Eiweißstoffwechsel und Aminosäuren leicht erklärt

Nicht essentielle Aminosäuren

• Glycin (Gly)
• Alanin (Ala)
• Serin (Ser)
• Asparaginsäure (Asp)
• Asparagin (Asn)
• Glutaminsäure (Gln)
• Glutamin (Gln)
• Arginin (Arg)
• Cystein (Cys)
• Tyrosin (Tyr)
• Prolin (Pro)
• Histidin (His)

Essentielle Aminosäuren

• Threonin (Thr)
• Valin (Val)
• Leucin (Leu)
• Isoleucin (Ile)
• Lysin (Lys)
• Methionin (Met)
• Phenylalanin (Phe)
• Tryptophan (Trp)

Aminosäuren im Milcheiweiß

Aminosäuren im Milcheiweiß sind Bausteine der Eiweisse (Proteine, Enzyme). Das Milcheiweiss liefert einen entscheidenden Beitrag an lebenswichtigen Aminosäuren für die menschliche Ernährung. Im Käse kommen mehr als 10 verschiedene Aminosäuren vor.

Geschmacksgruppen von Aminosäuren

Die Bausteine der Eiweisse – die Aminosäuren- lassen sich nach Geschmack wie folgt gliedern:

Proteinverdauung

Magen

Durch die Salzsäure des Magens denaturieren die Proteine. Das aus Pepsinogen aktivierte Pepsin spaltet vorwiegend aromatische Aminosäuren.

Pankreas

Hier kann man an eiweißspaltenden Enzymen Endopeptidasen (greifen Peptid intramolekular an, z.B. Trypsin, Chymotrypsin, Elastase) und Exopeptidasen (greifen vom Ende an, z.B. Carboxypeptidase) unterscheiden.

Duodenum

Die Enterokinase aktiviert hier erst das Trypsinogen zum Trypsin, welches seinerseits wieder Chymotrypsinogen zum Chymotrypsin aktiviert.
Aminopeptidasen spalten NH2 von der Aminosäure ab.

In der Dünndarm-Schleimhaut befinden sich Dipeptidasen, die Dipeptide in Aminosäuren spalten. Resorbiert werden aber auch (und sogar besser) Di-,Tri- und Oligopeptide. Die Resorption von Aminosäuren findet mittels mindestens 3 Transportsystemen statt. Früher dachte man, es gäbe eines für neutrale zwei für basische Aminosäuren und eines für Prolin. Heute geht man davon aus, daß eines für Alanin (A), eines für Alanin, Cystein, Serin (ASC) und eines für verzweigtkettige Aminosäuren (L) existieren. Peptide werden auf Grund eines Protonengradienten (gegen ein Konzentrationsgefälle) in den Enterocyten aufgenommen. Aminosäuren werden aktiv mit Na++ resorbiert (ähnlich wie Monosaccharide). Eventuell werden auch ganze Proteine aufgenommen (für Immunglobuline von Bedeutung: Allergieinduzierend?). Im Enterocyten findet schon der erste Umbau der Peptide und Aminosäuren statt, so daß die Aminosäure-Zusammensetzung im Pfortaderblut schon anders ist als noch im Darm.

Prozentuale Verteilung des Um- und Abbaus der Aminosäuren in der Leber:

• 60% gleich verstoffwechselt (Harnstoff)
• 23% frei ausgestoßen
• 7% Aufbau von Plasmaproteinen
• 14% Aufbau von Leberproteinen, Enzymen

Eiweiße (Proteine) im Körper und Blut

Aminosäuren fungieren als Gerüst- und Stützsubstanzen im Körper: als Kollagen unter anderem in Bindegeweben, Sehnen, Bändern, Knochen und als Keratin in Haaren und Nägeln. Bei Unterernährung müssen Eiweiße auch als Energielieferanten dienen. Vor allem in den Entwicklungsländern treten Eiweißmangelerkrankungen (Kwashiorkor) bei Unterernährung auf. Besondere Bedeutung haben die so genannten Plasmaproteine, Eiweiße, die im Blut besondere Aufgaben übernehmen. Zu den Plasmaproteinen, die wir Ihnen auf den folgenden Seiten vorstellen möchten, gehören:

