Sonntag
Amino acids 11 - Amino acid isoleucine
Aminosäure
Isoleucin (Ile) kann vom menschlichen Körper nicht selber hergestellt werden. Da sie also mit der Nahrung aufgenommen werden muss, bezeichnet man die Aminosäure mit der Summenformel C6H13NO2 als essentiell.
Gemeinsam mit Leusin und Valin gehört Isoleucin, aufgrund seiner Struktur, zu den verzweigtkettigen Aminosäuren
die auch als BCAAs bezeichnet werden (abgeleitet aus dem Englischen für Branched Chain Amino Acids). Besonders reich an Isoleucin sind, neben Fleisch- und Fischprodukten, auch Nüsse und Hülsenfrüchte. Isoleucin, als wichtiger Bestandteil der Muskeleiweiße, ist darüber hinaus in vielen anderen Proteinen in unterschiedlicher Menge vorhanden.
Besonders Kraft- und Ausdauersportler wissen Isoleucin und die beiden anderen BCAAs zu schätzen, da diese Proteine erst einen gezielten Muskelaufbau ermöglichen, gleichzeitig sind die verzweigtkettigen Aminosäuren aber auch an der Neusynthese aller anderen Proteine maßgeblich beteiligt.
(Harper A. E. et al: Branched-chain amino acid metabolism; Annu Rev Nutr; 1984; S. 409-454)
Bei starker körperlicher Anstrengung kann Isoleucin als Energielieferant dienen, sobald die freien Glukosereserven des Organismus aufgebraucht sind. Dabei wird es über mehrere Zwischenstufen zur Glukoneogenese (Glukoseneubildung) herangezogen. Aber auch bei geringer körperlicher Belastung ist eine ausreichende Isoleucin-Zufuhr nötig, da die BCAAs für den Erhalt und die regelmäßige Regeneration der Muskelgewebe laufend benötigt werden.
Weiterhin ist Isoleucin an der Hormonregulation des Organismus beteiligt. So stimuliert die Aminosäure etwa die Ausschüttung von Insulin, was die Aufnahme von Glukose und Aminosäuren aus dem Blutkreislauf in die Muskelzellen anregt. Dies wiederum ist nicht nur für die Regulation des Blutzuckerspiegels, sondern auch für eine rasche Energiegewinnung nötig. Auch das Wachstumshormon Somatotropin wird durch Isoleucin aktiviert.
Dies ist nicht nur für Wettkampfsportler wichtig. Denn auch durch psychischen Stress oder Verletzungen baut der Körper vermehrt Proteine ab.
Eine Aufnahme von isoleucin-reichen Nahrungsmitteln kann dem entgegenwirken, denn auch in diesem Fall fördern BCAAs die Insulinausschüttung und damit die Aufnahme aller Aminosäuren in die Zellen, die dort für den erneuten Proteinaufbau genutzt werden können.
So heilen Wunden leichter ab, was noch dadurch intensiviert wird, dass das Immunsystem durch eine ausreichende Isoleucin-Zufuhr gestärkt wird. Während der Genesung und bei Erkrankungen wie Leberzirrhose, Schizophrenie oder der Stoffwechselstörung Phenylketonurie zeigt eine gezielte BCAA-Zufuhr nachweislich Erfolge.
(Kato M. et al: Preferential use of branched-chain amino acids as an energy substrate in patients with liver cirrhosis; Internal Med 37; 1998; S. 429-434 und Berry H.K. et al: Valine, isoleucine, and leucine. A new treatment for phenylketonuria; Am J Dis Child 144; 1990; S. 539-543).
Während jeder Art von Diät ist eine ausreichende Aufnahme der verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin dringend anzuraten, da sonst nicht nur Fettgewebe, sondern auch Muskelmasse in starkem Maße abgebaut wird.
Weniger Muskulatur hat aber ein Absinken des Grundumsatzes zur Folge, was wiederum die täglich benötigte Kalorienmenge verringert. Hierdurch verzögert sich der Fettabbau, so dass die Diät weniger Wirkung zeigt als erwünscht.
