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Aminosäuren: Bausteine des Lebens

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Aminosäuren sind die „Bausteine des Lebens“ – und haben es in sich. Welche Aufgaben Aminosäuren erfüllen, und warum sie für unseren Körper so wichtig sind, liest du hier.

Aminosäuren werden zu Recht als „Bausteine des Lebens“ bezeichnet. Schließlich haben es L-Arginin, L-Glutamin und Co. in sich. Sie bilden die Grundlage zahlreicher, wesentlicher Vorgänge im Körper und katalysieren in Form von Enzymen beinahe alle physiologischen Reaktionen im Stoffwechsel. Obwohl Aminosäuren in allen Lebewesen vorkommen und eine essentielle Rolle für den Organismus spielen, wissen viele über die kleinen „Allrounder“ in unserem Körper nur wenig Bescheid. Um die Rolle von Aminosäuren als Bausteine des Lebens besser zu verstehen und zu erfahren, welche Aminosäuren es gibt, sind hier die wichtigsten Fakten rund ums Thema zusammengefasst.

Was sind Aminosäuren?

Aminosäuren sind organische, stickstoffhaltige Verbindungen, die eine basische Amino-Gruppe und eine saure Carboxyl-Gruppe aufweisen. In ihrer chemischen Struktur sind sie entweder kettenförmig, verzweigtkettig oder ringförmig aufgebaut. Sie sind wichtige Bestandteile von Proteinen, welche mit der Nahrung aufgenommen werden. Aminosäuren bilden die Grundlage eines intakten Organismus – als Baustoffe für z.B. Hormone, als Bestandteil von Enzymen und als Transportsysteme für Mikronährstoffe (Eisen etc.). Wichtige Organe wie etwa Herz, Haut, Muskulatur oder Schilddrüse sind auf die ausreichende Versorgung mit Aminosäuren angewiesen. Die Bestandteile von Eiweißen können in zwei, zueinander spiegelbildlichen Formen vorkommen – der D- und L-Form, wobei in lebenden Organismen Aminosäuren in der L-Form vorkommen. In der Natur gibt es rund 25 Aminosäuren, die für den Menschen relevant sind.

Welche Aminosäuren gibt es?

Grundsätzlich lassen sich Aminosäuren in essentielle, semi-essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren unterscheiden. Essentielle Aminosäuren sind un­ent­behrlich, das heißt, sie müssen über die Nahrung zugeführt werden, da der Körper sie nicht selbst herstellen kann. Aminosäuren, die der Körper selber herstellen kann, werden als nicht-essentielle oder entbehrliche Aminosäuren bezeichnet. Einige Aminosäuren sind als semi-essentiell einzustufen – lediglich in bestimmten Lebenssituationen und -abschnitten müssen sie über die Nahrung vermehrt aufgenommen werden. Dies kann in einem bestimmten Lebensalter, während der Wachstumsphase oder bei körperlicher Aktivität, beziehungsweise Sport, der Fall sein. Im Köper können diese Aminosäuren aus anderen Aminosäuren gebildet werden.

Unterschiedliche Aminosäuren

Hier werden zur Übersicht ein paar der wichtigsten Aminosäuren und deren Aufgaben genauer unter die Lupe genommen:

Essentielle Aminosäuren


L-Methionin
Die essentielle Aminosäure L-Methionin ist schwefelhaltig und an der Synthese von Phospholipiden und Neurotransmittern sowie von Nukleinsäuren beteiligt. Endogen dient sie der Bereitstellung von Methylgruppen. L-Methionin ist Vorläufer der Aminosäure L-Cystein sowie L-Carnitin,  Kreatin und Taurin, welche vor allem beim Sport relevant sind. Im Rahmen der Aufnahme des Spurenelementes Selen ist L-Methionin an der Resorption beteiligt.

L-Tryptophan
L-Tryptophan muss ebenfalls über die Nahrung zugeführt werden, weshalb sie zu den essentiellen Aminosäuren gehört. Die Aminosäure dient als Ausgangssubstanz für die Bildung des Neurotransmitters Serotonin.

L-Lysin
Die essentielle Aminosäure L-Lysin ist wesentlicher Baustein der endogenen Proteinsynthese. Als Präkursor von Kollagen spielt sie in Kombination mit Glycin und Prolin auch eine wichtige Rolle im Hautstoffwechsel. Aus einer zu geringen Zufuhr über die Nahrung, zum Beispiel bei überwiegend vegetarischer oder veganer Ernährung, kann ein Ungleichgewicht im Aminosäurehaushalt resultieren (limitierende Aminosäure).

