertragbarkeit ein. [4]
Mukherjee fasste 2020 in World Journal of Gastroenterology die verfügbare Evidenz zusammen und kam zum Schluss, dass eine Neubewertung von Betain in klinischen Studien für NASH und alkoholische Lebererkrankung gerechtfertigt sei, aufgrund seines Wirkmechanismus, seiner guten Verträglichkeit und seiner niedrigen Kosten. Die Studienlage bei Lebererkrankungen ist insgesamt explorativ und rechtfertigt keine eigenständige Therapieempfehlung. [8]
Sportliche Leistungsfähigkeit
Zawieja et al. veröffentlichten 2024 eine systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse, die 17 kontrollierte Studien mit insgesamt 317 Teilnehmern einschloss. Das Ergebnis für Maximalkraft (1RM, 3RM, isometrische und isokinetische Kraft) zeigte eine signifikante Effektgröße von 0,47 (95 % KI: 0,04–0,89), mit besonders ausgeprägten Effekten für Unterkörperkraft (SMD: 0,49). Muskelausdauer und Sprintleistung zeigten in der Meta-Analyse keine konsistenten Effekte. Die Autoren betonen die hohe Heterogenität der eingeschlossenen Studien und empfehlen weitere Forschung. [6]
Eine neue Arbeit von Nieman et al., die 2025 in Nutrients erschien, liefert erstmals direkte metabolomische Humandata für die Einkohlenstoff-Aktivierung durch TMG unter sportlicher Belastung. In einem randomisierten, placebokontrollierten Crossover-Trial erhielten 21 nicht-elite Radrennfahrerinnen und -fahrer zwei Wochen lang 3 g Betain täglich oder Placebo, gefolgt von einem 60 km Zeitfahren. Die Betain-Gruppe schloss das Zeitfahren im Mittel 1,4 Minuten schneller ab (112,8 vs. 114,2 min, Effektgröße 0,47, p=0,042). Muskelschadensmarker, Entzündungsparameter und Darmpermabilität unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen. Die untargeted Metabolomik zeigte nach Betain-Einnahme signifikante Anstiege von Plasma-Betain, Dimethylglycin, Sarcosine, Methionin und S-Adenosylhomocystein – ein direkter in-vivo-Nachweis, dass Betain den Einkohlenstoff-Stoffwechsel beim Menschen unter Belastung aktiviert. [9]
Der mögliche Wirkmechanismus für Leistungseffekte verläuft über TMGs osmolytische Eigenschaft: TMG reguliert die zelluläre Hydratation unter Belastung und kann als Osmolyt in Muskelzellen die Proteinstabilität und Enzymfunktion unter physiologischem Stress verbessern. Ein zusätzlicher Mechanismus ist die Homocystein-Senkung mit konsekutiv reduziertem Homocystein-Thiolacton, das die Insulinsignalgebung und Proteinsynthese beeinflussen kann.
TMG, Seneszenz und biologisches Altern
Zawieja und Chmurzynska veröffentlichten 2025 in Ageing Research Reviews eine narrative Übersichtsarbeit zur Verbindung zwischen Betain und Alterung. Ein zentraler Befund: Langfristiger Sport erhöht die Plasma-Betainspiegel signifikant, während akute Belastung keinen Effekt hat. Der Anstieg korrelierte mit einem Rückgang von Entzündungsmarkern. In Tierversuchen mit alten Mäusen reduzierte Betain-Supplementierung die Anzahl seneszenter Zellen in Gehirn, Muskel und Herz auf ein Niveau, das dem junger Tiere ähnelte. Gleichzeitig wurden Muskelfaser-Querschnittsfläche und Knochendichte verbessert, und Organatrophie in Niere und Muskel abgemildert. Diese Befunde aus dem Tiermodell sind mechanistisch plausibel, aber es gibt bislang keine kontrollierten Humanstudien, die Betain speziell auf Seneszenzlast oder biologisches Alter untersucht haben. [10]
TMG und NAD+-Precursoren: Was die Evidenz wirklich sagt
In der Longevity-Community hat sich die Praxis verbreitet, TMG zusammen mit NMN oder NR einzunehmen, um einem vermeintlichen Methylgruppen-Verlust durch den NAD+-Stoffwechsel entgegenzuwirken. Die zugrundeliegende Theorie: Wenn NAD+ abgebaut wird, entsteht Nicotinamid (NAM). Um überschüssiges NAM auszuscheiden, methyliert das Enzym NNMT (Nicotinamid-N-Methyltransferase) NAM zu 1-Methylnicotinamid (MeNAM), wobei SAM als Methylgruppendonor verbraucht wird. Bei erhöhter NAD+-Umsatzrate könnte theoretisch die Methylierungskapazität unter Druck geraten und Homocystein ansteigen.