• Albumin
• Globuline
• Fibrinogen

Diese Eiweißkörper sind wichtig für die Flüssigkeitsverteilung im Körper, den kolloidosmotischer Druck. Sie halten den pH-Wert des Blutes konstant, dienen als Transportmittel für andere Substanzen im Gefäßsystem und sind unverzichtbar bei der Blutgerinnung. Außerdem sind sie Teil des Immunsystems in Form der Immunglobuline. Die einzelnen Eiweißgruppen der Plasmaproteine werden vor allem mit Hilfe der Elektrophorese analysiert. Die Elektrophorese ist ein Verfahren, das ein Gemisch verschiedener Substanzen je nach ihrer elektrischen Ladung in die einzelnen Bestandteile trennt. Bei verschiedenen Krankheiten ist nämlich nicht nur der Gesamteiweißgehalt des Serums, sondern vor allem das Verhältnis der einzelnen Bestandteile zueinander für die Diagnose aussagekräftig. Die Globuline sind eine große Gruppe verschiedener Eiweißkörper, die sich in vier Untergruppen aufteilen lassen. Man unterscheidet die

• alpha 1-
• alpha 2-
• beta- und
• gamma-Globuline

Die Elektrophorese liefert Diagramme, in denen die Konzentrationen von Albumin und den vier Globulingruppen nebeneinander aufgezeigt sind
Bei akuten Entzündungen ist z.B. die Albumin-Konzentration zu niedrig, die alpha-2-Globulin-Konzentration jedoch um das Doppelte erhöht.
Ebenso haben Krankheiten wie Nephrose und Leberzirrhose charakteristische Änderungen im Verhältnis der Eiweißgruppen zueinander zur Folge.

Eiweiß ist notwendig für den Körperaufbau und in großen Mengen in fast allen tierischen Lebensmitteln und vielen pflanzlichen Lebensmitteln, besonders in Bohnen und Samen enthalten.

Im Gegensatz zu manchen Ländern der Dritten Welt kann es deshalb bei uns, mit dem hohen Verzehr an Fleisch, Milch und Eiern, kaum zu einer Unterversorgung an Eiweiß kommen. Empfohlen werden, in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht 0,8 – 1,2 g Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht. Im Durchschnitt wird in den Industrieländern das Zwei- bis Dreifache der empfohlenen Menge an Eiweiß verzehrt, was sicher nicht notwendig ist. Da überschüssig aufgenommenes Eiweiß verstoffwechselt wird, hat es allerdings auch keine direkten negativen Wirkungen wenn Menschen mit Nierenerkrankung ausgeschlossen werden. Ob eine permanent hohe Zufuhr langfristig aber doch negativ wirkt kann nicht ausgeschlossen werden. Ein Beispiel dafür ist die Toxizität von Aflatoxinen die bei proteinreicher Ernährung wesentlich stärker ist als bei proteinarmer Ernährung.
Zu einem ernährungsbedingten Eiweißmangel kann es nur dann kommen, wenn vorwiegend Lebensmittel verzehrt werden, die einen geringen Eiweißgehalt besitzen und der Körper dieses Eiweiß nur schlecht verwerten kann. Diese Zustände können bei einer unausgewogenen rein vegetarischen Ernährung auftreten. Aber auch andere Faktoren können eine wichtige Rolle zur Unterversorgung an Eiweiß spielen, darunter fällt z.B. die frühe Entwöhnung von der Muttermilch in der Dritten Welt oder der erhöhte Eiweißbedarf beim Auftreten von Infektionskrankheiten.

Aber auch ohne tierisches Eiweiß kann durch eine optimale Zusammenstellung pflanzlicher Eiweißträger (z.B. Bohnen und Getreide) oder Verwendung hochwertiger pflanzlicher Eiweiße (z.B. Soyabohne) eine gute Eiweißversorgung erreicht werden, die leicht über dem Doppelten der empfohlenen Menge liegen kann.

Was sind Aminosäuren?