Allgemein kann ein Isoleucin-Mangel zu Muskelschwäche und Antriebslosigkeit führen. Eine alleinige BCAA-Aufnahme hingegen, ohne auf eine ausgewogene Ernährung zu achten, kann allerdings auch negative Folgen haben: Gerade das systematische Schlucken von BCAA-Präparaten vor einem Ausdauertraining oder Wettkampf führt leicht zu einer Überproduktion von Harnstoff. Deshalb ist es wichtig, bei einer gezielten Aufnahme der Aminosäuren immer ausreichend zu trinken, um das Stoffwechselendprodukt rasch auszuscheiden. Auch kann der Proteinstoffwechsel gestört werden, wenn Sportler ausschließlich auf eine zusätzliche Zufuhr von BCAAs achten, ohne auch andere Aminosäuren aufzunehmen.
In Verbindung mit einer besonders fetthaltigen Ernährung kann ein Übermaß an Isoleucin möglicherweise eine Insulinresistenz begünstigen. (Newgard C. B. et al: A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance; Cell Metab; 2009 9; S. 311-326).
Isoleucine amino acid: application, effect and benefits
Aminosäure Isoleucin: Anwendung, Wirkung und NutzenIsoleucin (Ile) kann vom menschlichen Körper nicht selber hergestellt werden. Da sie also mit der Nahrung aufgenommen werden muss, bezeichnet man die Aminosäure mit der Summenformel C6H13NO2 als essentiell.
Gemeinsam mit Leusin und Valin gehört Isoleucin, aufgrund seiner Struktur, zu den verzweigtkettigen Aminosäuren
die auch als BCAAs bezeichnet werden (abgeleitet aus dem Englischen für Branched Chain Amino Acids). Besonders reich an Isoleucin sind, neben Fleisch- und Fischprodukten, auch Nüsse und Hülsenfrüchte. Isoleucin, als wichtiger Bestandteil der Muskeleiweiße, ist darüber hinaus in vielen anderen Proteinen in unterschiedlicher Menge vorhanden.
Besonders Kraft- und Ausdauersportler wissen Isoleucin und die beiden anderen BCAAs zu schätzen, da diese Proteine erst einen gezielten Muskelaufbau ermöglichen, gleichzeitig sind die verzweigtkettigen Aminosäuren aber auch an der Neusynthese aller anderen Proteine maßgeblich beteiligt.
(Harper A. E. et al: Branched-chain amino acid metabolism; Annu Rev Nutr; 1984; S. 409-454)
Bei starker körperlicher Anstrengung kann Isoleucin als Energielieferant dienen, sobald die freien Glukosereserven des Organismus aufgebraucht sind. Dabei wird es über mehrere Zwischenstufen zur Glukoneogenese (Glukoseneubildung) herangezogen. Aber auch bei geringer körperlicher Belastung ist eine ausreichende Isoleucin-Zufuhr nötig, da die BCAAs für den Erhalt und die regelmäßige Regeneration der Muskelgewebe laufend benötigt werden.
Weiterhin ist Isoleucin an der Hormonregulation des Organismus beteiligt. So stimuliert die Aminosäure etwa die Ausschüttung von Insulin, was die Aufnahme von Glukose und Aminosäuren aus dem Blutkreislauf in die Muskelzellen anregt. Dies wiederum ist nicht nur für die Regulation des Blutzuckerspiegels, sondern auch für eine rasche Energiegewinnung nötig. Auch das Wachstumshormon Somatotropin wird durch Isoleucin aktiviert.
Dies ist nicht nur für Wettkampfsportler wichtig. Denn auch durch psychischen Stress oder Verletzungen baut der Körper vermehrt Proteine ab.
Eine Aufnahme von isoleucin-reichen Nahrungsmitteln kann dem entgegenwirken, denn auch in diesem Fall fördern BCAAs die Insulinausschüttung und damit die Aufnahme aller Aminosäuren in die Zellen, die dort für den erneuten Proteinaufbau genutzt werden können.
So heilen Wunden leichter ab, was noch dadurch intensiviert wird, dass das Immunsystem durch eine ausreichende Isoleucin-Zufuhr gestärkt wird. Während der Genesung und bei Erkrankungen wie Leberzirrhose, Schizophrenie oder der Stoffwechselstörung Phenylketonurie zeigt eine gezielte BCAA-Zufuhr nachweislich Erfolge.
(Kato M. et al: Preferential use of branched-chain amino acids as an energy substrate in patients with liver cirrhosis; Internal Med 37; 1998; S. 429-434 und Berry H.K. et al: Valine, isoleucine, and leucine. A new treatment for phenylketonuria; Am J Dis Child 144; 1990; S. 539-543).
Während jeder Art von Diät ist eine ausreichende Aufnahme der verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin dringend anzuraten, da sonst nicht nur Fettgewebe, sondern auch Muskelmasse in starkem Maße abgebaut wird.
