Aminosäuren
In Ernährungsdiskussionen fallen Begriffe wie Kohlenhydrate, Fette, Eiweisse, Vitamine, Mineralien und Spurenelemente, ohne deren eigentliche Bedeutung gebührend zu würdigen. Wichtig ist, dass sie in bestimmten Mengen zugeführt oder je nach Situation auch vermieden werden. Unbestritten lebensnotwendig sind sie alle, aber die Eiweisse, auch Proteine genannt, haben noch etwas besonderes an sich.
Damit der Körper mit den anderen Vitalstoffen überhaupt etwas anfangen kann, müssen die Proteine zuerst da sein. Vielleicht ist das auch die Erklärung weshalb der Begriff „Protein" vom Griechischen „Protos"=„der Erste" abstammt. Protein ist die Basis unserer Knochengrundsubstanz, Haut, Haare, Muskeln, Hormone, Neurotransmitter, Enzyme u.a.m. und ist damit ein Sammelbegriff von unzähligen Verbindungen, die eines gemeinsam haben. Sie werden alle aus Aminosäuren zusammengesetzt.
Aminosäuren (AS) sind kleine chemische Bausteine aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Stickstoff (N) und einer Carboxyl-Säure Gruppe (COOH) oder seltener einer Schwefelsäure an der gleichen Stelle. So lässt sich auch die Bezeichnung der Aminosäuren erklären: Stickstoff bildet das Zentrum einer „Amino"-Gruppe (rot), daneben liegt die Carboxyl-„Säure" (blau). Die Charakteristik der Aminosäure entscheidet aber der chemische Rest (gelb) die unterschiedlich zusammengesetzt ist (s. Abb.).
Die AS werden in Gruppen eingeteilt, je nachdem, ob der Mensch in der Lage ist, sie selber zu produzieren, oder ob er vollkommen auf die Zufuhr von aussen angewiesen ist. Damit ergeben sich drei Kategorien: Die sog. essentiellen AS müssen vollständig von aussen zugeführt werden, semiessentielle AS werden nur zum Teil im Organismus synthetisiert und die nicht essentiellen AS werden ausreichend im Organismus hergestellt. Wichtig ist die Versorgung mit allen AS. Dies wird an einem Beispiel deutlich: Wenn in einem Fertigungswerk nur ein Förderband ausfällt, kommt kein fertiges Produkt zustande. Wenn nur eine essentielle Aminosäure fehlt, ist das genauso schlimm - es ist dann, als ob man in einem direkten totalen Eiweissmangel leben würde.
Essentielle Aminosäuren |
Semiessentielle Aminosäuren | Entbehrliche Aminosäuren |
Isoleucin Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptophan Valin |
Arginin Histidin Tyrosin Cystein / Cystin Taurin |
Alanin Asparaginsäure Glutaminsäure Glycin Hydroxyprolin Prolin Serin |
Damit im Organismus körpereigene Proteine aufgebaut werden können (über 50'000 verschiedene), müssen die mit der Nahrung aufgenommenen Fremdeiweisse zuerst in die Einzelbestandteile, eben die Aminosäuren abgebaut und anschliessend über die Darmschleimhaut resorbiert werden. Um die AS- bzw. Peptidaufnahme aus dem Darm zu ermöglichen, spalten sog. Endopeptidasen Pepsin, Trypsin und Chymotrypsin Peptidbindungen innerhalb der Eiweissmoleküle, so dass verschieden grosse Bruchstücke entstehen, während sog. Exopeptidasen am N- oder C-terminalen Ende einzelne AS abspalten. Endlich erfolgt die Zerlegung der Peptide in freie AS am Bürstensaum des Dünndarms, über die Carboxypeptidasen des Pankreassaftes und die Peptidasen der Zotten. Die aktiven Transportsysteme in der Darmschleimhaut bevorzugen L-Aminosäuren (D-AS sind unwirksame oder gar hemmende Spiegelbilder der notwendigen AS), und darüber hinaus hat man festgestellt, dass verschiedene AS ihren Transport über die Membran wechselseitig hemmen (z. B. Glycin und Methionin) bzw. fördern (z.B. Lysin und Leucin). Die Kapazität der Transportsysteme für freie AS ist also limitiert. Die enzymatische Spaltung in die Grundbausteine der Proteine liegt vermutlich bedarfsabhängig bei 40 bis 60 %.
