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Aminosäuren sind für den Funktionserhalt des Körpers zentral

Bei Aminosäuren handelt es sich um eine Klasse organischer Verbindungen mit mindestens einer Carboxy- sowie einer Aminogruppe. Je nach Stellung dieser beiden Gruppen zueinander definieren sich die verschiedenen Aminosäure-Gruppen. Die für den menschlichen Organismus wichtigste Gruppe ist die der α-Aminosäuren; weitere sind bspw. β-Aminosäuren oder γ-Aminosäuren. Zur Gruppe der α-Aminosäuren gehören hauptsächlich die linksdrehenden proteinogenen Aminosäuren. Sie werden fachsprachlich L-α-Aminosäuren („L-“ steht für linksdrehend) genannt. Eine proteinogene Aminosäure wie Arginin lautet biochemisch korrekt deshalb L-Arginin.

Strukturformel von L-Arginin
Die Strukturformel von L-Arginin (© Fotolia)

Aus Aminosäuren wird Eiweiß – Grundlage für Gewebe, Organe und Knochen

Proteinogene Aminosäuren bilden die Basis von Peptiden und sämtlichen auf der Erde existenten Proteinen. Damit stellen proteinogene Aminosäuren neben Nukleinsäuren elementare Lebensbausteine dar. Die Wissenschaft kennt heute 22 proteinogene Aminosäuren. 20 davon gelten als kanonische Aminosäuren (s. u.), da Nummer 21 (Selenocystein) und 22 (Pyrrolysin) erst unlängst hinzugekommen sind. Sie alle sind für den Funktionserhalt des Körpers von höchster Bedeutung und werden von diesem vollständig genutzt. In der Öffentlichkeit hat es sich deshalb eingebürgert, synonym von Aminosäuren zu sprechen, wenn die 20 kanonischen oder 22 proteinogenen gemeint sind. 

Für menschliches Leben bestimmend: Proteinogene Aminosäuren

Wie der Name andeutet, haben proteinogene Aminosäuren die Eigenschaft, sich zu Eiweißmolekülen zu verbinden, aus denen wiederum Eiweißketten entstehen: die Proteine. Sie stellen die Grundlage für Gewebe, Organe und Knochen dar. Uns Menschen ist es leider nicht möglich, alle zum Funktionserhalt benötigten Aminosäuren selbst zu produzieren. Manche müssen daher über die Nahrung oder Supplemente zugeführt werden. Man unterscheidet:

– Essentielle Aminosäuren (8): Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. Sind grundsätzlich mit der Nahrung aufzunehmen.

– Semi-essentielle Aminosäuren (2): Arginin und Histidin. Müssen nur in bestimmten Konstellationen mit der Nahrung zugeführt werden.

– Nicht-essentielle Aminosäuren (10): Alanin, Aspargin, Asparginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Prolin, Serin und Tyrosin. Werden durch Mikroorganismen im Verdauungstrakt synthetisiert oder aus anderen Aminosäuren gewonnen (Modifikation).

Die Lebensführung beeinflusst den Aminosäure-Stoffwechsel

Die individuelle Aminosäuren-Verwertung steht in engem Zusammenhang zur persönlichen Lebenssituation. Zum Beispiel sind die nicht-essentiellen Aminosäuren Cystein und Tyrosin für Kinder und Schwangere essentiell. (Bei Kindern ist die Funktion zur Herstellung von Tyrosin aus Phenylalanin noch unausgereift.) Auch die semi-essentiellen Aminosäuren Arginin und Histidin sind im Wachstumsalter essentiell. Zudem können Stress, Verletzungen, Erkrankungen oder Fehlernährung den Aminosäure-Stoffwechsel beeinflussen und entsprechende Defizite nach sich ziehen. In diesem Fall sollten semi- oder nicht-essentielle Aminosäuren gezielt zugeführt werden.

Weitere Aminosäuren

Neben den genannten Aminosäuren existieren rund 250 natürlich vorkommende, nicht-proteinogene Aminosäuren mit biologischen Funktionen. Eine davon ist bspw. Citrullin. Ihre Anzahl wird von den synthetisch erzeugbaren und theoretisch möglichen Aminosäuren sogar noch deutlich übertroffen.

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