Essentielle Aminosäuren
Über Aminosäuren, insbesondere den essentiellen wird immer wieder berichtet. Doch was sind Aminosäuren überhaupt oder für was brauchen wir diese Stoffe?
Aminosäuren-Grundlagen
Aminosäuren sind die kleinsten und notwendigen Bausteine aller Proteine (Eiweiße) in unserem Körper. Von der Enzymsynthese bis hin zum Aufbau von ganzen Organen (z.B. der Haut) im Körper sind Aminosäuren immer beteiligt. Manche von Ihnen müssen wir allerdings über die Nahrung (sogenannte essentielle Aminosäuren) zuführen, da der menschliche Körper, nicht in der Lage ist, diese selber herzustellen.
Chemisch gesehen enthalten Aminosäuren:
– Kohlenstoff (C)
– Wasserstoff (H)
– Sauerstoff (O)
– Stickstoff (N)
Die Einteilung erfolgt vordergründig nach ihren chemischen Eigenschaften:
- pH-Wert: in saure und basische AS
- Schwefelgehalt: in schwefelhaltige und nicht-schwefelhaltige AS
- Wasserlöslichkeit: in hydrophile und hydrophobe AS
- Verwertbarkeit in Energieträger: glukoplastische und ketoplastische AS
(glukoplastische AS können in Kohlenhydrate verwandelt werden)
Essentielle Aminosäuren
Im engeren Sinn gibt es 20 verschiedenen Aminosäuren, aus denen die menschlichen Proteine zusammengesetzt werden. Sie werden auch als „proteinogene“ Aminosäuren bezeichnet. Es gibt in der Natur jedoch mehrere hundert weiterer Aminosäuren, welche für den Menschen aber keine besondere Rolle spielen.
Man unterscheidet essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren. Bei den nicht-essentiellen Aminosäuren ist der Organismus in der Lage, diese selbst herzustellen, während die essentiellen Aminosäuren zugeführt werden müssen.
Unter den unterschiedlichen Formen von Aminosäuren, gibt es etwa neun, welche für den Menschen überlebensnotwendig (essentiell) sind.
Dazu zählen:
- L- Isoleucin
- L- Leucin
- L- Lysin
- L- Methionin
- L- Phenylalanin
- L- Threonin
- L- Tryptophan
- L-Valin
- L- Histidin
Zu den nicht-essentielle Aminosäuren zählen:
- L-Alanin
- L-Arginin
- L-Asparaginsäure
- L-Asparagin
- L-Cystein
- L-Glutamin
- L-Glutaminsäure
- L-Glycin
- L-Prolin
- L-Serin
- L-Tyrosin (essentiell für Kinder)
Aufgaben von Aminosäuren
Die größte Bedeutung der Aminosäuren für den Organismus liegt in ihrer Funktion als Proteinbausteine (= Eiweißbausteine). Proteine sind dabei nicht nur für den Muskelaufbau wichtig, sondern auch für unzählige andere wichtige Körperfunktionen.
Zu diesen Aufgaben zählen:
- wesentliche funktionelle und strukturelle Komponenten aller Körperzellen
- über den Protein- bzw. Aminosäurenabbau zum Teil zur Deckung des täglichen Energiebedarfs bei
- Verschiedene freie proteinogene Aminosäuren dienen als Botenstoffe im Nervensystem.
- Ausgangssubstanzen für oder sind bei der Bildung von körpereigenen Substanzen beteiligt (z. B. Botenstoffe, Gallensalze, Schilddrüsenhormone)
- weitere im menschlichen Körper vorkommende Aminosäuren können aus den proteinogenen Aminosäuren gebildet werden. (z.B. L-Carnitin, das unter anderem eine bedeutsame Aufgabe im Fettstoffwechsel einnimmt, aus den beiden essentiellen Aminosäuren Lysin und Methionin)
- Sie fördern Schlaf und Vitalität, unterstützen die Fettverbrennung, sind cholesterinsenkend und steuern Osteoporose und Arthrose entgegen.