L-Phenylalanin
L-Phenylalanin wird einerseits für die Proteinsynthese benötigt und ist die Vorstufe zur semi-essentiellen Aminosäure L-Tyrosin.

Semi-essentielle Aminosäuren


L-Arginin
L-Arginin ist die Vorstufe des Neurotransmitters Stickstoffmonoxid (NO). L-Arginin ist an der endogenen Harnstoffsynthese und zusammen mit L-Glycin und L-Methionin an der Biosynthese von Kreatin beteiligt.

L-Glutamin
L-Glutamin ist das Ausgangsprodukt zur Biosynthese von L-Glutathion sowie an der Synthese von Aminozuckern (Glucosamin) beteiligt. Es dient als Energiesubstrat für die Zellen, wie zum Beispiel die der Darmschleimhaut.

Unser Bedarf an Aminosäuren

Es gibt drei Faktoren, die für den Bedarf an Aminosäuren maßgeblich sind:

  • Das Alter: Kinder haben aufgrund der Wachstumsphase einen höheren Eiweißbedarf als Erwachsene.
  • Die biologische Wertigkeit des Proteins: Die Wertigkeit richtet sich danach, wie gut sich ein Nahrungsprotein zum Aufbau von Körpereiweiß eignet. Wichtig dafür ist es, dass alle essenziellen Aminosäuren in ausreichender Menge vorhanden sind und in einem ausgewogenen Verhältnis zueinanderstehen. Vor allem tierische Produkte (Eier, Milch, Rindfleisch, Fisch) weisen eine hohe Wertigkeit auf, wohingegen es pflanzlichen Proteinen oft an bestimmten Aminosäuren mangelt (z.B. Tryptophan bei Mais).
  • Die Menge der zu sich genommenen Kohlenhydrate

Aufnahme von Aminosäuren aus der Nahrung

Aminosäuren müssen in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, um die Aufgaben im Körper optimal erfüllen zu können. Es ist daher notwendig, sie dem Körper über die Nahrung regelmäßig zu zuführen. Grundsätzlich haben Säuglinge im ersten Jahr einen Tagesbedarf von etwa 2,5-1,3 g/kg an Proteinen, Kinder bis 15 Jahren etwa 1,0-0,9 g/kg und ab dem 15. Lebensjahr wird mit einem Tagesbedarf von 0,8 g/kg an Proteinen gerechnet. Wenn aufgrund der Ernährung oder wegen eines erhöhten Bedarfs an Eiweißen (z.B. wegen viel Sport) die Aufnahme über die Nahrung nicht ausreicht, so sind Nahrungsergänzungen äußerst sinnvoll.

Welche Aufgabe haben Aminosäuren?

Aminosäuren haben in nahezu allen biologischen Prozessen eine Schlüsselfunktion. Neben ihrer Rolle als Bausteine in der Proteinbiosynthese erfüllen sie spezifische Aufgaben im Stoffwechsel (beispielsweise als Enzyme, Antikörper, Transport-Moleküle oder Strukturproteine). Weitere Aufgaben sind unter anderem:

  • Umwandlung zu Neurotransmittern und Hormonen (wie Trypophan zu  Serotonin und Melatonin)
  • Beteiligung am Energiestoffwechsel
  • Umwandlung in körpereigene Substanzen
  • Umwandlung in andere Aminosäuren

Aminosäuren im Sport

Gerade beim Sport sollte auf eine ausreichende Aminosäuren-Zufuhr geachtet werden. Aminosäuren sind in ihrer Rolle als Lieferant von Bausteinen für die Muskeleiweiße essentiell für den Muskelaufbau. Vor allem die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin spielen eine große Rolle, da sie zum Teil für die Energiegewinnung in der Muskulatur verbraucht werden. Glutamin ist für Erhalt und Auf- und Abbau von Muskelproteinen von Bedeutung. Für Sportler kann eine Supplementierung dieser Aminosäuren sinnvoll sein.

Auf eine gute, ausgewogene Ernährung zu achten, ist somit auch für einen optimalen Aminosäuren-Haushalt äußerst wichtig. Es hält unseren „Körper-Apparat“ am Laufen. Sollte der Bedarf an den kleinen Allroundern akut höher sein, so empfehlen sich Nahrungsergänzungen als Abhilfe.

Quellen:
Reglin F.; Bausteine des Lebens. Aminosäuren in der Orthomolekularen Medizin; Reglin 2003; 2. vollst. neu überarb. Aufl.
Schmiedel, V.; Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen; Thieme 2002; 3. Aufl.

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