AMINOSÄUREN UNTER DER LUPE

Aminosäuren gelangen meist in Form von Proteinen in unseren Körper, die während der Verdauung in einzelne Aminosäuren zerteilt werden. Diese nun freien Aminosäuren werden über die Darmschleimhaut aufgenommen und ins Blut abgegeben.

Jetzt kann sich unsere Körper aus den einzelnen Aminosäuren jene Proteine bilden, die ER benötigt. Unser Organismus brauch also im Grunde keine kompletten Proteine, sondern «nur» Aminosäuren, aus denen er seine körpereigenen Proteine herstellen kann.

Zudem werden vom Körper auch bereits vorhandene Proteine ständig wieder abgebaut und erneuert, wodurch ebenfalls wieder freie Aminosäuren zur Verfügung stehen, die dann recycelt werden, also immer wieder neu zusammengebaut werden können.

Ein Teil der Aminosäuren wird aber auch direkt in der Darmschleimhaut verwendet. Die Schleimhautzellen, die der Nährstoffaufnahme und der Abwehr von Krankheitserregern dienen, sind auf eine hohe Zufuhr von Aminosäuren angewiesen und haben Vorrang vor der Muskulatur. Ein weiterer grosser Teil der Aminosäuren (etwa die Hälfte) gelangt in die Leber, da dort zahlreiche körpereigene Proteine produziert warden.

Die sogenannten verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin (mit BCAA abgekürzt für Branched Chain Amino Acids) werden dagegen vorwiegend direkt in der Muskulatur verarbeitet und dort zum Aufbau und zur Regeneration der Muskeln verwendet.

Die Herstellung körpereigener Proteine wird Proteinbiosynthese genannt. Es handelt sich um einen hochkomplexen Vorgang, den wir hier vereinfacht wiedergeben:

Damit ein Protein hergestellt werden kann, braucht es einen Bauplan. Dieser ist im Zellkern in Form unserer DNA gespeichert. Wird nun ein bestimmtes Protein benötigt, dann wird jener Abschnitt auf der DNA, der den jeweiligen Bauplan des gewünschten Proteins enthält, zunächst einmal «abgeschrieben»

Denn der Bauplan befindet sich im Zellkern, die Proteinherstellung aber wird ausserhalb des Zellkerns im Zellplasma stattfinden – und der Bauplan darf den Zellkern nicht verlassen.

Das Abschreiben übernimmt ein Enzym (die sog. RNA-Polymerase). Sie fertigt eine Kopie des Bauplans an. Diese Kopie des benötigten DNA-Abschnitts heisst mRNA – ein Begriff, den inzwischen jeder kennt, weil der Grossteil aller Leute weltweit mittlerweile einen mRNA-Impfstoff erhalten hat.

Dieser enthält die mRNA (den Bauplan) für das Spikeprotein des SARS-CoV2-Virus (das natürlich kein körpereigenes Protein ist, hier nur als mittlerweile bekanntes Beispiel für die mRNA-Funktion aufgeführt wird)

Sobald die mRNA von der RNA-Polymerase fertiggestellt ist, kommen die Ribosomen ins Spiel, kleine Zellorganellen, die nun genau nach Bauplan die einzelnen Aminosäuren zusammensetzen, bis das Protein fertig ist.

Unterstützt werden sie dabei von der sog. tRNA, wobei das «t» für transfer steht. Es handelt sich um die «Handlanger» der Ribosomen, kleine Moleküle, die den Ribosomen die benötigten Aminosäuren herbeischaffen.

In Form von Proteinen haben Aminosäuren zahlreiche Aufgaben im Körper:

Transportproteine

schleusen andere Stoffe von A nach B, z. B

Transferrin, das im Körper Eisen transportiert

Low Density Lipoprotein (LDL), das für den Cholesterintransport zuständig ist (und neben einem Protein auch aus Fetten besteht, daher das «Lipo» für Fett in der Bezeichnung)

Hämoglobin, unser roter Blutfarbstoff, der Sauerstoff transportiert

Strukturproteine

Strukturproteine sind meist faserartige Proteine und daher sehr stabil (Kollagen in Knochen, Knorpeln, Sehnen und Bändern)

Keratin in Nägeln und Haaren (bei Tieren in Hörnern, Geweihen, Krallen, Hufen, Federn)

Manchmal werden auch die Bewegungsproteine zu den Strukturproteinen gezählt.