Dies alles setzt eine gesunde Dünndarmdurchlässigkeit voraus. Über die Leber, die in der Lage ist, die AS zu speichern und dosiert dem Organismus abzugeben, gelangen sie in die Blutbahn und von dort in die Zelle, den Ort des Geschehens. Und ein Kilo Aminosäuren sind noch lange kein Eiweiss. Dazu braucht es biochemische Reaktionen, die die Aminosäuren zuerst in kurzkettige sog. Oligo- und Polypeptiden und schliesslich zu den Proteinen aufbauen. Dies geschieht mittels der Information aus den Chromosomen via DNS und RNS.
Alle diese Schritte sind störanfällig und von einer Fülle von anderen Faktoren (Vitamine, Spurenelemente u.a.m.) ebenso abhängig wie die Notwendigkeit des ausgewogenen Angebotes der einzelnen AS.
Werden für ein bestimmtes Molekül wie Insulin bspw. 15 verschiedene AS benötigt und es fehlt deren eine, kann dieses Eiweiss nicht hergestellt werden. Diabetes oder Blutzuckerschwankungen wären die Folge. Auch wichtige Hormone, u.a. Ausschüttung von Cortisol sind diesem Mechanismus unterworfen. Durch die Verstoffwechselung der AS entstehen wieder andere lebensnotwendige Verbindungen. Dabei wird Glutaminsäure zum Neurotransmitter gamma-Aminobuttersäure (GABA) umgesetzt, Histidin zum blutdruckwirksamen Histamin. Auch die Hormone Dopamin, Vorstufe des Adrenalins und Serotonins, sowie das biogene Amin Tryptamin sind Zwischenprodukte des Aminosäureabbaus. AS sind auch wichtig im Energie- und Betriebsstoffwechsel u.a. als Biokatalysatoren und Enzyme. Ohne diese würde unser Stoffwechsel bei den niedrigen Temperaturen, die im Körper herrschen, gar nicht funktionieren.
Eiweissmangel ist absolut gesehen in unseren Breitengraden eine Seltenheit. Aber von einem deutlichen Eiweissüberschuss zu sprechen wäre auch in vielen Fällen verfehlt. Statt eiweissüberernährt sind wir vielmehr Eiweissfehlernährt. Trotzdem können wegen selektiven Verdauungs- und Stoffwechselstörungen häufig AS Unterversorgungen festgestellt werden. Dies darf aber nicht als Bedürfnissignal nach einer gesteigerten Eiweissernährung fehlgedeutet werden. Vielmehr muss die einzelne AS medikamentös ersetzt und noch besser, das Ernährungsverhalten (Quantität, Qualität, Esskultur u.a.m.) gründlich überprüft werden, um ein ausgeglichenes Angebot der notwendigen Bestandteile zu garantieren. Der empfohlene gesamt Eiweisszufuhr beträgt 0.5 - 0,8 mg Eiweiss pro KG Körpergewicht und Tag. Dies kann über spezielle Tabellen berechnet werden (s. Info-Blatt: die Quantitative Diät), sagt aber über die AS-Zusammensetzung nichts aus. Wichtig ist nicht nur die Quantität, sondern auch ein gesundes Verhältnis der AS zueinander. Dies wird nur durch eine ausgewogene, nicht einseitige Ernährung und eine gesunde Verdauung erreicht. Diese Voraussetzungen werden in der „modernen" Bevölkerung kaum noch angetroffen.
