Aminosäuren

Aminosäuren sind die fundamentalen Bausteine der Proteine. Der Begriff "Protein" stammt aus dem Griechischen ("proteios"), was "erstrangig" oder "bedeutend" bedeutet. Diese Bezeichnung unterstreicht die essentielle Rolle von Proteinen in fast allen biologischen Prozessen des menschlichen Körpers, sei es als Strukturbestandteile oder als aktive Teilnehmer in enzymatischen Funktionen [1-4].

Biosynthese von Proteinen

Der menschliche Körper verwendet 20 proteinogene Aminosäuren, um eine Vielzahl von strukturellen und funktionellen Proteinen zu synthetisieren. Von diesen 20 Aminosäuren sind neun essentiell, d. h., der Körper kann sie nicht selbst herstellen, und sie müssen daher über die Nahrung zugeführt werden.

Kategorisierung von Aminosäuren

Aminosäuren lassen sich in drei Hauptkategorien einteilen:

1. Essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren kann der Körper nicht synthetisieren. Sie müssen daher über die Nahrung aufgenommen werden. Zu den essentiellen Aminosäuren zählen:
   • Histidin
   • Isoleucin
   • Leucin
   • Lysin
   • Methionin
   • Phenylalanin
   • Threonin
   • Tryptophan
   • Valin
2. Semi-essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren können unter bestimmten physiologischen Bedingungen oder in bestimmten Lebensphasen essentiell werden. Beispiele hierfür sind:
   • Arginin, obwohl der Körper es herstellen kann, ist es für Neugeborene essentiell und bei bestimmten Krankheitszuständen
   • Cystein, synthetisierbar aus Methionin
   • Histidin, für Neugeborene ebenfalls essentiell
   • Tyrosin, synthetisierbar aus Phenylalanin
3. Nicht-essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren kann der Körper aus anderen Aminosäuren herstellen, daher sind sie nicht zwingend über die Nahrung aufzunehmen. Dazu gehören:
   • Alanin
   • Asparagin
   • Asparaginsäure
   • Glutamin
   • Glutaminsäure (Glutamat ist die basische Form der Glutaminsäure)
   • Glycin
   • Prolin
   • Serin

Physiologische Bedeutung

Aminosäuren sind essentiell für die Synthese struktureller und funktioneller Proteine. Sie dienen nicht nur als Bausteine für Proteine, sondern auch als Vorläufer für eine Vielzahl von bioaktiven Molekülen, die regulative Funktionen im Körper übernehmen, wie beispielsweise:

• L-Carnitin: Wichtig für den Fettstoffwechsel, abgeleitet aus den essentiellen Aminosäuren Lysin und Methionin.

Ein Mangel an essentiellen oder bedingt essentiellen Aminosäuren kann zu Störungen in der Produktion wichtiger körpereigener Wirkstoffe führen, wie Hormone und Neurotransmitter, was wiederum die Funktionalität zahlreicher Körpersysteme beeinträchtigen kann.

Achtung

Die Verfügbarkeit von Aminosäuren kann in verschiedenen Lebensphasen wie Wachstum, Krankheit oder erhöhter körperlicher Aktivität kritisch werden. Insbesondere bei Neugeborenen können bestimmte Aminosäuren, die normalerweise als semi-essentiell gelten, temporär essentiell werden, um den hohen Bedarf während der ersten Lebenstage zu decken [1-4].

Literatur 

1. Rehner G, Daniel H: Biochemie der Ernährung. 2. überarbeitete und erweiterte Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2002
2. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A (Hrsg.): Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer. 5. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2017
3. Hahn A, Ströhle A, Wolters M. Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. 4. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2023
4. Matissek R, Hahn A (2023). Lebensmittelchemie (10. Aufl.). Springer Verlag