Bewegungsproteine

Bewegungsproteine (auch Motorproteine oder kontraktile Proteine genannt) sorgen dafür, dass sich die Muskeln bewegen können (Myosin und Actin) oder auch dass andere Strukturen im Körper zu Bewegungen fähig sind, z. B. die Flimmerhärchen in den Lungen und Atemwegen, die auf diese Weise eine Strömung entstehen lassen, mit der z. B. Schleim transportiert und schliesslich aus dem Körper entfernt (abgehustet) werden kann.

Hormone, Enzyme und Antikörper

Manche Hormone (z. B. Insulin und Glucagon), die meisten Enzyme sowie alle Antikörper zählen ebenfalls zu den Proteinen

Manche Aminosäuren können vom Körper hergestellt werden, andere nicht. Warum aber können nur manche Aminosäuren gebildet werden? Forscher vermuten, dass der Mensch seine Fähigkeit, alle proteinogenen Aminosäuren selbst herzustellen, im Laufe der Evolution verloren hat. Auf diese Weise wird sein Energiehaushalt geschont, was einen Überlebensvorteil darstellt. Gleichzeitig ist der Mensch nun aber darauf angewiesen, diese Aminosäuren anderweitig aufzunehmen.

Aminosäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann, werden unentbehrliche (früher essentielle) Aminosäuren genannt. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen warden.

Insgesamt gibt es 9 essentielle Aminosäuren:

Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin und Histidin (galt früher nicht als essentiell)

Histidin wurde erst als semi-essentielle und erst später als essentielle Aminosäure klassifiziert. Aus diesem Grund wird manchmal nur von 8 essentiellen Aminosäuren gesprochen.

Aminosäuren, die der Körper selbst herstellen kann, werden entbehrliche Aminosäuren genannt (früher nicht-essentielle Aminosäuren). Sie müssen nicht zwangsläufig über die Nahrung aufgenommen werden, kommen darin aber ebenfalls vor.

Es gibt 12 nicht-essentielle Aminosäuren, wobei 8 davon häufig als semi-essentiell bezeichnet warden:

Alanin, Arginin (semi-essentiell), Asparagin (semi-essentiell), Asparaginsäure, Cystein (semi-essentiell), Glutamin (semi-essentiell), Glutaminsäure, Glycin (semi-essentiell), Prolin (semi-essentiell), Serin (semi-essentiell), Selenocystein und Tyrosin (semi-essentiell)

Über die Einteilung der Aminosäuren herrscht in der Wissenschaft leider keine Einigkeit, weshalb sich manche Quellen in ihren Angaben unterscheiden. Einigkeit besteht immerhin darin, dass es neben essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren auch sogenannte semi-essentielle Aminosäuren gibt (lat. semi = halb)

Diese Aminosäuren kann der Körper normalerweise selbst herstellen, aber nicht immer. In bestimmten Situationen reicht die eigene Produktion nicht aus, weshalb semi-essentielle Aminosäuren in diesen Situationen aus der Nahrung bezogen werden müssen

Zu den semi-essentiellen Aminosäuren werden in der Literatur stets Cystein, Tyrosin und Arginin gezählt.

Cystein kann der Körper aus der essentiellen Aminosäure Methionin herstellen. Ist ausreichend Methionin in der Nahrung vorhanden, stellt der Körper auch ausreichend Cystein her.

Wird jedoch kein oder zu wenig Methionin aus der Nahrung aufgenommen, so muss die Nahrung auch ausreichend Cystein enthalten.

Da jedoch die meisten Lebensmittel, die Cystein enthalten, auch Methionin enthalten bzw. umgekehrt, nimmt man mit dem einen immer auch das andere auf.

Auch Tyrosin ist eine semi-essentielle Aminosäure. Tyrosin wird aus der essentiellen Aminosäure Phenylalanin hergestellt.

Fehlt Phenylalanin, muss auch auf eine ausreichende Tyrosin-Zufuhr geachtet werden. Dies ist bei Personen mit der angeborenen Stoffwechselstörung Phenylketonurie der Fall.