Weniger Muskulatur hat aber ein Absinken des Grundumsatzes zur Folge, was wiederum die täglich benötigte Kalorienmenge verringert. Hierdurch verzögert sich der Fettabbau, so dass die Diät weniger Wirkung zeigt als erwünscht.
Allgemein kann ein Isoleucin-Mangel zu Muskelschwäche und Antriebslosigkeit führen. Eine alleinige BCAA-Aufnahme hingegen, ohne auf eine ausgewogene Ernährung zu achten, kann allerdings auch negative Folgen haben: Gerade das systematische Schlucken von BCAA-Präparaten vor einem Ausdauertraining oder Wettkampf führt leicht zu einer Überproduktion von Harnstoff. Deshalb ist es wichtig, bei einer gezielten Aufnahme der Aminosäuren immer ausreichend zu trinken, um das Stoffwechselendprodukt rasch auszuscheiden. Auch kann der Proteinstoffwechsel gestört werden, wenn Sportler ausschließlich auf eine zusätzliche Zufuhr von BCAAs achten, ohne auch andere Aminosäuren aufzunehmen.
In Verbindung mit einer besonders fetthaltigen Ernährung kann ein Übermaß an Isoleucin möglicherweise eine Insulinresistenz begünstigen. (Newgard C. B. et al: A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance; Cell Metab; 2009 9; S. 311-326).
Amino acids 10 - Amino acid histidine
Aminosäure
Amino acid histidine: application, effect and benefitsAminosäure Histidin: Anwendung, Wirkung und Nutzen
Histidin (His oder H) mit der Summenformel C6H9N3O2 kann zwar in geringen Mengen vom Körper selbst synthetisiert werden, gerade bei Kindern ist aber eine zusätzliche Aufnahme der Aminosäure mit der Nahrung erforderlich.
Da Erwachsene einen Histidinmangel über einige Zeit durch die eigene Produktion ausgleichen können, gilt die Aminosäure als semi-essentiell. Die basische Aminosäure enthält einen aromatischen Ring, wodurch sie ein sehr hohes Energieniveau erreicht.
Besondere Bedeutung hat Histidin beim Aufbau eisenhaltiger Moleküle, so etwa beim Speicherprotein Ferritin und in verschiedenen Enzymen. Aufgrund seiner Struktur ist es aber nicht nur Baustein vieler Proteine, sondern auch an verschiedensten Stoffwechselvorgängen und Mechanismen beteiligt. Nahrungsmittel, die viel Histidin enthalten sind beispielsweise Thunfisch und Lachs, Filetfleisch und Käse, aber auch Sojabohnen, Erdnüsse und Weizenkeime.
Da Histidin im roten Blutfarbstoff Hämoglobin und im muskulären Myoglobin Bindungsort für das Eisenatom ist, ist es für den Sauerstofftransport im Körper, aber auch für die Pufferung des pH-Werts im Blut von hoher Bedeutung. In den Mitochondrien, den Kraftwerken unserer Zellen, bindet es ebenfalls Metallionen und ist dadurch an so wichtigen Stoffwechselvorgängen wie der für die Energiegewinnung nötigen Atmungskette beteiligt.
Auch für die Wundheilung und Gewebereparatur ist Histidin entscheidend.
(Fitzpatrick D. W. & Fisher H.: Histamine synthesis, imidazole dipeptides, and wound healing; Surgery; 1982; S. 430-434).
Unser Körper stellt aus Histidin das Gewebshormon Histamin her. Dieses spielt unter anderem eine zentrale Rolle bei der Abwehr unseres Immunsystems gegen Fremdstoffe. Histamin bewirkt hierbei, dass Flüssigkeit in das betroffene Gewebe eintritt und es zu einer – oft juckenden und mit Hautrötung verbundenen – Entzündungsreaktion kommt, um die Eindringlinge zu beseitigen. Gleichzeitig aktiviert die Ausschüttung von Histamin weitere Leukozyten, um die Abwehrreaktion zu verstärken.
Auch bei allergischen Reaktionen wird Histamin ausgeschüttet und setzt diese, in dem Fall unerwünschten, Abwehrmechanismen in Gang. Das Hormon reguliert darüber hinaus die Magensäurekonzentration und löst bei Übelkeit Erbrechen aus. Auch unser wird durch Histamin geregelt, ebenso wie das Herz-Kreislaufsystem, wobei Histamin unter anderem die Erweiterung der Gefäße beeinflusst. Ebenso steigert Histamin das Lustempfinden.