Aminosäuren sind organische Verbindungen, die sowohl die sauer reagierende Carboxylgruppe (-COOH) als auch die alkalisch reagierende Aminogruppe (-NH2) enthalten. Man unterscheidet essentielle und nichtessentielle Aminosäuren. Essentielle Aminosäuren kann unser Organismus nicht selbst aufbauen. Diese müssen unbedingt in der Nahrung enthalten sein, wenn Gesundheit und Leistungsfähigkeit nicht beeinträchtigt werden sollen. Auch die nichtessentiellen Aminosäuren sind für den Aufbau notwendig. Von ihnen braucht der Mensch sogar mehr, um sein eigenes Körperprotein aufbauen und erhalten zu können. Allerdings kann er sie – aus anderen Stickstoffquellen – selbst herstellen. Noch nicht völlig geklärt ist, ob Arginin und Histidin essentiell sind. Für die menschliche Ernährung ist Protein um so wertvoller, je ähnlicher seine Zusammensetzung der des menschlichen Proteins ist. Desto höher ist auch die biologische Wertigkeit des betreffenden Proteins. Pflanzliches Protein ist dem menschlichen oft sehr unähnlich. Wir brauchen verhältnismäßig viel davon, um alle Bausteine in genügender Menge zu erhalten. Tierisches Protein ist dem menschlichen Protein viel ähnlicher. Tierische Proteinträger sind Milch und Milchprodukte, Eier sowie das Fleisch von Rindern, Kälbern, Schweinen, Geflügel, Wild, Fischen. Mit einigen Proteinarten pflanzlicher Herkunft läßt sich tierisches Protein vorteilhaft ergänzen, z. B. mit Kartoffelprotein. Eine Mahlzeit, in der sowohl tierische als auch pflanzliche Proteine vorkommen, hat zumeist einen hohen biologischen Wert.

Mehr Infos über Eiweiß und Sportlerernährung

Unsere übliche Ernährung deckt auch den Eiweißbedarf von Sportlern ab. Die DGE empfiehlt Jugendlichen und Erwachsenen, täglich 0,8 g Eiweiß pro kg Körpergewicht aufzunehmen. Dies entspricht 47 bis 60 g Eiweiß pro Tag. Selbst in Trainingsphasen, in denen Muskelmasse aufgebaut werden soll, ist der Eiweißbedarf nur geringfügig erhöht. Die durchschnittliche Mischkost von Sportlern enthält unter Berücksichtigung des zusätzlichen Energiebedarfs rund 100 g Eiweiß pro Tag. Mit einer ausgewogenen, vielseitigen Ernährung nach den Empfehlungen der DGE nehmen Sportler somit mehr als genug Protein auf. Eine besonders proteinreiche Kost oder der Einsatz von Präparaten sind nicht nötig.

Kann zuviel Eiweiß schädlich sein?

Überschüssiges Eiweiß verwendet der Körper, um daraus Energie zu gewinnen. Dabei fallen Stoffe an (Harnstoff), die die Niere mit dem Urin ausscheiden muß. Zuviel Eiweiß kann daher die Niere belasten.

Empfehlenswerte Eiweißquellen

Pflanzliche Lebensmittel liefern ebenso wertvolles Protein wie tierische Lebensmittel, wenn möglichst viele verschiedene Proteine gemischt werden. Pflanzliche Lebensmittel sind außerdem reich an Kohlenhydraten, Vitaminen, Spurenelementen, sekundären Pflanzenstoffen und Ballaststoffen. Tierische Lebensmittel, wieFleisch, Wurst und Eier, liefern neben hochwertigem Eiweiß auch unerwünschte Begleitstoffe wie gesättigte Fettsäuren und Cholesterin. Diese Inhaltsstoffe können bei zu hohem Verzehr die Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen mitbedingen. Die Sportlerkost sollte daher abwechslungsreich sein und übe rwiegend aus pflanzlichen Lebensmitteln, wie Brot, Getreideflocken, Hülsenfrüchte und Kartoffeln, bestehen. Fettarme tierische Lebensmittel, wie fettarme Milch und Milchprodukte, mageres Fleisch, sowie Seefisch ergänzen den Speiseplan. Getreideeiweiss ist arm an der Aminosäure Lysin, Gemüse dafür reich an Lysin.

Tips der DGE für eine optimale Eiweißversorgung für Sportler (und Nichtsportler!)

Kombinieren Sie öfter verschiedene Eiweißquellen, wie:

• Getreide und Hülsenfrüchte (z.B. Linsen- oder Erbseneintopf mit Brot)
• Getreide und Milch/ -produkte (z.B. Käsebrot, Müsli aus Getreideflocken und Milch, Milchreis, Nudel- oder Getreideauflauf mit Käse überbacken)
• Kartoffeln und Ei (z.B. Pellkartoffeln und Spiegelei) oder
• Kartoffeln und Milch/ – produkte (z.B. Pellkartoffeln mit Kräuterquark, Kartoffelbrei.