Aminosäuren

Aus der Artikelserie „Bausteine des Lebens“ - Teil 2.

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Sie transportieren Sauerstoff und Fett, sind wichtiger Bestandteil von Hormonen, Enzymen, Muskeln und Knochen – ohne Eiweiß kein Leben und ohne Aminosäuren kein Eiweiß, das aus dem Zusammenschluss mehrerer Aminosäuren aufgebaut wird. Wie gut die Versorgung ist, hat Einfluss auf viele Körperfunktionen (Blutdruck, Kraft, Leistung, Regenerationsfähigkeit, …). Je hochwertiger das Eiweißangebot aus der Nahrung, desto besser, besonders bei erhöhtem Bedarf unter Leistungsdruck, anhaltendem Stress, stark unausgewogener Ernährung oder chronischer Erkrankung.

Aminosäuren sind eine Gruppe kleiner organischer Verbindungen, Carbonsäuren mit mindestens einer stickstoffhaltigen Aminogruppe, die sich in einer variablen Seitenkette (einem atomaren „Schwänzchen“) unterscheiden. In der Natur kommen Hunderte Moleküle vor, die man als Aminosäuren klassifizieren kann. Sprechen wir im Zuge von Ernährung über sie, so meinen wir meist jene, die Eiweiß aufbauen – die sogenannten „proteinogenen“ Aminosäuren. Von ihnen gibt es 23 verschiedene, davon sind 21 relevant für uns Menschen. 

Aminosäuren gehören zu den Mikronährstoffen, den kleinsten funktionellen Bestandteilen unserer Nahrung, und werden unterteilt in die essenziellen und die nichtessenziellen Aminosäuren. Die Essenziellen müssen über die Nahrung aufgenommen werden, weil sie der Körper nicht selbst erzeugen kann. Im Gegensatz dazu kann unser Körper nichtessenzielle Aminosäuren in einem gewissen Rahmen selbst herstellen – vorausgesetzt die nötigen Bausteine sind vorhanden.

Wenn sie isoliert auftreten, unabhängig von anderen Aminosäuren, fließen sie in wichtige Prozesse ein, wie die Herstellung von Hormonen. Ihre bekannteste Rolle spielen sie aber im Aufbau von Proteinen. Dazu werden die Aminosäuren in unseren Zellen aneinandergeknüpft und die dabei entstehende Kette nach speziellen Mustern gefaltet. So kann die entstehende Eiweißstruktur exakt auf den Bedarf abgestimmt werden. 

  Entdeckung der Aminosäuren

Im Jahre 1805 wurde erstmals eine Aminosäure isoliert. Dies gelang zwei französischen Wissenschaftlern in einem Pariser Labor. Extrahiert wurde die Aminosäure aus dem Saft von Spargel, folglich wurde ihr der Name „Asparagin“ verpasst (Spargel, lat. = Asparagus officinalis).

Grundlage des Lebens

Eiweiß (Protein) ist die Grundsubstanz des Lebens. Menschliche, tierische, pflanzliche Zellen, sogar Bakterien und Viren – nichts kommt ohne Protein aus. Gilt es, eine Aufgabe zu meistern, so nutzt die Zelle das Protein als Werkzeug, um dies zu tun. Doch wie kommt es dazu? 

Wir nehmen den Menschen als Beispiel und brauchen zu Beginn eine Aminosäurenquelle. Sowohl frei als auch in Form von Peptiden werden sie über die Nahrung aufgenommen. Im Magen und im oberen Dünndarm werden langkettige Eiweiße gespalten. Dabei entstehende freie Aminosäuren werden über die Darmschleimhaut in die Blutbahn aufgenommen und gelangen so zu den Körperzellen. In den Zellen finden wir unsere Proteinfabriken, die sogenannten Ribosomen. Sie ketten die aus der Nahrung erhaltenen Aminosäuren fein säuberlich in vorbestimmte Sequenzen, wie molekulare Perlenketten. Den Bauplan dafür erhalten sie aus unserer DNA, die im Kern der Zelle vorliegt und in eigenen Prozessen abgelesen wird. Nun haben wir eine lange Schnur an Aminosäuren, aber noch kein Protein. Um dieses zu erhalten, wird jetzt noch in die gewünschte Struktur gefaltet. Sind alle Modifikationen und Feinschliffe erledigt, kann das fertige Protein an seinen Einsatzort transportiert werden und dort seine Aufgabe erfüllen.