(vgl. Chand N & Eyre P.: Classification and biological distribution of histamine receptor sub-types; Agents Actions; 1975; S. 277-295). Histidin ist bei Kindern für ein normales Körperwachstum erforderlich. Bei Erwachsenen kann ein Mangel, der selten auftritt, zu rheumatischen Erkrankungen, wie etwa Arthritis, führen. Aber auch Blutarmut kann die Folge einer niedrigen Histidinkonzentration im Organismus sein.
Auf der anderen Seite kann eine zu hohe Histidin-Einnahme möglicherweise ebenfalls zu Krankheitssymptomen führen: So sind bei Patienten mit Angststörungen, Stress und Schizophrenie teilweise sehr hohe Histidinspiegel im Blut nachweisbar. Deshalb sollten Patienten mit Depressionen und anderen psychischen Erkrankungen auf Arzneimittel, die Histidin enthalten, verzichten.
Aufgrund seiner positiven Wirkung wird Histidin in der Medizin bei recht erfolgreich eingesetzt, wenn die Patienten einen zu niedrigen Spiegel der Aminosäure aufweisen. Weitere Untersuchungen deuten darauf hin, dass Histidin auch bei allergischen Reaktionen und möglicherweise bei der Immunschwäche Aids eine positive Wirkung hat.
(Morgan W.T.: Serum histidine-rich glycoprotein levels are decreased in acquired immune deficiency syndrome and by steroid therapy; Biochem Med Metab Biol; 1986; 210-213).
Da das essentielle Spurenelement Zink im Körper fast immer an die Aminosäure gebunden vorliegt, enthalten viele Zinkpräparate bereits Verbindungen der Metallionen mit Histidin sog. Zink-Histidin.
Amino acids 9 - Amino acid glycine
Aminosäure
Aminosäure Glycin: Anwendung, Wirkung und Nutzen
Glycin (Gly oder G) mit der Summenformel C2H5NO2 ist die einfachste aller stabilen Aminosäuren. Wir können Glycin selber herstellen, es ist also nicht essentiell.Da Glycin süßlich schmeckt und bisher keinerlei Nebenwirkungen bekannt sind, darf es als Geschmacksverstärker ohne Höchstmengenbeschränkung in Lebensmitteln verwendet werden. Unter der Nummer E 640 wird es etwa in Süßstofftabletten verwendet, Marzipan hält sich durch Glycinzugabe länger feucht, und Schinken wird oft zusätzlich mit Glycin überzogen.
Die Aminosäure ist ein häufiger Baustein nahezu aller Proteine und kommt dementsprechend in allen Eiweiß-reichen Lebensmitteln vor. Aufgrund seiner geringen Größe wird es dabei meist in Bereichen eingebaut, die durch die spezifische Faltung des jeweiligen Proteins und die damit verbundene dreidimensionale Struktur wenig Platz für größere Aminosäuren lassen.
Glycin ist wichtiger Bestandteil des Proteins Glutathion, das im Körper als Radikalfänger arbeitet und so reaktive Stoffe unschädlich macht, bevor diese empfindliche Zellbestandteile schädigen können. Mit etwa 33 Prozent ist Glycin außerdem die am häufigsten vertretene Aminosäure des Kollagens. Dieses Strukturprotein des Bindegewebes ist wichtiger Bestandteil von Knochen, Zähnen, Haut und Sehnen. Bei einem Mangel an Glycin werden daher auch als erstes Kollagene abgebaut. Betroffenen Personen fühlen sich dann oft erschöpft.
Auch spielt das Glycin eine wichtige Rolle bei der Synthese von Häm, dem eisenhaltigen Farbstoff der roten Blutkörperchen, das der Sauerstoffbindung dient. Die organische Säure Kreatin wird ebenfalls aus Glycin gebildet. Sie versorgt die Muskelzellen mit Energie und ist hier vor allem für die Kontraktion nötig. Glycin ist außerdem an der Synthese von Gallensäure beteiligt, die der Fettverdauung dient. Weiterhin regt die Aminosäure das Immunsystem an und kann Infektionen des Darms und anderer Organe abschwächen. Unterschiedliche Untersuchungen haben gezeigt, dass auch durch Alkoholmissbrauch verursachte Leberschäden durch Glycin gemildert werden können.