- Die immunmodulierenden Aminosäuren Taurin, Methionin, Lysin, Glutamin und Arginin sind hilfreich bei Abwehrschwäche und bieten außerdem natürliche, alternative Behandlungsansätze bei Erkrankungen des Enddarms, Hautproblemen und Potenzstörungen.
Essentielle Aminosäuren – wichtig zur Bildung von Neurotransmittern
Die Katecholamine Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin, werden aus der Aminosäure Tyrosin bzw. Phenylalanin über Tyrosin aufgebaut.
Serotonin wird besonders gut über die Aminosäure 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) hergestellt, deren Vorstufe die Aminosäure Tryptophan ist. 5-HTP hat im Gegensatz zu Tryptophan die Eigenschaft, das es ungestört die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, während Tryptophan mit anderen Aminosäuren um die aktive Passage konkurrieren muss.
Faktoren wie Stress (Cortisolexzess), oxidativer Stress, Insulinresistenz, Vitamin B6- oder Magnesiummangel und Entzündungen können die Umwandlung von Aminosäuren in Neurotransmitter hemmen.
Wichtig
Damit die Aminosäuren erfolgreich zu Neurotransmittern umgewandelt werden können sind verschiedene Enzyme auschlaggebend. Für diese wiederum werden besonders die Vitamine C, B6, B12 und Folsäure sowie Magnesium und Calcium benötigt. Nicht selten kann allein die Gabe von Vitamin B6 und/oder Folsäure schon große Wirkung bei der Regulation der Neurotransmitter, erzielen.
Erhöhter Bedarf
Es gibt Personengruppen, Zustände und Erkrankungen, bei denen ein erhöhter Bedarf, besonders an den essentiellen Aminosäuren festzustellen ist.
Dazu gehören z.B.:
- Vegetarier, Veganer
- Kinder und Jugendliche
- Schwangere
- Senioren
- Übergewichtige
- Sportler
- Stressanfällige Personen
Erkrankungen, bei der eine zusätzliche Einnahme von essentiellen Aminosäuren sinnvoll wäre:
- Immunschwäche
- Eisenmangel-Anämie
- Diabetes Typ II
- Schwangerschafts-Diabetes
- Niereninsuffizienz
- Leberkrankheiten
- Darmprobleme
- Herzprobleme
- Magersucht
- Kachexie (Endstadium von Krebs, AIDS etc.)
- Adipositas
- Osteoporose (zusammen mit Vitamin D, Vitamin K2 und Magnesium)
- Lebensmittelallergien
- Multiple Sklerose
- Schnellere Heilung bei Knochenbrüchen
- Durchblutungsstörungen
- Potenzstörungen
Aminosäuren im Sport
Die Zufuhr essentieller Aminosäuren ist gerade für Kraftsportler eine Überlegung wert, besonders wenn es auf Kraftzuwachs und den Aufbau von Muskelmasse ankommt. In einer Studie (Neumann & Hottenrott, 2006) konnte nachgewiesen werden, dass die Aufnahme von 10 g essentieller Aminosäuren pro Tag zu einem deutlichen Kraftzuwachs führt – natürlich nur in Verbindung mit Krafttraining. Aber auch ein weiterer Aspekt der essentiellen Aminosäuren ist im Sport nicht zu vernachlässigen – Die beschleunigende Wirkung zum Abbau von Stressregulationen in der Muskulatur (z. B. Muskelkater, vorübergehender Kraftverlust).
Gerade im Leistungssport, sollte man bei der Zufuhr von essentiellen Aminosäuren besonders auf die drei Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin achten. Diese werden gelegentlich auch „BCAAs“ genannt – die Abkürzung kommt aus dem englischen und bedeutet „branched chain amino acids“ (= verzweigtkettige Aminosäuren). Diese Aminosäuren dienen im Fall eines Energiemangels als Ausgangsstoffe für die Bildung von Glukose (Glukoneogenese).