Sie müssen phenylalaninarm essen und daher auf eine gute Tyrosinversorgung achten. Auch kleine Kinder müssen Tyrosin aus der Nahrung beziehen, da ihnen noch ein Enzym fehlt (die sog. Phenylalaninhydroxylase), die aus Phenylalanin Tyrosin machen könnte.

Säuglinge können Arginin nicht in ausreichender Menge selbst herstellen. Sie nehmen die Aminosäure daher über die Muttermilch auf. Aus demselben Grund wurde Histidin früher zu den semi-essentiellen Aminosäuren gezählt.

Später fand man jedoch heraus, dass die körpereigene Produktion auch bei Erwachsenen nicht ausreicht und Histidin daher nicht nur von Säuglingen, sondern auch von Erwachsenen vorwiegend aus der Nahrung bezogen wird. Heute gilt Histidin deshalb für alle Menschen als essentielle Aminosäure

Weiter werden in manchen Forschungsbeiträgen auch die Aminosäuren Glycin, Prolin, Serin, Glutamin und Asparagin zu den semi-essentiellen Aminosäuren gezählt, in anderen wiederum nicht – es gibt also keine einheitliche Einschätzung, ob es sich bei diesen tatsächlich um semi-essentielle Aminosäuren handelt oder nicht:

Man hat jedoch festgestellt, dass einige Bereiche des Körpers im Krankheitsfall, bei Verletzungen oder bei erhöhtem Stress nur unzureichend mit diesen Aminosäuren versorgt werden. Beispielsweise verbrauchen Krebszellen große Mengen an Glutamin, Serin und Aspaaragin, weshalb diese Aminosäuren in der Umgebung von Tumorzellen oft nur noch mangelhaft vorhanden sind.

In manchen situationen ist außerdem der Bedarf an Aminosäuren erhäht, so dass die Produktionskapazitäten des Körpers dann nicht mehr ausreichen: Etwa haben Verbrennungsopfer oder generell Personen mit grossflächigen Verletzungen einen erhöhten Prolin- und Glutamin-Bedarf, da Prolin ein Bestandteil des Bindegewebes ist und die Wundheilung und die Gewebereparatur durch die Verbrennungen stark hochgefahren werden. 

Glutamin dient den Zellen des Immunsystems als Energiergiequelle , weshalb Personen mit schweren Erkrankungen häufig einen niedrigeren Glutaminspiegel haben als gesunde Personen.

Weiter plädieren manche Forscher dafür, dass Glycin eine semi-essentiele Aminosäure sit weil der Bedarf der Mutter ab der 35. Schwangerschaftswoche womöglich nicht mehr durch die körpereigene Produktion gedeckt werden könne. Glycin ist ein Hauptbestandteil vieler Proteine wie etwa Kollagen. Kollagen wird wiederum für die Haut, die Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder benötigt. Die Wissenschaftler vermuten deshalb, dass der Fötus höhere Glycin-Mengen benötige, um ausreichend Kollagen für seine Entwicklung zu bilden.

Die Aufgeben der unentbehrlichen/essentiellen Aminosäuren:

Isoleucin, Leucin und Valin (BCAA)

Die drei essentiellen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin sind die verzweigtkettigen Aminosäuren, die aufgrund ihres chemischen Aufbaus mit BCAA (engl. für “branched chain amino acids”) abgekürzt werden. Ihre Aufgaben:

Muskelaufbau BCAA sind zu einem Grossteil am Muskelaufbau, sowie an der Regeneration und am Erhalt des Muskelgewebes beteiligt. BCAA werden direkt in der Muskulatur verarbeitet und nicht wie die anderen Aminosäuren vorwiegend in der Leber.

BCAA sind ein wichtiger Bestandteil der kontraktilen Proteine (v. a. Aktin und Myosin), die dafür sorgen, dass die Muskeln sich zusammenziehen können, wodurch der Mensch sich überhaupt erst fortbewegen kann. Etwa 35 Prozent der Proteine in den Muskeln bestehen aus BCAA.

BCAA fördern die Ausschüttung des Wachstumshormons Somatotropin. Dieses regt wiederum die Muskeln, Knochen und Knorpel zum Wachstum an.