(Kugler H. G.: Entgiftung und Mikronährstoffe; CO`MED; 4; 2004;)
Im Zentralnervensystem dient Glycin als Neurotransmitter, also als Botenstoff, der Informationen von einer Zelle auf die andere weiterleitet. Dabei wirkt die Aminosäure inhibitorisch, das heißt, sie hemmt die nachgeschaltete Nervenzelle in ihrer Aktivität. Hierbei wirkt sich Glycin vor allem auf die Bewegung aus und verringert die Muskelkontraktion.
Beim Wundstarrkrampf (Tetanus) verhindert ein Giftstoff des Bakteriums Clostridium, dass Glycin im Zentralnervensystem ausgeschüttet wird. Hierdurch können die Muskeln nicht mehr erregt werden und es kommt in der Folge zu starken Krämpfen, die unbehandelt zum Tode führen. Ähnlich wirkt Strychnin, ein natürlich vorkommendes Gift der Brechnuss, das früher als Rattengift verwendet wurde.
(Schütt-Gerowitt H.: Clostridium tetani; Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen; Springer-Verlag; 2009; S. 177-179)
Doch das Glycin des Zentralnervensystems, das sowohl im Hirnstamm als auch im Rückenmark der mengenmäßig überwiegende Botenstoff ist, hat nicht nur für die Muskelaktivität entscheidende Bedeutung, sondern wirkt sich auch positiv auf das Gedächtnis, den Schlaf, Sinneseindrücke und das Schmerzempfinden aus.
(Hevers W. et al.: Neurotransmitter und Modulatoren; Handbuch der Psychopharmakotherapie; Springer-Verlag; 2008; S. 149-199)
Auch die Medizin nutzt die unterschiedlichen positiven Wirkungen von Glycin. So wird die Aminosäure erfolgreich gegen Arteriosklerose und Gicht eingesetzt. Da Glycin die Ausschüttung von Glucagon fördert, kann es außerdem bei einem zu geringen Blutzuckerspiegel hilfreich sein. Darüber hinaus wird Glycin bei Panikattacken und Schlafstörungen empfohlen. Patienten mit Osteoporose oder Arthrose können ebenfalls mit Glycin behandelt werden, wodurch sich ihr Zustand merklich verbessert. (prensa.ugr.es/prensa/research/verNota/prensa.php?nota=468)
Samstag
Amino acids 8 - Glutamic
Aminosäure
Amino acid glutamic acid: application, effect and benefits
Da wir die Aminosäure Glutaminsäure (Glu oder E) mit der Summenformel C5H9NO4 selber herstellen können, gilt sie als nicht essentiell.
Die Aminosäure kommt in fast allen Proteinen vor und ist demnach auch in allen Eiweiß-haltigen Lebensmitteln vorhanden. Besonders hohen Anteil an Glutaminsäure haben Fisch, Parmesan, Tomaten und Soja. Die Salze und Ester der Glutaminsäure bezeichnet man als Glutamate. Meist liegt die freie Aminosäure in unserem Körper in dieser Form vor, weshalb Mediziner oft von der „Aminosäure Glutamat“ sprechen.
Während in Proteinen gebundene Glutaminsäure geschmacksneutral ist, spricht man bei der freien Aminosäure von der Geschmacksrichtung unami, was am besten mit „herzhaft“ umschrieben werden kann.
Die Glutaminsäure intensiviert auf diese Weise den Geschmack von Lebensmittel, wobei sich diese Verstärkung nicht nur auf herzhafte Gerichte beschränkt.
Als E 620 wird sie deshalb oft als Geschmacksverstärker in unterschiedlichsten Lebensmitteln eingesetzt. Ihre Glutamate finden unter den Bezeichnungen E 621 bis E 625 den Weg in unsere Nahrungsmittel.
In die Schlagzeilen geraten ist das Glutamat dabei durch das so genannte Chinarestaurant-Syndrom. Hierbei führt eine Unverträglichkeit zu Hautrötung, Übelkeit und Gliederschmerzen.
Zwar kommt Glutamat in asiatischen Gerichten häufig als Geschmacksverstärker zum Einsatz, doch sind ebenso Kartoffelchips und Tütensuppen, aber auch unzählige weitere Fertiggerichte damit angereichert.
vgl. www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2004/0928/005_zusatzstoffe.jsp
Ein Glutaminsäure-Mangel kann Lernschwäche, Müdigkeit und Erschöpfungszuständen zur Folge haben. Zu hohe Konzentrationen führen, wie bereits erwähnt, bei Menschen mit einer Überempfindlichkeit zu unterschiedlichen Symptomen. Außerdem regt der Verzehr großer Glutamatmengen den Appetit an, wodurch es zu Übergewicht kommen kann.
