Was sind Aminosäuren – einfach erklärt

Sie sind die Grundbausteine von Proteinen (Eiweißen) und sie kommen darum in allen Lebewesen vor. Arginin, Cystein, Lysin und Co. sind an vielen biologischen Prozessen im Körper beteiligt, vor allem am Muskelaufbau. Viele dieser Verbindungen kann der Körper selbst herstellen – einige jedoch nicht. Sie werden als essentielle Aminosäuren bezeichnet und müssen über die Nahrung durch Lebensmittel aufgenommen werden.

Woraus bestehen sie?

Aminosäuren sind Moleküle, die aus den chemischen Elementen Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff bestehen. Sie sind so klassifiziert, weil sie mindestens eine Carboxylgruppe (–COOH) und mindestens eine Aminogruppe (–NH2) haben.

Wie viele dieser chemischen Verbindungen gibt es?

Es gibt sehr viele: insgesamt mehr als 250 Stück. Für den menschlichen Körper sind jedoch nur 20 wichtig, die sogenannten proteinogenen Aminosäuren. Der Begriff Aminosäuren wird oft synonym mit dem Begriff proteinogene Aminosäuren verwendet, was fachlich jedoch nicht korrekt ist. Während von letzteren bisher nur 23 bekannt sind, gibt es insgesamt 250 Aminosäuren, die unterschiedliche biologische Funktionen erfüllen.

Man unterscheidet grob zwischen drei unterschiedlichen Klassen:

α-Aminosäuren: Bei dieser Klasse befindet sich die Aminogruppe am zweiten Kohlenstoff-Atom. In diese α-Aminosäuren Klasse fallen die meisten proteinogenen Aminosäuren, wie unter anderem Glycin, Leucin, Tyrosin und Glutamin.

β-Aminosäuren: Bei dieser Klasse befindet sich die Aminogruppe am dritten Kohlenstoff-Atom.

γ-Aminosäuren: Bei dieser Klasse befindet sich die Aminogruppe am vierten Kohlenstoff-Atom.

Worin unterscheiden sich Aminosäuren?

Chemisch betrachtet, unterscheiden sich die einzelnen Verbindungen durch den Aminosäure-Rest, eine Seitenkette, die auch einfach Rest oder R genannt wird. Außerdem unterscheidet man noch zwischen proteinogenen und nicht-proteinogenen Aminosäuren (diese werden nicht für die Proteinbiosynthese benötigt). Eine weitere Unterteilung ist die in nicht-essenzielle, bedingt-essentielle und essentielle Aminosäuren. Nicht-essenzielle Aminosäuren kann der menschliche Organismus selbst herstellen. Bedingt-essentielle müssen nur in besonderen Ausnahmen zusätzlich durch die Ernährung eingenommen werden, etwa nach einem schweren Unfall oder beim Wachstum. Essentielle Aminosäuren sind proteinogene Verbindungen, die der menschliche Körper nicht selbst produzieren kann und die daher über Lebensmittel aufgenommen werden müssen. Nur wenn der Körper über alle im ausreichenden Maße verfügt, können Proteine mithilfe des Bauplans aus der DNA hergestellt werden.

Welche Aminosäuren sind essentiell?

Aus essentiellen Aminosäuren werden Proteine (Eiweiße) gebaut. Welche Art von Proteinen so produziert wird, hängt ganz von Kettenlänge und Kombination ab. Insgesamt zählen acht der proteinogenen zu den essentiellen Aminosäuren, also zu jenen, die der Körper nicht selbst oder nur zu einem kleinen Teil herstellen kann. Dazu zählen Valin, Methionin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tryptophan, Threonin und Lysin.

