Kanonische und nichtkanonische Aminosäuren
Beim Menschen gibt es 20 proteinogene Aminosäuren (Standard-Aminosäuren). Diese dienen dem Aufbau von Proteinen und setzen sich aus den 20 kanonischen Aminosäuren (Alanin (A), Arginin (R), Asparagin (Asn), Asparaginsäure (Asp), Cystein (Cys), Glutamin (Gln), Glutaminsäure (Glu), Glycin (Gly), Histidin (His), Isoleucin (Ile), Leucin (Leu), Lysin (Lys), Methionin (Met), Phenylalanin (Phe), Prolin (Pro), Serin (Ser), Threonin (Thr), Tryptophan (Trp), Tyrosin (Tyr) und Valin (Val)) zusammen. Mit Selenocystein und Pyrrolysin werden darüber hinaus zwei nichtkanonische Aminosäuren hinzugezählt und welche nicht von allen Organismen verwendet werden. Jedoch geht die Bandbreite der Aminosäuren über die rund zwanzig proteinogenen weit hinaus. Bisher sind ca. 400 nichtproteinogene, natürlich vorkommende, Aminosäuren bekannt, die biologische Funktionen aufweisen. Hierzu zählen z.B. Thyroxin, GABA, L-Homoserin, Ornithin, Citrullin, Argininosuccinat, L-DOPA, 5-Hydroxytryptophan, β-Alanin, β-Methylamino-Alanin, Ibotensäure, D-Valin, D-Alanin, D-Glutamat oder auch 2,6-Diaminopimelinsäure.
Von den 20 kanonischen Aminosäuren werden 12 vom menschlichen Organismus beziehungsweise durch die lebenden Mikroorganismen im menschlichen Verdauungstrakt synthetisiert. Die übrigen 8 Aminosäuren sind für den Menschen essentiell und er muss diese über die Nahrungszufuhr aufnehmen.
Gewinnung, Produktion und Verwendung von Aminosäuren
Aminosäuren werden zum einen aus Naturstoffen durch Auftrennung eines hydrolysierten Proteins und zum anderen auf synthetischem Wege gewonnen.
Isoleucin:
Die Aminosäure Isoleucin ist an der Regeneration und Erhaltung des Muskelgewebes beteiligt und fungiert als Energielieferant im Kraft- und Ausdauersport. In Verbindung mit Leucin und Valin gehört Isoleucin zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA od. engl. Branched Chain Amino Acids). Gleichzeitig und maßgeblich sind diese verzweigtkettigen Aminosäuren aber auch an der Neusynthese aller anderen Proteine beteiligt. In Lebensmitteln ist Isoleucin u.a. in Lebensmitteln wie Lachs, Ei, Erbsen, Walnüssen, Hähnchenbrust oder in Weizenvollkornmehl enthalten.
Leucin:
Der Aminosäure Leucin kommt eine wichtige Rolle beim Aufbau und beim Erhalt von Muskeleiweiß zu. Leucin dient der Energiebereitstellung im Muskel und dient dort der Unterstützung verschiedene Heilungsprozesse. Leucin ist in Lebensmitteln wie Erbsen, Hähnchenbrust, Walnüssen, Weizenvollkornmehl, Lachs oder Ei enthalten.
Methionin:
Methionin ist eine Vorstufe zur proteinbildenden Aminosäure Cystein. Methionin ist am Direktaufbau von Eiweißen beteiligt und wird zusammen mit Lysin zur Synthese von Carnitin benötigt, welches wiederum maßgeblich am Fettstoffwechsel beteiligt ist. Methionin ist u.a. in Lebensmitteln wie Paranüssen, Lachs, Sesam, Rindfleisch, Ei, Brokkoli, Erbsen, Spinat, Mais oder Hirse enthalten.
Phenylalanin:
Phenylalanin ist ein wichtiger Bildungsbestandteil von Proteinen und zahlreicher, wichtiger Hormone, wie z.B. des Adrenalins, Noradrenalins oder des Glückshormons Dopamin. Phenylalanin ist ferner im Körper für den Muskelaufbau und am Aufbau von anderen Aminosäuren beteiligt. In Lebensmitteln kommt Phenylalanin z.B. in Kürbiskernen, Erbsen, Geflügel, Walnüssen, Schweinefleisch, Lachs, Ei oder in Sojabohnen vor.
Threonin:
Threonin ist ein wichtiger Baustein in vielen Eiweißen (Proteine) wie den Kollagen des Bindegewebes (extrazelluläre Matrix). Threonin ist eine wichtige Substanz in Zähnen und Knochen und ist an der Vitamin B12- und Isoleucinbiosynthese beteiligt. In Lebensmitteln kommt Threonin u.a. in Erbsen, Hähnchenbrustfilet, Lachs, Walnüsse, Rindfleisch, Ei oder Weizenvollkornmehl vor.
Tryphtophan:
Tryphtophan wird oft als stimmungsaufhellend, beruhigend und gewichtsreduzierend beschrieben. Der Körper wandelt Tryptophan z.B. zu verschiedenen Hormonen wie Melatonin (auch bekannt als Schlafhormon) und Serotonin (auch bekannt als Glückshormon) um. Außerdem ist Tryphtophan am Stoffwechselvorgang beteiligt, in denen Niacin (Vitamin B3) gebildet wird. Tryphtophan kommt u.a. in Lebensmitteln wie Sojabohnen, ungesüßtes Kakaopulver, Erbsen, Hähnchenbrust oder Cashews vor.
Valin:
Valin fungiert zusammen mit den Aminosäuren Leucin und Isoleucin als wichtiger Energielieferant für Muskelzellen. Darüber hinaus sendet Valin wichtige Botenstoffe für das Nervensystem aus. Es regt die Insulinausschüttung zur Regulierung des Blutzuckers an und sorgt dafür, durch die Leber schneller aufgenommen werden. In der Muskulatur wird Valin schneller verstoffwechselt. kommt in Lebensmitteln u.a. in Spirulina, Hühnchen, Erbsen, Weizenvollkornmehl, Käse oder Chlorella vor.
Einige Aminosäuren spielen als Neurotransmitter eine besondere Rolle, ebenso verschiedene Abbauprodukte von Aminosäuren; biogene Amine treten nicht nur als Botenstoffe im Nervensystem auf. Sie entfalten auch als Hormone und Gewebsmediatoren vielfältige physiologische Wirkungen im Organismus.
Die einfachste Aminosäure, Glycin, konnte nicht nur auf der Erde, sondern auch auf Kometen, Meteoriten und in Gaswolken im interstellaren Raum nachgewiesen werden.
Wenn bestimmte Aminosäuren fehlen, können u.a. folgende körperliche Symptome auftreten:
- Erschöpfung,
- Konzentrationsstörung,
- Regenerationsprobleme,
- Muskelabbau,
- Zellreparaturstörung,
- Anfälligkeit für Infekte und chronische Erkrankungen,
- vorzeitiges Altern, Haarausfall und frühzeitiges Ergrauen,
- Zahnfleischprobleme und Parodontose,
- verminderte Stoffwechselaktivität,
- Verminderung der Verdauungsenzyme und dadurch Blähungen, Durchfall oder Verstopfung
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