Aber auch andere Aminosäuren, darunter viele der nicht-essentiellen Aminosäuren wie Arginin, Ornithin oder Histidin werden bei einem Leistungstraining stark verbraucht und so macht eine eventuelle Zufuhr in Form eines Nahrungsergänzungsmittels oft auch Sinn.
Wirkungen essentieller Aminosäuren im Sport
- Förderung des Muskelaufbaus
- Erhöhung der Kraft- und Ausdauerleistung
- Vermeidung von Muskelabbau bei hohen Trainingsanforderungen
- Stabilisierung des Blutglukosespiegels während der sportlichen Belastung
- Beschleunigtes Auffüllen der Kohlenhydratspeicher nach dem Training
- Beschleunigung der Regeneration
- Abnahme von Verletzungen und Fehlbelastungen am Stütz- und Bewegungssystem
- Stabilisierung des Immunsystems
- Abnahme der Infekthäufigkeit (Grippe, Erkältung)
Essentielle Aminosäuren im Überblick
L- Histidin
Diese Aminosäure findet sich vornehmlich im Hämoglobin und wird besonders bei rheumatischen Arthritis, Allergien, Geschwüre und Anämien eingesetzt. Histidin ist essenziell für Wachstum und Reparatur des Gewebes. Es ist auch wichtig für die Myelinzellen, welche die Nervenzellen umhüllen und bei der Produktion der roten und weißen Blutkörperchen wichtig. Histidin schützt den Organismus vor Strahlenschäden, senkt den Blutdruck und hilft bei der Entsorgung von Schwermetallen und verminderte Libido.
L- Isoleucin
Isoleucin spielt bei der Bildung des Hämoglobins eine wichtige Rolle, stabilisiert und reguliert den Blutzucker und regelt die Energielieferung. Diese Aminosäure ist besonders bei Sportlern sehr beliebt, da diese Aminosäure bei der Heilung und Reparatur des Muskelgewebes, der Haut und der Knochen stark beteiligt ist. L-Isoleucin ist oft bei Menschen mit mentalen oder physischen Problemen zu niedrig.
L- Leucin
Das Leucin in Verbindung mit den Aminosäuren Isoleucin und Valin ist bei der Wundheilung von Muskeln, Haut und Knochen beteiligt. Aus diesem Grund wird es nach Operationen besonders empfohlen. Diese Aminosäure reduziert den Blutzucker und hilft bei der Produktion des Wachstumshormons.
L- Lysin
Zu den Funktionen dieser Aminosäure gehört die richtige Kalzium-Absorption. Außerdem reguliert sie den Stickstoffgehalt bei Erwachsenen. Das Lysin hilft bei der Bildung von Kollagen, das wiederum für die Bildung von Bindegewebe und Knorpel wichtig ist. Lysin hilft auch bei der Herstellung von Antikörpern gegen Lippenherpes und bei Herpes-Schüben, weshalb sie nicht selten ein essentieller Bestandteil vieler Herpes-Salben ist. Zusätzlich wird sie zur Reduktion von erhöhten Triglyzeridwerte eingesetzt.
L- Methionin
Diese Aminosäure ist ein gern gesehener Gast bei vielen entgiftungskuren. Methionin ist reich an Antioxidantien und eine gute Schwefelquelle, was sich begünstigend auf Störungen bei Haaren, Haut und Nägeln auswirkt. Methionin hilft bei der Zersetzung von Fetten in der Leber und in den Arterien. Besonders wirkungsvoll ist L-Methionin bei der Entgiftung von Blei und anderen Schwermetallen. Es ist hilfreich bei Muskelschwäche, beugt und soll vor Strahlung schützen.