Warum essentielle Aminosäuren so wichtig sind

Proteinogene Aminosäuren sind die Grundbausteine von Eiweißen. Beim Bau von Proteinen werden Aminosäuren wie eine Kette aneinander geknüpft: kleine Proteine bestehen aus etwa 50, große Proteine aus bis zu Tausenden. Proteine sind wiederum essentiell für den Muskelaufbau. Ohne die wichtigsten Aminosäuren gibt es also keine Muskeln, könnte man vereinfacht sagen. Doch das ist noch längst nicht alles. Proteine übernehmen noch viele weitere wichtige Funktionen, denn sie sind die Hauptbestandteile der meisten Zellstrukturen im Körper.

Wie viele essentielle Aminosäuren braucht der Körper?

Insgesamt braucht der Mensch 21 proteinogene Aminosäuren, von denen jedoch nur acht als essenziell eingestuft werden, da der Körper selbst sie nicht oder nur in unzureichendem Maße selbst herstellen kann. Sie müssen deswegen über Lebensmittel aufgenommen werden, darunter Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin.

Wofür braucht man essentielle Aminosäuren?

Da Eiweiß ein Hauptbestandteil der Zellen ist, sind sie an vielen lebenswichtigen Funktionen beteiligt, wie der Hormon- und Enzymbildung, biochemischen Reaktionen, Signalübermittlungen im Körper und am Stoffwechsel. Dabei hat jede dieser chemischen Verbindungen ihre ganz eigene Aufgabe:

METHIONIN

hat zum Beispiel den Nebeneffekt, dass ein Methionin-Überschuss den Urin ansäuert, was das Wachstum von Bakterien und Nierensteinen hemmt. Deswegen wird Methionin oft als Unterstützung einer antibiotischen Behandlung von Harnwegserkrankungen genutzt.

TRYPTOPHAN

ist der Ausgangsstoff für den Neurotransmitter Serotonin und das Schlafhormon Melatonin. Tryptophan wird daher unter anderem zur Behandlung von Schlafstörungen eingesetzt.

LYSIN

ist an der Produktion von Collagen, dem Aufbau des Bindegewebes, Knorpel, Haut, Haaren, Zähnen, Knochen, Sehen und der Muskulatur beteiligt.

PHENYLALANIN

ist die Vorstufe des Glückshormons Dopamin, das einen positiven Einfluss auf den Gemütszustand hat.

LEUCIN

trägt zum Erhalt und Aufbau von Muskelgewebe bei.

ISOLEUCIN

ist ebenfalls am Muskelaufbau beteiligt.

VALIN

unterstützt die schnelle Aufnahme aller Aminosäuren in die Muskulatur und die Leber.

THREONIN

ist enthalten in Zahngewebe und Collagen. Es trägt außerdem zu einer normalen Funktion des Nervensystems und der Leber bei und reguliert den Fetthaushalt.

Warum spielen Aminosäuren in der Ernährung von Sportlern eine große Rolle?

Proteinogene Aminosäuren unterstützen dabei, die Muskelermüdung hinauszuzögern. Denn wenn der Muskel über alle nötigen Bausteine wie Eiweiße verfügt, regeneriert er sich nach ausgiebiger Belastung schneller und besser. Ist ein Muskel an einer Stelle verletzt, setzen die Aminosäuren genau dort an. Auch Kraftsportler greifen zusätzlich zu herkömmlichen Lebensmitteln gerne auf spezielle Aminosäuren-Präparate zurück, da diese den Muskelaufbau mit unterstützen.

Welche Aminosäuren sind am Muskelaufbau beteiligt?

Die wichtigsten proteinogenen Aminosäuren, die für den Muskelaufbau benötigt werden, sind Leucin und Isoleucin. Leucin ist am Erhalt des Muskeleiweißes und der Energiebereitstellung im Muskel beteiligt. Isoleucin reguliert die Hormonproduktion und sorgt für die Aktivierung des Wachstumshormons Somatotropin. Und es aktiviert zudem die Insulin-Ausschüttung – damit gelangen Aminosäuren besser in die Muskelzellen. Außerdem hilft es so bei der Wundheilung.