Im Zentralnervensystem ist Glutamat der wichtigste erregende Neurotransmitter, der Informationen von einer Zelle auf die nächste weitergibt. Dabei wird das Glutamat hier an Ort und Stelle gebildet, da die im Kreislauf zirkulierende Glutaminsäure die Blut-Hirn-Schranke bei gesunden Menschen nicht passieren kann. Als Neurotransmitter bewirkt Glutamat eine hohe Konzentrations- und Lernfähigkeit. Auch das Durchhaltevermögen und die Belastbarkeit werden von Glutamat positiv beeinflusst. Glutamat ist darüber hinaus Vorstufe eines anderen Neurotransmitters (γ-Aminobuttersäure = GABA), der hemmende Wirkungen auf Nervenzellen hat.
(vgl. Fonnum F.: Glutamate: a neurotransmitter in mammalian brain; J Neurochem. 1984; 42(1); S. 1-11)
(Löffler G.: Citratzyklus; Basiswissen Biochemie; Springer-Verlag; 2005; S. 252-266).
Wissenschaftler vermuten, dass bei einigen Erkrankungen des Nervensystems, wie etwa bei Alzheimer, die Blut-Hirn-Schranke nicht mehr korrekt arbeitet, so dass der Glutamathaushalt im Zentralnervensystem gestört wird, was dann wiederum zu den Krankheitssymptomen führt.
Amino acids 7 - Amino acid glutamine
Aminosäure
Amino acids 7 - Amino acid glutamine
Aminosäure Glutamin: Anwendung, Wirkung und Nutzen
Die Aminosäure Glutamin (Gln oder Q) mit der Summenformel C5H10N2O3 kann zwar von unserem Körper in geringen Mengen selber hergestellt werden, aber gerade in Stress-Situationen – etwa nach Operationen oder bei chronischen Erkrankungen – und im Alter ist die eigene Produktion oft nicht ausreichend.
Glutamin wird deshalb heute meistens als semi-essentiell, teilweise aber auch als nicht essentiell bezeichnet.
Quark ist sehr reich an Glutamin, andere Milchprodukte, Soja, Weizen und Fleisch enthalten die Aminosäure ebenfalls in größeren Mengen.
Ein Glutamin-Mangel kann zu einem erhöhten Infektionsrisiko führen. Eine Überdosierung mit Nahrungsergänzungsmitteln, die Glutamin enthalten, kann hingegen Hautkribbeln zur Folge haben. Bei Depressionen oder Epilepsie sollte auf Glutamin-Präparate möglichst verzichtet werden, da es die Symptome verstärken kann.
Glutamin ist, wie alle proteinogenen Aminosäuren, Baustein der Eiweiße. Viele wichtige Proteine enthalten dabei lange Aneinanderreihungen von Glutamin, so genanntes Polyglutamin. Bei einigen Erkrankungen, wie Alzheimer oder Chorea Huntington, sind diese Glutaminketten stark verlängert, wodurch die Struktur knäuelartig wird und das jeweilige Proteine nicht mehr richtig wirken kann
Doch Glutamin ist nicht nur Baustein der Proteine, sondern kommt im gesamten Körper sehr häufig ungebunden vor. So sind etwa 20 Prozent aller freien Aminosäuren im Blutplasma Glutamine, die dem Körper auf diese Weise als wichtige Energiequelle dienen. Vor allem schnell teilende Zellen haben einen hohen Glutaminbedarf, so etwa die Zellen des Immunsystems. Am häufigsten liegt freies Glutamin allerdings in Muskelzellen vor.
Hier fördert die Aminosäure den Aufbau der Muskelproteine und verhindert gleichzeitig deren Abbau. Dies ist der Grund, weshalb Leistungssportler gerne auf Nahrungsergänzungsmittel mit Glutamin zurückgreifen. Für die Zellen des Verdauungstraktes ist die Aminosäure ein ebenso wichtiger Energielieferant.
Glutamin dient außerdem als Stickstoffquelle für viele unterschiedliche Stoffwechselprozesse beim Menschen (Haussinger D.: Glutamine Metabolism in Mammalian Tissues; Springer-Verlag; 1984).