Gleichzeitig senken die BCAA die Freisetzung von Cortisol (Stresshormon), was den Muskelabbau bremst und die Aufnahme von Aminosäuren in die Muskeln fördert.

Wenn die Glucosereserven aufgebraucht sind (z. B. beim Ausdauer- oder Kraftsport), werden die BCAA in der Muskulatur über mehrere Zwischenstufen zur Neubildung von Glucose verwendet.

BCAA stimulieren die Ausschüttung von Insulin. Insulin regt wiederum die Aufnahme von Glucose und Aminosäuren aus dem Blut in die Muskelzellen an, was den Proteinaufbau in der Muskulatur verstärkt.

BCAA sind auch für das Immunsystem wichtig. Leucin beispielsweise kann manche Abwehrzellen (T-Zellen oder Killerzellen genannt) aktivieren (2). Die Forschung steht hier noch weitgehend am Anfang – klar ist jedoch, dass die BCAA die Immunfunktion massgeblich beeinflussen.

BCAA müssen dem Körper alle gemeinsam zugeführt werden, um optimal wirken zu können. Für ihre Verarbeitung benötigt der Körper ausserdem noch weitere Vitalstoffe, u. a. ausreichend Biotin, Vitamin B5 und Vitamin B6.

Lysin

Die Aufgaben:

Ein wichtiger Baustein verschiedenster Proteine, etwa für Transportproteine im Blut, Antikörper, Hormone, Enzyme, Strukturproteine der Haut, Sehnen und Knochen (z. B. Kollagen) sowie kontraktiler Proteine (z. B. Myosin und Aktin)

Es ist ein Bestandteil von Kollagen und sorgt in dieser Funktion für die Stabilität von Bindegewebe und Gefässen. Zudem dient es als Klebstoff für Schäden an den Gefässwänden. und reguliertErkrankungen des Nervensystems

Es fördert die Kalziumaufnahme im Darm und hat damit einen positiven Einfluss auf die Zähne und Knochen

Lysin ist der «Gegenspieler» der entbehrlichen Aminosäure Arginin: So kann Arginin z. B. Herpesinfektionen befeuern, während Lysin den gegenteiligen Effekt hat. Lysin kann daher bei Herpes eingesetzt werden

Aus Lysin, Methionin und weiteren Stoffen kann der Körper den vitaminähnlichen Stoff L-Carnitin herstellen, der zu einer Steigerung der Fettverbrennung führt.

Methionin

Die Aufgaben:

Methionin ist eine der Hauptschwefelquelle in der menschlichen Ernährung .

Schwefel säuert den Urin an und kann dadurch das Bakterienwachstum im Urin hemmen. Deshalb kann Methionin bei der Behandlung von Harnwegsinfekten helfen.

Es fördert die Schwermetallentgiftung, da sich Schwefel mit Schwermetallen verbindet und so deren Ausleitung ermöglicht

Aus Methionin, Lysin und weiteren Stoffen kann der Körper L-Carnitin herstellen

Über mehrere Zwischenschritte kann aus Methionin das Stresshormon Adrenalin, das Strukturprotein Kreatin (Bestandteil der Nägel und Muskeln) und die Aminosäure Taurin hergestellt werden

Methionin hat Auswirkungen auf die Verlängerung der Lebensspanne und es wird benötigt, um Selen zu verwerten

Aus Methionin kann der Organismus die Aminosäure Cystein herstellen, die deshalb nicht zu den essentiellen Aminosäuren gehört. Aus diesem Grund wird der Tagesbedarf für die beiden Aminosäuren in Nährwerttabellen im Allgemeinen immer auch gemeinsam angegeben

Bei Autoimmunerkrankungen sollen sie Methionin meiden!