Diese Hypothese ist biochemisch nachvollziehbar, aber klinisch nicht belegt. Das wichtigste Gegenargument liefert die NR-SAFE-Studie von Berven et al., die 2023 in Nature Communications veröffentlicht wurde: 20 Parkinson-Patienten erhielten 3.000 mg NR täglich für 4 Wochen. Die Autoren fanden keinerlei Hinweise auf eine Depletion von Methylgruppen oder einen klinisch relevanten Homocystein-Anstieg. Eine ältere, separat publizierte Analyse derselben Forschungsgruppe aus Bergen bestätigte diesen Befund: NR-Supplementierung hatte keinen Einfluss auf die DNA-Methylierungshomöostase.
Die praktische Schlussfolgerung für Menschen ohne erhöhtes Homocystein, ohne MTHFR-Variante mit klinischer Relevanz und mit ausreichender Folat- und B12-Versorgung: Die prophylaktische Einnahme von TMG bei NMN oder NR ist derzeit nicht durch kontrollierte Humandaten gestützt. Für Menschen mit erhöhtem Homocystein oder MTHFR-Variante kann TMG aus eigenständigen Gründen sinnvoll sein, unabhängig von der NAD+-Supplementierung.
Was die Studienlage noch nicht belegt
TMGs Homocystein-senkende Wirkung ist einer der robustesten Befunde in der Supplementforschung und gut repliziert. Weniger klar ist die klinische Konsequenz: Die Senkung von Homocystein hat in mehreren großen prospektiven Studien und Meta-Analysen nicht konsistent zu einer Verringerung kardiovaskulärer Ereignisse geführt. Homocystein könnte ein Biomarker für Methylierungsstress sein, ohne selbst die primäre Kausalursache für kardiovaskuläre Erkrankungen darzustellen.
Körperzusammensetzung und Gewicht werden durch TMG in den verfügbaren Humanstudien nicht verbessert. Die Lebereffekte bei MASLD sind im Tiermodell robust, in Humanstudien bislang inkonsistent und ohne klares positives Signal in hochwertigen RCTs. Kognitive Endpunkte und neurologische Wirkungen sind in keinen großen kontrollierten Studien untersucht worden. Der Wirkmechanismus über Methylierungsverbesserung bleibt eine plausible, aber unbestätigte Brücke.