Glutamin hat sehr große strukturelle Ähnlichkeit zu Glutaminsäure, einer anderen Aminosäure, deren Salz als Glutamat bezeichnet wird. Das Glutamat ist ein Neurotransmitter, der im Zentralnervensystem Informationen von einer Zelle zur anderen weitergibt. Um einmal ausgeschüttetes Glutamat zurück in die Nervenzellen (Neuronen) transportieren zu können, muss es erst in Glutamin umgewandelt werden. Sobald das Glutamin dann zurück in den Neuronen ist, wird es dort wieder in Glutamat umgebaut.
(Martinez-Hernandez A. et al.: Glutamine synthetase: glial localization in brain; Science; 1977; 195(4284); S. 1356-1358).
Patienten, die beispielsweise durch Unfälle oder Operationen großflächige oder viele Verletzungen aufweisen, erleiden im Anschluss häufig Infektionen. Gleichzeitig weisen Untersuchungen fast immer einen sehr ausgeprägten Glutamin-Mangel nach, was wahrscheinlich auf den erhöhten Bedarf in dieser Phase zurückzuführen ist. Durch eine Glutamin-reiche Diät kann die Infektionsgefahr nach solch einem Polytrauma allerdings verringert werden.
Amino acids 6 - Amino acid cysteine
Aminosäure
Amino acids 6 - Amino acid cysteine
Aminosäure Cystein: Wirkung und Anwendung
Die schwefelhaltige Aminosäure Cystein (Cys oder C) mit der Summenformel C3H7NO2S kommt besonders gehäuft in den Faserproteinen (Keratin) menschlicher Haare und Nägel vor, hat aber eine ebenso große Bedeutung bei der Bildung von Knorpel, Knochen und Haut. Während Säuglinge Cystein zumindest teilweise über die Nahrung aufnehmen müssen, kann die menschliche Leber es später aus den Aminosäuren Methionin und Serin selber herstellen.
Da die Aminosäure allerdings in sehr hohen Konzentrationen die Wirkung von Insulin hemmt, sollten Diabetiker spezielle Cystein-Präparate nur unter ärztlicher Aufsicht einnehmen. Der natürliche Histamin-Gehalt verschiedener Lebensmitteln hingegen ist auch bei Zuckerkrankheit absolut ungefährlich. Cystein wird in unterschiedlichen Arzneimitteln und – aufgrund seiner positiven Wirkung auf Haut, Haar und Bindegewebe – in Kosmetikartikeln eingesetzt. Freies Cystein ist sehr instabil und geht leicht durch chemische Reaktionen unwiederbringlich verloren. Um dennoch eine kontinuierliche Versorgung der Aminosäure für die Proteinsynthese zu gewährleisten, können alle Zellen des menschlichen Körpers, vor allem aber die Leberzellen, aus Cystein und zwei weiteren Aminosäuren das Speicherpeptid Glutathion (GSH) herstellen.
(vgl. Binet L. & Wellers G.: The presumed role of glutathion in the transport of free cysteine towards the tissue proteins; J Physiol 1955; S. 100-101).
Aber Glutathion speichert nicht nur enorme Mengen des Cysteins, sondern spielt darüber hinaus eine entscheidende Rolle bei der Entgiftung schädlicher Stoffe, da es stabile Komplexe mit diesen bildet, die dann über die Niere ausgeschieden werden können.
Außerdem fängt Glutathion freie Sauerstoff-Radikale, indem es selber Elektronen abgibt. Auf diese Weise schützt das Cystein-haltige Peptid die Zellbestandteile vor einer schädlichen Oxidierung. Dies beugt nicht nur dem Absterben der Zellen und damit dem Alterungsprozess vor, neuesten Studien zufolge schützt Glutathion möglicherweise auch vor Alzheimer, Parkinson und Multiple Sklerose.
(vgl. Bonnefoy M. et al: Antioxidants to slow aging, facts and perspectives; Presse Med. 2002; S. 1174-1184).
Glutathion ist außerdem wichtiger Bestandteil des Immunsystems und spielt dort vor allem bei Entzündungsreaktionen der weißen Blutkörperchen eine entscheidende Rolle.
Strukturproteine, beispielsweise im Bindegewebe und in den Haaren, erhalten durch Cystein ihre Festigkeit. Dies geschieht, indem zwei Cysteine zwischen ihren Schwefelatomen eine Verknüpfung (Disulfidbrücke) herstellen. Auf diese Weise liegen die Aminosäuren der Eiweiße nicht in einer lockeren Reihe hintereinander, sondern bilden eine für das jeweilige Protein typische dreidimensionale Anordnung.