Phenylalanin

Die Aufgeben:

Phenylalanin ist die Vorstufe der entbehrlichen/nicht-essentiellen Aminosäure Tyrosin. Aus diesem Grund wird der Tagesbedarf für die beiden Aminosäuren in Nährwerttabellen meist gemeinsam angegeben

Es ist indirekt an der Synthese vieler Hormone und Stoffe beteiligt, für die Tyrosin benötigt wird (Botenstoff Dopamin, Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin sowie Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4)). Tyrosin wird ebenfalls zur Bildung von Melanin benötigt (Pigmentfarbstoff in der Haut, der für Bräune sorgt, gehäuft in Muttermalen auftritt und so für deren braune Farbe verantwortlich ist)

Es wird vermutet, dass Phenylalanin als Ausgangsstoff für Tyrosin und damit auch für den Botenstoff Dopamin (löst Glücksgefühle aus und hebt die Stimmung an) bei der Behandlung von Depressionen von Bedeutung sein könnte

Personen mit der erblichen Stoffwechselkrankheit Phenylketonurie sind nicht in der Lage aus Phenylalanin Tyrosin zu bilden, weil ihnen die passenden Enzyme fehlen. Für diese Personen wird Tyrosin zur essentiellen Aminosäure und muss über die Nahrung zugeführt werden.

Phenylalanin muss dagegen durch eine phenylalaninarme Ernährung gemieden werden damit es sich nicht im Körper anreichert und dann zu schweren Schäden im Gehirn führen kann (insbesondere im  Säuglingsalter)

Theronin

Die Aufgaben:

ein wichtiger Bestandteil vieler Proteine (u. a. von Antikörpern, Kollagen und Muzinen). Muzine sind Schleimstoffe, die von den Schleimhäuten zu deren Schutz abgesondert werden. Threonin macht 30 Prozent des Aminosäuregehalts der Darmschleimhaut aus

Es dient wie Lysin als Klebstoff für Schäden an den Gefässwänden. Es glättet Risse, wodurch sich keine Cholesterinablagerungen bilden können. Es benötigt Vitamin D, Vitamin B3 und Vitamin B6, um optimal wirken zu können

Aus Threonin können auch die semi-essentiellen Aminosäuren Glycin und Serin gebildet werden

Tryptophan

Die Aufgaben:

Tryphtophan ist wichtig für eine gesunde Funktion der Darmschleimhaut 

(der Wirkmechanismus ist nicht genau erforscht, jedoch wird ein Tryptophanmangel mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung gebracht)

Tryptophan ist ein Ausgangsstoff für den Neurotransmitter Serotonin und dadurch auch für das Hormon Melatonin (das wiederum aus Serotonin hergestellt wird): Tryptophan beeinflusst damit den Schlaf-Wach-Rhythmus 

Reguliert die Stimmung, den appetit und das Schmerzempfinden

Tryptophan ist die Vorstufe von Vitamin B3, was bedeutet, dass Vitamin B3 unter den Vitaminen ein Sonderfall darstellt

Denn normalerweise können Vitamine nicht vom Körper selbst hergestellt werden. Allerding ist sehr viel Tryptophan nötig, um Vitamin B3 zu bilden (aus 60 mg Tryptophan kann 1 mg Vitamin B3 hergestellt werden), so dass dies nur möglich ist, wenn ausreichend Tryptophan verzehrt wird

Doch ist Tryptophan gerade jene Aminosäure, die in Lebensmitteln immer nur in kleinen Mengen vorkommt, was aber meist ausreicht (wenn nicht gerade ein Vitamin-B3-Mangel vorliegt)

Bei einem Tryptophanmangel kann es zu depressiven Verstimmungen, Ängstlichkeit und Nervosität kommen, da die Aminosäure im Gehirn für die Bildung von Serotonin benötigt wird

Tryptophan wird deshalb häufig in Form einer Nahrungsergänzung als Stimmungsaufheller eingenommen. Da Tryptophan aber nicht so leicht die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, eignet sich bei Depressionen die Einnahme von 5-HTP besser, da dieses leichter ins Gehirn gelangt. Tryptophan müsste im Gehirn auch erst zu 5-HTP umgewandelt werden

Histidin

Aufgaben:

ein Bestandteil der kontraktilen Proteine Aktin und Myosin in den Muskelzellen. Es ist am Aufbau des Eisen-Speicherproteins Ferritin beteiligt und ist ein Bestandteil von Hämoglobin (sorgt für die rote Farbe des Blutes)