Stand der Evidenz
| Endpunkt | Evidenzlage | Kommentar |
|---|---|---|
| Homocystein-Senkung | 🟢 Humanstudien | Konsistent repliziert, dosisabhängig, ca. 12–20 % Reduktion bei 1,5–6 g/Tag. Robustester Befund der TMG-Literatur. |
| Kardiovaskuläre Ereignisse | 🔴 Humanstudien | Homocystein-Senkung führte in prospektiven Studien nicht konsistent zu Ereignisreduktion. Surrogatmarker ohne bestätigten Endpunktnutzen. |
| Methylierungsunterstützung | 🔵 Mechanistisch | BHMT-Weg biochemisch etabliert. Klinischer Nutzen einer Supplementierung (außer bei Hyperhomocysteinämie) nicht in großen RCTs belegt. |
| Körperzusammensetzung | 🔴 Humanstudien | Kein Effekt auf Körpergewicht oder Körperzusammensetzung in kontrollierten Humanstudien. |
| Lebergesundheit (MASLD) | 🟡 Pilot-RCTs | Assoziationsdaten: niedrige Betainspiegel bei NASH. RCT-Daten gemischt; kein eindeutiger Therapieeffekt in hochwertigen Studien. |
| Sportliche Leistung / Kraft + Ausdauer | 🟡 Humanstudien | Meta-Analyse 2024 (17 Studien): signifikante Effektgröße für Maximalkraft (0,47). RCT 2025 (Nieman): 60 km Zeitfahren −1,4 min mit Metabolomik-Nachweis der Einkohlenstoff-Aktivierung. |
| Schutz vor NAD+-Methylverlust | 🔵 Theoretisch | Mechanistisch plausibel (NNMT-Weg). NR-SAFE-Studie 2023 zeigte keine Methylgruppendepletion bei 3.000 mg NR. Kein klinischer Nachweis. |
🟢 Gut belegte Humanstudien · 🟡 Explorative Evidenz / Pilot-RCTs · 🔵 Mechanistisch / Tiermodell · 🔴 Nicht belegt
Für wen ist TMG sinnvoll?
TMG ist in erster Linie dann relevant, wenn ein konkreter Methylierungsbedarf besteht: erhöhte Homocysteinwerte (über 10–12 µmol/l), nachgewiesene MTHFR-Variante (insbesondere TT-Genotyp beim C677T-Polymorphismus) in Kombination mit grenzwertigen Folatwerten, oder eine ärztlich bestätigte Hyperhomocysteinurie durch enzymatische Defekte, bei der Betain als Medikament unter Aufsicht eingesetzt wird.
Für die allgemeine Longevity-Supplementierung ohne erhöhtes Homocystein ist die eigenständige Evidenz für TMG begrenzt. Menschen, die aktiv Sport treiben und Maximalkrafteffekte anstreben, können die Datenlage aus der Meta-Analyse berücksichtigen – die Evidenz ist explorativ, aber konsistenter als in vielen anderen Sportergänzungsmitteln.
Die verbreitete Empfehlung, TMG zwingend mit NMN oder NR zu kombinieren, ist nach aktuellem Stand der Forschung nicht durch kontrollierte Humandaten gestützt. Wer NMN oder NR nimmt und keine erhöhten Homocysteinwerte hat, braucht TMG nicht prophylaktisch. Wer unsicher ist, kann Homocystein bei einer regulären Blutuntersuchung mitbestimmen lassen.
Dosierung und praktische Hinweise
Für die Homocystein-Senkung wurden in klinischen Studien 1,5–6 g täglich eingesetzt, typischerweise auf zwei Einnahmen verteilt. Höhere Dosierungen erzielen stärkere Effekte, sind aber mit dem Risiko von LDL- und Triglyceridstiegen verbunden. Im Kontext der Methylierungsunterstützung ohne nachgewiesene Hyperhomocysteinämie werden in der Praxis 500 mg bis 2 g täglich verwendet – hierfür fehlen jedoch spezifische RCT-Daten zu dieser Indikation.
TMG hat einen leicht süßlichen, milden Geschmack und ist in Pulver- und Kapselform erhältlich. Es wird gut vertragen; gelegentliche gastrointestinale Beschwerden bei höheren Dosierungen sind bekannt. Die medizinische Anwendung bei genetischer Homocystinurie (CBS-Defizienz) erfolgt mit 6–20 g täglich unter ärztlicher Aufsicht und regelmäßiger Laborüberwachung, da bei diesen Patienten das Risiko einer Hypermethioninämie besteht. Bei diesen Mengen ist TMG verschreibungspflichtig.