Indikationen für eine AS-Analyse
- Chronische Müdigkeit
- Migräne
- Chronische Magen-Darmstörungen
- Rheuma, Osteoporose
- Nahrungsmittel- oder chemische Unverträglichkeiten
- Wiederholte Infektionen und chron. Entzündungen
- Konzentrations- und neurologische Störungen
- Epilepsie
- Wachstumsstörungen oder Kleinwuchs
- Untergewicht
- Herzkreislaufstörungen
- Ernährungsberatung
- Hormonstörungen
- Krebserkrankungen
Aminosäuren im Einzelnen
Alanin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Vit.B6-Mangel Cortison-Therapie, Uebersäuerung Mangel an Alpha-Ketoglutaminsäure. Letztere kann Zeichen von Ammoniaküberschuss im Blut, Aluminiumbelastung, oder Schaden am Mitochondrium sein. |
Arginin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wachstumshormon Prolactin Insulin- und Glucagonausscheidung (Zuckerstoffwechsel) Spermin / Spermidin (fördern die männliche Fruchtbarkeit) Stickoxyd, eine enorm wichtige Verbindung für die Regulation der Durchblutung, Blutgerinnung, Neurotransmitterfunktion, des Blutdruckes und des Immunsystems. Fördert Wundheilung (Haut, Schleimhäute usw.) durch die Unterstützung der Kollagensynthese. Bedarf während Stress erhöht Entspannt die glatte Muskulatur des Darmes. Wichtig für den Muskelstoffwechsel, da Vorstufe von Kreatin und Kreatinin. Wichtig für Harnstoffsynthese Bekämpft Nierenstörungen und Übergewicht. Fördert die Entgiftung von Ammoniak. Stimuliert die „Fressaktivität" der Killerzellen |
Wundheilung Unfruchtbarkeit Vorbeugung von Herzinfarkt und Hirnschlag Hypertonie CFS Muskelschwäche Muskelschmerzen Arteriosklerose Reduziert gesteigerte Blutgerinnung Chronische Infekte |
Kinder im Wachstum Herpes |
In allen Eiweissen, reichlich in Samen & Nüssen |
Asparagin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Kann im Organismus aus Glutamin und Asparaginsäure gebildet werden. Dafür sind Magnesium und Energie notwendig Mangel bei tiefem Magnesium Niedriges Asparagin stört und limitiert die Anzahl und Funktion der Leukozyten und damit das Immunsystem. |
Soya, Erdnüsse, Leguminosen |
Asparaginsäure | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Kann im Organismus aus Glutamin und Asparaginsäure gebildet werden. Dafür sind Magnesium und Energie notwendig Mangel bei tiefem Magnesium Niedriges Asparagin stört und limitiert die Anzahl und Funktion der Leukozyten und damit das Immunsystem. |
Milchprodukte |
Cystein | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wichtig im Methionin-Stoffwechsel. Bildet mit Panthotensäure (Vitamin B5) Coenzym A Vorstufe von Taurin Bestandteil des Antioxidans Glutathion und ist häufig limitierender Faktor in der Eigensynthese dieser Verbindung. Stützt das Immunsystem (B- und T-Lymphozyten (s. Info-Blatt Immunstimulation) Wichtig um „gesund zu altern" |
Chemische Sensibilität Entgiftungsstörungen Oxidativer Stress Lungenkrankheiten AIDS |
Glutamin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Die am meisten vorkommende AS im Blut. Transport von Stickstoff Entgiftung von Ammoniak Obwohl „nicht essentiell" ist der Bedarf so gross, dass in gewissen Stresssituationen er nicht mehr gedeckt werden kann. Folgen: Magen-Darm- und Konzentrationsstörungen Wichtig für die Darmschleimhaut Benötigt für die Umwandlung von Vit. B3 in Nicotinamid, was wiederum notwendig ist für andere Coenzyme wie NAD, NADH, NADP, NADPH |
MD-Störungen Zehrende Krankheiten wie Krebs usw. Stützung des Immunsystems Bekämpft Nebenwirkungen von Chemotherapie Unterstützt Wundheilung nach operativen Eingriffen oder Verbrennungen Alkoholismus |
Histidin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Fördert Verdauungssäfte, Blutbildung, Wundheilung. Löst Verspannungen und Angstzustände. Durch den Einfluss auf elektrische Vorgänge im Gehirn führen niedrige Histidinwerte zu psychischen Veränderungen, Lethargie oder Uebererregbarkeit. Obwohl die Vorstufe zu Histamin („Allergiehormon") hemmt Histidin allergische Reaktionen. |
Arthritis Magenübersäuerung Blutarmut Allergien Schwangerschaftserbrechen und Sodbrennen Frauen mit Orgasmusschwierigkeiten |