Welche Aminosäuren stecken in Haut und Haaren?

Aminosäure-Präparate werden nicht nur zum Einnehmen angeboten. Zahlreiche Hautcremes und Haarpflegemittel enthalten heutzutage ebenfalls die Bausteine für die Proteine, die in der Haut und in den Haaren stecken. So regeneriert Arginin Hautschäden, Histin beruhigt bei Irritationen und Methionin schützt vor freien Radikalen; die Aminosäure Lysin unterstützt die Barrierefunktion der Haut; Leucin und Glycin mindern kleinere Fältchen. Für Haare sind Methionin und Cystein besonders wichtig, denn sie sind Grundbausteine von Keratin, dem Hauptprotein der Haare.

Was passiert bei einem Aminosäuren-Mangel?

Wenn sie im Körper fehlen, wird die Wirkung von Proteinen gehemmt. Da sie an fast allen biologischen Prozessen im Körper beteiligt sind, hat ein Mangel Folgen für die Immunabwehr, die Leistungsfähigkeit, die Gelenke und den Muskelaufbau. Leistungsabfall, Müdigkeit, Haarausfall, Muskelschwäche, Schlafprobleme, Stimmungsschwankungen, Blutzucker-Schwankungen und Schilddrüsen-Probleme sind nur einige der Symptome, die auftreten können. Risikogruppen für einen Mangel sind Kleinkinder, Schwangere, chronisch Kranke (u. a. Bluthochdruck oder Arteriosklerose), aber auch Menschen, die unter Stress leiden. Weil Stresshormone aus Aminosäuren gebildet werden, ist besonders in diesen Zeiten eine ausgewogene Ernährung wichtig.

Welche Lebensmittel enthalten viele Aminosäuren?

Sie kommen vor allem in Lebensmitteln und Nahrungsmitteln vor, die viel Eiweiß enthalten: in tierischen Produkten wie Fleisch, Fisch, Milchprodukten, Eiern, aber auch in pflanzlichen Lebensmitteln wie Hülsenfrüchten, Getreide, Sojabohnen, Kartoffeln und Nüssen. Eine eiweißreiche Ernährung ist darum wichtig, um eine ausreichende Versorgung zu gewährleisten. Wenn man Nahrungsmittel aus Fleisch betrachtet, enthält insbesondere Hühnerfleisch große Mengen an Isoleucin, in Rindfleisch stecken viel Valin, Lysin und Leucin und Schweinefleisch ist eine gute Thiamin-Quelle.

Welche Lebensmittel besonders reich an bestimmten Aminosäuren sind, können Sie in dieser Lebensmittel-Liste nachlesen. Den mit der richtigen Nahrung und einer gesunden, ausgewogenen Ernährung kann man in den meisten Fällen eine ausreichende Versorgung sicherstellen.

Valin-Quellen
Lachs, Thunfisch, Hering, Erdnüsse, weiße Bohnen, Eier, Rind und Kalb

Threonin-Quellen
Papaya, Linsen, Weizenkeime und Sojabohnen

Lysin-Quellen
Fisch, Garnelen, Linsen, Erbsen, Parmesan und Schwein

Leucin-Quellen
Lachs, Thunfisch, weiße Bohnen, Mungobohnen, Gouda, Frischkäse, Erdnüsse, Rind, Kalb und Eier

Isoleucin
Lachs, Thunfisch, Scholle, Erbsen, Erdnüsse, Kichererbsen und Rind

Methionin-Quellen
Lachs, Garnelen, Paranüsse, Sesamkerne, Pute, Hartkäse

Tryptophan-Quellen
Thunfisch, Kalb, Käse, Kürbiskerne, Cashews, Walnüsse, Bananen, Datteln, Bitterschokolade und Spirulina

Phenylalanin-Quellen
Thunfisch, Rind, Sojabohnen, Hülsenfrüchte, Getreide

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