Durch die zahlreichen Anpassungen, die ein körpereigenes Eiweiß im Zuge seines Aufbaues erlebt, erhalten wir ein breites Spektrum an potenziellen Aufgaben:

  • Strukturgebende Elemente in Haut und Haar als Kreatin und Kollagen
  • Steuerung der Blutgerinnung bei Gefäßverletzung in Form von Gerinnungsfaktoren
  • Bekämpfung von Krankheitserregern als Antikörper des Immunsystems
  • Muskelaufbau und -bewegung durch die Konstruktion der Muskelfasern
  • Transport diverser Stoffe durch den Körper (zum Beispiel Eisen)
  • Katalysatoren und Mediatoren für körpereigene Abläufe als Enzyme
  • Signalübertragung als Botenstoffe und Hormone
  • Energielieferant zum Beispiel während des Fastens

Freie Aminosäuren

Während der Großteil der aufgenommenen Aminosäuren in die Proteinsynthese (Eiweißaufbau) fließt, gibt es immer wieder Aufgabenbereiche, die von freien, also isolierten, einzelnen Aminosäuren, übernommen werden. Als Neurotransmitter (Botenstoffe der Nervenzellen) sind sie vor allem im zentralen Nervensystem von Bedeutung, sie ermöglichen aber auch die Fettverdauung durch Gallensalze und die Produktion von Schilddrüsenhormonen.

  15% Eiweiß

Ein gesunder, schlanker Erwachsener besteht zu ungefähr 15 % aus Eiweiß, das ist rund ein Siebtel des Körpers.

Bedarf und Mangel

Die Zufuhr von hochwertigem Eiweiß muss auf den individuellen Bedarf angepasst sein und sollte im physiologischen Verhältnis geschehen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung rät, dass ein Erwachsener pro Tag mindestens 0,8  Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht zu sich nehmen sollte. Bei einem Körpergewicht von
75 Kilogramm sind das 60 Gramm reines Eiweiß. Bei vermehrter körperlicher Belastung sowie im fortgeschrittenen Alter müssen diese Werte nach oben angepasst werden (die Effizienz des Eiweißstoffwechsels nimmt bei älteren Menschen ab).

Auch Schwangere haben einen erhöhten Eiweißbedarf und sollten im zweiten Trimester täglich 7 Gramm, im dritten Trimester sogar 21 Gramm Protein zusätzlich zum Tagesbedarf zuführen. Bei stillenden Müttern erhöht sich die Empfehlung auf 23 Gramm extra am Tag. Rechnen wir das für eine schwangere Frau mit 75 kg Körpergewicht durch, so kommen wir darauf, dass zwischen Monat drei und sechs der Schwangerschaft täglich 67 Gramm, im dritten Trimester folglich 81 Gramm reines, hochwertiges Eiweiß benötigt werden. Für die stillende Frau ergeben sich 
83 Gramm Eiweiß pro Tag. Das ist wichtig zu berücksichtigen, da ein Eiweißmangel während des Wachstums zur Unterentwicklung führen kann.

Menschen, die sich von Mischkost ernähren, aber auch VegetarierInnen und VeganerInnen, sollten grundsätzlich in der Lage sein, ihren Eiweißbedarf über die Nahrung zu decken. Nahrungsergänzung ist dann ein Thema, wenn der Bedarf des Körpers über die Nahrung nicht gedeckt wird. Das ist der Fall bei einem sehr hohen Aktivitätslevel, großer körperlicher und geistiger Belastung, bei anhaltendem Stress, bei ausgeprägter Mangelernährung und Konsum von verarbeiteten Lebensmitteln (Fertig- und Halbfertiggerichten) sowie bei chronischer Erkrankung. Auf die Zufuhr von hochwertigem Eiweiß über die Nahrung ist dann vermehrt zu achten, fallweise kann eine Nahrungsergänzung für Ausgleich sorgen. Die Tagesdosis laut Einnahmeempfehlung sollte dabei nicht überschritten werden.