L- Phenylalanin
Die Phenylalanine werden vom Gehirn für die Produktion von Noradrenalin benötigt. Diese chemische Substanz vermittelt die Signale zwischen den Nervenzellen im Gehirn, sorgt für Aufmerksamkeit und Wachheit. Das Phenylalanin wird auch mit einer Stimmungserhellung und Schmerzlinderung in Zusammenhang gebracht, sowie einer Förderung der Gedächtnis- und Lernleistung. Es wird auch bei der Behandlung von Arthritis, Depression, Menstruationsbeschwerden, Migräne, Übergewicht, Parkinson und Schizophrenie eingesetzt.
L- Threonin
Die Aminosäure Threonin reguliert den Proteinhaushalt im Körper und spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kollagen, Elastin und Zahnschmelz. Außerdem hilft es bei der lipotrohphischen Funktion der Leber im Zusammenspiel mit der Aspartsäure und Methionin, wo es der Fettablagerung in der Leber entgegenwirkt und ihren Stoffwechsel begünstigt.
L- Tryptophan
Diese Aminosäure gilt als natürliches Entspannungsmittel, hilft bei Schlaflosigkeit, vermindert Angstzustände und Depressionen und stabilisiert das Gemüt. Die Säure hilft auch bei Migräne und dem Immunsystem. Weitere Einsatzgebiete von Tryptophan sind eine Gewichtskontrolle durch eine Regulierung des Appetits und eine vermehrte Ausschüttung von Wachstumshormonen. Auch bei hyperaktiven Kindern ist Tryptophan, wegen seiner beruhigenden Eigenschaft, eine natürliche Alternative.
L- Valin
Das Valin ist für den muskulären Stoffwechsel von Bedeutung und für die Muskelkoordination, die Wundheilung und den Stickstoffgleichgewicht im Körper, der als Energiequelle für die Muskelarbeit gilt.
Weitere Einsatzgebiete von L-Valin:
- Leberkrankheiten
- Gallenkrankheiten
- fördert mentale Stärke und Ausgeglichenheit
Lebensmittel mit Aminosäuren
Es gibt zahlreiche Nahrungsmittel, welche die wertvollen Aminosäuren beinhalten.
Die hier aufgeführten Lebensmittel enthalten besonders hohe Mengen der entsprechenden Aminosäuren.
- Phenylalanin (Schwein, Huhn, Lachs, Eier, Milch, Walnüsse, Reis, Erbsen)
- Valin (Rind, Huhn, Lachs, Eier, Milch, Walnüsse, Reis, Erbsen)
- Threonin (Rind, Huhn, Lachs, Eier, Milch, Walnüsse, Reis, Erbsen)
- Tryptophan (Soja Bohnen, Haferflocken, Milch, Kakaopulver, Eier, Reis, Erbsen)
- Isoleucin (Eier, Soja Protein, Algen, Pute, Huhn, Lamm, Käse und Fisch)
- Methionin (Eier, Sesamkörner, Parmesankäse, Huhn, Thunfisch, Rindfleisch)
- Leucin (Soja Protein Konzentrat, Soja Bohnen, Rindfleisch, Erdnüsse, Lachs, Weizenkeime, Mandeln, Huhn, Eier, Haferflocken)
- Lysin (Rindfleisch, Linsen, Sojabohnen, Milch, Eier, Erbsen, Kidneybohnen)
- Histidin (Rind, Huhn, Lachs, Eier, Milch, Walnüsse, Soja Bohnen, Reis, Erbsen)
Quellen:
- Rehner G, Daniel H: Biochemie der Ernährung. 2. überarbeitete und erweiterte Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2002
- Hahn A, Ströhle A, Wolters M: Ernährung – Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2006
- Löffler G, Petrides P, Heinrich P: Biochemie & Pathobiochemie, 8.Auflage, Springer Medizin Verlag Heidelberg 2007
- Gröber, Mikronährstoffe, 3 Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart
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