Aminosäuren

 

Aminosäuren, auch Bausteine des Lebens genannt, sind wesentliche Biomoleküle, die im Stoffwechsel eine wichtige Rolle spielen. Während Proteine zu den Makronährstoffen gehören, zählen Aminosäuren zu den Mikronährstoffen. Aminosäuren sind organische Verbindungen, bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff, zusammen mit einigen variablen Seitenkettengruppen. Aminosäuren sind die kleinsten Einheiten von Proteinen. Proteine sind neben Wasser die zweithäufigst vorkommenden Komponenten im Körper. Sie machen rund 20 Prozent der Körpermasse aus. Aminosäuren sind nicht nur Bausteine der Proteine, sondern auch erforderlich für die Bildung verschiedener anderer wichtiger Moleküle, z. B. Hormone und Neurotransmitter.

Bei einer Unterversorgung mit Aminosäuren oder bei einem erhöhten Bedarf können Aminosäuren nach labormedizinischer Abklärung über Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden.

21 Aminosäuren werden in Proteine im menschlichen Körper eingebaut. Aminosäuren werden in Abhängigkeit von mehreren Faktoren als essenziell, bedingt wesentlich oder nicht wesentlich eingestuft.

 

Funktionen der Aminosäuren

Aminosäuren sind lebenswichtig, da die aus ihnen gebildeten Proteine an praktisch allen Zellfunktionen beteiligt sind. Einige Proteine fungieren als Enzyme, Botenstoffe oder Antikörper, während andere Proteine Strukturproteine sind.

Aminosäuren spielen eine wesentliche Rolle für sehr viele Stoffwechselprozesse:

✔️ Aufbau und Erhalt von Muskeln, Haut, Haaren und Bindegewebe

✔️ Wundheilung und Reparatur

✔️ Verdauung

✔️ Energiestoffwechsel

✔️ Nervenbotenstoffwechsel

✔️ Immunsystem

✔️ Hormonstoffwechsel

So vielfältig sind die Stoffwechselfunktionen der Aminosäuren

• Aminosäuren sind Ausgangssubstanzen für die Bildung zahlreicher Biomoleküle wie Carnitin, Kreatin, Glutathion, Purine, Pyrimidine, Phospholipide, Gallensäuren, Antikörper, Gerinnungsfaktoren etc.
• Aminosäuren sind Grundsubstanzen für Enzyme, Neurotransmitter und Hormone und deren Steuerung.
• Manche Aminosäuren fungieren selbst als Neurotransmitter, z. B. Glycin oder Glutaminsäure.
• Aminosäuren können zur Energiegewinnung herangezogen werden (Glukoneogenese).
• Aminosäuren sind Cofaktoren für Entgiftungsreaktionen.
• Aminosäuren besitzen stoffwechselregulierende Eigenschaften, z. B. Leucin.
• Das Immunsystem benötigt Aminosäuren. Aminosäuren sind u. a. erforderlich, um entprechende Enzyme, Immunglobuline, Zytokine etc. zu bilden.
• Aminosäuren besitzen antioxidative Eigenschaften.
• Aminosäuren sind für die Bildung von Transportmolekülen erforderlich.

und viele weitere Funktionen…

 

Einteilung der Aminosäuren nach Verfügbarkeit

Essenzielle Aminosäuren müssen über die Nahrung aufgenommen werden

Acht der 23 Aminosäuren werden als essenzielle Aminosäuren eingestuft und müssen über proteinhaltige Kost zugeführt werden. Die Aminosäuren werden dann zur Bildung von Biomolekülen oder für andere Funktionen wieder kombiniert.

Essenzielle Aminosäuren sind: Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan sowie die verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin.

Bedingt essenzielle Aminosäuren

Bedingt essenzielle bzw. semiessenzielle Aminosäuren müssen in bestimmten Lebensjahren und Lebenssituationen mit der Nahrung zugeführt werden, da sie vom Stoffwechsel nicht ausreichend gebildet werden können, z. B. bei Stress oder Krankheit. Dazu gehört die Aminosäure Arginin, die für Säuglinge und Kinder essenziell ist, aber auch bei schweren Erkrankungen, z. B. Krebserkrankungen. Auch Cystein, Glutamin, Histidin, Tyrosin und Glycin werden nach neuestem Erkenntnisstand als semiessenzielle Aminosäuren eingestuft.

Nicht essenzielle Aminosäuren

Diese Aminosäuren müssen nicht über die Nahrung zugeführt werden, sondern werden vom Körper selbst gebildet. Zu diesen Aminosäuren gehören Alanin, Gutaminsäure, Asparagin, Asparaginsäure, Prolin Serin, Selenocystein.