Schizophrenie |
Isoleucin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wichtig für die Energieproduktion, Blutzuckerregulation und Herstellung von Hämoglobin (der rote Blutfarbstoff) | Alkoholismus Operationen Hungerzustände Infektionen Muskelaufbau |
Leucin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Beteiligt an der Produktion von Energie. Wichtig für Sportler. Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, wird diese AS als Ersatz für die Energieproduktion eingesetzt. Erhöhte Leucinspiegel können eine Unterzuckerung zu Folge haben. Benötigt für Strukturproteine, Kollagen, Elastin (Sehnen & Bänder) Stimuliert Insulinsynthese |
Alkoholismus Wundheilung Hungerzustände Infektionen Muskelaufbau |
In allen Eiweissen |
Lysin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Unterstützt Leberenzyme Fördert Calciumaufnahme aus dem Darmtrakt Notwendig für die Produktion von Carnitin und der Verstoffwechselung der Fettsäuren für die Energiegewinnung Unterstützt das Immunsystem und die Thymusfunktion (gut gegen Herpes!) Wichtig für Knochen (Calcium), Haut und Wundheilung |
Herpes simplex Chronische Müdigkeit Konzentrationsschwäche Wachstumsstörungen Kleinwuchs Störungen des Haarwuchs Blutarmut Störungen der Geschlechtsorgane. |
Methionin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Einer der wenigen schwefelhaltigen AS Notwendig für Gewebe, Stoffwechsel der Kohlenhydrate, Fette und AS, zur Entgiftung, auch von Radikalen und Schwermetallen. Methylgruppenlieferant und damit wichtig für Muskelstoffwechsel, Adrenalin Gleichgewicht und die Bildung von DNS und RNS der Chromosomen Hemmt Radikalprozesse (s. Info-Blatt „Oxidativer Stress. Freie Radikale") Wichtiger Bestandteil von Haut, Haare und Nägel Vorstufe diverser AS und damit auch von Insulin, Glutathion, Coenzym A, Cholin. Letzteres ist ein Baustein von Acetylcholin, ein wichtiger Neurotransmitter im Gehirn und Nervengewebe! Schützt vor Krebs Notwendig für die Funktion der Gene, der Muskulatur, Nebennieren und Nervensystem Wird zerstört durch Alkohol. Ein Stoffwechselprodukt des Methionins ist das Homocystein. Dieses wird normalerweise weiter verstoffwechselt zu Cystein, kann aber in gewissen Situationen (v.a. bei Mangel an Vitamin B6, 12 und Folsäure) angehäuft werden und durch die Oxydation von LDL-Cholesterin (das „schlechte" Cholesterin) Arteriosklerose fördern (s. Info-Blatt Homozystein) |
Methionin Verstoffwechselung zu Taurin, S-Adenosylmethionin und Cystein gestört. Magnesium-Mangel Evtl. gleichzeitig Störung mit den Nebennieren- Markhormonen wie Adrenalin mit Depressionen als mögliche Folge |
Mangel an Magensäure möglich Herz-Kreislaufkrankheiten Entwicklungsstörungen des Nervensystems Osteoporose Neuropsychiatrische Störungen |
Fleisch, Fisch, Geflügel, Käse, Samen, Brazil Nüsse |
Phenylalanin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Fördert die Wundheilung und Energieproduktion durch Aktivierung der Schilddrüse (Vorstufe von Thyroxin). Auch die Insulinproduktion wird beeinflusst. (Empfehlung bei gewollter Gewichtsabnahme!) Fördert Geschlechtstrieb, Gedächtnis und Wachheit als Vorstufe von Dopamin und Norepinephrin. Vermindert Muskelkater, Kopfschmerzen, Kreuzschmerzen und Arthritisbeschwerden. Benötigt Vitamin C und B6 für ihre Stoffwechselfunktionen |
Depressionen Parkinson Schmerzen Vitiligo (Weissfleckenkrankheit) „Jet-lag" |
MAO Hemmer |
Prolin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Malnutrition Malabsorption Gesteigerter Verlust über die Niere |
Taurin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wirkt als Antioxidans und Neurotransmitter In hoher Konzentration in den weissen Blutkörperchen zu finden. Hier muss sie die reichlich vorkommenden Hypochlorit-Ionen unter Kontrolle halten. Diese sind als Oxidans notwendig, die einverleibten Gifte und Bakterien zu zerstören. Überschüssiges Taurin wird im Urin ausgeschieden Verbindet sich mit Cholesterin, Gallenbestandteil (Taurocholsäure) Hilft in der Regulation der intrazellulären Konzentration von Magnesium, Calcium, Kalium und Natrium. Schützt das Herz vor Rhythmusstörungen Säuglinge haben eine sehr beschränkte Eigensynthese von Taurin. Muttermilch weist dafür hohe Konzentrationen auf, Kuhmilch jedoch nur in Spuren. |