Histidin ist der Ausgangsstoff für die Bildung von Histamin – einem Neurotransmitter, der Entzündungsreaktionen gegen Fremdstoffe auslösen kann, in übermässiger Menge bei Allergien. Auch bei der Histaminintoleranz ist Histamin ein Problem. Es verbessert zudem die Aufnahme von Zink im Darm

Histidin wurde früher zu den semi-essentiellen Aminosäuren gezählt, da Säuglinge und Kinder die Aminosäure nur unzureichend selbst herstellen können und sie Histidin deshalb über die Nahrung aufnehmen müssen

Später fand man heraus, dass auch der Körper von Erwachsenen Histidin nicht ausreichend herstellen kann, weshalb sie die Aminosäure auch über die Nahrung aufnehmen müssen. Aus diesem Grund wird Histidin mittlerweile den essentiellen Aminosäuren zugeordnet

Die Aufgaben der entbehrlichen /nicht essentiellen Aminosäuren

Alanin:

kann vom Körper recht leicht hergestellt werden. Er benötigt dazu lediglich das Salz der Glutaminsäure (Glutamat) und Pyruvat (entsteht im Gucosestoffwechsel: Wird Glucose «verbrannt» entstehen in der Zelle Energie (ATP) und Pyruvat)

Bei Glucosemangel kann der oben beschriebene Vorgang wieder rückwärts ablaufen, so dass aus Alanin auch wieder Glucose entstehen kann

Alanin regt die Ausscheidung des Hormons Glukagon an. Glukagon ist der direkte Gegenspieler von Insulin, sorgt also für die Zuckerfreisetzung aus der Leber und erhöht somit den Blutzuckerspiegel, wenn dieser sinkt. Muskelfasern bestehen zu bis zu 6 Prozent aus Alanin

Alanin kommt in der Prostata in hohen Konzentrationen vor, so dass die Gabe von Alanin bei der gutartigen Prostatavergrösserung im Gespräch ist

Arginin:

fördert die Freisetzung von Wachstumshormonen, weshalb die Aminosäure auch am Muskelaufbau beteiligt ist und gerne im Kraftsport eingesetzt wird

us Arginin wird Stickstoffmonoxid gebildet, das wiederum die Durchblutung reguliert und sich positiv auf das Herz-Kreislauf-System (z. B. bei Bluthochdruck) und sich auch günstig auf die erektile Dysfunktion auswirken kann. Arginin regt den Aufbau von Kollagen an und fördert dadurch die Wundheilung

Arginin regt die Bildung weisser Blutkörperchen an und unterstützt damit das Immunsystem

Bei Arginin handelt es sich um eine semi-essentielle Aminosäure. Säuglinge können die Aminosäure nur unzureichend selbst herstellen, weshalb sie auf die Zufuhr aus der Nahrung angewiesen sind

Asparagin

wird mit Hilfe von Glutamin aus der Asparaginsäure gebildet und kann mit Hilfe von Enzymen auch wieder in Asparaginsäure zurückverwandelt werden

Jedoch reicht die Eigenproduktion von Asparagin im Falle von Krankheiten und Verletzungen nicht aus, weshalb Asparagin ebenfalls zu den semi-essentiellen Aminosäuren gezählt wird. Asparagin muss dann aus der Nahrung aufgenommen werden

Entgiftung: Asparagin regt die Aktivität der Nieren an und gilt deshalb als blutreinigend und harntreibend

Asparagin ist ein Bestandteil von Insulin und wird somit auch für die Regulation des Blutzuckerspiegels benötigt

Asparaginsäure

zählt gemeinsam mit der Glutaminsäure zu den wichtigsten Botenstoffen des Gehirns und beeinflusst daher die geistige und körperliche Leistungsfähigkeit

Sie ist ausserdem der Ausgangsstoff für weitere Neurotransmitter (z. B. Aspartat, das gemeinsam mit Glutamat am Harnstoffzyklus beteiligt ist)

Asparaginsäure dient den Schleimhautzellen des Darms gemeinsam mit der Glutaminsäure und Glutamin als Energiequelle. Asparaginsäure ist die Vorstufe des Coenzyms A, das am Abbau von Fettsäuren beteiligt ist

Cystein:

gemeinsam mit Glycin und Glutaminsäure Bestandteil des Glutathions. Glutathion ist ein Tripeptid, was bedeutet, dass es sich um eine Verbindung aus drei Aminosäuren handel