Symptome eines Mangels:

  • Leistungsschwäche, Müdigkeit
  • Haarausfall und brüchige Nägel
  • Infektanfälligkeit
  • Schlafstörungen
  • Heißhunger
  • Trockene Haut

Gründe für einen niedrigen Aminosäurenspiegel können angeboren sein, aber auch bedingt durch Erkrankungen der Niere oder der Leber. Für sichere Diagnosen sollten Sie unbedingt mit Ihrem Hausarzt/Ihrer Hausärztin sprechen. 

  Eiweiß-Versorgung

Nehmen Sie sich Stift und Zettel zur Hand und überschlagen Sie grob, wie viele Portionen Eiweiß Sie in den vergangenen 10 Tagen zu sich genommen haben und aus welchen Quellen das Eiweiß stammt (dient nur zur Orientierung – genauen Aufschluss geben Blutuntersuchungen).

Quellen

Die Zufuhr von hochwertigem Eiweiß muss auf den individuellen Bedarf angepasst sein und sollte im physiologischen Verhältnis geschehen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung rät, dass ein Erwachsener pro Tag mindestens 0,8  Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht zu sich nehmen sollte. Bei einem Körpergewicht von
75 Kilogramm sind das 60 Gramm reines Eiweiß. Bei vermehrter körperlicher Belastung sowie im fortgeschrittenen Alter müssen diese Werte nach oben angepasst werden (die Effizienz des Eiweißstoffwechsels nimmt bei älteren Menschen ab).

Auch Schwangere haben einen erhöhten Eiweißbedarf und sollten im zweiten Trimester täglich 7 Gramm, im dritten Trimester sogar 21 Gramm Protein zusätzlich zum Tagesbedarf zuführen. Bei stillenden Müttern erhöht sich die Empfehlung auf 23 Gramm extra am Tag. Rechnen wir das für eine schwangere Frau mit 75 kg Körpergewicht durch, so kommen wir darauf, dass zwischen Monat drei und sechs der Schwangerschaft täglich 67 Gramm, im dritten Trimester folglich 81 Gramm reines, hochwertiges Eiweiß benötigt werden. Für die stillende Frau ergeben sich 
83 Gramm Eiweiß pro Tag. Das ist wichtig zu berücksichtigen, da ein Eiweißmangel während des Wachstums zur Unterentwicklung führen kann.

Das Glutamat

Eine Aminosäure, oder genauer gesagt ihr Salz, gelangte über die vergangenen Jahrzehnte zur Popularität: das Glutamat. Die Vorstufe vom Glutamat ist die sogenannte Glutaminsäure, als Aminosäure kommt sie in allen proteinhaltigen Lebensmitteln vor. 

Mit kaum Eigengeschmack verstärkt es die Wahrnehmung der Aromen, die es begleitet, – ein sogenannter Geschmacksverstärker. Seinen schlechten Ruf erlangte es durch den exzessiven Einsatz in Fast Food und genussfertigen Lebensmitteln wie Tiefkühlpizza und Co. Es wird sogar vermutet, dass der übermäßige Konsum an der Entstehung des Krankheitsbildes der Migräne beteiligt ist. Dabei lässt es sich auch in natürlichen Quellen finden, und hier in Mengen, die sicherlich nicht gesundheitsschädigend sind. Es wird nämlich verantwortlich gemacht für den speziellen „Umami“-Geschmack von beispielsweise Käse, Fleisch oder Tomaten, der nicht mit den wohlbekannten Geschmacksrichtungen süß, salzig, sauer oder bitter beschrieben werden kann! 

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