 

Aminosäuren: Funktionen in aller Kürze

• Alanin
  Alanin ist eine nicht essenzielle Aminosäure und hat eine wichtige Funktion für den Stickstofftransport im Blut. Alanin wird hauptsächlich von der Muskulatur an das Blut abgegeben. Die Leber verwendet diese Aminosäure für die Neubildung von Glukose. Deshalb kann durch eine Alaninsupplementierung der Glukosespiegel erhöht werden, z. B. bei zu geringer Kohlenhydratzufuhr.

 

• Arginin
  Arginin ist eine semiessenzielle Aminosäure. Arginin spielt eine wichtige Rolle im Harnstoffzyklus, und dient damit der Ammoniakentgiftung. Die Aminosäure Arginin ist Ausgangssubstanz für die Bildung des Signalgases Stickstoffmonoxid (NO), das für die Regulierung der Blutgefäße, für die Immunkompetenz und für die Nervenimpulsübertragung sehr wichtig ist. Außerdem hat diese Aminosäure vielfältige gefäßschützende Wirkungen und wird auch häufig bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen eingesetzt.

 

• Asparagin
  Die Aminosäure Asparagin spielt eine wichtige Rolle für die Bildung von Zucker-Eiweiß-Verbindungen.

 

 

 

• Asparaginsäure
  Asparaginsäure ist eine nicht essenzielle Aminosäure und hat vielfältige Stoffwechselfunktionen inne. Diese Aminosäure kann den Harnstoffzyklus aktivieren, d. h. die Entgiftung von Ammoniak verbessern. Die Aminosäure Asparaginsäure ist erforderlich für die Bildung von DNA- und RNA-Bausteinen und kann auch den Energiestoffwechsel anregen. Es gibt Hinweise aus Studien, dass Aspartat bei Erschöpfungszuständen und vermehrter körperlicher Belastung positive Effekte zeigen kann.

 

• Citrullin
  Citrullin ist keine proteinogene Aminosäure, sondern ein Metabolit des Harnstoffzyklus, d. h. Citrullin ist an der Ammoniakentgiftung beteiligt. Die Citrullinbildung ist auch eine wichtige Stoffwechselleistung der Darmzellen. Die Citrullinkonzentration im Blutserum ist deshalb ein wesentlicher Marker für die Funktionsfähigkeit der Darmzellen. Bei verschiedenen Darmerkrankungen ist eine Verminderung der Citrullinkonzentration nachweisbar. Eine Citrullinsupplementierung ist eine effektive Maßnahme zur Anhebung des Argininspiegels.

 

• Cystein
  Cystein ist eine schwefelhaltge Aminosäure, die zu den bedingt essenziellen Aminosäuren gehört. Cystein ist aufgrund seiner chemischen Struktur wichtig für die Stabilisierung vieler Proteine (Schwefelbrücken). Cystein wird für die Bildung von Coenzym A benötigt und ist ein wesentlicher Baustein von Glutathion, dem wichtigsten intrazellulären Antioxidans. Die Aminosäure ist auch ein Lieferant von reduziertem Schwefel und Sulfat. Cystein wird gerne in Form von N-Acetylcystein supplementiert, für das es immer mehr Anwendungsgebiete gibt. Seit einiger Zeit wird NAC auch vermehrt bei psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt. Es ist ansonsten ein wichtiges Antioxidans und deshalb von Nutzen bei Erkrankungen, die mit oxidativem Stress einhergehen.

 

• Glutamin
  Glutamin ist die bedeutendste Aminosäure im Blutserum. Es spielt bei einer Vielzahl von Stoffwechselwegen eine Rolle (z. B. DNA-Bausteine, Aminozucker, Glyckoproteine). Glutamin ist ein wichtiges Energiesubstrat für die Zellen des Magen-Darm-Trakts sowie eine Energiequelle für die Zellen des Immunsystems. Die Aminosäure Glutamin ist auch an der Regulierung des Säure-Base-Hashalts beteiligt und wird von den Nieren zur Aussscheidung von Ammoniumionen verwendet. Nach starkem körperlichem Stress kommt es häufig zu einer verminderten Glutaminverfügbarkeit und zu einem erhöhten Glutaminbedarf. Eine Glutaminsupplementierung ist oftmals auch bei einer Reizdarmsymptomatik oder einem Leaky-Gut-Syndrom von Nutzen.

 

• Glutaminsäure
  Die Aminosäure Glutaminsäure ist eine wichtige Drehscheibe des Aminosäurenstoffwechsels. Glutaminsäure ist Ausgangssubstanz für die Bildung mehrerer anderer Aminosäuren und kann auch den Citratzyklus aktivieren. Glutamat ist der bedeutende erregende Neurotransmitter im ZNS, außerdem Vorstufe des dämpfenden Neurotransmitters GABA. Zu hohe Glutamatkonzentrationen wirken neurotroxisch, besonders dann, wenn die Energieversorgung der Nervenzellen beeinträchtigt ist.