Glutathion ist ein körpereigenes Antioxidans, das in jeder Körperzelle vorhanden ist und die Zellen vor oxidativem Stress schützt

Cystein sorgt für die Stabilität von Strukturproteinen, wie z. B. Keratin, das in den Nägeln, Haaren und in der Haut vorkommt. Cystein ist der Vorläufer von Taurin (Taurin ist u. a. wichtig für die Herzfunktion, das Nervensystem und die Sehzellen)

Cystein ist gemeinsam mit Vitamin B5 an der Bildung von Fettsäuren beteiligt. Bei Cystein handelt es sich um eine semi-essentielle Aminosäure, da sie aus der essentiellen Aminosäure Methionin hergestellt werden kann

Daneben wird sie in geringeren Mengen auch über die Nahrung aufgenommen. Sofern genügend Methionin vorhanden ist, muss Cystein jedoch nicht über die Nahrung aufgenommen werden

Glutamin

eine der vielseitigsten Aminosäuren und mit einem Anteil von 20 Prozent die mengenmässig bedeutendste freie Aminosäure im Blutserum. Sie kann in beinahe jeder Körperzelle verwendet werden

Glutamin ist eine wichtige Energiequelle (v. a. für die Zellen des Immunsystems und des Verdauungstrakts). Bei Unfällen und Operationen verbrauchen die Immunzellen vermehrt Glutamin, weshalb Glutamin als semi-essentiell gilt und die Aminosäure Patienten manchmal als Nahrungsergänzung vor oder nach Operationen gegeben wird

Bestandteil der Muskelzellen: Glutamin fördert den Aufbau von Muskelproteinen, unterstützt die Muskelregeneration und kann z. B. Muskelkater vorbeugen.

Es (Neurotransmitter und Salz der Glutaminsäure) kann zu Glutamin umgewandelt werden: Wurde Glutamat ausgeschüttet, muss es erst

Zu Glutamin umgewandelt werden, um wieder zurück in die Nervenzellen zu gelangen. Dort wird es dann wieder zu Glutamat umgewandelt.

Glutamin ist für die Wucherung von Krebszellen erforderlich, weshalb manche Krebstherapien darauf abzielen, den Glutamintransport in die Krebszellen zu stoppen.

Glutaminsäure

zählt gemeinsam mit der Asparaginsäure zu den wichtigsten Botenstoffen des Gehirns. Sie ist gemeinsam mit Cystein und Glycin and der Glutathion-Herstellung beteiligt

Die Aminosäure ist der Ausgangsstoff für den Neurotransmitter Glutamat, der mit Aspartat (Salz der Asparaginsäure) am Harnstoffzyklus beteiligt ist und wiederum die Vorstufe des Neurotransmitters GABA ist (GABA wirkt beruhigend auf das Zentralnervensystem). Sie kann Glutamat zu Glutamin umwandeln und ist an der Bildung von Arginin und Prolin beteiligt. Zudem bindet sie das Zellgift Ammoniak, wobei wiederum Glutamin entsteht

Glycin

ist gemeinsam mit der Glutaminsäure und Cystein an der Glutathion-Herstellung beteiligt. Sie ist ein Bestandteil des Hämoglobinstoffwechsels und damit am Sauerstofftransport im Blut beteiligt. Sie macht ein Drittel der Aminosäuren in Kollagen aus und ist damit ein wichtiger Bestandteil der Haut, Haare, Knorpel, Sehnen und Bänder

Es kann bei Bedarf zu Glucose umgewandelt werden und hilft somit,

den Blutzuckerspiegel konstant zu halten.

Glycin hilft bei der Fettverdauung, indem es das Absondern von Gallensäure aus der Gallenblase in den Dünndarm reguliert

Es kann als Neurotransmitter das Zentralnervensystem beruhigen und ist an der Verarbeitung von Informationen beteiligt, die ermöglichen, dass der Mensch sich bewegen sowie sehen und hören kann.