Akute Infektionen und Entzündungen, wo Leukozyten in hoher Zahl zerfallen. Nierenschwäche (gleichzeitige Erhöhung der meisten AS) Gallenstau oder Leberkrankheiten mit gestörter Bildung von Taurocholsäure. Thromboembolien (Thrombozyten enthalten hohe Konzentr. von Taurin) Hämolyse (Erythroz. auch hohe Konz. von Taurin) Schlechte unsachgemässe Blutaufbereitung mit Hämolyse Schwäche der Sulfit-Oxidase Molybdän-Mangel mit Sulfit-intoleranz und erhöhte Urin-Sulfitwerte. |
Cystische Fibrose Hirnschlag Augenstörungen Gallenblasenkrankheiten Herzkrankheiten Alkoholismus Chemische Sensibilität |
Threonin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wichtig für Haut, Zähne, Knorpel Reguliert die Fettproduktion in der Leber, im Herzmuskel und in den Gefässen zusammen mit Asparaginsäure und Methionin |
Tryptophan | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Vorstufe von Serotonin (Gefässhormon (Vasokonstriktion) und Neurotransmitter) welches Schlaf, Laune und Appetit beeinflusst. Serotonin wird weiter metabolisiert zu Melatonin, ein wichtiges Schlafhormon (s. Info-Blatt Melatonin) Enthalten in LH (stimuliert Ovulation), ACTH (stimuliert Cortisolproduktion), MTH (stimuliert Hautpigmentierung) Tryptophan geriet in Verruf, als durch die Gabe dieser AS eine Krankheit ausbrach mit Vermehrung der weissen Blutkörperchen, Atemstörungen, Ausschläge, Schwellungen, Müdigkeit und Muskelschmerzen. Nachforschungen brachten die wahre Ursache ans Licht: Die Krankheit resultierte von giftigen Verunreinigungen eines Japanischen Tryptophan Herstellers. Bei einer Malabsorption sind Bakterien in der Lage, das nicht resorbierte Tryptophan in leicht giftigen Indole wie Indolsulfat umzuwandeln, was bei Säuglingen eine Blaufärbung der Windeln erzeugen kann („Ablue diaper syndrom"). Unzuverlässige Ergebnisse können auch aus einer Blutentnahme zur falschen Zeit (Korrekt: 07-10.00Uhr) resultieren. Das Tryptophan weist einen Tagesrhythmus auf. Es steigt bis ca 10.00 an, kann aber bei ausreichendem Proteineinnahme am späten abend die Morgenwerte überschreiten. |
Tiefes Tryptophan Mangelsymptome |
MAO Hemmer | Sonnenblumenöl, Soja, Cashew-Nüsse, Käse, Erdnüsse, Kalbfleisch, Poulet, Truthahn. |
Tyrosin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Quelle direkt aus dem aufgenommenen Eiweiss oder über die Transformation aus Phenylalanin Ist Vorstufe von Adrenalin, Noradrenalin und Thyroxin (Schilddrüsenhormon). Niedrige Tyrosinwerte gehen meist auch mit anderen AS-Mängeln (sowohl der essentiellen als auch der nicht essentiellen) einher und könnten auf eine Malnutrition oder einer Magenuntersäuerung hinweisen. Selten kann das Enzym, welches Tyrosin aus dem Phenylalanin produziert, zu wenig funktionieren (tiefes Tyrosin bei erhöhtem Phenylalanin). Extremes Enzymdefizit mündet in das schwere Krankheitsbild der Phenylketonurie. Tyrosin unterliegt einem Tagesrhythmus mit einem Tiefpunkt um 02.00 und ca 50% höheren Werten am Nachmittag und Abend. Der Abfall erfolgt vor allem zwischen 22.00Uhr und Mitternacht. Der Einfluss von Cortison oder Adrenalin / Noradrenalin auf die Bildung von Tyrosin aus Phenylalanin ist komplex. Sie erhöhen die Tyrosin-Transaminase Aktivität, was Tyrosin verbraucht, aber auch gleichzeitig die Produktion von Tyrosin aus Phenylalanin beschleunigt. |
Schilddrüsenunterfunktion Nebennierenmark- Unterfunktion (Mangel an Adrenalin und Noradrenalin) Melanin-Mangel (Haut und Augenpigmente) |
MAO Hemmer |
Valin | ||||
Notwendig für / Info divers | Wenn erhöht | Therapie / Mangelsymptome | Kontraindikation | Vorkommen |
Wichtig für die Muskulatur Energielieferant bei intensivem Muskeltraining Fördert Wundheilung |
Alkoholismus Operationen Hungerzustände Infektionen Muskelaufbau |