L-Citrullin gehört zur Gruppe der nicht essentiellen Aminosäuren – den Bausteinen des Proteins. Ihr Körper produziert es durch den Harnstoffkreislauf, bei dem Kohlendioxid und Ammoniak zu Ornithin hinzugefügt werden, um L-Citrullin zu erzeugen, das dann in L-Arginin umgewandelt wird. Zu den Anwendungen für L-Citrullin-Präparate gehört die Behandlung von Harnstoffkreislaufstörungen, seltenen Erkrankungen, die hauptsächlich bei Kindern auftreten. Weitere Anwendungen, die derzeit untersucht werden, sind die Behandlung von Herzinsuffizienz, arterieller Steifheit und erektiler Dysfunktion.
Harnstoffzyklusstörungen sind genetische Probleme, die die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigen, Abfälle durch Urin zu eliminieren, so die National Institutes of Health. Personen mit einer angeborenen Harnstoffzyklusstörung fehlt typischerweise ein Gen, das zur Erzeugung von Enzymen benötigt wird, die zum Abbau von Ammoniak erforderlich sind. L-Citrullin wird gemäß der US-amerikanischen Food and Drug Administration in Medikamenten zur Behandlung dieser Erkrankungen verwendet. Andere Behandlungsoptionen für eine Beeinträchtigung des Harnstoffzyklus umfassen Dialyse und eine proteinreduzierte Ernährung.
L-Citrullin kann laut einer Studie in der Ausgabe 2010 der „Cardiology“ Patienten mit Herzinsuffizienz zugutekommen. Teilnehmer mit Herzinsuffizienz nahmen täglich 3 Gramm L-Citrullin ein und zeigten nach zweimonatiger Nachuntersuchung laut Studie eine verbesserte rechtsventrikuläre Funktion. Die Forscher schlossen daraus, dass Citrullin die Herzfunktion möglicherweise durch Senkung des Drucks in der Lungenarterie und Erhöhung der rechtsventrikulären Ejektionsfraktion verbesserte. Dies zeigt, wie viel Blut aus der rechten Seite des Herzens gepumpt wird.
L-Citrullin kann laut einer Studie, die in der März-Ausgabe 2012 des „International Journal of Cardiology“ veröffentlicht wurde, dazu beitragen, die Arterien gesund zu halten. Arterielle Steifheit tritt mit dem Alter auf und ist auch ein Merkmal von Herzerkrankungen. Die kleine Doppelblindstudie umfasste 15 gesunde Männer mittleren Alters, die sieben Tage lang täglich 5,6 Gramm L-Citrullin einnahmen. Forscher stellten fest, dass eine kurzfristige L-Citrullin-Supplementierung die arterielle Steifheit verbesserte, ohne den Gesamtblutdruck zu verändern.
Forscher in Italien testeten die Wirksamkeit von L-Citrullin zur Verbesserung der erektilen Dysfunktion in der Zeitschrift „Urology“. In dieser Single-Blind-Studie nahmen 25 Männer mittleren Alters mit leichter ED 1,5 g L-Citrullin für einen Monat ein. Nach der Supplementation gingen ihre Werte für erektile Dysfunktion von leichter Dysfunktion zu normaler erektiler Funktion über. Die Forscher hielten Citrullin für eine sichere Alternative zu herkömmlichen ED-Medikamenten, kamen jedoch zu dem Schluss, dass L-Citrullin weniger wirksam ist. Ihre Studienergebnisse wurden 2011 veröffentlicht.

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