Prolin

Eines der Zwischenprodukte von Prolin (Hydroxyprolin) ist ein wichtiger Bestandteil von Kollagen (hierfür benötigt Prolin Vitamin C, um optimal zu wirken)

Prolin spielt daher auch eine wichtige Rolle bei der Gewebereparatur, der Zellerneuerung sowie der Regeneration von Knochen- und Knorpelentzündungen und schützt vor Gelenk- und Kollagenabbau

Prolin kann aus Glutamat (dem Salz der Glutaminsäure) gebildet werden. Ausdauertraining, Stress, Krankheiten und Verletzungen können jedoch dazu führen, dass die Prolin-Produktion des Körpers nicht ausreicht. Daher gilt Prolin als semi-essentiell.

Serin

ist Bestandteil der Verdauungsenzyme Trypsin und Chymotrypsin. Es ist Bestandteil der Zellmembranen (v. a. im Gehirn), da es in die Phospholipide eingebaut wird, die die Zellen umgeben und schützen.

Der Neurotransmitter Acetylcholin wird über mehrere Zwischenschritte aus Serin gebildet. Acetylcholin sorgt u. a. für die Kontraktion der Skelettmuskulatur und ist an Lernprozessen beteiligt.

Serin kann sowohl aus Threonin als auch aus Glycin hergestellt werden, weshalb ein Mangel (bei gesunden Personen) selten vorkommt. Aus Serin wird wiederum Selenocystein hergestellt (siehe nächster Absatz). Im Krankheitsfall (z. B. bei Krebs) reicht die körpereigene Produktion jedoch nicht aus, weshalb Serin als semi-essentielle Aminosäure gilt

Selenocystein

st die sogenannte 21. Aminosäure und wurde erst vor rund 50 Jahren entdeckt, weshalb viele Fragen zu dieser Aminosäure noch offen sind:

Selenocystein ist ein zentraler Baustein vieler Enzyme (z. B. der Dejodase, die die Schilddrüsenhormone aktiviert). Es wird aus Serin hergestellt

Selenocystein enthält Selen und ist somit die einzige Aminosäure, die einen Mikronährstoff enthält

Tyrosin

ist die Vorstufe der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4) und ist damit massgeblich an der Funktion der Schilddrüse beteiligt

Schwangere und stillende Frauen, ältere Menschen sowie Babys, Kinder und Jugendliche haben einen erhöhten Bedarf an Aminosäuren (35) (wie beim Protein). Der Tagesbedarf von Kleinkindern ist z. B. um etwa 90 % höher als der von Erwachsenen, der von Kindern um 25 % und der von Jugendlichen um 10 %. Auch Leistungssportler und Personen mit Sportverletzungen haben einen leicht erhöhten Bedarf an Aminosäuren.

Aminosäuren werden für alle Körperfunktionen benötigt, weshalb sich ein Mangel auf den gesamten Körper auswirken würde. Fehlt bereits eine Aminosäure oder trifft von ihr regelmässig zu wenig im Organismus ein, so können auch die anderen Aminosäuren nur noch unzureichend zum Proteinaufbau genutzt werden. Stattdessen werden sie abgebaut und es entwickelt sich ein Proteinmangel (Eiweissmangel)

Bei einem Eiweissmangel beginnt der Körper zunächst damit, Muskelmasse abzubauen, um wieder Aminosäuren bereitzustellen. Bei länger anhaltendem Eiweissmangel reicht dies jedoch nicht aus.

Nehmen wir mehr Aminosäuren auf, als der Körper verwenden kann, verbrennt er sie zu Energie, da Aminosäuren nicht gespeichert werden können.

Man unterscheidet zwischen glucogenen Aminosäuren und ketogenen Aminosäuren. Aus den Abbauprodukten von glucogenen Aminosäuren kann Glucose hergestellt warden.

Aus den Abbauprodukten von ketogenen Aminosäuren können wiederum Ketonkörper hergestellt werden. Sowohl Glucose als auch Ketonkörper dienen dem Körper als Energiequelle. Manche Aminosäuren sind sowohl glucogen als auch ketogen.

Beim Abbau von Aminosäuren entsteht das ab einer gewissen Menge schädliche Ammoniak, das von der Leber zu harmlosem Harnstoff umgewandelt wird. Die Nieren filtern den Harnstoff aus dem Blut und geben ihn an den Urin ab, mit dem er dann den Körper verlässt.

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