Gesundheitslexikon
Im Gesundheitslexikon erhalten Sie ausführliche Informationen und Definitionen zu diversen Stichwörtern rund um Ernährung und Gesundheit.

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Aminosäuren

Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine der Eiweiße. Sie bestehen aus einer Kohlenstoffkette, an deren einem Ende sich eine Säuregruppe (COOH) und eine Aminogruppe (NH2), die Stickstoff enthält, befinden. Aminosäuren verbinden sich kettenartig zu Eiweißen. Hierbei reagiert immer die Aminogruppe der einen Aminosäuren mit der Säuregruppe der anderen Aminosäure. Sämtliche in der Natur vorkommenden Proteine (Eiweiße) werden aus dem Bausatz von nur 20 verschiedenen Aminosäuren gebildet.

Funktion im menschlichen Stoffwechsel:

Es gibt 20 Aminosäuren, die am Aufbau von Eiweiß beteiligt sind (proteinogene Aminosäuren). Davon sind 8 (9) Aminosäuren essentiell, das heißt, diese Aminosäuren können vom Organismus nicht gebildet und müssen mit der Nahrung zugeführt werden.

Nicht-essentielle Aminosäuren  
Essentielle Aminosäuren
Glycin  
 
Alanin  
Valin
Serin  
Leucin
Cystein  
Isoleucin
Aspartat  
Threonin
Asparagin  
Methionin
Glutamat  
Lysin
Arginin  
Phenylalanin
Tyrosin  
Tryptophan
Prolin  
Histidin (?)

Bei Histidin ist die Frage der Essentialität noch nicht vollständig geklärt. Für Säuglinge gilt sie auf jeden Fall als zufuhrnotwendig. Tyrosin und Cystein gelten als halbessentiell, da sie im menschlichen Stoffwechsel nur durch den Abbau von essentiellen Aminosäuren (Phenylalanin, Methionin) entstehen. Neben der Eiweißsynthese dienen zahlreiche Aminosäuren als Vorstufe für wichtige Wirksubstanzen im Organismus. Diese sind chemisch entweder auch Aminosäuren oder nach Abspaltung der Säuregruppe Amine.

Beispiele: Aminosäure-Stoffwechsel:

Die nicht-essentiellen Aminosäuren entstehen im Menschen aus Kohlenstoff-Skeletten (z.B. organischen Säuren) und Ammoniak. Bei der Übertragung von Ammoniak (NH3) (Transaminierung), eine zentrale Reaktion im Aminosäure-Stoffwechsel, ist Vitamin B6 (Pyridoxin) als Kofaktor beteiligt.

Das wichtigste Endprodukt des Aminosäureabbaus ist der Harnstoff.

Der Abbau der schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin führt zu einer Säurebelastung für den Organismus (Schwefel kann nur in Form von Sulfat ausgeschieden werden). Bei der Umwandlung werden säurebildende Protonen (positiv geladene Wasserstoffatome) frei. Säure-Basen- Haushalt).
Dies erklärt die Ansäuerung des Urins bei proteinreicher (und damit Methionin-und Cystein-reicher) Kost.

Aminosäuren-Bedarf:

Bedarfswerte (in mg/kg Körpergewicht/ Tag) geschätzt:
Aminosäure Kleink. Kinder Erwachsene
 
 
10-12 J. m w
Histidin 25 - - -
Isoleucin 111 28 10 10
Leucin 153 49 11 13
Lysin 96 59 9 10
Methionin + Cystein 50 27 14 13
Phenylalanin + Tyrosin 90 27 14 13
Threonin 66 34 6 7
Tryptophan 19 4 3 3
Valin 95 33 14 11

Summe aller essentiellen Aminosäuren 680 261 81 80
Quelle: Elmadfa, I., Leitzmann, C.: Ernährung des Menschen, S. 158; UTB

Die Verteilung der Aminosäuren in einem Nahrungseiweiß sowie ihre Verfügbarkeit bestimmen die biologische Qualität eines Proteins (Eiweiß, Eiweißwertigkeit). Diese ist umso höher, je genauer sich die Aminosäuremuster des Nahrungsproteins und des Körperproteins entsprechen. Ähnlich wie bei einer Kette, die niemals stärker als ihr schwächstes Glied sein kann, wird die Eiweißqualität durch die im Minimum vorhandene essentielle Aminosäure (=limitierende Aminosäure) begrenzt. Dies ist z.B.: Eine Aufwertung der Eiweißqualität erreicht man durch den gleichzeitigen Verzehr verschiedener Proteinträger, die sich bezüglich ihrer limitierenden Aminosäuren ergänzen (Eiweiß).

Bedeutung einzelner Aminosäuren:

Glycin:
ist von ihrem chemischen Aufbau die einfachste Aminosäure. Glycin wird beim Aufbau vieler wichtiger Stoffe (Purine, Kreatin, Gallensäuren) gebraucht. In der Leber wird Glycin für die Ausscheidung der giftigen Phenole benötigt.

Glutaminsäure:
ist ein wesentlicher Bestandteil des Weizeneiweißes (Gliadin). Mononatriumglutamat wird als Geschmacksverstärker in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. (Glutamat)

Cystein + Methionin:
sind schwefelhaltige Aminosäuren und somit die Hauptschwefelquellen in der menschlichen Nahrung. Cystein kann im Körper aus Methionin gebildet werden, aber nicht umgekehrt.

Lysin:
ist im Getreide die limitierende Aminosäure. Das biochemisch (Hydroxyderivat) veränderte Lysin ist Bestandteil des Kollagens.

Arginin:
ist wichtig für die Harnstoffsynthese.

Phenylalanin und Tyrosin:
sind notwendig für den Aufbau der Hormone Adrenalin und Tyrosin (Schilddrüsenhormon). Auch der Farbstoff Melanin (in Haut, Haaren) wird aus Phenylalanin gebildet. Die Phenylketonurie ist eine Abbaustörung des Phenylalanins.

Histidin:
ist die Vorstufe für das biogene Amin Histamin, das die Salzsäuresekretion stimuliert, den Blutdruck senkt und entzündungserregend wirkt.

Tryptophan:
das Vitamin Niacin kann aus Tryptophan hergestellt werden.Tryptophan ist Vorstufe für das biogene Amin Serotonin.

Prolin:
ist die Vorstufe von Hydroxyprolin. Beide sind wesentliche Aminosäuren in Kollagen und Elastin (Binde- und Stützgewebe).

Aminosäuren-Stoffwechselstörungen:

Die bekanntesten Aminosäurenstoffwechselstörungen sind die Phenylketonurie(PKU) und die Ahornsirupkrankheit (Leucinose). Diesen Krankheiten liegt eine Abbaustörung bestimmter Aminosäuren (Phenylalanin bei der Phenylketonurie bzw. verzweigtkettige Aminosäuren bei der hornsirupkrankheit) zugrunde. Es kommt zu einer Anreicherung diese Aminosäuren im Körper, die unbehandelt zu Schwachsinn oder oder führt. Weitere extrem seltene Aminosäurenstoffwechselkrankheiten sind die Zystinose, die Homozystinurie, die Zystathioninurie, die Zystinurie, die Hyperglyzinämie, die Methymalonazidämie, die Oxalose und die Argininbernsteinsäure-Krankheit.



Literatur
  • Elmadfa, I., Leitzmann, C.: Ernährung des Menschen; UTB.
  • Cremer, H.-D. u.a. (Hrsg.): Ernährungslehre und Diätetik, Band II, Teil 1; Georg Thieme Verlag, Stuttgart.

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