Cystein ist Ausgangsstoff für die organische Säure Taurin, die für die Entwicklung des Nervensystems und der Herzfunktion, aber auch für die Funktion der Sehzellen im Auge wichtig ist. Taurin verhindert außerdem die Bildung von Gallensteinen und regt die Fettverbrennung an, indem es mit der Gallensäure reagiert. Im gesamten Körper wirkt Taurin darüber hinaus als Osmoregulator, was bedeutet, dass es den Flüssigkeitseinstrom in die Zelle steuert. Auf diese Weise sorgt Taurin dafür, dass die Zelle nicht durch einen zu hohen Innendruck geschädigt wird.
(Huxtable, R.: Taurine 2 - basic and clinical aspects Vol. 403; Springer-Verlag 1996; 676 Seiten).
Gleichzeitig ist Cystein – in Zusammenarbeit mit Vitamin B5 – an der Bildung lebensnotwendiger Fettsäuren beteiligt, die wichtige Bestandteile der Zellmembranen sind.
Amino acids 5 - Aspartic acid
Aminosäure
Aspartic acid - application, impact and benefits
Asparaginsäure
Anwendung, Wirkung und Nutzen
Die Asparaginsäure (Asp oder D) mit der Summenformel C4H7NO4 ist eine Aminosäure, die für uns Menschen nicht essentiell ist, da wir sie selber synthetisieren können. Meist liegt sie deprotoniert vor (Protonen wurden durch Säure-Base-Reaktionen abgespalten) und wird deshalb auch als Aspartat bezeichnet.Die saure Aminosäure kommt gehäuft in Hülsenfrüchten und Spargel sowie in Fisch und Fleisch vor. Da unser Körper Asparaginsäure selber herstellen kann, ist ein Mangel im Normalfall auszuschließen. Lediglich, wenn der Organismus über längere Zeit insgesamt zu wenige Aminosäuren aufnimmt, kann es zu schwerwiegenden gesundheitlichen Folgen kommen.
Aspartat wirkt als Neurotransmitter, der im Zentralnervensystem Informationen von einer Zelle zur anderen weitergibt.
Gemeinsam mit der Glutaminsäure, bei der es sich ebenfalls um eine Aminosäure handelt, zählt die Asparaginsäure damit zu einer der häufigsten Botenstoffe des Gehirns. Allerdings ist ihre Wirkung als Botenstoff nicht ganz so stark wie die der Glutaminsäure.
(Forth W. et al.: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie; Urban und Fischer 2001; S. 122).
Asparaginsäure ist darüber hinaus am Harnstoffzyklus beteiligt. Hierbei werden stickstoffhaltige Abbauprodukte in den ungiftigen Harnstoff umgewandelt, der dann über die Nieren ausgeschieden werden kann. Hierdurch sorgt Asparaginsäure für die Entgiftung des Körpers.
(Kreutzig T.: Kurzlehrbuch Biochemie; Urban & Fischer Verlag; 12. Aufl.; 2006).
(Bannwarth H. et al.: Nucleotide und Nucleinsäuren; Basiswissen Physik, Chemie und Biochemie; Springer-Verlag; 2007).
Der umstrittene Süßstoff Aspartam besteht zu 40 Prozent aus Asparaginsäure. Die möglichen auftretenden Nebenwirkungen, wie Niedergeschlagenheit, Durchfall und Allergien, werden aber weitgehend auf die zweite enthaltene Aminosäure, Phenylalanin, zurückgeführt.
Obwohl bei ordnungsgemäßer Dosierung von Aspartat-haltigen Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln keine Nebenwirkungen bekannt sind, sollte man Asparaginsäure-Präparate nur unter fachlicher Aufsicht über einen längeren Zeitraum einnehmen.
Da die Asparaginsäure als Neurotransmitter im Zentralnervensystem Informationen weitergibt, sind bei einer Überdosierung weitreichende negative Folgen nicht ausgeschlossen.
Die Datenlage zu Nebenwirkungen ist nicht einheitlich. Einige Quellen gehen davon aus, es gäbe gar keine Nebenwirkungen, andere berichten von "schlimmen Nervenschädigungen". Originalquellen mit Forschungsergebnissen konnte ich bis jetzt jedoch keine finden. Insofern muss ich hier eine Antwort schuldig bleiben.
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